專利名稱：帶有取樣筒的液體容器的制作方法
帶有取樣筒的液體容器
本發(fā)明涉及一種液體容器，其帶有上部開口且?guī)в信c該上部開口
對齊的、延伸到容器內(nèi)的、管狀的取樣筒(Entnahmekamin)，其中，該 取樣筒在其下部的、靠近容器底部的端部區(qū)域中具有液體可滲透區(qū)。
本發(fā)明尤其涉及在自動分析儀器中用作試劑液體容器的液體容 器。當用于這種自動分析儀器中時，試劑液體通過自動吸管從液體容 器中被取樣。在先進的系統(tǒng)中，這一點以快速的節(jié)拍發(fā)生，以便實現(xiàn) 相關(guān)分析過程的高生產(chǎn)率。在該過程中，液體容器通過輸送裝置(例如 以轉(zhuǎn)動件的形式)快速地傳輸?shù)轿≌静⑼Ｔ谠撎?，接著，自動吸管?br> 吸入針經(jīng)由液體容器的上部開口浸入取樣筒中，以便抽吸液體，在高 生產(chǎn)率的自動分析儀器的情況下，只有極其短的幾秒鐘的周期可用于 各單獨的吸取操作，該吸取操作包括液體容器在吸取區(qū)的定位。在此 就會出現(xiàn)如下問題，當液體容器突然停止在吸取區(qū)時，容器內(nèi)的液體 晃蕩并可能濺出，使得直到一定的等待時間之后才達到比較穩(wěn)定的液 位，該等待時間長于用于高生產(chǎn)率運行的、所要求的較短的吸取周期。 通常當取樣筒內(nèi)的液位仍在波動時應(yīng)當避免進行吸取，因為，在此， 吸管尖端外部會在相對較大的面積上被液體以所不希望的方式浸濕， 并因此，在吸管從液體容器中抽出時，相對較大夾帶容積的液體將附 著在吸管尖端外部，然后在隨后的吸取過程中導(dǎo)致污染。為了避免這 一點，吸管尖端同樣應(yīng)當在吸取時只稍微浸入液體中，并且液體容器 內(nèi)的液面高度也應(yīng)盡可能保持靜止。還應(yīng)當避免吸管由于液位波動而 吸入空氣。此外，應(yīng)當抑制取樣筒中形成泡沫。在本文所考慮類型的 迄今為止已知的液體容器的情況下，該要求通常只能在這樣的周期內(nèi) 實現(xiàn)，該周期對于自動分析儀器的高生產(chǎn)率運行而言是過分長的。關(guān)于帶有取樣筒的反應(yīng)液體容器的現(xiàn)有技術(shù)可例如參考文件WO
97/12677 Al、文件US 5,102,631或文件DE 38 38 278 CI 。在文件WO 97/12677 Al的液體容器中，管狀取樣筒的上部端部設(shè)有在徑向上向 外凸出的凸緣，管狀取樣筒利用該凸緣以懸掛的方式支撐在容器開口 的流嘴處。完全敞開的、取樣筒的下部端部伸到液體容器的底部附近， 使得可通過取樣筒的下部開口在取樣筒與液體容器的包圍著該取樣 筒的內(nèi)部空間區(qū)域之間進行液體連通。為了使容器的內(nèi)部空間與環(huán)境 之間的壓力在吸取過程中能夠迸行平衡，在取樣筒的上部區(qū)域中可設(shè) 置有槽狀的壁厚縮小，其使得空氣能夠在液體容器的開口流嘴與取樣 筒的殼體之間流入。
文件DE 38 38 278 CI的容器的實施例具有橫截面顯著地小于上 部容器開口的橫截面的取樣筒，其中，該取樣筒從擰到開口流嘴上的
螺旋蓋中貫穿過并固定到該螺旋蓋上。螺旋蓋中的通孔使得容器的內(nèi) 部空間與外部環(huán)境之間的壓力平衡可以進行。取樣筒伸到容器底部附 近，使得取樣筒與容器的包圍著該取樣筒的內(nèi)部空間之間可經(jīng)由取樣 筒的敞開的下側(cè)進行液體交換。在文件DE 38 38 278 CI的另一個實 施例中，取樣筒上部端部的外周面與在上部端部處包圍該取樣筒的流 嘴的內(nèi)周面只是稍微有所不同，使得取樣筒外側(cè)與流嘴內(nèi)表面之間沒
取樣筒殼體的上部端部上設(shè)置有貫通孔用于進行壓力平衡。取樣筒下 部端部基本上完全敞開，其中，在取樣筒下部端部設(shè)置有間距保持隔 片。
從文件US 5，102，631中所了解的液體容器構(gòu)造得與上述文件DE
38 38 278 CI的實施例類似，因此也在取樣筒的殼體中在上部端部處
具有通孔。取樣筒延伸直到液體容器的底部，然而，在取樣簡殼體中 在其下部端部處設(shè)置有較大的側(cè)向開口 。
發(fā)明人利用出自現(xiàn)有技術(shù)的、如上所述結(jié)構(gòu)形式的液體容器的實 驗證明，當容器快速地定位于處理區(qū)時，容器內(nèi)的液體會晃蕩、飛臧并可能在容器內(nèi)起泡，而取樣筒內(nèi)的平靜的、穩(wěn)定的液位直到一段時 間之后才形成，這段時間對于高生產(chǎn)率分析儀器而言是無法忍受的。
本發(fā)明的目標在于以如下方式改進上述類型的液體容器，即，4吏 其可被應(yīng)用在高生產(chǎn)率運行中的快速自動吸取系統(tǒng)中。
為了達到這一目標，根據(jù)本發(fā)明提出，取樣筒的液體可滲透區(qū)具 有至少 一個帶微細孔隙的流動阻尼元件，使得在液體可滲透區(qū)的區(qū)域 中，包圍取樣筒的容器內(nèi)部空間與取樣筒之間的液體交換只能通過相 應(yīng)的流動阻尼元件進4亍。
流動阻尼元件用作流動阻滯器，當液體容器突然制動時，該流動 阻滯器可以保證液體在取樣筒周圍出現(xiàn)的晃動以顯著地減弱且有所 延遲的方式作為取樣筒中的緩慢的液位變化而表現(xiàn)出來。因此，流動 阻尼元件形成用于取樣筒內(nèi)的液體的、關(guān)于晃動的頻率和強烈度和/ 或液位升降的"低通濾波"。當液體容器快速地定位于吸取站(例如借 助于承載著該容器的轉(zhuǎn)盤傳送器或轉(zhuǎn)動件)時，取樣筒內(nèi)的只發(fā)生相對 緩慢的液位變化，而與由容器的停止所觸發(fā)的圍繞著取樣筒的晃動無 關(guān) 因此，這種相關(guān)的自動吸取裝置的吸fl尖端可在容器停止后立即 進入取樣筒內(nèi)，并在液體中浸入盡可能小的深度，以進行吸取。在自 動吸取站中，浸入深度或取樣筒內(nèi)的液位通常利用傳感器件進行檢測 (例如借助于電容傳感器)，浸入深度根據(jù)傳感器的信息進行控制。當 使用根據(jù)本發(fā)明的液體容器時，這一點也可以以相應(yīng)的方式執(zhí)行。在 此，吸取尖端如所愿地僅在其外側(cè)被液體浸濕較短的長度，使得只有 較少夾帶容積的液體可積聚在吸管外部。由于流動阻尼元件的低通濾 波效應(yīng)，在較短的吸取時間內(nèi)，由于外部晃蕩效應(yīng)而引起的取樣筒內(nèi) 液位極其快速的變化是不會出現(xiàn)的。因此，取樣筒內(nèi)的液位在任何情 況下都只會緩慢地、以有所減弱的程度而波動，使得自動吸取裝置能 夠從取樣筒內(nèi)相應(yīng)的計算得的液面高度處，以較低的吸管尖端浸入深 度可靠地進行吸取。另外，流動阻尼元件可如下設(shè)計，即，使其起泡沫阻止器的作用，
該泡沫阻止器可盡可能地抑制泡沫從容器內(nèi)部空間iiA取樣筒內(nèi)。
流動阻尼元件優(yōu)選地由非織造織物、尤其是毛氈，或/和纖維織物， 或/和燒結(jié)的塑料材料、尤其是聚乙烯或聚丙烯，或/和具有開孔的 (offenporigen)泡沫所形成。
沖艮據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施例，取樣筒在其下部端部具有端面的管開 口，然而該管開口填充有流動阻尼元件。其中，根椐本發(fā)明的改進方 案，作如下設(shè)置，即，流動阻尼元件從取樣筒下部端面開口中向下凸 出來，并因此可在容器底部與取樣筒端面開口之間用作間距保持元 件。此外，這種解決方案可利用由燒結(jié)的聚乙烯制成的過濾元件形式 的流動阻尼元件來實現(xiàn)，該流動阻尼元件插入下部取樣筒開口中并凈皮 固定。
根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例，流動阻尼元件為由金屬或塑料制成的 有微細孔隙的網(wǎng)篩(fdnporigesGittersieb)。備選地或附加地，可作如下 設(shè)置，即，取樣筒被制備成在其下部端部設(shè)有許多毛細通孔，并且， 這樣精細地穿孔的取樣筒的表面形成流動阻尼元件。在實現(xiàn)流動阻尼 元件的多種可能性中必須始終注意，其必須能夠提供所需的流動阻滯 特性，并且液體的晃動只能導(dǎo)致取樣筒中液位相對緩慢并且有所減弱 的變化。
取樣筒優(yōu)選地為由塑料制成的部件，當制備液體容器時，該部件 可經(jīng)由液體容器的開口插入液體容器中。
如所知，本發(fā)明提出容器在其上部開口處具有流嘴，該流嘴向上 凸出，并且尤其地為螺旋閉鎖器流嘴(Schraubverschluss-Tuelle),該螺 旋閉鎖器流嘴的內(nèi)表面形成容器開口的周向界面。取樣筒可在其上部 端部處具有凸緣段，取樣筒通過該凸緣段懸掛在流嘴的朝向上方的肩 部面上。取樣筒可由此穩(wěn)定地固定到其在容器中的裝配位置中。
本發(fā)明的另 一 方面在于提供了這樣 一種的上述類型的液體容器， 其中，取樣筒在其上部端部區(qū)域中，利用其殼體而以在徑向上緊密地靠近的方式與容器開口的周向界面相對而置，而在其靠近容器底部的 下部端部區(qū)域具有液體可滲透區(qū)，其中，取樣筒的殼體壁在其上部端 部區(qū)域中，在部分的區(qū)域中以如下方式延伸，即，使得在這一區(qū)域中， 取樣筒的殼體外側(cè)處于離開容器開口的周向界面較遠的距離處，以便 提供換氣通道，該換氣通道的形式尤其地為由取樣筒的殼體壁中的徑 向凹部形成的換氣槽，其沿軸向向下延伸超出容器開口的周向界面的 區(qū)域。
這種換氣通道允許液體容器的內(nèi)部與環(huán)境之間進行快速且有效 的壓力平衡，并且該換氣通道可以簡單的方式制造。在這一方面，取 樣筒的殼體中用于換氣目的的通孔可被省去。在現(xiàn)有技術(shù)的液體容器 的情況下，如果意欲防止晃動的液體經(jīng)由通孔進入取樣筒的上部區(qū) 域，則這種通孔要求對最高液位進行限制。應(yīng)當指出，換氣通道的該 方面單獨而言也是有意義的，因此，換氣通道也可用于沒有裝配上述 類型的流動阻尼元件、而是帶有(例如)常規(guī)類型的間隙的取樣筒。
本發(fā)明參照附圖進一步進行闡述。
圖l在截面?zhèn)纫晥D中顯示了根據(jù)本發(fā)明的液體容器的實施例，該 液體容器帶有取樣筒并在下部的取樣筒開口中帶有流動阻尼元件。
圖2在透視圖中單獨地顯示了

圖1中的取樣筒。 圖3在透視圖中顯示用于根據(jù)本發(fā)明的液體容器的取樣筒的另一 個實施例。
在圖1中，在沿著垂直的中心平面的縱向截面中顯示了根據(jù)本發(fā) 明的液體容器1的實施例。液體容器1為帶有螺旋閉鎖器3的瓶子。 瓶頸5為帶有外螺紋7的螺旋閉鎖器流嘴，其中外螺紋7作為用于外 罩式螺旋蓋9的螺紋。流嘴狀的瓶頸5具有液體容器1的取樣開口 11, 并在其內(nèi)表面13處具有帶環(huán)形肩部15的凸肩，該環(huán)形肩部15在徑 向上向內(nèi)延伸，帶有上部端部凸緣19的取樣筒17懸掛在該環(huán)形肩部15上。
在圖2中，在逸視圖中單獨地顯示了取樣筒17。在該實例中，取 樣筒17包括基本形狀為空心圓筒形的管體21，該管體21在其端面端 部處具有管開口 23,25。管體21的下部管開口 25填充有帶微細孔隙 的流動阻尼元件27，該流動阻尼元件27為由燒結(jié)的聚乙烯制成的液 體可滲透的塞子，然而，其它材料(例如毛趁、纖維織物或開放孔式泡 沫)也可用來形成流動阻尼元件27。在4艮據(jù)圖1和圖2的實例中，流 動阻尼元件27向下凸出到超出管體21的下邊緣，以使其可用作間距 保持元件。在圖1中的液體容器中沒有利用這一功能，原因在于取樣 筒17以如下方式懸置在液體容器1中，即，使得下部端部29離開液 體容器1的底部31 —段距離(即使該距離很小)。
由于流動阻尼元件27的間距保持作用，根據(jù)圖2的取樣筒17也 可用于這樣的液體容器中，在該種液體容器中，取樣筒17立在容器 底部。
根據(jù)圖1，取樣筒17在所顯示的實施例中浸入容器內(nèi)部空間33 中直到靠近容器底部31，使得取樣筒17的內(nèi)部空間35與容器1內(nèi)部 的圍繞著該取樣筒17的環(huán)形空間37.之間的液體連通只能通過帶微細 孔隙的流動阻尼元件27進行。在圖1中，顯示了處于靜止狀態(tài)的液 體容器l，其中，在取樣筒17中示意性地示出的液位39與其余的容 器空間37中的液位41相對應(yīng)。
然而，在加速過程和減速過程中一一如同當液體容器在快速轉(zhuǎn)運 及突然定位于吸取站時所發(fā)生的那樣，液體43則處于運動中，使其 具有晃蕩、飛濺及可能起泡沫的傾向性。這種傾向性在容器l的較大 的環(huán)形空間區(qū)域37中比在帶有明顯較小容積的取樣筒17中要強烈得 多。流動阻尼元件27保證環(huán)形空間37中的劇烈的液體運動不會直接 傳輸?shù)饺油仓械囊后w上，而是以被減弱并且有所延遲的方式出現(xiàn)， 使得即使在液體容器1快速地定位于吸取站之后液位39也僅僅相對 緩慢地波動。這一點可在隨后進行的吸取過程的控制中被考慮在內(nèi)。然后吸取過程可這樣地進行，即，使得在移開蓋子9之后經(jīng)由容器開 口 11下降到取樣筒17中的吸取尖端(未示出)只以較少的程度浸入液 體43中。對取樣筒中平靜的液體43的吸取可由此在非常短的周期內(nèi) (例如少于三秒或者甚至少于兩秒)實現(xiàn)。
在這樣快速地進行的吸取過程中，除了取樣筒17中液位39平靜 的問題之外還有另外的問題。該另外的問題涉及在吸取過程中，在液 位41之上的空間區(qū)域45的換氣。
發(fā)明人以前的利用由現(xiàn)有技術(shù)中已知的取樣筒結(jié)構(gòu)以及以上描 迷的取樣筒結(jié)構(gòu)所進行的研究表明，由此而實現(xiàn)的換氣通道太小，以 至于在高生產(chǎn)率的運行中無法保證容器的外部空間與空間區(qū)域45之 間的足夠快的壓力平衡。通過這樣的取樣筒的變體可達到足夠快的換 氣，在該變體中，在液位41上方，在取樣筒中設(shè)置有合適地較大的 窗口 然而，根據(jù)本發(fā)明應(yīng)當避免這種解決方案，原因在于容器上部 區(qū)域的這種窗口需要一定位置，并因此限制液體容器的最大液面高 度。另外，還存在液體43可能從環(huán)形空間37經(jīng)由窗口晃動進入取樣 筒17的內(nèi)部空間的危險，使得存在如下危險，即，在吸取操作過程 期間引入到取樣筒17內(nèi)的吸取尖端有被晃動而進入的液體浸濕較大 區(qū)域的危險。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面(該方面具有獨立的意義，且在沒有上述類 型的阻尼元件的取樣筒中也可被應(yīng)用)，根據(jù)該方面，取樣筒17在其 上部端部區(qū)域具有由其殼體壁49中的徑向凹部47所形成的換氣凹槽 51,該換氣凹槽51沿軸向向下延伸超出容器開口 11的周向界面13 的區(qū)域，即向下延伸超出流嘴5的區(qū)域，使其能夠提供沿著流嘴內(nèi)側(cè) 面13的、充分大并且充分長的換氣通道。取樣筒17的殼體壁49的 這種徑向凹部47可以以簡單的方式進行制造。尤其地、但不是優(yōu)選 地，可設(shè)置有多個這種由徑向凹部所形成的換氣凹槽51。此處所用術(shù) 語中，"徑向凹部"是指，換氣凹槽區(qū)域中的殼體壁49不是簡單地 僅在其厚度上有所減小，而是殼體壁的走向表現(xiàn)出在徑向上向內(nèi)伸進的凹部(從橫截面上看)。通過這種方式，換氣凹槽可設(shè)計成相對較大 而又不削弱取樣筒的穩(wěn)定性。然而，為了形成換氣通道，也可以作如 下設(shè)置，即，在相關(guān)的、與容器開口 11的周向界面13之間具有增大
的間距的區(qū)域中，殼體壁49具有弦狀走向。
因此，在如上所述所實現(xiàn)的換氣結(jié)構(gòu)中，不必以在上部區(qū)域的換 氣窗口的形式對取樣筒17的殼體壁49進行穿孔。因此，根據(jù)本發(fā)明 的液體容器的最大液面高庋不受換氣措施的限制，同樣，沒有液體可 以在取樣筒17的上部區(qū)域中從環(huán)形空間37進入取樣筒17的內(nèi)部空 間35。研究表明，容器加速時容器的液體經(jīng)由換氣凹槽濺出或漏出的 傾向性可通過對容器的運動狀態(tài)加以考慮并通過換氣凹槽51在容器1 中相對容器壁的優(yōu)化取向來抵消。
圖3顯示圖1中的取樣筒17的修改過的實施例。圖3中的取樣 筒的管體21具有比圖1中的管體小的外徑。為進行補償，在圖3中 取樣筒17的上部區(qū)域中，在圃筒殼體壁外部設(shè)置有沿軸向延伸的間 隔肋53，在裝配狀態(tài)下，該間隔肋53在液體容器中與螺旋閉鎖器流
嘴的內(nèi)表面相對而置并緊緊地靠近螺旋閉鎖器流嘴的內(nèi)表面，由此保 證取樣筒的更穩(wěn)定的支承。
根據(jù)本發(fā)明的液體容器所進行的吸取操作通常在鎖蓋9移開后進 行。尤其對于可緩慢進行的吸取操作而言，鎖蓋9具有引導(dǎo)漏斗55， 在安放好的鎖蓋9中，吸管尖端在進入容器1時可刺穿該引導(dǎo)漏斗55。
如有需要，根據(jù)圖l的容器i可與其它的容器一起安放在共用的 操作箱(未示出)中，容器1在該操作箱中可在自動分析儀器的不同的 站點中穿行。
除所顯示的實施例之外，根據(jù)本發(fā)明的液體容器還可以設(shè)計成具 有若干個上述類型的取樣筒的兩腔式容器或多腔式容器，
權(quán)利要求
1、一種液體容器，其帶有上部開口(11)并帶有與所述開口對齊的、伸進所述容器(1)中的管狀取樣筒(17)，所述取樣筒(17)在其下部的、靠近容器底部(31)的端部區(qū)域中具有液體可滲透區(qū)(25，27)，其特征在于，所述液體可滲透區(qū)(25，27)具有至少一個帶微細孔隙的流動阻尼元件(27)，使得在所述液體可滲透區(qū)(25，27)的區(qū)域中包圍著所述取樣筒(17)的容器內(nèi)部空間(37)與所述取樣筒(17)之間的液體交換只能通過相應(yīng)的流動阻尼元件(27)而進行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體容器，其特征在于，所述流動阻 尼元件(27)由-非織造織物，尤其是毛氈，或/和 -纖維織物或/和-燒結(jié)的塑料材料，尤其是聚乙烯或聚丙烯，或/和 -開放孔式泡沫所形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體容器，其特征在于，所迷流動阻 尼元件為有細孔的網(wǎng)篩或為帶有多個毛細通孔的、所述取樣筒的下部 筒壁部分。
4、 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所迷的液體容器，其特征在于， 所述取樣筒(17)在其下部端面端部處具有開口(25)，所述開口(25)以所 述流動阻尼元件(27)進行填充。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體容器，其特征在于，所迷流動阻 尼元件(27)從所述取樣筒(17)的所述開口 (25)中向下凸出。
6、 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的液體容器，其特征在于， 所述耳又樣筒(17)包括管元件(21)，所迷管元件(21)能夠經(jīng)由所述液體容 器(l)的開口 (1 l)插入所述液體容器(l)中。
7、 一種液體容器，其帶有上部開口(ll)并帶有與所述開口對齊的、 伸進所述容器(1)中的管狀取樣筒(17)，所述取樣筒(17)在其上部端部的區(qū)域中利用其外周面以在徑向上緊密地靠近的方式與所迷容器開口(11)的周向界面(13)相對而置，而在其下部的、靠近所迷容器底部(31) 的端部區(qū)域中具有液體可滲透區(qū)(25，27)，尤其是根據(jù)上述權(quán)利要求中 的任一項所述的液體可滲透區(qū)(25，27)，其特征在于，所述取樣筒(17) 的殼體壁(49)在其上部端部的區(qū)域中，在部分區(qū)段中以如下方式延伸， 即，使得在這樣的區(qū)段(47)中，所迷取樣筒(17)的殼體外側(cè)具有離開所 迷容器開口 (1 l)的所述周向界面(13)較遠的距離，以便提供換氣通道， 所述換氣通道的形式尤其為由其殼體壁(49)的徑向凹部(47)所形成的 換氣槽(51)，所迷換氣槽(51)沿軸向向下延伸超出所述容器開口(1 l)的 所迷周向界面(13)的區(qū)域。
8、 根據(jù)上迷權(quán)利要求中任一項所述的液體容器，其特征在于， 所述容器(l)在其所述上部開口處具有向上凸出的流嘴(5),尤其是螺旋 閉鎖器流嘴，所述螺旋閉鎖器流嘴的內(nèi)表面(13)形成所述容器開口 ( 11) 的周向界面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體容器，其特征在于，所述取樣筒(17) 在其上部端部具有凸緣段(19)，所述取樣筒(17)利用所述凸緣段(19)懸 掛在所述流嘴(5)的朝向上方的肩部面(15)上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體容器，其特征在于，所述流嘴的 朝向上方的所述肩部面(15)由所述流嘴(5)的所述內(nèi)表面(13)中的凸肩 所形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體容器(1)，其帶有上部開口(11)并帶有經(jīng)由開口(11)伸進容器中的管狀取樣筒(17)，該取樣筒(17)在其下部端部區(qū)域具有帶微細孔隙的流動阻尼元件(27)形式的液體可滲透區(qū)，使得取樣筒(17)與包圍取樣筒(17)的容器內(nèi)部空間(37)之間的液體交換可通過流動阻尼元件(27)而進行。本發(fā)明的另一個方面是由取樣筒的殼體(49)的徑向凹部(47)在取樣筒的上部區(qū)域中所形成的換氣凹槽，該換氣凹槽可充分地保證液位(41)上方的空間區(qū)域(47)的換氣。
文檔編號B01L3/00GK101443123SQ200780016752
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者S·薩特勒 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司