专利名称：用于密闭容器取样系统的盖刺穿台的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及密闭容器取样系统，诸如临床化学分析仪，更具体地涉及用于密闭容器取样系统的刺穿台。
背景技术：
临床化学取样和分析系统常常使用密闭容器来容纳将要分析的样品。这种取样系统的主要和必要的功能之一是刺穿样品容纳在其中的密闭容器上的盖或塞子，在盖或塞子上形成一个开口以便随后插入取样探针。盖刺穿功能常常是由取样系统的盖刺穿台来进行。
在现有取样系统中，盖刺穿台常常采用具有X-形横截面的刺穿刀片。这种具有X-形横截面的现有刺穿刀片显示能够刺穿相对薄的盖或者塞子。但是，这种具有X-形横截面的现有刺穿刀片具有几个缺点。
这种具有X-形横截面的现有刺穿刀片的主要缺点之一是，它不适合于刺穿由橡胶材料或类似物制成的厚(例如，大约0.95cm(3/8英寸))盖或者塞子。当将取样探针插入形成在盖或者塞子上的X-形切口中时，探针需要较大的力来刺穿，结果导致运动误差并使步进电动机驱动停转。此外，在撤回刀片和探针的过程中，容器易于与刀片或者探针一起被提起，并且难于被压下。
这种具有X-形横截面的现有刺穿刀片的另一缺点是，当取样探针随后基本上插入形成在盖或者塞子上的X-形切口时，取样探针趋于重新密封盖或者塞子。这改变了样品容器内的压力分布线(取决于容器内的样品量)，这有损于样品的吸出以及在吸出循环过程中依靠检测压力变化的凝块检测系统。
这种具有X-形横截面的现有刺穿刀片的再一缺点是，当探针穿过被刺穿的盖或者塞子插入容器时，可能产生不可靠的液位检测。通常，容器盖或者塞子是由金属箔帽封支撑的按钮形硅橡胶件形成。尽管具有X-形横截面的刺穿刀片能够穿透金属箔，但它们仅切割金属箔使其具有X-形切口。当取样探针随后穿过盖或者塞子到达样品时，它常常触及金属箔并从而引起容量变化，这将产生不可靠的液位检测，从而导致在取样探针真正到达流体液位之前系统认为样品流体液位已经达到。
因此，需要提供具有新设计的刺穿刀片的刺穿台，这种刺穿刀片能够可靠地刺穿由橡胶材料或者类似物制成的厚盖或者塞子，并且也能够克服这种具有X-形横截面的现有刺穿刀片的缺点。
发明内容
本发明指向用于密闭容器取样系统诸如临床化学分析仪的刺穿台。
本发明的主要目的之一是提供用于密闭容器取样系统诸如临床化学分析仪的刺穿台。刺穿台采用新颖设计和制造的刺穿刀片，它们能够可靠地刺穿由橡胶材料或者类似物制成的厚盖或者塞子，并且也能够克服具有X-形横截面的现有刺穿刀片的缺点。
本发明的盖刺穿台采用具有H-形横截面的刺穿刀片，它们能够在样品容器顶部的盖上切割H-形开口。当随后插入取样探针时，取样探针将开口伸展成一个眼形开口，这提供了必要的通气，以便压力均衡。
本发明的盖刺穿台进一步设计用于与装有不同尺寸容器的搬运支架一起工作，并且利用一个盖存在传感器以检测盖或者塞子是否存在于容器顶部以便刺穿。它也利用往复运动机构来洗涤进行不同刺穿操作的刀片，以消除在样品容器之间的携带污染。此外，它还包括液压-气动润滑和洗涤机构，以润滑和洗涤进行不同刺穿操作的刀片。刺穿台也适合用于现有CTS系统。
本发明的这些和其它目的以及优点是通过一种刺穿台来实现的，该刺穿台包括具有两个竖直导杆的结构构架和可滑动地安装在导杆上的机架组件。设置一个步进电动机用于驱动引导丝杠，它又驱动机架组件沿着导杆上下移动。刀片夹持器安装在机架组件的上端。独立于机架的对准块组件沿着导杆滑动，并且通过机架组件的竖直移动被升降。刀片夹持器夹持着刺穿刀片组件，刺穿刀片组件包括具有两排平行的三个纵向狭槽的中心刀片、和分别在中心刀片的狭槽中与中心刀片相互连结在一起的两个横穿刀片，使得刺穿刀片组件具有大体上改进的H-形横截面，以刺穿样品容器上的厚盖或者塞子。对准块组件由复位弹簧偏置，以便在刺穿刀片组件刺穿盖或者塞子之后被撤回时保持容器向下。对准臂组件安装在对准块组件上并且悬在样品容器上方。臂组件具有洗涤塔以及安装到其上的油芯夹持器，它们居中地位于样品容器台的上方。这种设计使得刀片组件必须穿过油芯夹持器、油芯组件、洗涤台(或“洗涤室”)的内侧、并且穿过样品容器的盖或者塞子，如果合适的话。盖传感器包括在臂组件上，它确定是否存在一个盖，或者它仅仅是一个敞开的试管。臂使试管居中(无论盖的外径如何)，使得随后的切口与试管中心对准。另一传感器确定臂与止动部之间的竖直接触点，并因此确定试管高度。液压-气动系统在刺穿样品盖之后为刀片提供计量润滑和洗涤。两个接头安装到油芯夹持器上。提供洗涤功能的接头将洗涤溶液或者D.I.水经一组喷嘴供给到洗涤台。另一接头将少量硅油供给到油芯中，刀片在每个循环过程中通过油芯。
本发明的刺穿台的主要的独特和新颖特征包括具有H-形横截面的刺穿刀片的设计和结构、盖存在传感器的使用、处理不同尺寸容器的能力、以及自动洗涤和润滑机构的设计和结构，自动洗涤和润滑机构设计用于在两个刺穿操作之间洗涤和润滑刀片，以防止由携带样品导致的污染。
已经发现这种配置可以提供许多优点。正如以下详细解释的，具有H-形横截面的新型刺穿刀片适合用于刺穿由橡胶材料或者类似物制成的厚盖或者塞子。取样探针可以容易地插入形成在盖或者塞子上的H-形切口中，从而减小移动误差和避免使步进电动机驱动停滞。刀片和探针可以容易地撤回而不会提升样品容器。通过插入探针形成的眼形开口也提供了充分的通气，以便在容器内保持合适的压力分布。也可以避免金属箔帽封的问题，从而消除了探针通过被刺穿的盖或者塞子插入容器时任何不可靠的液位检测。
本发明以下将在其优选实施例中被描述。
通过以下结合附图的详细说明，本发明的上述和其它特征以及获得它们的方式将变得更加明显并且更加易于被理解。这些附图仅仅描述了本发明的一个典型实施例，因此并不限制本发明的范围。它们用于增加确切性和细节，其中图1是新的刺穿刀片的两个横穿刀片之一的侧视图；图2是新的刺穿刀片的中心刀片的侧视图；图3是新的刺穿刀片的两个横穿刀片中的另一刀片的侧视图；图4是由新的刺穿刀片形成的H形切口的俯视图；图5是通过将取样探针插入由新的刺穿刀片形成的H形切口而伸展的眼形开口的俯视图；图6是具有不同形态的容器的架子的侧视图，显示了本发明的刺穿台适合于与这种容器一起工作；图7是根据本发明的刺穿台的往复运动机构的侧视图，其中，往复运动装置在刺穿循环中处于“打开”位置；图8是根据本发明的刺穿台的往复运动机构的侧视图，其中，往复运动装置在洗涤循环中处于“闭合”位置；图9是本发明的刺穿台的对准臂组件的分解立体图；图10是本发明的刺穿台的润滑和洗涤液压-气动系统的示意图；图11是本发明的刺穿台的润滑泵机构的主视图；图12是洗涤塔和油芯夹持器的横截面图；以及图13是本发明的刺穿台的侧视图。
具体实施例方式
本发明提供一种用于密闭容器取样系统诸如临床化学分析仪的刺穿台。
如图1、2和3所示，三个刀片组装成具有H形横截面的新的刺穿刀片，包括第一横穿刀片1、中心刀片2和第二横穿刀片3。中心刀片2具有两排平行纵向狭槽，用于分别插入两个横穿刀片1和3。横穿刀片1和3被锁定在中心刀片2的的狭槽4中以组装成新的刺穿刀片。当组装时，中心刀片2处于一个与两个横穿刀片1和3垂直的平面上，以使组装后的刺穿刀片具有改进的大体为H-形横截面的结构。在该结构中，中心刀片2与横穿刀片1和3相互加强，形成组合的刀片组件，它是足够的硬和坚固以刺穿样品容器的厚的橡胶盖或者塞子。每个刀片的尖锐端是V-形或者倒V-形，这将减小盖上的刺穿载荷以使刺穿过程中盖的伸展最小。例如，中心刀片2以及横穿刀片1和3可以由淬火到Rc 58-60并涂覆有氮化钛的440型不锈钢制成。刺穿刀片上的诸如氮化钛的硬涂覆层有助于保持刀片的切削刃并增加刀片的润滑性。优选地，每个刀片的厚度为0.38mm(0.015英寸)。横穿刀片可以具有位于刺穿端的小狭槽72，用于使样品容器通气。替代的倒V-形尖端73可用于横穿刀片上。
参照图4和5，显示了通过本发明的刺穿刀片在样品容器的厚的橡胶盖或者塞子上形成的改进的大体为H-形的切口。当取样探针5插入H-形切口时，探针5将切口伸展成眼形开口。眼形开口将在取样过程中提供更充分和可靠的通气，以使阻塞停滞和样品吸出满足系统要求。
参照图6，显示了根据本发明的刺穿台，它能够处理保持在架子6上的各种形态或状态的样品容器。例如，架子6可以具有不同高度的样品容器、或者没有盖或者塞子的“敞开”容器7或者带有盖或者塞子的“密闭”容器8。为了处理具有不同高度的“敞开”或者“密闭”容器，本发明的刺穿台包括单一刺穿台9，它包括用于夹持由刀片1、2和3组装的刺穿刀片的刀片夹持器10、刀片洗涤室(shower)11、对准臂12、和触发装置13。以下将详细描述这些组成部件的结构和功能。
参照图7和8，显示了本发明的刺穿台的往复运动机构。往复运动机构包括往复运动装置14，往复运动装置14在穿刺循环过程中处于图7所示的“打开”位置并且偏离刀片1、2和3；在洗涤循环中处于图8所示的“闭合”位置，盖住样品容器。
如图7和8详细所示，系留滚花螺钉15被用于将组装在位的刀片夹持在刀片夹持器16中。刀片穿过油芯组件17、穿过油芯夹持器18、穿过洗涤塔19、通过往复运动装置14并穿过对准臂，在这里进行刺穿盖或者塞子21。
触发装置13处于初始状态(借助于扭力弹簧)，如图8所示。当样品容器的顶部没有盖或者塞子(例如，样品容器是“敞开”的)时，在触发装置另一端的挡光片挡住光电开关13a中的光束。但是，当样品容器8被盖或者塞子21密闭时，触发装置13将被盖或者塞子21所推动，如图7所示。触发装置13的运动又解除对光电开关13a中的光束的遮挡，以通知控制电路将有盖或者塞子21要被刺穿。触发装置13绕着触发装置销64和一对轴衬68转动(参照图9)。触发装置13通过扭力弹簧70被偏压，以便光电开关13a光束最初被挡住。
刀片1、2和3以及刀片夹持器16安装在机架组件23上，机架组件可在两个平行导杆24上上下移动。对准块组件20随着机架组件23一起移动。对准块组件20具有强的复位弹簧22，当刺穿之后刀片被撤回时，它保持支架6上的容器8向下。
如图8所示，在机架组件23带着刺穿刀片向上运动的过程中，往复运动装置14闭合。凸轮槽连接装置28安装在机架组件上，它通过滚轮29驱动往复运动装置进进出出。当机架组件23向上行进一半行程时，往复运动装置14闭合并且借助于O形环或者方形环密封件31紧靠洗涤塔19的内锥度表面30形成密封。将洗涤入口55进给到洗涤塔19的洗涤阀32(图8和10)打开。这个动作将加压洗涤溶液送入形成在油芯夹持器18与洗涤塔19之间且位于两个O形密封件56之间的环形空间65中。该环形空间具有六个向下对准的喷嘴57，用于将洗涤溶液(例如，水)喷射到刺穿刀片上。如此同时(或稍稍之前)，在废物出口33处引入真空，以防止洗涤溶液和/或废物溅到洗涤塔19的内侧以及防止将可能具有伤害性的气悬体引入空气中。
显示在图7和8中的其它元件是导杆24，它们保持机架组件23、对准块组件20和构架54对准。机架组件23和对准块组件20分别包括四个线性滚珠轴承58，它们位于导杆24上。往复运动装置14被在两个水平引导销61上行进的引导块59水平驱动进入和离开洗涤塔19。往复运动装置14借助于往复运动装置引导轴62安装到引导块59上，在往复运动装置14与引导块59之间设置有压缩弹簧63。当密封件31紧靠洗涤塔19的倾斜表面30时，弹簧提供合适的预加载荷和顺应性。
图7显示了拧入机架组件23顶端的引导丝杠/引导螺母组件25，使得引导螺母中的凹槽66与定位螺钉67对齐以防止螺母转动。
显示在图7中的安全装置确保本领域工程师或者顾客可以安全地取下磨损的刀片并安装新刀片而不需要专用工具。刀片夹持器16设计成通过松动系留滚花螺钉75被整体地取下。更好的处理是将旧刀片转移到一个尖锐(sharps)容器中。将要抛弃的刀片组件由刀片1、2和3以及刀片夹71构成，刀片夹可以制成为廉价的模制部件(替代地，刀片夹可以由铝棒原料机加工制成)。它具有在顶部的螺纹嵌入部、位于一侧上用于在引导销74上引导刀片组件的狭槽、以及用于刀片合适定位的三个狭槽(每个狭槽用于一个刀片)。手指紧握弹簧加力的系留滚花螺钉15将刀片组件和刀片夹71向上拉入刀片夹持器16内的腔中并将刀片紧紧地挤压在它们的狭槽中，类似于铣床上用于不同切削刀具的夹头。为了取下刀片组件，刀片夹持器保持在尖锐容器上方，同时用手松动系留滚花螺钉15。在松动系留滚花螺钉15之后，向下推螺钉的头部将推出刀片组件，使它(刀片夹和刀片)落入尖锐容器中。一套新的刀片和刀片夹可以按照相反顺序安装。由于没有锋利刃，刀片侧部可以被安全地处理。尖端应当被包覆住以便运送、存放和处理。一旦刀片被合适地安装在刀片夹16中时，包覆物可以被取走。
图8显示了在已经刺穿了厚塞子之后在洗涤塔19内处于返回其“初始”位置的刀片组件72的示意图。在这个位置附近，通过打开阀32洗涤溶液可被安全地允许进入洗涤塔以洗涤现在被污染的刀片组件，因为往复运动装置14在形成有真空的情况下现在回到其密封位置。
图9是对准臂组件的分解立体图，显示了与刀片洗涤和润滑有关的一些元件。润滑油入口63计量进入油芯组件17的润滑油。洗涤入口55提供用于探针洗涤功能的洗涤溶液。
参照图10和11，显示了本发明的刺穿台的润滑和洗涤液压-气动系统以及润滑和洗涤液压-气动系统的润滑油分配器。润滑和洗涤液压-气动系统设计用于提供合适的润滑和洗涤，并且处理来自刀片清洗过程中的废物。它包括带有密封盖的硅油瓶35。软管和抽取吸管从油瓶35接到润滑油分配器36的入口。
为了例如用崭新的单元实现整个系统充填(prime)，或者如果油瓶已经用空了，和/或空气被允许进入到供油管路中，机架必须稍微向下移动，以便从弹性管除去挤压，此后机架返回到“初始”位置。
为了在起动时充填油管39，系统气压经压力调节器38和三通阀37被施加到油瓶35。三通阀37通过普通口与油瓶35连接，而通过正常关闭的口与来自压力调节器38的供气连通。正常打开的口通向大气。由于瓶盖是密封的，当阀37接通时，空气压力迫使由流过吸管进入供油管路39，以便将油给到润滑油分配器、油芯夹持器油入口40并进入油芯56。由于往复运动装置14处于其“闭合”位置，此时可起动真空系统以便在油芯被过浸透的情况下从刀片洗涤塔除去过量的润滑剂。可在压力调节器38处调节空气压力，以便在充填过程中使润滑油流速最佳。系统现在被充填并且三通阀37被关闭，以使油瓶断开压力并从而停止油的流动。为了防止油虹吸返回到油瓶中，安装有两个止回阀，一个是位于润滑油分配器上游的止回阀49，一个是位于下游靠近油入口的止回阀41。
参照图11，润滑油分配器42利用线性蠕动动作将预定量的润滑剂供应到油芯，以更新在刺穿过程中刀片往复通过油芯时在刀片每个“擦拭”动作过程中使用的润滑剂。主泵体43安装到对准块20上。相互紧邻并且与弹性管50成直角的四个指形件44安装在主泵体43上并且通过销45系留，弹性管布置在指形件下面并且位于指形件与对准块表面之间。指形件通过悬臂弹簧46的动作被依次压下，在悬臂弹簧的一端具有滚珠轴承47或者某些其它类型的滚动体。弹簧组件48安装到也保持刀片组件的机架23上。弹性管50在机架23的每次上下切削或者充填循环过程中相对于对准块20被挤压，这将合适量的油输送到该系统。输送的油量取决于指形件的宽度和数目、以及弹性管的横截面面积。
在通常使流体流动反向的机架23的向上行程过程中油的逆流被供油管路上的止回阀41和49所阻止。由反向导致的不利的压力峰值(因为没有流体流动发生)被悬臂弹簧和泵送管的弹性所吸收。因此，流动仅仅沿着优选方向进行。
为了有助于在系统断线过程中止回阀动作，设置有第五指形件52，当机架23在其“初始”位置时，第五指形件挤压弹性管。尽管几乎所有止回阀显示沿着止回方向具有一定的渗漏，但这可以防止将油从供油管路不利地返回虹吸到油瓶中。
当机架23与对准块20之间具有相对移动，即一个完全的切削循环时，泵才开始工作。这通常只有在刺穿台下方的样品支架6中具有密闭样品管8时才发生。因此，当没有管存在于样品支架6上或者存在的样品管不需要刺穿(例如敞开的或者预先切割的管)时，盖探测触发装置不移动，不进行刺穿循环，并且不输送油。
在需要进行“微小充填(miniprime)”(这在系统停止一段时间并且油芯趋于干燥之后可能是需要的)时，(安装到构架54上的)止动块53导致对准块20停止在其与机架23一起的向下路径上。机架23被允许完成其油输送行程。止动块53位于最短的预期管高度之下。软件通常不允许机架向下移动这么远，除非需要“微小充填”。由于具有止动块装置，样品支架不必进行“微小充填”。
参照图12，显示了本发明的刺穿台的油芯组件17。油芯组件17可拆卸地安装到油芯夹持器18上，以便于维护和更换。油芯组件保持着油芯56，它优选地是由某些编织的吸收性织物材料制成的圆形垫。它构成一个储存器，用于保持与刀片接触的少量润滑油。润滑油通过油芯夹持器上的口63进入油芯空间。油输送管75与线性泵42的出口连通。油芯经受正常的磨损和撕裂，因此它被制成一个一次性组件。
洗涤输送管76与两通阀32连通。用于洗涤的入口接头55位于油芯夹持器18上，洗涤溶液进入环形空间65(被密封件56隔绝)以进给到洗涤塔19上的喷嘴57。喷嘴57通常被瞄准以击中刀片1、2和3的所有暴露的角部和表面。通气孔77使得在洗涤/真空循环过程中周围空气进入，以防止在油芯56和真空源之间形成大的压力梯度。
参照图13，显示了根据本发明的刺穿台的装配布置。机架组件23被终止于槽轮78的引导丝杠25驱动，槽轮又通过皮带27被步进电动机26驱动。电动机26安装到电动机安装板81上，以便皮带张紧调节。“初始位置”传感器/指示器58设置在机架行程顶部。容器高度传感器/指示器59安装在机架组件23和对准块组件20之间，它用于检测与对准块组件20接触的样品容器的高度。刺穿台由构架54支撑。润滑油分配器42位于对准块组件20和安装在机架组件上的弹簧/滚动体的前部(参照图11)。带有样品容器的样品支架6被导轨68导入刺穿台。设置有条形码阅读器69以扫描进入的支架，它确定在特定支架上的样品容器是否应当被刺穿。上部阀组件79包括阀32和37。下部阀组件80包括阀51和压力调节器38。
本发明的刺穿台具有多种优点。具有形成坚硬耐用刺穿刀片组件且弯曲最少的多个互锁刀片的新刺穿刀片组件设计能够可靠地刺穿由玻璃或者塑料制成的样品容器顶部的厚(通常为0.95cm(3/8英寸))的橡胶盖或者塞子。如果刀片与容器内的样品接触，刀片将在每次取样之间被洗涤，因此携带最小化。具有H-形横截面的润滑刺穿刀片能够减小刺穿厚盖或者塞子所需的垂直力，从而可以防止将盖或者塞子挤进样品容器中、并且也可以减小使盖或者塞子剥离刺穿刀片所需的收回力。由这种新型刀片形成的H-形切口在取样探针进入过程中可以允许进行充分的通气，以使阻塞探测和样品吸出满足系统要求。此外，在横穿刀片上的竖直狭槽有助于在刺穿台上的试管通气。形成在盖或者塞子上的切口也允许取样探针多次进入，而不会带出橡胶片或者产生过量的碎片。
刺穿台具有一个洗涤系统，可以清洗用于不同样品容器的刀片以消除携带污染。它还具有润滑刀片的润滑系统，这可以减小刺穿作业过程中作用在刀片上的力，而且还可以使少量的润滑油留在被刺穿的盖或者塞子上，以减小在随后的循环中插入或者从被刺穿的盖或者塞子中取出取样探针所需的力。润滑油分配器在每次循环中可以精确地分配固定量的润滑油，而不具有通常需要附加电动机的注射泵的复杂性。
刺穿台能够自动地区别“敞开”或者“密闭”容器。它还具有容器高度检测装置，以确定容器是否位于刺穿所需的范围之内。
新的刺穿刀片的装配和安装也是安全和容易的。本发明的刺穿台与可从Beckman Coulter公司购买到的现有密闭试管取样(CTS)系统是可互换的。
权利要求
1.一种用于刺穿容器盖的装置，包括a)刀片组件，包括相互连结在一起的中心刀片(2)和两个横穿刀片(1，3)，使得刀片组件具有大体上改进的H-形横截面；以及b)用于使所述刀片组件移动以刺穿容器(7)上的盖(8)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心刀片还具有至少两个平行的纵向狭槽(4)，用于相互连结的安装所述两个横穿刀片(1，3)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述中心刀片(2)和横穿刀片(1，3)每个具有大体上为V-形或者倒V-形的刺穿端，用于使载荷在每个刀片(1，2，3)的宽度上分布。
4.如权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，用于使所述刀片组件移动的所述装置进一步包括a)具有至少一个导杆(24)的结构构架(54)；b)可滑动地安装在所述导杆(24)上的机架组件(23)；c)用于驱动所述机架组件(23)以沿着所述导杆(24)移动的装置；以及d)由所述机架组件(23)支承并与所述机架组件一起移动的支撑臂，用于保持着所述刀片组件。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，用于驱动所述机架组件(23)的所述装置进一步包括用于驱动所述机架组件(23)的引导丝杠(25)和用于驱动所述引导丝杠(25)的电动机。
6.如权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，进一步包括也由所述机架组件(23)支承并与所述机架组件一起移动、并且还由复位弹簧(22)偏置的对准块组件(20)，用于在所述刺穿刀片组件刺穿所述盖(8)之后被撤回时保持所述容器(7)向下。
7.如权利要求1-6任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于洗涤所述刀片组件的装置。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括洗涤塔(19)，它具有使所述刀片组件通过的室。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括安装在所述洗涤塔(19)下面、并具有可在打开位置和闭合位置之间移动的往复运动装置(14)的往复运动机构，打开位置用于使所述刀片组件通过，闭合位置用于在每次刺穿操作之后洗涤所述刀片组件时密封所述洗涤塔。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述往复运动装置(14)通过所述机架组件(23)的移动由一个凸轮水平地驱动。
11.如权利要求7-10任一所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括一系列瞄准所述刀片组件并且向下倾斜的喷嘴(57)，所述喷嘴(57)被机加工在所述洗涤塔(19)的上端，以清洗和洗涤所述刀片组件。
12.如权利要求1-11任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于在每次刺穿操作之前润滑所述刀片组件的装置。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，用于润滑所述刀片组件的所述装置进一步包括装有润滑剂的容器、用于使所述容器加压以充填所述润滑剂的液压-气动系统、和用于分配所述润滑剂的精密线性泵。
14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，用于润滑所述刀片组件的所述装置进一步包括可更换的软吸收性垫，可更换的软吸收性垫布置成与所述刀片组件接触，以便将所述润滑剂涂敷到所述刀片组件上。
15.如权利要求1-14任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于检测所述容器(7)上存在所述盖(8)的装置。
16.如权利要求16所述的装置，其特征在于，用于检测所述容器(7)上存在所述盖(8)的所述装置包括光电传感器。
17.如权利要求1-16任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于检测所述容器(7)高度的装置。
18.如权利要求1-17任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于引导装有所述容器(7)的支架(6)的装置。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，进一步包括用于确定所述支架(6)的信息的装置。
20.一种用于刺穿装有化学样品的容器(7)上的盖(8)的装置，包括a)具有至少一个竖直导杆(24)的结构构架(54)；b)可滑动地安装在所述导杆(24)上的机架组件(23)；c)用于驱动所述机架组件(23)以沿着所述导杆(24)上下移动的装置；d)由所述机架组件(23)支承并与所述机架组件一起移动的支撑臂；e)由所述支撑臂保持着的刺穿刀片组件，包括相互连结在一起的中心刀片(2)和两个横穿刀片(1，3)，使得刺穿刀片组件具有大体上改进的H-形横截面，以刺穿样品容器(7，8)上的盖(8)；f)安装在对准块(20)上并具有用于使所述刀片组件通过的室的洗涤塔(19)；g)用于洗涤所述刀片组件的装置；以及h)用于润滑所述刀片组件的装置。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，用于驱动所述机架组件(23)的所述装置进一步包括用于驱动所述机架组件(23)的引导丝杠(25)和用于驱动所述引导丝杠(25)的电动机。
22.如权利要求20或21所述的装置，其特征在于，所述中心刀片(2)还具有至少两个平行的纵向狭槽(4)，用于相互连结的安装所述两个横穿刀片(1，3)。
23.如权利要求20-22任一所述的装置，其特征在于，每个所述横穿刀片(1，3)还具有至少一个竖直狭槽，用于在刺穿过程中在所述样品容器(7)内侧与外侧环境压力之间通气。
24.如权利要求20-23任一所述的装置，其特征在于，所述中心刀片(2)和横穿刀片(1，3)每个具有大体上为V-形或者倒V-形的刺穿端，用于使载荷在每个刀片的宽度上分布。
25.如权利要求20-24任一所述的装置，其特征在于，进一步包括也由所述机架组件(23)支承并与所述机架组件一起移动、并且还由复位弹簧(22)偏置的对准块组件(20)，用于在所述刺穿刀片组件刺穿所述盖(8)之后被撤回时保持所述容器(7)向下。
26.如权利要求20-25任一所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括安装在所述洗涤塔(19)下面、并具有可在打开位置和闭合位置之间移动的往复运动装置(14)的往复运动机构，打开位置用于使所述刀片组件通过，闭合位置用于在每次刺穿操作之后洗涤所述刀片组件时密封所述洗涤塔。
27.如权利要求20-26任一所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括一系列瞄准所述刀片组件并且向下倾斜的喷嘴(57)，所述喷嘴(57)被机加工在所述洗涤塔(19)的上端，以清洗和洗涤所述刀片组件。
28.如权利要求20-27任一所述的装置，其特征在于，用于润滑所述刀片组件的所述装置进一步包括用于容纳润滑剂的容器、用于使所述容器加压以充填所述润滑剂的液压-气动系统、和用于分配所述润滑剂的精密线性泵。
29.如权利要求20-28任一所述的装置，其特征在于，用于润滑所述刀片组件的所述装置进一步包括可更换的软吸收性垫，可更换的软吸收性垫位于所述洗涤塔(19)中、并布置成当所述刀片组件通过所述洗涤塔(19)时与所述刀片组件接触，以便将所述润滑剂涂敷到所述刀片组件上。
30.如权利要求20-29任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于检测所述样品容器(7)上存在所述盖(8)的装置。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，用于检测所述样品容器(7)上存在所述盖(8)的所述装置包括光电传感器。
32.如权利要求20-31任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于检测所述样品容器(7)高度的装置。
33.如权利要求20-32任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于引导装有所述样品容器(7)的支架(6)的装置。
34.如权利要求33所述的装置，其特征在于，进一步包括用于确定所述支架(6)的信息的装置。
35.一种用于刺穿装有化学样品的容器(7)上的盖(8)的装置，包括a)具有两个竖直导杆(24)的结构构架(54)；b)可滑动地安装在所述导杆(24)上的机架组件(23)；c)用于驱动所述机架组件(23)以沿着所述导杆(24)上下移动的装置；d)由所述机架组件(23)支承并与所述机架组件一起移动的支撑臂；e)由所述支撑臂保持着的刺穿刀片组件，包括具有至少两个平行的纵向狭槽(4)的中心刀片(2)、和分别在中心刀片(2)的两个狭槽中与中心刀片(2)相互连结在一起的两个横穿刀片(1，3)，使得刺穿刀片组件具有大体上改进的H-形横截面，以刺穿样品容器(7)上的盖(8)；f)也由所述机架组件(23)支承并与所述机架组件一起移动、并且还由复位弹簧(22)偏置的对准块组件(20)，用于在所述刺穿刀片组件刺穿所述盖(8)之后被撤回时保持所述容器(7)向下；g)安装在所述对准块(20)上并具有用于使所述刀片组件通过的室的洗涤塔(19)；h)用于在每次刺穿操作之后洗涤所述刀片组件的装置；i)用于在每次刺穿操作之前润滑所述刀片组件的装置；j)用于检测所述样品容器(7)上存在所述盖(8)的装置；以及k)用于检测所述样品容器(7)高度的装置。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，用于驱动所述机架组件(23)的所述装置进一步包括用于驱动所述机架组件(23)的引导丝杠(25)和用于驱动所述引导丝杠(25)的电动机。
37.如权利要求35或36所述的装置，其特征在于，所述中心刀片(2)和横穿刀片(1，3)每个具有大体上为V-形或者倒V-形的刺穿端，用于使载荷在每个刀片的宽度上分布。
38.如权利要求35-37任一所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括安装在所述洗涤塔(19)下面、并具有可在打开位置和闭合位置之间移动的往复运动装置(14)的往复运动机构，打开位置用于使所述刀片组件通过，闭合位置用于在每次刺穿操作之后洗涤所述刀片组件时密封所述洗涤塔。
39.如权利要求35-38任一所述的装置，其特征在于，用于洗涤所述刀片组件的所述装置进一步包括一系列瞄准所述刀片组件并且向下倾斜的喷嘴(57)，所述喷嘴(57)被机加工在所述洗涤塔(19)的上端，以清洗和洗涤所述刀片组件。
40.如权利要求35-39任一所述的装置，其特征在于，用于润滑所述刀片组件的所述装置进一步包括用于容纳润滑剂的容器、用于使所述容器加压以充填所述润滑剂的液压-气动系统、和用于分配所述润滑剂的精密线性泵。
41.如权利要求35-40任一所述的装置，其特征在于，用于润滑所述刀片组件的所述装置进一步包括可更换的软吸收性垫，可更换的软吸收性垫位于所述洗涤塔(19)中、并布置成当所述刀片组件通过所述洗涤塔(19)时与所述刀片组件接触，以便将所述润滑剂涂敷到所述刀片组件上。
42.如权利要求35-41任一所述的装置，其特征在于，用于检测所述样品容器(7)上存在所述盖(8)的所述装置包括光电传感器。
43.如权利要求35-42任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于引导装有所述样品容器(7)的支架(6)的装置。
44.如权利要求43所述的装置，其特征在于，进一步包括用于确定所述支架(6)的信息的装置。
45.如权利要求40-44任一所述的装置，其特征在于，所述精密线性泵包括安装在一根弹性管(50)上并与所述弹性管(50)成直角的一系列相邻指形件(44)、以及预载悬臂弹簧(46)，预载悬臂弹簧一端具有滚动体，其另一端安装在所述机架组件(23)上，使得所述弹簧(46)能够依次在所述指形件(44)上滚动，以便将精确量的润滑剂挤出到油芯中。
46.如权利要求45所述的装置，其特征在于，一旦所述机架组件(23)移动，所述弹簧组件(48)能够在所述精密线性泵的指形件(44)上滚动。
47.如权利要求40-46任一所述的装置，其特征在于，所述润滑剂的流动通过所述机架组件(23)的向下行程来定向，而且也通过两个小位移的非弹性体止回阀所控制，止回阀分别位于所述弹性管(50)的每侧，以阻止反向流动。
48.如权利要求45-47任一所述的装置，其特征在于，所述润滑剂的体积流量主要是由所述指形件(44)的数目和宽度以及所述弹性管(50)的横截面开口面积所确定。
49.如权利要求45-48任一所述的装置，其特征在于，进一步包括在所述弹性管(50)上另外的指形件(44)，该指形件位于当所述机架组件(23)处于其初始位置时所述悬臂弹簧(46)上的所述滚动体将位于那里的一个位置，以防止所述润滑剂逆流。
50.如权利要求35-49任一所述的装置，其特征在于，进一步包括安装到所述构架上的止动块，用于在预定点阻止所述对准块(20)向下行进，同时允许所述机架组件(23)保持移动，以便当没有容器(7)在位时在充填过程中产生油抽吸作用。
51.如权利要求50所述的装置，其特征在于，精确量的油被分配到油芯上，使得在刺穿过程中所述刀片组件能够从所述油芯获得所述量的油的一部分并将所述油的所述部分输送到所述样品容器(7)的所述盖(8)上，由于在所述容器(7)中预先存在真空，在刺穿之后所述油的所述部分将留在所述容器(7)的所述盖(8)上，这在随后取样过程中将减小取样探针插入所述容器(7)的所述盖(8)中的摩擦力。
52.如权利要求35-51任一所述的装置，其特征在于，进一步包括与系统调节真空源连接的三通阀(37)，所述阀具有正常关闭的口和正常打开的口，正常关闭的口连接到所述往复运动机构的出口，以便当所述刀片组件被洗涤时控制真空，正常打开的口连接到所述洗涤台入口，以便在洗涤所述刀片组件之后去除剩余的流体。
53.如权利要求1-52任一所述的装置，其特征在于，进一步包括用于将所述刀片组件安装到所述支撑臂上的装置，它包括系留元件，设计用于安全的安装和取下所述刀片组件而不需要专用工具，并可将所述刀片组件单手处理到收集器中。
全文摘要
本发明涉及用于刺穿样品容器盖或者厚塞子的刺穿台。刺穿台具有带有两个竖直导杆的结构构架。机架组件可滑动地安装在导杆上并被驱动沿着导杆上下移动。机架组件带有刀片夹持器，它保持着刺穿刀片组件。刀片组件包括相互连结在一起的中心刀片和两个横穿刀片，使得刺穿刀片组件具有大体上改进的H－形横截面，以刺穿样品容器上的盖。由刺穿台留在样品容器盖上的润滑剂将减小为进行样品吸出和液位检测将取样探针插入厚塞子中所需的力。H－形切口有助于在取样过程中使样品容器内的压力均衡，使得凝块探测更加有效。
文档编号G01N1/00GK1444723SQ01811580
公开日2003年9月24日 申请日期2001年6月19日 优先权日2000年6月22日
发明者戴维·L·古德尔, 威廉·M·罗宾斯, 史蒂文·P·卡茨曼 申请人:贝克曼·库尔特有限公司