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Technisches Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht
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Die Erfindung betrifft eine neue hydraulische Schnittstellenvorrichtung, die zum Bewegen wertvoller Flüssigkeiten wie Lösungen, Arzneimittel, biologischer Proben in Mikroflüssigkeitssystemen und zur Sicherstellung eines minimalen Verlusts an wertvoller Flüssigkeit, die während des Verfahrens injiziert wird, ausgelegt ist, sowie die Arbeitsweise dieser Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Die Mikroflüssigkeitstechnologie ist zur Zeit weit verfügbar geworden. Die Mikroflüssigkeitstechnologie ist im einfachsten Sinne eine Technologie, die auf der Logik der Erzeugung von Mikrokanälen auf oder in einem Material basiert. Mit dieser erwähnten Technik ist es möglich, biologische Probenflüssigkeiten und biologische Partikel (Zellen, Fettkügelchen, Moleküle, sogar Organismen) zur Analyse zu vorbereiten und/oder leicht zu analysieren, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Mikrokanalkonsruktionen geleitet werden.
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Im Stand der Technik in mikroflüssigkeitischen Systemen werden in den Bereichen, in denen man mit den mit den biologischen und / oder den chemischen Proben arbeitet, im Allgemeinen sehr geringe Flüssigkeitsmengen benutzt. Diese erwähnten geringen Flüssigkeitsvolumina liegen im Allgemeinen bei 10-500 µl. Daher muss die Abgabe von Flüssigkeiten in diesen Volumina sehr genau erfolgen und die während der Übertragung auftretenden Flüssigkeitsverluste müssen auf einem Mindestniveau liegen. Die Flüssigkeitsverluste, die während der Verwendung von Mikroflüssigkeitssystemen in der vorliegenden Technik auftreten, sind jedoch höher als gewünscht.
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Da die Werte, der in Mikroflüssigkeitssystemen verwendeten Flüssigkeiten ziemlich hoch sind, können die Verluste, die während ihrer Verwendung auftreten, ernsthafte Probleme verursachen. Der Verlust wertvoller Flüssigkeiten, die in sehr geringen Mengen verwendet werden und sehr wertvolle Chemikalien enthalten, rufen sehr schwerwiegende Kostenprobleme hervor. Der Hauptgrund für diese Verluste sind die Flüssigkeitsgießverfahren, die die Übertragung der kostbaren Flüssigkeiten innerhalb des Mikroflüssigkeitssystems durchführen.
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Im Stand der Technik werden viele Flüssigkeitsströmung-Verfahren, die in Mikroflüssigkeitssystemen verwendet werden, insbesondere Spritzenpumpen, als Flüssigkeitsströmungselemente benutzt. Der Hauptgrund für die Flüssigkeitsverluste bei der Verwendung von den Spritzenpumpen besteht darin, dass die Spritzenpumpen für eine effektive Verwendung so mit wertvoller Flüssigkeit gefüllt werden müssen, dass kein Luftraum mehr im Spritzenkörper und in der Übertragungsleitung vorhanden ist, das als Verbindung verwendet wird. Wenn man das Volumen der Spritzenpumpen berücksicht, ist es ersichtlich, dass in diesen Systemen wertvolle Flüssigkeiten in einer Menge von 0,5 bis 5 ml verwendet werden sollten. Während des Gebrauchs kann nicht die gesamte Menge an wertvoller Flüssigkeit in der Spritze in das Mikroflüssigkeitssystem übertragen werden. Der Hauptgrund dafür ist die Bildung von Totvolumen in der Spritzenstruktur und in der Übertragungsleitung. Das Totvolumen in Spritzen verursacht Verluste bei der Übertragung wertvoller Flüssigkeiten in Mikroflüssigkeitssystemen, die im Stand der Technik bekannt sind.
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Um den Verlust in Mikroflüssigkeitssystemen zu verringern, wurden innerhalb der mikroflüssigkeitischen Systeme nach dem Stand der Technik spezielle Übertragungsleitungen mit geringem Volumen oder integrierte Mikropumpen innerhalb der Mikroflüssigkeitssysteme entwickelt. Integrierte Mikropumpen verursachen jedoch sowohl hohe Kosten als auch begrenzen die Konstruktion des Mikroflüssigkeitssystems aufgrund ihrer integrierten Strukturen. Wenn man Übertragungsleitungen mit geringem Volumen verwenden wird, kann der Verlust nicht auf das gewünschte Maß reduziert werden. Daher könnten auch diese Strukturen keine idealen Lösungen sein, um diese Flüssigkeitsverluste zu beseitigen.
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In der Patentanmeldung nach dem Stand der Technik mit der Nummer
US2006159564A1 wird eine spritzenpumpenartige Struktur erwähnt, die zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses für Mikroflüssigkeitssysteme ausgelegt ist. Die betroffene Struktur ist ein alternatives Flüssigkeitströmungssteuerelement, das den im Stand der Technik üblicherweise verwendeten Spritzenpumpen sehr ähnlich ist und ein Totvolumen wie beim Stand der Technik enthält. Dieses Flüssigkeitströmungssteuerelement mit Totvolumen, das eines der größten Probleme darstellt, kann keine ausreichende Alternative darstellen, um wertvolle Flüssigkeiten ohne Verlust zu liefern.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, durch das Sicherstellen der Bewegung der wertvollen Flüssigkeiten in Mikroflüssigkeitssystemen mit minimalen Verlusten sowohl den Probenverlust als auch den Materialverlust zu minimieren.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Schnittstellenvorrichtung vorzustellen, die es ermöglicht, die in Mikroflüssigkeitssystemen bewegten wertvollen Flüssigkeiten mit der gewünschten Geschwindigkeit zu fördern.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Schnittstellenvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, die in Mikroflüssigkeitssystemen bewegten wertvollen Flüssigkeiten auf eine Weise zu bewegen, die einen minimalen Verlust verursacht.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Schnittstellenvorrichtung bereitzustellen, mit der die in Mikroflüssigkeitssystemen enthaltenen wertvollen Flüssigkeiten ohne eine Kontaminationsmöglichkeit bewegt werden können.
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Figurenliste
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- 1 Gesamtansicht der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung
- 2 Explosionszeichnung der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung
- 3 Schnittansicht der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung vor Gebrauch
- 4 Schnittansicht der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung während des Gebrauchs
- 5 Die hydraulische Schnittstellenvorrichtung ist in das Steuerungssystem und das Mikroflüssigkeitssystem integriert
- 6 Arbeitsweise der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung
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Die in den Figuren gezeigten Teile sind einzeln nummeriert, und die diesen Nummern entsprechenden Teilenamen lauten wie folgt:
- 1.
- Hydraulische Schnittstellenvorrichtung
- 2.
- Körper
- 2.1.
- Obere Sohle
- 2.2.
- O-Ring Sitzfläche
- e.
- Wandstärke
- 3.
- Membran
- 4.
- Dichtelement
- 5.
- Abdeckung
- 6.
- Schraube
- 7.
- Mutter
- 8.
- Hydraulisches Einlassloch
- 9.
- Flüssigkeitsauslassloch
- 10.
- Hydraulikflüssigkeitskammer
- 11.
- Wertvolleflüssigkeitskammer
- 12.
- Steuerelement
- 13.
- Flüssigkeitsanschlussrohr
- 14.
- Verbindungsschlitz
- 15.
- Mikro - Flüssigkeitssystem
- 16.
- Einlassöffnung des Mikro - Flüssigkeitssystems
- 100.
- Arbeitsweise der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung
- 101.
- Füllen/Zuführen der Wertvolleflüssigkeitskammer mit wertvoller Flüssigkeit
- 102.
- Zufuhr von Flüssigkeit / Halbflüssigkeit in die Hydraulikflüssigkeitskammer
- 103.
- Die Erhöhung des Flüssigkeitsdruckwertes auf der Membran und die Elastizität der elastischen Membran
- 104.
- Injizieren der wertvollen Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsauslassöffnung in das Mikroflüssigkeitssystem oder in ein beliebiges Reservoir / in das System
- 105.
- Integration in ein Mikroflüssigkeitssystem oder in ein beliebiges System
- 106.
- Anschließen des Mikroflüssigkeitssystems an die hydraulische Schnittstellenvorrichtung
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Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) um sicherzustellen, dass die wertvollen Flüssigkeiten wie Lösungen, Arzneimittel, biologische Proben, die in On-Chip-Labor- und Mikroflüssigkeitssystemen verwendet werden, ohne Verlust und in der gewünschten Menge bewegt werden können und dass genau die gewünschten Mengen an das System geliefert werden können, an das sie angeschlossen sind.
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In der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) sind als Hydraulikflüssigkeitskammer (10) und Wertvolleflüssigkeitskammer (11) zwei Vorratsbehälter/Abteile ausgebildet, um wertvolle Flüssigkeiten auf das zu übertragende System zu übertragen. Die Membran (3), die keine Flüssigkeits- oder Gasdurchlässigkeit aufweist und eine flexible Struktur umfasst, trennt die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) voneinander.
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Die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) ist die Kammer, in der jegliches Flüssigkeit / Halbflüssigkeit positioniert wird, und die obere Sohle (2.1) der Hydraulikschnittstellenvorrichtung (1) befindet sich innerhalb des hohlen zylindrischen Formkörpers (2), der geschlossen ist. Der Durchmesser der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) ist immer kleiner als der Durchmesser des Körpers (2).
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Die Membran (3) wird auf die offene Basis des Körpers (2) und die Abdeckung (5) entsprechend auf die Membran (3) gelegt. Somit werden durch Schließen der offenen Körperboden mit der Membran (3) die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) innerhalb des Körpers (2) und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) zwischen der Membran (3) und der Abdeckung (5) gebildet.
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Durch Aufbringen der Membran (3) auf dem Körper (2) wurde zu einer zylindrischen Struktur verarbeitet, die im Inneren eine Hydraulikflüssigkeitskammer (10) aufweist, deren Körper (2) mit einer zylindrischen Form und offenem Boden, und obere Sohle (2.1) und die andere Sohle geschlossen sind (beide Sohlen in geschlossener Form).
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Eines der wichtigsten Merkmale der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) der vorliegenden Erfindung ist, dass die wertvolle Flüssigkeit in der Wertvolleflüssgkeitskammer (11) und das Flüssigkeit / Halbflüssigkeit in der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) nicht miteinander in Kontakt kommen und keine Diffusion zwischen ihnen besteht. Vor dem Aufbringen dieser Membran (3) auf den Körper (2), die verwendet wird, um die Abdichtung sicherzustellen und die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) voneinander zu trennen, wird an der offenen Öffnung des Körpers (2) eine O-Ring-Sitzfläche (2.2) gebildet. Die O-Ring-Sitzfläche (2.2) hat die Form eines Kanals, der sich im Körper (2) entlang der Wand des zylindrischen Körpers (2) befindet. Der O-Ring ist so positioniert, dass er mit der Sitzfläche (2.2) übereinstimmt, und in die Sitzfläche (2.2) vollständig sitzt und ein Dichtelement (4) ist positioniert, damit eine Leckage der Flüssigkeit / der Halbflüssigkeit in der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) aus der Innenwand des Körpers (2) nicht möglich wird. Somit besteht die in 2 gezeigte hydraulische Schnittstellen-vorrichtung (1) in Reihenfolge aus dem Körper (2), dem Dichtelement (4), das auf der O-Ring-Sitzfläche (2.2) an der Innenwand des Körpers positioniert ist, der Membran (3), die mit dem Dichtungselement (4) auf dem Körper (2) angeordnet ist, und der Abdeckung (5), die auf der Membran (3) angeordnet ist.
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Der Körper (2) mit einem Dichtelement (4) an seiner Innenwand und die Abdeckung (5) wurde so zusammengesetzt, dass die Membran (3) zwischen ihnen belassen wurde, um das Mischen der Flüssigkeit / der Halbflüssigkeit der wertvollen Flüssigkeit in der WertvolleFlüssigkeitskammer (11) zwischen dem Deckel (5) und der Membran (3)und in der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) zwischen der Membran (3) und dem Körper (2) miteinandern zu verhindern.
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In dieser Ausführungsform der Erfindung werden der Körper (2) und die Abdeckung (5), die mit dem Dichtungselement (4) und der Membran (3) dazwischen übereinander angeordnet sind, mittels Schrauben (6) und Muttern (7) zusammengebaut.
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Es gibt mehr als einen Verbindungsschlitz (14) an der Wandstärke (e) des Körpers (2), die sich aus der Durchmesserdifferenz zwischen der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) und dem Körper (2) ergeben. Nachdem Übereinandersetzen einer Membran (3) zwischen dem Körper (2) und der Abdeckung (5) werden die Verbindungsschlitze (14) an der Abdeckung (5) und der Körper (2) so eingesetzt, dass sie miteinandern korrespondieren. Nachdem die Verbindungsschlitze (14) am Körper (2) und die Verbindungsschlitze (14) an der Abdeckung (5) miteinander korrespondieren, erfolgt die Montage des Körpers (2) und der Abdeckung (5) mittels Passierens der Schrauben (6) durch die korrespondierenden Verbindungsschlitze (14).
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Am freiliegenden Ende jeder Schraube (6) wird eine Mutter (7) angebracht und die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) wird durch Montieren des Deckels, zwischen dessen eine Membran (3), die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11), die durch eine Membran (3) voneinander getrennt sind, sich befinden, und des Körpers (2) in stabiler Weise in ihre in 1 gezeigte endgültige Form gebracht.
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In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann der zylindrische Körper (2) eine Struktur mit einem geschlossenen, vorzugsweise quadratischen, rechteckigen oder polygonalen Boden und einer Hydraulikflüssigkeitskammer (10) im Inneren sein. Abhängig von der Form des Körpers (2) können die zu verwendende Struktur der Membran (3), des Dichtungselements (4) und der Abdeckung (5) auch so gestaltet werden, dass sie mit der Form des Körpers (2) kompatibel sind. Die erwähnte Abdeckung (5) und der Körper (2) können einteilig sein oder aus mehr als einem Stück bestehen, das abnehmbar ist oder kombiniert werden kann.
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In alternativen Ausführungsformen der Erfindung sind der Deckel (5), der eine Membran (3), die voneinander getrennten HydraulikFlüssigkeitskammer (10) und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) aufweist und der Körper (2) dicht ohne Schraube (6) und Mutter (7) auch durch alternative Methoden wie Kleben oder Ultraschallschweißen verbunden werden.
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Auf der geschlossenen oberen Sohle (2.1) des Körpers (2), den die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) der Erfindung aufweist, befindet sich in irgendeiner Stelle ein hydraulisches Einlassloch (8) . In die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) im Körper (2), deren Öffnung (3) mittels der Membran verschlossen ist, wird die Flüssigkeit / die Halbflüssigkeit durch das hydraulische Einlassloch (8) zugeführt.
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In einer bestimmten Stelle auf der Abdeckung (5) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) der vorliegenden Erfindung ist das Flüssigkeitsauslassloch (9) positioniert. Dank des Flüssigkeitsauslasslochs (9) wird das Übertragen der wertvollen Flüssigkeit in der zwischen der Membran (3) und der Abdeckung (5) gebildeten Wertvolleflüssigkeitskammer (11) in das gewünschte System sichergestellt.
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In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das hydraulische Einlassloch (8) und das Flüssigkeitsauslassloch (9) von außen innerhalb der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) zu erreichen und / oder zu eingreifen.
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Die vorliegende Erfindung wird verwendet, um den Flüssigkeitsfluss in Mikroflüssigkeit Vorrichtungen zu steuern. In der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) sind die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) mit Flüssigkeit / Halbflüssigkeit, die durch die Membran (3) voneinander getrennt / unabhängig ist, und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) mit wertvoller Flüssigkeit in 4 gezeigt.
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Die Hauptaufgabe der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) besteht darin, sicherzustellen, dass die wertvollen Flüssigkeiten, die in Mikromengen bewegt werden, verlustfrei in der gewünschten Menge bewegt und an das System geliefert werden, an das sie in den genau gewünschten Mengen angeschlossen sind. Für den Einsatz; Die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) ist hauptsächlich in das zu verwendende Mikroflüssigkeitssystem (15) oder in jedes relevante System integriert, in dem die Flüssigkeit direkt aus dem Auslass (9) übertragen wird und wo sie zur Verwendung geeignet ist. In 5 ist die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1), die in das Mikroflüssigkeitssystem (15) integriert und mit dem Steuerelement (12) verbunden ist, gezeigt.
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Das Steuerelement (12) ist das System, das die Flüssigkeit / Halbflüssigkeit der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) der Hydraulikschnittstellenvorrichtung (1) zuführt. Das andere Ende des Flüssigkeitsanschlussrohrs (13), dessen eines Ende mit dem Steuerelement (12) verbunden ist, ist mit dem hydraulischen Einlassloch (8) verbunden / eingeführt. Das vom Steuerelement (12) zugeführte Flüssigkeit / Halbflüssigkeit wird über das Anschlussrohr (13) in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) übertragen.
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Das Mikroflüssigkeitssystem (15) ist andererseits das System, durch das die aus der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) austretende wertvolle Flüssigkeit übertragen wird. Die Einlassöffnung (16) des MikroFlüssigkeitssystems, die das Mikroflüssigkeitssystem (15) aufweist, das von knapp unterhalb der Abdeckung (5) mit der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) verbunden ist, wird mit dem Flüssigkeitsauslassloch (9), das auf der Abdeckung (5) positioniert ist und sich zur Wertvolleflüssigkeitskammer (11) erstreckt, verbunden / montiert.
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Die Verbindung / die Montage des hydraulischen Einlassloch (8) des Flüssigkeitsanschlussrohrs (13) mit dem Flüssigkeitsauslassloch (9) des Einlasslochs (16) des Mikroflüssigkeitssystems kann durch Verkleben, durch mechanische Befestigung mit dem Befestigungselement erfolgen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das wertvolle Flüssigkeit, die aus der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) austritt, in ein beliebiges Reservoir / System übertragen / entladen werden, ohne physikalisch mit einem System verbunden zu sein.
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Das Arbeitsverfahren (100) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1), das es ermöglicht, die in Mikromengen bewegten kostbaren Flüssigkeiten verlustfrei in der gewünschten Menge zu bewegen und in genau den gewünschten Mengen an das System zu übertragen, an das sie angeschlossen sind, umfasst im Allgemeinen die folgenden Prozessschritte:
- • Befüllen / Zuführen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) mit der wertvollen Flüssigkeit (101), während das Volumen der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) der Hydraulikschnittstellenvorrichtung (1), in der eine Flüssigkeit / eine Halbflüssigkeit oder eine andere Flüssigkeit nicht vorhanden ist, auf dem maximalen Niveau und das Volumen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) auf dem Minimalniveau steht,
- • Zuführen von Flüssigkeit / Halbflüssigkeit (102) vom Steuerelement (12) zur Hydraulikflüssigkeitskammer (10), die der Hydraulikschnittstellenvorrichtung (1) gehört,
- • Erhöhen des Flüssigkeitsdruckwertes auf der Membran (3) und Ausdehnen der der elastischen Membran (3) (103) durch Einfüllen der Flüssigkeit / der Halbflüssigkeit in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10)
- • Einspritzen der wertvollen Flüssigkeit (104) in das Mikroflüssigkeitssystem (15) oder in ein beliebiges Reservoir / System durch das Flüssigkeitsauslassloch (9) durch die Membran (3), die sich durch Druck auf die wertvolle Flüssigkeit in der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) ausdehnt.
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In der Arbeitsmethode (100) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung kann, falls angefordert ist, vor Beginn der Arbeit können die folgenden Prozessschritte durchgeführt werden;
- • Integrieren der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) in das Mikroflüssigkeitssystem (15), für das es verwendet werden soll, oder in ein beliebiges System (105),
- • Verbinden des Mikroflüssigkeitssystems (15) mit der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) knapp vom unteren Teil der Abdeckung (5) des Körpers (2) (106). Somit kann die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) physikalisch in verschiedene Systeme integriert werden.
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Die Schnittansicht, die den Status der Standardstruktur der nicht verwendeten hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) zeigt, ist in 3 zu sehen. Wenn die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) leer ist oder die Hydraulikflüssigkammer (10) und die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) auf beiden Seiten der Membran (3) der gleichen Druckkraft ausgesetzt sind, ist das Volumen der Hydraulikflüssigkeitskammer (10) innerhalb der Hydraulikschnittstellenvorrichtung (1) auf dem maximalen Niveau und das Volumen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) auf dem minimalen Niveau. Der Hauptgrund für diese Situation ist, dass die Membran (3) neben der Abdeckung (5) zwischen dem Körper (2) und der Abdeckung (5) positioniert ist. Aufgrund der Positionierungsart der Membran (3) innerhalb der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) ist das Volumen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) innerhalb der leeren hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) nahezu null.
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Nachdem die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) mit der wertvollen Flüssigkeit gefüllt ist, nimmt das Volumen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) wegen der elastischen Struktur der Membran (3) zu.
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Das im Steuerelement (12) enthaltene Flüssigkeit / Halbflüssigkeit wird in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) überführt, indem es über das Flüssigkeitsanschlussrohr (13) durch das hydraulischen Einlassloch (8) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) geleitet wird. Mit dem Füllen der Flüssigkeit / Halbflüssigkeit in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) beginnt sich die elastische Membran (3) zu dehnen. Während des Übertragens der Flüssigkeit / der Halbflüssigkeit vom Steuerelement (12) durch das Flüssigkeitsanschlussrohr (13), nimmt das Volumen der hydraulischen Flüssigkeitskammer (10) zu und das Volumen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) nimmt mit der gleichen Rate ab.
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Solange der Füllvorgang der hydraulischen Flüssigkeitskammer (10) fortgesetzt wird, steigt der Flüssigkeitsdruckwert auf der Membran (3) an. Wenn der Druckwert in der hydraulischen Flüssigkeitskammer (10) über den Druckwert in der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) steigt, beginnt sich die Membran (3) in Richtung der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) und des Flüssigkeitsauslasslochs (9) zu dehnen. Somit wird die wertvolle Flüssigkeit in der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) mittels der Membran (3), die sich durch Druck auf sie ausdehnt, durch das Flüssigkeitsauslassloch (9) in das Mikroflüssigkeitssystem (15) oder in ein beliebiges Reservoir injiziert.
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Dank der oben beschriebenen hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) wurde jede nicht wertvolle Flüssigkeit / jede nicht wertvolle halbflüssige Flüssigkeit als treibende Kraft verwendet. Eines der größten Probleme, die im Stand der Technik auftreten, ist der Verlust von wertvoller Flüssigkeit, das in dem Flüssigkeitsanschlussrohr (13) verbleibt, wird durch Verwendung von nicht wertvoller Flüssigkeit / Halbflüssigkeit in der Flüssigkeitsanschlussrohr (13) der hydraulischen Schnittstellen-vorrichtung (1) und durch die Übertragung der wertvollen Flüssigkeitsmenge in die Wertvolleflüssigkeitskammer (11) minimiert. Somit ist der Prozess der Übertragung der wertvollen Flüssigkeit zum Mikroflüssigkeitssystem (15), ohne dass die wertvolle Flüssigkeit in der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) verbleibt, leicht abgeschlossen.
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Die Injektion der gesamten oder der gewünschten Menge wertvoller Flüssigkeit in das Mikroflüssigkeitssystem (15) hängt von der Füllrate der hydraulischen Flüssigkeitskammer (10) mit der Flüssigkeit / der Halbflüssigkeit ab.
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Die Flüssigkeit / die Halbflüssigkeit, die vom Steuerelement (12) in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) gefüllt wird, kann je nach Benutzerpräferenz, unter der Bedingung, dass es inkompressibel ist, variieren. Da die betreffende Flüssigkeit / Halbflüssigkeit keine anderen Eigenschaften außer inkompressibel zu sein haben muss, ist es möglich, die nicht wesentlich wertvollen Flüssigkeiten / Halbflüssigkeiten zu verwenden. Somit ermöglicht die hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) den Prozess der Übertragung von wertvoller Flüssigkeit an die Mikroflüssigkeitssysteme (15) zu geringeren Kosten ohne Verlust von wertvoller Flüssigkeit.
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Da die Membran (3) der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) der vorliegenden Erfindung eine Struktur aufweist, die für Flüssigkeit und Gas nicht durchlässig ist, kann sich das in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) gefüllte Flüssigkeit nicht mit der wertvollen Flüssigkeit in der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) vermischen. Dies ermöglicht die Realisierung eines wertvollen Flüssigkeitsabgabeprozesses, der für den beabsichtigten Zweck ideal ist.
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Die Position der Membran (3) in der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) ist für die vorliegende Erfindung von großer Bedeutung. Aufgrund der Tatsache, dass zwischen der Membran (3) und der Abdeckung (5) eine Kammer oder ein Element nicht vorhanden ist, um ein Volumen zu erzeugen, und dass die geometrischen Strukturen der Membran (3) und der Abdeckung (5) gleich sind, wird im Falle, dass die Wertvolleflüssigkeitskammer (11)leer ist, die Membran (3) sich in einer freien Position befinden und so kann sichergestellt werden, dass das Volumen der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) Null wird.
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Diese Situation stellt sicher, dass das Zurücksetzen des Volumens in der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) möglich wird, falls Flüssigkeit / Halbflüssigkeit innerhalb des Steuerelements (12) vollständig in die Hydraulikflüssigkeitskammer (10) gefüllt ist, wenn man die wertvolle Flüssigkeit injizieren möchte. Infolge des Prozesses der Übertragung der gesamten wertvollen Flüssigkeit in das Mikroflüssigkeitssystem (15) durch das Zurücksetzen des Volumens in der Wertvolleflüssigkeitskammer (11) wird das Verbleiben der wertvollen Flüssigkeit in der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) verhindert. Die Position der Membran (3) verhindert die Bildung eines Totvolumens innerhalb der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) für die wertvolle Flüssigkeit.
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Dank der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) der vorliegenden Erfindung können wertvolle Flüssigkeiten ohne Verlust zu Mikroflüssigkeitssystemen (15) befördert werden. Aufgrund der Struktur der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) wird innerhalb der hydraulischen Schnittstellenvorrichtung (1) kein Totvolumen gebildet und ein wertvoller Flüssigkeitsverlust wird beseitigt. Insbesondere, durch die Unabhängigkeit der vom Steuerelement (12) zugeführte Flüssigkeit / Halbflüssigkeit von der wertvollen Flüssigkeit entfällt die Verpflichtung, die gesamte hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) mit wertvoller Flüssigkeit zu füllen. In Fällen, in denen die erfindungsgemäße hydraulische Schnittstellenvorrichtung (1) verwendet wird, minimiert dies die Verluste an wertvollen Flüssigkeiten, die hoch wertvolle biologische Probenflüssigkeiten und / oder biologische Partikel enthalten, und dadurch werden sowohl die Probenverluste fast beseitigt als auch die Materialverluste reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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