CN103547801A - 具有平导向装置的活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵送装置，所述泵送装置包括工作室和活塞，活塞被设置以在所述工作室中滑动，以使得工作室的有效容积在泵送过程中变化，泵送装置包括活塞的止转部件。有利地，所述止转部件包括定位器（107），所述定位器相对于活塞的轴线径向地安装；并且，所述泵送装置包括纵向狭孔（108），所述定位器被设置以在所述狭孔中移动。有利地，所述定位器（107）包括基本上是平行的两平坦表面，所述两平坦表面纵向地延伸。

Description

具有平导向装置的活塞泵

技术领域

本发明涉及一种在自动采样中使用的活塞泵的领域，特别是涉及使用于血液样本采样的注射器类型的泵的领域。

背景技术

活塞泵包括工作室和活塞，活塞在工作室中滑动安装。工作室与采样工具，如管体和针头相连接。根据期望抽吸或压送所提取的样本，通过移动活塞，使工作室的容积变化。

这些泵通常被使用于提取数量非常小的样本，这所要求的在容积中和从而在活塞的定位和移动中的精度非常大。通常，样本本身不进入工作室中，工作室以及管体被中间液体占据，所述中间液体承担液体活塞的作用。

活塞通常通过螺栓被带动平移，螺栓接合在螺纹衬套上，螺纹衬套与活塞刚性地相连在一起且位于其延长部分中，螺栓本身被例如步进马达带动。这种安装的一弊端在于，如果活塞在转动方面没有卡止，螺栓趋于带动活塞围绕其轴线转动。另一问题来自：保证在活塞和工作室之间的密封性的密封圈不允许保证活塞在移动上的足够精确的导向和活塞会在正交于其轴线的转动运动中略微倾转。

发明内容

本发明旨在解决这些问题。为此，本发明提出一种泵送装置，所述泵送装置可包括工作室和活塞，活塞被设置以在所述工作室中滑动，以使得工作室的有效容积在泵送过程中变化，其特征在于，泵送装置包括活塞的止转部件。

止转部件允许保证活塞将被赋以仅仅轴向的平移运动。

有利地，止转部件可包括定位器，所述定位器相对于活塞的轴线径向地安装并且泵送装置可包括纵向狭孔，所述定位器被设置以在所述狭孔中移动。

泵送装置包括相对于活塞轴线横向凸出的定位器和导向狭孔，导向狭孔是平直的，平行于活塞的轴线，例如布置在泵体中。在该导向狭孔中移动的定位器保证使得活塞不会被螺栓带动转动。当然，定位器的横向延伸部分等于或极略微地小于导向狭孔的宽度，以使得其能自由地滑动。

有利地，定位器可包括基本上平行的两平坦表面，所述两平坦表面纵向地延伸。

当定位器包括较小的纵向延伸部分时，例如当其涉及圆柱形柱销时，在定位器和导向狭孔的侧翼之间的摩擦面较小，这产生定位器和/或狭孔的侧翼的快速磨损。为了避免这种磨损，有利地给定位器提供一定的纵向延伸部分，例如给定位器配备两平行的纵向平坦表面，这些表面沿着狭孔的侧翼滑动并减小摩擦。

有利地，泵送装置可包括位于狭孔的一端部附近的至少一行程末探测部件。

泵送装置通常配有至少一行程末探测部件，以停止马达和避免行程末的任何损坏。该行程末探测器可位于泵的任何合理位置，不过该行程末探测器可有利地位于狭孔的一端部附近，特别是接近工作室的端部。

有利地，狭孔通过一空腔延长，行程末探测器被设置以当到达行程末时进入空腔中。

在某些安装中，狭孔在接近工作室的该端部与一区域联通，该区域的宽度大于狭孔的宽度，不过纵向延伸部分是被限定的，被设置以接纳行程末探测器。

如果定位器的体积尺寸较小，例如柱销，定位器可完全地从狭孔出离，进入探测区域中，且不再保证其对活塞的止转作用。

有利地，定位器的纵向延伸部分大于在狭孔的端部和定位器的行程末的探测区域之间的距离。

空腔可具有任何形状，不过空腔通常是矩形截面的，所具有的宽度大于狭孔的宽度且纵向延伸部分是被限定的。

探测区域应被理解为，由定位器所达到的、通过探测器引起行程末信号的点、方向或表面。

这些布置允许使得，定位器保持接合在狭孔的侧翼上——和从而继续保证其止转作用——当产生探测时。

此外，在活塞的反向运动时，定位器不具有在从空腔到狭孔的通道所组成的狭窄部分上碰靠的风险。

有利地，止转部件还包括隔离件，所述隔离件位于工作室的上游和活塞被设置以经过所述隔离件进行滑动。

在到达工作室之前，活塞穿过泵体的隔离件。该隔离件的厚度足以轴向地导向活塞，即避免其横贯于其轴线的任何倾转运动。

有利地，活塞通过接合在衬套上的螺栓被带动平移，并且泵送装置还包括在所述螺栓和所述衬套之间的消除间隙部件。

如在上文可见的，活塞通过螺栓被带动平移，螺栓接合在螺纹衬套上。这种安装通常是间隙的起源和从而是在测量中的不精确性的起源。从而有利的是，设置用于消除该间隙的部件。本发明提出两种变型：

在第一变型中，螺栓是球头螺栓。球头螺栓对于消除在螺栓和螺栓在其上方拧紧的构件之间的间隙是已知的，不过这类安装在本泵中的使用是不常见的，在于球头螺栓仅仅通过单一轴承进行保持，所述轴承位于接近马达的螺栓的端部。

在第二变型中，螺栓是常见的螺纹螺栓并且泵还包括在所述螺栓和所述衬套之间的间隙调整部件，特别是弹簧。

弹簧使螺栓的螺纹和衬套的螺纹的同一表面持久地接触，消除在这两个元件之间的间隙。

附图说明

以下将作为非限定性示例参照附图描述多个实施方式和变型，附图中：

图1以透视图示出泵；

图2A和图2B分别地以俯视平面图和沿着A的纵向剖视图示出泵；

图3以俯视平面图示出泵，没有行程末探测器；

图4以透视图示出行程末探测器；

图5示出在泵的狭孔的端部处的放大纵向剖视图。

具体实施方式

在图1、图2A和图2B上示出的泵包括泵体100，泵体基本上是断面平行六面体的形状，固定在泵体100的横向面上的工作隔室120位于该泵体上。泵体100封闭活塞101，活塞在泵体100内滑动安装。活塞穿过隔离件102a并且通到布置在该隔室内的工作室121中，隔离件接近工作隔室102。位于工作室121和泵体100的接合处的密封垫圈103保证围绕活塞101的密封性。在工作隔室120侧，至少一管体（未显示）固定在泵上且与工作室相连通。

活塞的移动改变工作室121的有效容积。如果该工作室充满液体，活塞进入驱使液体进入管体中，取回活塞抽吸管体中的液体。该液体可用作在泵的活塞121和要提取的样本之间的中间物或“液体活塞”。

活塞101与位于泵体100中的支承件104刚性地相连在一起，在其中布置有与活塞101轴向对齐的空腔105。与活塞101相对，支承件104刚性地固定在与空腔105共轴的螺纹衬套106上。马达102b的螺栓131在空腔105中和在螺纹衬套106中就位。在图2B上所示的螺栓是在合适的衬套106上接合的球头螺栓。该球头螺栓在该应用中具有这样的特性：被使用，而无远离马达102b的轴承。

在另一实施方式（未显示）中，螺栓131是常见的螺纹螺栓，不过在螺栓和衬套106之间的间隙借助于弹簧被消除，所述弹簧持久地在同一轴向方向上促动衬套，以消除在螺栓和螺纹衬套之间的间隙。

定位器107从支承件104开始径向地延伸并在布置在泵体100的一表面中的狭孔108中就位，不过并不相对于泵体100的该表面凸出。定位器具有基本上矩形形状的横截面，小边基本上等于狭孔108的宽度，以在狭孔中无摩擦地滑动。通过这种方式，当定位销131通过马达被致动转动时，定位器避免支承件104和从而避免活塞101在其轴线上转动，仅仅平移运动是可能的。

在其接近工作隔室120的端部，狭孔108通过空腔109延长，空腔界定宽度较大的一区域，该区域基本上呈矩形形状。通过进口在定位器107的该区域中的倾斜，该空腔用于接纳活塞的行程末探测器。

图4示出呈光学探测器110或光纤跳线（cavalier）形式的这类行程末探测器。该光纤跳线110包括基本上平行的两分支部分111a和111b，分支部分之一在其内表面上配有光发射器（未显示），例如二极管，另一分支部分在其相面对的表面上配有光学探测器（未显示），光发射器和光学探测器沿着基本上正交于分支部分111a、111b的光轴X-X'对齐。光学探测器110还包括两固定爪齿112a和112b，所述两固定爪齿在正交于分支部分111a、111b的同一平面中位于探测器两侧。这些固定爪齿每个包括一贯穿开口，用于通过光纤跳线110的螺栓固定在泵的泵体100的纵向面上。

探测器的分支部分111a、111b被设置以在泵体100的空腔109中就位，位于狭孔108的轴线两侧，以使得在分支部分111a和111b之间的空间位于狭孔108的延长部分中。当到达行程末时，即到达狭孔108的端部，定位器107从而在探测器的分支部分111a和111b之间经过并中断光束。

图5以剖视图示出一定位器107，定位器在行程末到达狭孔108中。定位器的前表面穿过在分支部分111a和111b之间的光纤跳线110的光轴X-X'，这引起泵的停止和定位器的前进结束。定位器107的纵向延伸部分或长度L大于在狭孔108的端部和光轴X-X'之间的距离d。通过这种方式，定位器107保持接合在狭孔108的侧翼上，直到探测行程末和从而继续履行对活塞101的止转作用，即便在光学传感器的分支部分111a、111b的相面对的表面之间的间距大于狭孔108的宽度e。

这种布置带来另一优点：当在到达其行程末后定位器107远离传感器110时，不具有挨着与狭孔108的端部相邻的空腔109的表面109a发生卡止——这具有损坏泵的风险——的风险。

附图示出光纤跳线110的使用，不过本发明并不局限于这类探测器，许多探测器由本发明覆盖，例如接触探测器，只要定位器的长度L大于在狭孔108的端部和行程末探测点之间的距离。如果定位器的长度L大于空腔109的深度P，这种条件将总是被满足。

还合适的是，活塞101在横贯其轴线的转动方面被导向，以使其避免任何倾转运动。这种横贯导向通过被活塞101横穿的隔离件102a实施，这种隔离件为此配有足够的厚度。

Claims (10)

1.一种泵送装置，所述泵送装置包括工作室（121）和活塞（101），活塞被设置以在所述工作室中滑动，以使得所述工作室的有效容积在泵送过程中变化，

其特征在于，所述泵送装置包括活塞的止转部件。

2.根据权利要求1所述的泵送装置，其特征在于，所述止转部件包括定位器（107），所述定位器相对于活塞（101）的轴线径向地安装；并且，所述泵送装置包括纵向狭孔（108），所述定位器被设置以在所述纵向狭孔中移动。

3.根据权利要求2所述的泵送装置，其特征在于，所述定位器（107）包括基本上是平行的两平坦表面，所述两平坦表面纵向地延伸。

4.根据权利要求2或3所述的泵送装置，其特征在于，所述泵送装置包括位于所述纵向狭孔（108）的一端部附近的至少一行程末探测部件（110）。

5.根据权利要求4所述的泵送装置，其特征在于，所述纵向狭孔（108）通过空腔（109）延长，所述行程末探测器（110）被设置以当其到达行程末时进入空腔中。

6.根据权利要求5所述的泵送装置，其特征在于，所述定位器（107）的纵向延伸部分（L）大于在所述纵向狭孔（108）的端部和定位器的行程末探测区域之间的距离（d）。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的泵送装置，其特征在于，所述止转部件还包括隔离件（102a），所述隔离件位于所述工作室（121）的上游，并且活塞（102）被设置以经过所述隔离件进行滑动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的泵送装置，其特征在于，活塞（101）通过在衬套（106）上接合的螺栓（131）被带动平移；并且，所述泵送装置还包括在所述螺栓和所述衬套之间的间隙消除部件。

9.根据权利要求8所述的泵送装置，其特征在于，所述螺栓（131）是球头螺栓。

10.根据权利要求8所述的泵送装置，其特征在于，所述螺栓（131）是螺纹螺栓，所述泵送装置还包括在所述螺栓和所述衬套之间的间隙调整部件，特别是弹簧。

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