DK166635B1 - Roersamlestykke uden doedvolumen - Google Patents

Description

i DK 166635 B1

Opfindelsen angår et rørsamlestykke til samling af to rørlængder med samme diameter, og omfattende et rørformet hus med en gennemgående boring, hvori der er optaget gri-bestykker til fastholdelse af rørlængderne i afstand fra 5 disses frie rørender.

Der kendes flangeløse rørsamlestykker, eksempelvis som handelsført under varemærket "Omnifit", som i det mindste fra begyndelsen kan tilvejebringe en rørforbindelse uden 10 dødvolumen, men de kendte rørsamlestykker af denne art er kostbare at fremstille, har en begrænset genbrugsmulighed, er noget vanskelige at fremstille og har efter en vis rimelig benyttelsestid en tendens til delvis at afmonteres internt og tilvejebringe et ikke uvæsentligt 15 dødvolumen. Disse rørsamlestykker er endvidere udformet udelukkende til anvendelse i forbindelse med høje tryk og er derfor overdimensionerede til anvendelse i biomedicinske prøvevæskeanalyseanlæg, som arbejder med små tryk og hvor det er af allerstørste vigtighed at undgå et død-20 volumen hvori der kan opsamles prøvevæskerester som på uheldig måde overføres til en efterfølgende prøvevæske-analyse.

Fra beskrivelsen til USA patent nr. 3 880 452 kendes et 25 rørsamlestykke med en variabel boring til samling af rørlængder af forskellig diameter, og kan som sådant ikke tilvejebringe en direkte rør-imod-rør-forbindelse. Dette rørsamlestykke er endvidere noget komplekst og kostbart at fremstille, og omfatter nødvendigvis et forholdsvis 30 stort dødvolumen.

Fra beskrivelsen til USA patentskrift nr. 3 889 712 kendes ventilforbindende boringer til forbindelse med separate rørlængder, men dette umuliggør også en direkte rør-35 mod-rør-forbindelse og opviser igen ret store dødvolumi- na.

2 DK 166635 B1

Der kendes også andre markedsførte rørforbindelsesstykker med et forholdsvis lille dødvolumen, men disse kan heller ikke tilvejebringe en direkte rør-mod-rør-forbindelse, idet de kræver indføring af et "fremmed" centralt legeme 5 i fluidumstrømvejen gennem samlestykket, og de er også primært udformet til forbindelse af metalrørlængder under forholdsvis høje tryk og er således klart overdimensioneret til anvendelse i forbindelse med rørstrækninger af fluorcarbon-polymerer til anvendelse i prøvevæskeanalyse-10 anlæg.

Fra beskrivelsen til USA patent nr. 4 313 331 kendes et rørsamlestykke med en kompleks og kostbare snapudløsningsring og et stærkt maskinbearbejdet hus, som også har 15 et væsentligt dødvolumen.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe et rørsamlestykke af den indledningsvis angivne art, der er velegnet til samling af rørlængder i især biomedicinske prøve-20 væskeanalyseanlæg.

Rørsamlestykket ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommeligt ved, at der imellem de to gribestykker i boringen, er optaget en styrebøsning, som frit kan bevæge 25 sig frem og tilbage i boringen, og i hvis gennemgående boring kan optages de frie rørender under disses anlæg mod hinanden på en sådan måde at de fra gribestykkerne udragende rørendestykker er rettet ind med hinanden.

30 Herved opnås, at der tilvejebringes et rørsamlestykke hvormed der med sikkerhed undgås et dødvolumen idet rørenderne vil holdes sikkert i anlæg mod hinanden.

Rørsamlestykket ifølge opfindelsen er særligt velegnet 35 til anvendelse ved samling af rørlængder af fluorcarbon-polymerer eller lignende materialer i biomedicinske væs-keprøveanalyseanlæg, som anvender en ikke-blandbar isole- 3 DK 166635 B1 rende væske eller ’’olie" til at minimere overføring af prøvevæskerester og derved maksimere nøjagtigheden af væskeprøveanalyseresultaterne- 5 Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 viser fra enden en foretrukken udførelsesform af rørsamlestykket ifølge opfindelsen, 10 fig. 2 et aksialsnit igennem det i fig. 1 viste rørsamle-stykke langs planet 2-2, og fig. 3 et længdesnit gennem et skærefikstur til anvendel-15 se ved fremstillingen af rørsamlestykket ifølge opfindel sen.

Det i fig. 1 og 2 viste rørsaml es tykke 10 anvendes til samling af enderne 12 og 14 på rørlængder 16 og 18 med 20 samme diameter.

Samlestykket 10 omfatter et i det væsentlige rørformet todelt hus bestående af to udvendigt roulleterede rørlegemer 22 og 24 med åbne ender. Som vist i fig. 2 er rør-25 legemet 22 gevindskåret udvendigt ved sin nederste ende 26, og rørlegemet 24 er komplementært indvendigt genvindskåret som angivet ved 27. Rørlegemerne 22 og 24 kan således let forbindes med hinanden til dannelse af det samlede rørformede hus og lige så let adskilles igen.

30 Rørlegemet 22 omfatter en boring med varierende diameter eller et indvendigt rum 28, som er delvis lukket ved husets øvre ende af en indre væg 29 og delvis lukket ved husets nedre ende af en indre væg 30 på rørlegemet 24.

35

Gribestykker 32 til fastholdelse af de samlede rørlængder 16 og 18 er udformet som ens holderinge 34 og 36 som er 4 DK 166635 B1 anbragt i boringen 28, og er indrettet til at gribe fast om de respektive rørlængder 16 og 18 ved disses endepartier 38 og 40 beliggende nærved, men i kort afstand fra de respektive rørender 12 og 14, Herved efterlades i det 5 væsentlige "frie" rørendepartier henholdsvis 39 og 41, der strækker sig længere end holderingene 34 og 36 ind i rørsamlestykket 10's indre.

Hver af de spejlvendt udformede holderinge 34 og 36 om-10 fatter en aftrappet boring som angivet ved 42 for holderingen 36. Boringen 42 omfatter en længde 44 med en noget mindre diameter end yderdiameteren af rørpartiet 40, og som i samvirkning med holderingens 36 skarpe inderkant 46 kan modstå betydelige kræfter, der kunne søge at trække 15 rørlængden 18 ud af holderingen 36 i opadgående retning i fig. 2, og som på tilsvarende måde kan modstå meget stærke kræfter, der kunne søge at bevæge holderingen nedad i fig. 2 i forhold til rørlængden 18. Boringen 42 omfatter endvidere en længde 45 med en noget større diameter end 20 yderdiameteren af rørlængden 18, og som i forening med holderingens rejfede boringskant 50 gør det nemmere at fastgøre holderingen 36 på rørlængden 18 som nærmere beskrevet nedenfor. Det forstås, at holderingen 34 med samme opbygning vil samvirke med rørlængden 16 på samme måde 25 som holderingen 36 samvirker med rørlængden 18.

Holderingenes 34 og 36 yderdiameter er noget mindre end boringens 28 diameter hvorved der tilvejebringes mellemliggende frigange som angivet ved henholdsvis 52 og 54 i 30 fig. 2. Holderingene 34 og 36 kan i hovedsagen frit bevæge sig frem og tilbage i boringen 28, men dog i et noget begrænset omfang.

Rørsamlestykket 10 omfatter endvidere et rørendestyre- og 35 centreringsorgan 56, der er udformet som en i det væsentlige rørformet bøsning 58 med en gennemgående boring 60, i hvilken de respektive "frie" rørendepartier 39 og 41 5 DK 166635 B1 strækker sig som vist til anlæg med rørenderne 12 og 14 mod hinanden. Boringens 60 diameter er noget større end rørlængdernes 16 og 18 yderdiameter til dannelse af en mellemliggende frigang 62 for rørendepartierne 39 og 41, 5 og bøsningens 58 yderdiameter er noget mindre end boringens 28 diameter til dannelse af en mellemliggende fri-gang 64. Herved kan rørendepartierne 39 og 41 i hovedsagen frit bevæge sig frem og tilbage i boringen 60, men dog i et noget begrænset omfang, og selve bøsningen 58 10 kan også bevæge sig frit frem og tilbage i boringen 28, men dog igen i et noget begrænset omfang.

Som vist i fig. 2 er et forspændingsorgan 66, der er udformet som en skruefjeder 68 med en passende fjederkraft, 15 anbragt som vist i boringen 28 omkring rørlængden 18 og liggende an imod holderingens 36 øvre ende til forspæn-ding af denne og derved af rørlængdens 18 endeparti 41 imod rørlængdens 16 endeparti 39. Herved forspændes rørenden 14 til fast anlæg imod rørenden 12. En rotations-20 hindrende pakskive 70 er anbragt mellem skruefjederen 68 og rørlegemets 22 indervæg 29 til at forhindre en drejning af fjederen og derved af holderingen 36 og rørenden 14 i forhold til rørenden 12. Derved opstår der et fast og forholdsvis ubevægeligt anlæg imellem rørenderne 14 og 25 12, og størrelsen af kompressionskræfterne kan let be stemmes i overensstemmelse med fjederkraftværdien for skruefjederen 68 og dennes ukomprimerede længde i forhold til afstanden mellem de relevante flader af pakskiven 70 og holderingen 36.

30

Til brug eksempelvis i biomedicinske diagnostiske anlæg som nærmere beskrevet nedenfor, hvor rørlængderne 16 og 18 er fremstillet af et velegnet inaktivt og fleksibelt materiale, såsom teflon eller lignende, med koldstrøms-35 egenskaber, er holderingene 34 og 36 og bøsningen 58 fortrinsvis fremstillet af et let tilgængeligt og let bearbejdeligt metal af en passende styrke og modstandsdygtig 6 DK 166635 B1 over for korrosion, eksempelvis stangformet rustfrit stål med en passende diameter. Skruefjederen 68 og den rotationshindrende pakskive 70 fremstilles metal, som er velegnet til den pågældende funktion. Rørlegemerne 22 og 24 5 fremstilles fortrinsvis af plastmateriale og støbes med den ønskede form.

Holderingenes 34 og 36 og bøsningen 58 afskæres under fremstillingen nemt til de påkrævede længder og udbores 10 til dannelse af boringerne 42 og 60. Det bemærkes især, at den aftrappede holderings boring 42 kan foretages i én boreoperation ved hjælp af en passende udformet boreenhed .

15 Indsætningen af de respektive rørlængder i holderingene eksempelvis rørlængden 18 i holderingen 36, sker let efter en simpel skrå afskæring af rørendepartiet 41, eksempelvis ved hjælp af et sædvanligt barberblad, og en indskydning af endepartiet i boringslængderne 45 og indtryk-20 ning gennem boringslængden 44 i tilstrækkelig grad til at kunne gribe endepartiet med fingrene eller om påkrævet ved hjælp af en niptang. Derefter trækkes rørendepartiet 41 gennem boringen 42 tilstrækkeligt langt til at strække sig lidt længere ud fra holderingen 36 end som senere på-25 krævet til samlinger.

Holderingen, som således er trukket ind ove rrørlængden anbringes derefter som vist i fig. 3 i en passende dimensioneret aftrappet boring 72 i et skærefikstur 74, der 30 fortrinsvis er fremstillet af et passende hårdt metal, såsom stål. Herved vil rørlængdens 18 skråt afskårne endeparti 41 rage op over fiksturen 74, og det ses, at afstanden L mellem holderingens 36 overflade 76 og fikstu-rens 74 overflade 78 er omhyggeligt forud bestemt til at 35 være nøjagtig lig med den ønskede længde af rørendepartiet 41 til brug i rørsamlestykket 10. Derefter bringes et barberblad eller et lignende meget skarpt skæreredskab 80 DK 166635 B1 7 i fast overfladeberøring med fiksturens overflade 78 og bevæges hurtigt fra venstre mod højre til rent og skarpkantet at afskære rørendepartiet 41 til den forudbestemte ønskede længde. Indsætningen af rørlængden 16 i holderin-5 gen 34 og afskæringen af rørendepartiet 39 til præcis den ønskede længde sker på nøjagtig samme måde.

Selv om den aftrappede boring 42 i holderingen 36, og den ligeledes aftrappede boring i holderingen 34, rummer en 10 længde 44 med en diameter, som er mindre end diameteren af rørlængden 18 og derved resulterer i en tilsvarende formindskelse, eksempelvis ca. 10%, af inder- og yderdia-meterne af rørpartiet 40, som strækker sig igennem boringslængden 44 vil den matricelignende ekstrudering, som 15 holderingen 36 udøver på rørlængden 18 under dennes gen-nemtrækning som beskrevet ovenfor, i forening med koldstrømningsegenskaberne for teflon eller et lignende fluorcarbon-polymer-rørmateriale, sikre at der tilvejebringes glatte og ensartede overgange til og fra rørpar-20 tiet 40 med formindsket diameter som altså ikke i væsentligt grad vil hindre fluidumstrømningen gennem røret.

Rørsamlestykket 10 med de indsatte og afskårne dele som beskrevet ovenfor monteres let ved at anbringe de respek-25 ti ve komponenter som vist i fig. 2o g derefter tilspænde rør legemerne 22 og 24 mod hinanden ved en drejning i gevindet 26, 27.

Herved er der tilvejebragt en særlig hensigtsmæssig sam-30 ling af rørenderne 12 og 14 i anlæg mod hinanden uden noget dødvolumen eller mulighed for væskegrænselagsudsivninger. Der er således tilvejebragt en ubrudt fluidumstrømningsmulighed fra rørlængden 16 til og igennem rørlængden 18 eller omvendt. Dette er især fordelagtigt når 35 rørsamlestykket skal anvendes i automatiserede væskeprø-veanalyseanlæg, på grund af, at ethvert rumfang eller dødvolumen, som ikke er gennemskyllet og hvor bundfaldet 8 DK 166635 B1 fra en foregående væskeprøve kan akkumuleres, kan forurene en efterfølgende væskeprøve og gøre analyseresultaterne unøjagtige i forhold til gældende standarder.

5 Endvidere vil den omstændighed, at holderingene 34 og 36 og bøsningen 58 kan bevæge sig frit frem og tilbage i boringen 28, men dog i begrænset omfang, og at bøsningen 58 også virker til at centrere de respektive rørendepartier 39 og 41, forhindre en skråstilling eller udbuling af 10 disse ved påtrykning af over- eller undertryk fra væsken i rørlængderne 16 og 18, og hele kraften fra skruefjederen 68 vil opretholdes ved anlægsstedet mellem rørenderne 12 og 14 til opretholdelse af et fast anlæg mellem disse.

Selv om der ved overskæringen af rørendepartierne skulle 15 forekomme mikroskopiske overfladeunøjagtigheder, vil den fast opretholdte fjederkraft i løbet af kort tid "hele" sådanne unøjagtigheder og tilvejebringe en acceptabel væsketæt forbindelse ved rørendernes anlægssted.

20 Angående de i fig. 2 viste frigange, såsom frigangen 54 mellem holderingene 34, 36 og boringen 28 og frigangen 64 mellem bøsningen 58 og boringen 28, bemærkes, at en normal fremstillingstolerance på 0,13 mm har vist sig at være tilfredsstillende. Hvad angår frigangen 62 mellem 25 rørendepartierne 39, 41 og boringen 60 i bøsningen 58 bemærkes, at for rørlængder med en nominel yderdiameter på 1,5 mm og en nominel inderdiameter på 1,0 mm har en let prespasning af rørendepartikerne i bøsningen med en maksimal frigang på 0,013 mm vist sig at være tilfredsstil-30 lende uden at mærkbart påvirke bøsningens 58 flugtende funktion via frigangen 62.

Med den beskrevne opbygning af rørsamlestykket 10 ifølge opfindelsen vil dette bevare sin strukturelle og funktio-35 nelle integritet med væsketryk på op over 690 kPa og vakuum på mindst 1 at.

9 DK 166635 B1 Rørsamlestykket 10 ifølge opfindelsen er billigt at fremstille og let at genbruge, idet man blot skal foretage en simpel afmontering af rørlegemerne 22 og 24 og fjerne de "gamle" rørlængder 16 og 18 fra holderingene 34 og 36, 5 idet disse rørlængder i alle tilfælde vil blive ødelagt på grund af holderingenes kraftige greb på rørlængderne. Herefter indsættes "nye" rørlængder i holderingene som beskrevet og de pågældende rørendepartier afskæres i de ønskede længder som beskrevet ovenfor i forbindelse med 10 fig. 3, og samlestykket 10 skrues påny sammen igen.

15 20 25 30 35

Claims (5)

1. Rørsamlestykke (10) til samling af to rørlængder (16, 5 18) med samme diameter, og omfattende et rørformet hus med en gennemgående boring (28), hvori der er optaget gribestykker (34, 36) til fastholdelse af rørlængderne (16, 18) i afstand fra disses frie rørender (12, 14), kendetegnet ved, at der imellem de to gribe-10 stykker (34, 36) i boringen (28), er optaget en styrebøsning (56), som frit kan bevæge sig frem og tilbage i boringen (28), og i hvis gennemgående boring (60) kan optages de frie rørender (12, 14) under disses anlæg mod hinanden på en sådan måde, at de fra gribestykkerne (34, 35) 15 udragende rørendestykker er rettet ind med hinanden.

2. Rørsamlestykke ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det ene af gribestykkerne (34, 36) frit kan bevæge sig frem og tilbage i boringen (28), og at der i det 20 rørformede hus endvidere er indrettet et fjederorgan (66), som er indrettet til at forspænde det nævnte ene gribestykke (34) i retning mod det andet gribestykke (36), med henblik på at holde rørenderne (12, 14) i anlæg mod hinanden. 25

3. Rørsamlestykke ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det nævnte andet gribestykke (36) også kan bevæge sig frit frem og tilbage i boringen (28). 30

4. Rørsamlestykke ifølge et eller flere af kravene 1-3, og hvor rørlængderne (16, 18) består af et fleksibelt materiale, kendetegnet ved, at gribestykkerne er udformet som holderinge (34, 36), hvis gennemgående boringer (42) til optagelse af rørlængderne (16, 18) har 35 dellængder (44) med en diameter, som er mindre end diameteren af rørlængderne (16, 18), med henblik på at holde disse fastklemt. DK 166635 B1

5. Rørsamlestykke ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at styrebøsningens (56) boring (60) har en diameter, som er større end diameteren af rørlængderne (16, 18), for at muliggøre en relativ bevægelse imellem disse. 5 10 15 20 25 30 35