DE102020123763A1

DE102020123763A1 - Nadelanordnung und nadelaufnahmeanordnung mit integrierter ausrichtung; kapillarinjektionsanordnung, - system und -verfahren

Info

Publication number: DE102020123763A1
Application number: DE102020123763.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Bürger; Gary Schultz; Jeff Henderson
Original assignee: Dionex Softron GmbH; Thermo Finnigan LLC
Current assignee: Dionex Softron GmbH; Thermo Finnigan LLC
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-03-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nadelanordnung, umfassend eine Nadel, ein Nadelgehäuse, wobei das Nadelgehäuse mindestens eine Ausrichtungskomponente umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Nadelaufnahmeanordnung, die ein Fluidführungselement und ein Gehäuse des Fluidführungselements umfasst, wobei das Gehäuse des Fluidführungselements mindestens eine Ausrichtungskomponente umfasst. Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung Verbindungsanordnungen, -probenehmer und -systeme, die die Nadelanordnung und die Nadelaufnahmeanordnung umfassen können.

Description

Rückverweisung auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 12. September 2019 eingereichten deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2019 124 622.9 und der am 4. September 2020 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 17/012,155 , auf die in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein die Injektion einer Probe in ein System. Die Erfindung liegt im Bereich der Chromatografie, wie beispielsweise der Flüssigkeitschromatografie (LC), und insbesondere im Bereich von Probenehmern für Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografie (HPLC). HPLC ist ein Verfahren zum Auftrennen von Proben in ihre Bestandteile. Die Probe kann für die spätere Verwendung aufgetrennt werden oder ihre Anteile können nachgewiesen und quantifiziert werden. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Flüssigkeitschromatografiesystem, ein Verfahren, das in einem derartigen System durchgeführt wird, und die entsprechende Verwendung des Systems.
Allgemeiner Stand der Technik
LC-Systeme basieren auf einer chromatografischen Trennung, wobei eine Probe in ein charakteristisches Trennmuster aufgetrennt werden kann, indem die Probe zusammen mit einem Elutionslösemittel, d. h. der mobilen Phase, durch eine Chromatografiesäule gepumpt wird, die einen Feststoff, d. h. eine stationäre Phase, enthält. Analyten in der mobilen Phase interagieren mit der stationären Phase und in Abhängigkeit von der Intensität der Wechselwirkung zwischen der mobilen Phase und der stationären Phase bleiben die Analyten in einem charakteristischen Ausmaß erhalten. Infolgedessen verlassen Komponenten der Probe die Trennsäule nach unterschiedlichen Zeiten in Abhängigkeit von der Stärke der Wechselwirkung, wobei diese Zeit als Retentionszeit (RT) bezeichnet werden kann. Vereinfacht ausgedrückt, können Komponenten einer Probe mittels einer Trennsäule aufgetrennt werden, deren Inhalt unterschiedlich mit den verschiedenen Komponenten der Probe interagiert. Dies bestimmt die Zeit, in der die Komponenten in der Trennsäule zurückgehalten werden, was bedeutet, dass die RT für jede Komponente einer Probe unter gegebenen chromatografischen Bedingungen charakteristisch ist.
Bei der HPLC kann die Trennung von Verbindungen durch Anpassen der Zusammensetzung der mobilen Phase im Zeitverlauf und durch Anpassen der Eigenschaften der stationären Phase beeinflusst werden. Beispielsweise hängt die Trenngenauigkeit der Säule von der Korngröße des Packungsmaterials ab. Obwohl kleinere Korngrößen eine bessere Trennung erzielen können, kann dies zu einem hohen Widerstand innerhalb eines fluidischen Systems führen, was zu einem verringerten Durchsatz führen kann. Um dem entgegenzuwirken, geht der Trend bei HPLC-Analysen zu immer höheren Drücken. Daher müssen alle Komponenten des HPLC-Systems diesen höheren Drücken standhalten. Bei der HPLC kann ein Probenehmer die Aufgabe haben, Proben zu verwalten und eine definierte Menge einer Probe zu einem definierten Zeitpunkt in die Fluidik einer Säule einzuführen. In einigen Fällen kann der Probenehmer eine Nadel verwenden, die angepasst sein kann, um die Probe aufzunehmen und sie dann in einen Nadelsitz zu bewegen, der anschließend bei hohen Drücken an einem Nadelsitz abgedichtet werden kann. Danach kann ein Ventil die Probe über die Nadel und den Nadelsitz in den Fluidpfad zur Säule schalten.
Im Stand der Technik kann eine konische Nadel abgedichtet werden, indem sie in einen konischen Nadelsitz platziert wird. Der Winkel der Nadel ist normalerweise spitzer als der Winkel der Nadelsitzdichtung.
Auf der gegenüberliegenden Seite kann eine Kapillare mit einem Schneidring verschlossen werden.
US2011247405 bezieht sich auf eine Probeninjektionsöffnung zum Injizieren einer Probe in einen Chromatografen oder andere Vorrichtungen, die sich aus einem Körper aus unelastischem Material, einem ersten Dichtelement aus elastischem Material, das an einem Ende des Körpers angebracht ist, und einem zweiten Dichtelement aus einem elastischen Material, das am anderen Ende des Körpers angebracht ist, zusammensetzen. Ein erstes Durchgangsloch, das in dem ersten Dichtelement gebildet ist, ein zweites Durchgangsloch, das in dem zweiten Dichtelement gebildet ist, und ein drittes Durchgangsloch, das in dem Körperteil gebildet ist, sind koaxial verbunden, um ein Einführungsloch für die Probeninjektion zu bilden. 15 basiert auf 3 dieses Dokuments nach dem Stand der Technik.
Wie in 15 zu sehen ist, kann eine Nadel P9 in einem Dichtelement P14 aufgenommen sein, das aus einem PEEK-Harz hergestellt sein kann. Ferner sind ein Gehäuse P11 und eine Kappe P16 dargestellt. Wenn das Dichtelement P14 nicht vollständig gekammert ist, gibt es Luftspalten P20, in die Material extrudiert werden kann. Sobald das Dichtungsmaterial abzufließen beginnt, wird das Dichtelement P14 undicht, da kein Gegendruck auf dem Dichtelement P14 vorliegt. Außerdem presst das Dichtelement P14 axial auf das Rohr P12, sodass die fluidführende Bohrung sehr leicht blockiert werden kann. Der Öffnungswinkel des Nadelsitzes ist sehr groß (siehe P21), sodass auch hier Material fließen kann. Darüber hinaus können in US2011247405 die Nadel P9 und das Dichtelement P14 beim Verbinden der Nadel P9 und des Dichtelements P14 falsch ausgerichtet sein, was zu Beschädigungen, z. B. an der Nadel, führen kann.
DE102011075146 bezieht sich auf eine Sitzvorrichtung zum lösbaren Aufnehmen einer Probeninjektionsnadel einer Probeninjektionsvorrichtung zum Injizieren einer Fluidprobe in einen Fluidpfad, wobei die Sitzvorrichtung ein Gehäuse und eine zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnete Kapillare umfasst, deren Endabschnitt einen Sitz für die Probeninjektionsnadel bildet und die mit dem Fluidpfad in Fluidverbindung gebracht werden kann. 16 entspricht 3 dieses Dokuments nach dem Stand der Technik.
Hier ist ein PEEK-Schlauch 308 mit einem Metallmantel 310 versehen, um eine höhere Druckstabilität zu erreichen. Dann muss das Ende zu einem Nadelsitz geformt werden. Die Rohrwand könnte jedoch knicken und aufgrund von Ungenauigkeiten zu Dichtungsproblemen bei der Ausbildung der Nadelsitzgeometrie führen. Das Dichtungsmaterial ist auch nicht vollständig gekammert. Im Allgemeinen wird somit ein dünner PEEK-Ventilsitz bereitgestellt, der an seiner Außenfläche durch eine Stützhülse 318 abgestützt ist. Darüber hinaus ist die Nadel mittels einer Zentrierhülse 320 in der Sitzvorrichtung 300 zentriert. Insbesondere kann die Nadel die Zentrierhülse 320 berühren (wenn sie falsch ausgerichtet ist) und kann durch die Zentrierhülse 320 zentriert werden. Das heißt, die Zentrierhülse 320 kann die Nadel nur bei Kontakt mit der Nadel zentrieren. Während des Kontakts kann die Nadel jedoch in die Zentrierhülse 320 stechen, was zu Beschädigungen und Blockierungen der Nadel führen kann. Weiterhin kann die Nadel während des Kontakts mit der Zentrierhülse Abrieb erzeugen, der die Fluidpfade blockieren kann, insbesondere in einem Nano-HPLC-System. Wenn die Nadel die Probe aufnimmt, kann ein Teil der Außenfläche der Nadel von der Probe bedeckt sein, die dann an der Zentrierhülse 320 angelagert werden kann, insbesondere wenn die Nadel in die Zentrierhülse 320 sticht. Somit können zukünftige Proben durch frühere Proben kontaminiert werden, was zu minderwertigen Analyseergebnissen führen kann.
Somit dichtet der Stand der Technik eine konische Nadel in einem konischen Nadelsitz ab. Die Nadel wird entweder frei ohne Richtung zum Nadelsitz oder mittels Zentrieren in Richtung des Nadelsitzes bewegt.
Auch wenn die Lösungen nach dem Stand der Technik bis zu einem gewissen Grad zufriedenstellend sein können, weisen sie dennoch bestimmte Nachteile und Einschränkungen auf. Der Nadelsitz von US2011247405 ermöglicht unter Umständen keinen stabilen, hochdruckdichten Betrieb mit langer Lebensdauer und kann eine Blockierung der stromabwärtigen Teilabschnitte verursachen. Darüber hinaus können Komponenten während des Verbindungsprozesses der Komponenten falsch ausgerichtet sein. Der Nadelsitz von DE102011075146 kann zu Knicken neigen, und kann im Allgemeinen empfindlich sein, was sich auch auf seine Lebensdauer auswirkt. Darüber hinaus bietet DE102011075146 Nadelzentrierungsmittel, die den Kontakt der Nadel mit anderen Elementen erfordern. Dies kann zu Blockierungen, Nadelbeschädigung und Kontamination neuer Proben durch frühere Proben führen.
Das heißt, wenn die Nadel nicht richtig zentriert ist, kann die Nadel neben den Nadelsitz stechen, wodurch der Nadelsitz stärker abgenutzt oder sogar die Nadel beschädigt wird. Darüber hinaus kann die Nadel Abrieb erzeugen und insbesondere bei Nano-HPLC zu Blockierungen führen. Wenn das Zentrieren der Nadel über eine Zentrierhülse erfolgt, kann sich die Probe am äußeren Rand der Nadel befinden, wenn die Probe mithilfe der Nadel entnommen wird; diese kann dann an der Zentrierhülse angelagert werden. Bei der nächsten Injektion von Proben könnte sich die zuvor auf der Zentrierhülse angelagerte Probe mit der neuen Probe vermischen und die Analyse verfälschen.
Kurzdarstellung
Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einige der Unzulänglichkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden oder mindestens abzuschwächen. Das heißt, es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anordnung, die zur Aufnahme einer Flüssigkeit aus einer Nadel geeignet ist, einen entsprechenden Probenehmer, ein entsprechendes System, ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Verwendung vorzusehen. Insbesondere kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, eine Anordnung zum Aufnehmen einer Flüssigkeit aus einer Nadel bereitzustellen, die hinsichtlich ihrer Druckdichtigkeit verbessert ist und ein relativ kleines Totvolumen und eine lange Lebensdauer aufweist. Darüber hinaus kann es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, Anordnungen bereitzustellen, die weniger anfällig für Blockierungen, Beschädigungen und/oder Kontamination durch frühere Durchgänge sind.
Es kann auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, einen hochdruckbeständigen Nadelsitz mit einem geringen Totvolumen bereitzustellen. Dieser sollte eine lange Lebensdauer und somit wenig Verschleiß aufweisen.
Zumindest einige dieser Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung erfüllt.
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Nadelanordnung zum Erleichtern des Verbindens einer Nadel und einer Nadelaufnahmeanordnung. Die Nadelanordnung kann eine Nadel und ein Nadelgehäuse umfassen. Die Nadel definiert eine axiale Richtung und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung. Darüber hinaus ist entlang der axialen Richtung eine Nadelspitze weiter proximal als der Rest der Nadel. Das Nadelgehäuse umfasst einen Hohlraum, der teilweise von der Nadel eingenommen wird. Zusätzlich umfasst das Nadelgehäuse mindestens eine Ausrichtungskomponente, die dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente und der Nadelaufnahmeanordnung zu erhöhen.
Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Nadelanordnung mit mindestens einer Ausrichtungskomponente bereit, um die Ausrichtung der Nadel an der Nadelaufnahmeanordnung zu erleichtern. Dies bietet mehrere Vorteile gegenüber Lösungen des Standes der Technik, z. B. dass überhaupt keine Ausrichtmittel bereitgestellt werden oder eine Zentrierhülse bereitgestellt wird, die die Nadel bei Kontakt mit der Nadel ausrichten kann.
Zunächst erleichtert es die vorliegende Erfindung, die Nadel in die richtige Ausrichtung mit einer Nadelaufnahmeanordnung zu bringen. Dies kann Blockierungen des Strömungspfades zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung verhindern oder zumindest mildern. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung insbesondere bei Anwendungen vorteilhaft sein, bei denen eine genaue Ausrichtung der Nadel an der Nadelaufnahmeanordnung wünschenswert ist. Typischerweise kann eine genaue Ausrichtung der Nadel vorteilhaft sein, wenn die Nadel einen kleinen Durchmesser aufweist. Beispielsweise kann die Nadel in einigen Anwendungen, wie beispielsweise HPLC, einen sehr kleinen Innendurchmesser aufweisen, wie beispielsweise 50 µm. Somit kann eine Abweichung von 50 µm oder mehr von der ausgerichteten Position die Nadel vollständig blockieren, z. B. würde die Nadel sich statt vor einer Öffnung, die zum Aufnehmen der Nadel konfiguriert ist, vor einer Wand der Nadelaufnahmeanordnung befinden. Typischerweise sollte im vorstehenden Beispiel die Abweichung höchstens 20 µm oder sogar höchstens 10 µm, am besten 0 µm betragen.
Solche präzisen Ausrichtungen sind im Allgemeinen schwierig zu erreichen. Alternativ können spezielle und komplexe Stellantriebe erforderlich sein, um die Nadel automatisch in die richtige Ausrichtung zu führen. Die vorliegende Erfindung kann diese Probleme mildern, indem ein Nadelgehäuse mit mindestens einer Ausrichtungskomponente bereitgestellt wird. Selbst wenn die Nadel und die Nadelaufnahmeanordnung falsch ausgerichtet sind, kann die mindestens eine Ausrichtungskomponente sie während der Verbindung zwischen den beiden in die richtige Ausrichtung bringen. Daher kann die Nadelanordnung den Prozess des Verbindens der Nadel mit der Nadelaufnahmeanordnung für einen menschlichen Benutzer ergonomischer und beherrschbarer gestalten. Darüber hinaus kann der Bedarf an präzisen und komplexen Stellantrieben (z. B. bei Anwendungen, bei denen die Nadel automatisch gehandhabt wird) verringert werden.
Weiterhin sollte in vielen Anwendungen das Totvolumen, das der Nadel folgt, wenn sie mit der Nadelaufnahmeanordnung verbunden ist, so klein wie möglich sein. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn erwartet wird, dass ein Hochdruckfluid durch die Nadel fließt, wie beispielsweise in HPLC-Systemen. Um ein kleines Totvolumen zu erreichen, kann die Nadel auch einen sehr kleinen Durchmesser aufweisen. Je kleiner die Nadel und ihr Durchmesser sind, desto genauer sollte die Ausrichtung der Nadel an der Nadelaufnahmeanordnung sein. Somit kann die vorliegende Erfindung dadurch, dass sie die Ausrichtung der Nadel erleichtert, die Verwendung kleiner Nadeln ermöglichen, was wiederum das Vorliegen eines kleinen Totvolumens nach der Nadel erleichtern kann. Dies ist wiederum besonders vorteilhaft für Hochdrucksysteme wie HPLC.
Darüber hinaus wird die Ausrichtung der Nadel an der Nadelaufnahmeanordnung beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente und der Nadelaufnahmeanordnung verbessert. Somit besteht keine Notwendigkeit, dass die Nadel zum Ausrichten andere Komponenten berührt. Hinzu kommt, dass bei der vorliegenden Erfindung, indem sie ein Nadelgehäuse mit mindestens einer Ausrichtungskomponente bereitstellt, die Wahrscheinlichkeit sinkt, dass die Nadel gegen die Nadelaufnahmeanordnung stößt, sie sticht, mit ihr kollidiert oder in sie einsticht. Dies kann vorteilhaft sein, da dadurch Beschädigungen oder Abrieb der Nadel und/oder der Nadelaufnahmeanordnung vermieden werden können, die zu Blockierungen des Fluidpfades führen können, wenn sie nicht verhindert werden. Als solches kann die vorliegende Erfindung die Haltbarkeit der Nadel und/oder der Nadelaufnahmeanordnung erhöhen.
Ferner kann das Ausrichten der Nadel unter Verwendung der mindestens einen Ausrichtungskomponente des Nadelgehäuses anstelle der Nadel selbst vorteilhaft sein, da dies Kontamination verringern kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Nadel zum Entnehmen einer Probe verwendet wird. In solchen Fällen wird die Nadelspitze in die Probe eingetaucht. Somit kann ein Teil der Probe an den Außenwänden der Nadel verbleiben, selbst nachdem die Probe entnommen wurde. Wenn die Nadel andere Komponenten berührt, kann der an den Wänden der Nadel verbleibende Teil der Probe an den kontaktierten Komponenten angelagert werden. Dies kann zu Kontamination zukünftiger Proben führen. In vielen Anwendungen ist dies ein unerwünschter Effekt. Die vorliegende Erfindung vermeidet dies, indem stattdessen ein Nadelgehäuse mit mindestens einer Ausrichtungskomponente bereitgestellt wird, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass die Nadel gegen andere Komponenten, wie beispielsweise die Nadelaufnahmeanordnung, stößt, sie sticht, mit ihnen kollidiert oder in sie einsticht.
In einigen Ausführungsformen kann das Nadelgehäuse eine äußere Seitenfläche umfassen. In solchen Ausführungsformen kann die Ausrichtungskomponente des Nadelgehäuses eine Ausrichtungsaußenfläche umfassen, die durch mindestens einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Nadelgehäuses gebildet werden kann. Mit anderen Worten kann eine Ausrichtungskomponente (d. h. die Ausrichtungsaußenfläche) an der Außenfläche des Nadelgehäuses vorgesehen sein. Dies kann vorteilhaft sein, wenn ein Abschnitt des Nadelgehäuses von der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen werden kann, d. h. wenn die Nadelaufnahmeanordnung das Nadelgehäuse im angeschlossenen Zustand umgeben kann. Somit kann während der Verbindung die Nadelaufnahmeanordnung die Außenfläche des Nadelgehäuses und insbesondere die Ausrichtungsaußenfläche berühren, was die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung erhöhen kann.
In einigen Ausführungsformen kann ein Durchmesser von Querschnitten der Ausrichtungsaußenfläche entlang der axialen Richtung kontinuierlich abnehmen, derart, dass für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche, wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts kleiner sein kann als der Durchmesser des zweiten Querschnitts. Jeder Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche ist eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsaußenfläche und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung. Mit anderen Worten kann der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche als Funktion der Position entlang der axialen Richtung ausgedrückt werden, wobei diese Funktion eine streng abnehmende Funktion entlang der stromabwärtigen Richtung ist. Dies (d. h. die kontinuierliche Verringerung des Durchmessers) kann eine Gleitbewegung zwischen dem Nadelgehäuse und der Nadelaufnahmeanordnung während der Verbindung erleichtern. Mit anderen Worten kann es keinen Teilabschnitt der Ausrichtungsaußenfläche geben, der der Nadel, die in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen werden soll, standhalten kann. Beispielsweise kann es keine Oberfläche der Ausrichtungsaußenfläche geben, die senkrecht zur axialen Richtung ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche kontinuierlich abnimmt.
Die Ausrichtungsaußenfläche kann einen distalsten Querschnitt aufweisen, der weiter distal ist als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche, und einen proximalsten Querschnitt, der weiter proximal ist als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche. In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche größer sein als der Durchmesser der übrigen Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche. Somit kann der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche vom proximalsten Querschnitt zum distalsten Querschnitt kontinuierlich zunehmen. Daher kann das Nadelgehäuse mehr Bewegungsfreiheit entlang der radialen Richtung umfassen, wenn der proximalste Querschnitt in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen wird. Wenn das Nadelgehäuse in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen wird, kann seine Bewegungsfreiheit entlang der radialen Richtung abnehmen. Gleichzeitig kann die Ausrichtung in radialer Richtung zunehmen. Wenn der distalste Teilabschnitt aufgenommen wird, kann die Bewegungsfreiheit minimal sein, während die Ausrichtung in radialer Richtung maximal sein kann. Wenn beispielsweise der Durchmesser des distalsten Teilabschnitts des Nadelgehäuses mit einem Innendurchmesser der Nadelaufnahmeanordnung (in der das Nadelgehäuse aufgenommen wird) übereinstimmt, kann die Bewegungsfreiheit entlang der radialen Richtung des Nadelgehäuses nahezu vollständig verringert werden.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 40 %, stärker bevorzugt mindestens 60 % und höchstens 90 %, wie 80 % bis 85 %, des Durchmessers des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche betragen. Je kleiner der Durchmesser des proximalsten Querschnitts relativ zum distalsten Querschnitt ist, desto größer ist typischerweise die Abweichung in radialer Richtung, die durch die Ausrichtungsaußenfläche korrigiert werden kann. Andererseits kann die Kraft parallel zur axialen Richtung, die dem Einsetzen des Nadelgehäuses in die Nadelaufnahmeanordnung entgegenwirkt, umso kleiner sein, je größer der Durchmesser des proximalsten Querschnitts relativ zum distalsten Querschnitt ist. Mit anderen Worten kann der Durchmesser des proximalsten Querschnitts und des distalsten Querschnitts die Neigung der Ausrichtungsaußenfläche bestimmen. Darüber hinaus kann das Bestimmen der Neigung der Ausrichtungsaußenfläche einen Kompromiss zwischen tolerierbarer Abweichung in radialer Richtung und Leichtgängigkeit zwischen dem Nadelgehäuse und der Nadelaufnahmeanordnung beinhalten. Die vorstehenden Abmessungen bieten im Allgemeinen einen guten Kompromiss zwischen den beiden.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche der größten Ausdehnung des Nadelgehäuses entlang der radialen Richtung entsprechen.
Der Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche kann im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie 7,5 mm, liegen. Typischerweise kann ein großer Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche das Korrigieren von größeren Abweichungen der Nadel in radialer Richtung ermöglichen. Dies kann jedoch zu einem sperrigen Nadelgehäuse führen. Somit ist ein Kompromiss zwischen der Größe des Nadelgehäuses und der tolerierbaren Fehlausrichtung, die korrigiert werden kann, möglich.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche mit mindestens einer Rate linear abnehmen.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche linear mit einer konstanten Rate abnehmen. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche kann der Oberfläche eines Kegelstumpfes ähnlich sein. Dies kann eine besonders einfache Ausrichtungskomponente bereitstellen.
Alternativ kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche linear mit zwei unterschiedlichen Raten abnehmen. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche kann die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen umfassen, derart, dass eine Oberseite eines distalen Kegelstumpfes einer Basis eines proximalen Kegelstumpfes entspricht und wobei der proximale Kegelstumpf weiter proximal ist als der distale Kegelstumpf. Dies kann eine Ausrichtung der Nadel an der Nadelaufnahmeanordnung mit unterschiedlichen Raten ermöglichen, während die Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen wird.
Somit kann in einigen Ausführungsformen die Ausrichtungsaußenfläche eine proximale Ausrichtungsaußenfläche und eine distale Ausrichtungsaußenfläche umfassen, wobei die proximale Ausrichtungsaußenfläche weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsaußenfläche. Der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche kann mit einer anderen Rate abnehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche mit einer höheren Rate abnehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche. Das heißt, der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsaußenfläche kann größer sein als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsaußenfläche. Somit kann die Ausrichtungsaußenfläche eine konvexe Oberfläche anstelle einer konkaven sein, was besonders vorteilhaft sein kann, um die Kräfte zu verringern, die der Aufnahme der Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung entgegenwirken.
Darüber hinaus darf der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche den Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche nicht überschreiten.
In einigen Ausführungsformen kann die Ausrichtungsaußenfläche mindestens 5 % und höchstens 60 %, beispielsweise 30 %, der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses betragen. Beispielsweise kann die Ausrichtungsaußenfläche eine Länge entlang der axialen Richtung von mindestens 0,5 mm und höchstens 20 mm, vorzugsweise höchstens 10 mm, stärker bevorzugt höchstens 5 mm, wie beispielsweise 1 mm, aufweisen.
Es versteht sich, dass die Ausrichtungsaußenfläche auch mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt entlang der axialen Richtung umfassen kann, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche entlang der axialen Richtung bildet. In einigen Ausführungsformen kann der gekrümmte Teilabschnitt weiter proximal als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der gekrümmte Teilabschnitt an der proximalen Ausrichtungsaußenfläche und/oder an der distalen Ausrichtungsaußenfläche bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der gekrümmte Teilabschnitt am Übergang zwischen der proximalen Ausrichtungsaußenfläche und der distalen Ausrichtungsaußenfläche bereitgestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann die gesamte Ausrichtungsaußenfläche gekrümmt sein.
Das Nadelgehäuse kann einen distalen Abschnitt umfassen, wobei der distale Abschnitt weiter distal sein kann als der Rest des Nadelgehäuses.
In einigen Ausführungsformen kann eine Mehrzahl von Querschnitten des distalen Abschnitts den gleichen Außendurchmesser aufweisen, wobei ein Querschnitt des distalen Abschnitts eine Schnittstelle zwischen dem distalen Abschnitt und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist. Das heißt, in einigen Ausführungsformen kann der distale Querschnitt eines Abschnitts des distalen Querschnitts eine zylindrische Form aufweisen.
Der distale Abschnitt kann eine Breite entlang der radialen Richtung aufweisen, die der größten Ausdehnung entlang der radialen Richtung des Nadelgehäuses entsprechen kann.
Beispielsweise kann der distale Abschnitt eine Breite entlang der radialen Richtung im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, aufweisen.
Darüber hinaus kann der distale Abschnitt mindestens 40 % und höchstens 80 %, wie beispielsweise 65 % der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses betragen. Beispielsweise kann der distale Abschnitt eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 0,5 mm bis 40 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 2 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 2,3 mm, aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann die Ausrichtungsaußenfläche weiter proximal als der distale Abschnitt vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Ausrichtungsaußenfläche direkt dem distalen Abschnitt folgen.
Die Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche überschreiten nicht die Breite entlang der radialen Richtung des distalen Abschnitts, wobei jeder Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsaußenfläche und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche erstreckt sich unter Umständen in radialer Richtung nicht weiter als der distale Abschnitt. In einigen Ausführungsformen kann der Außendurchmesser des distalen Abschnitts mit dem maximalen Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche übereinstimmen.
Das Nadelgehäuse kann ferner einen proximalen Abschnitt umfassen, wobei der proximale Abschnitt weiter proximal sein kann als der Rest des Nadelgehäuses.
Der proximale Abschnitt kann mindestens 1 % und höchstens 20 %, vorzugsweise 5 % bis 8 %, der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses betragen.
In einigen Ausführungsformen, in denen das Nadelgehäuse den distalen Abschnitt, die Ausrichtungsaußenfläche und den proximalen Abschnitt umfasst, wie vorstehend erörtert, kann die Ausrichtungsaußenfläche zwischen dem distalen Abschnitt und dem proximalen Abschnitt liegen. Beispielsweise kann die Ausrichtungsaußenfläche direkt dem distalen Abschnitt folgen und der proximale Abschnitt kann direkt dem proximalen Abschnitt folgen.
Die Ausdehnung entlang der radialen Richtung des proximalen Abschnitts darf die Ausdehnung entlang der radialen Richtung der Ausrichtungsaußenfläche nicht überschreiten. Dadurch kann die Ausrichtungsaußenfläche die Nadelaufnahmeanordnung berühren.
In einigen Ausführungsformen kann sich die Ausrichtungsaußenfläche entlang der axialen Richtung bis einschließlich des proximalen Abschnitts erstrecken.
Der proximale Abschnitt kann proximal über die Nadelspitze hinausragen.
Das heißt, die Nadel kann in einem Nadelhalter befestigt sein, der sich über der Außenkontur im Nadelsitzhalter (d. h. der Nadelaufnahmeanordnung) zentrieren kann. Beispielsweise kann eine Metallnadel mit einem Metallnadelhalter verschweißt sein. Eine Nadel aus Quarzglas (Kieselglas) kann in einen Halter aus PEEK gepresst werden. Die Nadel „steht“ hinter dem Halter „zurück“ (d. h. der Nadelhalter ragt proximal über die Nadel hinaus), sodass die Nadelspitze und der Benutzer der Nadel geschützt werden können. Als solches kann das Nadelgehäuse als Nadelschutz dienen, sodass die Nadel beim Handhaben der Nadelanordnung und/oder beim Wechseln der Nadel nicht anstoßen oder abgebrochen werden kann. Gleichzeitig kann das Nadelgehäuse, das den proximalen Abschnitt umfasst, der proximal über die Nadelspitze hinausragt, den Benutzer oder Anwender der Nadelanordnung davor schützen, versehentlich von der Nadel gestochen zu werden.
Als solches kann die vorliegende Erfindung Nadelausrichtung, Nadelschutz und Benutzerschutz in einer Komponente bereitstellen. Das heißt, einerseits kann das Nadelgehäuse mindestens eine Ausrichtungskomponente umfassen, die dazu konfiguriert sein kann, die Ausrichtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung zu erhöhen. Somit kann die Nadel geführt und vor Stößen (d. h. Kollisionen) geschützt werden, da die mindestens eine Ausrichtungskomponente dazu konfiguriert werden kann, Kontakt zwischen der Nadel und anderen Komponenten zu vermeiden. Andererseits kann das Nadelgehäuse proximal über die Nadelspitze hinausragen, was der Nadel und einem Anwender oder Benutzer der Nadel Schutz bieten kann.
Insgesamt können Aspekte der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile umfassen: Die Nadel kann durch die Konstruktion geführt werden. Die Nadelspitze kann geschützt werden, was zu einer längeren Lebensdauer führen kann. Darüber hinaus kann dies die Verletzungsgefahr beim Nadelwechsel verringern. Darüber hinaus wird eine einfache Nadelanordnung bereitgestellt, was zu weniger Montagefehlern führen kann.
Es versteht sich, dass dieses Merkmal, d. h. dass der proximale Abschnitt des Nadelgehäuses proximal über die Nadelspitze hinausragt, auch unabhängig von der Ausrichtungskomponente verwendet werden kann. Das heißt, es gibt auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei das Nadelgehäuse nicht notwendigerweise mindestens eine Ausrichtungskomponente umfasst, wie oben erörtert. Stattdessen kann der proximale Vorsprung über die Nadelspitze hinaus auch unabhängig von der Ausrichtungskomponente verwendet werden.
Mit anderen Worten kann sich die vorliegende Erfindung in einem zweiten Aspekt auf eine Nadelanordnung zum Erleichtern des Verbindens einer Nadel und einer Nadelaufnahmeanordnung beziehen, wobei die Nadelanordnung die Nadel umfasst, wobei die Nadel eine axiale Richtung definiert und wobei eine Spitze der Nadel weiter proximal als der Rest der Nadel und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung ist. Zusätzlich umfasst die Nadelanordnung ein Nadelgehäuse, das einen Hohlraum umfasst und wobei der Hohlraum teilweise von der Nadel belegt ist. Das Nadelgehäuse umfasst ferner einen proximalen Abschnitt, wobei der proximale Abschnitt weiter proximal ist als der Rest des Nadelgehäuses. Der proximale Abschnitt ragt proximal über die Nadelspitze hinaus.
Wenn also ein solches Merkmal erörtert wird, d. h. dass der proximale Abschnitt des Nadelgehäuses proximal über die Nadelspitze hinausragt, sollte verstanden werden, dass sich solche Erörterungen auf die Nadelanordnung gemäß dem ersten Aspekt beziehen, der das Merkmal zusätzlich zu der Ausrichtungskomponente und der Nadelanordnung gemäß dem zweiten Aspekt umfasst, der das Merkmal unabhängig von der Ausrichtungskomponente umfasst.
In einigen Ausführungsformen liegt der proximale Abschnitt, der proximal über die Nadelspitze hinausragt, im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1 mm, wie beispielsweise 0,25 mm. Solche Abmessungen können ausreichenden Schutz bieten und gleichzeitig die Sperrigkeit des Nadelgehäuses begrenzen.
In einigen Ausführungsformen kann das Nadelgehäuse eine Innenfläche umfassen, die den Hohlraum des Nadelgehäuses seitlich umschließt.
Weiterhin kann die Ausrichtungskomponente eine Ausrichtungsinnenfläche umfassen, die durch mindestens einen Abschnitt der Innenfläche gebildet werden kann, der den Hohlraum seitlich umschließt.
Das heißt, in einigen Ausführungsformen kann das Nadelgehäuse so konfiguriert sein, dass es einen Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung (z. B. einen mittleren vorstehenden Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung) aufnimmt. Insbesondere kann ein Abschnitt des Hohlraums des Nadelgehäuses von einem Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung belegt sein, der darin aufgenommen werden kann. Somit kann während der Verbindung die Nadelaufnahmeanordnung das Nadelgehäuse und insbesondere die Innenfläche, die den Hohlraum des Nadelgehäuses seitlich umgibt, berühren. Um die Verbindung zu erleichtern, kann auf der Innenfläche eine Ausrichtungsinnenfläche vorgesehen sein, die den Hohlraum seitlich umschließt. Das heißt, die Innenfläche, die den Hohlraum des Innengehäuses seitlich umschließt, kann dazu konfiguriert sein, eine Ausrichtungsinnenfläche zu bilden.
Ein Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche kann entlang der axialen Richtung kontinuierlich zunehmen. Insbesondere kann für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche, wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts größer sein als der Durchmesser des zweiten Querschnitts. Es versteht sich, dass jeder Querschnitt der Ausrichtungsinnenfläche eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsinnenfläche und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist. Mit anderen Worten kann der Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche als Funktion der Position entlang der axialen Richtung ausgedrückt werden, wobei diese Funktion eine streng zunehmende Funktion entlang der stromabwärtigen Richtung ist. Dies (d. h. die kontinuierliche Zunahme des Durchmessers) kann eine Gleitbewegung zwischen dem Nadelgehäuse und der Nadelaufnahmeanordnung während der Verbindung erleichtern. Mit anderen Worten kann es keinen Teilabschnitt der Ausrichtungsinnenfläche geben, der der Nadel, die in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen werden soll, standhalten kann. Beispielsweise kann es keine Oberfläche der Ausrichtungsinnenfläche geben, die senkrecht zur axialen Richtung ist. Dies kann durch eine kontinuierliche Zunahme des Durchmessers der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche erreicht werden.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche mit mindestens einer Rate linear zunehmen.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche mit einer konstanten Rate linear zunehmen. Das heißt, die Ausrichtungsinnenfläche kann eine Kegelstumpfform aufweisen. Dies kann eine besonders einfache Ausrichtungskomponente bereitstellen.
Alternativ kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche mit zwei unterschiedlichen Raten linear zunehmen. Das heißt, die Ausrichtungsinnenfläche kann die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweisen, derart, dass eine Basis des distalen Kegelstumpfes einer Oberseite des proximalen Kegelstumpfes entsprechen kann. Dies kann eine Ausrichtung der Nadel an der Nadelaufnahmeanordnung mit unterschiedlichen Raten ermöglichen, während die Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen wird.
Die Ausrichtungsinnenfläche kann eine proximale Ausrichtungsinnenfläche und eine distale Ausrichtungsinnenfläche umfassen, wobei die proximale Ausrichtungsinnenfläche weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsinnenfläche. Darüber hinaus kann der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche mit einer anderen Rate zunehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche mit einer höheren Rate zunehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche. Das heißt, der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsinnenfläche kann größer sein als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsinnenfläche. Somit kann die Ausrichtungsinnenfläche eine konvexe Oberfläche anstelle einer konkaven sein, was besonders vorteilhaft sein kann, um die Kräfte zu verringern, die der Aufnahme der Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung entgegenwirken.
Darüber hinaus darf in einigen Ausführungsformen der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche den Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche nicht überschreiten.
In einigen Ausführungsformen kann die Ausrichtungsinnenfläche in dem proximalen Abschnitt des Nadelgehäuses positioniert sein. In solchen Ausführungsformen kann sich die Ausrichtungsinnenfläche entlang mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 60 %, stärker bevorzugt mindestens 80 % der Länge entlang der axialen Richtung des proximalen Abschnitts erstrecken.
Es versteht sich, dass die Ausrichtungsinnenfläche auch mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt entlang der axialen Richtung umfassen kann, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche entlang der axialen Richtung bildet. In einigen Ausführungsformen kann der gekrümmte Teilabschnitt weiter proximal als der Rest der Ausrichtungsinnenfläche bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der gekrümmte Teilabschnitt an der proximalen Ausrichtungsinnenfläche und/oder an der distalen Ausrichtungsinnenfläche bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der gekrümmte Teilabschnitt am Übergang zwischen der proximalen Ausrichtungsinnenfläche und der distalen Ausrichtungsinnenfläche vorgesehen sein. In einigen Ausführungsformen kann die gesamte Ausrichtungsinnenfläche gekrümmt sein.
Die Nadel kann ein metallisches, Quarzglas- und/oder Kieselglasmaterial umfassen.
Das Nadelgehäuse kann ein metallisches oder polymeres Material umfassen, wie beispielsweise Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketon (PEK), Polyetherether-Etherketon (PEEEK) und ein Polyphenylensulfid (PPS).
Die Nadel kann unlösbar am Nadelgehäuse befestigt sein. Dies kann vorteilhaft sein, da die Befestigung zwischen der Nadel und dem Nadelgehäuse auch unter hohen Drücken aufrechterhalten werden kann.
Wie erörtert, können die Nadel und das Nadelgehäuse ein metallisches Material umfassen. In solchen Ausführungsformen kann die Nadel mit dem Nadelgehäuse verschweißt sein. Dies kann eine einfache und sichere (vorzugsweise sogar unter hohem Druck) Befestigung zwischen der Nadel und dem Nadelgehäuse bereitstellen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Nadel in das Nadelgehäuse gepresst werden, wodurch eine unlösbare Verbindung zwischen den beiden hergestellt wird.
Es versteht sich, dass Vorstehendes nur einige beispielhafte Mittel zum Befestigen des Nadelgehäuses in der Nadel (oder umgekehrt) sind. Der Fachmann wird erkennen, dass auch andere Verbindungsmittel verwendet werden können.
Das Nadelgehäuse kann eine Ausdehnung entlang der radialen Richtung zwischen dem 2-fachen bis 100-fachen, vorzugsweise dem 5-fachen bis 20-fachen, stärker bevorzugt dem 8-fachen bis 12-fachen des Außendurchmessers der Nadel umfassen.
Beispielsweise kann das Nadelgehäuse eine Ausdehnung entlang der radialen Richtung im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, umfassen.
Darüber hinaus kann das Nadelgehäuse eine Ausdehnung entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, umfassen.
Es versteht sich, dass Vorstehendes nur einige beispielhafte Abmessungen des Nadelgehäuses sind. Der Fachmann wird erkennen, dass das Nadelgehäuse auch andere Abmessungen aufweisen kann. Im Allgemeinen können die Abmessungen des Nadelgehäuses von den Abmessungen der Nadel und/oder der Nadelaufnahmeanordnung und/oder Größenbeschränkungen abhängig sein (und können daher jeweils an diese angepasst werden), die durch das System auferlegt werden können, in dem die Nadelanordnung verwendet werden kann. Gleiches gilt auch für die anderen Abmessungen, die in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung durchweg angegeben sind.
Der Außendurchmesser der Nadel kann im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,8 mm, stärker bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,6 mm, liegen.
Der Innendurchmesser der Nadel kann im Bereich von 5 µm bis 500 µm, vorzugsweise 30 µm bis 400 µm, stärker bevorzugt 50 µm bis 300 µm, liegen. Das heißt, die Nadel kann eine hohle Form aufweisen. Insbesondere kann die Nadel eine Bohrung mit einem Durchmesser aufweisen, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der Nadel entspricht. Ein Fluid kann durch die Nadel (d. h. durch die Bohrung der Nadel) und aus der Nadel heraus fließen. Im Allgemeinen können Nadeln mit einem kleineren Innendurchmesser für Anwendungen vorteilhaft sein, bei denen ein Fluid unter hohem Druck durch die Nadel fließen muss. Der kleinere Innendurchmesser der Nadel kann nicht nur das Erreichen eines hohen Drucks des Fluids erleichtern, sondern kann auch das Aufrechterhalten eines kleinen Totvolumens nach der Nadel (z. B. zwischen der Nadel und einer Komponente stromabwärts der Nadel) erleichtern. Wie bereits erörtert, ist die Präzision zum Ausrichten der Nadel mit einer stromabwärts angeordneten Komponente umso höher, je kleiner die Nadel ist. Wie erörtert, kann die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft sein, da sie die Verwendung kleiner Nadeln erleichtern kann, indem ein Nadelgehäuse mit einer Ausrichtungskomponente bereitgestellt wird, um die Ausrichtung der Nadel an einer stromabwärts angeordneten Komponente, wie der Nadelaufnahmeanordnung, zu erleichtern.
Die Nadel kann so konfiguriert sein, dass ein Fluid durch sie fließt, wobei das Fluid mit einem Druck beaufschlagt werden kann, der den Umgebungsdruck um mindestens 100 bar, vorzugsweise um mindestens 500 bar, stärker bevorzugt um mindestens 1000 bar, überschreitet.
Die Nadel kann Teil eines Flüssigkeitschromatografiesystems sein.
Die Nadel kann Teil eines Probenehmers sein, der so konfiguriert ist, dass er dem Chromatografiesystem eine Probe bereitstellt.
Die mindestens eine Ausrichtungskomponente kann dazu konfiguriert sein, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung bei Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente und der Nadelaufnahmeanordnung zu erhöhen, wenn die Fehlausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung bis zu 1 mm beträgt. Das heißt, die Ausrichtungskomponente kann dazu konfiguriert sein, eine Abweichung von bis zu 1 mm zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung in radialer Richtung zu korrigieren. Ein Fachmann wird erkennen, dass das Nadelgehäuse und die Ausrichtungskomponente so konfiguriert werden können, dass auch größere oder kleinere Fehlausrichtungen korrigiert werden. Das Konfigurieren des Nadelgehäuses und der Ausrichtungskomponente zum Korrigieren größerer Fehlausrichtungen kann jedoch ein Vergrößern des Nadelgehäuses erfordern, was zu einem sperrigeren Nadelgehäuse führen kann. Vorstehendes (d. h. 1 mm) kann einen guten Kompromiss zwischen der maximalen Abweichung, die korrigiert werden kann, und der Sperrigkeit des Nadelgehäuses bieten.
Während vorstehend die Nadelaufnahmeanordnung als eine allgemeine Komponente erörtert wird, die stromabwärts der Nadel bereitgestellt werden kann, wird nachstehend ein bestimmtes Beispiel einer Nadelaufnahmeanordnung beschrieben.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Nadelaufnahmeanordnung zum Aufnehmen eines Fluids (z. B. einer Flüssigkeit) von einer Nadel. Die Nadelaufnahmeanordnung umfasst ein Fluidführungselement, das einen proximalen Teilabschnitt eines Fluidführungselements und ein proximales Ende eines Fluidführungselements umfasst. Weiterhin umfasst die Nadelaufnahmeanordnung ein Dichtelement, wobei das Dichtelement dazu konfiguriert ist, die Nadel aufzunehmen.
Wenn hierin auf eine Nadelaufnahmeanordnung Bezug genommen wird, versteht es sich, dass dieser Begriff lediglich bedeutet, dass die Anordnung dazu konfiguriert ist, ein Fluid von einer Nadel aufzunehmen. Das heißt, dieser Begriff sollte nicht so ausgelegt werden, dass für ihn andere Anforderungen gelten, die über diese Konfiguration hinausgehen. Insbesondere wird der Begriff „Nadelaufnahmeanordnung“ in dieser Spezifikation lediglich dazu verwendet, diese Anordnung klar von den Nadelanordnungen zu unterscheiden, die in dieser Spezifikation ebenfalls erörtert werden. Der Einfachheit halber kann die Nadelaufnahmeanordnung auch als Aufnahmeanordnung oder einfach als Anordnung bezeichnet werden.
Wenn auf die Nadelaufnahmeanordnung Bezug genommen wird, werden in dieser Spezifikation ferner die Begriffe proximal und distal verwendet. Wenn im Zusammenhang mit der Nadelaufnahmeanordnung die Nadel eingesetzt wird, ist ein Element umso weiter proximal, je näher es sich an der Nadel befindet, und umso weiter distal, je weiter es von der Nadel entfernt ist. Weiterhin versteht es sich, dass eine Probe (oder ein Fluid) aus der Nadel in die Nadelaufnahmeanordnung eingeführt werden kann. Das heißt, je weiter distal ein Element (der Nadelaufnahmeanordnung) ist, desto weiter „stromabwärts“ ist es.
Es versteht sich, dass das Dichtelement die Nadel abdichtet, wenn die Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen wird. In einigen Ausführungsformen dichtet das Dichtelement jedoch auch das Fluidführungselement ab.
Das Fluidführungselement kann so konfiguriert sein, dass Fluid (z. B. Flüssigkeit) durch das Fluidführungselement fließen kann. Somit kann das Fluidführungselement auch als z. B. Strömungselement bezeichnet werden.
In einigen Ausführungsformen kann das Fluidführungselement beispielsweise eine Kapillare sein, die verwendet werden kann, damit Fluid zu stromabwärts angeordneten Elementen fließen kann.
Das Fluidführungselement kann jedoch auch eine Chromatografiesäule sein. Dies kann vorteilhaft sein, da so ein Volumen zwischen der Nadel und der Chromatografiesäule verringert werden kann.
Das heißt, insgesamt kann die vorliegende Erfindung ein Dichtelement bereitstellen, das gleichzeitig zwei verschiedene Funktionen erfüllen kann. Das Dichtelement kann die Nadel aufnehmen, d. h. es kann als Nadelsitz fungieren, und es kann weiter die Anordnung abdichten, d. h. es kann als Dichtungskomponente fungieren. Daher ist bei dem Ansatz der vorliegenden Erfindung unter Umständen nur eine Dichtungskomponente erforderlich.
Darüber hinaus kann das Dichtelement der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, da es das Reduzieren von Luftspalten in der Anordnung infolge der geringeren Anzahl an Komponenten ermöglichen kann, was dazu beitragen kann, das Auftreten von Hohlräumen zu reduzieren, d. h. es kann das Reduzieren von Leerräumen oder Öffnungen, in die Fluid fließen kann, ermöglichen.
Beispielsweise kann es ermöglichen, Luftspalten zwischen dem Dichtelement und der Nadel sowie zwischen dem Dichtelement und dem Fluidführungselement zu reduzieren oder zu beseitigen. Das Reduzieren oder Beseitigen von Luftspalten kann besonders vorteilhaft sein, da dadurch ferner das Totvolumen reduziert werden kann, was wiederum zu chromatografischen Verbesserungen wie beispielsweise der Trennung von Analyten, der Trennung und Quantifizierung von Peaks usw. beitragen kann.
Darüber hinaus kann es der Ansatz der vorliegenden Erfindung erleichtern, Fehler beim Zusammenbau der Komponenten durch das Bereitstellen einer einfacheren Anordnung zu reduzieren. Vereinfacht ausgedrückt umfasst die vorliegende Erfindung weniger Komponenten, um alle Merkmale einer wirksamen Abdichtung zu erfüllen, mit besonderen Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik.
In einigen Ausführungsformen kann das Dichtelement entlang des kapillaren proximalen Teilabschnitts und proximal über das kapillare proximale Ende hinausragen.
Das Fluidführungselement kann eine axiale Richtung, und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung, definieren.
Das Dichtelement kann einen distalen Abschnitt umfassen, der einen konstanten Innendurchmesser aufweisen kann.
Der distale Abschnitt des Dichtelements kann einen Außendurchmesser aufweisen, der entlang der axialen Richtung konstant sein kann.
Der distale Abschnitt des Dichtelements kann sich entlang des proximalen Abschnitts des Fluidführungselements erstrecken und den proximalen Abschnitt des Fluidführungselements aufnehmen.
Das Dichtelement kann einen proximalen Abschnitt umfassen, der einen Außendurchmesser aufweisen kann, der größer als der Außendurchmesser des distalen Abschnitts des Dichtelements sein kann.
Die Änderung des Außendurchmessers des Dichtelements kann vorteilhaft sein, da dies das Zusammenpressen des Dichtelements erleichtern kann. Insbesondere kann es das Ausüben einer Axialkraft auf das Dichtelement erleichtern, wodurch das Dichtelement zusammengepresst wird. Beispielsweise kann das Dichtelement gegen eine Innenwand des Gehäuses der Nadelaufnahmeanordnung gepresst werden. Dies trägt zu einer besseren Abdichtung gegen die Nadel bei. Mit anderen Worten kann der proximale Abschnitt, der einen größeren Außendurchmesser als der distale Abschnitt des Dichtelements aufweist, eine Schulterfläche des Dichtelements herstellen, die es ermöglichen kann, eine Axialkraft auf das Dichtelement in der stromaufwärtigen Richtung auszuüben und somit das Dichtelement zusammenzupressen.
Zusätzlich kann die Änderung des Außendurchmessers des Dichtelements vorteilhaft sein, da dies das Anhalten oder Begrenzen der Bewegung des Dichtelements entlang der axialen Richtung erleichtern kann. Mit anderen Worten erleichtert der proximale Abschnitt mit einem größeren Außendurchmesser als der distale Abschnitt des Dichtelements das Anordnen des Dichtelements, derart, dass seine axiale Bewegung durch ein anderes Element der Nadelaufnahmeanordnung (z. B. das Druckstück und das Sicherungselement) begrenzt und sogar blockiert werden kann. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn die Nadel in dem durch das Dichtelement hergestellten Nadelsitz aufgenommen werden kann. Die Nadel kann in das Dichtelement gepresst werden, wodurch eine Axialkraft auf das Dichtelement entlang der stromabwärtigen Richtung ausgeübt wird. Durch Begrenzen der Bewegung des Dichtelements in axialer Richtung kann daher das Herstellen einer engen und leckfreien Verbindung zwischen der Nadel und dem Dichtelement erleichtert werden.
Ein Quotient aus dem Außendurchmesser des proximalen Abschnitts des Dichtelements und dem Außendurchmesser des distalen Abschnitts des Dichtelements kann größer als 1,2, vorzugsweise größer als 1,5, stärker bevorzugt größer als 1,8, und kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 5 und stärker bevorzugt kleiner als 3 sein.
Weiterhin kann eine Länge des distalen Abschnitts des Dichtelements entlang der axialen Richtung eine Länge des proximalen Abschnitts des Dichtelements in der axialen Richtung überschreiten. Das heißt, der distale Abschnitt des Dichtelements kann relativ lang bereitgestellt werden. Dies kann in Ausführungsformen besonders vorteilhaft sein, bei denen sich der distale Abschnitt des Dichtelements entlang des proximalen Teilabschnitts des Fluidführungselements erstreckt. Als solche kann die Kontaktfläche zwischen dem Dichtelement und dem Fluidführungselement größer sein, wodurch eine bessere Abdichtung zwischen dem Dichtelement und dem Fluidführungselement erleichtert wird.
Ein Quotient aus der Länge des distalen Abschnitts des Dichtelements entlang der axialen Richtung und der Länge des proximalen Abschnitts des Dichtelements in axialer Richtung kann größer als 1,3, vorzugsweise größer als 1,5, stärker bevorzugt größer als 2, und kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 5 und stärker bevorzugt kleiner als 3 sein.
Der proximale Abschnitt des Dichtelements kann einen Innendurchmesser und einen Teilabschnitt mit einem konstanten Innendurchmesser entlang der axialen Richtung umfassen. Der proximale Abschnitt des Dichtelements kann einen ersten Teilabschnitt mit einem sich entlang der axialen Richtung verjüngenden Innendurchmesser umfassen. In einer Ausführungsform kann der erste Teilabschnitt mit dem sich verjüngenden Innendurchmesser weiter proximal sein als der Teilabschnitt mit dem konstanten Innendurchmesser.
Der proximale Abschnitt kann einen zweiten Teilabschnitt mit einem sich entlang der axialen Richtung verjüngenden Innendurchmesser umfassen, wobei ein Kegelwinkel zwischen dem ersten Teilabschnitt und dem zweiten Teilabschnitt mit einem sich verjüngenden Innendurchmesser unterschiedlich sein kann.
Der Kegelwinkel kann im ersten Teilabschnitt größer sein als im zweiten Teilabschnitt. Weiterhin kann der zweite Teilabschnitt der proximalste Teilabschnitt des Dichtelements sein.
Das Fluidführungselement kann einen Innen- und einen Außendurchmesser aufweisen. Der Innendurchmesser des Fluidführungselements kann entlang der axialen Richtung konstant sein. Der Außendurchmesser des Fluidführungselements kann auch entlang der axialen Richtung konstant sein.
Weiterhin kann ein Quotient aus dem Außendurchmesser des proximalen Abschnitts des Fluidführungselements und dem Innendurchmesser des Fluidführungselements größer als 10, vorzugsweise größer als 50, stärker bevorzugt größer als 100, und kleiner als 500, vorzugsweise kleiner als 200 und stärker bevorzugt kleiner als 300 sein.
Die Anordnung kann ein Druckstück umfassen, das vorteilhaft sein kann, da es beispielsweise in Richtung des Dichtelements und des Fluidführungselements plastisch verformt werden kann (z. B. durch Crimpen), was ferner das Übertragen einer mechanischen Kraft auf das Dichtelement und das Fluidführungselement ermöglichen und daher die Abdichtung der Anordnung weiter verbessern kann.
Das Druckstück kann einen konstanten Innendurchmesser aufweisen.
Das Druckstück kann einen Teilabschnitt mit einem konstanten Außendurchmesser aufweisen.
Darüber hinaus kann das Druckstück einen proximalen Druckteilabschnitt und/oder einen distalen Druckteilabschnitt umfassen
Der distale Druckteilabschnitt kann ein distales Druckstückende umfassen, das auch einen Außendurchmesser aufweisen kann.
Ein Quotient aus dem Außendurchmesser des distalen Druckstückendes und dem Außendurchmesser des Druckteilabschnitts kann größer als 1,2, vorzugsweise größer als 1,5, stärker bevorzugt größer als 2, und kleiner als 8, vorzugsweise kleiner als 6 und stärker bevorzugt kleiner als 4 sein.
Die Anordnung kann ein Gehäuse des Fluidführungselements umfassen, das einen gehäusenahen Abschnitt und/oder einen gehäusefernen Abschnitt umfassen kann. Der Kürze halber kann das Gehäuse des Fluidführungselements auch einfach als Gehäuse bezeichnet werden.
Das Gehäuse kann eine konzentrisch zum Dichtelement und zum Fluidführungselement angeordnete Öffnung umfassen.
Das Gehäuse kann einen Gehäusehohlraum umfassen, in dem das Dichtelement, das Fluidführungselement und das Druckstück untergebracht sind.
Die Anordnung kann ein Sicherungselement umfassen, das einen proximalen Teilabschnitt des Sicherungselements und/oder einen distalen Teilabschnitt des Sicherungselements umfassen kann.
Der proximale Teilabschnitt des Sicherungselements kann einen vorstehenden Teilabschnitt, z. B. ein Gewinde, umfassen.
Ferner kann das Sicherungselement einen Außendurchmesser am proximalen Teilabschnitt des Sicherungselements aufweisen, der sich von einem Außendurchmesser des Sicherungselements am distalen Teilabschnitt des Sicherungselements unterscheidet.
Der vorstehende Teilabschnitt kann einen Außendurchmesser aufweisen, der durch den Außendurchmesser des proximalen Teilabschnitts des Sicherungselements definiert ist, und wobei der Außendurchmesser des vorstehenden Teilabschnitts größer sein kann als der Außendurchmesser des distalen Teilabschnitts des Sicherungselements.
Ein Quotient aus dem Außendurchmesser des vorstehenden Teilabschnitts und dem Außendurchmesser des distalen Teilabschnitts des Sicherungselements kann größer als 1,05, vorzugsweise größer als 1,1, stärker bevorzugt größer als 1,2, und kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1,5 und stärker bevorzugt kleiner als 1,4 sein.
Der proximale Teilabschnitt des Sicherungselements kann einen Hohlraum des Sicherungselements mit einem Durchmesser umfassen, der mit dem Außendurchmesser des distalen Druckstückendes übereinstimmt oder diesen überschreitet, um das Druckstück in dem Sicherungselement unterzubringen.
Eine Länge des distalen Druckteilabschnitts des Druckstücks entlang der axialen Richtung kann in dem Hohlraum des Sicherungselements angeordnet sein.
Das Druckstück kann eine Länge in axialer Richtung im Bereich von 1 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 15 mm, stärker bevorzugt 4 bis 8 mm, wie 6 mm, aufweisen.
Ein Quotient aus der Länge des im Hohlraum des Sicherungselements angeordneten distalen Druckteilabschnitts und der Länge des Druckstücks kann zwischen 0,1 und 0,8, stärker bevorzugt zwischen 0,2 und 0,6, noch stärker bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 liegen.
Der distale Teilabschnitt des Sicherungselements kann einen Innendurchmesser aufweisen, um das Fluidführungselement unterzubringen.
Weiterhin kann das Dichtelement ein Material mit einer Druckfestigkeit von weniger als 250 MPa, vorzugsweise weniger als 150 MPa, stärker bevorzugt weniger als 100 MPa, umfassen, wobei das Dichtelement aus dem genannten Material gebildet sein kann.
Das Dichtelement kann ein polymeres Material umfassen, wie beispielsweise ein Hochleistungskunststoffmaterial, umfassend mindestens eines von: einem Polyetheretherketon (PEEK), einem Polyetherketon (PEK), einem Polyketon (PK), einem Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und einem Polyphenylensulfid (PPS).
Das Dichtelement kann einer von der Nadel ausgeübten Axialkraft im Bereich von 5 N bis 80 N, stärker bevorzugt 10 N bis 60 N, am stärksten bevorzugt 20 N bis 50 N, standhalten.
Das Fluidführungselement kann ein Innenrohr umfassen, das ein Kieselglasrohr sein kann.
Wie erörtert, kann in einigen Ausführungsformen das Fluidführungselement eine Kapillare sein. Typischerweise kann die Kapillare ein schmales Kieselglasrohr umfassen. Das Kieselglasrohr kann beispielsweise einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 1 µm bis 300 µm, vorzugsweise 5 µm bis 200 µm, am stärksten bevorzugt 10 µm bis 150 µm, aufweisen. Das Kieselglasrohr kann weiterhin einen konstanten Außendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 600 µm, vorzugsweise 200 µm bis 500 µm, am stärksten bevorzugt 280 µm bis 450 µm, aufweisen.
Alternativ kann das Fluidführungselement eine Chromatografiesäule sein. In solchen Ausführungsformen kann das Kieselglasrohr einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 5 µm bis 10 mm, vorzugsweise 50 µm bis 1 mm, aufweisen.
Das Fluidführungselement kann ein Fluidführungselement aus Metall oder Kunststoff umfassen.
In Ausführungsformen, in denen das Fluidführungselement als Kapillare konfiguriert ist, kann das Fluidführungselement aus Metall oder Kunststoff einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 700 µm, vorzugsweise 250 µm bis 600 µm, am stärksten bevorzugt 350 µm bis 500 µm, aufweisen. Ferner kann in einigen Ausführungsformen das Fluidführungselement aus Metall oder Kunststoff einen konstanten Außendurchmesser im Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,6 mm bis 1,0 mm, stärker bevorzugt 0,75 mm bis 0,85 mm, wie beispielsweise 0,79 mm, aufweisen.
Alternativ kann in Ausführungsformen, in denen das Fluidführungselement als Chromatografiesäule konfiguriert ist, das Fluidführungselement aus Metall oder Kunststoff einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 10 mm, vorzugsweise 250 µm bis 1 mm, am stärksten bevorzugt 350 µm bis 500 µm aufweisen.
Das Fluidführungselement kann eine Mantelschicht umfassen, die einen proximalen Mantelteilabschnitt und ein proximales Mantelende umfasst.
In einigen Fällen kann das Vorhandensein einer Mantelschicht vorteilhaft sein, da sie die Wände der Kapillare verstärken kann, was von besonderem Vorteil sein kann, um höheren Drücken standzuhalten sowie um eine Beschädigung der Kapillare während Manipulationen wie beispielsweise des Befestigens der Kapillare in der Anordnung zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Mantelschicht zusätzliche Mittel für eine verbesserte Abdichtung der Kapillare in der Anordnung liefern.
Das Dichtelement kann ein polymeres Material umfassen, wie beispielsweise: ein Polyetheretherketon (PEEK), ein Polyetherketon (PEK), ein Polyketon (PK), ein Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und ein Polyphenylensulfid (PPS).
Die Mantelschicht kann eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 500 µm, vorzugsweise 100 µm bis 300 µm, wie 180 µm bis 200 µm, aufweisen.
Die Anordnung kann ferner ein Filterelement umfassen, das am proximalen Ende des Fluidführungselements angeordnet sein kann.
Das Filterelement kann besonders vorteilhaft sein, da es das Sicherstellen der „Qualität“ des Fluids, das in die Analysevorrichtung eintritt, ermöglichen kann. Zum Beispiel kann ein kleiner Anteil des Fluids für eine direkte Injektion in die Analysevorrichtung völlig klar erscheinen. Es können jedoch noch kleine Partikel, z. B. Partikel im Mikrogrößenbereich, verbleiben, die in die Analysevorrichtung gelangen könnten, wenn kein Filterelement vorhanden wäre.
Vereinfacht ausgedrückt kann das Filterelement Mittel zum Reduzieren oder Beseitigen des Vorhandenseins von Partikeln in dem in die Analysevorrichtung zu injizierenden Fluid bieten. Das Vorhandensein von Partikeln in der mobilen Phase kann ansonsten zu einer Mehrzahl von unerwünschten Effekten führen, wie beispielsweise Ansammlungen im Inneren der Analysevorrichtung (z. B. des Fluidführungselements, der Analysesäulen usw.), die wiederum unter anderem die Durchflussrate beeinflussen oder sogar Schäden an anderen Komponenten wie Pumpen verursachen können. Darüber hinaus kann das Filterelement Mittel zuführen, um sicherzustellen, dass z. B. Luftblasen nicht weiter stromabwärts in Komponenten gelangen.
Das Filterelement kann ein gesintertes Material, ein synthetisches Material umfassen oder aus Metall gebildet sein.
Das synthetische Material kann ein polymeres Material umfassen, das mindestens eines umfasst von: einem Polyetheretherketon (PEEK), einem Polyetherketon (PEK), einem Polyketon (PK), einem Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und einem Polyphenylensulfid (PPS).
Das Filterelement kann aus Edelstahl gebildet sein.
Das Filterelement kann aus Titan gebildet sein.
Das Filterelement kann Poren mit einer Porengröße im Bereich von 0,05 µm² bis 1.000 µm², vorzugsweise 0,1 µm² bis 500 µm², stärker bevorzugt 0,25 µm² bis 100 µm², umfassen. Es sollte sich verstehen, dass sich der Begriff „Porengröße“ auf die Fläche einer einzelnen Pore beziehen soll und dass diese Fläche senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids ist, das in die Anordnung eintritt. Darüber hinaus sollte es sich verstehen, dass die Größe einer Mehrzahl von einzelnen Poren unregelmäßig sein kann, jedoch soll sich der vorstehend erwähnte Bereich auf einen Durchschnitt beziehen, um eine mittlere Porengröße zu ergeben.
Das Dichtelement kann am Fluidführungselement angebracht sein. Das heißt, das Dichtelement kann fest mit dem Fluidführungselement verbunden sein, unabhängig davon, ob das Dichtelement und das Fluidführungselement in der Nadelaufnahmeanordnung angeordnet oder befestigt oder zusammengebaut sind. Somit kann eine bessere Verbindung zwischen dem Dichtelement und dem Fluidführungselement erreicht werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Undichtigkeiten verringert wird. Darüber hinaus kann der am Fluidführungselement angebrachte Nadelsitz vollständig (d. h. als ein einziges Stück) austauschbar sein, was eine einfache Wartung und Instandhaltung ermöglicht. Das heißt, das Dichtelement und das Fluidführungselement können als ein einziges Stück behandelt werden. Somit kann die Nadelaufnahmeanordnung einfacher zusammengebaut und gewartet werden. Außerdem sinkt die Wahrscheinlichkeit einer Fehlkonfiguration der Nadelaufnahmeanordnung (z. B. durch Vergessen des Bereitstellens des Dichtelements).
Das Dichtelement kann das Fluidführungselement umgeben.
Das Dichtelement kann Innenwände umfassen, die sich entlang der axialen Richtung erstrecken.
Das Dichtelement kann ein monolithisches Dichtelement sein.
In einigen Fällen kann ein monolithisches Dichtelement vorteilhaft sein, da es eine bessere Anbindung zwischen Komponenten der Anordnung liefern kann, wodurch beispielsweise höhere Drücke implementiert werden können. Weiterhin versteht sich auch, dass ein solches monolithisches Element besonders einfach aufgebaut sein kann.
Das Druckstück kann den distalen Abschnitt oder das Dichtelement umgeben.
Das Druckstück, das Dichtelement und das Fluidführungselement können aneinander befestigt sein.
Beispielsweise können das Druckstück, das Dichtelement und das Fluidführungselement durch Crimpen aneinander befestigt sein.
Beispielsweise können das Druckstück, das Dichtelement und das Fluidführungselement durch einen Klebstoff aneinander befestigt sein.
Durch Bereitstellen des Druckstücks, können das Dichtelement und das Fluidführungselement aneinander befestigt werden, um die Wartung, Instandhaltung, Handhabung und/oder Montage der Nadelaufnahmeanordnung zu erleichtern. Dies kann dadurch erleichtert werden, dass das aneinander befestigte Druckstück, Dichtelement und Fluidführungselement als ein einziges Stück behandelt werden können.
Das Dichtelement und das Fluidführungselement können aneinander befestigt sein.
Das Dichtelement und das Fluidführungselement können durch Crimpen aneinander befestigt sein.
Das Dichtelement und das Fluidführungselement können durch einen Klebstoff aneinander befestigt sein.
Das Druckstück kann aus Metall gebildet sein.
Das Dichtelement kann das Fluidführungselement in einem zu dem proximalen Mantelende proximalen Teilabschnitt umgeben.
Ein Außendurchmesser der Mantelschicht kann gleich dem Außendurchmesser des distalen Abschnitts des Dichtelements sein.
Der Gehäusehohlraum kann einen distalen Hohlraumteilabschnitt und einen proximalen Hohlraumteilabschnitt umfassen, wobei der distale Hohlraumteilabschnitt einen Innendurchmesser des distalen Hohlraums und der proximale Hohlraumteilabschnitt einen Innendurchmesser des proximalen Hohlraums aufweist.
Der Innendurchmesser des proximalen Hohlraums kann kleiner sein als der Innendurchmesser des distalen Hohlraums.
Der Innendurchmesser des proximalen Hohlraums kann kleiner sein als ein Außendurchmesser des Sicherungselements.
Das Druckstück kann sich in den proximalen Hohlraumteilabschnitt erstrecken.
Das Dichtelement kann eine Innenwand des proximalen Hohlraumteilabschnitts berühren.
Der Gehäusehohlraum kann ferner eine proximale Anschlagfläche umfassen, und wobei ein proximales Ende des Dichtelements an der proximalen Anschlagfläche anliegen kann.
Der Gehäusehohlraum kann ferner einen Zwischenabschnitt zwischen dem distalen Hohlraumteilabschnitt und dem proximalen Hohlraumteilabschnitt umfassen.
Der proximale Hohlraumteilabschnitt kann einen abgeschrägten Teilabschnitt neben der proximalen Anschlagfläche umfassen.
Das Dichtelement kann einen abgeschrägten Teilabschnitt entsprechend dem abgeschrägten Teilabschnitt des proximalen Hohlraumteilabschnitts umfassen.
Der konstante Außendurchmesser des Druckstückteilabschnitts kann gleich dem Außendurchmesser des proximalen Abschnitts des Dichtelements sein.
Das Sicherungselement kann aus Metall gebildet sein.
Das Gehäuse kann aus Metall gebildet sein.
Eine axiale Länge des Dichtelements, die proximal über das proximale Ende des Fluidführungselements hinausragt, kann größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als 1 mm, wie größer als 1,5 mm und vorzugsweise kleiner als 10 mm, stärker bevorzugt kleiner als 5 mm, wie beispielsweise kleiner als 3 mm, sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Nadelaufnahmeanordnung dazu konfiguriert sein, das Verbinden einer Nadel einer Nadelanordnung mit der Nadelaufnahmeanordnung zu erleichtern. In solchen Ausführungsformen kann das Gehäuse des Fluidführungselements mindestens eine Ausrichtungskomponente umfassen, die dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente und der Nadelanordnung zu erhöhen. Das heißt, ähnlich der vorstehenden Erörterung in Bezug auf die Nadelanordnung, dass die Nadelaufnahmeanordnung auch mindestens eine Ausrichtungskomponente umfassen kann. Es versteht sich, dass die Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung zu ähnlichen Vorteilen führt, wie sie vorstehend in Bezug auf die Nadelanordnung erörtert wurden. Der Kürze halber wird hier auf eine wiederholte Erörterung solcher Vorteile verzichtet.
Darüber hinaus werden im Folgenden verschiedene Ausführungsformen der Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung erörtert. Es versteht sich, dass im Allgemeinen die Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung eine ähnliche Struktur oder Form aufweisen kann wie die Ausrichtungskomponente der Nadelanordnung. Typischerweise können Ausführungsformen der Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung eine gespiegelte Form der jeweiligen Ausführungsformen der Ausrichtungskomponente der Nadelanordnung aufweisen. Als solche können sie zu ähnlichen Vorteilen führen.
In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse des Fluidführungselements eine äußere Seitenfläche umfassen. In solchen Ausführungsformen kann die Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung eine Ausrichtungsaußenfläche umfassen, die durch mindestens einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Gehäuses des Fluidführungselements gebildet wird. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn ein Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung, der von der Seitenfläche umgeben ist, in der Nadelanordnung aufgenommen werden kann. Dies kann ermöglichen, dass die äußere Seitenfläche des Gehäuses des Fluidführungselements (in dem die Ausrichtungsaußenfläche gebildet sein kann) eine Oberfläche der Nadelanordnung berührt, wodurch die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung erhöht wird.
Ein Durchmesser von Querschnitten der Ausrichtungsaußenfläche der Nadelaufnahmeanordnung kann entlang der axialen Richtung kontinuierlich zunehmen, derart, dass bei zwei beliebigen Querschnitten der Ausrichtungsaußenfläche, wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts kleiner sein kann als der Durchmesser des zweiten Querschnitts. Jeder Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche kann eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsaußenfläche und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung sein. Mit anderen Worten kann der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche als Funktion der Position entlang der axialen Richtung ausgedrückt werden, wobei diese Funktion eine streng zunehmende Funktion entlang der stromabwärtigen Richtung ist. Dies (d. h. die kontinuierliche Vergrößerung des Durchmessers) kann eine Gleitbewegung zwischen der Nadelanordnung und der Nadelaufnahmeanordnung während der Verbindung erleichtern. Mit anderen Worten kann es keinen Teilabschnitt der Ausrichtungsaußenfläche geben, der der Nadel, die in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen werden soll, standhalten kann. Beispielsweise kann es keine Oberfläche der Ausrichtungsaußenfläche geben, die senkrecht zur axialen Richtung ist. Dies kann durch die Anforderung erreicht werden, dass der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche kontinuierlich zunehmen kann.
Die Ausrichtungsaußenfläche kann einen proximalsten Querschnitt, der weiter proximal als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche ist, und einen distalsten Querschnitt, der weiter distal als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche kleiner sein als der Durchmesser der übrigen Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche. Somit kann der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche vom proximalsten Querschnitt zum distalsten Querschnitt kontinuierlich zunehmen. Der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche kann mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 40 %, stärker bevorzugt mindestens 60 % und höchstens 90 %, wie beispielsweise 80 % bis 85 %, des Durchmessers des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche betragen.
Beispielsweise kann der Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche mindestens 2 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, wie beispielsweise 2,5 mm bis 3 mm, betragen.
Der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche kann mit mindestens einer Rate linear abnehmen.
Der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche kann mit konstanter Rate linear zunehmen. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche kann der Oberfläche eines Kegelstumpfes ähnlich sein, wobei die Basis des Kegelstumpfes weiter distal sein kann als der Rest des Kegelstumpfes. Dies kann eine besonders einfache Ausrichtungskomponente bereitstellen.
Alternativ kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche mit zwei unterschiedlichen Raten linear zunehmen. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche kann die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweisen, derart, dass eine Oberseite eines distalen Kegelstumpfes einer Basis eines proximalen Kegelstumpfes entspricht, wobei der proximale Kegelstumpf weiter proximal ist als der distale Kegelstumpf.
Die Ausrichtungsaußenfläche kann eine proximale Ausrichtungsaußenfläche und eine distale Ausrichtungsaußenfläche umfassen, wobei die proximale Ausrichtungsaußenfläche weiter proximal sein kann als die distale Ausrichtungsaußenfläche. Darüber hinaus kann der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche mit einer anderen Rate zunehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche mit einer höheren Rate zunehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche. Das heißt, in einigen Ausführungsformen kann der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsaußenfläche größer sein als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsaußenfläche. Somit kann die Ausrichtungsaußenfläche eine konvexe Oberfläche anstelle einer konkaven sein, was besonders vorteilhaft sein kann, um die Kräfte zu verringern, die der Aufnahme der Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung entgegenwirken.
Die Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche dürfen die Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche nicht überschreiten.
Die Ausrichtungsaußenfläche kann eine Länge entlang der axialen Richtung von mindestens 0,1 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, stärker bevorzugt höchstens 1 mm, wie beispielsweise 0,5 mm, aufweisen.
Es versteht sich, dass die Ausrichtungsaußenfläche der Nadelaufnahmeanordnung auch mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt entlang der axialen Richtung umfassen kann, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche entlang der axialen Richtung bildet. In einigen Ausführungsformen kann der gekrümmte Teilabschnitt weiter proximal als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der gekrümmte Teilabschnitt an der proximalen Ausrichtungsaußenfläche und/oder an der distalen Ausrichtungsaußenfläche bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der gekrümmte Teilabschnitt am Übergang zwischen der proximalen Ausrichtungsaußenfläche und der distalen Ausrichtungsaußenfläche bereitgestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann die gesamte Ausrichtungsaußenfläche gekrümmt sein.
In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse des Fluidführungselements einen seitlichen vorstehenden Abschnitt umfassen, der proximal über den Rest des Gehäuses des Fluidführungselements hinausragt. Somit kann das Gehäuse des Fluidführungselements einen Hohlraum umfassen, der seitlich von dem seitlichen vorstehenden Abschnitt umgeben sein kann.
Der seitliche vorstehende Abschnitt kann eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 3 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 4 mm, aufweisen.
Der seitliche vorstehende Abschnitt kann proximal über den Rest des Gehäuses des Fluidführungselements hinausragen. Beispielsweise kann der seitliche vorstehende Abschnitt proximal über den Rest des Gehäuses des Fluidführungselements um mindestens 0,5 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise um mindestens 1 mm und höchstens 5 mm, stärker bevorzugt um mindestens 1,2 mm und höchstens 1,8 mm, z. B. 1,5 mm, hinausragen. Dies kann vorteilhaft sein, da dies einen ausreichenden Abstand entlang der axialen Richtung bereitstellen kann, damit die Nadel und die Nadelaufnahmeanordnung so ausgerichtet werden können, dass die Nadel von der Nadelaufnahmeanordnung ordnungsgemäß aufgenommen werden kann.
Der seitliche vorstehende Abschnitt kann einen Außendurchmesser im Bereich von 3 mm bis 51 mm, stärker bevorzugt 5 bis 21 mm, stärker bevorzugt 6 mm bis 15 mm, wie beispielsweise 10 mm, aufweisen.
Der seitliche vorstehende Abschnitt kann einen Innendurchmesser im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 8 mm, aufweisen.
Der seitliche vorstehende Abschnitt kann eine innere Seitenfläche umfassen, die einen Hohlraum des Gehäuses des Fluidführungselements seitlich umgibt. Das heißt, dadurch, dass der seitliche vorstehende Abschnitt vorsteht, kann er einen Hohlraum der Nadelaufnahmeanordnung bilden. Somit kann eine innere Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts den Hohlraum seitlich umgeben.
Die Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung kann eine Ausrichtungsinnenfläche umfassen, die durch mindestens einen Abschnitt der inneren Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts gebildet werden kann. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn ein Abschnitt der Nadelanordnung in dem Hohlraum der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen werden kann. Dadurch ist es möglich, dass die innere Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts eine Oberfläche der Nadelanordnung berührt, wodurch die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung erhöht wird.
Ein Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche kann entlang der axialen Richtung kontinuierlich abnehmen, derart, dass für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche, wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts größer als der Durchmesser des zweiten Querschnitts sein kann. Jeder Querschnitt der Ausrichtungsinnenfläche kann eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsinnenfläche und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung sein.
Der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche kann mit mindestens einer Rate linear abnehmen.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche mit einer konstanten Rate linear abnehmen. Das heißt, die Ausrichtungsinnenfläche kann eine Kegelstumpfform aufweisen, wobei die Basis des Kegelstumpfes weiter proximal ist als der Rest des Kegelstumpfes.
Alternativ kann der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche mit zwei unterschiedlichen Raten linear abnehmen. Das heißt, die Ausrichtungsinnenfläche kann die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweisen, derart, dass eine Basis des distalen Kegelstumpfes einer Oberseite des proximalen Kegelstumpfes entspricht.
Die Ausrichtungsinnenfläche kann eine proximale Ausrichtungsinnenfläche und eine distale Ausrichtungsinnenfläche umfassen, wobei die proximale Ausrichtungsinnenfläche weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsinnenfläche, und der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche kann mit einer anderen Rate abnehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche.
Der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche kann mit einer höheren Rate abnehmen als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche. Das heißt, ein Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsinnenfläche kann größer sein als ein Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsin nenfläche.
Der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche darf den Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche nicht überschreiten.
Die Ausrichtungsinnenfläche kann in einem proximalsten Abschnitt der inneren Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts positioniert sein.
Die Ausrichtungsinnenfläche kann mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt entlang der axialen Richtung umfassen, wobei vorzugsweise eine konvexe Oberfläche entlang der axialen Richtung gebildet wird.
In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse des Fluidführungselements einen mittleren vorstehenden Abschnitt umfassen. Der mittlere vorstehende Abschnitt kann weiter mittig positioniert sein als andere Abschnitte des Gehäuses des Fluidführungselements. Beispielsweise kann der mittlere vorstehende Abschnitt konzentrisch mit dem Fluidführungselement ausgerichtet sein. Der mittlere vorstehende Abschnitt kann proximal über eine Basis des Gehäuses des Fluidführungselements hinausragen. Der mittlere vorstehende Abschnitt kann eine Länge entlang der axialen Richtung aufweisen, die im Bereich von 0,2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 1,5 bis 3 mm, wie beispielsweise 2 mm, liegen kann.
Der mittlere vorstehende Abschnitt kann eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 20 % bis 100 %, vorzugsweise 30 % bis 80 %, stärker bevorzugt 40 % bis 60 %, der Länge des seitlichen vorstehenden Abschnitts entlang der axialen Richtung aufweisen. Mit anderen Worten kann der seitliche vorstehende Abschnitt proximal über den mittleren vorstehenden Abschnitt hinausragen. Das heißt, typischerweise (obgleich nicht notwendigerweise) kann der mittlere vorstehende Abschnitt weniger weit vorstehen als der seitliche vorstehende Abschnitt. Dies kann vorteilhaft sein, da es das Ausrichten der Nadel mit dem mittleren vorstehenden Abschnitt (in dem sie typischerweise aufgenommen wird) ermöglichen kann, wodurch Kollisionen zwischen der Nadel und dem mittleren vorstehenden Abschnitt vermieden werden.
Der Hohlraum der Nadelaufnahmeanordnung kann den mittleren vorstehenden Abschnitt umgeben. Wie bereits erwähnt, kann der mittlere vorstehende Abschnitt in einer Mittelposition des Gehäuses des Fluidführungselements bereitgestellt sein, so dass ihn andere Komponenten des Gehäuses des Fluidführungselements, wie der Hohlraum und der seitliche vorstehende Abschnitt, umgeben können.
Der mittlere vorstehende Abschnitt kann eine äußere Seitenfläche umfassen, und wobei der Abschnitt der äußeren Ausrichtungsfläche des Gehäuses des Fluidführungselements, in dem die äußere Ausrichtungsfläche gebildet sein kann, einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts der Gehäuses des Fluidführungselements umfassen kann. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche der Nadelaufnahmeanordnung kann an einem Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts gebildet sein. Dies kann besonders vorteilhaft sein in Ausführungsformen, bei denen der mittlere vorstehende Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung in einem Hohlraum der Nadelanordnung aufgenommen werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Ausrichtungsaußenfläche vollständig durch einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts gebildet werden.
In einigen Ausführungsformen kann der Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts, in dem die Ausrichtungsaußenfläche gebildet sein kann, weiter proximal sein als der Rest des mittleren vorstehenden Abschnitts.
Der Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts, in dem die Ausrichtungsaußenfläche gebildet sein kann, kann mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 20 % und höchstens 100 %, vorzugsweise höchstens 50 %, stärker bevorzugt höchstens 30 %, wie beispielsweise 25 %, der Gesamtausdehnung des mittleren vorstehenden Abschnitts entlang der axialen Richtung betragen.
Die Ausdehnung des Gehäuses des Fluidführungselements in radialer Richtung kann im Bereich von 3 mm bis 51 mm, stärker bevorzugt 5 bis 21 mm, stärker bevorzugt 6 mm bis 15 mm, wie 10 mm, liegen. Es versteht sich, dass dies nur einige typische beispielhafte Abmessungen des Gehäuses des Fluidführungselements sind. Solche Abmessungen können größer (insbesondere in Ausführungsformen, bei denen das Fluidführungselement eine Chromatografiesäule ist) oder kleiner sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Nadel Teil der Nadelanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sein. In solchen Ausführungsformen kann die Ausdehnung des Gehäuses des Fluidführungselements in radialer Richtung das 1,01-fache und höchstens das 2-fache, vorzugsweise mindestens das 1,1-fache und höchstens das 1,5-fache, beispielsweise das 1,3-fache der Ausdehnung des Nadelgehäuses in der radialen Richtung betragen. Dadurch kann das Nadelgehäuse in dem Gehäuse des Fluidführungselements aufgenommen werden.
Die Kapillare kann einen Innendurchmesser im Bereich von 5 µm bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 µm bis 2 mm, stärker bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 500 µm, beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 200 µm, aufweisen.
Die Kapillare kann einen Außendurchmesser aufweisen, der entlang einer axialen Richtung der Kapillare konstant sein kann.
Der Außendurchmesser kann im Bereich von 0,1 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm, wie beispielsweise im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm, liegen.
Die Kapillare kann eine Wandstärke im Bereich von 50 µm bis 1000 µm, vorzugsweise im Bereich von 100 µm bis 500 µm, wie beispielsweise im Bereich von 300 µm bis 700 um, aufweisen.
Die Kapillare kann eine axiale Länge von mehr als 5 cm, vorzugsweise mehr als 10 cm, wie beispielsweise mehr als 30 cm, aufweisen. Somit kann die Kapillare mit anderen Elementen verbunden sein, die sich in einem wesentlichen Abstand von dem Dichtelement befinden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, ein anderes Verbindungselement bereitzustellen, wie beispielsweise eine andere Kapillare, was eine zusätzliche Dichtung erfordern würde.
Die Kapillare kann flexibel sein. Anders ausgedrückt, kann ein Benutzer die Kapillare elastisch verformen. Dies kann das Verbinden der Kapillare mit einem anderen Element erleichtern.
Im Allgemeinen kann die Kapillare der vorliegenden Technologie ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Dichtungspunkte auskommen. Dies kann mögliche Undichtigkeiten verhindern und die Komplexität verringern.
Nachfolgend werden weitere Nadelanordnungsausführungsformen erörtert.
In einigen Ausführungsformen kann die Nadelanordnung dazu konfiguriert sein, die Nadel mit der Nadelaufnahmeanordnung gemäß den vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen zu verbinden.
In einigen Ausführungsformen kann die Nadelanordnung so konfiguriert sein, dass mindestens ein Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements der Nadelaufnahmeanordnung in dem Hohlraum der Nadelanordnung aufgenommen werden kann. Dies kann wiederum ermöglichen, dass eine Ausrichtungsaußenfläche der Nadelaufnahmeanordnung die Nadelanordnung berührt und/oder eine Ausrichtungsinnenfläche der Nadelanordnung die Nadelaufnahmeanordnung berührt.
Wie erörtert, kann dies die mittlere Ausrichtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung erhöhen.
In solchen Ausführungsformen kann die Nadelanordnung so konfiguriert sein, dass ein Durchmesser des Hohlraums des Nadelgehäuses mit einem Außendurchmesser des in dem Hohlraum aufgenommenen Abschnitts des Gehäuses des Fluidführungselements übereinstimmen kann. Somit kann das Nadelgehäuse an dem darin aufgenommenen Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements anliegen. Dies kann die Bewegung in radialer Richtung zwischen der Nadelaufnahmeanordnung und der Nadelanordnung verringern oder beseitigen, wodurch eine robustere Verbindung aufrechterhalten wird. Gleichzeitig kann dadurch sichergestellt werden, dass die Ausrichtung zwischen der Nadel und der Nadelaufnahmeanordnung beibehalten werden kann.
In Ausführungsformen, in denen das Gehäuse des Fluidführungselements einen mittleren vorstehenden Abschnitt umfassen kann, kann der Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements, der in dem Hohlraum der Nadelanordnung aufgenommen ist, der mittlere vorstehende Abschnitt sein.
Der Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements, der in dem Hohlraum der Nadelanordnung aufgenommen ist, kann eine äußere Seitenfläche umfassen, und die Ausrichtungsinnenfläche des Nadelgehäuses kann so konfiguriert sein, dass sie mindestens einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Abschnitts des Gehäuse des Fluidführungselements berührt, das während der Verbindung im Hohlraum aufgenommen wird.
Die Nadelanordnung kann so konfiguriert sein, dass die Innenfläche des Nadelgehäuses während der Verbindung die Ausrichtungsaußenfläche der Nadelaufnahmeanordnung unter Umständen berührt. In einigen Ausführungsformen kann die Nadelanordnung so konfiguriert sein, dass ein Abschnitt des Nadelgehäuses in dem Hohlraum der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen sein kann, der durch den seitlichen vorstehenden Abschnitt gebildet wird.
In solchen Ausführungsformen darf ein Außendurchmesser des Nadelgehäuses einen Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts nicht überschreiten. Somit kann der seitliche vorstehende Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung das Nadelgehäuse umgeben.
Da ein Abschnitt des Nadelgehäuses in dem Hohlraum der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen werden kann, kann die Ausrichtungsaußenfläche die innere Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts während der Verbindung berühren.
Insbesondere kann das Nadelgehäuse eine äußere Seitenfläche umfassen und die Ausrichtungsinnenfläche der Nadelaufnahmeanordnung kann die äußere Seitenfläche des Nadelgehäuses während der Verbindung berühren.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbindungsanordnung, die dazu konfiguriert ist, das Einführen eines Fluids von einer Nadel in ein Fluidführungselement zu erleichtern. Die Verbindungsanordnung umfasst die Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen und die Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Probenehmer zum Aufnehmen eines Fluids (z. B. einer Flüssigkeit), wobei der Probenehmer ein Fluidführungselement und eine Nadel umfasst. Zusätzlich umfasst der Probenehmer mindestens eine der Nadelaufnahmeanordnungen gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Fluidführungselement des Probenehmers das Fluidführungselement der Nadelaufnahmeanordnung ist, und die Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungen, wobei die Nadel des Probenehmers die Nadel der Nadelanordnung ist.
Die Nadel kann eine Nadelspitze umfassen.
Die Nadel kann einen Außendurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,8 mm, am stärksten bevorzugt 0,5 mm bis 1,6 mm, aufweisen.
Die Nadel kann einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 5 µm bis 500 µm, vorzugsweise 30 µm bis 400 µm, am stärksten bevorzugt 50 µm bis 300 µm, aufweisen.
Die Nadel kann eine Axialkraft im Bereich von 5 N bis 80 N, stärker bevorzugt 10 N bis 60 N, am stärksten bevorzugt 20 N bis 50 N, ausüben.
Die von der Nadel ausgeübte Axialkraft kann das Material des Dichtelements vorspannen, was in einigen Fällen von besonderem Vorteil sein kann, da ein vorgespanntes Material im Vergleich zu nicht vorgespannten Materialien hohen Drücken standhalten kann. Beispielsweise kann ein vorgespanntes Material eine verbesserte Elastizität aufweisen, die es dem Dichtelement ermöglichen kann, höhere Drücke auszuhalten, ohne einen Ausfall zu erleiden. Darüber hinaus kann die Vorspannung des Materials des Dichtelements die Kompression des Materials erhöhen, was zu einem geringeren und/oder langsameren Verschleiß des Materials führen kann.
Die Nadel kann die Innenwände am proximalen Abschnitt des Dichtelements mechanisch verformen und eine Verformungskontur bilden, was vorteilhaft sein kann, da dies eine bessere, z. B. „vollständigere“ Abdichtung zwischen dem Dichtelement und der Nadel liefern kann.
Die Nadelspitze kann einen Nadelspitzenwinkel aufweisen, wobei dieser Nadelspitzenwinkel spitzer sein kann als ein Kegelwinkel des proximalen Abschnitts des Dichtelements.
In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Analysieren einer Flüssigkeit, wobei das System eine Analysevorrichtung zum Analysieren der Flüssigkeit und den hier angegebenen Probenehmer umfasst.
Die Analysevorrichtung kann eine Chromatografievorrichtung sein.
Die Analysevorrichtung kann eine Flüssigkeitschromatografievorrichtung sein.
Die Analysevorrichtung kann eine Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografievorrichtung sein.
Die Analysevorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie mit einem Druck beaufschlagt wird, der den Umgebungsdruck um mindestens 100 bar, vorzugsweise um mindestens 500 bar, stärker bevorzugt um mindestens 1.000 bar, überschreitet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf den Gebrauch der Nadelanordnung, der Nadelaufnahmeanordnung, des Probenehmers oder des Systems, wie hierin in einem Chromatografiesystem angegeben.
Das Chromatografiesystem kann ein Flüssigkeitschromatografiesystem sein.
Das Chromatografiesystem kann ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografiesystem sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, das die Verwendung der Anordnung, des Probenehmers oder des Systems, wie hier angegeben, umfasst.
Das Verfahren kann das Formen des Dichtelements über einen Spritzgussmechanismus umfassen, was besonders vorteilhaft sein kann, da es das Implementieren von Dichtelementen mit so unterschiedlichen und detaillierten Geometrien ermöglichen kann, wie es eine Mehrzahl unterschiedlicher Anwendungen für eine erfolgreiche Ausführung erfordern kann.
Darüber hinaus kann das Spritzgießen des Dichtelements das Implementieren von Dichtelementen mit verbesserten Eigenschaften ermöglichen, wie beispielsweise ein Dichtelement, das Materialien von geringerer Dichte und größerer Festigkeit umfasst. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Ansatz das Bilden von Dichtelementen ermöglichen, die eine Kombination jeder der oben erwähnten synthetischen Materialien umfassen, d. h. das Dichtelement würde nicht notwendigerweise nur aus einem Material gebildet sein.
Das Verfahren kann das Aufbringen eines Axialdrucks von mehr als 50 MPa, stärker bevorzugt von mehr als 100 MPa, noch stärker bevorzugt von mehr als 150 MPa, wie beispielsweise 200 MPa, auf das Dichtelement umfassen.
Der Axialdruck kann auf das Dichtelement durch Einschrauben des Sicherungselements in das Gehäuse ausgeübt werden, und eine Axialkraft kann vom Sicherungselement auf das Druckstück und vom Druckstück auf das Dichtelement übertragen werden.
Die Axialkraft kann das Material des Dichtelements vorspannen, sodass das Dichtelement Drücken von mehr als 500 bar, stärker bevorzugt von mehr als 1000 bar, wie beispielsweise 1500 bar, standhalten kann.
Das Verfahren kann das Crimpen des Druckstücks zumindest an das Fluidführungselement umfassen.
Das Druckstück kann an das Fluidführungselement und an das Dichtelement gecrimpt sein. Das Crimpen des Fluidführungselements und des Dichtelements kann es ermöglichen, Lücken zwischen der Fluidführungselement und dem Dichtelement zu verringern oder vollständig zu beseitigen; daher kann das Crimpen auch dazu beitragen, das Totvolumen zu verringern.
Das Verfahren kann das Verbinden des Druckstücks mindestens mit dem Fluidführungselement über ein Klebeverfahren wie Verkleben umfassen. Ein Klebeverfahren kann ein zusätzliches Dichtungsmittel bereitstellen, das zu einer besseren Abdichtung der Anordnung beitragen kann.
Darüber hinaus kann der Klebstoff eine gleichmäßigere Spannungsverteilung, eine ausgezeichnete Kohäsionsfestigkeit und eine bessere Beständigkeit gegenüber Abbauprozessen wie Korrosion liefern. Darüber hinaus können Klebstoffe so abgestimmt werden, dass sie mehrere unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, die für die Anordnung vorteilhaft sein können. Beispielsweise kann der Klebstoff als elektrischer Leiter oder elektrischer Isolator ausgelegt sein, verbesserte Dichtungsfunktionen aufweisen und/oder Vibrationen reduzieren.
Das Sicherungselement kann über einen Einschraubmechanismus im Gehäuse angeordnet sein.
Das Sicherungselement kann über einen direkten Einpressmechanismus im Gehäuse angeordnet sein.
Das Sicherungselement kann über Verstemmen im Gehäuse angeordnet sein.
Das Sicherungselement kann über einen Schiebemechanismus im Gehäuse angeordnet sein.
Das Verfahren kann die Verwendung des hier angegebenen Probenehmers umfassen, wobei das Verfahren das Drücken der Nadel in das Dichtelement mit einer Kraft umfassen kann, die dazu führt, dass ein Druck an der Nadelspitze eine Druckfestigkeit des Materials des Dichtelements überschreitet.
Das Verfahren kann die Verwendung der Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfassen. In solchen Ausführungsformen kann das Verfahren das unlösbare Befestigen der Nadel am Nadelgehäuse der Nadelanordnung umfassen.
Das Verfahren kann die Verwendung der Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfassen. In solchen Ausführungsformen kann das Verfahren das Schweißen der Nadel an das Nadelgehäuse der Nadelanordnung umfassen.
Das Verfahren kann die Verwendung der Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfassen. In solchen Ausführungsformen kann das Verfahren das Befestigen der Nadel an dem Nadelgehäuse der Nadelanordnung über ein Klebeverfahren, wie beispielsweise Kleben, umfassen.
Das Verfahren kann die Verwendung der Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfassen. In solchen Ausführungsformen kann das Verfahren das Befestigen der Nadel an dem Nadelgehäuse der Nadelanordnung durch Pressen der Nadel gegen das Nadelgehäuse umfassen.
Die Nadelanordnung kann für die Verwendung gemäß einer der vorstehenden Verwendungsausführungsformen oder das Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen konfiguriert sein.
Die Nadelaufnahmeanordnung kann für die Verwendung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen oder dem Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen konfiguriert sein.
Die vorliegende Technik wird ebenfalls von den folgenden nummerierten Ausführungsformen definiert.
Nachfolgend werden Nadelanordnungsausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen sind durch eine Nummer abgekürzt. Wenn in diesem Schriftstück auf Nadelanordnungsausführungsformen Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
1. Nadelanordnung (200) zum Erleichtern des Verbindens einer Nadel (202) und einer Nadelaufnahmeanordnung (100), wobei die Nadelanordnung (200) umfasst:

die Nadel (202), wobei die Nadel eine axiale Richtung definiert und wobei eine Nadelspitze (202) weiter proximal als der Rest der Nadel (202) ist, und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung;
ein Nadelgehäuse (2040), umfassend einen Hohlraum (2050) und wobei der Hohlraum teilweise von der Nadel (202) belegt ist;
wobei das Nadelgehäuse (2040) mindestens eine Ausrichtungskomponente (2044) umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente (2044) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) zu erhöhen.

Ausrichtungsaußenfläche des Nadelgehäuses
2. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform,
wobei das Nadelgehäuse (2040) eine äußere Seitenfläche umfasst und
wobei die Ausrichtungskomponente (2044) des Nadelgehäuses (2040) eine Ausrichtungsaußenfläche (2044A) umfasst, die von mindestens einem Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Nadelgehäuses (2040) gebildet wird.
3. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Durchmesser von Querschnitten der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) entlang der axialen Richtung kontinuierlich abnimmt, derart, dass
für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (2044A), wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts kleiner als der Durchmesser des zweiten Querschnitts ist,
wobei jeder Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist.
4. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) einen distalsten Querschnitt, der weiter distal als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) ist, und einen proximalsten Querschnitt, die weiter proximal als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) ist, umfasst, und wobei
der Durchmesser des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) größer ist als der Durchmesser der übrigen Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (2044A), und wobei
der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 40 %, stärker bevorzugt mindestens 60 % und höchstens 90 %, wie beispielsweise 80 % bis 85 %, des Durchmessers des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) beträgt.
5. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) der größten Ausdehnung des Nadelgehäuses (2040) entlang der radialen Richtung entspricht.
6. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, liegt.
7. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) mit mindestens einer Rate linear abnimmt.
8. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) mit einer konstanten Rate linear abnimmt.
9. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) eine Kegelstumpfform aufweist.
10. Nadelanordnung (200) gemäß einer der Ausführungsformen 3 bis 7, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) mit zwei unterschiedlichen Raten linear abnimmt.
11. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweist, derart, dass eine Oberseite eines distalen Kegelstumpfes einer Basis eines proximalen Kegelstumpfes entspricht,
wobei der proximale Kegelstumpf weiter proximal ist als der distale Kegelstumpf.
12. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) eine proximale Ausrichtungsaußenfläche (3005) und eine distale Ausrichtungsaußenfläche (3006) umfasst, wobei
die proximale Ausrichtungsaußenfläche (3005) weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsaußenfläche (3006) und
der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (3005) mit einer anderen Rate als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche (3006) abnimmt.
13. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (3005) mit einer höheren Rate als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche (3006) abnimmt.
Das heißt, in einigen Ausführungsformen ist der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsaußenfläche größer als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsaußenfläche.
14. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (3005) den Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche (3006) nicht überschreitet.
15. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 13 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) mindestens 5 % und höchstens 60 %, wie beispielsweise 30 %, der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses (2040) beträgt.
16. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 14 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044) eine Länge entlang der axialen Richtung von mindestens 0,5 mm und höchstens 20 mm, vorzugsweise höchstens 10 mm, stärker bevorzugt höchstens 5 mm, wie beispielsweise 1 mm, aufweist.
17. Nadelanordnung (200) gemäß einer der Ausführungsformen 3 bis 6, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt (2044AC) entlang der axialen Richtung umfasst, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche (2044AC) entlang der axialen Richtung bildet.
Distaler Abschnitt des Nadelgehäuses
18. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Nadelgehäuse (2040) einen distalen Abschnitt (2042) umfasst, wobei der distale Abschnitt (2042) weiter distal ist als der Rest des Nadelgehäuses (2040).
19. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei eine Mehrzahl von Querschnitten des distalen Abschnitts (2042) denselben Außendurchmesser aufweisen
wobei ein Querschnitt des distalen Abschnitts (2042) eine Schnittstelle zwischen dem distalen Abschnitt (2042) und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist.
20. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (2042) eine Breite entlang der radialen Richtung aufweist, die der größten Ausdehnung entlang der radialen Richtung des Nadelgehäuses (2040) entspricht.
21. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (2042) eine Breite entlang der radialen Richtung im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, aufweist.
22. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (2042) mindestens 40 % und höchstens 80 %, wie beispielsweise 65 % der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses (2040) beträgt.
23. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (2042) eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 0,5 mm bis 40 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 2 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 2,3 mm, aufweist.
24. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 6 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform 2, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) weiter proximal als der distale Abschnitt (2042) bereitgestellt ist.
25. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) die Breite entlang der radialen Richtung des distalen Abschnitts (2042) nicht überschreiten
wobei jeder Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist.
Proximaler Abschnitt und Vorsprung des Nadelgehäuses
26. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Nadelgehäuse (2040) ferner einen proximalen Abschnitt (2046) umfasst, wobei der proximale Abschnitt (2046) weiter proximal ist als der Rest des Nadelgehäuses (2040).
27. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der proximale Abschnitt (2046) mindestens 1 % und höchstens 20 %, vorzugsweise 5 % bis 8 % der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses (2040) beträgt.
28. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsformen 2 und 18, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) zwischen dem distalen Abschnitt (2042) und dem proximalen Abschnitt (2046) liegt.
29. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausdehnung entlang der radialen Richtung des proximalen Abschnitts (2046) die Ausdehnung entlang der radialen Richtung der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) nicht überschreitet.
30. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform 2, wobei sich die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) entlang der axialen Richtung bis einschließlich des proximalen Abschnitts (2046) erstreckt.
31. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der proximale Abschnitt (2046) proximal über die Nadelspitze (202) hinausragt.
Es versteht sich, dass dieses Merkmal, d. h. dass der proximale Abschnitt des Nadelgehäuses proximal über die Nadelspitze hinausragt, auch unabhängig von der Ausrichtungskomponente verwendet werden kann. Das heißt, es gibt auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei das Nadelgehäuse nicht notwendigerweise (eine) Ausrichtungskomponente(n) umfasst, wie vorstehend erörtert. Stattdessen kann der proximale Vorsprung über die Nadelspitze hinaus auch unabhängig von der Ausrichtungskomponente verwendet werden.
32. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Länge entlang der axialen Richtung des proximalen Abschnitts (2046), der proximal über die Nadelspitze (202) hinausragt, im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1 mm, wie beispielsweise 0,25 mm, liegt.
Ausrichtungsinnenfläche des Nadelgehäuses
33. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen,
wobei das Nadelgehäuse (2040) eine Innenfläche umfasst, die den Hohlraum (2050) seitlich umschließt.
34. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungskomponente (2044) eine Ausrichtungsinnenfläche (2044B) umfasst, die von mindestens einem Abschnitt der Innenfläche gebildet wird, der den Hohlraum (2050) seitlich umschließt.
35. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (2044B) entlang der axialen Richtung kontinuierlich zunimmt, derart, dass
für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (2044B), wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts größer als der Durchmesser des zweiten Querschnitts ist,
wobei jeder Querschnitt der Ausrichtungsinnenfläche (2044B) eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsinnenfläche (2044B) und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist.
36. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (2044B) mit mindestens einer Rate linear zunimmt.
37. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (2044B) mit einer konstanten Rate linear zunimmt.
38. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) eine Kegelstumpfform aufweist.
39. Nadelanordnung (200) gemäß einer der Ausführungsformen 35 und 36, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (2044B) mit zwei unterschiedlichen Raten linear zunimmt.
40. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweist, derart, dass eine Basis des distalen Kegelstumpfes einer Oberseite des proximalen Kegelstumpfes entspricht.
41. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) eine proximale Ausrichtungsinnenfläche (3001) und eine distale Ausrichtungsinnenfläche (3002) umfasst, wobei
die proximale Ausrichtungsinnenfläche (3001) weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsinnenfläche (3002) und
der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche (3001) mit einer anderen Rate zunimmt als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche (3002).
42. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche (3001) mit einer höheren Rate zunimmt als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche (3002).
43. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche (3002) den Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche (3001) nicht überschreitet.
44. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 10 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform 26, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) in dem proximalen Abschnitt (2046) des Nadelgehäuses (2040) positioniert ist.
45. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei sich die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) entlang mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 60 %, stärker bevorzugt mindestens 80 % der Länge entlang der axialen Richtung des proximalen Abschnitts (2046) erstreckt.
46. Nadelanordnung (200) gemäß Ausführungsform 35, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt (2044BC) entlang der axialen Richtung umfasst, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche (2044BC) entlang der axialen Richtung bildet.
Materialien
47. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Nadel (202) ein metallisches, Quarzglas- und/oder Kieselglasmaterial umfasst.
48. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Nadelgehäuse (2040) ein metallisches oder polymeres Material, wie beispielsweise Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketon (PEK), Polyetherether-Etherketon (PEEEK) und ein Polyphenylensulfid (PPS) umfasst.
Befestigen der Nadel
49. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Nadel (202) unlösbar an dem Nadelgehäuse (2040) befestigt ist.
50. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Nadel (202) ein metallisches Material umfasst und das Nadelgehäuse (2040) ein metallisches Material umfasst und die Nadel (202) mit dem Nadelgehäuse (2040) verschweißt ist.
51. Nadelanordnung (200) gemäß der vorletzten Ausführungsform, wobei die Nadel (202) in das Nadelgehäuse (2040) gepresst wird.
Abmessung des Nadelgehäuses
52. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Nadelgehäuse (2040) eine Ausdehnung entlang der radialen Richtung zwischen dem 2-fachen bis 100-fachen, vorzugsweise dem 5-fachen bis 20-fachen, stärker bevorzugt dem 8-fachen bis 12-fachen des Außendurchmessers der Nadel (202) umfasst.
53. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Nadelgehäuse (2040) eine Ausdehnung entlang der radialen Richtung im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, umfasst.
54. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Nadelgehäuse (2040) eine Ausdehnung entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, umfasst.
Abmessungen der Nadel
55. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Außendurchmesser der Nadel (202) im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,8 mm, stärker bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,6 mm, liegt.
56. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Innendurchmesser der Nadel (202) im Bereich von 5 µm bis 500 µm, vorzugsweise 30 µm bis 400 µm, am stärksten bevorzugt 50 µm bis 300 µm, liegt.
Druckbereich
57. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Nadel so konfiguriert ist, dass ein Fluid durch sie hindurchfließt, wobei das Fluid mit einem Druck beaufschlagt wird, der den Umgebungsdruck um mindestens 100 bar, vorzugsweise um mindestens 500 bar, stärker bevorzugt um mindestens 1000 bar, überschreitet.
58. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Nadel (202) Teil eines Flüssigkeitschromatografiesystems ist.
59. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Nadel (202) Teil eines Probenehmers ist, der dazu konfiguriert ist, dem Chromatografiesystem eine Probe bereitzustellen.
Toleranz der Ausrichtungskomponente
60. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die mindestens eine Ausrichtungskomponente (2044) dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente (2044) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) zu erhöhen,
wenn die Fehlausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) bis zu 1 mm beträgt.
Nachfolgend werden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen werden durch den Buchstaben „A“ mit einer nachfolgenden Nummer abgekürzt. In einigen Fällen folgen auf den Buchstaben „A“ eine Nummer und ein Buchstabe. Wenn in diesem Schriftstück auf Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
A0. Nadelaufnahmeanordnung (100) zum Aufnehmen eines Fluids von einer Nadel (202), wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) umfasst
ein Fluidführungselement (20), umfassend einen proximalen Teilabschnitt (26) eines Fluidführungselements und ein proximales Ende (28) eines Fluidführungselements; und
ein Dichtelement (10);
wobei das Dichtelement (10) zur Aufnahme der Nadel (202) konfiguriert ist.
A0a. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Fluidführungselement (20) eine Kapillare (20) ist.
A0b. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß Ausführungsform A0, wobei das Fluidführungselement (20) eine Chromatografiesäule (20) ist.
Wenn hierin auf eine Nadelaufnahmeanordnung Bezug genommen wird, versteht es sich, dass dieser Begriff lediglich bedeutet, dass die Anordnung dazu konfiguriert ist, ein Fluid von einer Nadel aufzunehmen. Das heißt, dieser Begriff sollte nicht so ausgelegt werden, dass für ihn andere Anforderungen gelten, die über diese Konfiguration hinausgehen. Insbesondere wird der Begriff „Nadelaufnahmeanordnung“ in dieser Spezifikation lediglich dazu verwendet, diese Anordnung klar von den Nadelanordnungen zu unterscheiden, die in dieser Spezifikation ebenfalls erörtert werden. Der Einfachheit halber kann die Nadelaufnahmeanordnung auch als Aufnahmeanordnung oder einfach als Anordnung bezeichnet werden.
Wenn auf die Nadelaufnahmeanordnung Bezug genommen wird, werden in dieser Spezifikation ferner die Begriffe proximal und distal verwendet. Wenn im Zusammenhang mit der Nadelaufnahmeanordnung die Nadel eingesetzt wird, ist ein Element umso weiter proximal, je näher es sich an der Nadel befindet, und umso weiter distal, je weiter es von der Nadel entfernt ist. Weiterhin versteht es sich, dass eine Probe (oder ein Fluid) aus der Nadel in die Nadelaufnahmeanordnung eingeführt werden kann. Das heißt, je weiter distal ein Element (der Nadelaufnahmeanordnung) ist, desto weiter „stromabwärts“ ist es.
Es versteht sich, dass das Dichtelement die Nadel abdichtet, wenn die Nadel in der Nadelaufnahmeanordnung aufgenommen wird. In einigen Ausführungsformen dichtet das Dichtelement jedoch auch das Fluidführungselement ab.
A1. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Dichtelement (10) entlang des proximalen Teilabschnitts (26) des Fluidführungselements und proximal über das proximale Ende (28) des Fluidführungselements hinausragt.
A2. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Fluidführungselement (20) eine axiale Richtung und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung definiert.
A3. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) einen distalen Abschnitt (12) umfasst.
A4. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (12) des Dichtelements (10) einen konstanten Innendurchmesser aufweist.
A5. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der zwei vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (12) des Dichtelements (10) einen Außendurchmesser aufweist.
A6. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A2, wobei der Außendurchmesser des distalen Abschnitts (12) des Dichtelements (10) entlang der axialen Richtung konstant ist.
A7. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vier vorstehenden Ausführungsformen, wobei sich der distale Abschnitt (12) des Dichtelements (10) entlang des proximalen Teilabschnitts (26) des Fluidführungselements erstreckt.
A8. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der fünf vorstehenden Ausführungsformen, wobei der distale Abschnitt (12) des Dichtelements (10) den proximalen Abschnitt (26) des Fluidführungselements aufnimmt.
A9. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) einen proximalen Abschnitt (14) umfasst.
A10. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A5, wobei der proximale Abschnitt (14) des Dichtelements (10) einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des distalen Abschnitts (12) des Dichtelements (10).
A11. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Quotient aus dem Außendurchmesser des proximalen Abschnitts (14) des Dichtelements (10) und dem Außendurchmesser des distalen Abschnitts (12) des Dichtelements (10) größer als 1,2, vorzugsweise größer als 1,5, stärker bevorzugt größer als 1,8, und kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 5 und stärker bevorzugt kleiner als 3 ist.
A12. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen der Ausführungsformen A2, A3 und A9, wobei eine Länge des distalen Abschnitts (12) des Dichtelements (10) entlang der axialen Richtung eine Länge des proximalen Abschnitts (14) des Dichtelements (10) in der axialen Richtung überschreitet.
A13. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Quotient aus der Länge des distalen Abschnitts (12) des Dichtelements (10) entlang der axialen Richtung und der Länge des proximalen Abschnitts (14) des Dichtelements (10) in der axialen Richtung größer als 1,3, vorzugsweise größer als 1,5, stärker bevorzugt größer als 2, und kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 5 und stärker bevorzugt kleiner als 3 ist.
A14. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen der Ausführungsform A9, wobei der proximale Abschnitt (14) des Dichtelements (10) einen Innendurchmesser aufweist.
A15. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A2, wobei der proximale Abschnitt (14) einen Teilabschnitt mit einem konstanten Innendurchmesser entlang der axialen Richtung umfasst.
A16. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei der proximale Abschnitt (14) einen ersten Teilabschnitt (16) mit einem sich entlang der axialen Richtung verjüngenden Innendurchmesser umfasst.
A17. Nadelaufnahmeanordnung(100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen der vorletzten Ausführungsform, wobei der erste Teilabschnitt (16) mit dem sich verjüngenden Innendurchmesser weiter proximal ist als der Teilabschnitt mit dem konstanten Innendurchmesser.
A18. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der proximale Abschnitt (14) einen zweiten Teilabschnitt (18) mit einem sich entlang der axialen Richtung verjüngenden Innendurchmesser umfasst, wobei ein Kegelwinkel zwischen dem ersten Teilabschnitt (16) und dem zweiten Teilabschnitt (18) mit einem sich verjüngenden Innendurchmesser unterschiedlich ist.
A19. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Kegelwinkel im ersten Teilabschnitt (16) größer ist als in dem zweiten Teilabschnitt (18).
A20. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der zweite Teilabschnitt (18) der proximalste Teilabschnitt des Dichtelements (10) ist.
A21. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit Merkmalen der Ausführungsform A2, wobei das Fluidführungselement (20) einen Innendurchmesser aufweist.
A22. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Innendurchmesser des Fluidführungselements (20) entlang der axialen Richtung konstant ist.
A23. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit Merkmalen der Ausführungsform A2, wobei das Fluidführungselement (20) einen Außendurchmesser aufweist.
A24. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Außendurchmesser des Fluidführungselements (20) entlang der axialen Richtung konstant ist.
A25. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Quotient aus dem Außendurchmesser des Fluidführungselements (20) und dem Innendurchmesser des Fluidführungselements (20) größer als 10, vorzugsweise größer als 50, stärker bevorzugt größer als 100, und kleiner als 500, vorzugsweise kleiner als 200 und stärker bevorzugt kleiner als 300 ist.
A26. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) ein Druckstück (30) umfasst.
A27. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Druckstück (30) einen konstanten Innendurchmesser aufweist.
A28. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der zwei vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Druckstück (30) einen Teilabschnitt mit einem konstanten Außendurchmesser umfasst.
A29. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit Merkmalen der Ausführungsform A26, wobei das Druckstück (30) einen proximalen Druckteilabschnitt (34) umfasst.
A30. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit Merkmalen der Ausführungsform A26, wobei das Druckstück (30) einen distalen Druckteilabschnitt (36) umfasst.
A31. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der distale Druckteilabschnitt (36) ein distales Druckstückende (38) umfasst.
A32. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das distale Druckstückende (38) einen Außendurchmesser aufweist.
A33. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A28, wobei ein Quotient aus dem Außendurchmesser des distalen Druckstückendes (38) und dem Außendurchmesser des Teilabschnitts des Druckstücks (30) größer als 1,2, vorzugsweise größer als 1,5, stärker bevorzugt größer als 2, und kleiner als 8, vorzugsweise kleiner als 6 und stärker bevorzugt kleiner als 4 ist.
A34. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) ein Gehäuse (40) des Fluidführungselements umfasst.
A35. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Gehäuse (40) des Fluidführungselements einen proximalen Gehäuseabschnitt (42) umfasst.
A36. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Gehäuse (40) des Fluidführungselements einen distalen Gehäuseabschnitt (44) umfasst.
A37. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Gehäuse (40) des Fluidführungselements eine konzentrisch zum Dichtelement (10) und zum Fluidführungselement (20) angeordnete Öffnung (46) umfasst.
A38. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Gehäuse (40) des Fluidführungselements einen Gehäusehohlraum (48) umfasst, in dem das Dichtelement (10), das Fluidführungselement (20) und das Druckstück (30) untergebracht sind.
A39. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) ein Sicherungselement (60) umfasst.
A40. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Sicherungselement (60) einen proximalen Teilabschnitt des Sicherungselements (62) umfasst.
A41. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der proximale Teilabschnitt des Sicherungselements (62) einen vorstehenden Teilabschnitt (66), z. B. ein Gewinde, umfasst.
A42. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Sicherungselement (60) einen distalen Teilabschnitt des Sicherungselements (64) umfasst.
A43. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A40, wobei das Sicherungselement (60) einen Außendurchmesser am proximalen Teilabschnitt des Sicherungselements (62) aufweist, der sich von einem Außendurchmesser des Sicherungselements (60) am distalen Teilabschnitt des Sicherungselements (64) unterscheidet.
A44. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A41, wobei der vorstehende Teilabschnitt (66) einen Außendurchmesser aufweist, der durch den Außendurchmesser des proximalen Teilabschnitts des Sicherungselements (62) definiert ist, und wobei der Außendurchmesser des vorstehenden Teilabschnitts (66) größer ist als der Außendurchmesser des distalen Teilabschnitts des Sicherungselements (64).
A45. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A42, wobei ein Quotient aus dem Außendurchmesser des vorstehenden Teilabschnitts (66) und dem Außendurchmesser des distalen Teilabschnitts des Sicherungselements (64) größer als 1,05, vorzugsweise größer als 1,1, stärker bevorzugt größer als 1,2, und kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1,5 und stärker bevorzugt kleiner als 1,4 ist.
A46. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A32 und A40, wobei der proximale Teilabschnitt des Sicherungselements (62) einen Hohlraum (622) des Sicherungselements mit einem Durchmesser umfasst, der mit dem Außendurchmesser des distalen Druckstückendes (28) übereinstimmt oder diesen überschreitet, um das Druckstück (30) in dem Sicherungselement (60) unterzubringen.
A47. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen der Ausführungsformen A2 und A30, wobei eine Länge des distalen Druckteilabschnitts (36) des Druckstücks (30) entlang der axialen Richtung in dem Hohlraum (622) des Sicherungselements angeordnet ist.
A48. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsformen A2 und A26, wobei das Druckstück (30) eine Länge in axialer Richtung im Bereich von 1 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 15 mm, stärker bevorzugt 4 bis 8 mm, wie beispielsweise 6 mm, aufweist.
A49. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der zwei vorstehenden Ausführungsformen, wobei ein Quotient aus der Länge des im Hohlraum des Sicherungselements (622) angeordneten distalen Druckteilabschnitts (36) und der Länge des Druckstücks (30) zwischen 0,1 und 0,8, stärker bevorzugt zwischen 0,2 und 0,6, noch stärker bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5, liegt.
A50. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A42, wobei der distale Teilabschnitt (64) des Sicherungselements einen Innendurchmesser aufweist, um das Fluidführungselement (20) unterzubringen.
A51. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) ein Material mit einer Druckfestigkeit von weniger als 250 MPa, vorzugsweise weniger als 150 MPa, stärker bevorzugt weniger als 100 MPa, umfasst.
A52. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Dichtelement (10) aus dem genannten Material gebildet ist.
A53. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) ein polymeres Material wie beispielsweise ein Hochleistungskunststoffmaterial, umfassend mindestens eines von: einem Polyetheretherketon (PEEK), einem Polyetherketon (PEK), einem Polyketon (PK), einem Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und einem Polyphenylensulfid (PPS), umfasst.
A54. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Dichtelement (10) einer von der Nadel (202) ausgeübten Axialkraft im Bereich von 5 N bis 80 N, stärker bevorzugt 10 N bis 60 N, am stärksten bevorzugt 20 N bis 50 N, standhalten kann.
A55: Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Fluidführungselement (20) ein Innenrohr (22) umfasst.
A56. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Innenrohr (22) ein Kieselglasrohr ist.
A57. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei das Kieselglasrohr einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 1 µm bis 300 µm, vorzugsweise 5 µm bis 200 µm, am stärksten bevorzugt 10 µm bis 150 µm, aufweist.
A57a. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorletzten Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A0b, wobei das Kieselglasrohr einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 5 µm bis 10 mm, vorzugsweise 50 µm bis 1 mm, aufweist.
A58. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der zwei vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei das Kieselglasrohr einen konstanten Außendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 600 µm, vorzugsweise 200 µm bis 500 µm, am stärksten bevorzugt 280 µm bis 450 µm, aufweist.
A59. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der Ausführungsformen A1 bis A54, wobei das Fluidführungselement (20) ein Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement umfasst.
A60. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei das Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 700 µm, vorzugsweise 250 µm bis 600 µm, am stärksten bevorzugt 350 µm bis 500 µm, aufweist.
A60a. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorletzten Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A0b, wobei das Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 10 mm, vorzugsweise 250 µm bis 1 mm, am stärksten bevorzugt 350 µm bis 500 µm, aufweist.
A61. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der zwei vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei das Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement einen konstanten Außendurchmesser im Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,6 mm bis 1,0 mm, stärker bevorzugt 0,75 mm bis 0,85 mm, wie beispielsweise 0,79 mm, aufweist.
A62. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Fluidführungselement (20) eine Mantelschicht (24) umfasst.
A63. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Mantelschicht (24) einen proximalen Mantelabschnitt (242) und ein proximales Mantelende (244) umfasst.
A64. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Mantelschicht (24) ein polymeres Material wie beispielsweise: ein Polyetheretherketon (PEEK), ein Polyetherketon (PEK), ein Polyketon (PK), ein Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und ein Polyphenylensulfid (PPS), umfasst.
A65. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Mantelschicht (24) eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 500 µm, vorzugsweise 100 µm bis 300 µm wie beispielsweise 180 µm bis 200 µm, umfasst.
A66. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) ferner ein Filterelement (70) umfasst.
A67. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Filterelement (70) an dem proximalen Ende (28) des Fluidführungselements angeordnet ist.
A68. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der zwei vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Filterelement (70) ein gesintertes Material umfasst.
A69. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der Ausführungsformen A66 und A67, wobei das Filterelement (70) ein synthetisches Material umfasst.
A70. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das synthetische Material ein polymeres Material, umfassend mindestens eines von: einem Polyetheretherketon (PEEK), einem Polyetherketon (PEK), einem Polyketon (PK), einem Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und einem Polyphenylensulfid (PPS), umfasst.
A71. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der Ausführungsformen A66 und A67, wobei das Filterelement (70) aus Metall gebildet ist.
A72. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Filterelement (70) aus Edelstahl gebildet ist.
A73. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der Ausführungsform 71, wobei das Filterelement (70) aus Titan gebildet ist.
A74. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der Ausführungsformen A66 und A73, wobei das Filterelement (70) Poren mit einer Porengröße im Bereich von 0,05 µm² bis 1.000 µm², vorzugsweise 0,1 µm² bis 500 µm², stärker bevorzugt 0,25 µm² bis 100 µm², umfasst.
A75. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) an dem Fluidführungselement (20) angebracht ist.
A76. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) das Fluidführungselement (20) umgibt.
A77. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A2, wobei das Dichtelement (10) Innenwände (204) umfasst, die sich entlang der axialen Richtung erstrecken.
A78. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) ein monolithisches Dichtelement ist.
A79. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen der Ausführungsformen A3, A26, wobei das Druckstück (30) den distalen Abschnitt (12) des Dichtelements (10) umgibt.
A80. Nadelaufnahmeanordnung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Druckstück (30), das Dichtelement (10) und das Fluidführungselement (20) aneinander befestigt sind.
A81. Nadelaufnahmeanordnung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Druckstück (30), das Dichtelement (10) und das Fluidführungselement (20) durch Crimpen aneinander befestigt sind.
A82. Nadelaufnahmeanordnung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Druckstück (30), das Dichtelement (10) und das Fluidführungselement (20) durch einen Klebstoff aneinander befestigt sind.
A83. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A26, wobei das Druckstück (30) aus einem Metall gebildet ist.
A84. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A63, wobei das Dichtelement (10) das Fluidführungselement (20) in einem Teilabschnitt proximal zum proximalen Ummantelungsende (244) umgibt.
A85. Nadelaufnahmeanordnung gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen von Ausführungsform A5, wobei ein Außendurchmesser der Mantelschicht (24) gleich dem Außendurchmesser des distalen Abschnitts (12) des Dichtelements (10) ist.
A86. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A38, wobei der Gehäusehohlraum (48) einen distalen Hohlraumteilabschnitt (482) und einen proximalen Hohlraumteilabschnitt (484) umfasst, wobei der distale Hohlraumteilabschnitt (482) einen Innendurchmesser des distalen Hohlraums und der proximale Hohlraumteilabschnitt (484) einen Innendurchmesser des proximalen Hohlraums aufweist.
A87. Nadelaufnahmeanordnung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Innendurchmesser des proximalen Hohlraums kleiner als der Innendurchmesser des distalen Hohlraums ist.
A88. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform A39, wobei der Innendurchmesser des proximalen Hohlraums kleiner als ein Außendurchmesser des Sicherungselements (60) ist.
A89. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Anordnung die Merkmale von Ausführungsform A26 umfasst, wobei sich das Druckstück (30) in den proximalen Hohlraumabschnitt (484) erstreckt.
A90. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Dichtelement (10) eine Innenwand des proximalen Hohlraumteilabschnitts (484) berührt.
A91. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäusehohlraum (48) ferner eine proximale Anschlagfläche (486) umfasst, und wobei ein proximales Ende des Dichtelements (20) an der proximalen Anschlagfläche (486) anliegt.
A92. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der 6 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäusehohlraum ferner einen Zwischenabschnitt (483) zwischen dem distalen Hohlraumteilabschnitt (482) und dem proximalen Hohlraumteilabschnitt (484) umfasst.
A93. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A91, wobei der proximale Hohlraumteilabschnitt (484) einen abgeschrägten Teilabschnitt (485) neben der proximalen Anschlagfläche (487) umfasst.
A94. Nadelaufnahmeanordnung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Dichtelement (10) einen abgeschrägten Teilabschnitt aufweist, der dem abgeschrägten Teilabschnitt (485) des proximalen Hohlraumteilabschnitts (484) entspricht.
A95. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen der Ausführungsformen A10 und A28, wobei der konstante Außendurchmesser des Teilabschnitts des Druckstücks (30) gleich dem Außendurchmesser des proximalen Abschnitts (14) des Dichtelements (10) ist.
A96. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A39, wobei das Sicherungselement (60) aus Metall gebildet ist.
A97. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A34, wobei das Gehäuse (60) aus Metall gebildet ist.
A98. Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei eine axiale Länge des Dichtelements (10), die proximal über das proximale Ende des Fluidführungselements (28) hinausragt, größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als 1 mm, wie beispielsweise größer als 1,5 mm, und vorzugsweise kleiner als 10 mm, stärker bevorzugt kleiner als 5 mm, wie beispielsweise kleiner als 3 mm, ist.
Ausrichtungskomponente der Nadelaufnahmeanordnung
A99. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsformen A2 und A34,
wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) dazu konfiguriert ist, das Verbinden einer Nadel (202) einer Nadelanordnung (200) mit der Nadelaufnahmeanordnung (100) zu erleichtern, und
wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) mindestens eine Ausrichtungskomponente (1044) umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente (1044) und die Nadelanordnung (200) zu erhöhen.
Ausrichtungsaußenfläche des Gehäuses des Fluidführungselements
A100. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform,
wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) eine äußere Seitenfläche umfasst, und
wobei die Ausrichtungskomponente (1044) eine Ausrichtungsaußenfläche (1044A) umfasst, die durch mindestens einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Gehäuses des Fluidführungselements (40) gebildet ist.
A101. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) entlang der axialen Richtung kontinuierlich zunimmt, derart, dass
für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (1044A), wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts kleiner als der Durchmesser des zweiten Querschnitts ist,
wobei jeder Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsaußenfläche (2044A) und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist.
A102. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) einen proximalsten Querschnitt umfasst, der weiter proximal ist als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche (1044A), und einen distalsten Querschnitt, der weiter distal ist als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche (1044A), und wobei
der Durchmesser des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) größer ist als der Durchmesser der übrigen Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) und wobei
der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 40 %, stärker bevorzugt mindestens 60 % und höchstens 90 %, wie beispielsweise 80 % bis 85 %, des Durchmessers des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) beträgt.
A103. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser des distalen Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) mindestens 2 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, wie beispielsweise 2,5 mm bis 3 mm, beträgt.
A104. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) mit mindestens einer Rate linear zunimmt.
A105. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) mit einer konstanten Rate linear zunimmt.
A106. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) eine Kegelstumpfform aufweist.
A107. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der Ausführungsformen A101 bis A103, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche (1044A) mit zwei unterschiedlichen Raten linear zunimmt.
A108. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweist, derart, dass eine Oberseite eines distalen Kegelstumpfes einer Basis eines proximalen Kegelstumpfes entspricht,
wobei der proximale Kegelstumpf weiter proximal ist als der distale Kegelstumpf.
A109. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) eine proximale Ausrichtungsaußenfläche (1006) und eine distale Ausrichtungsaußenfläche (1005) umfasst, wobei
die proximale Ausrichtungsaußenfläche (1006) weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsaußenfläche (1005) und
der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (1006) mit einer anderen Rate als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche (1005) zunimmt.
A110. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (1006) mit einer höheren Rate als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche (1005) zunimmt.
Das heißt, in einigen Ausführungsformen ist der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (1006) größer als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsaußenfläche (1005).
A111. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsaußenfläche (1006) die Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsaußenfläche (1005) nicht überschreiten.
A112. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 12 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044) eine Länge entlang der axialen Richtung von mindestens 0,1 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, stärker bevorzugt höchstens 1 mm, wie beispielsweise 0,5 mm, umfasst.
A113. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der Ausführungsformen A100 bis A103, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt (1044AC) entlang der axialen Richtung umfasst, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche (1044AC) entlang der axialen Richtung bildet.
Seitlicher vorstehender Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung
A114. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform A34, wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) einen seitlichen vorstehenden Abschnitt (1040) umfasst, der proximal über den Rest des Gehäuses des Fluidführungselements (40) hinausragt.
A115. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 3 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 4 mm, umfasst.
A116. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) proximal um mindestens 0,5 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise um mindestens 1 mm und höchstens 5 mm, stärker bevorzugt um mindestens 1,2 mm, und höchstens 1,8 mm, wie beispielsweise 1,5 mm, über den Rest des Gehäuses des Fluidführungselements (40) hinausragt.
A117. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) einen Außendurchmesser im Bereich von 3 mm bis 51 mm, stärker bevorzugt 5 bis 21 mm, stärker bevorzugt 6 mm bis 15 mm, wie beispielsweise 10 mm, aufweist.
A118. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) einen Innendurchmesser im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 8 mm, aufweist.
A119. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen,
wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) eine innere Seitenfläche umfasst, die einen Hohlraum (1050) des Gehäuses des Fluidführungselements (40) seitlich umgibt.
Ausrichtungsinnenfläche der Nadelaufnahmeanordnung
A120. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen der Ausführungsform A99,
wobei die Ausrichtungskomponente (1044) eine Ausrichtungsinnenfläche (1044B) umfasst, die von mindestens einem Abschnitt der inneren Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts (1040) gebildet wird.
A121. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (1044B) entlang der axialen Richtung kontinuierlich abnimmt, derart, dass
für zwei beliebige Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (1044B), wobei ein erster Querschnitt weiter proximal als ein zweiter Querschnitt ist, der Durchmesser des ersten Querschnitts größer als der Durchmesser des zweiten Querschnitts ist,
wobei jeder Querschnitt der Ausrichtungsinnenfläche (1044B) eine Schnittstelle zwischen der Ausrichtungsinnenfläche (1044B) und einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ist.
A122. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (1044B) mit mindestens einer Rate linear abnimmt.
A123. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (1044B) mit konstanter Rate linear abnimmt.
A124. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (1044B) eine Kegelstumpfform umfasst.
A125. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß Ausführungsform A121, wobei der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsinnenfläche (1044B) mit zwei unterschiedlichen Raten linear abnimmt.
A126. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (1044B) die Form von zwei verbundenen Kegelstümpfen aufweist, derart, dass eine Basis des distalen Kegelstumpfes einer Oberseite des proximalen Kegelstumpfes entspricht.
A127. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (1044B) eine proximale Ausrichtungsinnenfläche (1002) und eine distale Ausrichtungsinnenfläche (1001) umfasst, wobei
die proximale Ausrichtungsinnenfläche (1002) weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsinnenfläche (1001) und
der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche (1002) mit einer anderen Rate als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche (1001) abnimmt.
A128. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche (1002) mit einer höheren Rate als der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche (1001) abnimmt.
A129. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Durchmesser der Querschnitte der distalen Ausrichtungsinnenfläche (1001) den Durchmesser der Querschnitte der proximalen Ausrichtungsinnenfläche (1002) nicht überschreitet.
A130. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 10 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (1044B) in einem proximalsten Abschnitt der inneren Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts (1040) positioniert ist.
A131. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß Ausführungsform A121, wobei die Ausrichtungsinnenfläche (1044B) mindestens einen gekrümmten Teilabschnitt (1044BC) entlang der axialen Richtung umfasst, der vorzugsweise eine konvexe Oberfläche (1044BC) entlang der axialen Richtung bildet.
Mittlerer vorstehender Abschnitt
A132. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform A34, wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) einen mittleren vorstehenden Abschnitt (1060) umfasst
wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) weiter mittig positioniert ist als andere Abschnitte des Gehäuses des Fluidführungselements (40), und
wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) proximal über eine Basis (1080) des Gehäuses des Fluidführungselements (40) hinausragt.
A133. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 0,2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 1,5 bis 3 mm, wie beispielsweise 2 mm, umfasst.
A134. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A114, wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 20 % bis 100 %, vorzugsweise 30 % bis 80 %, stärker bevorzugt 40 % bis 60 % der Länge des seitlichen vorstehenden Abschnitts (1040) entlang der axialen Richtung umfasst.
A135. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A114, wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) proximal über den mittleren vorstehenden Abschnitt hinausragt.
A136. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform A119, wobei der Hohlraum (1050) der Nadelaufnahmeanordnung (100) den mittleren vorstehenden Abschnitt (1060) umgibt.
A137. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A100,
wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) eine äußere Seitenfläche umfasst, und
wobei der Abschnitt der äußeren Ausrichtungsfläche des Gehäuses des Fluidführungselements (40), in dem die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) gebildet ist, einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060) des Gehäuses des Fluidführungselements (40) umfasst.
A138. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) vollständig von einem Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060) gebildet wird.
A139. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060), in dem die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) gebildet ist, weiter proximal als der Rest des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060) ist.
A140. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060), in dem die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) gebildet ist, mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 20 % und höchstens 100 %, vorzugsweise höchstens 50 %, stärker bevorzugt höchstens 30 %, wie beispielsweise 25 %, der Gesamtausdehnung des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060) entlang der axialen Richtung beträgt.
Abmessungen
A141. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform A2, wobei die Ausdehnung des Gehäuses des Fluidführungselements (40) in radialer Richtung im Bereich von 3 mm bis 51 mm, stärker bevorzugt 5 bis 21 mm, stärker bevorzugt 6 mm bis 15 mm, wie beispielsweise 10 mm, liegt.
A142. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform A2,
wobei die Nadel (202) Teil einer Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen ist, und
wobei die Ausdehnung des Gehäuses des Fluidführungselements (40) in radialer Richtung das 1,01-fache und höchstens das 2-fache, vorzugsweise mindestens das 1,1-fache und höchstens das 1,5-fache, wie beispielsweise das 1,3-fache, der Ausdehnung des Nadelgehäuses (2040) in radialer Richtung beträgt.
A143. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei die Flüssigkeit ein Fluid ist.
A144. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahme-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei die Kapillare einen Innendurchmesser im Bereich von 5 µm bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 µm bis 2 mm, stärker bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 500 µm, wie beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 200 µm, aufweist.
A145. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei die Kapillare einen Außendurchmesser aufweist, der entlang einer axialen Richtung der Kapillare konstant sein kann.
A146. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Außendurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm, wie beispielsweise im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm, liegt.
A147. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei die Kapillare eine Wandstärke im Bereich von 50 µm bis 1000 µm, vorzugsweise im Bereich von 100 µm bis 500 µm, wie beispielsweise im Bereich von 300 µm bis 700 µm, aufweist. A148. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei die Kapillare eine axiale Länge von mehr als 5 cm, vorzugsweise mehr als 10 cm, wie beispielsweise mehr als 30 cm, umfasst.
A149. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A0a, wobei die Kapillare flexibel ist.
Nachfolgend werden weitere Nadelanordnungsausführungsformen erörtert.
Verbindung zwischen Nadelanordnung und Nadelaufnahmeanordnung
61. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen, wobei die Nadelanordnung (200) dazu konfiguriert ist, die Nadel (202) mit einer Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen mit den Merkmalen von Ausführungsform A34 zu verbinden.
Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements, der im Hohlraum des Nadelgehäuses aufgenommen ist
62. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Nadelanordnung (200) so konfiguriert ist, dass mindestens ein Abschnitt des Gehäuses (40) des Fluidführungselements der Nadelaufnahmeanordnung (100) in dem Hohlraum (2050) der Nadelanordnung (200) aufgenommen wird.
63. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen,
wobei die Nadelanordnung (200) so konfiguriert ist, dass ein Durchmesser des Hohlraums (2050) des Nadelgehäuses (2040) mit einem Außendurchmesser des Abschnitts des Gehäuses des Fluidführungselements (40) übereinstimmt, der in dem Hohlraum (2050) aufgenommen ist.
64. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen,
wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale von Ausführungsform A132 umfasst, und
wobei der Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements (40), der in dem Hohlraum (2050) der Nadelanordnung (200) aufgenommen ist, der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) ist.
65. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform 34,
wobei der Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements (40), der in dem Hohlraum (2050) der Nadelanordnung (200) aufgenommen ist, eine äußere Seitenfläche umfasst, und
die Ausrichtungsinnenfläche (2044B) des Nadelgehäuses (2040) so konfiguriert ist, dass sie mindestens einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Abschnitts des Gehäuses des Fluidführungselements (40) berührt, der während der Verbindung in dem Hohlraum (2050) aufgenommen ist.
66. Nadelanordnung (200) nach einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform 33,
wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale der Ausführungsformen A100 oder A137 umfasst, und
wobei die Nadelanordnung (200) so konfiguriert ist, dass die Innenfläche des Nadelgehäuses (2040) die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) der Nadelaufnahmeanordnung (100) während der Verbindung berührt.
Im Hohlraum des Gehäuses des Fluidführungselements aufgenommenes Nadelgehäuse
67. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform 61,
wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale von Ausführungsform A119 umfasst, und
wobei die Nadelanordnung (200) so konfiguriert ist, dass ein Abschnitt des Nadelgehäuses (2040) in dem Hohlraum (1050) der Nadelaufnahmeanordnung (100) aufgenommen wird, der durch den seitlichen vorstehenden Abschnitt (1040) gebildet wird.
68. Nadelanordnung (200) gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei ein Außendurchmesser des Nadelgehäuses (2040) einen Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts (1040) nicht überschreitet.
69. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von Ausführungsform 2, wobei die Ausrichtungsaußenfläche (2044A) die innere Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts (1040) während der Verbindung berührt.
70. Nadelanordnung (200) gemäß einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen,
wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale von Ausführungsform A120 umfasst, und
wobei das Nadelgehäuse (2040) eine äußere Seitenfläche umfasst und
wobei die Ausrichtungsinnenfläche (1044B) der Nadelaufnahmeanordnung (100) die äußere Seitenfläche des Nadelgehäuses (2040) während der Verbindung berührt.
Nachfolgend werden Verbindungsanordnungsausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen werden durch den Buchstaben „C“ mit nachfolgender Nummer abgekürzt. Wenn in diesem Schriftstück auf Verbindungsanordnungsausführungsformen Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
C1. Verbindungsanordnung, die dazu konfiguriert ist, das Einführen eines Fluids von einer Nadel (202) in ein Fluidführungselement (20) zu erleichtern, umfassend
die Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen; und
die Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen.
Nachstehend werden die Probenehmerausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen werden durch den Buchstaben „T“ mit nachfolgender Nummer abgekürzt. Wenn in diesem Schriftstück auf eine Probenehmerausführungsform Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
T0. Probenehmer zum Aufnehmen eines Fluids, wobei der Probenehmer ein Fluidführungselement und eine Nadel umfasst, wobei der Probenehmer mindestens eines umfasst von
der Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei das Fluidführungselement des Probenehmers das Fluidführungselement der Nadelaufnahmeanordnung ist, und
der Nadelanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungen, wobei die Nadel des Probenehmers die Nadel der Nadelanordnung ist.
T1. Probenehmer gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Probenehmer umfasst
die Nadelaufnahmeanordnung gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeausführungsformen.
T2. Probenehmer gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Nadel (202) eine Nadelspitze (208) umfasst.
T3. Probenehmer gemäß der vorstehenden Probenehmerausführungsform, wobei die Nadelspitze (208) einen Spitzendurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 0,8 mm, wie beispielsweise 0,25 mm, aufweist.
T4. Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen, wobei die Nadel (202) einen Außendurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,8 mm, am stärksten bevorzugt 0,5 mm bis 1,6 mm, aufweist.
T5. Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen, wobei die Nadel (202) einen konstanten Innendurchmesser im Bereich von 5 µm bis 500 µm, vorzugsweise 30 µm bis 400 µm, am stärksten bevorzugt 50 µm bis 300 µm, aufweist.
T6. Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen, wobei die Nadel (202) eine Axialkraft im Bereich von 5 N bis 80 N, vorzugsweise 10 N bis 60 N, am stärksten bevorzugt 20 N bis 50 N, ausübt.
T7. Probenehmer gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die von der Nadel (202) ausgeübte Axialkraft das Material des Dichtelements (10) vorspannt.
T8. Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung die Merkmale von Ausführungsform A77 umfasst, wobei die Nadel (202) die Innenwände (204) am proximalen Abschnitt (14) des Dichtelements (10) mechanisch verformt, wobei eine Verformungskontur gebildet wird.
T9. Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenahme-Ausführungsformen mit den Merkmalen von T2, wobei die Nadelaufnahmeanordnung die Merkmale von Ausführungsform A9 umfasst, wobei die Nadelspitze (208) einen Nadelspitzenwinkel umfasst und wobei dieser Nadelspitzenwinkel spitzer ist als ein Kegelwinkel des proximalen Abschnitts (14) des Dichtelements (10).
T10. Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen, wobei das Fluid eine Flüssigkeit ist.
Nachstehend werden Systemausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen werden mit dem Buchstaben „S“, gefolgt von einer Nummer, abgekürzt. Wenn in diesem Schriftstück auf eine Systemausführungsform Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
S1. System zum Analysieren einer Flüssigkeit, wobei das System umfasst:

eine Analysevorrichtung zum Analysieren der Flüssigkeit, und den Probenehmer gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen.

S2. System gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Analysevorrichtung eine Chromatografievorrichtung ist.
S3. System gemäß einer der vorstehenden Systemausführungsformen, wobei die Analysevorrichtung eine Flüssigkeitschromatografievorrichtung ist.
S4. System gemäß einer der vorstehenden Systemausführungsformen, wobei die Analysevorrichtung eine Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografievorrichtung ist.
S5. System gemäß einer der vorstehenden Systemausführungsformen, wobei die Analysevorrichtung so ausgelegt ist, dass sie mit einem Druck beaufschlagt wird, der den Umgebungsdruck um mindestens 100 bar, vorzugsweise um mindestens 500 bar, stärker bevorzugt um mindestens 1.000 bar, überschreitet.
Nachstehend werden Verwendungsausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen werden mit dem Buchstaben „U“, gefolgt von einer Nummer, abgekürzt. Wenn in diesem Schriftstück auf eine Verwendungsausführungsform Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
U1. Verwendung der Nadelanordnung (200) gemäß einer der Nadelanordnungsausführungsformen, der Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, der Verbindungsanordnung gemäß einer der vorstehenden Verbindungsanordnungsausführungsformen, des Probenehmers gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen oder des Systems gemäß einer der vorstehenden Systemausführungsformen in einem Chromatografiesystem.
U2. Verwendung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Chromatografiesystem ein Flüssigkeitschromatografiesystem ist.
U3. Verwendung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Chromatografiesystem ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografiesystem ist.
Nachstehend werden Verfahrensausführungsformen erörtert. Diese Ausführungsformen werden mit dem Buchstaben „M“, gefolgt von einer Nummer, abgekürzt. Wenn hier auf eine Verfahrensausführungsform Bezug genommen wird, sind diese Ausführungsformen gemeint.
M1. Verfahren, umfassend die Verwendung der Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen, der Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, der Verbindungsanordnung gemäß einer der vorstehenden Verbindungsanordnungsausführungsformen, des Probenehmers gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen oder des Systems gemäß einer der vorstehenden Systemausführungsformen.
M2. Verfahren gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Verfahren das Bilden des Dichtelements (10) über einen Spritzgussmechanismus umfasst.
M3. Verfahren gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Verfahren das Aufbringen eines Axialdrucks von mehr als 50 MPa, stärker bevorzugt von mehr als 100 MPa, noch stärker bevorzugt von mehr als 150 MPa, wie beispielsweise 200 MPa, auf das Dichtelement (10) umfasst.
M4. Verfahren gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale der Ausführungsformen A26, A34, und A39 umfasst, wobei der Axialdruck durch Einschrauben des Sicherungselements (60) in das Gehäuse (40) auf das Dichtelement (10) ausgeübt wird und eine Axialkraft vom Sicherungselement (60) auf das Druckstück (30) und vom Druckstück (30) auf das Dichtelement (10) übertragen wird.
M5. Verfahren gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Axialkraft das Material des Dichtelements (10) vorgespannt hat, sodass das Dichtelement (10) Drücken von mehr als 500 bar, stärker bevorzugt von mehr als 1000 bar, wie beispielsweise 1500 bar, standhalten kann.
M6. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale von Ausführungsform A26 umfasst, wobei das Verfahren das Crimpen des Druckstücks (30) mindestens auf das Fluidführungselement (20) umfasst.
M7. Verfahren gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Druckstück (30) an das Fluidführungselement (20) und an das Dichtelement (10) gecrimpt ist.
M8. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen M1 bis M5, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale von Ausführungsform A26 umfasst, wobei das Verfahren das Verbinden des Druckstücks (30) mit mindestens dem Fluidführungselement (20) über ein Klebeverfahren, wie beispielsweise Kleben, umfasst.
M9. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale der Ausführungsformen A34 und A39 umfasst, wobei das Sicherungselement (60) über einen Einschraubmechanismus in dem Gehäuse (40) angeordnet ist.
M10. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen M1 bis M8, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale der Ausführungsformen A34 und A39 umfasst, wobei das Sicherungselement (60) über einen direkten Einpressmechanismus in dem Gehäuse (40) angeordnet ist.
M11. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen M1 bis M8, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale der Ausführungsformen A34 und A39 umfasst, wobei das Sicherungselement (60) durch Verstemmen in dem Gehäuse (40) angeordnet ist.
M12. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen M1 bis M8, wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) die Merkmale der Ausführungsformen A34 und A39 umfasst, wobei das Sicherungselement (60) über einen Schiebemechanismus in dem Gehäuse (40) angeordnet ist.
M13. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei das Verfahren die Verwendung des Probenehmers gemäß einer der vorstehenden Probenehmerausführungsformen mit den Merkmalen der Ausführungsform T2 umfasst, wobei das Verfahren das Pressen der Nadel (202) in das Dichtelement (10) mit einer Kraft umfasst, die zu einem Druck an der Nadelspitze (208) führt, der eine Druckfestigkeit des Materials des Dichtelements (10) überschreitet.
M14. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei das Verfahren die Verwendung der Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfasst, wobei das Verfahren das unlösbare Befestigen der Nadel (202) an das Nadelgehäuse (2040) der Nadelanordnung (200) umfasst.
M15. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei das Verfahren die Verwendung der Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfasst, wobei das Verfahren das Schweißen der Nadel (202) an das Nadelgehäuse (2040) der Nadelanordnung (200) umfasst.
M16. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei das Verfahren die Verwendung der Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeausführungsformen umfasst, wobei das Verfahren das Anbringen der Nadel (202) an dem Nadelgehäuse (2040) der Nadelanordnung (200) über ein Klebeverfahren wie Kleben umfasst.
M17. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen, wobei das Verfahren die Verwendung der Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen umfasst, wobei das Verfahren das Anbringen der Nadel (202) an dem Nadelgehäuse (2040) der Nadelanordnung (200) durch Pressen der Nadel gegen das Nadelgehäuse (2040) umfasst.
71. Nadelanordnung (200) gemäß einer der vorstehenden Nadelanordnungsausführungsformen, wobei die Nadelanordnung (200) für die Verwendung gemäß einer der vorstehenden Verwendungsausführungsformen oder das Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen konfiguriert ist.
A143. Nadelaufnahmeanordnung (100) gemäß einer der vorstehenden Nadelaufnahmeanordnungs-Ausführungsformen, wobei die Anordnung für die Verwendung gemäß einer der vorstehenden Verwendungsausführungsformen oder das Verfahren gemäß einer der vorstehenden Verfahrensausführungsformen ausgelegt ist.
Figurenliste

1a bis 1d zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelanordnung eine Ausrichtungsinnenfläche umfasst;
1e zeigt einen Längsschnitt einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelaufnahmeanordnung eine Ausrichtungsinnenfläche umfasst;
2a bis 2d zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelanordnung eine Ausrichtungsinnenfläche umfasst;
2e zeigt einen Längsschnitt einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelaufnahmeanordnung eine Ausrichtungsinnenfläche umfasst;
3a zeigt einen Längsschnitt einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelanordnung eine Ausrichtungsinnenfläche umfasst;
3b zeigt einen Längsschnitt einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelaufnahmeanordnung eine Ausrichtungsinnenfläche umfasst;
4a bis 4c zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelanordnung eine Ausrichtungsaußenfläche umfasst;
4d zeigt einen Längsschnitt einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelaufnahmeanordnung eine Ausrichtungsaußenfläche umfasst;
5a bis 5d zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelanordnung eine Ausrichtungsaußenfläche umfasst;
5e zeigt einen Längsschnitt einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelaufnahmeanordnung eine Ausrichtungsaußenfläche umfasst;
6a bis 6d zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Nadelanordnung eine Ausrichtungsaußenfläche umfasst;
7a bis 7f zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
8a bis 8b zeigen Längsschnitte einer Nadelanordnung und einer Nadelaufnahmeanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit konvexen Ausrichtungsflächen;
9 zeigt einen Längsschnitt einer Anordnung zur Aufnahme eines Fluids aus einer Nadel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
10 zeigt einen Längsschnitt einer Anordnung zur Aufnahme eines Fluids aus einer Nadel, wobei eine Nadel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der Anordnung untergebracht ist;
11 zeigt eine Längsschnitt-Explosionsansicht einer Anordnung zur Aufnahme eines Fluids aus einer Nadel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
12 zeigt einen detaillierten Teilausschnitt eines Längsschnitts einer Anordnung zur Aufnahme eines Fluids aus einer Nadel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
13 zeigt einen Längsschnitt einer Anordnung zur Aufnahme eines Fluids aus einer Nadel, umfassend ein Metall- oder Polymer-Fluidführungselement gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt einen Längsschnitt einer Anordnung zur Aufnahme eines Fluids aus einer Nadel, umfassend ein Metall- oder Polymer-Fluidführungselement und ein Filterelement gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
15 und 16 zeigen Anordnungen des Standes der Technik.

Detailbeschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Diese Beispiele sollen ein gründlicheres Verständnis der Erfindung bieten, ohne deren Geltungsbereich einzuschränken.
In der nachstehenden Beschreibung wird eine Reihe von Merkmalen und/oder Schritten beschrieben. Der Fachmann wird erkennen, dass - außer wenn dies ausdrücklich gefordert und/oder aufgrund des Kontexts erforderlich ist - die Reihenfolge der Merkmale und Schritte nicht ausschlaggebend für die resultierende Konfiguration und deren Wirkung ist. Weiterhin wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass unabhängig von der Reihenfolge der Merkmale und Schritte das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Zeitverzögerung zwischen den Schritten zwischen einigen oder allen der beschriebenen Schritte gegeben sein kann.
Es wird angemerkt, dass nicht alle Zeichnungen alle Bezugszeichen tragen. In einigen Zeichnungen sind stattdessen einige Bezugszeichen der Kürze und Einfachheit der Veranschaulichung halber weggelassen worden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
Im Allgemeinen und unter Bezugnahme auf alle Figuren betreffen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Erleichtern einer Verbindung zwischen einer Nadel 202 und einem Fluidführungselement 20 (siehe z. B. 7a). Es versteht sich, dass das Fluidführungselement 20 so konfiguriert sein kann, dass Fluid (z. B. Flüssigkeit) durch das Fluidführungselement 20 fließen kann. Somit kann das Fluidführungselement auch als z. B. Strömungselement 20 bezeichnet werden. Der Einfachheit halber kann das Fluidführungselement 20 auch einfach als Element 20 bezeichnet werden. Das Fluidführungselement 20 kann beispielsweise eine Kapillare sein, die verwendet werden kann, damit Fluid zu stromabwärts angeordneten Elementen fließen kann. Das Fluidführungselement 20 kann jedoch auch eine Chromatografiesäule sein. Dies kann vorteilhaft sein, da somit ein Volumen zwischen der Nadel 202 und der Chromatografiesäule verringert werden kann.
Das heißt, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf das Erleichtern einer Verbindung zwischen einer Nadel 202 und einer Kapillare 20 oder zwischen einer Nadel 202 und einer Chromatografiesäule 20.
Es versteht sich, dass die Nadel 202 und das Fluidführungselement 20 Teil eines Flüssigkeitschromatografiesystems sein können. Beispielsweise können die Nadel 202 und das Fluidführungselement 20 Teil eines Probenehmers sein, um (z. B. automatisch) eine Probe für das Chromatografiesystem bereitzustellen.
Eine solche Probenahmevorrichtung kann eine Steuerung umfassen (oder dieser zugeordnet sein). Die Steuerung kann betriebsmäßig mit anderen Komponenten, z. B. mit dem Probenehmer, verbunden sein.
Die Steuerung kann eine Datenverarbeitungseinheit enthalten und kann dazu konfiguriert sein, das System zu steuern und bestimmte Verfahrensschritte auszuführen. Die Steuerung kann elektronische Signale für Anweisungen senden oder empfangen. Die Steuerung kann auch als Mikroprozessor bezeichnet werden. Die Steuerung kann auf einem integrierten Schaltkreis-Chip enthalten sein. Die Steuerung kann einen Prozessor mit Speicher und zugehörigen Schaltungen enthalten. Ein Mikroprozessor ist ein Computerprozessor, der die Funktionen einer Zentraleinheit auf einer einzelnen integrierten Schaltung (IC) oder manchmal bis zu einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen, wie beispielsweise 8 integrierten Schaltungen, enthält. Der Mikroprozessor kann eine Mehrzweck-, taktgesteuerte, registergestützte, digitale integrierte Schaltung sein, die Binärdaten als Eingang akzeptiert, sie gemäß den in ihrem Speicher gespeicherten Anweisungen verarbeitet und Ergebnisse (auch in binärer Form) als Ausgang bereitstellt. Mikroprozessoren können sowohl kombinatorische Logik als auch sequentielle digitale Logik enthalten. Mikroprozessoren arbeiten mit Zahlen und Symbolen, die im Binärzahlensystem dargestellt sind.
Insbesondere kann die Nadel 202 zu einem Probenfläschchen bewegt werden, aus diesem die Probe entnehmen und anschließend in Richtung des Fluidführungselements 20 bewegt werden. Dann kann eine Fluidverbindung zwischen der Nadel 202 und dem Fluidführungselement 20 hergestellt werden, damit die Probe aus der Nadel 202 zu dem Fluidführungselement 20 fließen kann. Die Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Fluidführungselement 20 kann typischerweise so konfiguriert sein, dass sie leckfrei ist und hohen Drücken standhalten kann, z. B. Drücken von mehr als 500 bar, vorzugsweise mehr als 1000 bar, wie beispielsweise 1500 bar. Dies ist vorteilhaft, um den hohen Drücken standzuhalten, die allgemein in Chromatografiesystemen wie Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografiesystemen vorhanden sind.
Um die Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Fluidführungselement 20 zu erleichtern, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Nadelanordnung 200 bereit, die die Nadel 202 umfasst, und/oder eine Nadelaufnahmeanordnung 100, die das Fluidführungselement 20 umfasst. Das heißt, es versteht sich, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf die Nadelanordnung 200 als solche, auf die Nadelaufnahmeanordnung 100 als solche und auf deren Kombination gerichtet sind.
Die Nadel 202 und das Fluidführungselement 20 können eine axiale Richtung definieren. Insbesondere kann die Länge der Nadel 202 und des Fluidführungselements 20 (wenn sie miteinander ausgerichtet sind) die axiale Richtung definieren. Mit anderen Worten ist die axiale Richtung parallel zur Strömungsrichtung von der Nadel 202 zum Fluidführungselement 20. Zum Beispiel ist in 1a die axiale Richtung durch die Linie A1 veranschaulicht. Obwohl nur in 1a veranschaulicht, gilt diese Definition der axialen Richtung auch für die anderen Figuren und den Rest der Spezifikation. Weiterhin kann eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung definiert werden. Das heißt, die radiale Richtung kann senkrecht zur Nadel 202 und zum Fluidführungselement 20 sein. Mit anderen Worten kann die radiale Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung von der Nadel 202 zum Fluidführungselement 20 sein.
In der gesamten Spezifikation werden die Begriffe proximal und distal verwendet, um Positionen entlang der axialen Richtung zu beschreiben. Der Begriff „proximal“ wird als näher am Befestigungspunkt gelegen (d. h. positioniert) definiert, und der Begriff „distal“ wird als vom Befestigungspunkt entfernt (d. h. positioniert) definiert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Befestigungspunkt auf den Punkt, an dem die Nadel 202 mit dem Fluidführungselement 20 verbunden ist (oder an dem diese Komponenten einander am nächsten sind, wenn die Nadelaufnahmeanordnung 100 und die Nadelanordnung 200 miteinander verbunden sind) und/oder mit dem Punkt, an dem die Nadelanordnung 200 mit der Nadelaufnahmeanordnung 100 verbunden ist. Es versteht sich, dass das Bewegen von einer distalen Position zu einer proximalen Position innerhalb der Nadelanordnung 200 (veranschaulicht durch den Pfeil A3 in 1a) einer Richtung entgegengesetzt zur Bewegung von einer distalen Position zu einer proximalen Position innerhalb der Nadelaufnahmeanordnung 100 (veranschaulicht durch Pfeil A2 in 1a) entspricht. Dies ist auf den Umstand zurückzuführen, dass sich die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 dem Befestigungspunkt aus entgegengesetzten Richtungen nähern. Insbesondere entspricht das Bewegen von einer distalen Position zu einer proximalen Position innerhalb der Nadelanordnung 200 der Strömungsrichtung von der Nadel 202 zu dem Fluidführungselement 20. Andererseits entspricht das Bewegen von einer distalen Position zu einer proximalen Position innerhalb der Nadelaufnahmeanordnung 100 der entgegengesetzten Strömungsrichtung von der Nadel 202 zum Fluidführungselement 20. Obwohl nur in 1a veranschaulicht, gelten diese Definitionen der Begriffe proximal und distal auch für die anderen Figuren und den Rest der Spezifikation.
Noch anders ausgedrückt, ist ein erstes Element oder ein erster Abschnitt oder Teilabschnitt der Nadelanordnung 200 weiter proximal (weniger distal) als ein zweites Element oder ein zweiter Abschnitt oder Teilabschnitt der Nadelanordnung 200, wenn sich das erste Element oder der erste Abschnitt oder Teilabschnitt der Nadelanordnung 200 stromabwärts des zweiten Elements oder Abschnitts oder Teilabschnitts der Nadelanordnung 200 befindet. Andererseits ist ein erstes Element oder ein erster Abschnitt oder Teilabschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100 weiter distal (weniger proximal) als ein zweites Element oder ein zweiter Abschnitt oder Teilabschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100, wenn das erste Element oder der erste Abschnitt oder Teilabschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100 sich stromabwärts des zweiten Elements oder des zweiten Abschnitts oder Teilabschnitts der Nadelaufnahmeanordnung 100 befindet. Hierin bezieht sich „stromabwärts“ auf die Richtung, in der die Probe eingeführt werden oder von der Nadel 202 zum Fluidführungselement 20 fließen kann. Die stromabwärtige Richtung ist in 1a durch den Pfeil A5 veranschaulicht. Entgegen der stromabwärtigen Richtung verläuft die stromaufwärtige Richtung, die durch den Pfeil A4 in 1a veranschaulicht ist. Obwohl nur in 1a veranschaulicht, gelten diese Definitionen der Begriffe stromabwärts und stromaufwärts auch für die anderen Figuren und den Rest der Spezifikation.
Weiterhin wird in der gesamten Spezifikation der Begriff Durchmesser einer Oberfläche, wie in Durchmesser einer Ausrichtungsinnenfläche, Durchmesser einer Ausrichtungsaußenfläche, Durchmesser einer Innenfläche, Durchmesser einer Außenfläche, verwendet. Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich der Begriff Durchmesser einer Oberfläche auf den Durchmesser der Querschnitte der Oberfläche, wobei die Querschnitte senkrecht zur axialen Richtung sind. Zum Beispiel ist der Satz „der Durchmesser einer Oberfläche verjüngt sich entlang der axialen Richtung“ als „der Durchmesser des Querschnitts senkrecht zur axialen Richtung der Oberfläche verjüngt sich entlang der axialen Richtung“ zu verstehen. Das Gleiche gilt, sofern nicht anders angegeben, wenn auf einen Durchmesser eines Elements Bezug genommen wird, z. B. einen Durchmesser der Nadel, einen Durchmesser des Nadelgehäuses, einen Durchmesser des Gehäuses des Fluidführungselements, einen Durchmesser des Hohlraums, einen Durchmesser des Fluidführungselements und dergleichen.
Die Nadelanordnung 200 kann die Nadel 202 umfassen, die in einem Nadelgehäuse 2040 befestigt ist. Das Nadelgehäuse 2040 kann auch als Nadelhalter 2040 oder Zentrierstück 2040 bezeichnet werden. Die Nadel 202 kann ein Metall-, Quarzglas- oder Kieselglasmaterial umfassen. Das Nadelgehäuse 2040 kann ein metallisches oder polymeres Material (z. B. PEEK) umfassen. Wie nachstehend erläutert wird, kann das Nadelgehäuse 2040 die folgenden Vorteile aufweisen: Es kann das Ausrichten der Nadel 202 mit dem Fluidführungselement 20 (insbesondere mit einem Nadelsitz 1070 der Nadelaufnahmeanordnung 100) während der Verbindung zwischen den beiden erleichtern. Weiterhin kann das Nadelgehäuse 2040 die Nadel 202 und/oder einen Bediener (z. B. während des Nadelwechsels) schützen.
Typischerweise kann die Nadel 202 mit dem Nadelgehäuse 2040 unlösbar befestigt oder angebracht oder verbunden sein. Beispielsweise können sowohl die Nadel 202 als auch das Nadelgehäuse 2040 ein metallisches Material umfassen und die Nadel 202 kann mit dem Nadelgehäuse 2040 verschweißt sein, wodurch eine unlösbare Verbindung zwischen den beiden hergestellt wird. Alternativ kann die Nadel 202 (z. B. aus Quarzglas oder Kieselglas) in das Nadelgehäuse 2040 (z. B. aus PEEK) gepresst werden, wodurch eine unlösbare Verbindung zwischen beiden hergestellt wird.
Das Nadelgehäuse 2040 kann eine Breite entlang der radialen Richtung im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, aufweisen. Insbesondere kann die Breite des Nadelgehäuses 2040 in radialer Richtung zwischen dem 2-fachen bis 100-fachen, vorzugsweise dem 5-fachen bis 20-fachen, stärker bevorzugt dem 8-fachen bis 12-fachen des Außendurchmessers der Nadel 202 liegen. Darüber hinaus kann das Nadelgehäuse 2040 eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das Nadelgehäuse 2040 proximal über die Spitze der Nadel 202 hinausragen. Die Länge entlang der axialen Richtung der Ausdehnung des Nadelgehäuses 2040 proximal über die Spitze der Nadel 202 hinaus kann im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1 mm, wie beispielsweise 0,25 mm, liegen. Das heißt, das Nadelgehäuse 2040 kann proximal über die Nadelspitze 202 hinausragen, und der Vorsprung kann eine Länge von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1 mm, wie beispielsweise 0,25 mm, aufweisen.
Das Nadelgehäuse 2040 kann einen Nadelgehäusehohlraum 2050 umfassen, der der Kürze halber auch als Hohlraum 2050 bezeichnet werden kann. Der Nadelgehäusehohlraum 2050 kann teilweise von der Nadel 202 belegt sein. Insbesondere kann ein Nadelhalteabschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 einen Durchmesser aufweisen, der dem Außendurchmesser der Nadel 202 entspricht, derart, dass der Nadelhalteabschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 fest oder passgenau an der Nadel 202 anliegen kann. Die Nadel 202 kann an den Wänden des Nadelhalteabschnitts des Nadelgehäusehohlraums 2050 mit dem Nadelgehäuse 2040 verschweißt sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Nadelgehäusehohlraum 2050 ferner einen breiteren Abschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 umfassen, der teilweise von der Nadel 202 belegt sein kann. Der breitere Abschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 kann dazu konfiguriert sein, an einem Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100 anzuliegen. In einigen Ausführungsformen kann die Differenz zwischen dem Durchmesser des breiteren Abschnitts des Nadelgehäusehohlraums 2050 und dem Durchmesser des Abschnitts der Nadelaufnahmeanordnung 100, der in dem breiteren Abschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 aufgenommen wird, zwischen 0,02 mm und 0,04 mm betragen. Darüber hinaus kann der breitere Abschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 eine Länge entlang der axialen Richtung umfassen, die größer sein kann als die Länge entlang der axialen Richtung des Abschnitts der Nadelaufnahmeanordnung 100, der in dem breiteren Abschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 aufgenommen ist. Somit wird eine Kraft, mit der die Nadelanordnung 200 auf die Nadelaufnahmeanordnung 100 gepresst wird, meistens auf die Nadel 202 ausgeübt, die in einen Nadelsitz 1070 gepresst wird. Dies kann das Herstellen einer engen Verbindung zwischen der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 erleichtern. Dies kann wiederum vorteilhaft sein, um den hohen Drücken standzuhalten, die im Allgemeinen in Chromatografiesystemen wie Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografiesystemen oder Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatografiesystemen vorhanden sind.
Der breitere Abschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 kann weiter proximal als der Nadelhalteabschnitt des Nadelgehäusehohlraums 2050 bereitgestellt sein.
Im proximalsten Teilabschnitt kann die Nadel 202 eine Nadelspitze umfassen, die typischerweise einen kleineren Außendurchmesser im Vergleich zu dem Rest der Nadel 202 aufweisen kann. Das heißt, die Nadel 202 kann einen proximalen Abschnitt mit einem Außendurchmesser umfassen, der sich entlang der axialen Richtung zur Nadelspitze hin verjüngt. Der Außendurchmesser der Nadel 202 kann im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,8 mm, stärker bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,6 mm liegen. Ferner kann die Nadel einen konstanten Innendurchmesser aufweisen, der im Bereich von 5 µm bis 500 µm, vorzugsweise 30 µm bis 400 µm, stärker bevorzugt 50 µm bis 300 µm, liegen kann. Das heißt, die Nadel 202 kann eine Bohrung mit einem konstanten Durchmesser umfassen. Durch die Bohrung kann ein Fluid durch die Nadel 202 fließen. Darüber hinaus kann die Nadelspitze offen sein, derart, dass das Fluid aus der Nadel 202 herausfließen kann.
Wie erörtert, kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 ein Fluidführungselement 20 umfassen. Das Fluidführungselement 20 kann typischerweise eine hohle zylindrische Form, ähnlich einem Rohr, aufweisen. Das heißt, das Fluidführungselement 20 kann typischerweise einen konstanten Außendurchmesser und einen konstanten Innendurchmesser aufweisen. Mit anderen Worten kann das Fluidführungselement 20 eine Bohrung umfassen, durch die ein Fluid durch das Fluidführungselement 20 fließen kann. In einigen Ausführungsformen kann das Fluidführungselement 20 eine Kapillare 20 sein. In solchen Ausführungsformen kann die Bohrung des Fluidführungselements 20 frei sein, wodurch ein Fluid ununterbrochen durch das Fluidführungselement 20 (d. h. die Kapillare 20) fließen kann. Alternativ kann das Fluidführungselement 20 eine Chromatografiesäule 20 sein. In solchen Ausführungsformen kann die Bohrung des Fluidführungselements 20 mit einer stationären Phase gepackt sein, wodurch die Trennung einer chemischen Verbindung erleichtert wird.
Das Fluidführungselement 20 kann ein Innenrohr umfassen, das die Bohrung des Fluidführungselements 20 umgibt. Das Innenrohr des Fluidführungselements 20 kann aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann das Innenrohr des Fluidführungselements 20 aus Kieselglas bestehen und kann als Kieselglas-Innenrohr des Fluidführungselements 20 bezeichnet werden. Das Kieselglas-Innenrohr der Kapillare 20 kann einen Innendurchmesser (d. h. einen Durchmesser der Bohrung der Kapillare 20) aufweisen, der im Bereich von 1 µm bis 300 µm, vorzugsweise 5 µm bis 200 µm, stärker bevorzugt 10 µm bis 150 µm,liegen kann. Ferner kann das Kieselglas-Innenrohr der Kapillare 20 einen Außendurchmesser im Bereich von 150 µm bis 600 µm,vorzugsweise 200 µm bis 500 µm, stärker bevorzugt 280 µm bis 450 µm, aufweisen. Diese Abmessungen sind besonders geeignet, wenn das Fluidführungselement 20 als Kapillare ausgeführt ist. Andererseits kann das Kieselglas-Innenrohr der Chromatografiesäule 20 einen Innendurchmesser (d. h. einen Bohrungsdurchmesser der Chromatografiesäule 20) aufweisen, der im Bereich von 5 µm bis 10 mm, vorzugsweise 50 µm bis 1 mm, liegen kann.
In einigen Ausführungsformen kann das Innenrohr des Fluidführungselements 20 aus einem Metall- oder Kunststoffmaterial bestehen und kann als Metall- oder Kunststoffinnenrohr des Fluidführungselements 20 bezeichnet werden. Das Metall- oder Kunststoff-Innenrohr der Kapillare 20 kann einen Innendurchmesser (d. h. einen Bohrungsdurchmesser der Kapillare 20) aufweisen, der im Bereich von 150 µm bis 700 µm, vorzugsweise 250 µm bis 600 µm, stärker bevorzugt 350 µm bis 500 µm, liegen kann. Ferner kann das Metall- oder Kunststoff-Innenrohr der Kapillare 20 einen Außendurchmesser im Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,6 mm bis 1 mm, stärker bevorzugt 0,75 mm bis 0,85 mm, wie beispielsweise 0,79 mm, aufweisen. Diese Abmessungen sind besonders geeignet, wenn das Fluidführungselement als Kapillare ausgeführt ist. Wiederum kann in Ausführungsformen, in denen das Fluidführungselement 20 eine Chromatografiesäule ist, das Metall- oder Kunststoff-Innenrohr einen Innendurchmesser (d. h. einen Bohrungsdurchmesser der Chromatografiesäule 20) aufweisen, der größer, z. B. bis zu 10 mm, sein kann.
Zusätzlich kann das Fluidführungselement 20 eine äußere Mantelschicht umfassen, die das Innenrohr des Fluidführungselements 20 passgenau umgibt. Die äußere Mantelschicht des Fluidführungselements 20 kann ein polymeres Material umfassen, wie beispielsweise Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketon (PEK), Polyetherether-Etherketon (PEEEK), und ein Polyphenylensulfid (PPS). Die äußere Mantelschicht des Fluidführungselements 20 kann eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 500 µm, vorzugsweise 100 µm bis 300 µm, wie beispielsweise 180 µm bis 200 µm, aufweisen.
Ferner kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 einen Nadelsitz 1070 umfassen. Der Nadelsitz 1070 kann in der Nadelaufnahmeanordnung 100 weiter proximal als das Fluidführungselement 20 bereitgestellt und vorzugsweise konzentrisch zum Fluidführungselement 20 angeordnet sein. Der Nadelsitz 1070 kann dazu konfiguriert sein, einen durchgehenden Längsabschnitt der Nadel 202 beginnend an der Spitze der Nadel 202 aufzunehmen. Das heißt, der Nadelsitz 1070 kann einen Hohlraum umfassen, der in der Nadelaufnahmeanordnung 100 gebildet ist, der dazu konfiguriert sein kann, einen Längsabschnitt der Nadel 202 beginnend an der Spitze der Nadel 202 aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen wird der Nadelsitz 1070 durch ein Dichtelement 10 gebildet.
Die Nadelaufnahmeanordnung 100 kann ferner ein Gehäuse des Fluidführungselements 40 umfassen, das der Kürze halber als Gehäuse 40 bezeichnet werden kann. Im Gehäuse 40 des Fluidführungselements kann ein Längsabschnitt des Fluidführungselements 20 untergebracht sein, der weiter proximal ist als der Rest des Fluidführungselements 20. Das heißt, das Gehäuse 40 des Fluidführungselements kann einen Hohlraum umfassen, der teilweise von dem Fluidführungselement 20 belegt sein kann. Das Gehäuse 40 des Fluidführungselements und das Fluidführungselement 20 können auf unlösbare Weise zusammengehalten werden. Das heißt, das Fluidführungselement 20 kann nicht aus dem Gehäuse 40 des Fluidführungselements herausgleiten.
Die Nadelanordnung 200 und/oder die Nadelaufnahmeanordnung 100 können dazu konfiguriert sein, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 zu erleichtern. Das heißt, die Nadelanordnung 200 und/oder die Nadelaufnahmeanordnung 100 können dazu konfiguriert sein, die Nadel 202 konzentrisch mit der Nadelaufnahmeanordnung 100 und insbesondere mit dem Nadelsitz 1070 der Nadelaufnahmeanordnung 100 anzuordnen. Insbesondere können die Nadelanordnung 200 und/oder die Nadelaufnahmeanordnung 100 geometrische Merkmale umfassen, die die Nadelanordnung 200 und/oder die Nadelaufnahmeanordnung 100 während der Verbindung zwischen den beiden in Ausrichtung führen können. Es ist anzumerken, dass die Ausrichtung zwischen der Nadelanordnung 200 und/oder der Nadelaufnahmeanordnung 100 passiv durchgeführt wird, d. h. mittels der Form oder Konstruktion der Nadelanordnung 200 und/oder der Nadelaufnahmeanordnung 100.
Eine maximal tolerierbare Abweichung zwischen der Mittelachse der Nadel 202 und der Mittelachse des Nadelsitzes 1070 kann bis zu 1 mm betragen. Die Nadelanordnung 200 und/oder die Nadelaufnahmeanordnung 100 können dazu konfiguriert sein, die Nadel 202 an dem Nadelsitz 1070 auszurichten, wenn die Abweichung zwischen der Mittelachse der Nadel 202 und der Mittelachse des Nadelsitzes 1070 innerhalb der maximal tolerierbaren Abweichung (auch als Toleranz bezeichnet) liegt. Es versteht sich, dass die maximal tolerierbare Abweichung vergrößert werden kann; dies kann jedoch zu einer voluminöseren Nadelanordnung 200 und/oder Nadelaufnahmeanordnung 100 führen. Mit anderen Worten kann es einen Kompromiss zwischen dem Beibehalten der Größe der Nadelanordnung 200 und/oder der Nadelaufnahmeanordnung 100 innerhalb von Grenzen, die vorteilhaft, ergonomisch, praktisch oder in einem Chromatografiesystem anwendbar sein können, und dem Erhöhen der maximal tolerierbaren Abweichung geben.
Im Folgenden und unter Bezugnahme auf die jeweiligen Figuren werden verschiedene Ausrichtungskomponenten der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 erörtert.
1a bis 1d veranschaulichen eine Nadelanordnung 200, die eine Ausrichtungsinnenfläche 2044B umfasst. Insbesondere kann die Nadelanordnung 200 eine Nadel 202 umfassen, die, wie erörtert, an einem Nadelgehäuse 2040 befestigt ist. Das Nadelgehäuse 2040 kann einen Hohlraum 2050 umfassen, der seitlich von einer Innenfläche des Nadelgehäuses 2040 umschlossen ist. An der Innenfläche kann eine Ausrichtungsinnenfläche 2044B bereitgestellt sein. Das heißt, ein Abschnitt der Innenfläche des Nadelgehäuses 2044B, der den Nadelgehäusehohlraum 2050 seitlich umschließt, kann als Ausrichtungsinnenfläche 2044B konfiguriert sein. Insbesondere kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B durch mindestens einen Abschnitt der Innenfläche gebildet sein, der den Nadelgehäusehohlraum 2050 seitlich umschließt.
Wie in 1a veranschaulicht, kann ein Innendurchmesser des Nadelgehäusehohlraums 2050 entlang der stromabwärtigen Richtung zunehmen, wodurch die Ausrichtungsinnenfläche 2044B gebildet wird. Die Form der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann der Form der Seitenfläche eines Kegelstumpfes ähnlich sein, wobei seine Basis weiter proximal ist als der Rest des Kegelstumpfes. Mit anderen Worten kann sich der Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B entlang der axialen Richtung verjüngen, wenn er sich innerhalb der Nadelanordnung 200 von einer weiter proximalen Position zu einer weiter distalen Position bewegt. Das heißt, der Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B (d. h. der Durchmesser des Hohlraums 2050) kann sich in einer Richtung entgegen der stromabwärtigen Richtung verjüngen.
Die Innenfläche des Nadelgehäuses 2040 kann einen Teilabschnitt mit einem konstanten Durchmesser umfassen, wobei der Teilabschnitt mit dem konstanten Durchmesser weiter distal ist als die Ausrichtungsinnenfläche 2044B. Die Form des Teilabschnitts mit konstantem Durchmesser kann der Form der Seitenfläche eines Zylinders ähnlich sein. Darüber hinaus kann der Durchmesser des Teilabschnitts größer oder gleich dem minimalen Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B sein. Die Bereitstellung des Teilabschnitts mit einem konstanten Durchmesser, der nicht kleiner als der minimale Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche ist, kann vorteilhaft sein, da er „Raum“ zwischen der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 bereitstellen kann, wenn sie verbunden sind. Dies kann, wie vorstehend erörtert, das Reduzieren einer Kraft parallel zur axialen Richtung und das Auseinanderdrücken der Nadelaufnahmeanordnung 100 von der Nadelanordnung 200 erleichtern.
Die Ausrichtungsinnenfläche 2044B der in 1a veranschaulichten Ausführungsform kann durch einen Kegelwinkel und die Länge der Ausrichtungsinnenfläche 2044B entlang der axialen Richtung definiert oder beschrieben werden. Der Kegelwinkel der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann die Verjüngungsrate definieren, d. h. die Rate, mit der sich der Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B entlang der axialen Richtung verjüngt, wenn er sich innerhalb der Nadelanordnung 200 von einer proximalen Position zu einer distalen Position bewegt.
Der Kegelwinkel der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann von der Geometrie der Nadelaufnahmeanordnung 100 und der Nadelanordnung 200 abhängig sein. Dies ist in den 1b und 1c veranschaulicht.
1b veranschaulicht die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100, die vollständig miteinander verbunden und aneinander ausgerichtet sind. An dieser Position kann ein distaler Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B erhalten werden. Insbesondere können sich die Nadelaufnahmeanordnung 100 und die Nadelanordnung 200 an den Punkten P1 und P1' (fast) berühren. Der Vollständigkeit halber versteht es sich, dass 1b eine Längsquerschnittsansicht von Komponenten ist, die im Allgemeinen rotationssymmetrisch sind. Ferner sollte sich auch verstehen, dass die Figuren (sofern nicht anders angegeben) mittlere Längsquerschnittsansichten sind, d. h. Längsquerschnitte einschließlich der Mittelachse. Somit sind die „Punkte“ P1 und P1' Punkte auf einer Kreislinie, und es versteht sich, dass, wenn diese Punkte in dieser Spezifikation erörtert werden, die Punkte in der Längsquerschnittsansicht gemeint sind. Ferner sind die „Punkte“ P1 und P1' und die entsprechende Kreislinie einschließlich dieser Punkte als der Teilabschnitt auf der Ausrichtungsinnenfläche 2044B definiert, der sich in axialer Richtung auf derselben Höhe befindet wie der proximalste Teilabschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100, wenn die Nadelanordnung 200 vollständig in die Nadelaufnahmeanordnung 100 eingesetzt ist. Der distale Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann durch den Abstand zwischen den Punkten P1 und P1' erhalten werden. Die Punkte P1 und P1' können durch eine gerade Linie verbunden sein, die durch eine Mitte eines Querschnitts der Ausrichtungsinnenfläche 2044B verläuft, wobei der Querschnitt die Punkte P1 und P1' umfasst und senkrecht zur axialen Richtung ist. Der distale Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann dem Durchmesser der proximalsten Oberfläche der Nadelaufnahmeanordnung 100 entsprechen oder kann geringfügig größer sein als der proximalste Durchmesser der Nadelaufnahmeanordnung 100. Es versteht sich, dass, wenn der distale Durchmesser signifikant größer wäre als der Abstand zwischen den Punkten P1 und P1', eine ordnungsgemäße Ausrichtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 nicht garantiert werden kann. Wenn andererseits der distale Durchmesser kleiner als der Abstand zwischen den Punkten P1 und P1' ist, würde die Nadelaufnahmeanordnung 100 nicht anliegen, sodass die Nadel 202 ordnungsgemäß in dem Nadelsitz 1070 aufgenommen werden kann. Vorzugsweise kann der distale Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B (d. h. der Abstand zwischen den Punkten P1 und P1'), der dem minimalen Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B entspricht, geringfügig größer sein (z. B. 0,01-0,02 mm größer) als der Durchmesser der proximalsten Oberfläche der Nadelaufnahmeanordnung 100. Dadurch könnte die Nadelaufnahmeanordnung 100 in dem Hohlraum 2050 der Nadelanordnung 200 distal jenseits der Punkte P1 und P1' aufgenommen werden (was weiter erleichtert wird durch den „Raum“, der zwischen der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 bereitgestellt ist, wie vorstehend erörtert). Dies kann besonders vorteilhaft sein, um eine enge Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Nadelsitz 1070 zu erreichen. Anders ausgedrückt, wird bei einer solchen Umsetzung (bei welcher der distale Durchmesser P1-P1' der Nadelanordnung 200 geringfügig größer ist als der proximale Durchmesser der Nadelaufnahmeanordnung 100) eine Axialkraft, die dazu verwendet wird, die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahme 100 zusammenzupressen, vor allem auf die Nadel 202 und den Nadelsitz 1070 wirken, d. h. die Kraft wird dazu verwendet, die Nadel 202 und den Nadelsitz 1070 gegeneinander abzudichten.
Wie in 1b dargestellt, erstreckt sich der Hohlraum 2050 distal über den Querschnitt, der die Punkte P1 und P1' umfasst, hinaus. Dies kann wiederum vorteilhaft sein, da dadurch Platz ermöglicht werden kann, damit die Nadelaufnahmeanordnung 100 in dem Hohlraum 2050 der Nadelanordnung 200 weiter aufgenommen werden kann. Infolgedessen kann die Kraft, mit der die Nadel 202 gegen den Nadelsitz 1070 pressen kann, erhöht werden, was die Verbindung dichter und leckfrei machen kann. Um dies weiter zu erleichtern, darf sich der Durchmesser des Hohlraums 2050 in dem Abschnitt, der sich distal jenseits des Querschnitts befindet, der die Punkte P1 und P1' umfasst, nicht verjüngen. Das heißt, alle Querschnitte des Hohlraums 2050 distal jenseits des Querschnitts, der die Punkte P1 und P1' umfasst, können einen Durchmesser aufweisen, der nicht kleiner als der Abstand zwischen den Punkten P1 und P1' ist. In solchen Ausführungsformen kann angenommen werden, dass sich die Ausrichtungsinnenfläche 2044B distal bis zu dem Querschnitt erstreckt, der die Punkte P1 und P1' umfasst. Dies ist auch in den 1a und 1b veranschaulicht, wobei der Durchmesser des Nadelgehäusehohlraums 2050 distal bis zu den Punkten P1 und P1' abnimmt, wobei der Durchmesser des Nadelgehäusehohlraums 2050 am kleinsten ist.
1c veranschaulicht die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 in einer Position, in der die Nadel 202 dabei ist, in den Nadelsitz 1070 einzutreten (es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen auch ein Gehäuseabschnitt in der Nadelaufnahmeanordnung 100 vorhanden sein kann, die sich weiter proximal als der Nadelsitz 1070 erstreckt - in solchen Ausführungsformen kann 1c der Nadel 202 entsprechen, die dabei ist, in diesen Gehäuseabschnitt einzutreten). An dieser Position kann ein proximaler Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B auf ähnliche Weise basierend auf einem Abstand zwischen den Punkten P2 und P2' erhalten werden.
Unter Verwendung des distalen und des proximalen Durchmessers der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann der Kegelwinkel der Ausrichtungsinnenfläche 2044B bestimmt werden.
1d veranschaulicht die Position, in der die Nadelaufnahmeanordnung 100 dabei ist, auf dem Nadelgehäusehohlraum 2050 aufgenommen zu werden. Diese Position gibt die maximale Fehlausrichtung an, die durch die Ausrichtungsinnenfläche 2044B korrigiert werden kann. Die maximale Fehlausrichtung (d. h. Toleranz) wird durch den Abstand T1 zwischen der Längsmittelachse der Nadel 202 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L2) und der Längsmittelachse des Nadelsitzes 1070 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L1) dargestellt. Wenn der Abstand zwischen der Längsmittelachse der Nadel 202 und der Längsmittelachse des Nadelsitzes 1070 gleich oder kleiner als T1 ist, kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B die Nadelaufnahmeanordnung 100 „erfassen“ und sie in die richtige Ausrichtung wie in 1b dargestellt führen.
Die Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann basierend auf dem Abstand entlang der axialen Richtung zwischen dem Punkt P3 und der Nadelspitze eingestellt werden. Je mehr die Ausrichtungsinnenfläche 2044B proximal über die Nadelspitze hinausragt (d. h. je größer der Abstand entlang der axialen Richtung zwischen dem Punkt P3 und der Nadelspitze ist), desto größer kann die Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche 2044B sein. Basierend auf dieser Überlegung kann das Nadelgehäuse 2040, insbesondere die Ausrichtungsinnenfläche 2044B, dazu konfiguriert sein, unterschiedliche Beträge an Fehlausrichtung zwischen der Nadel 202 und dem Nadelsitz 1070 zu tolerieren.
In 1a bis 1d umfasst die Nadelanordnung 200 die Ausrichtungsinnenfläche 2044B. Alternativ oder zusätzlich kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 eine Ausrichtungsinnenfläche umfassen. Dies ist in 1e veranschaulicht.
1e veranschaulicht eine Nadelaufnahmeanordnung 100, die eine Ausrichtungsinnenfläche 1044B umfasst. 1e veranschaulicht die Nadelaufnahmeanordnung 100, die eine Ausrichtungsinnenfläche 1044B umfasst, in zwei verschiedenen Positionen relativ zu einer Nadelanordnung 200, wobei in einer der Positionen die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 miteinander verbunden und ausgerichtet sind. In dieser Konfiguration (1e, rechts) ist die Nadelanordnung 200 vollständig in die Nadelaufnahmeanordnung 100 eingesetzt. Wie veranschaulicht, kann das Gehäuse 40 des Fluidführungselements der Nadelaufnahmeanordnung 100 mit einem seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 versehen sein, der proximal über den Nadelsitz 1070 hinausragt. Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann einen Nadelaufnahmeanordnungshohlraum 1050 bilden, der teilweise von der Nadelanordnung 200 belegt sein kann.
In der in 1e dargestellten Ausführungsform ist der gesamte Nadelaufnahmeanordnungshohlraum 1050 proximaler als der Nadelsitz 1070 bereitgestellt. Damit ein Abschnitt der Nadel 202 in dem Nadelsitz 1070 aufgenommen werden kann, kann der Abschnitt der Nadel 202 proximal über das Nadelgehäuse 2040 hinausragen. Somit kann das Nadelgehäuse 2040 in dem Nadelaufnahmeanordnungshohlraum 1050 aufgenommen werden und ein Abschnitt der Nadel 202, der proximal über das Nadelgehäuse 2040 hinausragt, kann in dem Nadelsitz 1070 aufgenommen werden.
Es versteht sich, dass die Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 durch „Umdrehen“ der Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 erhalten werden kann. Das heißt, der Kegelwinkel und die Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 können ähnlich dem Kegelwinkel und der Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 sein, die oben und in Bezug auf die 1a und 1b erörtert wurden. Der Kürze halber wird eine detaillierte Darstellung und Erörterung, wie sie für die Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 durchgeführt wurde, für die Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 weggelassen.
In 1a bis 1d umfasst die Ausrichtungsinnenfläche 2044B einen konstanten Kegelwinkel. Das heißt, die Ausrichtungsaußenfläche 2044 weist einen Durchmesser auf, der sich mit einer konstanten Rate verjüngt. Es versteht sich jedoch, dass sich der Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044 auch mit unterschiedlichen Raten verjüngen kann.
2a bis 2d veranschaulichen eine Ausführungsform einer Nadelanordnung 200, die eine Ausrichtungsinnenfläche 2044B umfasst, deren Durchmesser sich mit zwei unterschiedlichen Raten entlang der axialen Richtung verjüngen kann. Insbesondere kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B eine proximale Ausrichtungsinnenfläche 3001 und eine distale Ausrichtungsinnenfläche 3002 umfassen. Die proximale Ausrichtungsinnenfläche 3001 ist proximaler als die distale Ausrichtungsinnenfläche 3002. Darüber hinaus können die proximalen und distalen Ausrichtungsinnenflächen 3001, 3002 nur eine gemeinsame Querschnittsausdehnung senkrecht zur axialen Richtung aufweisen. Der gemeinsame Querschnitt kann einen Durchmesser aufweisen, der einem minimalen Durchmesser der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 und einem maximalen Durchmesser der distalen Ausrichtungsinnenfläche 3002 entsprechen kann.
Die Durchmesser der proximalen und der distalen Ausrichtungsinnenflächen 3001, 3002 können sich entlang der axialen Richtung verjüngen, wenn sie sich mit unterschiedlichen Raten von einer proximalen Position zu einer distalen Position (d. h. entgegen der stromabwärtigen Richtung) bewegen. Wie in 2a dargestellt, kann sich der Durchmesser der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 mit einer höheren Rate (d. h. schneller) verjüngen als der Durchmesser der distalen Ausrichtungsinnenfläche 3002. Mit anderen Worten kann der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 größer sein als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsinnenfläche 3002.
Der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsinnenfläche 3002 kann basierend auf dem Abstand zwischen den Punkten P4 und P4' und dem Abstand zwischen den Punkten P5 und P5' bestimmt werden, wie in den 2b und 2c dargestellt, auf ähnliche Weise wie für die Ausrichtungsinnenfläche 2044B in den 1b und 1c erörtert.
Wie in 2a bis 2d veranschaulicht und ähnlich der Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 1a bis 1d erörtert wurde, kann der Nadelgehäusehohlraum 2050 distal über die Punkte P4 und P4' hinausragen. Darüber hinaus kann der Durchmesser des Nadelgehäusehohlraums 2050 distal jenseits der Punkte P4 und P4' nicht kleiner sein als der Abstand zwischen den Punkten P4 und P4'. Als solches kann der Nadelgehäusehohlraum 2050 einen Raum jenseits der Punkte P4 und P4' bereitstellen, der von der Nadelaufnahmeanordnung 100 belegt werden kann. Dies kann besonders vorteilhaft sein, da dadurch die Nadel 202 fest gegen den Nadelsitz 1070 gepresst werden kann.
2d veranschaulicht die maximale Fehlausrichtung (d. h. Toleranz), die durch die Ausrichtungsinnenfläche 2044B korrigiert werden kann. Sie ist durch den Abstand T2 dargestellt, der als Abstand zwischen der Längsmittelachse der Nadel 202 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L2) und der Längsmittelachse des Nadelsitzes 1070 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L1) gemessen wird. Die Toleranz T2 der Ausrichtungsinnenfläche 2044B kann vom Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 abhängig sein. Insbesondere ist der Abstand entlang der Radialachse zwischen dem Punkt P6 und der Mittelachse L2 der Nadel 202 umso größer, je größer der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 ist. Umso größer ist folglich die Toleranz T2.
Mit anderen Worten kann die proximale Ausrichtungsinnenfläche 3001 die Nadelaufnahmeanordnung 100 (wie in 2d gezeigt) „erfassen“ und sie führen, bis die Nadelspitze dabei ist, in den Nadelsitz 1070 einzutreten (wie in 2c gezeigt). Dann kann die distale Ausrichtungsinnenfläche 3002 die Nadelaufnahmeanordnung 100 weiter führen, derart, dass ein Abschnitt der Nadel 202 ordnungsgemäß in dem Nadelsitz 1070 aufgenommen wird (wie in 2b gezeigt).
Diese Anordnung kann gegenüber der in 1a und 1d dargestellten aus den folgenden Gründen vorteilhaft sein: Zunächst werden das „Erfassen“ der Nadelaufnahmeanordnung 100 und das Führen der Nadel 202 beim Eintritt in den Nadelsitz 1070 durch die proximale Ausrichtungsinnenfläche 3001 bzw. die distale Ausrichtungsinnenfläche 3002 durchgeführt. Somit können die proximale Ausrichtungsinnenfläche 3001 und die distale Ausrichtungsinnenfläche 3002 unabhängig voneinander konfiguriert oder optimiert werden, was zu einer effizienteren Konfiguration der Ausrichtungsinnenfläche 2044B führen kann. Darüber hinaus kann die Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche nicht nur durch Ausdehnen der Ausrichtungsinnenfläche 2044B proximal über die Nadelspitze hinaus, sondern auch durch Vergrößern des Kegelwinkels der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 vergrößert werden. Mit anderen Worten gibt es 4 Freiheitsgrade (Degrees of Freedom - DoF) zum Einstellen des Kompromisses zwischen Sperrigkeit der Nadelanordnung 200 und der Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche 2044: 2 DoF entlang der axialen Richtung (d. h. Vergrößern/Verringern der Länge entlang der axialen Richtung der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001) und 2 DoF entlang der radialen Richtung (d. h. Vergrößern/Verringern des maximalen Durchmessers der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3001). Vereinfacht ausgedrückt gibt es 4 DoF, um die Position von Punkt P6 anzupassen, während P5, P5' und P4, P4' unverändert bleiben. Somit kann die Toleranz der Ausrichtungsinnenfläche 2044B unabhängig von dem Abschnitt der Ausrichtungsinnenfläche 2044B eingestellt werden, der das Einsetzen der Nadelspitze in den Nadelsitz 1070 führt.
In ähnlicher Weise kann die Ausrichtungsinnenfläche mit mehreren Kegelwinkeln an der Nadelaufnahmeanordnung 100 bereitgestellt sein. Wie in 2e dargestellt, kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 eine Ausrichtungsinnenfläche 1044B umfassen, die eine distale Ausrichtungsinnenfläche 1001 und eine proximale Ausrichtungsinnenfläche 1002 umfasst. Die Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 kann ähnlich der Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 konfiguriert sein. Insbesondere kann die distale Ausrichtungsinnenfläche 1001 entsprechende Merkmale der distalen Ausrichtungsinnenfläche 3001 umfassen und die proximale Ausrichtungsinnenfläche 3002 kann entsprechende Merkmale der proximalen Ausrichtungsinnenfläche 3002 umfassen.
3a veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der Nadelanordnung 200. In dieser Ausführungsform kann das Nadelgehäuse 2040 einen distalen Abschnitt 2042 umfassen, der einen konstanten Außendurchmesser aufweist. Der distale Abschnitt 2042 kann ferner einen Innendurchmesser aufweisen. Das heißt, das Nadelgehäuse 2040 kann eine hohle Form mit einem Hohlraum 2050 im Inneren umfassen. Der Hohlraum 2050 kann sich in axialer Richtung entlang der gesamten Länge des Nadelgehäuses 2040 einschließlich des distalen Teilabschnitts 2042 erstrecken.
Der Hohlraum 2050 kann unterschiedliche Durchmesser aufweisen. In einem distalsten Teilabschnitt, der auch als Nadelhalteabschnitt des Hohlraums 2050 bezeichnet werden kann, kann der Hohlraum 2050 einen Durchmesser aufweisen, der dem Außendurchmesser der Nadel 202 entspricht. Direkt stromabwärts des Nadelhalteabschnitts des Hohlraums 2050 kann der Hohlraum 2050 einen breiteren Abschnitt mit einem größeren Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser des breiteren Abschnitts des Hohlraums 2050 kann dem Außendurchmesser eines Abschnitts des Gehäuses 40 des Fluidführungselements entsprechen (z. B. geringfügig größer sein als dieser), der in dem Hohlraum 2050 des Nadelgehäuses 2040 aufgenommen werden kann. Der Abschnitt des Gehäuses 40 des Fluidführungselements, der in dem Hohlraum 2050 des Nadelgehäuses 2040 aufgenommen werden kann, kann auch als zentral vorstehender Abschnitt 1060 bezeichnet werden, siehe z. B. 7a.
Zusätzlich kann das Nadelgehäuse 2040 einen proximalen Abschnitt 2046 umfassen. Der proximale Abschnitt 2046 kann proximal über die Spitze der Nadel 202 hinausragen (d. h. sich erstrecken). In solchen Ausführungsformen kann der proximale Abschnitt 2046 auch als Vorsprung 2046 bezeichnet werden. Der proximale Abschnitt 2046 kann entlang der axialen Richtung mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,2 mm und höchstens 2 mm, vorzugsweise höchstens 1 mm, wie beispielsweise 0,25 mm, vorstehen.
Der proximale Abschnitt 2046 kann einen Innendurchmesser aufweisen. Das heißt, der Hohlraum 2050 kann sich bis einschließlich des proximalen Abschnitts 2046 erstrecken. Der Innendurchmesser des proximalen Abschnitts 2046 kann sich bei der Bewegung von einer proximalen Position zu einer distalen Position (d. h. entgegen der stromabwärtigen Richtung) entlang der axialen Richtung verjüngen. Als solches kann eine Innenfläche des proximalen Abschnitts 2046, die einen Abschnitt des Hohlraums 2050 seitlich umschließt, die Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 bilden.
In einigen Ausführungsformen kann sich die Ausrichtungsinnenfläche 2044B entlang mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 60 %, stärker bevorzugt mindestens 80 % der Länge entlang der axialen Richtung des proximalen Abschnitts 2046 erstrecken. Dies ist in 3a veranschaulicht.
Alternativ kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B distal über den proximalen Abschnitt 2046 des Nadelgehäuses 2040 hinausragen. Somit können sich der Durchmesser der gesamten Innenfläche des proximalen Abschnitts 2046 und der Innendurchmesser eines weiter distalen Abschnitts der Innenfläche entlang der axialen Richtung verjüngen, um die Ausrichtungsinnenfläche 2044B zu bilden.
Alternativ kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B auch vollständig auf der Innenfläche eines weiter distalen Abschnitts 2042 bereitgestellt sein. In solchen Ausführungsformen kann sich der Durchmesser eines Abschnitts der Innenfläche des distalen Abschnitts 2040 entlang der axialen Richtung entgegen der stromabwärtigen Richtung verjüngen, um die Ausrichtungsinnenfläche 2044B zu bilden. Andererseits kann der Innendurchmesser des proximalen Abschnitts 2046 konstant und nicht kleiner als der maximale Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2044B sein. Mit anderen Worten kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B in einigen Ausführungsformen weniger proximal als der proximale Teilabschnitt 2046 bereitgestellt sein und der Innendurchmesser des proximalen Teilabschnitts 2046 kann nicht kleiner als der Durchmesser der Ausrichtungsinnenfläche 2046 sein. Dadurch kann das Gehäuse 40 des Fluidführungselements durch den proximalen Teilabschnitt 2046 aufgenommen werden und die Ausrichtungsinnenfläche 2044B berühren.
3b veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der die Ausrichtungsinnenfläche in der Nadelaufnahmeanordnung 100 bereitgestellt ist.
Die Nadelaufnahmeanordnung 100 kann einen seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 umfassen, wie unter Bezugnahme auf 1e erörtert. Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann einen Hohlraum 1050 des Gehäuses 40 des Fluidführungselements umfassen. Als solches kann der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 einen Innendurchmesser aufweisen, der dem Durchmesser des Hohlraums 1050 des Gehäuses 40 des Fluidführungselements entsprechen kann. Der Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 kann sich entlang der stromabwärtigen Richtung verjüngen. In einigen Ausführungsformen und wie in 3b dargestellt, kann sich der Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 entlang der stromabwärtigen Richtung nur entlang eines Längsabschnitts des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 verjüngen. Der Rest des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 kann einen konstanten Innendurchmesser aufweisen, der nicht kleiner als der Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 sein kann.
Die vorstehenden Figuren veranschaulichen Ausführungsformen der Ausrichtungskomponente 2044, 1044, die auf einer Innenfläche der Nadelanordnung 200 und/oder der Nadelaufnahmeanordnung 100 vorgesehen sind, die als Ausrichtungsinnenfläche und mit den Bezugszeichen 2044B bzw. 1044B bezeichnet werden. Es wird klargestellt, dass sich eine Innenfläche auf eine Oberfläche beziehen kann, die einen Hohlraum seitlich umgeben oder einschließen oder umschließen kann. Das heißt, eine Innenfläche kann in hohl geformten Strukturen mit einem Hohlraum im Inneren vorhanden sein. Die den Hohlraum umgebende Oberfläche kann als Innenfläche bezeichnet werden. Beispielsweise kann die Nadelanordnung 200 einen Hohlraum 2050 umfassen, der seitlich von einer Innenfläche der Nadelanordnung 200, insbesondere von einer Innenfläche des Nadelgehäuses 2040, umgeben ist. Mindestens ein Abschnitt einer Innenfläche des Nadelgehäuses 2040 kann dazu konfiguriert sein, die Ausrichtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 während einer Verbindung zwischen den beiden zu erhöhen. Somit kann mindestens ein Abschnitt einer Innenfläche des Nadelgehäuses 2040 eine Ausrichtungsinnenfläche 2044B bilden.
In ähnlicher Weise kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 einen Hohlraum 1050 umfassen, der seitlich von einer Innenfläche der Nadelaufnahmeanordnung 100 umgeben sein kann, insbesondere von einer Innenfläche des Gehäuses 40 des Fluidführungselements. Zumindest ein Abschnitt einer Innenfläche der Nadelaufnahmeanordnung 100 kann dazu konfiguriert sein, die Ausrichtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 während einer Verbindung zwischen den beiden zu erhöhen. Somit kann mindestens ein Abschnitt der Innenfläche des Gehäuses 40 des Fluidführungselements eine Ausrichtungsinnenfläche 1044B bilden.
In einigen Ausführungsformen können die Ausrichtungskomponenten 2044 und/oder 1044 an einer Außenfläche der Nadelanordnung 200 und/oder der Nadelaufnahmeanordnung 100 vorgesehen sein. Dies ist in den folgenden Abbildungen dargestellt.
4a veranschaulicht eine Nadelanordnung 200 und eine Nadelaufnahmeanordnung 100. Die Nadelanordnung 200 umfasst eine Ausrichtungsaußenfläche 2044A. In 4a ist der Hohlraum 2050 des Nadelgehäuses 2040 als vollständig von der Nadel 202 belegt dargestellt. Das heißt, in einigen Ausführungsformen kann kein Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100 in der Nadelanordnung 200 aufgenommen werden. Mit anderen Worten kann in einigen Ausführungsformen der Hohlraum 2050 des Nadelgehäuses 2040 einen konstanten Durchmesser aufweisen, der dem Außendurchmesser der Nadel 202 entspricht, und kann vollständig von der Nadel 202 belegt sein.
Andererseits kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 ferner einen seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 umfassen. Insbesondere und wie in 4a dargestellt, kann ein seitlicher Abschnitt des Gehäuses 40 des Fluidführungselements proximal über den Nadelsitz 1070 hinausragen, wodurch der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 und ein Hohlraum 1050 gebildet werden. Somit kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 dazu konfiguriert sein, einen Abschnitt der Nadelanordnung 200 in dem Hohlraum 1050 aufzunehmen. Dadurch kann die Innenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 die Außenfläche des Nadelgehäuses 2040 während der Verbindung zwischen der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 berühren.
In einigen Ausführungsformen kann sich der Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 entlang der stromabwärtigen Richtung verjüngen. Das heißt, der Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 kann entlang der stromabwärtigen Richtung abnehmen. Daher kann die Form des Nadelgehäuses 2040 der Form eines Kegelstumpfes ähnlich sein, dessen Basis weiter distal ist als der Rest des Kegelstumpfes. Infolgedessen kann die Außenfläche des Nadelgehäuses 2040 das Erhöhen der Ausrichtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 während der Verbindung erleichtern. Mit anderen Worten kann die Außenfläche des Nadelgehäuses 2040 eine Ausrichtungsaußenfläche 2044A bilden. Bei Kontakt zwischen der Ausrichtungsaußenfläche 2044A und den Innenwänden des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 können die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 konzentrisch ausgerichtet werden.
Ein Kegelwinkel kann der Ausrichtungsaußenfläche 2044A entsprechen, die die Rate angeben kann, mit der sich der Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 entlang der stromabwärtigen Richtung verjüngen kann. Der Kegelwinkel der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann von der Geometrie der Nadelaufnahmeanordnung 100 und der Nadelanordnung 200 abhängen. Dies ist in den 4b und 4c dargestellt.
4b veranschaulicht die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100, die richtig miteinander verbunden und aneinander ausgerichtet sind. In dieser Position kann ein distaler Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A erhalten werden (ähnlich wie vorstehend in Verbindung mit 1b erörtert). Insbesondere sind die Punkte P7 und P7' als der Teilabschnitt der Ausrichtungs-(Außen)-Fläche 2044A definiert, der sich in axialer Richtung auf derselben Höhe befindet wie der proximalste Abschnitt des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 der Nadelaufnahmeanordnung 100, wenn die Nadelanordnung 200 vollständig in die Nadelaufnahmeanordnung 100 eingesetzt ist. Der distale Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann durch den Abstand zwischen den Punkten P7 und P7' erhalten werden. Die Punkte P7 und P7' können durch eine gerade Linie verbunden sein, die durch die Mitte eines Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche 2044A verläuft, wobei der Querschnitt die Punkte P7 und P7' umfasst und senkrecht zur Nadel 202 verläuft. Der distale Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann dem Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 der Nadelaufnahmeanordnung 100 entsprechen (oder geringfügig größer sein). Es versteht sich, dass, wenn der distale Durchmesser signifikant kleiner als der Abstand zwischen den Punkten P7 und P7' ist, eine ordnungsgemäße Ausrichtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 nicht garantiert werden kann, da sich die Ausrichtungsaußenfläche 2044A und die Innenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 unter Umständen nicht berühren. Wenn andererseits der distale Durchmesser größer als der Abstand zwischen den Punkten P7 und P7' ist, würde die Nadelaufnahmeanordnung 100 nicht anliegen, sodass die Nadel 202 ordnungsgemäß in dem Nadelsitz 1070 aufgenommen werden kann. Vorzugsweise kann der distale Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A, der dem maximalen Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A entspricht, geringfügig kleiner (z. B. 0,01-0,02 mm kleiner) sein als der Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 der Nadelaufnahmeanordnung 100. Dadurch kann ein Abschnitt der Nadelanordnung 200, der distal jenseits der Punkte P7 und P7' liegt, in dem Hohlraum 1050 der Nadelaufnahmeanordnung 100 aufgenommen werden. Dies kann besonders vorteilhaft sein, um eine enge Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Nadelsitz 1070 zu erreichen.
Wenn ferner die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 richtig miteinander verbunden und ausgerichtet sind und wenn die Nadelanordnung 200 vollständig in die Nadelaufnahmeanordnung 100 eingesetzt ist, wie in 4b dargestellt, kann der Hohlraum 1050 der Nadelaufnahmeanordnung 100 entlang der stromabwärtigen Richtung über das Nadelgehäuse 2040 hinausragen. Somit kann der Hohlraum 1050 der Nadelaufnahmeanordnung 100 Platz für das aufzunehmende Nadelgehäuse 2040 bereitstellen, derart, dass die Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Nadelsitz 1070 festgezogen werden kann.
4c veranschaulicht die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 in der Position, in der die Nadel 202 dabei ist, in den Nadelsitz 1070 (oder einen Gehäuseabschnitt, der sich in einigen Ausführungsformen proximal von einem Nadelsitz erstreckt) einzutreten. In dieser Position kann ein proximaler Radius der Ausrichtungsaußenfläche 2044A basierend auf einem Abstand zwischen dem Punkt P8 und der Mittelachse des Nadelgehäuses 2040 erhalten werden. Ein proximaler Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann dann basierend auf dem proximalen Radius erhalten werden.
Unter Verwendung des distalen und des proximalen Durchmessers der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann der Kegelwinkel der Ausrichtungsaußenfläche 2044A bestimmt werden.
Gleichzeitig zeigt 4c die maximale Fehlausrichtung, die durch die Ausrichtungsaußenfläche 2044A korrigiert werden kann, dargestellt durch den Abstand T3 zwischen der Längsmittelachse der Nadel 202 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L2) und der Längsmittelachse des Nadelsitzes 1070 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L1).
4d veranschaulicht eine Ausführungsform der Nadelaufnahmeanordnung 100, die eine Ausrichtungsaußenfläche 1044A umfasst. In solchen Ausführungsformen kann das Nadelgehäuse 2040 einen Hohlraum 2050 umfassen, der nur teilweise von der Nadel 202 belegt sein kann. Der Rest des Hohlraums 2050 kann von einem Abschnitt des Gehäuses 40 des Fluidführungselements der Nadelaufnahmeanordnung 100 belegt sein.
Der Durchmesser des Hohlraums 2050 und des Abschnitts des Gehäuses 40 des Fluidführungselements, der in dem Hohlraum 2050 aufgenommen werden kann, kann so konfiguriert sein, dass während des Einsetzens des Abschnitts des Gehäuses 40 des Fluidführungselements in den Hohlraum 2050 die äußere Seitenfläche des Abschnitts des Gehäuses 40 des Fluidführungselements die Innenfläche des Nadelgehäuses 2040, das den Hohlraum 2050 seitlich umgibt, berühren kann. Um die Verbindung zu erleichtern, kann die äußere Seitenfläche des Abschnitts des Gehäuses 40 des Fluidführungselements, der in dem Hohlraum 2050 aufgenommen werden kann, dazu konfiguriert sein, die Ausrichtung zwischen der Nadel 202 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 zu erhöhen.
In einigen Ausführungsformen kann der Außendurchmesser des Abschnitts des Gehäuses 40 des Fluidführungselements entlang der stromabwärtigen Richtung zunehmen, wodurch eine äußere Ausrichtungsfläche 1044A gebildet wird. Bei Kontakt zwischen der äußeren Ausrichtungsfläche 1044A und der Innenfläche des Nadelgehäuses 2040, das den Hohlraum 2050 seitlich umgibt, können die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 konzentrisch ausgerichtet werden.
Es ist zu beachten, dass in 4d die Nadelaufnahmeanordnung 100 ohne einen seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 dargestellt ist. Es versteht sich jedoch, dass die Nadelaufnahmeanordnung 100 ferner den seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 umfassen kann.
5a zeigt eine Nadelanordnung 200, die eine Ausrichtungsaußenfläche 2044A umfasst, deren Durchmesser sich mit unterschiedlichen Raten verjüngt. Das heißt, im Gegensatz zu der Ausführungsform von 4a bis 4c kann sich der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A mit einer konstanten Rate verjüngen; in der in 5a dargestellten Ausführungsform kann sich der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A mit mehreren unterschiedlichen Raten verjüngen.
Insbesondere kann die Ausrichtungsaußenfläche 2044A eine proximale Ausrichtungsaußenfläche 3005 und eine distale Ausrichtungsaußenfläche 3006 umfassen, wobei die proximale Ausrichtungsaußenfläche 3005 weiter proximal ist als die distale Ausrichtungsaußenfläche 3006. Die proximale Ausrichtungsaußenfläche 3005 und die distale Ausrichtungsaußenfläche 3006 können gemeinsam nur eine Querschnittsgröße senkrecht zur axialen Richtung aufweisen. Dieser gemeinsame Querschnitt kann einen Durchmesser aufweisen, der dem minimalen Durchmesser der distalen Ausrichtungsaußenfläche 3006 und dem maximalen Durchmesser der proximalen Ausrichtungsaußenfläche 3005 entspricht.
Darüber hinaus können sich die Durchmesser der proximalen und der distalen Ausrichtungsaußenfläche 3005, 3006 in axialer Richtung mit unterschiedlichen Raten verjüngen, wenn sie sich von einer distalen Position zu einer proximalen Position bewegen (d. h. entlang der stromabwärtigen Richtung). In 5a kann sich der Durchmesser der proximalen Ausrichtungsaußenfläche 3005 mit einer höheren Rate (d. h. schneller) verjüngen als der Durchmesser der distalen Ausrichtungsaußenfläche 3006. Mit anderen Worten kann der Kegelwinkel der proximalen Ausrichtungsaußenfläche 3005 größer sein als der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsaußenfläche 3006.
Der Kegelwinkel der distalen Ausrichtungsaußenfläche 3006 kann basierend auf dem Durchmesser (P9, P9') und dem Abstand des Punktes P10 von der Mittelachse des Nadelgehäuses 2040 bestimmt werden, wie in 5b und 5c dargestellt. 5d zeigt die maximale Fehlausrichtung (d. h. Toleranz), die durch die Ausrichtungsaußenfläche 2044A korrigiert werden kann. Sie ist durch den Abstand T4 dargestellt, der als Abstand zwischen der Längsmittelachse der Nadel 202 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L2) und der Längsmittelachse des Nadelsitzes 1070 (dargestellt durch die gestrichelte Linie L1) gemessen wird.
Diese Anordnung kann gegenüber der in 4a bis 4d dargestellten aus den folgenden Gründen vorteilhaft sein: Zunächst werden „Erfassen“ der Nadelaufnahmeanordnung 100 und das Ausrichten der Nadel 202 in dem Nadelsitz 1070 durch die proximale Ausrichtungsaußenfläche 3005 bzw. die distale Ausrichtungsaußenfläche 3006 durchgeführt. Somit können die proximale Ausrichtungsaußenfläche 3005 und die distale Ausrichtungsinnenfläche 3006 unabhängig voneinander konfiguriert oder optimiert werden, was zu einer effizienteren Konfiguration der Ausrichtungsaußenfläche 2044A führen kann.
In ähnlicher Weise kann die Ausrichtungsinnenfläche mit mehreren Kegelwinkeln an der Nadelaufnahmeanordnung 100 bereitgestellt sein. Wie in 5e dargestellt, kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 eine Ausrichtungsaußenfläche 1044A umfassen, die eine distale Ausrichtungsinnenfläche 1005 und eine proximale Ausrichtungsinnenfläche 1006 umfasst. Die Ausrichtungsaußenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 kann ähnlich der Ausrichtungsaußenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 konfiguriert sein.
6a veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Nadelanordnung 200, die eine äußere Ausrichtungsaußenfläche 2044A umfasst.
Das Gehäuse 40 des Nadel-Fluidführungselements der Nadelanordnung 200 kann einen distalen Abschnitt 2042 und einen proximalen Abschnitt 2046 umfassen, wie unter Bezugnahme auf 3a erörtert.
Zwischen dem proximalen Abschnitt 2046 und dem distalen Abschnitt 2042 kann das Nadelgehäuse 2040 einen Längsabschnitt umfassen, wobei sich der Außendurchmesser des Nadelgehäuses in den stromabwärtigen Richtungen verjüngen kann, wodurch eine Ausrichtungsaußenfläche 2044A gebildet wird. Der Abschnitt des Nadelgehäuses 2040, in dem die Ausrichtungsaußenfläche 2044A gebildet sein kann, kann eine Länge entlang der axialen Richtung umfassen, die mindestens 5 %, vorzugsweise mindestens 10 %, stärker bevorzugt mindestens 20 %, wie beispielsweise 30 %, der Gesamtlänge entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses 2040 betragen kann.
Alternativ kann in einigen Ausführungsformen die Ausrichtungsaußenfläche 2044A am proximalsten innerhalb der Nadelanordnung 200 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der Längsabschnitt, in dem sich der Außendurchmesser des Nadelgehäuses in den stromabwärtigen Richtungen verjüngt und somit eine Ausrichtungsaußenfläche 2044A bildet, den proximalen Abschnitt 2046 umfassen.
6b bis 6d veranschaulichen, wie sich die Nadelanordnung 200 der Nadelaufnahmeanordnung 100 nähert und von der Ausrichtungsaußenfläche 2044A in die richtige Ausrichtung geführt wird. Es versteht sich, dass sich die Nadelaufnahmeanordnung 100 der Nadelanordnung 200 nähern kann oder beide sich einander nähern können.
Ferner stellen, wie in 6d dargestellt, sowohl der Hohlraum 2050 der Nadelanordnung 200 als auch der Hohlraum 1050 der Nadelaufnahmeanordnung 100 Platz für die Nadelaufnahmeanordnung 100 und die Nadelanordnung 200 bereit, um sich einander weiter zu nähern. Dies kann das Festziehen der Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Nadelsitz 1070 erleichtern.
7a zeigt eine noch weitere Ausführungsform der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100.
Die Nadelanordnung 200 kann, wie erörtert, eine Nadel 202 umfassen, die in einem Nadelgehäuse 2040 befestigt sein kann. Vorzugsweise kann die Nadel 202 unlösbar in dem Nadelgehäuse 2040 angebracht oder befestigt sein. Beispielsweise kann die Nadel 202 mit dem Nadelgehäuse 2040 verschweißt sein, wie dies durch die Schweißverbindung 2060 dargestellt ist.
Das Nadelgehäuse 2040 kann eine hohle Form aufweisen. Das heißt, das Nadelgehäuse 2040 kann einen Hohlraum 2050 umfassen, der sich über die gesamte Länge entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses 2040 erstrecken kann. Dadurch kann sich die Nadel 202 in dem Nadelgehäuse 2040 platzieren. Mit anderen Worten kann das Nadelgehäuse 2040 die Nadel 202 umgeben, und die Spitze der Nadel 202 wird nicht durch das Nadelgehäuse 2040 blockiert, derart, dass eine Probe aus der Nadel 202 und aus dem Nadelgehäuse 2040 herausfließen kann.
In einem distalsten Abschnitt kann der Hohlraum 2050 einen Durchmesser umfassen, der dem Außendurchmesser der Nadel 202 entsprechen kann. In dem Abschnitt, der auch als Nadelhalteabschnitt des Hohlraums 2050 bezeichnet wird, kann der Hohlraum 2050 passgenau oder exakt an der Nadel 202 anliegen. Beispielsweise können der Außendurchmesser der Nadel 202 und der entsprechende Durchmesser des distalen Abschnitts des Hohlraums 2050 im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,8 mm, stärker bevorzugt zwischen 0,5 mm bis 1,6 mm liegen. Dies kann das Herstellen einer unlösbaren Befestigung zwischen der Nadel 202 und dem Nadelgehäuse 2040 erleichtern.
Stromabwärts des Nadelhalteabschnitts des Hohlraums 2050 kann der Hohlraum 2050 einen breiteren Abschnitt umfassen, wobei der Durchmesser des Hohlraums 2050 größer sein kann als der Außendurchmesser der Nadel 202. In solchen Ausführungsformen kann der Durchmesser des breiteren Abschnitts des Hohlraums 2050 im Allgemeinen dem Außendurchmesser eines Abschnitts der Nadelaufnahmeanordnung 100 entsprechen, der den Nadelsitz 1070 umgibt. Dies kann ermöglichen, dass der Abschnitt der Nadelaufnahmeanordnung 100, der den Nadelsitz 1070 umgibt (d. h. der mittlere vorstehende Abschnitt 1060), in dem Hohlraum 2050 der Nadelanordnung 200 aufgenommen wird. Der breitere Abschnitt des Hohlraums 2050 kann einen Durchmesser von mindestens 2 mm und höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, wie beispielsweise 2,7 mm, aufweisen. Ein Quotient aus der Division des Durchmessers des breiteren Abschnitts des Hohlraums 2050 mit dem Außendurchmesser der Nadel 202 kann im Bereich von 1,1 bis 100, vorzugsweise 2 bis 50, stärker bevorzugt 3 bis 10, wie beispielsweise 4,5, liegen.
In einigen Ausführungsformen kann der Durchmesser des Hohlraums 2050 abrupt vom kleineren Durchmesser des Nadelhalteabschnitts des Hohlraums 2050 zum größeren Durchmesser des breiteren Abschnitts des Hohlraums 2050 übergehen, wie in 7a dargestellt.
Es versteht sich, dass sich die Begriffe Durchmesser des Hohlraums 2050 und Innendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 auf denselben Durchmesser beziehen können.
Der breitere Abschnitt des Hohlraums 2050 kann eine Länge in axialer Richtung umfassen, die mindestens 20 %, vorzugsweise mindestens 40 %, stärker bevorzugt mindestens 60 % und höchstens 90 %, vorzugsweise höchstens 80 %, wie beispielsweise 75 %, der Länge in axialer Richtung des Nadelgehäuses 2040, betragen kann. Beispielsweise kann der distalste Querschnitt des Hohlraums 2050 in einem Abstand von 0,5 mm bis 20 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 2 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 2,7 mm von der Spitze des Hohlraums der Nadel 202 entfernt, positioniert sein.
Das Nadelgehäuse 2040 kann einen Abschnitt der Nadel 202, vorzugsweise einen proximalen Abschnitt der Nadel 202, umgeben. Es versteht sich, dass sich das Nadelgehäuse 2040 weiter distal erstrecken kann. Das Nadelgehäuse 2040 kann eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 3,5 mm, umfassen.
Weiterhin kann das Nadelgehäuse 2040 eine maximale Ausdehnung in radialer Richtung im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, umfassen. Insbesondere kann ein Quotient aus der Division der Breite des Nadelgehäuses 2040 in radialer Richtung und dem Außendurchmesser der Nadel 202 zwischen 2 und 100, vorzugsweise 5 bis 20, stärker bevorzugt 8 bis 12, betragen.
Das Nadelgehäuse 2040 kann einen distalen Abschnitt 2042 umfassen. Der distale Abschnitt 2042 des Nadelgehäuses 2040 kann einen distalen Abschnitt des Hohlraums 2050 umgeben, der den Nadelhalteabschnitt des Hohlraums 2050 und einen Teil des breiteren Abschnitts des Hohlraums 2050 umfassen kann. Mit anderen Worten kann ein distaler Teil des distalen Abschnitts 2042 einen Innendurchmesser aufweisen, der dem Durchmesser des Nadelhalteabschnitts des Hohlraums 2050 entspricht, und ein proximaler Teil des distalen Abschnitts 2042 kann einen Innendurchmesser aufweisen, der dem Durchmesser des breiteren Abschnitts des Hohlraums 2050 entspricht. Weiterhin kann der distale Abschnitt 2042 mindestens 40 % und höchstens 80 %, wie beispielsweise 65 % der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses 2040, betragen. Beispielsweise kann der distale Abschnitt 2042 eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 0,5 mm bis 40 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 2 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 2,3 mm, umfassen.
Darüber hinaus kann der Außendurchmesser des distalen Abschnitts 2042 der maximalen Ausdehnung in radialer Richtung des Nadelgehäuses 2040 entsprechen. Sie kann im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 7,5 mm, liegen. Weiterhin kann der distale Abschnitt 2042 des Nadelgehäuses 2040 durch einen konstanten Außendurchmesser gekennzeichnet sein. Das heißt, jeder Querschnitt des distalen Abschnitts 2042, der senkrecht zur axialen Richtung ist, kann den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Dies kann die Ergonomie der Handhabung der Nadelanordnung 200, beispielsweise während des Austauschs der Nadel 202 oder der gesamten Nadelanordnung 200, erhöhen.
Stromabwärts des distalen Abschnitts 2042 kann das Nadelgehäuse 2040 einen proximalen Abschnitt 2046 umfassen. Der proximale Abschnitt 2046 kann weiter proximal sein als der Rest der Nadelanordnung 200. Der proximale Abschnitt 2046 kann einen proximalsten Teil des Hohlraums 2050 umgeben. In einigen Ausführungsformen kann der proximale Abschnitt 2046 proximal über die Spitze der Nadel 202 hinausragen. In solchen Ausführungsformen kann der proximale Abschnitt 2046 auch als Vorsprung 2046 bezeichnet werden. Die Länge des Vorsprungs 2046 in axialer Richtung kann im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1 mm, wie beispielsweise 0,25 mm, liegen. Der proximale Abschnitt 2046 kann mindestens 1 % und höchstens 20 %, vorzugsweise 5 % bis 8 %, der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses 2040 betragen.
Der Vorsprung 2046 kann zum Schutz der Nadel 202 vorteilhaft sein, da er verhindern kann, dass die Nadel 202 in eine andere Oberfläche sticht oder gegen sie stößt, was die Nadel 202 beschädigen, Abrieb erzeugen und/oder die Nadel 202 blockieren kann. Gleichzeitig kann der Vorsprung 2046 die Sicherheit bei der Handhabung der Nadelanordnung 200 erhöhen. Insbesondere kann der Vorsprung 2046 einen Anwender der Nadelanordnung 200 davor schützen, von der Nadel 202 gestochen zu werden.
Zwischen dem distalen Abschnitt 2042 und dem proximalen Abschnitt 2046 kann der Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 entlang der stromabwärtigen Richtung abnehmen. Somit kann das Nadelgehäuse 2040 eine Ausrichtungsaußenfläche 2044A umfassen, die unmittelbar stromabwärts des distalen Abschnitts 2042 positioniert sein kann.
Die Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann einen distalsten Querschnitt aufweisen, der weiter distal ist als der Rest der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche 2044A, und einen proximalsten Querschnitt, der weiter proximal ist als der Rest der Ausrichtungsaußenfläche 2044A. Der distalste Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann einen Durchmesser umfassen, der gleich dem Außendurchmesser des distalen Abschnitts 2042 sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der distalste Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche 2044A mit dem proximalsten Querschnitt der Außenfläche des distalen Abschnitts 2042 zusammenfallen. Der Durchmesser des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann der größten Ausdehnung der Ausrichtungsaußenfläche 2044A in radialer Richtung entsprechen. Andererseits kann der proximalste Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche 2044A einen Durchmesser aufweisen, der der kleinsten Ausdehnung der Ausrichtungsaußenfläche 2044A in radialer Richtung entsprechen kann. Das heißt, die Querschnittsdurchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A können vom distalsten Querschnitt zum proximalsten Querschnitt (z. B. monoton) abnehmen.
Der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche 2044A kann mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 40 %, stärker bevorzugt mindestens 60 % und höchstens 90 %, wie beispielsweise 80 % bis 85 %, des Durchmessers des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche 2044A betragen.
Die Ausrichtungsaußenfläche 2044 kann mindestens 5 % und höchstens 60 %, wie beispielsweise 30 % der Ausdehnung entlang der axialen Richtung des Nadelgehäuses 2040, betragen. Beispielsweise kann die Ausrichtungsaußenfläche 2044 eine Länge entlang der axialen Richtung von mindestens 0,5 mm und höchstens 20 mm, vorzugsweise höchstens 10 mm, stärker bevorzugt höchstens 5 mm, wie beispielsweise 1 mm, umfassen.
In 7a ist auch eine Nadelaufnahmeanordnung 100 dargestellt. Die Nadelaufnahmeanordnung 100 und die Nadelanordnung 200 sind einander entsprechend konfiguriert, derart, dass sie das fluidische Verbinden der Nadel 202 der Nadelanordnung 200 mit dem Fluidführungselement 20 der Nadelaufnahmeanordnung 100 erleichtern können. Vereinfacht ausgedrückt sind die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 nach der Art von Stecker und Buchse konfiguriert.
Die Nadelaufnahmeanordnung 100 kann ein Fluidführungselement 20 umfassen, das in einem Gehäuse 40 des Fluidführungselements befestigt sein kann, das der Kürze halber auch als Gehäuse 40 bezeichnet werden kann. Das Gehäuse 40 des Fluidführungselements kann eine Hohlform aufweisen, wodurch das Fluidführungselement 20 in das Gehäuse 40 des Fluidführungselements eingesetzt werden kann. Mit anderen Worten kann das Fluidführungselement 20 von dem Gehäuse 40 des Fluidführungselements umgeben sein. Die Verbindung zwischen dem Fluidführungselement 20 und dem Gehäuse 40 des Fluidführungselements kann vorzugsweise eine unlösbare Verbindung sein. Somit können das Fluidführungselement 20 und das Gehäuse 40 des Fluidführungselements bei normalem Betrieb der Nadelaufnahmeanordnung 100 nicht voneinander getrennt werden.
Konzentrisch ausgerichtet an dem Fluidführungselement 20 und weiter proximal als (d. h. stromaufwärts in Bezug auf) das Fluidführungselement 20 kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 einen Nadelsitz 1070 umfassen. Der Nadelsitz 1070 kann einen Hohlraum umfassen (nicht zu verwechseln mit dem Hohlraum 1050), in den die Nadel 202 eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass der Nadelsitz 1070 ein Dichtelement 10 umfasst, um im eingesetzten Zustand gegen die Nadel 202 abzudichten. In einigen Ausführungsformen (wie nachstehend erörtert) dichtet das Dichtelement 10 sowohl die Nadel 202 (wenn die Nadel 202 in die Nadelaufnahmeanordnung 100 eingesetzt ist) als auch das Fluidführungselement 20 ab.
Der Nadelsitz 1070 kann vorzugsweise in einem mittleren Abschnitt 1060 der Nadelaufnahmeanordnung 100 bereitgestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann der mittlere Abschnitt 1060 vorstehen, derart, dass er von dem Hohlraum 1050 umgeben sein kann. In solchen Ausführungsformen kann der mittlere Abschnitt 1060 auch als mittlerer vorstehender Abschnitt 1060 bezeichnet werden. Ferner kann der mittlere Abschnitt 1060 einen Durchmesser aufweisen, der dem Durchmesser des Hohlraums 2050 der Nadelanordnung 200 entspricht. Mit anderen Worten können die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 so konfiguriert sein, dass der mittlere Abschnitt 1060 in dem Hohlraum 2050 der Nadelanordnung 200 aufgenommen werden kann. Wenn der mittlere Abschnitt 1060 in dem Hohlraum 2050 aufgenommen ist, kann die Nadel 202 in dem Nadelsitz 1070 aufgenommen werden.
Weiterhin kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 einen seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 umfassen. Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann den Hohlraum 1050 der Nadelaufnahmeanordnung 100 umgeben.
Mit anderen Worten kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 einen Hohlraum 1050 umfassen. Auf dem Boden des Hohlraums 1050 kann sich eine Basis 1080 befinden. Die Basis 1080 kann eine nicht seitliche Innenfläche der Nadelaufnahmeanordnung 100 sein, die an den Hohlraum 1050 angrenzt und weiter distal als der Hohlraum 1050 ist. Von der Basis 1080 kann ein seitlicher vorstehender Abschnitt 1040 proximal über die Basis 1080 hinausragen. Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann den Hohlraum 1050 seitlich umgeben. Ferner kann von der Basis 1080 der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 proximal über die Basis 1080 hinausragen. Der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 kann von dem Hohlraum 1050 umgeben sein. Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann proximal über den mittleren vorstehenden Abschnitt 1060 hinausragen. Weiterhin kann die Basis 1080 so bereitgestellt sein, dass, wenn die Nadelaufnahmeanordnung 100 und die Nadelanordnung 200 verbunden und ausgerichtet sind und wenn die Nadelanordnung 200 vollständig in die Nadelaufnahmeanordnung 100 eingesetzt ist, wie in 7f dargestellt, die Basis 1080 weiter stromabwärts angeordnet ist als das Nadelgehäuse 2040. Das heißt, das Nadelgehäuse 2040 kann die Basis 1080 nicht berühren. Somit wird wiederum die Axialkraft, die verwendet wird, um die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 zusammenzupressen, (fast) vollständig dem Kontakt zwischen der Nadel 202 und dem Dichtelement 1070 zugeführt, was zu einer dichten Abdichtung zwischen diesen beiden Elementen führen kann.
Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 3 mm bis 5 mm, wie beispielsweise 4 mm, aufweisen. Der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 kann eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 20 % bis 100 %, vorzugsweise 30 % bis 80 %, stärker bevorzugt 40 % bis 60 %, der Länge des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 entlang der axialen Richtung aufweisen. Beispielsweise kann die Länge entlang der axialen Richtung des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 im Bereich von 0,2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, stärker bevorzugt 1,5 bis 3 mm, wie beispielsweise 2 mm, liegen.
Der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 kann einen Außendurchmesser aufweisen, der mindestens das 1,01-fache und höchstens das 2-fache, vorzugsweise mindestens das 1,1-fache und höchstens das 1,5-fache, wie beispielsweise das 1,3-fache des Außendurchmessers des Nadelgehäuses 2040, betragen kann. Weiterhin kann der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 einen Innendurchmesser aufweisen, der mindestens gleich dem Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 sein kann. Als solches kann das Nadelgehäuse 1040 in dem Hohlraum 1050 aufgenommen werden und kann von dem seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 umgeben sein. In einigen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 genau mit dem Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 übereinstimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser des seitlichen vorstehenden Abschnitts 1040 größer als der Außendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 sein, z. B. um 0,5 mm. Beispielsweise kann der seitliche vorstehende Abschnitt 1040 einen Außendurchmesser im Bereich von 3 mm bis 51 mm, stärker bevorzugt 5 bis 21 mm, stärker bevorzugt 6 mm bis 15 mm, wie beispielsweise 10 mm, und einen Innendurchmesser im Bereich von 2 mm bis 50 mm, vorzugsweise 4 mm bis 20 mm, stärker bevorzugt 5 mm bis 10 mm, wie beispielsweise 8 mm, aufweisen.
Andererseits kann der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 einen Außendurchmesser aufweisen, der den Durchmesser des Hohlraums 2050 der Nadelanordnung 200 nicht überschreitet. Auf diese Weise kann der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 in dem Hohlraum 2050 der Nadelanordnung 200 aufgenommen werden. In einigen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser des Nadelgehäuses 2040 (d. h. der Durchmesser des Hohlraums 2050) so konfiguriert sein, dass er genau (innerhalb einer Toleranz, die durch die ISO-Spielpassung +0,02/+0,04 bis 0/-0,02 angegeben ist) an dem mittleren vorstehenden Abschnitt 1060 anliegt.
Wenn somit die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 vollständig miteinander verbunden sind (siehe z. B. 7f), kann der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 von dem Nadelgehäuse 2040 umgeben sein und das Nadelgehäuse 2040 kann seitlich von dem seitlichen vorstehenden Abschnitt 1040 umgeben sein. Um die Verbindung so festzuziehen, dass keine Undichtigkeit auftreten kann, wird die Nadel 202 typischerweise gegen den Nadelsitz 1070 gepresst. Somit kann die Nadel 202 eine Axialkraft im Bereich von 20 N bis 50 N auf den Nadelsitz ausüben. Es versteht sich, dass, wenn die Nadel 202 gegen das Dichtelement 10 (oder allgemein den Nadelsitz) gepresst wird, die Basis 1080 im Allgemeinen nicht von der Nadelanordnung 200 berührt wird. Somit wird jede Kraft, die axial gegen die Nadelanordnung 200 ausgeübt wird, dazu verwendet, die Nadel 202 in den Nadelsitz zu pressen, wie z. B. in 7f dargestellt.
Der Außendurchmesser des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 kann sich in einer Richtung entgegen der stromabwärtigen Richtung verjüngen. Insbesondere kann der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 einen Abschnitt mit einem konstanten Außendurchmesser und einen Abschnitt mit einem sich verjüngenden Außendurchmesser umfassen. Der Abschnitt des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 mit einem sich verjüngenden Außendurchmesser kann mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 20 % und höchstens 100 %, vorzugsweise höchstens 50 %, stärker bevorzugt höchstens 30 %, wie beispielsweise 25 %, der Gesamtausdehnung des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 entlang der axialen Richtung betragen. Beispielsweise kann der Abschnitt des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 mit einem sich verjüngenden Außendurchmesser eine Länge entlang der axialen Richtung im Bereich von 0,1 bis 2 mm, wie beispielsweise 0,5 mm, umfassen. Der Abschnitt des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 mit einem sich verjüngenden Außendurchmesser kann der proximalste Abschnitt des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 sein.
Mit anderen Worten kann die Nadelaufnahmeanordnung 100 eine Ausrichtungsaußenfläche 1044A umfassen, die an der Außenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 positioniert ist. Die Ausrichtungsaußenfläche 1044A kann einen proximalsten Querschnitt und einen distalsten Querschnitt aufweisen. Der proximalste Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche 1044A kann mit dem proximalsten Querschnitt des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 zusammenfallen. Der Durchmesser des proximalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche 1044A ist kleiner als der Durchmesser des distalsten Querschnitts der Ausrichtungsaußenfläche 1044A. Weiterhin nimmt der Durchmesser der Querschnitte der Ausrichtungsaußenfläche vom proximalsten Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche 1044A zum distalsten Querschnitt der Ausrichtungsaußenfläche 1044A entlang der axialen Richtung monoton zu.
Zusätzlich oder alternativ zu den äußeren Ausrichtungsflächen 2044A, 1044A können die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 mit den inneren Ausrichtungsaußenflächen 2044B bzw. 1044B bereitgestellt sein. Insbesondere kann die Ausrichtungsinnenfläche 2044B an der Nadelanordnung 200 an der Innenfläche des Nadelgehäuses 2040 bereitgestellt sein, die den Hohlraum 2050 seitlich umschließt. Andererseits kann die Ausrichtungsinnenfläche 1044B an der Innenfläche des Gehäuses 40 des Fluidführungselements bereitgestellt sein, das den Hohlraum 1050 seitlich umschließt. 7b bis 7f veranschaulichen die Nadelanordnung 200 und die Nadelaufnahmeanordnung 100 in unterschiedlichen Nähe zueinander, um eine Verbindung zwischen den beiden zu erreichen.
In 7b ist die Nadelanordnung 200 so dargestellt, dass sie in den Hohlraum 1050 der Nadelaufnahmeanordnung 100 eintritt. In dieser Position kann die Ausrichtungsaußenfläche 2044A die Innenfläche des Gehäuses 40 des Fluidführungselements berühren. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 in dieser Position die Außenfläche des Nadelgehäuses 2040 berühren. Die Ausrichtungsaußenfläche 2044A der Nadelanordnung 200 und/oder die Ausrichtungsaußenfläche 1044A der Nadelaufnahmeanordnung 100 kann die konzentrische Ausrichtung (d. h. Ausrichtung in radialer Richtung) zwischen der Nadelaufnahmeanordnung 100 und der Nadelanordnung 200 erhöhen, wie in 7c dargestellt. Die Ausrichtungsaußenfläche 2044A der Nadelanordnung 200 und/oder die Ausrichtungsaußenfläche 1044A der Nadelaufnahmeanordnung 100 kann die konzentrische Ausrichtung erhöhen, bis der mittlere vorstehende Abschnitt 1060 in den Hohlraum 2050 des Nadelgehäuses 2040 eintritt, wie in 7d dargestellt. In dieser Position kann die Ausrichtungsaußenfläche 1044A der Nadelaufnahmeanordnung 100 die Innenfläche des Nadelgehäuses 2040 berühren. Alternativ oder zusätzlich kann in der Position von 7d die Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 die Außenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts 1060 berühren. Dies kann die konzentrische Ausrichtung zwischen der Nadelanordnung 200 und der Nadelaufnahmeanordnung 100 weiter erhöhen, insbesondere zwischen der Nadel 202 und dem Nadelsitz 1070, wie in 7e dargestellt. Dann kann die Nadel 202 in den Nadelsitz 1070 geschoben werden, wie in 7f dargestellt.
Somit kann die Nadel 202 nur durch Kontakt zwischen den Oberflächen des Nadelgehäuses 2040 und dem Gehäuse des Fluidführungselements 1040 mit dem Nadelsitz 1070 in Ausrichtung gebracht werden. Weiterhin wird die Nadel 202 in den Nadelsitz 1070 eingesetzt, nachdem sie richtig ausgerichtet ist. Dadurch kann das Einstechen der Nadel an den Wänden des Nadelsitzes 1070 und/oder einer anderen Oberfläche des Gehäuses des Fluidführungselements 40 vermieden werden.
In einigen Ausführungsformen können die Ausrichtungsaußenfläche 2044A und/oder die Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 eine konvexe Form aufweisen. Dies ist in 8a dargestellt. Das heißt, der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 2044A und/oder der Ausrichtungsinnenfläche 2044B der Nadelanordnung 200 muss sich nicht notwendigerweise linear verjüngen.
In ähnlicher Weise können die Ausrichtungsaußenfläche 1044A und/oder die Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 eine konvexe Form aufweisen. Dies ist in 8b veranschaulicht. Das heißt, der Durchmesser der Ausrichtungsaußenfläche 1044A und/oder der Ausrichtungsinnenfläche 1044B der Nadelaufnahmeanordnung 100 muss sich nicht notwendigerweise linear verjüngen.
Im Folgenden wird die Nadelaufnahmeanordnung 100 ausführlicher erörtert.
Im Allgemeinen beziehen sich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine Anordnung 100 zum Aufnehmen eines Fluids aus einer Nadel 202, wie z. B. in 9. Es versteht sich, dass diese Anordnung 100 Teil eines Probennehmers sein kann, um einem (z. B. automatischen) Flüssigkeitschromatografiesystem eine Probe bereitzustellen. Insbesondere kann die Nadel 202 zu einem Probenfläschchen bewegt werden, die Probe entnehmen, anschließend zu der Anordnung 100 bewegt werden und dann die Probe in die Anordnung 100 einführen. Weiterhin versteht es sich, dass die Nadel 202 Teil einer Nadelanordnung 200 sein kann, wie vorstehend erörtert (obwohl dies nicht notwendig ist). Darüber hinaus versteht es sich, dass die nachstehend in Verbindung mit 9 bis 14 beschriebenen Merkmale in den vorstehend in Verbindung mit 1a bis 8b erörterten Ausführungsformen eingesetzt sein können.
Die Anordnung 100 umfasst verschiedene Elemente, einschließlich eines Fluidführungselements 20 und eines Dichtelements 10. Das Fluidführungselement 20 kann eine Kapillare 20 (d. h. ein Rohr) mit einem relativ kleinen Innendurchmesser sein, um das Fluid anderen Elementen (z. B. einer Chromatografiesäule) zuzuführen. Das heißt, die Anordnung 100 kann allgemein dazu bestimmt sein, das Fluid aus der Nadel 202 zur Kapillare 20 zu überführen. Alternativ kann das Fluidführungselement 20 eine Chromatografiesäule 20 sein. Dies kann vorteilhaft sein, da somit ein Volumen zwischen der Nadel 202 und der Chromatografiesäule verringert werden kann. In solchen Ausführungsformen kann die Anordnung 100 im Allgemeinen dazu gedacht sein, das Fluid aus der Nadel 202 zur Chromatografiesäule 20 zu überführen.
Das Dichtelement 10 dichtet gegen das Fluidführungselement 20 ab und stellt einen Nadelsitz bereit.
In dieser Spezifikation werden durchgängig die Begriffe proximal und distal verwendet. Wie in 9 dargestellt, kann die Anordnung 100 die Nadel 202 aufnehmen. Wenn die Nadel 202 eingesetzt wird, ist im Allgemeinen ein Element umso weiter proximal, je näher es bei der Nadel 202 ist, und umso weiter distal, je weiter entfernt es von der Nadel 202 ist. Weiterhin versteht es sich, dass eine Probe (oder eine Flüssigkeit) aus der Nadel 202 in die Anordnung 100 eingeführt werden kann. Das heißt, je weiter distal ein Element ist, desto weiter „stromabwärts“ ist es.
Um seine Doppelfunktion zu erfüllen, erstreckt sich das Dichtelement 10 entlang dem Fluidführungselement 20 (und insbesondere entlang eines proximalen Teilabschnitts des Fluidführungselements 26) und weiter proximal über ein proximales Ende des Fluidführungselements 28 hinaus. In dem proximal über das proximale Ende des Fluidführungselements 28 hinausragenden Teilabschnitt ist das Dichtelement 10 zur Aufnahme der Nadel 10 konfiguriert.
Somit dient ein proximaler Teilabschnitt 14 des Dichtelements 10 als Nadelsitz. Weiterhin kann, wie in den Ausführungsformen dargestellt, die Anordnung 100 ferner ein Druckstück 30 (das auch als Hülse bezeichnet werden kann) umfassen, das das Dichtelement 10 und das Fluidführungselement 20 umgibt. Das Druckstück 30 kann beispielsweise mittels Crimpen an dem Dichtelement 10 und/oder dem Fluidführungselement 20 angebracht sein.
Diese Elemente (das Fluidführungselement 20, oder insbesondere ein proximaler Teilabschnitt des Fluidführungselements 20, das Dichtelement 10 und das Druckstück 30) können in einem Gehäuse 40 aufgenommen werden, das ebenfalls Teil der Anordnung 100 ist. Insbesondere kann die Anordnung 100 ein Sicherungselement 60 umfassen, das mittels eines Sicherungsmechanismus, z. B. eines Gewindes, an dem Gehäuse 40 befestigt sein kann. Das Sicherungselement 60 kann einen distalen Endabschnitt 38 des Druckstücks 30 aufnehmen und kann eine Befestigungskraft auf das Druckstück 30 übertragen. Diese Befestigungskraft kann axial auf das Dichtelement 10 übertragen werden, das somit gegen eine Innenwand des Gehäuses 40 gepresst werden kann. Somit kann das Dichtelement 10 zusammengepresst werden, was dazu beitragen kann, es gegen eine eingesetzte Nadel 202 abzudichten.
Das heißt, der Nadelsitz wird durch das Dichtelement 10 bereitgestellt, das gleichzeitig die Abdichtung gegen das Fluidführungselement 20 bereitstellt. Somit wird ein Nadelsitz bereitgestellt, der auf einfache Weise ausgeführt wird. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können somit die folgenden Vorteile haben: Es kann eine verbesserte Abdichtung des Nadelsitzes bereitgestellt werden, z. B. aufgrund einer geringeren Anzahl von Luftspalten, zu denen das Material fließen kann. Ferner kann der Verschleiß der Materialien verringert werden. Weiterhin wird nur eine begrenzte Anzahl von Elementen verwendet, was die Zusammenbauphase erleichtert, was zu weniger Fehlern beim Zusammenbau der Anordnung führen kann. Weiterhin können Totvolumina reduziert werden (in einigen Ausführungsformen sogar auf 0) und die Anordnung kann dazu angepasst werden, hohen Drücken standzuhalten.
Es versteht sich, dass die Anordnung 100 Teil eines Probenehmers, der auch die Nadel 202 umfasst, und eines Flüssigkeitschromatografiesystems, sein kann.
Weitere Einzelheiten von Ausführungsbeispielen einer Nadelaufnahmeanordnung 100 werden nun unter Bezugnahme auf die einzelnen 9 bis 14 beschrieben.
9 veranschaulicht einen Längsschnitt einer Anordnung 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung 100 kann zum Aufnehmen einer flüssigen Probe von einem Probenaufnahmemittel, beispielsweise einer Nadel 202, wie in 9 gezeigt, dienen. Vereinfacht ausgedrückt, kann die Anordnung 100 ein Fluidführungselement 20 und ein Dichtelement 10 umfassen.
Das Fluidführungselement 20 kann einen proximalen Abschnitt 26 des Fluidführungselements umfassen, der auch als proximaler Teilabschnitt 26 oder einfach als Teilabschnitt 26 bezeichnet werden kann. Das Fluidführungselement 20 kann auch ein proximales Ende 28 des Fluidführungselements umfassen, das auch als proximales Ende 28 oder einfach als Ende 28 bezeichnet werden kann.
Wie in 9 dargestellt, kann das Fluidführungselement 20 ferner ein Innenrohr 22 umfassen, das als konzentrisches Innenrohr 22 bezeichnet werden kann. Das Fluidführungselement 20 kann eine Mehrzahl von Materialien umfassen, unter anderem polymere Materialien wie Hochleistungskunststoffe, Legierungen wie Stahllegierungen und Nickellegierungen und/oder Kieselglasmaterialien. In einer Ausführungsform kann das Innenrohr 22 ein Kieselglasmaterial umfassen.
Darüber hinaus kann in einer Ausführungsform das Innenrohr 22 mit einer oder mehreren Deckschichten beschichtet sein, die als Beschichtungsschicht 24 oder Mantelschicht 24 bezeichnet werden können. Die Mantelschicht 24 kann eine Mehrzahl von Materialien umfassen, beispielsweise ein polymeres Material oder Verbundstoffe.
In einer Ausführungsform kann die Mantelschicht 24 einen Hochleistungskunststoff umfassen. Es versteht sich, dass der Begriff Hochleistungskunststoff eine Mehrzahl von Polymeren angeben soll, die bestimmte Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise Temperaturstabilität, Chemikalienbeständigkeit, mechanische Eigenschaften, z. B. Beständigkeit gegen hohe Drücke usw. Hochleistungskunststoff kann beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Polyaryletherketon (PAEK) wie ein Polyetherketon (PEK), ein Polyetheretherketon (PEEK) usw. umfassen.
Die Anordnung 100 kann auch ein Druckstück 30 umfassen, das auch als Druckhülse 30 bezeichnet werden kann. Wie in 9 dargestellt, kann das Druckstück 30 einen proximalen Druckabschnitt 34 und einen distalen Druckabschnitt 36 umfassen, die auch als proximaler Abschnitt 34 bzw. distaler Abschnitt 36 bezeichnet werden können. Darüber hinaus kann der distale Druckabschnitt 36 des Druckstücks 30 einen distalen Druckstückendabschnitt 38 umfassen, der radial über den distalen Abschnitt 36 hinausragen kann, und somit kann der distale Druckstückendabschnitt 38 einen erweiterten Außendurchmesser umfassen.
Die Mantelschicht 24 kann auch einen proximalen Abschnitt 242 der Mantelschicht umfassen, der sich axial entlang des distalen Abschnitts 36 des Druckstücks 30 erstrecken kann. Der proximale Abschnitt 242 der Mantelschicht 24 kann auch einen proximalen Endabschnitt 244 der Mantelschicht umfassen. Der proximale Abschnitt 242 der Mantelschicht kann auch als proximaler Abschnitt 242 bezeichnet werden, und der proximale Endabschnitt 242 der Mantelschicht kann auch als proximaler Endabschnitt 242 bezeichnet werden.
Das Dichtelement 10 kann auch einen proximalen Abschnitt 14 und einen distalen Abschnitt 12 umfassen.
In einer Ausführungsform, wie in 9 dargestellt, kann das Druckstück 30 den distalen Abschnitt 12 des Dichtelements 10, den proximalen Teilabschnitt 26 des Fluidführungselements 20 (einschließlich des proximalen Teilabschnitts 242 der Mantelschicht 24) umgeben.
In einer Ausführungsform können der proximale Abschnitt 14 und der distale Abschnitt 12 unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, wobei der Außendurchmesser des proximalen Abschnitts 14 größer als der Außendurchmesser des distalen Abschnitts 12 sein kann. Außerdem kann sich der distale Abschnitt 12 des Dichtelements 10 entlang des proximalen Teilabschnitts 26 des Fluidführungselements erstrecken und kann ferner den proximalen Teilabschnitt 26 des Fluidführungselements aufnehmen.
In einigen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser des distalen Abschnitts 12 konstant sein, d. h. der Innendurchmesser des distalen Abschnitts 12 kann entlang der axialen Richtung unveränderlich bleiben. Zusätzlich oder alternativ kann der Außendurchmesser des distalen Abschnitts 12 des Dichtelements 10 entlang der axialen Richtung konstant sein.
Der proximale Teilabschnitt 26 des Fluidführungselements 20 kann von dem Dichtelement 10 umgeben sein, das das proximale Ende 28 des Fluidführungselements 20 in proximaler Richtung überragt. Anders ausgedrückt, kann das Dichtelement 10 entlang des proximalen Abschnitts 26 des Fluidführungselements und proximal über das proximale Ende 28 des Fluidführungselements hinausragen.
Vereinfacht ausgedrückt, kann das Dichtelement 10 einen Innendurchmesser von einer gegebenen Größe umfassen, der den Abmessungen eines Außendurchmessers des Fluidführungselements 20 entspricht, wodurch der proximale Teilabschnitt 26 des Fluidführungselements 20 im distalen Abschnitt 12 des Dichtelements 10 untergebracht werden kann, und wodurch ferner das proximale Ende 244 des proximalen Teilabschnitts 242 an der Mantelschicht 24 anliegt.
Das heißt, in der in 9 dargestellten Ausführungsform umfasst das Fluidführungselement 20 ein Innenrohr 22 (z. B. aus Kieselglas gebildet) und eine Mantelschicht 24 (z. B. aus einem Kunststoffmaterial gebildet). Wie dargestellt, erstreckt sich das Innenrohr 22 des Fluidführungselements 20 weiter in proximaler Richtung als die Mantelschicht 24. Somit umfasst der proximale Teilabschnitt des Fluidführungselements 20 nicht die Mantelschicht 24. In diesem Teilabschnitt, d. h. den proximalen Teilabschnitt des Fluidführungselements 20 umgebend, ist das Dichtelement 10 vorgesehen. Wie zu erkennen ist, kann ein Außendurchmesser des distalen Teilabschnitts 12 des Dichtelements 10 dem Außendurchmesser der Mantelschicht 24 des Fluidführungselements entsprechen.
Im Allgemeinen kann das Dichtelement 10 am Fluidführungselement 20 angebracht sein. Dies kann beispielsweise mittels des Druckstücks 30 erfolgen. Beispielsweise kann das Druckstück 30 auf das Dichtelement 10 gecrimpt (d. h. plastisch verformt) sein, derart, dass das Druckstück 30, das Dichtelement 10 und das Fluidführungselement 20 miteinander verbunden sind. Somit kann das Dichtelement 10 bereits fest an dem Fluidführungselement 20 angebracht sein, selbst wenn die Nadelaufnahmeanordnung nicht zusammengebaut ist (d. h. selbst wenn sie nicht durch das Sicherungselement 60 befestigt ist). Darüber hinaus kann das Bereitstellen des an dem Fluidführungselement 20 angebrachten Dichtelements 10 vorteilhaft sein, da der Nadelsitz 10 mit dem Fluidführungselement 20 vollständig austauschbar sein kann, was eine einfache Wartung und Instandhaltung ermöglichen kann. Mit anderen Worten können das Dichtelement und das Fluidführungselement 20 als ein Stück behandelt werden.
Das Dichtelement 10 kann eine Innenfläche aufweisen, die als Innenwände des Dichtelements 10 bezeichnet und konzeptionell mit dem Bezugszeichen 204 bezeichnet sein kann. Weiterhin kann das Dichtelement 10 an den Innenwänden 204 des proximalen Abschnitts 14 eine oder mehrere aneinandergrenzende Neigungen aufweisen, die spitze Winkel bilden.
Der Neigungsteilabschnitt 16 kann auch als erster Teilabschnitt 16 bezeichnet werden, und der Neigungsteilabschnitt 18 kann auch als zweiter Teilabschnitt 18 bezeichnet werden. Der erste Teilabschnitt 16 ist weiter proximal als der zweite Neigungsabschnitt 16. Der durch den ersten Teilabschnitt 16 und den zweiten Teilabschnitt 18 gebildete spitze Winkel kann auch als Kegelwinkel bezeichnet werden. Mit anderen Worten kann das Dichtelement 10 einen Innendurchmesser aufweisen, wobei der proximale Teilabschnitt 14 einen Teilabschnitt mit einem konstanten Durchmesser entlang der axialen Richtung umfassen kann. Der proximale Teilabschnitt 14 kann ferner einen ersten Teilabschnitt 16 mit einem sich entlang der axialen Richtung verjüngenden Innendurchmesser umfassen. Ferner kann der proximale Teilabschnitt 14 einen zweiten Teilabschnitt 18 umfassen, der weiter distal als der erste Teilabschnitt 16 ist und dessen Innendurchmesser sich entlang der axialen Richtung verjüngt, wodurch ein Kegelwinkel gebildet wird, der sich von dem Kegelwinkel des ersten Teilabschnitts 16 unterscheidet.
Der erste Teilabschnitt 16 kann auch als spitzer Neigungsteilabschnitt 16, Endneigungsteilabschnitt 16 oder einfach als Neigungsteilabschnitt 16 bezeichnet werden. Der zweite Teilabschnitt 18 kann auch als spitzer Neigungsteilabschnitt 18 oder einfach als Neigungsteilabschnitt 18 bezeichnet werden.
Weiterhin kann das Dichtelement 10 einen Außendurchmesser am proximalen Abschnitt 14 aufweisen, der sich von einem Außendurchmesser am distalen Abschnitt 12 unterscheidet.
In einer Ausführungsform kann der Außendurchmesser des proximalen Abschnitts 14 des Dichtelements 10 größer sein als der Außendurchmesser des distalen Abschnitts 12 des Dichtelements 10. Beispielsweise kann ein Quotient aus dem Außendurchmesser des proximalen Abschnitts 14 des Dichtelements 10 und dem Außendurchmesser des distalen Abschnitts 12 des Dichtelements 10 größer als 1,8, jedoch kleiner als 3 sein. Dies kann das Sichern und/oder Pressen des Dichtelements 10 gegen eine Innenwand des Gehäuses 40 erleichtern. Insbesondere kann sich das Druckstück 30 entlang des distalen Abschnitts 12 des Dichtelements 10 bis zum proximalen Abschnitt 14 des Dichtelements 10 erstrecken. Da der proximale Abschnitt 14 des Dichtelements 10 einen größeren Außendurchmesser aufweisen kann, kann das Druckstück 30 eine Axialkraft in der stromaufwärtigen Richtung auf das Dichtelement 10 ausüben, wodurch das Dichtelement 10 zusammengepresst wird.
Der Kegelwinkel des ersten Teilabschnitts 16 kann größer sein als der Kegelwinkel des zweiten Teilabschnitts 18, was vorteilhaft sein kann, da er den Zugang der Nadel 202 mit verschiedenen Durchmessern zu der Anordnung 100 erleichtern kann, und der Kegelwinkel des zweiten Neigungsteilabschnitts 18 kann ferner zur Abdichtung der Nadel 202 beitragen. Der Kegelwinkel des ersten Teilabschnitts 16 kann im Bereich von 35° bis 60°, vorzugsweise 40° bis 55°, wie beispielsweise 45° bis 50° liegen. Der Kegelwinkel des zweiten Teilabschnitts 18 kann im Bereich von 10° bis 35°, vorzugsweise 15° bis 30°, wie beispielsweise 20° bis 25°, liegen.
Das Dichtelement 10 kann ein Material mit einer Mehrzahl von Eigenschaften wie Hochtemperaturstabilität, hoher mechanischer Festigkeit und relativ geringer Druckfestigkeit, umfassen. Beispielsweise kann das Dichtelement 10 ein Polyaryletherketon (PAEK), wie beispielsweise ein Polyetherketon (PEK), ein Polyetheretherketon (PEEK) usw. umfassen.
Das Dichtelement 10 kann verformbar sein, wodurch eine mechanische Verformung stattfinden kann. In einigen Fällen kann dies vorteilhaft sein, da es die Bildung einer Kontur ermöglichen kann, die zum Abdichten eines Probenabgabemittels, z. B. der Nadel 202, geeignet sein kann. Vereinfacht ausgedrückt kann die Nadel 202 eine Axialkraft auf das Dichtelement 10 ausüben, die ausreichen kann, um die Innenwände 204 des Dichtelements 10 mechanisch zu verformen, d. h. die Nadel 202 kann eine „ideale“ Dichtungskontur in dem Material des Dichtelements 10 bilden.
Wie erörtert, kann das Dichtelement 10 an dem proximalen Endabschnitt 28 des Fluidführungselements 20 angebracht sein. Das Fluidführungselement 20 kann über einen Befestigungsmechanismus, der auch als Fixierungsmechanismus oder Montagemechanismus bezeichnet werden kann, an dem Dichtelement befestigt sein. Der Befestigungsmechanismus kann ein mechanisches Fixierverfahren, ein chemisches Fixierverfahren oder eine beliebige Kombination davon umfassen. Beispielsweise kann das Fluidführungselement 20 unter Verwendung eines mechanischen Befestigungsverfahrens wie eines Crimpverfahrens befestigt werden. In einigen Fällen kann das Crimpverfahren vorteilhaft sein, da es das Verdichten des Dichtelements 10 mittels des Druckelements 30 und somit das Verbessern der Dichtwirkung ermöglichen kann.
In einer anderen Ausführungsform kann das Befestigungsverfahren andere Fixiermittel umfassen, wie beispielsweise das Aufbringen einer nichtmetallischen Substanz auf der Innenfläche des Druckstücks 30, dem äußeren distalen Abschnitt 12 des Dichtelements 10 oder auf beiden genannten Oberflächen, die bei Herstellen des Kontakts die Oberflächen verbinden können. Ein derartiger Fixiermechanismus kann beispielsweise als Verkleben bezeichnet werden, es versteht sich jedoch, dass der Begriff die Verwendung einer beliebigen Art von Klebstoff umfassen soll.
In einer Ausführungsform kann das Dichtelement 10 auch direkt in das Druckstück 30 gepresst werden. Beispielsweise kann das Druckstück 30 (das auch als Hülse, wie beispielsweise eine Crimphülse, bezeichnet werden kann) in Kombination mit einem Klebstoff verwendet werden. Vereinfacht ausgedrückt kann das Druckstück (d. h. die Crimphülse) direkt in das Dichtelement 10, und in einen Klebstoff, der die Bindung des Dichtelements 10 mit dem Druckstück 30 verstärken kann, gepresst werden.
Die Anordnung 100 kann auch ein Sicherungselement 60, das auch als Element 60 bezeichnet werden kann, und ein Gehäuse 40 umfassen. Im Gehäuse 40 kann ein Teilabschnitt des Fluidführungselements 20, des Dichtelements 10 und des Druckstücks 30 untergebracht werden. Insbesondere können diese Elemente mittels des Sicherungselements 60 in dem Gehäuse gehalten werden. Das Sicherungselement 60 kann mittels eines Befestigungsmechanismus an dem Gehäuse 40 angebracht sein. Zum Beispiel (siehe 11) kann der Befestigungsmechanismus als ein Gewinde 66 ausgeführt sein. Somit ist das Sicherungselement 60 in dem Gehäuse 40 befestigt. Es versteht sich, dass das Sicherungselement 60 durch Befestigen des Sicherungselements 60 in dem Gehäuse 40 eine Axialkraft auf das Druckstück 30 und somit auch auf das Dichtelement 10 übertragen kann, um so das Dichtelement 10 gegen Innenwände des Gehäuses 40 abzudichten.
Das heißt, das Sicherungselement 60 kann dazu angepasst sein, die erörterten Elemente in dem Gehäuse 40 beispielsweise über einen Schraubmechanismus zu befestigen. Vereinfacht ausgedrückt, kann das Sicherungselement 60 zum Fixieren dieser Elemente in dem Gehäuse 40 dienen.
In einer Ausführungsform kann das Sicherungselement 60 die erörterten Elemente über einen Schiebemechanismus an dem Gehäuse 40 fixieren.
In einer Ausführungsform kann das Sicherungselement 60 die erörterten Elemente über einen direkten Einpressmechanismus an dem Gehäuse 40 fixieren.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Sicherungselement 60 die erörterten Elemente über Verstemmen an dem Gehäuse 40 fixieren.
Das heißt, in einer Ausführungsform kann das Fluidführungselement 20 (zusammen mit dem Dichtelement 10 und dem Druckstück 30) beispielsweise in das Gehäuse 40 eingeschraubt werden.
In einer anderen Ausführungsform kann das Fluidführungselement 20 (zusammen mit den anderen erörterten Elementen) direkt in das Gehäuse 40 gepresst werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Fixieren des Fluidführungselements 20 (zusammen mit den anderen erörterten Elementen) in dem Gehäuse 40 auch das Aufbringen eines Verstemmungsmaterials umfassen.
Um ein unerwünschtes Ablösen innerhalb der Anordnung 100 oder ein Entfernen von Elementen von der Anordnung 100 zu verhindern, können Fixierungsmechanismen angewendet werden, darunter etwa Verstemmen, Crimpen, Stanzen usw. oder jede Kombination davon, mit der die Anordnung 100 befestigt werden kann. In einigen Fällen kann dies vorteilhaft sein, da hierdurch eventuell aufgrund von Toleranzen vorher vorhandene Lücken beseitigt werden können.
Das Dichtelement 10 kann die Nadel 202 am proximalen Abschnitt 14 aufnehmen. Wenn die Nadel 202 beginnt, in die Anordnung 100 einzutreten, kann sie eine Axialkraft entlang der axialen Richtung ausüben. Eine solche ausgeübte Kraft kann das Dichtelement 10 vorspannen, was in einigen Fällen vorteilhaft sein kann, da dies es dem Dichtelement 10 ermöglichen kann, hohen Drücken standzuhalten, wie zum Beispiel einem Druck von mehr als 1000 bar, wie beispielsweise 1500 bar. Das heißt, indem die Nadel 202 in das Dichtelement 10 (das aus einem weichen Material gebildet sein kann) gepresst wird, kann das Dichtelement 10 vorgespannt werden und somit eine druckdichte Verbindung zwischen der Nadel 202 und dem Dichtelement 10 gebildet werden. Somit kann die Anordnung 100 bei hohen Drücken betrieben werden.
Anders ausgedrückt kann die Nadel 202 eine Axialkraft auf das Dichtelement 10 ausüben. Zum Beispiel kann die Axialkraft im Bereich von 10 N bis 100 N, wie beispielsweise 20 N bis 50 N, liegen. Die Spitze der Nadel 202 kann einen Durchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, wie beispielsweise 0,3 mm, aufweisen. Als Beispiel wird eine Axialkraft von 20 N und eine Nadel 202 mit einer Spitze mit einem Durchmesser von 0,25 mm betrachtet. Die Spitze hat eine Oberfläche von π · (0,125 mm)² = 4,9 · 10^-8 m². Der ausgeübte Druck entspricht also $4,1 \cdot 10^{8} \frac{N}{m^{2}} = 4,1 \cdot 10^{8} Pa = 410 MPa = 4,100 bar .$
Dies kann höher sein als die Druckfestigkeit des Materials des Dichtelements 10, z. B. kann das Material des Dichtelements 10 eine Druckfestigkeit von ungefähr 100 MPa aufweisen. Somit kann die Nadel 202 das Dichtelement verformen, was weiter zur Abdichtung beitragen kann. Ferner versteht es sich auch, dass der von der Nadel 202 auf das Dichtelement 10 ausgeübte Druck höher sein kann als die Drücke der durch die Anordnung fließenden Flüssigkeit (die typischerweise etwa 1.000 bar betragen können). Somit können Ausführungsformen der vorliegenden Technologie in solchen Druckbereichen verwendet werden.
Die Außenfläche der Spitze 208 der Nadel 202 kann auch einen Winkel bilden, der spitzer ist als die Winkel der sich verjüngenden Teilabschnitte des Dichtelements 10.
10 zeigt einen Längsschnitt der Anordnung 100 zur Aufnahme eines Fluids aus der Nadel 202, wobei die Nadel 202 in der Anordnung 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung untergebracht ist.
Die Nadel 202 kann auf die Anordnung 100 zugreifen und von dem Dichtelement 10 aufgenommen werden. Beim Eintreten in die Anordnung 100 kann die Nadel 202 die Innenwände 204 durch Aufbringen einer Axialkraft mechanisch verformen, was vorteilhaft sein kann, da hierdurch eine Kontur in dem Dichtelement 10 gebildet werden kann. Diese Kontur kann günstig sein, da die Nadel 202 perfekter in dem Dichtelement 10 anliegen kann, das infolgedessen „vollständig“ abgedichtet würde.
Mit anderen Worten kann die Nadel 202 zum Beispiel in den Hohlraum des Dichtelements 10 gepresst werden, wodurch die Nadel 202 auch an die Innenwände 204 des Dichtelements 10 am proximalen Abschnitt 14 gepresst werden kann, z. B. kann die Nadel 202 gegen den zweiten Neigungsteilabschnitt 18 des proximalen Abschnitts 14 gepresst werden. Dann kann die Nadel 202 die Innenwände 204 mechanisch verformen, wodurch das Dichtelement 10 gezwungen wird, sich an die Abmessung und den Winkel der Nadelspitze 208 anzupassen.
Ferner kann die zwischen den Innenwänden 204 des Dichtelements 10 untergebrachte Nadel 202 in Verbindung mit den Innenwänden 204 und dem Endteilabschnitt 28 des Fluidführungselements 20 einen begrenzten Hohlraum 206 definieren, der einfach als Hohlraum 206 bezeichnet werden kann.
Darüber hinaus kann in Ausführungsformen das Dichtelement 10 ein monolithisches Element sein, was beispielsweise durch Spritzgießen erreicht werden kann. Daher können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Auftreten von Hohlräumen minimieren, die Flüssigkeitsvolumina zur Verfügung stellen können, die möglicherweise nicht auf die analytische Vorrichtung zugreifen, d. h. dies kann es ermöglichen, das Totvolumen zu reduzieren. Somit kann das Flüssigkeitsvolumen, das nicht in die Analysevorrichtung eintritt, im Vergleich zum Stand der Technik drastisch reduziert werden.
Das Verringern des Totvolumens in der Anordnung 100 kann vorteilhaft sein, da es das Verbessern der chromatografischen Trennungen von Analyten ermöglicht sowie zum Verbessern der Trennung und Quantifizierung von Peaks in der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografie beiträgt.
Wie erörtert, versteht es sich, dass die Nadel 202 in das Dichtelement 10 gepresst werden kann, das somit als Nadelsitz dient. Wenn die Nadel 202 in das Dichtelement 10 gepresst wird, das mittels des Druckstücks 30 und des Sicherungselements 60 in der Anordnung 100 befestigt werden kann, kann sich das Dichtelement 10 verformen, um die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement 10 und der Nadel 202 weiter zu verbessern. Durch diese Verformung kann auch eine Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement 10 und dem Gehäuse 40 (z. B. zwischen dem Dichtelement 10 und einem proximalen Hohlraumteilabschnitt 484 (siehe 11) des Gehäuses 40) verbessert werden, da die Verformung des Dichtelements 10 das Dichtelement 10 auch stärker gegen das Gehäuse 40 pressen kann.
11 zeigt einen eine Längsschnitt-Explosionsansicht der Anordnung 100 zur Aufnahme eines Fluids aus der Nadel 202 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die Anordnung 100 kann auch ein Buchsengehäuse 40 umfassen, das einfach als Gehäuse 40 bezeichnet werden kann. Es versteht sich, dass das Sicherungselement 60 im zusammengebauten Zustand im Gehäuse 40 befestigt ist.
Darüber hinaus kann das Gehäuse 40 einen proximalen Gehäuseabschnitt 42 und einen distalen Gehäuseabschnitt 44 umfassen. In einer Ausführungsform kann das Gehäuse 40 auch eine Öffnung 46 umfassen, die konzentrisch zu dem Dichtelement 10 und dem Fluidführungselement 20 angeordnet ist, wodurch die Nadel 202 auf die Anordnung 100 zugreifen kann.
Das Gehäuse 40 kann auch einen Hohlkörper umfassen, der eine Aufnahme für Komponenten der Anordnung 100 bilden kann, d. h. einen Hohlraum zum Eingrenzen mehrerer Komponenten der Anordnung 100, der auch als Gehäusehohlraum 48, Gehäuseaufnahme 48 oder einfach als Aufnahme 48 bezeichnet werden kann. Mit einfachen Worten kann das Gehäuse 40 einen Gehäusehohlraum 48 umfassen, der mehrere Komponenten der Anordnung 100 aufnehmen kann, und kann ferner eine Öffnung 46 umfassen, die konzentrisch mit dem Dichtelement 10 und dem Fluidführungselement 20 am Ende des proximalen Gehäuseabschnitts 42 angeordnet ist. Es versteht sich, dass sich die Öffnung 46 und der Hohlraum 48 zusammen axial durch das Gehäuse 40 erstrecken.
In einer Ausführungsform kann das Gehäuse 40 in axialer Richtung proximal über das Dichtelement 10 und distal über das Druckstück 30 hinausragen.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse 40 auch eine spiralförmige Struktur aufweisen, die in die Innenwände des Gehäuses 40 geprägt ist, wodurch ein Einschraubmechanismus zum Fixieren des Gehäuses 40 auf das Sicherungselement 60 angewendet werden kann. Die spiralförmige Innenstruktur kann auch als Schraubengewinde bezeichnet werden und kann sich beispielsweise distal entlang der axialen Richtung von der Mitte des Gehäuses 40 zum Ende des distalen Teilabschnitts 44 des Gehäuses 40 erstrecken.
In einer anderen Ausführungsform kann das Gehäuse 40 ohne Gewinde sein, wobei es in diesem Fall über einen Druckmechanismus an dem Sicherungselement 60 befestigt sein kann, z. B. kann der Hohlraum des Gehäuses 40 einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der des Sicherungselements 60 ist, was es ermöglicht, das Gehäuse 40 durch Einpressen in das Sicherungselement 60 zu fixieren.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse 40 über einen Schiebemechanismus an dem Sicherungselement 60 befestigt sein.
Das Gehäuse 40 kann eine Mehrzahl von Geometrien aufweisen, wie beispielsweise rechteckig, rund, viereckig, dreieckig usw. Der Gehäusehohlraum 48 kann eine Vielzahl von Geometrien mit verschiedenen Abmessungen aufweisen, um die anderen Komponenten der Anordnung 100 perfekt unterzubringen, wie beispielsweise das Dichtelement 10, das Druckstück 30, das Fluidführungselement 20 und das Sicherungselement 60.
Wie beschrieben, kann das Gehäuse 40 einen Gehäusehohlraum 48 zum Aufnehmen weiterer Elemente der Anordnung 100 umfassen. Der Gehäusehohlraum 48 kann einen distalen Hohlraumteilabschnitt 482 mit einem Innendurchmesser des distalen Hohlraums und einen proximalen Hohlraumteilabschnitt 484 mit einem Innendurchmesser des proximalen Hohlraums umfassen, wobei der Innendurchmesser des proximalen Hohlraums kleiner als der Innendurchmesser des distalen Hohlraums ist. Außerdem kann der Innendurchmesser des proximalen Hohlraums auch kleiner sein als ein Außendurchmesser des Sicherungselements 60. Somit kann sich das Sicherungselement 60 möglicherweise nicht in den proximalen Hohlraumteilabschnitt 484 erstrecken. Das Druckstück 30 kann jedoch so konfiguriert sein, dass es sich in den proximalen Hohlraumteilabschnitt 484 erstreckt. Der Gehäusehohlraum 48 kann ferner einen Zwischenteilabschnitt 483 aufweisen, der sich von dem distalen Hohlraumteilabschnitt 482 zu dem proximalen Hohlraumteilabschnitt 484 verjüngen kann. Wie dargestellt, kann der proximale Hohlraumteilabschnitt 484 mit der Öffnung 46 verbunden sein, durch die die Nadel 202 eingeführt werden kann. Weiterhin kann der Gehäusehohlraum 48 auch eine proximale Anschlagfläche 486 umfassen. Wie beispielsweise in 9 und 10 dargestellt, kann ein proximales Ende des Dichtelements 10 an dieser proximalen Anschlagfläche 486 anliegen.
Es versteht sich, dass, wenn das Dichtelement 10 in den Gehäusehohlraum 48 eingesetzt wird (und wenn es durch eine Druckkraft zugeführt wird), das Dichtelement 10 an der proximalen Anschlagfläche 486 anliegen kann. Ferner kann das Dichtelement 10 in einigen Ausführungsformen auch an einer Innenwand des proximalen Hohlraumteilabschnitts 484 anliegen. Auf diese Weise kann das Dichtelement 10 in einem von dem proximalen Hohlraumteilabschnitt 486 definierten Raum eingeschlossen sein.
Es versteht sich, dass es kaum eine (oder tatsächlich keine) Spalte zwischen dem Dichtelement 10 und dem proximalen Hohlraumteilabschnitt 484 geben kann. Dadurch wird eine gute Dichtwirkung erzielt. Da das Dichtelement 10 zusammengepresst werden kann, kann der Verschleiß verringert werden. Im Allgemeinen kann mittels dieser Ausführungsform ein hochdruckdichter Nadelsitz mit einem geringen Totvolumen generiert werden.
Das Sicherungselement 60 kann einen proximalen Abschnitt 62 des Sicherungselements und einen distalen Abschnitt 64 des Sicherungselements umfassen. Der proximale Abschnitt 62 des Sicherungselements kann auch als proximaler Abschnitt 62 des Sicherungselements bezeichnet werden. Der distale Abschnitt 64 des Sicherungselements kann auch als distaler Abschnitt 64 des Sicherungselements bezeichnet werden.
Der proximale Abschnitt 62 des Sicherungselements kann ferner einen Außendurchmesser aufweisen, der sich von einem Außendurchmesser des distalen Abschnitts 64 des Sicherungselements unterscheidet. In einer Ausführungsform kann der Außendurchmesser des proximalen Abschnitts 62 des Sicherungselements größer sein als der Außendurchmesser des distalen Abschnitts 64 des Sicherungselements.
Weiterhin kann das Sicherungselement 60 einen vorstehenden Teilabschnitt 66 umfassen, der am proximalen Teilabschnitt 62 des Sicherungselements angeordnet ist. Der vorstehende Teilabschnitt 66 kann auch als vorstehender Abschnitt 66 bezeichnet werden. Vereinfacht ausgedrückt, kann es der vorstehende Teilabschnitt 66 ermöglichen, das Gehäuse 40 an dem Sicherungselement 60 zu fixieren. Beispielsweise kann der vorstehende Teilabschnitt 66 ein Gewinde sein.
In einer Ausführungsform kann das Gehäuse 40 an dem Sicherungselement fixiert werden, indem das Gehäuse 40 in das Sicherungselement 60 gepresst wird.
In einer anderen Ausführungsform kann das Sicherungselement 60 eine geprägte spiralförmige Struktur als vorstehenden Teilabschnitt 66 aufweisen, die das Aufschrauben des Gehäuses 40 auf das Sicherungselement 60 ermöglichen kann.
Das Sicherungselement 60 kann auch einen Sicherungselementhohlraum umfassen, der in dem proximalen Teilabschnitt 62 des Sicherungselements angeordnet sein kann und der einen Durchmesser aufweisen kann, der größer ist als der Außendurchmesser des distalen Druckstückendes 38 (oder diesem entspricht), um das Druckstück 30 an dem Sicherungselement 60 zu fixieren.
12 veranschaulicht einen detaillierten Ausschnitt einer Ausführungsform der Anordnung 100 zur Aufnahme eines Fluids von einer Nadel 202 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Vereinfacht ausgedrückt, veranschaulicht 12 eine vergrößerte Ansicht der Anordnung 100, die mit dem Bezugszeichen „X“ gekennzeichnet ist. Der Übersichtlichkeit halber trägt nur die vergrößerte Ansicht X die nachfolgend genannten Bezugszeichen.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Nadel 202 in die Anordnung 100 eingeführt werden, wo der zweite Teilabschnitt 18 des proximalen Abschnitts 14 des Dichtelements 10 durch die Nadel 202 verformt werden kann, um perfekt an der Nadelspitze 208 anzuliegen, und infolgedessen kann die Nadel 202 durch das Dichtelement 10 abgedichtet sein.
Anders ausgedrückt kann eine Fluidführungselementdichtung an den Innenwänden 204 des proximalen Abschnitts 14 des Dichtelements 10 gebildet sein, was bedeutet, dass das Dichtelement 10 gemäß der vorliegenden Erfindung zwei verschiedene Funktionen erfüllen kann. Einerseits kann das Dichtelement 10 als Abdichtung gegenüber dem Fluidführungselement 20 fungieren, und andererseits kann das Dichtelement 10 eine Form annehmen, die zur Aufnahme der Nadel 202 geeignet ist, d. h. es kann als Nadelsitz fungieren. Mit noch anderen Worten ausgedrückt, kann das Dichtelement 10 sowohl gegen die Nadel 202 als auch gegen das Fluidführungselement 20 abdichten. Das heißt, im Unterschied zum Stand der Technik verwenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich ein Element 10, das die Dichtfunktion sowohl für das Fluidführungselement 20 als auch für die Nadel 202 erfüllt.
Ferner kann, wie in der vergrößerten Ansicht X dargestellt, das Dichtelement 10 es der Nadel 202 auch ermöglichen, sich dem proximalen Ende 28 des Fluidführungselements 20 zu nähern, und somit kann ein zwischen der Spitze 208 der Nadel 202 und dem Fluidführungselement 20 gebildetes Volumen 206 relativ klein sein.
Darüber hinaus kann der erste Abschnitt 16 des proximalen Abschnitts 14 des Dichtelements 14 abgewinkelt sein (wie zuvor erläutert), wodurch der Raum zwischen den Innenwänden 204 am Teilabschnitt 16 größer sein kann als der Innendurchmesser des Dichtelements 10. Dies kann vorteilhaft sein, da es den Eintritt der Nadel 202 mit größeren Durchmessern ermöglichen kann, wodurch das Dichtelement 10 und folglich die Anordnung 100 für Analyseprozeduren oder Analysevorrichtungen geeignet sind, die unter Umständen die Verwendung einer Nadel 202 mit größerem Durchmesser erfordern.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf z. B. 9 ist zu erkennen, dass am Ausgang des Nadelsitzes 10 der Nadelsitz 10 durch das Gehäuse 40, das Druckstück 30 (auch als Crimphülse bezeichnet) und das Fluidführungselement 20 begrenzt ist. Der Nadelsitz 10 kann während des Zusammenbaus plastisch verformt werden, sodass sich die Hohlräume füllen (frei von Totvolumen), und der Nadelsitz 10 (der aus PEEK gebildet sein kann) kann unter einem hohen Innendruck stehen.
13 und 14 veranschaulichen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die ein Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement 20' umfassen. Der Einfachheit halber werden im Folgenden jedoch nur die Unterscheidungsmerkmale aufgeführt, während Merkmale, die mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen identisch sind, nicht weiter erläutert werden.
13 zeigt einen Längsschnitt der Anordnung 100 zum Aufnehmen eines Fluids aus der Nadel 202, die ein Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement 20' gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst.
In einer Ausführungsform kann das Fluidführungselement 20' eine Metallstruktur umfassen, die Legierungen umfasst, die Beständigkeit gegenüber hohen Drücken aufweisen können, wie beispielsweise Stahllegierungen, Nickellegierungen usw. Alternativ kann das Fluidführungselement 20' jedoch auch aus einem Kunststoffmaterial, d. h. aus einem synthetischen Material, gebildet sein.
Vereinfacht ausgedrückt, umfasst das Fluidführungselement 20' die Rohrleitung 22', die aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Metall gebildet sein kann. In einigen Ausführungsformen kann das Fluidführungselement 20' eine Kapillare 20' sein. In solchen Ausführungsformen ist die Rohrleitung 22' „leer“, wodurch ein Fluid darin ununterbrochen fließen kann. Die Rohrleitung 22' kann einen Innendurchmesser im Bereich von 350 µm bis 500 µm, wie beispielsweise 400 µm bis 450 µm, aufweisen. Das als Kapillare 20' ausgeführte Fluidführungselement 20' kann einen Außendurchmesser aufweisen, der im Bereich von 0,5 mm bis 1,2 mm, vorzugsweise 0,75 mm bis 0,85 mm, wie beispielsweise 0,79 mm, liegen kann. Alternativ kann das Fluidführungselement 20' eine Chromatografiesäule 20 sein. In solchen Ausführungsformen kann die Rohrleitung 22' mit der stationären Phase gepackt werden, wodurch eine Chromatografiesäule 20' zum Ausführen der Trennung der Probe gebildet wird. In solchen Ausführungsformen kann die Rohrleitung 22' einen Innendurchmesser im Bereich von 350 µm bis 10 mm, wie beispielsweise 400 µm bis 1 mm, aufweisen. Alternativ kann in solchen Ausführungsformen die Rohrleitung 22' einen Innendurchmesser im Bereich von 20 µm bis 10 mm, wie beispielsweise 50 µm bis 5 mm und insbesondere 50 µm bis 2,1 mm, aufweisen.
In der dargestellten Ausführungsform kann das Druckstück 30 verschiedene Abschnitte mit verschiedenen Innendurchmessern aufweisen. Ferner versteht es sich, dass in den dargestellten Ausführungsformen das Druckstück 30 direkt auf das Fluidführungselement 20, z. B. auf das Metall des Fluidführungselements 20, gecrimpt werden kann.
Darüber hinaus kann die in 13 dargestellte Anordnung 100 ein Gehäuse 40 und ein Sicherungselement 60 umfassen, wie vorstehend beschrieben. Das Dichtelement 10 kann einen proximalen Abschnitt 14 und einen distalen Abschnitt 12' umfassen. Der distale Abschnitt 12' kann dünner sein als der in 9 dargestellte distale Abschnitt 12. Es versteht sich, dass das in 13 und 14 dargestellte Fluidführungselement 20' (gebildet aus Metall oder Kunststoffmaterial) dicker sein kann als das in 9 bis 12 dargestellte Fluidführungselement 20. Ferner versteht es sich auch, dass das Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement 20' weniger bruchanfällig sein kann als das Kieselglas-Fluidführungselement 20. Dadurch ist es möglich, dass der distale Abschnitt 12' des Dichtelements 10 dünner ist.
Vereinfacht ausgedrückt umfasst die in 13 dargestellte Anordnung 100 ein Metall- oder Kunststoff-Fluidführungselement 20, das sich entlang der axialen Richtung proximal über das Sicherungselement 60 hinaus durch das Druckstück 30 und bis zum distalen Abschnitt 12 des Dichtelements 10 nahezu parallel bis zum Ende des proximalen Teilabschnitts 34 erstreckt.
14 zeigt einen Längsschnitt einer Anordnung 100 zur Aufnahme eines Fluids aus der Nadel 202, die ein Metall- oder Polymer-Fluidführungselement 20' und ein Filterelement 70 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst. Das Filterelement 70 kann auch als Filtereinheit 70, Filterstück 70, Filterteil 70 oder einfach als Filter 70 bezeichnet werden.
Vereinfacht ausgedrückt, kann der Filter 70 so konzipiert sein, dass ein Fluid, z. B. eine zu analysierende Flüssigkeitsprobe, durch den Filter 70 fließen und vor dem Eintritt in das Fluidführungselement 20' filtriert werden kann.
Anders ausgedrückt, kann der Filter 70 eine durchlässige Oberfläche mit einer porösen Struktur aufweisen, wodurch ein Zulauf, z. B. eine Flüssigkeit, hindurchtreten kann, und aufgrund der Gitterstruktur des Filters 70 in der Flüssigkeit enthaltene Partikel, die die Porengröße des Filters 70 überschreiten, zurückgehalten werden können, während die Flüssigkeit und die kleineren Partikel weiterfließen können.
Darüber hinaus kann die Verwendung des Filters 70 vorteilhaft sein, da dadurch beispielsweise mögliche Verunreinigungen eines Analysefluids verringert und eine Blockierung des Fluidführungselements 20' vermieden werden können. Ein sich aus der Verwendung des Filters 70 ergebender Vorteil kann eine verlängerte Lebensdauer einzelner Teile einer Analysevorrichtung, z. B. des Fluidführungselements 20', umfassen.
In einer Ausführungsform, beispielsweise wie in 14 dargestellt, kann das Filterelement am proximalen Ende 28 des Fluidführungselements 20' angeordnet sein.
Der Filter 70 kann chemisch inerte Materialien umfassen, wie beispielsweise unter anderem polymere Strukturen, wie z. B. Polyetherketon (PEK) und Polyetheretherketon (PEEK), oder Sintermaterialien, beispielsweise Glasfritte und Sintermetallfritte.
Während der Filter 70 in Verbindung mit einem Metall- oder Glas-Fluidführungselement beschrieben ist, sollte sich verstehen, dass dies nicht entscheidend ist und dass der Filter unabhängig von dem verwendeten Fluidführungselement verwendet werden kann.
Wann immer in dieser Spezifikation ein relativer Begriff wie „ungefähr“, „im Wesentlichen“ oder „ca.“ verwendet wird, sollte dieser Begriff auch so ausgelegt werden, dass er den genauen Begriff mit einschließt. Das bedeutet z. B., dass „im Wesentlichen gerade“ so ausgelegt werden sollte, dass es auch „(genau) gerade“ einschließt.
Es sollte sich auch verstehen, dass, wenn auf ein Element Bezug genommen wird, dies nicht eine Mehrzahl der Elemente ausschließt. Wenn zum Beispiel gesagt wird, dass etwas ein Element umfasst, kann es ein einziges Element, aber auch eine Mehrzahl von Elementen umfassen.
Wann immer Schritte in den vorstehenden Ausführungen und auch in den angehängten Ansprüchen genannt wurden, sollte darauf hingewiesen werden, dass die Reihenfolge, in der die Schritte in diesem Text genannt werden, nebensächlich sein kann. Das heißt, wenn nicht anders spezifiziert oder wenn es für den Fachmann nicht klar ist, kann die Reihenfolge, in der die Schritte angeführt werden, beliebig sein. Das heißt, wenn das vorliegende Dokument angibt, dass z. B. ein Verfahren Schritte (A) und (B) umfasst, bedeutet dies nicht unbedingt, dass Schritt (A) Schritt (B) vorausgeht, sondern es ist ebenfalls möglich, dass Schritt (A) (zumindest teilweise) gleichzeitig mit Schritt (B) ausgeführt wird, oder dass Schritt (B) Schritt (A) vorausgeht. Wenn überdies ein Schritt (X) einem anderen Schritt (Z) vorausgehen soll, bedeutet dies nicht, dass zwischen Schritt (X) und (Z) kein Schritt ist. Das heißt, Schritt (X), der Schritt (Z) vorausgeht, schließt die Situation ein, dass Schritt (X) direkt vor Schritt (Z) ausgeführt wird, doch auch die Situation, dass (X) vor einem oder mehreren Schritten (Y1), ..., gefolgt von Schritt (Z), ausgeführt wird. Entsprechende Überlegungen gelten, wenn Ausdrücke wie „nach“ oder „vor“ angewandt werden.
Während in den vorstehenden Ausführungen eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass diese Ausführungsform nur zu Zwecken der Veranschaulichung bereitgestellt wurde und keineswegs als Einschränkung des Geltungsbereichs dieser Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, ausgelegt werden sollte.
Ferner werden dem Leser als Beispiel für den beanspruchten Gegenstand in Klammern gesetzte Bezugszeichen und Buchstaben zur Verfügung gestellt, die Merkmale kennzeichnen, die in den Ausführungsformen beschrieben und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die Einbeziehung solcher Bezugszeichen und Buchstaben ist nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Ansprüche auszulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019124622 [0001]
US 17/012155 [0001]
US 2011247405 [0007, 0008, 0012]
DE 102011075146 [0009, 0012]

Claims

Nadelanordnung (200) zum Erleichtern des Verbindens einer Nadel (202) und einer Nadelaufnahmeanordnung (100), wobei die Nadelanordnung (200) umfasst: die Nadel (202), wobei die Nadel eine axiale Richtung definiert und wobei die Nadelspitze (202) weiter proximal als der Rest der Nadel (202) und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung ist; ein Nadelgehäuse (2040), umfassend einen Hohlraum (2050) und wobei der Hohlraum teilweise von der Nadel (202) belegt ist; wobei das Nadelgehäuse (2040) mindestens eine Ausrichtungskomponente (2044) umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente (2044) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) zu erhöhen.
Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1, wobei das Nadelgehäuse (2040) eine äußere Seitenfläche umfasst und wobei die Ausrichtungskomponente (2044) des Nadelgehäuses (2040) eine Ausrichtungsaußenfläche (2044A) umfasst, die von mindestens einem Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Nadelgehäuses (2040) gebildet wird.
Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1, wobei das Nadelgehäuse (2040) eine Innenfläche umfasst, die den Hohlraum (2050) seitlich umschließt, und wobei die Ausrichtungskomponente (2044) eine Ausrichtungsinnenfläche (2044B) umfasst, die von mindestens einem Abschnitt der Innenfläche gebildet wird, der den Hohlraum (2050) seitlich umschließt.
Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1, wobei die Nadel (202) unlösbar an dem Nadelgehäuse (2040) befestigt ist.
Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Ausrichtungskomponente (2044) dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente (2044) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) zu erhöhen wenn die Fehlausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) bis zu 1 mm beträgt.
Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1, wobei das Nadelgehäuse (2040) einen proximalen Abschnitt (2046) umfasst, wobei der proximale Abschnitt (2046) weiter proximal ist als der Rest des Nadelgehäuses (2040), und wobei der proximale Abschnitt (2046) proximal über die Nadelspitze (202) hinausragt.
Nadelaufnahmeanordnung (100) zum Aufnehmen eines Fluids von einer Nadel (202), wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) umfasst ein Fluidführungselement (20), umfassend einen proximalen Teilabschnitt (26) eines Fluidführungselements und ein proximales Ende (28) eines Fluidführungselements; und ein Dichtelement (10); wobei das Dichtelement (10) zur Aufnahme der Nadel (202) konfiguriert ist.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 7, wobei das Fluidführungselement (20) eine axiale Richtung und eine radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung definiert, und wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) ein Gehäuse des Fluidführungselements (40) umfasst, und wobei die Nadelaufnahmeanordnung (100) dazu konfiguriert ist, das Verbinden einer Nadel (202) einer Nadelanordnung (200) mit der Nadelaufnahmeanordnung (100) zu erleichtern, und wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) mindestens eine Ausrichtungskomponente (1044) umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Ausrichtung in radialer Richtung zwischen der Nadel (202) und der Nadelaufnahmeanordnung (100) beim Kontakt zwischen der mindestens einen Ausrichtungskomponente (1044) und die Nadelanordnung (200) zu erhöhen.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) eine äußere Seitenfläche umfasst, und wobei die Ausrichtungskomponente (1044) eine Ausrichtungsaußenfläche (1044A) umfasst, die durch mindestens einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des Gehäuses des Fluidführungselements (40) gebildet ist.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) einen seitlichen vorstehenden Abschnitt (1040) umfasst, der proximal über den Rest des Gehäuses des Fluidführungselements (40) hinausragt, und wobei der seitliche vorstehende Abschnitt (1040) eine innere Seitenfläche umfasst, die einen Hohlraum (1050) des Gehäuses des Fluidführungselements (40) seitlich umgibt.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 10, wobei die Ausrichtungskomponente (1044) eine Ausrichtungsinnenfläche (1044B) umfasst, die durch mindestens einen Abschnitt der inneren Seitenfläche des seitlichen vorstehenden Abschnitts (1040) gebildet ist.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse des Fluidführungselements (40) einen mittleren vorstehenden Abschnitt (1060) umfasst, und wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) weiter mittig positioniert ist als andere Abschnitte des Gehäuses des Fluidführungselements (40), und wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) proximal über eine Basis (1080) des Gehäuses des Fluidführungselements (40) hinausragt.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 12, wobei der mittlere vorstehende Abschnitt (1060) eine äußere Seitenfläche umfasst und wobei der Abschnitt der äußeren Ausrichtungsfläche des Gehäuses des Fluidführungselements (40), in dem die Ausrichtungsaußenfläche (1044A) gebildet ist, einen Abschnitt der äußeren Seitenfläche des mittleren vorstehenden Abschnitts (1060) des Gehäuses des Fluidführungselements (40) umfasst.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 7, wobei sich das Dichtelement (10) entlang des proximalen Teilabschnitts (26) des Fluidführungselements erstreckt und proximal über das proximale Ende (28) des Fluidführungselements hinausragt.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 14, wobei das Fluidführungselement (20) eine axiale Richtung definiert und das Dichtelement (10) einen distalen Abschnitt (12) umfasst, der einen konstanten Innendurchmesser und einen entlang der axialen Richtung konstanten Außendurchmesser umfasst, wobei der distale Abschnitt (12) des Dichtelements (10) sich entlang des proximalen Teilabschnitts (26) des Fluidführungselements erstreckt, und den proximalen Teilabschnitt (26) des Fluidführungselements aufnimmt.
Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 14, wobei das Dichtelement (10) ein polymeres Material, wie beispielsweise ein Hochleistungskunststoffmaterial, umfassend mindestens eines von: einem Polyetheretherketon (PEEK), einem Polyetherketon (PEK), einem Polyketon (PK), einem Polyetherketon-Etheretherketon (PEKEEK) und einem Polyphenylensulfid (PPS), umfasst.
Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1, wobei die Nadelanordnung (200) dazu konfiguriert ist, die Nadel (202) mit einer Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 7 zu verbinden derart, dass mindestens ein Abschnitt des Gehäuses des Fluidführungselements (40) der Nadelaufnahmeanordnung (100) in dem Hohlraum (2050) der Nadelanordnung (200) aufgenommen wird.
Verbindungsanordnung, die dazu konfiguriert ist, das Einführen eines Fluids aus einer Nadel (202) in ein Fluidführungselement (20) zu erleichtern, umfassend die Nadelanordnung (200) nach Anspruch 1; und die Nadelaufnahmeanordnung (100) nach Anspruch 7.
Probenehmer zum Aufnehmen eines Fluids, wobei der Probenehmer ein Fluidführungselement und eine Nadel umfasst, wobei der Probenehmer mindestens eines umfasst von der Nadelaufnahmeanordnung nach Anspruch 1, wobei das Fluidführungselement des Probenehmers das Fluidführungselement der Nadelaufnahmeanordnung ist, und der Nadelanordnung nach Anspruch 7, wobei die Nadel des Probenehmers die Nadel der Nadelanordnung ist.
System zum Analysieren einer Flüssigkeit, wobei das System umfasst: eine Analysevorrichtung zum Analysieren der Flüssigkeit, und den Probenehmer nach Anspruch 19; und wobei die Analysevorrichtung eine Chromatografievorrichtung, wie beispielsweise eine Flüssigkeitschromatografievorrichtung, ist.