用于手持式多渠道且具有可调喷嘴间隔的吸量管的液体端组件的制作方法

专利名称：用于手持式多渠道且具有可调喷嘴间隔的吸量管的液体端组件的制作方法
技术领域：
本发明是关于用于抽取液体容量及后续地将精确容量的被抽取液体排出的多渠 道吸量管。更特别的是，本发明是关于多渠道排气式吸量管，其中抛弃式尖塞端一般来说是 容纳有被抽取的液体，以及一个空气缓冲器将被抽取的液体从通常是被用来抽取及排出液 体的多个活塞以及圆筒结构分开，以便于防止吸量管的主要操作组件的污染。具体地说，本 发明是针对一种用于排气式吸量管的多渠道液体端组件，其中介于该液体端组件的喷嘴之 间的间隔容易地借着一个旋转式机构而被调整。
背景技术：
传统式的多渠道吸量管数十年来已经是可以取得的，并且已经允许使用者能够将 流体样本从一组储存器转移到另一组储存器。大体上，此等吸量管具有多个配置成一排或 均勻分隔的二排的喷嘴，且该些喷嘴是被建构成用以容纳抛弃式吸量管的尖塞端，而该尖 塞端与使用在单一管道手持式吸量管的尖塞端相似或相同。大部分传统的手持式多渠道吸量管使得它们的喷嘴以固定的9mm间距配置。举例 而言，Rainin Instrument，LLC提供了八管道(一排的八个喷嘴)、十二管道(一排的十二 个喷嘴)、十六管道(二排的八个喷嘴)以及二十四管道(二排的十二个喷嘴)构造的多渠 道吸量管。其它公司则提供具有以固定的4. 5mm间距配置的喷嘴的多渠道吸量管，容许存 取小板块(microplates)。然而，将会注意到的是，这种固定的喷嘴构造在一些方式上可能是有限制的。举例 而言，液体样本来源以及目的物必须具有相同的间距。以一个固定的9mm多渠道吸量管来 将液体直接从一个96-井盘转移到一个试管架，而其中的试管分开得比9mm更宽，是不可能 的。并且用一个标准的9mm多渠道吸量管，除非使得间隔的管道失去作用，(例如，借着不 要将尖塞端装设于该管道管道)使用者一点都没办法在二组试管之间进行转移。在后者的 情况中，因为没有使用的喷嘴可能变成妨碍，因此可能会削弱性能。已经进行尝试来解决这些缺点。受让给Matrix Technologies Corporation 的美国专利第 5，057，281 号(“281 号专利”)公开了一种手持式多渠道吸量管，该吸量管的每个喷嘴可以沿着一个具有狭长孔 的板件个别地进行调整。这样容许在相邻的喷嘴之间有不相等的间隔，但是具有每次想要 改变间隔时，每个个别的喷嘴必须以手动的方式定位以及锁定于适当位置中的缺点。这是 一种缓慢且严密的操作，其可能会导致吸量管的操作很没有效率。美国专利第5，061，449号(“449号专利”)公开一种喷嘴调整机构，该调整机构 可以从Matrix Technologies Corporation的EXP line手持式吸量管中取得。这种吸量 管容许使用单一机构来调整全部的喷嘴，而该单一机构则是被从吸量管外壳的一侧处延伸 出去的可滑动致动杆件所致动。该杆件被推入来将喷嘴移动到它们最缩回的构造之中，或 是该杆件被拉出来将喷嘴移动到它们最伸展展的构造之中。所有的喷嘴都是跨乘在一个具
4有狭长孔的板件上，且一个挠性却又相当无弹性的带子则连接相邻的喷嘴。据此，当喷嘴被 推在一起时，该挠性带子能够在其本身上折迭起来且避免妨碍相邻的喷嘴，并且该些喷嘴 能够被坐落成以均勻的狭窄间隔顶抵着彼此。同样地，当喷嘴被拉开时，该带子则展开成介 于喷嘴之间的一个固定长度，且达成均勻的宽大间隔。将会注意到的是，这种构造具有一些缺点。只有完全缩回以及完全伸展的位置将 会确保有均一的间隔。中间的位置可能会不一致地分隔。在这种情况中，该些喷嘴可能会 “变成一串(bunch up)”_介于喷嘴之间的某些带子可能会变成展开的，而其它带子则可能 继续保持完全或部份地折迭的。此外，从吸量管外壳的一侧处延伸出去的致动杆件可能限 制在狭窄空间中使用吸量管的能力。为了要将喷嘴从完全缩回移动到完全伸展，可能需要 一个数公分的杆件延伸部，且在该喷嘴继续保持伸展的同时，该杆件将会保持有数公分是 在外壳之外。美国专利第6，235，244号(“244号专利”)公开一种导电弓连杆，其是被用 来维持介于喷嘴之间的相等间隔。这种构造被使用在可以在市场上购得的来自Matrix Technologies Corporation的Equalizer line吸量管。如同449号专利，该些喷嘴沿着一 个具有狭长孔的板件滑移，并且被一个从吸量管侧边处延伸出去的致动杆件所驱动。如在 上文中注意到的，相等的喷嘴间隔是使用导电弓连杆而维持，并且提供了以可以滑动方式 装设在外壳上的另一个挡止特征。该挡止容许可以设定一个最大间隔，并且该位置重复地 借着滑移致动杆件而被达到，直到感觉到挡止为止。为了在上文中所提出的原因，线性的致 动杆件并不理想，其中其可能防止吸量管在狭窄的空间中被使用。此外，其可能只是因为杆 件的端部不小心轻敲到任何表面而容易受到意外运动的影响。美国专利第4，830，832号(“832号专利”)公开了一种旋转式机构，用于在一个 缩回位置与一个伸展位置之间均勻地移动吸量管喷嘴。喷嘴沿着一个引导轨条滑移，并且 被一个旋转的具有凹槽的凸轮所驱动。每个喷嘴都沿着在凸轮中的一个凹槽行进。832号 专利是针对一种机器人液体处理装置，然而该专利并没有说明其观念如何能够被使用于手 持式装置之中。很清楚的，存在着对于一种避免了习知技术的限制的可调整多渠道吸量管的需 求。此种吸量管将包括有有利的特点，像是紧致的设计、相等的间隔以及可调整的停止机 构，同时避免了像是占用了不必要空间的伸长调整杆件及可能会被不小心地移动的缺陷。 此种吸量管将会容易使用且有助于可重复的调整，用以在样本板件与试管之间移动，以及 用以容易地修改以配合使用在抛弃式尖塞端的架子之中的9mm间隔。

发明内容
本文揭示的多渠道液体端可以配合已知商业上可调整间隔的吸量管的性能，但是 具有数个额外的优点。喷嘴的间隔是可调整的，并且当该些喷嘴在一个完全缩回构造与一 个完全伸展构造之间调整时可以维持均勻的间隔。然而，一个可旋转的间隔调整旋钮被用 来进行调整，而不是使用上文所提出的数项参考文件中所利用的推-拉调整杆件。在根据 本发明的液体端中，喷嘴间隔调整机构使用了一个旋转的凹槽凸轮以及沿着该些凹槽行进 的喷嘴；一个引导轨条防止了喷嘴与凸轮一起进行不需要的旋转。这种构造与832号专利 所提出的构造相似，但是被修改以有利以及方便地使用在手持式吸量管之中。
根据本发明的吸量管允许容易取用标准的96样本井盘，以及标准的48井盘以及 24井盘。间隔可以在使用于吸量管尖塞端补充包的传统9mm间隔与在吸量管的操作范围之 内的任何其它所需的间隔之间被调整。借着根据本发明的吸量管，可以简单地在多井井盘与具有14. 5mm的中心对中心 间隔或更大间隔的试管架之间转移样本。根据本发明的可调整多渠道吸量管也可以用任何 所需间距达成凝胶的装料。本发明的一项实例是可以调小到4. 5mm中心，容许对于384井 的微型井盘以及上文所讨论的容器。因为简单、使用容易的调整旋钮，使用本文所描述的液体端的吸量管容易操作，不 会占用不需要的侧向空间，且可以使用在狭窄的环境之中。没有暴露出来的调整杆件避免 了，当如同在一般实验室的操作中有时会发生的吸量管不慎地接触到一个表面时，意外地 移动离开所需的喷嘴间隔。根据本发明的液体端的一项实例包括有一个壳体，该壳体具有一个在顶部壁部之 中、用于接收一个可以连接到吸量管的一个驱动机构的柱塞轴杆的开口，用于在该壳体中 进行轴向运动。该柱塞轴杆较佳的是对于不同类型的包括有手动式以及电子式形式二者的 吸量管主体来说是可接受的。如同传统的手持式多渠道吸量管，多个圆筒装设在壳体之内，每个圆筒都接收一 个空气置换活塞，该活塞被装设成用于响应于柱塞轴杆的运动而在该圆筒中轴向地运动。 每个圆筒都被耦接到一个喷嘴，该喷嘴具有一个从壳体的底部壁部处延伸出来的开放端 部。如同在传统的吸量管之中，该些喷嘴被用来装设以及释放抛弃式吸量管的尖塞端。为了提供本文描述的优点，该液体端亦包括有一个间隔调整机构，其被建构成要 被使用者所操纵及用以导致一个旋转凸轮将喷嘴在多个间隔之间移动，且随时保持着相同 的喷嘴到喷嘴的间隔。这个机构是透过一个间隔调整旋钮而操作，该间隔调整旋钮从液体 端的壳体侧边处突伸出很少。各种实例亦包括有停止机构，用以确保不会超过所需的最大 喷嘴间隔，或是用以容许借着注意到由停止机构所提供的能触知的阻力而非常容易地达成 所需的设定。


本发明这些以及其它目的、特点以及优点从以下的详细说明以及随附图式将会变 得明显，其中图1是具有一个液体端的手持式电子吸量管的总体视图，该吸量管具有根据本发 明实例的可变喷嘴间隔的液体端；图2是具有根据本发明实例的可变喷嘴间隔的液体端的内部视图；图3是具有根据本发明实例的可变喷嘴间隔的液体端的远程视图，且所示的喷嘴 是处于它们最缩回的构造之中；图4是具有根据本发明实例的可变喷嘴间隔的液体端的远程视图，且所示的喷嘴 是处于它们最伸展的构造之中；图5是具有根据本发明实例的可变喷嘴间隔的液体端内部的等角视图；图6是具有根据本发明实例的可变喷嘴间隔的液体端内部的等角视图，其中数个 组件被移除，且可以看见挠性的空气软管；
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图7是使用在图5以及图6所说明的液体端之中的歧管的俯视图；图8是说明于图7中的歧管的仰视图；图9是根据本发明实例的一个喷嘴间隔调整机构的键组件的分解图；图10是根据本发明实例的单一喷嘴及一个喷嘴间隔凸轮的一个部位的分解图；图11是根据本发明实例喷嘴间隔调整旋钮组件的分解图；图12是图11的喷嘴间隔旋钮组件从不同定向所看到的分解图；图13是根据本发明实例的停止旋钮组件的分解图；图14是图13的停止旋钮组件从不同定向所看到的分解图；图15是一个停止旋钮实例的视图，该停止旋钮是使用在根据本发明的六管道可 调整间隔的液体端之中；以及图16是一个停止旋钮实例的视图，该停止旋钮是使用在根据本发明的八管道可 调整间隔的液体端之中。
具体实施例方式本发明在下文中参照详细说明的实例而被描述。将会很明显的是，根据本发明的 系统可以广泛的各种形式体现。因此，本文所揭示的具体结构以及功能细节是代表性的，并 且不会限制本发明的范围。一开始参照图1，与来自Rainin Instrument，LLC的EDP3_Plus line吸量管相似 的电子吸量管110被显示出来。该吸量管110包括有一个容纳着一个驱动机构的可以手持 的主体120，该驱动机构在主体之内轴向地行动。在所说明的吸量管110中，一个马达将一 个轴杆在该主体120之内向上及向下驱动，且这个运动被转移到一个液体端组件130。虽然图1说明了一个电子吸量管，将会认知到的是，也可以使用手动驱动的吸量 管。在此等情况中，在一个柱塞按钮上的压力将会将一个轴杆向上以及向下驱动，且相同的 运动将会被转移到液体端组件130。如所说明的，液体端组件130包括有配置成一数组的八个喷嘴140。如上文所描述 的，目前可以取得具有排列成单列的八个或十二个喷嘴(在固定构造之中)的吸量管；具有 六个喷嘴的实例将会在下文中进一步描述。该液体端组件130设有一个间隔调整旋钮150。借着转动间隔调整旋钮150，吸量 管110的使用者可以将喷嘴140在一个缩回位置与一个伸展位置之间、以及任何介于该些 位置之间的任何所需位置移动。在所有的情况中，介于相邻对的喷嘴之间的间隔保持不变。所说明的吸量管110进一步包括有一个停止旋钮160，使用者可以借着该停止旋 钮160选择用于喷嘴140的最大间隔。当达到所需间隔时，尝试着转动间隔调整旋钮150 将会遭遇到阻力。据此，借着设定停止旋钮160，可以简单地将喷嘴140在它们的缩回位置 (一般来说从中心到中心为9mm，然而其它的实例可以使用不同的最小间隔)之间移动以及 所需的设定。在本发明的实例之中，停止旋钮160设有掣子，用以容许不容易偏移的相当精 确的调整停止位置，以及进一步容许使用者借着更加强力地转动间隔调整旋钮150来超越 调整停止位置。图2说明了根据本发明液体端的内部情形。如所说明的，第一喷嘴210与第二喷 嘴212分隔一个由间距214所表示的距离，该间距从第一喷嘴210的中心延伸到第二喷嘴212的中心。每个喷嘴140都是被耦接到一个可以旋转的喷嘴间隔凸轮216以及一个坚固 的喷嘴轨条218，该喷嘴间隔凸轮216及喷嘴轨条218 二者皆侧向地延伸跨越用于液体端组 件130的壳体220的底部。如将进一步地在下文中讨论的，旋转喷嘴间隔凸轮216 (其借着 转动间隔调整旋钮150而达成)导致喷嘴140可以沿着轨条218在缩回与伸展构造之间滑 移。将会注意到的是，液体端壳体220基本上是在液体端组件130内侧的机构上方浮 动。具体地说，液体端壳体220是被耦接到一个推出轴环222，且该壳体以及轴环二者都是 被一个推出弹簧224向上(朝向吸量管主体120)推动。液体端壳体220足够紧密地围绕 喷嘴140，使得借着将向下的压力施加在推出轴环222以及壳体220，该壳体220的底部将 会作用顶抵着安装在喷嘴140上的任何尖端以及将该些尖端推出。大体上，电子式以及手 动式吸量管二者皆配备有可以操作来将作用力转移到推出轴环222的推出按钮，该推出轴 环222作用顶抵着推出弹簧224，容许壳体220可以向下移动以及推出尖端。亦显示于图2中的是一个活塞板件226，其坐落在接近液体端组件130的近端触。 该活塞板件226可以被吸量管110(在手动式吸量管中是在人力动力之下或是在电子吸量 管中是透过马达)在液体端组件130之内轴向地相对于吸量管主体120向上及向下移动。一个圆筒板件230以及一个歧管232相对于液体端组件130被固定在适当位置之 中。圆筒板件230界定出用以接收多个活塞(包括有活塞228)的多个开口，该些活塞延伸 通过气密的密封件而进入坐落在介于圆筒板件230与歧管232之间的对应的多个圆筒(包 括有圆筒234)之中。或者，取代一个介于圆筒234与活塞228之间的静止气密密封件，而平滑且圆柱形 的活塞228移动通过该密封件，一个密封件可以被耦接到该活塞228 (其可以是任何合理的 形状)且与该活塞一起移动，并且顶抵着圆筒234的平滑内壁而保持气密的密封。在二者 的情况中，由活塞228所位移的空气量是线性的且与活塞228在该圆筒234之内的位置成 比例。如多渠道空气排出吸量管所常见的，活塞板件226的运动导致多个活塞(包括有 活塞228)进行移动以及排出在每个对应的多个圆筒(包括有圆筒234)之内的相等容量 的空气。活塞板件226的轴向运动必须极其稳定，并且活塞板件226必须以很高的精确性 继续保持平行于圆筒板件，以便于确保精确地测量出在根据本发明的吸量管110之中的流 体。现在将更详细地在下文中参照图5描述空气流动的细节。在所揭示的实例中，活塞板件226、圆筒板件230以及歧管232全部都主要是从铝 制造的。该些活塞是抛光的不锈钢，并且圆筒是从GE塑料公司获得的VAL0X聚丁烯对苯二 甲酸酯(VALOX polybutylene terephthalatefrom) (PBT)模制或加工成的，然而在所有的 情况中，具有相似性质的材料或是提供适当性能(特别是强度、热稳定性、以及对于化学品 的阻力)的不相似的材料可以取代。特别是，不同的材料以及特定构造可以使用于具有不 同液体容量的吸量管。所显示的吸量管具有300微升(每个管道)的容量；更大或更小的 容量可能需要一些修改，但是仍然被视为落入本发明的范围之内。现在参照图3以及图4，将会显示为了调整喷嘴间隔所进行的操作。图3描绘出具有多个喷嘴140的液体端组件130，该些喷嘴140位于它们最缩回的 构造之中。为了要伸展喷嘴140(如由箭头310所说明的)，使用者在逆时针方向中转动间隔调整旋钮150，达如所需的一般远处，或是直到遭遇到阻力而表示已经达到最大的伸展量 或是停止旋钮160已经遭遇到一个停止设定为止。将会注意到的是，设在第一喷嘴314上的一个对齐记号312参照一个标记在液体 端组件130的壳体220上的刻度316提供对喷嘴间隔的指示。具体地说，如图3所示，对齐 记号312与指示一个9mm间隔的码标(hash mark)318对准。据此，在最狭窄以及最缩回的 位置处，该些喷嘴140从中心到中心分开9mm。图4描绘一个具有多个喷嘴140的液体端组件130，该些喷嘴140位于它们最伸展 的构造之中。要缩回喷嘴140(如由箭头410所说明的)，使用者在顺时针方向中转动间隔 调整旋钮150，达如所需的一般远处，或是直到遭遇到阻力而表示已经达到最大的缩回量为止。在图4中，在第一喷嘴314上的对齐记号312稍微地超过一个在刻度316上指示 了从中心到中心的14mm间隔的码标412。据此，根据该视觉的表现，使用者就知道该些喷嘴 140是位于或接近它们大约14. 5mm的最大间隔。图5说明了液体端组件130的另外的观点。在一开始在一开始，将会注意到的是 一个柱塞轴杆510在液体端组件130的上方端部处暴露出来。如所说明的，该柱塞轴杆510 形成了一个具有一个在吸量管主体120中的邻接轴杆的球窝接头的一部分；具体地说，该 柱塞轴杆510的近端被造型成如同一个可以从侧边进入的窝槽。这种构造的有利之处在 于，可以在柱塞轴杆510与吸量管主体120的驱动机构之间获得相当刚硬的笔直连锁装置， 但是该连锁装置可以简单地借着将接头移动一个角度而被容易地拆开。一般来说，一个联 接螺母512将液体端组件130连接到吸量管主体120，防止该接头采取除了大致上笔直的 任何角度。但是当解开联接螺母512时，将液体端组件130从吸量管110移除，或是将液体 端组件130再次连接到一个吸量管主体120是一项简单的操作。进一步有利的是，柱塞轴 杆510所使用的球窝接头可以被旋转360度，容许该些喷嘴可以相对于吸量管主体的主轴 被定向在任何径向的角度。在球窝接头形式中的所示的柱塞轴杆510大体上是与电子吸量管一起使用，该电 子吸量管使用一个电动马达在有需要时将轴杆510向上以及向下移动。然而，一个手动式 吸量管可以使用不同的接头，其具有一个在柱塞轴杆510近端处的杯形储存器以及一个在 吸量管主体之中的圆形邻接轴杆。在后者的情况中，一个弹簧将柱塞轴杆朝向吸量管主体 向上推动，而将柱塞轴杆510以及吸量管主体轴杆保持为紧密地联接。这个接头可以简单 地借着松开联接螺母512以及将轴杆拉开而被拆开。虽然所揭示的吸量管110使用的一个由使用者操纵来改变喷嘴140之间隔的外部 间隔调整旋钮，也被认为是落入本发明范围之内的是包括有一个用于凸轮216的自动化马 达驱动装置，其专用的或是除了一个手动旋钮之外的，用以超越自动的运动。除了参照图2所描述的圆筒之外，歧管232也包括有多个空气配件(像是空气配 件514)，每个配件都与其中一个圆筒相连结。活塞在圆筒之内的运动导致空气可以移动通 过空气配件；一个介于圆筒与空气配件之间的空气路径是在下文中描述以及显示在图7及 图8之中。在所揭示的实例中，该些空气配件是插入歧管232之中的开口之中且以胶黏在 适当位置中的不锈钢管件。较佳地，该些开口界定出一种搁板结构，用以帮助空气配件在歧 管232之中的均勻插入深度。
也可以在图5看见的是，形成了壳体220的一部分(但是当退出作用力被运用到 退出轴环222时该部分不会与壳体220 —起移动)的箭头516。如果提供了对齐记号517 的话，箭头516可以与在停止旋钮160上的对齐记号517对准，其将会指示会在何处停止。 举例而言，如果所需的最大喷嘴间隔是12mm的话，使用者可以转动停止旋钮160，直到箭头 516与在停止旋钮160上的如图所示的读数“12”的指示标记相对准为止。停止旋钮160以 及与该停止旋钮160相连结的停止机构的操作在下文中更加详细地讨论。将会注意到的是，某些喷嘴140包括有管件夹，像是所示的管件夹518。如将在 下文中参照图6描述的，该些管件夹被用来安排挠性空气软管在空气配件(如同空气配件 514)与喷嘴140之间的路线，以及用以防止因为喷嘴140被重复地重新建构所产生的空气 软管的不需要的纠结或磨损。根据本发明液体端组件130的更多个操作细节可以在图6中看见，为了清楚的目 的，其中省略了液体端组件130的数个组件。如上文所注意到的，柱塞轴杆510从吸量管 主体120接收输入信息，且响应于输入信息而轴向地移动。该柱塞轴杆被耦接到活塞板件 226，导致活塞板件226 (以及因此活塞)可以响应于离开吸量管110的驱动装置的运动而 移动。该联接螺母512 (图5)并不会移动，并且被刚硬地接附到吸量管主体120，该吸量 管主体120亦用来锚定二个圆筒板件支撑件610。如上文注意到的，圆筒板件230相对于液 体端组件130以及吸量管主体120固定在适当位置之中，并且延伸通过在活塞板件226之 中的开口的圆筒板件支撑件610有助于此固定。将会想起的是，多个圆筒是坐落在圆筒板件230与歧管232之间。然而，因为根据 本发明吸量管110的精确性及可靠性是取决于介于圆筒板件230与歧管232之间的精确相 对位置的稳定性，另外设有数个支柱。接近液体端组件130中心的二个金属支柱612刚硬 地将圆筒板件230连接到歧管232。在液体端组件130的侧向端部处的二个另外的金属支 柱614将圆筒板件连接到歧管232以及轨条218，而该轨条218被坚固地锚定于歧管232的 底侧。图6说明了二个喷嘴。第一喷嘴616借着第一挠性空气软管620，透过在歧管232 上的其中一个空气配件被连接到歧管232。该第一挠性空气软管620以流体紧密的方式锚 定在第一喷嘴之内，使得空气软管620的开放端部能够与喷嘴616的一个开放端部相连通 而没有泄漏的情况。将会注意到的是，第一挠性空气软管620绕线在歧管外部，且够松而使 得以喷嘴616可以进行很大的侧向运动。第二喷嘴618借着第二挠性空气软管622，透过另一个在歧管232上的空气配件被 连接到歧管232。这个空气软管622经由在该歧管232中的一个开孔624而绕到歧管232 处，并且仍然够松而使得以喷嘴618可以进行很大的侧向运动，然而第二喷嘴618的前进会 小于第一喷嘴616。开孔624(以及在歧管232之中的其它空气软管开孔)被建构成具有平 滑的边缘，藉此避免因为喷嘴140在狭窄与宽大位置之间重复地重新建构所产生的空气软 管的不需要的伤害或磨损。如图6 (以及本文他处)所示，喷嘴616以及618被建构成用于1^1111111118廿111116壯， LLC所销售的LTS尖端/轴杆系统。将会注意到的是，在本发明的范围之内可以使用其它的 喷嘴构造以及形状。
该歧管232 (其因此仅与轨条218相连接)更加详细地显示在图7及图8之中。歧管232的一个顶部表面726显示在图7之中。该顶部表面726支承着多个圆筒 储存器，一个储存器用于使用在根据本发明液体端组件130中的每个圆筒。显示有第一圆 筒储存器710，该第一圆筒储存器具有圆形轮廓以及一个大致上平坦的底部，且其内径大致 上等于一个匹配圆筒的外径。借着一个插置在第一圆筒储存器710与匹配的圆筒之间的挠 性0形环的作用，一个密封件保持在该第一圆筒储存器710与匹配的圆筒(如同所有的其 它储存器以及圆筒)之间。同样地，显示有第二圆筒储存器712 ；该第二圆筒储存器具有大致上与第一圆筒 储存器710相等的尺寸大小，但是定位成顶抵着该歧管232的一个相对边缘。圆筒的壁部及0形环都不会挡住在每个储存器之内的空气洞孔；所示的第一示范 性空气洞孔714是位在第一圆筒储存器之内。当歧管232被紧密地联接到轨条218时，该 空气洞孔714与第一空气配件储存器716相连通，如上文所描述的，该第一空气配件储存器 716接收一个空气配件514。据此，在歧管232的第一圆筒储存器710之内的一个圆筒可以 使空气经由空气洞孔714通过而到对应的空气配件514。且同样地，在歧管232的第二圆筒 储存器712之内的一个圆筒可以使空气经由一个第二空气配件储存器718通过而到另一个 对应的空气配件。这种结构针对在所揭示的实例中的八个圆筒储存器(以及八个圆筒)的 每个圆筒储存器重复，虽然应该注意到的是，其它具有六个、十二个、或其它数目管道的构 造同样都是可能的。如上文描述的，像是开孔720的多个开孔设在歧管232之中，用以允许空气软管可 以从歧管232的底部(该些喷嘴140所坐落处)横越到达歧管232顶部(该些空气配件所 坐落处)，同时避免发生实质的摩擦、侵蚀或黏结。该歧管232更设有用于将歧管232连接到圆筒板件230的支柱612的第一穿孔 722，以及用于将圆筒板件230连接到歧管232以及轨条218的支柱614的第二穿孔724。如图8所示，歧管232的一个底部表面810界定出由二个突出脊部812所限制的 一个管道，而轨条218装配在该些脊部之间。多个空气容室设在该些脊部812之间；当轨条 218经由支柱614被稳固地装设到歧管232时，这些空气容室以0形环密封住。借着说明的 方式，一个第一空气容室814接收在第一圆筒储存器710之内的第一空气洞孔714以及第 一空气配件储存器716 二者。其它的空气容室可以用同样的方式建构，每个空气容室将连 一个空气洞孔从一个圆筒储存器(在歧管232的顶部表面726上)连接到一个对应的空气 配件储存器。因此，简言之，因为液体端组件130的每个圆筒都是透过一个0形环被密封于歧管 232，且进一步透过一个0形环及一个活塞密封件被密封于圆筒板件230，以及因为轨条218 是透过多个0形环而被密封于歧管232的底部表面810，用以密封以及隔绝空气容室，可以 产生多个流体紧密的空气路径。当该些活塞在多个圆筒之内一致地向上及向下移动时，该 些活塞将在圆筒之内的空气排出，该些圆筒每个都被联接到歧管的并且透过一个空气洞孔 连接到一个空气容室以及一个空气配件。每个空气配件从而经由一个挠性空气软管被连接 到多个喷嘴140的一个喷嘴。据此，每个圆筒都被联接到一个对应的喷嘴，且虽然该些喷嘴 140可以被侧向地调整以及移动，该些空气软管是挠性的却又相当地无弹性的，因此随着喷 嘴的间隔改变，介于每个活塞与其喷嘴之间的空气柱大致上是固定的。在所揭示的实例中，该些空气软管是从Saint-Gobain性能型塑料的TYGON R-3603的制管材料所制成的，该塑 料具有足够的挠性、无弹性的、耐化学性的、无污染的以及抗磨损的，用于与本发明一起使 用。然而，将会注意到的是可以使用其它管材材料。应该注意到的是在本发明的各种应用之内，使用0形环来进行介于组件之间的密 封。黏着剂可以被用来取代0形环或是在0形环之外使用，但是为了容易维修以及更换组 件，具有0形环的压配件是有利的。图9提出了根据本发明实例的一个液体端组件130的喷嘴间隔调整部位的键部组 件的分解图。所说明的部位被设计成是在具有一个第一键部端910以及一个第二键部端 912的一个具有凹槽的凸轮216周围。在液体端组件130与凸轮216的第一键部端910相邻的侧向端部处，一个喷嘴间 隔调整机构914包括有间隔调整旋钮150。在液体端组件130与凸轮216的第二键部端912相邻的另一个侧向端部处，一个 间隔停止机构916包括有停止旋钮160。如上文所讨论的，该壳体220附加于间隔停止机构 916的一个部位918可以设有一个参照在停止旋钮160上的记号517的箭头516。一个匹 配的壳体部位920可以被附加于喷嘴间隔调整机构914。下文将参照图11及图12描述喷嘴间隔调整机构914的操作。下文将参照图13 及图14描述间隔停止机构916的操作。图10描绘出一个喷嘴是如何被联接到凸轮216。该喷嘴包含有二个部件一个底 部喷嘴件1010以及一个顶部喷嘴件1012 ；二个喷嘴件在凸轮216周围扣在一起。底部喷嘴件1010包括有一个窗口 1014，一个空气软管(像是空气软管620或622) 可以通过该窗口绕线而连接到一个喷嘴开口 1024。该空气软管与底部喷嘴件1010的一个 内部表面进行流体紧密的密封。如上文所描述的，尖塞端被装设于底部喷嘴件1010上，并 且空气的排出是通过开口 1024而发生。该顶部喷嘴件1012具有一个内部球形突出部位1016，该突出部位的尺寸大小被 设计成可以装配在凸轮216上的一个凹槽之内。当组装喷嘴时，旋转该凸轮216将会导致 突出部位1016沿着螺旋形凹槽前进以及沿着凸轮216移动。在可能的选择实例中，该球形 突出部位1016可以用一个储存器以及一个分开的球体或其它附属部件来取代，该部件可 以是有较佳尺寸、形状以及材料，用以最佳地沿着凹槽前进。在所揭示的实例中，凸轮216具有多个螺旋凹槽，该些凹槽的数目等于喷嘴140的 数目。该些凹槽是相对于凸轮的中心点而为对称的。如所说明的，该些凹槽开始是分开9mm， 此是允许喷嘴140在它们最狭窄的构造中是分开9mm。最接近中心点的凹槽具有一个足以 将最内部的喷嘴移动到它们最宽位置的固定间距。换句话说，在所揭示的实例中，从9mm到 14. 5mm的间隔都是可能的，最接近中心点的凹槽每个都与中心点相距4. 5mm。这些凹槽具 有一个容许喷嘴可以移动到超过凹槽的路线的7. 25mm处的间距，其涵盖了凸轮216的一部 份旋转。在它们最窄处，最内部的凹槽每个都与中心点相距4. 5mm并且因此分开9mm，且在 它们最宽处，最内部的凹槽每个都与中心点相距7. 25mm并且因此分开14. 5mm。移动远离中心点，每个后续的凹槽都具有一个间距，该间距是最内部凹槽的间距 的一个整数倍数。举例而言，第二凹槽的间距是最内部凹槽间距的二倍，且第三凹槽的间距 是最内部凹槽间距的三倍。当喷嘴间隔凸轮216被旋转时，这种配置在该些喷嘴140之间
12提供了一致的间隔。借着在底部喷嘴件1010上的一个第一向上突伸引导件1018以及一个第二向上突 伸引导件1020，可以防止喷嘴绕着凸轮216旋转。这些引导件1018以及1020沿着轨条218 的平滑侧边前进，同时顶部喷嘴件1012的一个上方表面1022则是沿着轨条218的一个平 滑底部表面前进。该上方表面1022以及喷嘴的该些引导件1018以及1020形成一个“U” 形状，其以很小的游隙或松弛性接合轨条218的三个侧边。虽然所描述的凸轮216支承着相对于一个中心点对称的凹槽，也有可能构想出是 该些凹槽是不对称的方式。在可能的替代选择中，一个喷嘴继续保持静止，同时另外的喷嘴 则沿着凹槽前进并且继续保持与彼此相称地等距。此外，虽然在所揭示的实例中使用了具 有凹槽的凸轮，此构造并不是唯一的可能。应该注意到的是，叶片式凸轮可以取代具有凹槽 的凸轮216，只要该些喷嘴140可以被适当地建构成沿着螺旋形的突起叶片前进，而不是沿 着一个凹槽前进。其它实例也是可能的。在所揭示的实例中，该底部喷嘴件1010是从购自Arkema Inc.的KYNAR聚偏二氟 乙烯(Polyvinylidene Difluoride) (PVDF)模制或加工成的，而该顶部喷嘴件1012则是从 购自DuPont的DELRIN乙缩醛模制或加工成的。应该注意到的是，可以用其它具有所需的 物理(例如，强度、刚性以及润滑性)以及化学(例如、不反应性)特征的材料来取代。图11及图12提出了根据本发明一个液体端组件130之间隔调整机构914的分解 图。在图11，之中，一个间隔调整旋钮支架1110借着一个螺丝扣件1112刚硬地接附到 轨条218。一个界定出一个开口 1116的轴承套管1114也是藉由螺丝扣件1118被联接到支 架1110。在所揭示的实例中，该套管是从DELRIN制造的，因此其提供了有利的润滑性以及 允许凸轮216可以在开口 1116之内容易地旋转。该间隔调整旋钮150经由一个螺丝扣件 1120接附到凸轮216的第一键部端910 (图9)；该间隔调整旋钮150具有一个键槽开口，用 以接收凸轮216的键部端910，因此凸轮216可与旋钮150 —起旋转。或者，一个印刷插入 件1124以及一个透明的塑料透镜1126可以卡扣于间隔调整旋钮150之中来盖住螺丝扣件 1120。图12显示出相同的组件，但是选择的视图则显示出该间隔调整旋钮150包括有强化 肋部1210，用以提供结构刚性；当然，如一位熟习技术的机械工程师将会认知的是，有其它 方式可以达成这个目的。图13及图14提出了根据本发明一个液体端组件130之间隔停止机构916的分解图。如图13所示，一个停止旋钮支架1310被一个螺丝扣件1312刚性地附加于轨条。 选择的壳体件918也是经由一个螺丝扣件1316而附加于停止旋钮支架。一个掣动环部1318被多个螺丝扣件1324附加在停止旋钮支架1310，确保了该掣 动环部1318不会相对于该支架1310旋转。该掣动环部1318的一个径向外部表面支承着 一个掣动凸块1320，且该掣动环部1318的一个面支承着一个掣动缓冲器1322。包括有一个旋转停止突出部1326 (描述于下文中)的停止旋钮160跨乘于掣动环 部1318上，并且被一个停止旋钮端盖1328所限制住，该停止旋钮端盖1328被一个螺丝扣 件1330接附到凸轮216的第二键部端912，该螺丝扣件1330也可以被一个印刷插入件1332 以及一个透明透镜1334所盖住。
显示在图14中的间隔停止机构916的后方稍微更具说明性。在掣动环部1318上 的掣动凸块1320与在一个停止旋钮160的径向内部表面周围的一系列凹部卡合。将会注 意到的是，该停止旋钮160具有一个圆形中央开口 1414，并且可以在没有卡合凸轮216的状 况下自由旋转。然而，如将在下文中与图15及图16 —起说明的，该停止旋钮160具有一个 内部旋转缓冲器，其限制了停止旋钮160与在掣动环部1318上的掣动缓冲器1322相关的 旋转范围。该掣动缓冲器1322以及停止旋钮160的内部旋转缓冲器一起防止该停止旋钮 160过度旋转。该停止旋钮端盖1328包括有一个在其背面上的端盖停止凸部1410以及一个用以 接收凸轮216的第二键部端912的键槽开口。据此，该端盖1328会与凸轮216 —起旋转， 直到该停止凸块1410卡合在停止旋钮160上的停止突出部1326为止。因为停止突出部 1326与停止旋钮160 (遭受到掣动的下压作用)一起移动，该停止突出部1326的位置可以 移动到任何所需的角度的位置。该端盖1328可以与凸轮216 —起在一个代表喷嘴140在 凸轮216上的最缩回位置的位置与停止突出部1326的位置之间自由地移动，在该止突出部 1326的位置处，端 盖停止凸部1410被停止突出部1326所阻挡。如果需要的话，以及如果掣动凸块1320以及停止旋钮160被建构成容许一个相当 轻微的作用力随着掣动移动的话，该使用者在将间隔调整旋钮150转动到遭遇到停止突出 部1326的一个位置点时将会遭遇到阻力。将额外的作用力运用到该间隔调整旋钮150将 会导致端盖停止凸部1410推抵着在停止旋钮上的停止突出部1326，以及如果作用力足够 克服掣动的话，该停止突出部将会被推开。随着停止旋钮160被推动，这种不希望发生的动 作伴随着一个明确且明显的可触知的“喀擦”感知以及声音。当以手动的方式调整停止旋 钮160超过掣动时会出现这种相同的感知以及声音。二种型式的停止旋钮160说明于图15及图16之中。图15显示出可以使用在根据本发明六管道的可调整间隔液体端组件130之中的 停止旋钮1510。因此仅使用了六个管道，较广的调整范围是可能的(从在最窄设定的9mm到 最宽设定的超过23)，以及据此，该停止旋钮1510应该同样地可以在广大的范围下调整的。 据此，除了没有键槽的开口 1512之外，停止旋钮1510的一个轮缘1514包括有在轮缘1514 的一个实质周围部位上的多个掣动凹下部位1516。然而，一个停止旋钮旋转缓冲器1518设 定在该旋钮1510的一个内部面上，以及该轮缘1514在直径方向上跨过旋转缓冲器的一个 部位1520没有掣动部分。除了被旋转缓冲器1518所阻挡以及其与掣动环部1318的掣动 缓冲器1322的互相作用之外，六管道形式的停止旋钮1510可以自由旋转，几乎是一个完整 的回转。图16说明了可以使用在根据本发明的八个管道的可调整间隔液体端组件130之 中的停止旋钮1610。因此使用八个管道，在所揭示的实例中，停止旋钮可以从大约9mm调 整到大约14. 5mm。因此，除了没有键槽的开口 1612之外，停止旋钮1610的一个轮缘1614 包括有在轮缘1614周围的一个部位上的多个掣动凹下部位1616。有二个停止旋钮旋转缓 冲器1618以及1620 ；掣动环部1318的掣动缓冲器1322的范围可以只有在缓冲器1618以 及1620之间。据此，轮缘1614相对于掣动凹下部位1616的部位1622是很平滑的且没有 掣子。将会注意到的是，间隔调整机构914以及间隔停止机构916 二者的选择实例是可能的。特别是，有可能的是将间隔调整旋钮150以及停止旋钮160 二者都放置在液体端组 件的相同端部上。如同间隔调整旋钮150，上文揭示的停止旋钮端盖1328与凸轮216 —起 旋转，因此有可能的是删除在凸轮216的第一键端910上的间隔调整旋钮150，并且将一个 取代调整旋钮提供给停止旋钮端盖1328。同样地，在所揭示的实例中，使用了软性的掣子来将停止旋钮160锁定在适当位 置之中以及避免不慎的调整。选择的实例是可能的，其中当一个弹簧负载停止旋钮160被 拉出时，掣子(或是一个摩擦夹套锁定装置)被解开，或是一个按钮可以被用来解开将停止 旋钮锁定在适当位置之中的棘爪。或者，停止机构916可以被实施成一个沿着壳体220的 侧边的滑移挡止。许多其它的实施方式是可能的，并且被认为是落入本发明的范围之内。在所揭示的实例中，该些喷嘴140沿着一个凸轮216以及轨条218移动，同时活塞以及圆筒则继续保持在适当位置之中。选择的实例可以容许活塞以及圆筒与喷嘴一起移 动；此等实例可以删除歧管232以及将歧管232连接到喷嘴240的空气软管的功能。这种 构造被认为是落入本发明的范围之内，但是可以预见的是其较不稳定且较不精确，并且因 此揭示的实例具有不同的具有不同的优点。应该可以看出的是，虽然前述本发明各种实例的详细说明是以某种详细程度提 出，本发明并不被限制在那些细节，并且具有根据本发明制做的可调整喷嘴间隔的手持式 吸量管液体端可能在许多方面与所揭示的实例不同。特别是，将会察知的是，本发明的实例 可以使用在许多不同的流体操纵应用之中。应该注意到的是，为了解释及清楚的目的做出 功能性的差别；根据本发明的系统或方法之中的结构性差别可能不会沿着相同的边界被绘 示出来。因此，本发明的适当范围是要被认为是根据以下所提出的申请专利范围。
权利要求
一种用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，该液体端组件包含有一个用于液体端组件的壳体，其中该壳体被建构成用以接收一个可以连接到吸量管的一个驱动机构的柱塞轴杆，用于柱塞轴杆在该壳体之中的轴向运动；多个装设在该壳体之内的圆筒；多个空气排出活塞，每个活塞都是装设成用于响应于轴杆在该壳体中的轴向运动，而在其中一个圆筒之中及通过该其中一个圆筒的一个开放上方端部的轴向运动；及多个喷嘴，每个喷嘴都被连接到多个圆筒的各自的其中一个圆筒，且每个喷嘴都具有一个从该壳体的一个底部壁部处延伸的下方开放端部；该液体端组件的特征在于，其更包含有一个间隔调整机构，该间隔调整机构被建构成由一个使用者所操控以及用以将至少一个喷嘴从另一个喷嘴处相对于一个调整组件的旋转而位移。
2.如权利要求1所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该间隔调整机构 被建构成用以在相邻对的多个喷嘴之间保持一个相同的间隔。
3.如权利要求1所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中多个喷嘴的每个 喷嘴都被建构成用以接收一个抛弃式吸量管尖塞端。
4.如权利要求3所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该液体端组件包 括有介于多个圆筒的每个圆筒与一个联接到一个对应喷嘴的对应尖塞端之间的多个流体 紧密路径。
5.如权利要求4所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中一个活塞在多个 圆筒的其中一个圆筒之内的运动导致介于活塞与对应喷嘴的下方开放端部之间的空气柱 的对应运动。
6.如权利要求1所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该些圆筒具有一 个不会响应于调整组件的致动的固定间隔，以及其中该液体端组件进一步包含有多个挠性 软管，该些挠性软管将多个圆筒的每个圆筒耦接到一个对应的喷嘴。
7.如权利要求6所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其进一步包含有一个 歧管，该歧管耦接到该些多个圆筒以及将每个圆筒耦接到多个挠性软管的其中一个挠性软 管。
8.如权利要求1所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中当该调整机构被 操控时，该些多个圆筒的至少其中一个圆筒是与该些多个喷嘴的其中一个对应的喷嘴一起 移动。
9.如权利要求1所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该间隔调整机构 的调整组件包含有一个可以旋转的喷嘴间隔凸轮。
10.如权利要求9所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该喷嘴间隔凸 轮具有多个螺旋状凹槽。
11.如权利要求10所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该喷嘴间隔凸轮具有一个中心点；该些凹槽大致上对着该中心点而为对称的；在该中心点的任一侧边上的每个后续凹槽的间距会增加；以及该些多个喷嘴每个喷嘴对应于在该喷嘴间隔凸轮上的多个凹槽的其中一个凹槽。
12.如权利要求10所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中当喷嘴间隔凸 轮旋转时，多个喷嘴的每个喷嘴沿着在喷嘴间隔凸轮上的对应凹槽前进。
13.如权利要求12所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该些多个喷嘴 的每个喷嘴借着与一个平行于该喷嘴间隔凸轮的喷嘴轨条卡合被限制而不能与喷嘴间隔 凸轮一起旋转。
14.如权利要求13所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该喷嘴间隔凸 轮的旋转会导致该些多个喷嘴的每个喷嘴沿着该喷嘴间隔凸轮轴向地横越以及沿着该喷 嘴轨条滑移。
15.如权利要求10所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该些多个喷嘴的其中一个喷嘴是静止的；从与该静止喷嘴相邻的间隔调整凸轮的一个端部开始，在该间隔调整凸轮上每个后继 的凹槽的间隔会增加；以及该些多个喷嘴的每个其余的喷嘴对应于在该喷嘴间隔凸轮上的多个凹槽的其中一个 凹槽。
16.如权利要求15所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中当该喷嘴间 隔凸轮进行旋转时，该些多个喷嘴的每个其余喷嘴沿着在该喷嘴间隔凸轮上的对应凹槽前 进。
17.如权利要求16所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该些多个喷嘴 的每个其余喷嘴是借着与一个平行于该喷嘴间隔凸轮的喷嘴轨条卡合被限制而不能与喷 嘴间隔凸轮一起旋转。
18.如权利要求17所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该喷嘴间隔凸 轮的旋转导致该些多个喷嘴的每个其余喷嘴沿着该喷嘴间隔凸轮轴向地横越以及沿着该 喷嘴轨条滑移。
19.如权利要求9所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该喷嘴间隔凸 轮具有多个螺旋状叶片。
20.如权利要求19所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该些多个喷嘴 的至少其中一个喷嘴沿着在喷嘴间隔凸轮上的一个对应的叶片前进。
21.如权利要求9所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该间隔调整机 构进一步包括有一个间隔调整旋钮，以及其中该喷嘴间隔凸轮被耦接到该间隔调整旋钮。
22.如权利要求1所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该吸量管进一 步包含有一个停止调整机构，该停止调整机构可以由一个使用者所建构来设定一个最大喷 嘴间隔。
23.如权利要求22所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该停止调整机 构包含有一个停止旋钮，该停止旋钮可以操作来设定一个停止突出部的一个角度位置，该 角度位置对应一个所需的最大喷嘴间隔。
24.如权利要求23所述的用于手持式多渠道吸量管的液体端组件，其中该间隔调整机 构包含有一个停止组件，该停止组件被耦接而与调整组件一起旋转，以及其中该停止组件 承载着一个停止凸块，该停止凸块被定位成当该些喷嘴的一个间隔已经达到所需的最大喷 嘴间隔时，用以撞击停止旋钮的停止突出部以及用以限制该调整组件的旋转。
全文摘要
一种手持式多渠道吸量管包括有多个流体处理喷嘴以及一个旋转式调整机构，用于调整喷嘴图案的宽度，同时维持在成对喷嘴之间的相等间隔。可调整间隔的多渠道吸量管的实例包括有一个可调整的停止机构。
文档编号G01N35/10GK101821009SQ200880110596
公开日2010年9月1日 申请日期2008年10月2日 优先权日2007年10月17日
发明者尼可拉斯·R·维特尔, 肯尼斯·P·欧康尼尔 申请人:瑞宁器材公司