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Dokumentenidentifikation DE69428921T2 11.04.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0829451
Titel Flüssigkeitsabgabesystem
Anmelder Bayer Corp., East Walpole, Mass., US
Erfinder Venooker, Ronald J., Franklin, US;
Scavitto, John a., Mendon, US;
Karkantis, Peter N., Acton, US;
Healey, David T., No. Reading, US;
Travers, Richard L., Scituate, US
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner, 80801 München
DE-Aktenzeichen 69428921
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.07.1994
EP-Aktenzeichen 972032320
EP-Offenlegungsdatum 18.03.1998
EP date of grant 31.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.2002
IPC-Hauptklasse B67D 5/02

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fluidaustragssystem; insbesondere auf ein Fluidaustragssystem, das das Absaugen von Flüssigkeit aus einer Flasche und das Fördern der abgesaugten Flüssigkeit zu einem Analyseinstrument ermöglicht.

Der vorliegende Gegenstand stellt eine Teilanmeldung aus der EP- 94305376.9/EP-B-0657382 dar, wobei sich das Patent der europäischen Stammanmeldung auf ein Fluidaustragssystem zum Absaugen von Flüssigkeit aus einer Flasche (40) und zum Fördern der Flüssigkeit zu einem Verteileranschluss (55) eines Analyseinstruments bezieht, wobei die Flasche einen Innenraum, der eine Flüssigkeitsmenge enthält, und eine Öffnung zum Innenraum hat, wobei der Verteileranschluss an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist, wobei das Fluidaustragssystem aufweist:

(a) einen Ventilaufbau (50) zur Anordnung in einer Öffnung einer Flasche (40), wobei der Ventilaufbau einen Flüssigkeitskanal und einen Gaskanal aufweist, die geschlossen sind, wenn der Ventilaufbau sich in einem ersten Zustand zum Verhindern des Gasstroms in die Flasche hinein und des Flüssigkeitsstroms aus der Flasche heraus aufweist, und die offen sind, wenn der Ventilaufbau sich in einem zweiten Funktionszustand befindet, in welchem Gas in die Flasche hinein von der Außenseite der Flasche ausströmen gelassen wird und Flüssigkeit aus der Flasche heraus durch den Ventilaufbau zu dem Verteileranschluss (55) strömen gelassen wird,

(b) ein Rohr (61), das sich, ausgehend vom Ventilaufbau (50) in die Flüssigkeit innerhalb des Innenraums der Flasche (40) hinein erstreckt, und

(c) eine Fluidkupplungseinrichtung (54) mit einem äußeren Ende und einem inneren Ende, wobei das äußere Ende ein Anschlussteil (130) aufweist, der komplementär zu dem Verteileranschluss (55) ist, damit er mit dem Verteileranschluss lösbar betriebsmäßig verbunden werden kann, wobei das innere Ende dazu ausgelegt ist, lösbar betriebsmäßig mit dem Ventilaufbau (50) verbunden zu werden, um den Ventilaufbau in den zweiten oder funktionellen Zustand zu überführen, wobei die Fluidkupplungseinrichtung einen Flüssigkeitsdurchlass aufweist, der betriebsmäßig mit dem Flüssigkeitskanal verbunden ist, und einen Gasdurchlass, der betriebsmäßig mit dem Gaskanal verbunden ist, wenn die Fluidkupplungseinrichtung betriebsmäßig mit dem Ventilaufbau verbunden ist, wobei der Flüssigkeitsdurchlass sich vom inneren Ende zum äußeren Ende erstreckt, damit Flüssigkeit durch das Analyseinstrument aus der Flasche (40) durch das Rohr, den Ventilaufbau und den Flüssigkeitsdurchlass zu dem Verteileranschluss gezogen werden kann, wobei der Gasdurchlass sich vom inneren Ende in direkter Verbindung mit dem Gaskanal zu einem Punkt außerhalb der Flasche erstreckt, damit Luft von der Außenseite der Flasche durch den Gasdurchlass und den Gaskanal in den Innenraum der Flasche strömen kann, wobei die Kupplungseinrichtung mit dem Ventilaufbau eine dicht ende Beziehung aufweist, die den Luftstrom von der umgebenden Atmosphäre in die Flasche hinein und ausschließlich durch den Gasdurchlass und den Gaskanal hindurch beschränkt, und die den Flüssigkeitsdurchlass von der Flasche zu der Absaugeinrichtung ausschließlich durch den Flüssigkeitsdurchlass und den Flüssigkeitskanal beschränkt, wobei das Fluidaustragssystem dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ventilaufbau 50 aufweist:

(a) ein Gehäuse (56, 56') zur Anordnung an der Öffnung und dazu dienend, sich in die Flasche (40) zu erstrecken, wobei das Gehäuse eine erste Kammer (62) aufweist, wobei die Kammer eine innerhalb der Öffnung der Flasche gelegene erste äußere Öffnung (64) aufweist, eine erste innere Öffnung (66, 73) und eine erste zwischengeschaltete Öffnung (68), wobei die erste innere Öffnung und die zwischengeschaltete Öffnung zur betriebsmäßigen Verbindung mit dem Innenraum der Flasche dienen,

(b) ein erstes elastomeres Ventilelement (58), das innerhalb der ersten Kammer (62) angeordnet ist, wobei das erste elastomere Ventilelement eine äußere zweite Kammer (80), eine innere zweite Kammer (82), und eine durchdringbare Wand (84) zwischen der inneren Kammer und der äußeren zweiten Kammer aufweist, die normalerweise die innere zweite Kammer von der äußeren zweiten Kammer abdichtet, wobei die äußere zweite Kammer eine zweite äußere Öffnung (85) aufweist, die innerhalb der ersten äußeren Öffnung und der Öffnung der Flasche gelegen ist, und eine Luftdurchführung (86) in der durchdringbaren Wand, die sich von der äußeren zweiten Kammer zu der ersten Kammer (62) erstreckt, wobei die innere zweite Kammer eine zweite innere Öffnung (88) zu der ersten inneren Öffnung (66, 73) aufweist, wobei das Rohr (61) ein erstes offenes Ende aufweist, das innerhalb der ersten inneren Öffnung und der zweiten inneren Öffnung angeordnet ist, und ein zweites offenes Ende, daß dazu ausgelegt ist, sich in die Flüssigkeit innerhalb der Flasche zu erstrecken, um einen Kanal für einen Flüssigkeitsstrom von der Flasche (40) in die zweite äußere Kammer (80) zu bilden, wobei das erste elastomere Ventilelement eine Dichtung an der ersten inneren Öffnung zwischen dem Rohr (61) und dem Gehäuse (56, 56') bildet, und

(c) ein zweites elastomeres Ventilelement (60), das innerhalb der äußeren zweiten Kammer (80) angeordnet ist, wobei das zweite Ventilelement eine dritte Kammer (92) aufweist, wobei die dritte Kammer und eine dritte äußere Öffnung (94) innerhalb der zweiten äußeren Öffnung (85) und der Öffnung zu der Flasche (40) aufweist, und eine dritte innere Öffnung (96), die zu der durchdringbaren Wand (84) weist und durch die durchdringbare Wand verschlossen ist, wobei das zweite Ventilelement in Eingriff mit der durchdringbaren Wand steht, um die Luftdurchführung zu blockieren, wobei das innere Ende der Kupplungseinrichtung 54 dazu dient, die durchdringbare Wand (84) zu verschieben, um die Luftdurchführung derart freizugeben, daß die Luftdurchführung eine Verbindung zwischen der ersten Kammer (62) und der dritten Kammer (92) bildet, wobei das innere Ende der Kupplungseinrichtung dazu dient, die Wand zwischen der inneren und der äußeren zweiten Kammer (80, 82) derart zu durchdringen, daß das innere Ende der Kupplung sich in die zweite Kammer (82) hinein erstreckt und der Flüssigkeitsdurchlass der Kupplungseinrichtung betriebsmäßig mit der inneren zweiten Kammer (82) verbunden ist. Diese Offenlegung betrifft allgemein ein System zum Abgeben von Flüssigkeit aus einem Behälter, wie etwa einer Flasche. Sie ist insbesondere auf ein System zum Absaugen von flüssigem Reagenz aus einem Behälter zur Verwendung in Analyseinstrumenten gerichtet. Eine bevorzugte Reagenzflasche des von der vorliegenden Erfindung betroffenen Typs umfasst eine Öffnung, die durch ein Ventil geschlossen ist. Ein Fluidkupplungsbauteil stellt eine Fluidverbindung zwischen dem Ventil und dem Analyseinstrument bereit. Das Analyseinstrument umfasst einen Verteiler, mit welchem die Kupplung verbunden ist, und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Sogs an dem Verteiler. Das Reagenz wird selektiv aus seinem Behälter durch das Analyseinstrument so abgezogen, wie es in Übereinstimmung mit vorbestimmten Testprozeduren erforderlich ist. Wenn das Reagenz aus der Flasche gezogen wird, muss Luft oder Gas in die Flasche eingeleitet oder entlüftet werden, um das Reagenz zu ersetzen. Die Flasche muss jedoch in Bezug auf die Flüssigkeit und das Gas abgedichtet sein, wenn das Reagenz nicht abgezogen wird, d. h., wenn die Flasche nicht am Instrument angebracht ist. Eine Flüssigkeitsabdichtung muss außerdem während des Abziehens des Reagenz aus der Flasche aufrecht erhalten werden, um ein Auslecken des Reagenz zur Außenseite der Flasche zu verhindern, d. h. wenn die Flasche an dem Instrument angebracht ist.

Bekannte Systeme zum Austragen von Flüssigkeiten, wie etwa einem Reagenz, die von Nadeln oder anderen Flüssigkeitskupplungen oder bajonettartigen Tauchkolben Gebrauch machen, haben sich in Bezug auf eine Abdichtung der Flasche während und zwischen dem Abziehen des Fluids aus der Flasche als alles andere als zufriedenstellend erwiesen.

Das Erzeugen einer wirksamen Fluiddichtung an dem Punkt, an welchem das Kupplungsbauteil mit dem Analyseinstrument verbunden ist, stellt eine notwendige Voraussetzung dar.

Das Auslecken um die Kappe bzw. den Deckel der Flasche herum stellt ein weiteres Problem dar. Das Auslecken kann dann auftreten, wenn die Kappe folgend auf das Füllen der Flasche zu locker aufgeschraubt wird.

Der Prozess zum Ersetzen einer leeren Reagenzflasche durch eine volle Flasche bleibt bei einigen Systemen gemäß dem Stand der Technik schwierig und zeitaufwendig. Sorgfalt muss ausgeübt werden, um zu gewährleisten, daß die Bestandteile des Systems richtig angeschlossen sind, um das Zuführen des Reagenzglases aus der Flasche zu dem Analyseinstrument sicherzustellen, um ein geeignetes Abdichten zwischen miteinander verbundenen Bauteilen zu gewährleisten, um das Auslecken von Reagenz aus dem System zu verhindern.

Ein Flüssigkeitsaustragssystem ist in US-A-4854486 ausgegeben am 8.8.1989 (Daley et al.) dargestellt. Das Austragssystem in dem zuvor genannten Patent umfasst einen Ventilaufbau für einen Behälter, der eine Bodenöffnung hat. Ein Belüftungsrohr erstreckt sich, ausgehend vom Ventilaufbau, zur Oberseite des Behälters. Das Austragssystem umfasst außerdem eine Sonde, die einen Flüssigkeitsdurchlass und einen Gasdurchlass aufweist. Die Sonde ist dazu ausgelegt, in den Ventilaufbau derart eingeführt zu werden, daß die Flüssigkeit aus dem Behälter durch den Ventilaufbau und in den Flüssigkeitsdurchlass der Sonde für ein wunschweises Austragen zu einem Analyseinstrument strömen kann. Der Gasdurchlass der Sonde ist betriebsmäßig mit dem Belüftungsrohr innerhalb des Behälters derart verbunden, daß Luft in den Behälter durch den Gasdurchlass und das Rohr eintritt, um die Flüssigkeit zu ersetzen, die aus dem Behälter abgezogen wird. Obwohl das Flüssigkeitsaustragsystem des oben aufgeführten Daley-Patents und das Flüssigkeitsabgabesystem gemäß der Stammanmeldung einige ähnliche strukturelle Bestandteile aufweisen, arbeiten die zwei Systeme in vollständig unterschiedlicher Weise in Bezug auf den Gas- und Flüssigkeitsdurchfluss durch den Ventilaufbau und die Sonde. Für einen weiteren Hintergrund mag auf die Stammanmeldung Bezug genommen werden.

Zwei weitere Bezugnahmen seien ebenso erwähnt. AU-A-14149/76 beschreibt einen Stopfen/Schieber zur Verwendung in einer Ölwanne eines Automobils oder einer ähnlichen Vorrichtung. Die Vorrichtung sei nützlich zur sauberen und einfachen Ölentleerung der Ölwanne. EP-A-0548570 veröffentlicht eine Verbindung zum Füllen/Leeren eines Behälters für gefährliche Flüssigkeiten, der zwischen einer ersten und zweiten Position bewegbar ist. In der ersten Position ist eine erste Verbindung zwischen einer Innenseite und einer Außenseite eines in dem Behälter befindlichen Standrohres hergestellt. In der zweiten Position ist die erste Verbindung unterbrochen und eine zweite Verbindung ist zwischen einer Innenseite des Standrohres und einer Entleerungsöffnung hergestellt, während eine dritte Verbindung zwischen der Außenseite des Standrohres zu einem Spülraum und eines außen befindlichen Kanals besteht.

Der Vollständigkeit halber mag ebenso auf die in Bezug zur o.a. Stammanmeldung stehende Teilanmeldung EP-97203233.8/EP-A-0825148 Bezug genommen werden, die sich auf einen Verschlussaufbau für eine Flasche bezieht.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fluidaustragssystem zum Absaugen von Flüssigkeit aus einer Flasche und zum Fördern der abgesaugten Flüssigkeit zu einem Analyseinstrument zu schaffen, in dem das Fluidaustragssystem das Füllen der Flasche im Wesentlichen mit Flüssigkeit und das Absaugen der Flüssigkeit im Wesentlichen vollständig aus der Flasche ermöglicht.

Die vorliegende Erfindung schafft insbesondere ein System zum Ansaugen von Flüssigkeit aus einer Flasche und zum Transport der angesaugten Flüssigkeit zu einem Analyseinstrument, wobei die Flasche einen Innenraum, der eine Flüssigkeitsmenge enthält, und eine Öffnung zu dem Innenraum aufweist, wobei zu dem System gehören:

(a) ein Verteilerbeschlag (55) mit einer oberseitigen Fläche, einer Bodenfläche, einem sich von der Bodenfläche in den Verteilerbeschlag erstreckenden Hohlraum (150), einer Öffnung (152) zu dem Hohlraum innerhalb der Bodenfläche, einer Zugangsfläche (154) innerhalb des Hohlraums gegenüber der Öffnung zu dem Hohlraum, einer Flüssigkeitsöffnung (156), die zwischen der Zugangsfläche und der oberseitigen Fläche zur funktionellen Verbindung des Hohlraums mit einer unteratmosphärischen Druckquelle angeordnet ist, und mit einer ersten Anformung (158) sowie einer zweiten Anformung (160), die von der ersten Anformung weg zur Bildung eines ersten Schlitzes (162) zwischen den Anformungen an einer Seite der Öffnung zu dem Hohlraum und eines zweiten Schlitzes (164) in der gegenüberliegenden Seite der Öffnung zu dem Hohlraum beabstandet sind;

(b) eine Anschlusseinrichtung (54) mit einem ersten Ende, das funktionell mit der Öffnung der Flasche verbunden ist, einem zweiten Ende, einem Flüssigkeitskanal (138), der funktionell mit der Öffnung der Flasche verbunden ist und sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt, und mit einer Nut (148), die in einer Außenfläche der Kupplungseinrichtung im wesentlichen parallel zu dem Flüssigkeitskanal von einem Zwischenpunkt der Anschlusseinrichtung zu dem ersten Ende angeordnet ist, wobei die Nut als Gaskanal zu dem Innenraum der Flasche dient, sobald die Anschlusseinrichtung funktionell mit der Öffnung der Flasche verbunden ist;

(c) einem Verbinderbeschlag (130), der an dem zweiten Ende der Anschlusseinrichtung zum lösbaren Verbinden der Anschlusseinrichtung mit dem Verteilerbeschlag angeordnet ist, wobei der Verbinderbeschlag komplementär zu der Bodenfläche und dem Hohlraum des Verteilerbeschlags ausgebildet ist, wobei der Verbinderbeschlag eine Endfläche und eine Öffnung in der Endfläche in Verbindung mit dem Flüssigkeitskanal besitzt, wobei die Endfläche (29) für den Anschlag an die Zugangsfläche und zur Ausrichtung der Innenflächenöffnung in flüssig leitende Verbindung mit der Flüssigkeitsöffnung vorgesehen ist, wobei der Verbinderbeschlag eine erste Zunge (137), die mit dem ersten Schlitz fluchtet, und eine zweite Zunge (139) aufweist, die mit dem zweiten Schlitz fluchtet, wenn sich der Verbinderbeschlag in einer ersten Winkel Stellung befindet, wobei die Zungen in einer Quer schnittsebene eine geringere Abmessung als ein entsprechender Schlitz für das Hindurchdrehten der Zungen zwischen den Anformungen derart aufweisen, dass die Endfläche an die Zugangsfläche anstößt, wobei die Zungen für den Durchtritt zwischen einer entsprechen den Anformung und der Zugangsfläche vorgesehen sind, wenn der Verbinderbeschlag in eine zweite Winkelstellung gedreht ist, wobei die erste Zunge eine Eingriffsfläche (143) aufweist, die von der Zugangsfläche zum Eingriff der ersten Anformung wegweist, wobei die Eingriffsfläche einen schrägen Abschnitt besitzt, der als Steuerfläche für den Eingriff an der ersten Anformung fungiert und die Endfläche in Richtung auf die Zugangsfläche drückt, wenn der Verbinderbeschlag aus der ersten Winkelstallung in Richtung auf die zweite Winkelstellung gedreht ist; und

(d) eine Abdichteinrichtung zur Bildung einer Dichtung zwischen der Endfläche und der Zugangsfläche um die Flüssigkeitsöffnung. Die Dichtungseinrichtung eines derartigen Systems kann des weiteren einen Dichtring (133) aufweisen, der in einer kreisförmigen Nut auf der Endfläche des Verbinderbeschlags zur Bildung einer Dichtung zwischen der Endfläche und der Zugangsfläche des Verteilerbeschlags angeordnet ist, wenn der Verbinderbeschlag in dem Verteilerbeschlag installiert und in die zweite Winkelstellung gedreht ist.

In einer Ausführung eines derartigen Systems weist die Endfläche eine kreisförmige Nut auf, welche die Öffnung in der Endfläche umschreibt, wobei zu der Dichtungseinstellung gehören:

(a) ein Elastomere-Ring, der innerhalb der Kreisnut angeordnet ist und sich über die Endfläche hinaus erstreckt; und

(b) eine Spanneinrichtung, durch die die Endfläche auf die Zugangsfläche für das Zusammendrücken des Rings drückbar ist.

Vorzugsweise ist die Spanneinrichtung die erste Zunge, wobei die Zunge zwischen die Anformung und die Zugangsfläche nur durch Drücken des Verbinderbeschlags in Richtung auf die Zugangsfläche und Zusammendrücken des Rings zu treten vermag, wobei der Ring die Zunge gegen die Anformung lösbar zum Klemmen des Verbinderbeschlags an den Verteilerbeschlag und zum Vorsehen einer Dichtung zwischen der Zugangsfläche und der Endfläche um die Flüssigkeitsöffnung verspannt.

In einer anderen Ausführung eines derartigen Systems, weist der Verteilerbeschlag eine erste und zweite Anformung auf, die von der ersten Anformung derart beabstandet ist, daß ein erster Schlitz zwischen den Anformungen an einer Seite der Öffnung zu dem Zwischenraum und einen zweiten Schlitz an der gegenüberliegenden Seite der Öffnung zu dem Zwischenraum gebildet wird, und worin der Verbinderbeschlag eine erste Zunge aufweist, die mit einem der Schlitze und einer zweiten Zunge in einer Linie liegt; wobei die zweite Zunge mit dem anderen der Schlitze in einer Linie liegt, wenn der Verbinderbeschlag in der ersten Position Winkelstellung ist; wobei die Zungen eine kleinere Abmessung innerhalb der querliegenden Ebene aufweisen, so daß die Zungen durch die Schlitze hindurchgehen können, mit denen sie in der ersten Winkelstellung in einer Linie liegen, und daß sie zwischen den Anformungen und der Zugangsfläche hindurchgehen können, wenn der Verbinderbeschlag von der ersten Winkelstellung in die zweite Winkelstellung bewegt wird.

Der Verbinderbeschlag weist vorzugsweise eine Anschlageinrichtung auf, die es dem Verbinderbeschlag erlaubt, sich nur in einer ersten Richtung um die Achse aus der ersten Winkelstellung in die zweite Winkelstellung und nur in einer zweiten Richtung aus der zweiten Winkelstellung in die erste Winkelstellung zu drehen.

Insbesondere ist die Anschlageinrichtung ein Flansch an einem Ende der Zungen, welcher sich von der Zugangsfläche weg erstreckt und der an eine der Anformungen zur Verhinderung des Durchtretens einer Zunge zwischen der einen Anformung und der Zugangsfläche durch Drehung des Verbinderbeschlags um die Achse in der zweiten Richtung und für das Hindurchtreten zwischen der anderen Anformung und der Zugangsfläche durch Drehung des Verbinderbeschlags um die Achse in der ersten Richtung angreift, wobei der Flansch, wenn sich der Verbinderbeschlag in der zweiten Winkelstellung befindet, zur Vermeidung einer zusätzlichen Drehung des Verbinderbeschlags um die Achse in der ersten Richtung über die zweite Winkelstellung hinaus an die andere der Anformungen eingreift.

In einer weiteren Ausführung weist die Zunge eine Eingriffsfläche auf, die von der Zugangsfläche weg weist und die mit den Anformungen im Eingriff steht, wobei das Ende der Eingriffsfläche, die der Anformung am nächsten liegt, einen abgeschrägten Abschnitt hat, der als Nockenfläche für den Eingriff der Anformung dient, und die Endfläche zu der Zugangsfläche drängt, wenn der Verbinderbeschlag um die Achse von der ersten Winkelposition zu der zweiten Winkelposition gedreht wird.

In noch einer anderen Ausführung besitzt der Verteilerbeschlag eine erste sichtbare Anzeige und der Verbinderbeschlag weist eine zweite visuelle Anzeige auf, welche mit der ersten visuellen Anzeige fluchtet, wenn sich der Verbinderbeschlag in der zweiten Winkelstellung befindet.

Nach dem Hinweis auf den Umfang der vorliegenden Erfindung wird nun im Zusammenhang mit dem Bezug auf die darstellenden Zeichnungen die Beschreibung weiter fortgesetzt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Reagenzflasche, mit welcher das Fluidaustragsystem gemäß der vorliegenden Erfindung betriebsmäßig verbunden ist;

Fig. 2 eine Seitenaufrissansicht der Reagenzflasche und des Fluidaustragsystems,

Fig. 3 eine Endansicht der Reagenzflasche und des Flüssigkeitsabgabesystems unter Betrachtung in Richtung des Pfeils III von Fig. 1 gesehen,

Fig. 4 eine Explosionsseitenaufrissansicht der Kupplungseinrichtung und sämtlicher einzelner Elemente des Ventilaufbaus,

Fig. 5 eine Vertikalschnittansicht der Kupplungseinrichtung und des Ventilaufbaus,

Fig. 6 eine Vertikalschnittansicht des Ventilaufbaus,

Fig. 7 eine Draufsicht der Kupplungseinrichtung,

Fig. 8 eine Endansicht der Kupplungseinrichtung von rechts in Fig. 7 aus gesehen,

Fig. 9 eine Endansicht der Kupplungseinrichtung von links in Fig. 7 aus gesehen,

Fig. 10 eine Seitenaufrissansicht der Kupplungseinrichtung,

Fig. 11 eine Bodendraufsicht der Kupplungseinrichtung,

Fig. 12 eine Draufsicht des Gehäuseabschnittes des Ventilaufbaus,

Fig. 13 eine Endansicht des Gehäuses von links in. Fig. 12 aus gesehen

Fig. 14 eine Endansicht des Gehäuses von rechts in Fig. 12 aus gesehen,

Fig. 15 eine Bodendraufsicht des Gehäuses,

Fig. 16 eine Vertikalschnittansicht des Gehäuses entlang der Linie XVI-XVI von Fig. 12

Fig. 17 eine Außenendansicht einer Druckscheibe, die einen Teil des Verschlussaufbau bildet, welcher den Ventilaufbau an der Flasche hält,

Fig. 18 eine Seitenaufrissansicht der Druckscheibe,

Fig. 19 eine Innenendansicht der Druckscheibe,

Fig. 20 eine Vertikalschnittansicht der Druckscheibe entlang der Linie XX-XX von Fig. 17 in Richtung der Pfeile schauend gesehen,

Fig. 21 eine Außenendansicht des Kappenabschnitts des Verschlussaufbaus,

Fig. 22 eine Seitenaufrissansicht der Kappe,

Fig. 23 eine Vertikalschnittansicht der Kappe

Fig. 24 eine Außenendansicht des ersten Ventilelements, welches einen Teil des Ventilaufbaus bildet,

Fig. 25 eine Draufsicht des ersten Ventilelements,

Fig. 26 eine Innenendansicht des ersten Ventilelements,

Fig. 27 eine Vertikalschnittansicht des ersten Ventilelements entlang der Linie XXVII-XXVII von Fig. 25 sowie in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 28 eine Außenendansicht des zweiten Ventilelements, welches einen Teil des Ventilaufbaus bildet,

Fig. 29 eine Draufsicht des zweiten Ventilelements,

Fig. 30 eine Innenendansicht des zweiten Ventilelements,

Fig. 31 eine Vertikalschnittansicht des zweiten Ventilelements entlang der Linie XXXI-XXXI von Fig. 29 sowie in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 32 eine Vorderaufrissansicht eines Verteileranschlusses eines Analyseinstrumentes,

Fig. 33 eine Vertikalschnittansicht des Verteileranschlusses entlang der Linie XXXIII-XXXIII von Fig. 32 sowie in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 34 eine Vertikalschnittansicht der Kupplungseinrichtung, die mit dem Verteileranschluss betriebsmäßig verbunden ist,

Fig. 35 eine Draufsicht eines modifizierte Ventilaufbaugehäuses, und

Fig. 36 eine Seitenaufrissansicht eines modifizierten Ventilaufbaugehäuses.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Zunächst unter Bezug auf Fig. 1-5 ist der Ventilaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet. Die Kupplungseinrichtung ist allgemein mit der Bezugsziffer 54 bezeichnet. Der Verschlussaufbau ist allgemein mit der Bezugsziffer 52 bezeichnet. Der Ventilaufbau 50, die Kupplungseinrichtung 54 und der Verschlussaufbau 52 sind betriebsmäßig mit einer Reagenzflasche 40 verbunden, die einen Innenraum 42, eine Bodenwand 45 und einen Halsabschnitt 44 aufweist. Wie in Fig. 5 gezeigt, weist der Hals 44 der Flasche 40 eine horizontale Bohrung 48 auf, die sich - ausgehend vom äußeren offenen Ende des Halses - zum Innenraum 42 erstreckt. Der Hals 44 wiest ein Außengewinde 46 auf, das von der Öffnung 48 beabstandet ist. Ein rohrförmiger einwärts verlaufender Vorsprung oder "Blowdown" 49 erstreckt sich ausgehend vom. Halsabschnitt 44 in den Raum 42 und stellt einen Teil einer Verriegelungseinrichtung für den Ventilaufbau dar, der nachfolgend erläutert ist. Der "Blowdown" 49 ist als Ergebnis eines Kunststoffspritz- bzw. Formprozesses gebildet und in Fig. 5 geringfügig vergrößert gezeigt. Die Flasche 40 weist eine Längsmittenachse 47 auf und ist dazu ausgelegt, in allgemein horizontaler Position, jedoch unter einem geringen Winkel zur Horizontalen getragen bzw. gestützt zu werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Außerdem befindet sich der Halsabschnitt 44 im wesentlichen über der Längsmittenachse 47 der Flasche.

Insbesondere unter Bezug auf Fig. 4 umfasst der Verschlussaufbau 52 eine Kappe, die allgemein mit der Bezugsziffer 104 bezeichnet ist, und eine Druckscheibe, die allgemein mit der Bezugsziffer 106 bezeichnet ist. Der Ventilaufbau 50 umfasst ein Gehäuse, von welchem eine erste Ausführungsform allgemein mit der Bezugsziffer 56 bezeichnet ist, ein erstes Ventilelement, das allgemein mit der Bezugsziffer 58 bezeichnet ist, ein zweites Ventilelement, das allgemein mit der Bezugsziffer 60 bezeichnet ist, und ein Rohr bzw. einen Schlauch 51, das bzw. der sich ausgehend vom Ventilabschnitt 50 in die zusammengebauten bzw. zusammengesetzten Betriebspositionen im Innern in Fig. 6 erstreckt, und sie sind betriebsmäßig mit der Kupplungseinrichtung 54 in Fig. 5 verbunden gezeigt.

Insbesondere unter Bezug auf Fig. 12-16 weist das Gehäuse 56 einen zylindrischen Hauptkörperabschnitt auf, der allgemein mit der Bezugsziffer 69 bezeichnet ist und eine primäre Bohrung 62 enthält, die einen Luftauslass 68 aufweist. Das Gehäuse 56 hat einen Außenendabschnitt, der allgemein mit der Bezugsziffer 67 bezeichnet ist, der eine äußere Öffnung 64 zu der primären Bohrung 62 und einen inneren Endabschnitt aufweist, der allgemein mit der Bezugsziffer 71 bezeichnet ist und eine sekundäre Bohrung 66 enthält. Vorzugsweise verjüngt sich der Hauptkörperabschnitt 69 geringfügig ausgehend von einem relativ großen Durchmesser am Außenendabschnitt 67 zu einem relativ kleinen Durchmesser am Innenendabschnitt 71. Die primäre Bohrung 62 weist eine horizontale Längsmittenachse 59 auf. Die sekundäre Bohrung 66 erstreckt sich unter einem abwärts verlaufenden Winkel ausgehend von der primären Bohrung 62 zu einer inneren Öffnung 73. Die Bohrung 62 bildet eine erste Kammer. Die äußere Öffnung 64 bildet eine erste äußere Öffnung der ersten Kammer. Die sekundäre Bohrung 66 und die Öffnung 73 bilden eine erste innere Öffnung der ersten Kammer. Der Luftauslass 68 ist an der Oberseite der Bohrung 62 angeordnet und bildet eine erste zwischengeschaltete Öffnung der Bohrung der ersten Kammer. Eine Nocken- bzw. Steuerkurvenfläche 65 erstreckt sich unter einem abwärts verlaufenden Winkel ausgehend von der primären Bohrung 62 zu der sekundären Bohrung 66. Eine ringförmige Wulst 72 ist auf der einwärts weisenden Fläche bzw. Oberfläche des Flansches 70 angeordnet. Eine allgemein mit der Bezugsziffer 74 bezeichnete Lappeneinrichtung bzw. Zungeneinrichtung ist am Innenende des Gehäuses 56 angeordnet. Die Zungeneinrichtung 74 umfasst eine relativ steife innere Zunge 76 und eine auslenkbare nachgiebige bzw. federnde äußere Zunge 78, der von der Zunge 76 geringfügig beabstandet ist. Die Zungen 76 und 78 erstrecken sich quer zur Achse 59. Das Gehäuse 56 besteht bevorzugt aus einem im wesentlichen starren thermoplastischen Material.

Vorzugsweise ist das Gehäuse durch Spritzgießen gebildet. Das Material ist ausreichend steif bzw. starr, so daß die Zungen 76, der relativ breit entlang einer Linie ist, die parallel zu der Längsachse 59 des Gehäuses 56 verläuft, im wesentlichen nicht auslenkbar ist. Im Gegensatz hierzu ist der Abschnitt 78, der entlang einer Linie relativ schmal ist, die parallel zur Längsmittenachse 59 des Gehäuses verläuft, im wesentlichen federnd bzw. nachgiebig auslenkbar. Die auslenkbare äußere Zunge 78 erstreckt sich weiter ausgehend von der Längsmittenachse 59 des Gehäuses als der relativ steife innere Abschnitt 76. Wenn das Gehäuse durch die Öffnung der Flasche 49 eingeführt wird, tritt die Zunge 76 innerhalb der Begrenzungen des rohrförmigen Vorsprungs 49 frei hindurch, während die nachgiebige Zunge 78 durch die Innenfläche des Vorsprungs 49 von der inneren Zunge sowie in Richtung auf die Achse 59 ausgelenkt wird. Wenn das Gehäuse das Ende des rohrförmigen Vorsprungs 49 erreicht, wie in Fig. 5 gezeigt, kehrt die Zunge 78 in seine normale Position benachbart zur Zunge 76 zurück. Eine Bewegung des Gehäuses in Richtung auf die Öffnung 48 der Flasche veranlasst den Zungenabschnitt 78 dazu, in Eingriff mit dem Vorsprung 49 zu gelangen und die Zunge 78 in Richtung auf die Zunge 76 auszulenken. Da die Zungen 78 und 76 geringfügig in Bezug aufeinander beabstandet sind, wird die Zunge 78 jedoch um ein geringes Ausmaß ausgelenkt, bis er in Eingriff mit der benachbarten Randfläche der Zunge 76 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein weiteres Auslenken der Zunge 78 verhindert, und es ist keine weitere Auswärtsbewegung des Gehäuses 56 möglich. Die Zungeneinrichtung 74 und der rohrförmige Vorsprung 49 bilden deshalb eine zusammenwirkende Blockier- bzw. Verriegelungseinrichtung für den Ventilaufbau 50, der ermöglicht, daß der Ventilaufbau in die Flasche 40 eingeführt bzw. eingesetzt wird, und die verhindert, daß das Gehäuse aus der Flasche herausgezogen wird, nachdem es vollständig eingeführt wurde. Eine Gehäuse-/Flaschenverbindung bzw. -vereinigung (Press- oder Press-/Schweißverbindung) ist bereitgestellt, um zu verhindern, daß ein Drehmoment von dem Kappenfestdrehvorgang durch das Drehen des Gehäuses übertragen wird, so daß eine Abwärtsauslenkung des Rohrs nicht geändert bzw. beeinträchtigt ist.

Eine zweite Ausführungsform des Ventilgehäuses ist in Fig. 35 und 36 gezeigt und allgemein mit der Bezugsziffer 56' bezeichnet. Das Gehäuse 56' ist identisch zu dem Gehäuse 56, mit der Ausnahme, daß das Gehäuse 56' die Zungeneinrichtung 74 nicht aufweist. Das Gehäuse wird bzw. ist in den Flaschenhals gepresst. Sämtliche Merkmale des Gehäuses 56', die identisch mit den Merkmalen des Gehäuses 56 sind, sind durch dieselben Bezugsziffern durch Hinzufügung eines Hochstrichs nach der Ziffer bezeichnet.

Insbesondere unter Bezug auf Fig. 24-27 besteht das erste Ventilelement 58 aus einem elastomeren Material und umfasst einen Kopfabschnitt 83 mit relativ großem Durchmesser und einen flexiblen Halsabschnitt 95 mit relativ kleinem Durchmesser. Der Kopfabschnitt 83 enthält eine äußere zweite Kammer 80, die eine zweite äußere Öffnung 85 aufweist und eine ringförmige Rippe 87, die benachbart zur Öffnung 85 liegt. Ein ringförmiger äußerer Flansch 89 ist benachbart zu der zweiten äußeren Öffnung 85 angeordnet. Der Halsabschnitt 95 weist eine innere zweite Kammer 82 auf, die eine zweite innere Öffnung oder einen Sockel 88 aufweist. Die äußeren und inneren zweiten Kammern 80 und 82 sind durch eine durchdringbare bzw. durchlässige Wand 84 getrennt. Ein Schlitz 90 ist in der Wand 84 angeordnet und erstreckt sich ausgehend von der Kammer 82 zu einer Bohrung 93 mit relativ kleinem Durchmesser, die mit der Kammer 80 verbunden ist. Der Schlitz 90 ist normalerweise geschlossen, wenn das Ventil sich in einem ersten Zustand aufgrund der federnden Natur des Ventilelements 58 befindet, so daß die Wand 84 normalerweise eine Abdichtung zwischen den Kammern 80 und 82 bereitstellt. Der Schlitz 9() kann jedoch physikalisch bzw. körperlich durch einen Eingriffsitz in eine Öffnungsposition gezwungen sein, um eine Öffnung zwischen den äußeren und inneren Kammern 80 und 82 zu erzeugen, wenn das Ventil sich in einem zweiten oder funktionellen Zustand befindet. Die Kammer 80 ist mit der Außenseite des Ventilelements 58 durch mehrere Luftkanäle 86 in der Wand 84 verbunden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 28-31 umfasst das zweite Ventilelement 60 einen elastomeren Körper bzw. einen Elastomerkörper, der eine Außenfläche bzw. -seite 97 und eine dritte Kammer 92 aufweist. Die Kammer 92 weist eine dritte äußere Öffnung 94 und eine dritte innere Öffnung 96 auf. Eine ringförmige Nut 100 ist in der Außenfläche 97 angeordnet. Eine ringförmige Rippe 102 erstreckt sich ausgehend von der Innenfläche 91, welche die dritte Kammer 92 festlegt. Die Rippe 102 erstreckt sich in die Kammer 92 an einem Punkt ungefähr auf halbem Weg zwischen den äußeren und inneren Öffnungen 94 und 96 hinein. Ein ringförmiger Flansch 98 erstreckt sich um den Außenumfang des Ventilelements 60 zwischen der äußeren Öffnung 94 und der ringförmigen Nut 100.

Das zweite Ventilelement 60 dient dazu, in die äußere zweite Kammer 80 des ersten Ventilelements 58 eingesetzt bzw. eingeführt zu werden, wobei die erste ringförmige Rippe 87 des Ventilelements 58 in die Nut 100 des Ventilelements 60 eingreift. Dies stellt sicher, daß die Ventilelemente 60 innerhalb der Kammer 80 in einer vorbestimmten Position in geeigneter Weise angeordnet und zum Sitz gebracht sind. In dieser vorbestimmten Position ist die dritte innere Öffnung 96 durch die Wand 84 verschlossen. Die Öffnung 96 ist horizontal mit der inneren zweiten Kammer 82 ausgerichtet und kann mit der Kammer 82 durch das Loch 93 und den Schlitz 90 betriebsmäßig verbunden sein. Da der Schlitz 90 normalerweise verschlossen ist, ist die Kammer 80 normalerweise von der Kammer 82 abgedichtet. Wenn das Ventilelement 60 in das Ventilelement 58 eingeführt wird liegen die Flansche 98 u. 99 (aneinander) an, wie in Fig. 6 gezeigt. Ein Ende des Rohrs oder Strohhalms 61 ist in den Sockel 88 eingesetzt. Die vereinigten bzw. verbundenen Ventilelemente 60 und 58 werden daraufhin in die erste Kammer oder primäre Bohrung 62 des Gehäuses 56 so eingeführt, daß der Flansch 89 zwischen den Flanschen 70 und 98 angeordnet ist, wie in Fig. 6 gezeigt. Das freie Ende des Rohrs 61 wird in die primäre Bohrung 62 eingeführt und durch die Nockenfläche 65 and er sekundären Bohrung 66 und daraufhin durch die sekundäre Bohrung 66 derart ausgelenkt, daß das Rohr sich über die Öffnung 73 hinaus erstreckt. Wenn das Rohr 61 und die Ventilelemente 60 und 58 sich ihrer Endposition nähern, wie in Fig. 5 gezeigt, trifft der flexible Halsabschnitt 95 mit der Nockenfläche 65 zusammen und wird in Richtung auf sowie in die Bohrung 66 hinein ausgelenkt und bildet eine Dichtung zwischen dem Rohr 61 und dem Gehäuse 56 an der Bohrung 66. Die Bohrung 66 erstreckt sich unter einem abwärts verlaufenden Winkel ausgehend von dem Ventilaufbau 50, so daß dann, wenn der Ventilaufbau 50 in die Flasche 40 eingeführt ist, das gegenüberliegende Ende des Rohrs in Kontakt mit der am weitesten unten gelegenen Wand 45 der Flasche 40 gelangt, wie in Fig. 2 gezeigt. Dies gewährleistet, daß im wesentlichen das gesamte Reagenz innerhalb der Flasche abgesaugt wird. Der Winkel der Öffnung 66 veranlasst das innere Ende des Ventilelements 58 außerdem dazu, aufgrund der elastomeren Natur des Ventilelements 58 verformt zu werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Die innere zweite Kammer 82 ist betriebsmäßig mit dem Innenraum 42 der Flasche durch das Rohr 61 verbunden.

Unter Bezug auf Fig. 5 umfasst der Verschlussaufbau 52 eine Kappe, die allgemein mit der Bezugsziffer 104 bezeichnet ist und eine Druckscheibe, die allgemein mit der Bezugsziffer 106 bezeichnet ist. Die Einzelheiten der Druckscheibe 106 sind in Fig. 17 bis 20 gezeigt. Die Einzelheiten der Kappe 104 sind in Fig. 21 bis 23 gezeigt. Insbesondere unter Bezug auf Fig. 21 bis 23 weist die Kappe 104 eine kreisförmige Seitenwand 108 und eine äußere Endwand 112 auf, die quer zur Seitenwand 108 verläuft. Die Innenfläche der Seitenwand 108 weist ein Innengewinde 110 auf. Die Endwand 112 weist eine kreisförmige äußere Öffnung 114 auf, die horizontal mit der kreisförmigen inneren Öffnung 116 ausgerichtet ist, die durch den inneren Umfangsrand 117 der Seitenwand 108 festgelegt ist. Die Kappe 104 weist eine Längsmittenachse 115 auf, die durch die Zentren bzw. Mitten der Öffnungen 114 bis 116 verläuft. Insbesondere unter Bezug auf Fig. 17 bis 20 weist die Druckscheibe 106 eine kreisförmige Seitenwand 118 und eine innere Endwand 119 auf. Die Seitenwand 118 weist eine äußere Rippe 122 und mehrere Schlitze 120 auf, die mehrere auswärts verlaufende Segmente 121 bilden. Der Außenumfang der Seitenwand 118 legt eine äußere kreisförmige Öffnung 124 fest. Die innere Endwand 119 verläuft quer zur Seitenwand 118 und weist eine innere kreisförmige Öffnung 126 auf. Ein kreisförmiger einwärts weisender Flansch 128 ist am Außenumfangsrand der Wand 119 angeordnet.

Der Verschlussaufbau 52 wird zusammengebaut, indem die Druckscheibe 106 in die Kappe 104 derart eingeführt wird, daß die Seitenwand 118 sich durch die Öffnung 114 der Kappe erstreckt. Der Außendurchmesser der Rippe 122 ist geringfügig größer als der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 114. Die Druckscheibe 106 und die Kappe sind beide aus einem relativ steifen thermoplastischen Material durch Spritzgießen gebildet. Die Segmente 121 der Druckscheibe 106 sind jedoch ausreichend federnd bzw. nachgiebig, so daß sie sich in Richtung auf das Zentrum der Öffnung 126 verbiegen bzw. ausgelenkt werden, wenn sie gegen den Umfangsrand der Öffnung 114 gezwungen werden Die Rippe 122 weist eine auswärts weisende Schrägfläche auf, die jedes Segment 121 der Wand 188 einwärts in Richtung auf die Mittenachse der Druckscheibe zwingt bzw. drängt, wenn die Wand 118 der Druckscheibe gegen den Rand der Öffnung 114 gedrängt wird. Dies veranlasst die Wand 118 dazu, durch die Öffnung 114 der Wand 112 derart gedrängt zu werden, daß die externe Rippe 122 auf der Außenseite der Wand 112 angeordnet ist und die Druckscheibe innerhalb der Kappe 104 in ihrer Stellung dehnbar verriegelt, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Druckscheibe 106 ist gegen eine Bewegung entlang der Achse 115 relativ zu der Kappe 104 lösbar verriegelt, jedoch frei um die Achse 115 relativ zu der Kappe 104 drehbar.

Insbesondere unter Bezug auf Fig. 7 bis 11 umfasst die Fluidkupplungseinrichtung oder die Kupplung 54 einen horizontalen Hauptkörperabschnitt 132, der eine Längsmittenachse 127 aufweist. Ein Verbinderanschluss, der allgemein mit der Bezugsziffer 130 bezeichnet ist, ist am Außenende des Gehäuses angeordnet und ein Abschlussnippel 134 ist am Innenende des Gehäuses angeordnet. Der Verbinderanschluss 130 ist dazu ausgelegt, betriebsmäßig mit dem komplementären Verteileranschluss 55, s. Fig. 33-34, der Absaugeinrichtung verbunden zu werden, die einen Teil des (nicht gezeigten) Analyseinstruments bildet. Der Verbinderanschluss 130 weist eine Außenendfläche 129 auf, die eine kreisförmige Nut 131 hat. Ein Elastomerdichtring 133 ist in der Nut 131 angeordnet und erstreckt sich über die Außenendfläche 129 hinaus. Der Verbinderanschluss 130 weist eine relativ breite Zunge 137 und eine relativ schmale Zunge 139 auf.

Vorzugsweise sind die Zungen 137 und 139 diametral gegenüberliegend angeordnet und erstrecken sich quer zur Längsachse 127. Ein alternatives Positionieren und eine alternative Konfiguration der Zungen des Verbinderabschlusses können vorgesehen sein, um einen Eingriff mit einem entsprechenden Verteileranschluss bereitzustellen. Die Zunge 137 weist eine einwärts weisende Eingrifffläche 141 auf. Ein Ende der Fläche 141 hat eine Schräge 143. Ein Flanschanschlag 145 ist am gegenüberliegenden Ende der Fläche 141 angeordnet und erstreckt sich einwärts sowie quer zur Fläche 141. Die Zunge 139 hat eine einwärts weisende Eingrifffläche 147. Ein Ende der Fläche 147 hat eine Schräge 149. Ein ringförmiger Flansch 136 erstreckt sich quer ausgehend von der horizontalen Längsmittenachse 127 und ist benachbart zu dem Verbinderanschluss 130 sowie beabstandet zu diesem angeordnet. Ein Paar von Fingern 144 erstreckt sich ausgehend vom Flansch 136 in Richtung auf das Innennde des Hauptkörperabschnitts 132. Eine horizontale Längsbohrung 138 erstreckt sich ausgehend von einer äußeren Öffnung 140 am Anschluss 130 durch den Hauptkörperabschnitt 132 und den Nippel 134 zu einer inneren Öffnung 142. Die Bohrung 138 dient als Flüssigkeitsdurchlass. Eine ringförmige Nut 146 ist in der Außenfläche des Hauptkörperabschnitts angeordnet. Eine Längsnut 148 ist in der Außenfläche des Hauptkörperabschnitts 132 angeordnet und schneidet bzw. quert die ringförmige Nut 146. Die Längsnut 148 dient als Gasdurchlass. Die Kupplungseinrichtung 54 ist betriebsmäßig mit dem komplementären Verteileranschluss 55 des Analyseinstruments verbunden, der in der Lage ist, an der Öffnung 140 einen Sog zu erzeugen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 32-34 umfasst der Verteileranschluss 55 einen Verteilerhohlraum 150 und eine vordere Öffnung 152 zu dem Hohlraum. Eine Fluidöffnung 156 ist in einer Zugangsfläche 154 angeordnet, welche die Basis des Hohlraums bildet und der vorderen Öffnung 152 gegenüberliegt. Die Fluidöffnung 156 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden, die Teil des (nicht gezeigten) Analyseinstruments bildet. Ein erster Vorsprung 158 und ein zweiter Vorsprung 160 erstrecken sich in Richtung aufeinander zu an der Öffnung 152. Die Vorsprünge 158 und 160 sind voneinander beabstandet und legen zwischen einander einen ersten relativ breiten Schlitz 162 und einen zweiten relativ schmalen Schlitz 164 fest. Der Vorsprung 158 hat eine Innenfläche 159, die von der Zugangsfläche 154 beabstandet ist und zu ihr weist. Der Vorsprung 160 weist eine Innenfläche 161 auf, die von der Zugangsfläche 154 beabstandet ist und zu ihr weist.

Die Arbeitsweise und die Vorteile eines derartigen Flüssigkeitsabgabesystems erschließen sich nunmehr problemlos aus der vorstehend angeführten Beschreibung. Nachdem der Ventilaufbau 50 zusammengebaut wurde, wie in Fig. 6 gezeigt, wird er in die Öffnung 48 der Flasche 40 eingeführt, wie in Fig. 5 gezeigt.

Der Ventilaufbau 50 wird an der Flasche 40 angebracht, indem der Aufbau in die Bohrung 48 des Halsabschnitts 40 der Flasche in einer festen vorbestimmten Position eingeführt wird. Der Ventilaufbau wird so eingeführt, daß der Luftauslass 68 des Gehäuses 56 aufwärts weist und das Rohr 61 sich abwärts erstreckt, wenn die Flasche 40 sich in allgemein horizontaler Position befindet, wie in Fig. 2 gezeigt. Das Gehäuse ist an der Flasche in einer von mehreren Möglichkeiten befestigt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse an dem Hals der Flasche durch Schweißen des Flansches 70 an den vertieften ringförmigen Rand 53 der Flasche befestigt, bevorzugt durch Ultraschallschweißen. Wenn diese Prozedur verwendet wird, dient die ringförmige Wulst 72 als Energieleiteinrichtung für Ultraschallenergie und wird mit dem Rand 53 verschweißt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Ventilaufbau 50 am Hals der Flasche durch "Presseinpassen" des Gehäuses 56 in die Bohrung oder Öffnung 48 befestigt. Dies wird in einer von zwei Möglichkeiten durchgeführt. Ein Presssitz wird erhalten, indem der Außendurchmesser des einführbaren Abschnitts des Gehäuses geringfügig kleiner gemacht wird als der Durchmesser der Bohrung 48 derart, daß die länglichen Wülste 63 sich über den Durchmesser der Bohrung 48 hinaus erstrecken. Das Gehäuse 56 wird daraufhin in die Bohrung 48 gezwungen. Die Wülste 63 verformen sich aufgrund der Kunststoffzusammensetzung des Gehäuses und ermöglichen es, daß das Gehäuse in der feststehenden vorbestimmten Position verbleibt.

Der Ventilaufbau kann ebenfalls in die Bohrung 48 presseingesetzt werden, indem der Außendurchmesser des einführbaren Abschnitts des Gehäuses geringfügig größer gemacht wird als der Durchmesser der Bohrung 48. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Vorsehen der Wülste 63 optional. Die verjüngte Konfiguration des Hauptkörperabschnitts 69 erleichtert das Presseinsetzen des Gehäuses 56.

Der Ventilaufbau kann in der Flasche durch die Zungeneinrichtung 74 blockiert bzw. verriegelt werden, wie vorstehend erläutert.

Der Verschlussaufbau 52 wird daraufhin auf den Hals 44 der Flasche geschraubt. Wenn der Verschlussaufbau gedreht wird, werden die Flansche 98, 89 und 70 zusammengepresst bzw. -gequetscht. Dies erbringt eine luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Ventilaufbau und der Flasche am Hals 44. Wenn der Verschlussaufbau ausreichend festgedreht bzw. verspannt ist, um eine Reibung zwischen der Druckscheibe 106 und dem Elastomerflansch 98 zu erzeugen, stoppt bzw. beendet die Druckscheibe 106 das Drehen mit der Kappe, wenn die Kappe weiter in der Vorwärtsrichtung auf den Hals 44 zugedreht wird. Während der Drehmomentanlage an der Kappe legt die Druckscheibe lediglich eine horizontale Kraft an die Elastomerflansche 98 und 89 an. Dies verhindert ein Verdrehen oder Verformen der Flansche 98 und 70 in jeder Weise mit Ausnahme eines direkten horizontalen Zusammendrückens, wenn die Kappe festgeschraubt wird. Dies erlaubt es außerdem, daß die Kappe durch Zusammendrücken der Flansche 89 und 98 vorrückt, bis der einwärts weisende Flansch 128 der Druckscheibe in Eingriff mit dem Außenrand des Halses 44 gelangt. Dies stellt während des Drehens der Kappe auf eine Flasche einen zwangsweisen und reproduzierbaren Anschlag bereit. Dieses vorbestimmte Zusammendrücken der Flansche 98 und 70 erzeugt einen idealen Abdichtzustand. Nachdem der Verschlussaufbau 52 an dem Ventilaufbau und der Flasche angebracht worden ist, ist die Flasche dadurch gegenüber der Flüssigkeits- oder Gasströmung in die Flasche hinein bzw. aus dieser heraus abgedichtet. Dies stellt den ersten Zustand des Ventilaufbaus dar. Das Rohr 61 erzeugt einen. Durchlass für Fluid in der Flasche zu der inneren zweiten Kammer 82, während die Wand 84 jedoch verhindert, daß Fluid in die Kammer 80 gelangt. Luft vom Innern der Flasche vermag in die erste Kammer 62 des Gehäuses durch den Luftauslass 68 und in die Luftkanäle 86 einzutreten, während hingegen das zweite Ventilelement 60 eine Dichtung an der Öffnung 86 bildet, um zu verhindern, daß Luft über die äußere zweite Kammer 80 hinausgelangt. Ein (nicht gezeigter) Verschluss-Zunge wird in die Kappenöffnung 114 eingeführt, um den Ventilaufbau vor Staub zu schützen.

Der Verbinderanschluss 130 der Kupplungseinrichtung 54 ist betriebsmäßig mit dem komplementären. Verteileranschluss 55 verbunden. Der Verbindungsanschluss 130 wird in den Hohlraum 150 des Verteileranschlusses 55 eingeführt, indem die Zunge 137 mit dem Schlitz 162 und die Zunge 139 mit dem Schlitz 164 ausgerichtet wird, und durch Stoßen der Endfläche 129 in Richtung auf die Zugangsfläche 154. Die Kupplungseinrichtung 54 wird daraufhin im Uhrzeigersinn in eine vorbestimmte Position in der Ansicht von Fig. 34 gedreht. Die Schrägen 143 und 149 gelangen in Eingriff mit den Innenflächen 159 bzw. 161 und dienen als Nockenflächen zum Führen der Zungen 137 und 139 zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 158 bzw. 160 und der Zugangsfläche 154. Die Schrägen 143 und 149 sind gegen die Flächen 159 und 161 durch den elastomeren Dichtring 133 vorgespannt. Wenn die Zungen 137 und 139 hinter den Vorsprüngen 158 und 160 positioniert sind, wird der Dichtring gegen die Zugangsfläche 154 zusammengedrückt bzw. komprimiert und bildet eine Dichtung um die Öffnung 156 herum. Die Kupplungseinrichtung 54 wird um die Achse 127 um ungefähr 90º gedreht, zu welchem Zeitpunkt der Flansch 145 in Eingriff mit dem benachbarten Rand 163 des Vorsprungs 158 gelangt, um ein weiteres Drehen zu verhindern. Zu diesem Zeitpunkt weist die längliche Nut 148 aufwärts, wie in Fig. 34 gezeigt. Der Verbinderanschluss 130 der Kupplungseinrichtung 54 ist betriebsmäßig mit dem Verteileranschluss 55 verbunden, wie in Fig. 34 gezeigt. Die Öffnung 140 der Bohrung 138 ist axial zu der Öffnung 156 so ausgerichtet, daß die Öffnung 156 betriebsmäßig mit der Bohrung bzw. dem Flüssigkeitsdurchlass 138 verbunden ist.

Die Kupplungseinrichtung 54 wird betriebsmäßig mit dem Ventilaufbau durch Bewegen der Flasche in Richtung auf den Verteiler derart verbunden, daß die Kupplungseinrichtung sich horizontal in die dritte Kammer 92 hineinerstreckt. Wenn dies auftritt, tritt der Nippel 134 in die Bohrung 93 kleinen Durchmessers ein, wodurch die Bohrung 93 erweitert und gleichzeitig der Schlitz 90 ausreichend erweitert wird, um es dem Nippel zu ermöglichen, die Wand 84 zu durchdringen und in die innere zweite Kammer 82 hinein sich zu erstrecken, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Schulter 135 des Hauptkörperabschnitts steht im Eingriff mit der Wand 84 und zwingt die Wand 84 weg vom Innenende des zweiten Ventilelements 60, wodurch ein Durchlass zwischen der Kammer 62 und der Kammer 80 erzeugt wird. Wenn die Kupplungseinrichtung 54 vollständig in den Ventilaufbau 50 eingeführt ist, wie in Fig. 5 gezeigt, steht die ringförmige Rippe 102 des zweiten Ventilelements im Eingriff mit der ringförmigen Nut 146 der Kupplungseinrichtung 54 derart, daß die Kupplungseinrichtung geeignet innerhalb des Ventilaufbaus an einer vorbestimmten Stelle relativ zu dem Ventilaufbau angeordnet ist. Gleichzeitig stehen die Finger 144 im Eingriff mit der Außenwand 112 der Kappe 104, um zu verhindern, daß die Kupplungseinrichtung über diese vorbestimmte Position hinaus sich bewegt. Die Finger 144 dienen auch als Fingergriffe, um es einem Nutzer zu erlauben, die Kupplungseinrichtung 54 problemlos mit dem Verteileranschluss 55 zu verbinden bzw. von diesem zu lösen. Wenn die Kupplungseinrichtung 54 geeignet lokalisiert ist, erstreckt sich das Innenende der Nut 148 in die äußere zweite Kammer 80 hinein. Das Außenende der Nut 148 erstreckt sich über den Verschlussaufbau 52 hinaus, um einen Luft- oder Gasdurchlass zwischen der Kammer 80 zu einem Punkt außerhalb der Flaschenkappe zu erzeugen. Wenn die Flasche mit der Kupplungseinrichtung 54 verbunden ist, wird sie auf einem geringfügig geneigten Stütztablett 170 abgestützt, das einen Teil des (nicht gezeigten) Analyseinstruments bildet. Die Flasche ist in im wesentlichen horizontaler Position abgestützt sowie mit einer geringfügigen Aufwärtsneigung in Richtung auf die Öffnung der Flasche aufgrund des Neigungswinkels des Stütztabletts. Die Flasche wird mit Fluid bis zu einem Ausmaß befüllt, daß das Fluid unmittelbar unter dem Luftauslass 68 und der Nut 148 ansteht, so daß diese Elemente in einem Luftraum über der Oberseite der Flasche oberhalb des Fluids zu liegen kommen. Dieser Luftraum ist minimal und das Füllen der Flasche maximal aufgrund der Tatsache, daß der Luftauslass 68 an der Oberseite des Gehäuses 56 angeordnet ist, daß die Nut 148 an der Oberseite der Kupplungseinrichtung 54 angeordnet ist, daß der Hals 44 der Flasche 40 über der Mittenlinie der Flasche angeordnet ist, und daß die Flasche in Richtung auf den Halsabschnitt 44 geringfügig aufwärts geneigt ist. Wenn Sog an die Öffnung 40 des Anschlusses 130 angelegt wird, wird Fluid oder Reagenz aus der Flasche durch das Rohr 61 zu der Kammer 82 abgezogen und damit zu der Öffnung 140 durch die Bohrung 138 der Kupplungseinrichtung 54, um ausgehend von dem Verteiler in weitere Richtungen zur Verwendung durch das Analyseinstrument geleitet zu werden. Wenn Reagenz aus der Flasche abgezogen wird, wird ein Luft- oder Gasvolumen in die Flache durch den Durchlass hindurch gezogen, der durch die Nut 148, die Kammer 80, die Öffnungen 86, die Kammer 62 und die Öffnung 68 gebildet ist.


Anspruch[de]

1. System zum Ansaugen von Flüssigkeit aus einer Flasche und zum Transport der angesaugten Flüssigkeit zu einem Analyseinstrument, wobei die Flasche einen Innenraum, der eine Flüssigkeitsmenge enthält, und eine Öffnung zu dem Innenraum aufweist, wobei zu dem System gehören:

(a) ein Verteilerbeschlag (55) mit einer oberseitigen Fläche, einer Bodenfläche, einem sich von der Bodenfläche in den Verteilerbeschlag erstreckenden Hohlraum (150), einer Öffnung (152) zu dem Hohlraum innerhalb der Bodenfläche, einer Zugangsfläche (154) innerhalb des Hohlraums gegenüber der Öffnung zu dem Hohlraum, einer Flüssigkeitsöffnung (156), die zwischen der Zugangsfläche und der oberseitigen Fläche zur funktionellen Verbindung des Hohlraums mit einer unteratmosphärischen Druckquelle angeordnet ist, und mit einer ersten Anformung (158) sowie einer zweiten Anformung (160), die von der ersten Anformung weg zur Bildung eines ersten Schlitzes (162) zwischen den Anformungen an einer Seite der Öffnung zu dem Hohlraum und eines zweiten Schlitzes (164) in der gegenüberliegenden Seite der Öffnung zu dem Hohlraum beabstandet sind;

(b) eine Anschlusseinrichtung (54) mit einem ersten Ende, dass funktionell mit der Öffnung der Flasche verbunden ist, einem zweiten Ende, einem Flüssigkeitskanal (138), der funktionell mit der Öffnung der Flasche verbunden ist und sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt, und mit einer Nut (148), die in einer Außenfläche der Kupplungseinrichtung im wesentlichen parallel zu dem Flüssigkeitskanal von einem Zwischenpunkt der Anschlusseinrichtung zu dem ersten Ende angeordnet ist, wobei die Nut als Gaskanal zu dem Innenraum der Flasche dient, sobald die Anschlusseinrichtung funktionell mit der Öffnung der Flasche verbunden ist;

(c) einem Verbinderbeschlag (130), der an dem zweiten Ende der Anschlusseinrichtung zum lösbaren Verbinden der Anschlusseinrichtung mit dem Verteilerbeschlag angeordnet ist, wobei der Verbinderbeschlag komplementär zu der Bodenfläche und dem Hohlraum des Verteilerbeschlags ausgebildet ist, wobei der Verbinderbeschlag eine Endfläche und eine Öffnung in der Endfläche in Verbindung mit dem Flüssigkeitskanal besitzt, wobei die Endfläche (29) für den Anschlag an die Zugangsfläche und zur Ausrichtung der Innenflächenöffnung in flüssig leitende Verbindung mit der Flüssigkeitsöffnung vorgesehen ist, wobei der Verbinderbeschlag eine erste Zunge (137), die mit dem ersten Schlitz fluchtet, und eine zweite Zunge (139) aufweist, die mit dem zweiten Schlitz fluchtet, wenn sich der Verbinderbeschlag in einer ersten Winkelstellung befindet, wobei die Zungen in einer Querschnittsebene eine geringere Abmessung als ein entsprechender Schlitz für das Hindurchdrehten der Zungen zwischen den Anformungen derart aufweisen, dass die Endfläche an die Zugangsfläche anstößt, wobei die Zungen für den Durchtritt zwischen einer entsprechenden Anformung und der Zugangsfläche vorgesehen sind, wenn der Verbinderbeschlag in eine zweite Winkelstellung gedreht ist, wobei die erste Zunge eine Eingriffsfläche (143) aufweist, die von der Zugangsfläche zum Eingriff der ersten Anformung wegweist, wobei die Eingriffsfläche einen schrägen Abschnitt besitzt, der als Steuerfläche für den Eingriff an der ersten Anformung fungiert und die Endfläche in Richtung auf die Zugangsfläche drückt, wenn der Verbinderbeschlag aus der ersten Winkelstellung in Richtung auf die zweite Winkelstellung gedreht ist; und

(d) eine Abdichteinrichtung zur Bildung einer Dichtung zwischen der Endfläche und der Zugangsfläche um die Flüssigkeitsöffnung.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Abdichteinrichtung weiterhin einen Dichtring (133) aufweist, der in einer kreisförmigen Nut auf der Endfläche des Verbinderbeschlags zur Bildung einer Dichtung zwischen der Endfläche und der Zugangsfläche des Verteilerbeschlags angeordnet ist, wenn der Verbinderbeschlag in dem Verteilerbeschlag installiert und in die zweite Winkelstellung gedreht ist.

3. System nach Anspruch 1, bei dem die Endfläche eine kreisförmige Nut (131) aufweist, welche die Öffnung in der Endfläche umschreibt, und dass zu der Dichtungseinstellung gehören:

a) ein Elastomere-Ring (133), der innerhalb der Kreisnut angeordnet ist und sich über die Endfläche hinaus erstreckt; und

b) eine Spanneinrichtung, durch die die Endfläche auf die Zugangsfläche für das Zusammendrücken des Rings drückbar ist.

4. System nach Anspruch 3, bei dem die Spanneinrichtung die erste Zunge (137) ist, wobei die Zunge zwischen die Anformung (158) und die Zugangsfläche (154) nur durch Drücken des Verbinderbeschlags (130) in Richtung auf die Zugangsfläche und Zusammendrücken des Rings (133) zu treten vermag, wobei der Ring die Zunge gegen die Anformung lösbar zum Klemmen des Verbinderbeschlags an den Verteilerbeschlag (55) und zum Vorsehen einer Dichtung zwischen der Zugangsfläche und der Endfläche (129) um die Flüssigkeitsöffnung (156) verspannt.

5. System nach Anspruch 1, bei dem der Verbinderbeschlag (130) eine Anschlageinrichtung aufweist, die es dem Verbinderbeschlag erlaubt, nur in einer ersten Richtung um die Achse aus der ersten Winkelstellung in die zweite Winkelstellung und nur in einer zweiten Richtung aus der zweiten Winkelstellung in die erste Winkelstellung zu drehen.

6. System nach Anspruch 5, bei dem die Anschlageinrichtung ein Flansch (145) an einem Ende der Zungen (137, 139) ist, welcher sich von der Zugangsfläche (154) weg erstreckt und der an eine der Anformungen (158, 160) zur Verhinderung des Durchtretens einer Zunge zwischen der einen Anformung und der Zugangsfläche durch Drehung des Verbinderbeschlags (130) um die Achse in der zweiten Richtung und für das Hindurchtreten zwischen der anderen Anformung und der Zugangsfläche durch Drehung des Verbinderbeschlags um die Achse in der ersten Richtung angreift, wobei der Flansch, wenn sich der Verbinderbeschlag in der zweiten Winkelstellung befindet, zur Vermeidung einer zusätzlichen Drehung des Verbinderbeschlags um die Achse in der ersten Richtung über die zweite Winkelstellung hinaus an die andere der Anformungen angreift.

7. System nach Anspruch 1, bei dem der Verteilerbeschlag (55) eine erste sichtbare Anzeige besitzt und der Verbinderbeschlag (130) eine zweite visuelle Anzeige aufweist, welche mit der ersten visuellen Anzeige fluchtet, wenn sich der Verbinderbeschlag in der zweiten Winkelstellung befindet.







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