用于將色譜柱聯(lián)接至管線的裝置制造方法
【專利摘要】一種用于將色譜柱聯(lián)接至管線的裝置，所述色譜柱是包括端接頭的液相色譜柱，所述裝置包括：至少一個(gè)本體構(gòu)件，該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括至少一個(gè)腔室；在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第一彈簧，該第一彈簧被配置以便朝向該柱端接頭施加一個(gè)第一力至該管線；在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧，該第二彈簧被配置成朝向該柱端接頭施加一個(gè)第二力至一個(gè)可變形的密封構(gòu)件；以及一個(gè)推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)，該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被配置成朝向該柱端接頭推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件和該第一和第二彈簧。
【專利說明】用于將色譜柱聯(lián)接至管線的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及液相色譜法，并且更確切地說涉及一種用于在一個(gè)液相色譜系統(tǒng)內(nèi)將一個(gè)色譜柱流體地聯(lián)接至運(yùn)載流體管線的機(jī)構(gòu)和方法。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]液相色譜法(LC)是在化學(xué)分離、化合物純化以及化學(xué)分析領(lǐng)域中眾所周知的。液相色譜系統(tǒng)的一個(gè)核心部件是色譜柱。該柱包括填充有一種可滲透的固體材料的一個(gè)毛細(xì)管，該固體材料本身是一種色譜固定相、或否則包含或支撐一種色譜固定相。使得包含用于純化或分離的所感興趣的一種化合物連同一種色譜移動(dòng)相的流體混合物在壓力下從一個(gè)入口端導(dǎo)一個(gè)出口端流動(dòng)通過該柱。一般而言，該固定相和該移動(dòng)相的化學(xué)特性是使得所感興趣的化合物在該移動(dòng)相與該固定相之間的分配程度與該流體內(nèi)的其他化合物的分配程度不同。因此，該柱內(nèi)所感興趣的化合物的保留程度或保留時(shí)間與這些其他化合物的保留程度或保留時(shí)間不同，因此引起所感興趣的化合物與這些其他化合物的物理分離。
[0004]雖然色譜柱可以重復(fù)用于多次分析或純化操作，但是任一具體的柱最終需要從LC系統(tǒng)去除并且用一個(gè)不同的柱更換。例如，由于長時(shí)間的使用，一種柱填充材料或固定相的物理或化學(xué)降解、或化學(xué)污染或顆粒物的累積可能致使一個(gè)柱不可用。作為另一實(shí)例，可能與一種不同的所感興趣的化合物相對應(yīng)的分析或分離的類型的變化可能要求用一個(gè)不同的柱更換現(xiàn)有柱，該不同的柱的固定相化學(xué)性質(zhì)針對該新需求進(jìn)行更好的優(yōu)化。尤其是在高容量或高通量實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，可能有必要頻繁地連接和斷開各種不同色譜柱。為了將一個(gè)柱連接至一個(gè)LC系統(tǒng)或?qū)⒁粋€(gè)柱從一個(gè)LC系統(tǒng)斷開，有必要在該柱與運(yùn)載流體管線的兩端之間進(jìn)行或中斷流體聯(lián)接。效率的考慮指出多個(gè)柱的這種連接和斷開應(yīng)該盡可能的簡單和快速、并且應(yīng)能夠在由滲漏流體或部件的切斷而引起的最小的系統(tǒng)中斷情況下進(jìn)行。
[0005]目前，為了以一種常規(guī)方式將一個(gè)柱附接至一個(gè)LC系統(tǒng)，用戶必須首先正確地將一個(gè)加壓接頭和箍組裝到一個(gè)運(yùn)載流體的長度的管線的末端上。重要的是該管線在組裝之前已經(jīng)干凈地和成直角地進(jìn)行切割。必須將該組件插入到一個(gè)柱端接頭中，同時(shí)確保該組件(管、接頭以及箍)不會破裂。然后，當(dāng)將該管線壓到該柱端接頭中時(shí)，用戶必須使用兩個(gè)適當(dāng)大小的扳手將該加壓接頭緊固到該柱端接頭中。用戶必須小心不要使加壓螺釘緊固不足，以使得該組件將會松開并且不能密封。用戶還必須小心不要使該加壓螺釘緊固過度，因?yàn)檫@樣做呈現(xiàn)出該組件磨損、該加壓螺釘斷裂或該管線崩塌的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]此后，一旦該第一組件已經(jīng)正確地安裝至該柱端接頭中，從該LC系統(tǒng)去除該柱要求用戶再次使用兩個(gè)扳手來松開并且斷開該管線。雖然可以用一個(gè)單個(gè)組件重復(fù)這個(gè)程序多次，但最終由多次人工操作引起的磨耗和材料疲勞要求更換該組件(該柱、管線或接頭)，以便減輕隨后的增加的磨損、斷裂或管線崩塌的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]使用當(dāng)前柱附接方法，該箍用于將該管線固持在該柱端接頭中并且產(chǎn)生一種剛性密封(positive seal)。因此必須施加足夠的力至該箍，以便確保與該管線的摩擦/變形配合來將該管線固持在適當(dāng)?shù)奈恢?。典型地，該力遠(yuǎn)大于確保該管、箍以及柱端接頭之間的一種剛性密封所必要的力，從而顯著地縮短了一個(gè)具體組件可以重復(fù)使用的數(shù)量或次數(shù)。[0008]發(fā)明的披露
[0009]本披露傳授一種裝置和使用它的方法，該裝置和方法以一種方式有利于一個(gè)LC的一個(gè)色譜柱與載流體管線的快速連接和斷開，該方式不會消極地影響色譜法性能并且確保所得到的連接能夠在超過該LC系統(tǒng)中所發(fā)現(xiàn)的那些壓力的壓力下密封。該裝置能夠首先將一個(gè)管定位在柱端接頭中以使得該管將與該柱端接頭相接觸。一旦接觸，該裝置然后施加一個(gè)彈簧力(第一力)至該管，該彈簧力超過當(dāng)該柱在最大操作壓力下時(shí)將產(chǎn)生的反作用力。優(yōu)選地，該第一力應(yīng)正好足夠大，以在一個(gè)規(guī)定的操作壓力下將該管線固持在適當(dāng)?shù)奈恢?。接著，該裝置確保一個(gè)可變形的密封構(gòu)件(它可以是一個(gè)箍)與該同一個(gè)柱端接頭相接觸，從而環(huán)繞該管。將一個(gè)單獨(dú)的獨(dú)立的彈簧力(第二力)施加至該可變形的密封構(gòu)件或箍，以便確保在該管線、該密封構(gòu)件或箍以及該柱端接頭之間進(jìn)行一種適當(dāng)?shù)牧黧w密封，以便防止在該柱的最大操作壓力下的任何滲漏。優(yōu)選地，該第二力應(yīng)當(dāng)正好足夠大，以便在規(guī)定的壓力下產(chǎn)生該適當(dāng)?shù)牧黧w密封。通過一個(gè)推動(dòng)和閉鎖(或鎖定)機(jī)構(gòu)來提供該管、密封構(gòu)件或箍、以及柱端接頭的定位和用于該管和密封構(gòu)件或箍的這些彈簧力，該機(jī)構(gòu)例如該裝置內(nèi)包括的一個(gè)柄，該柄提供一種適當(dāng)量的運(yùn)動(dòng)和機(jī)械優(yōu)點(diǎn)以使得操作員不需要一個(gè)工具。
[0010]在本傳授內(nèi)容的第一方面，披露一種用于將一個(gè)液相色譜柱聯(lián)接至一個(gè)管線的裝置，該色譜柱包括一個(gè)端接頭，該裝置包括:至少一個(gè)本體構(gòu)件，它包括至少一個(gè)腔室；在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第一彈簧，該第一彈簧被配置以便朝向該柱端接頭施加一個(gè)第一力至該長度的管線上；在該第二腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧，該第二彈簧被配置成朝向該柱端接頭施加一個(gè)第二力至一個(gè)可變形的密封構(gòu)件；一個(gè)可移動(dòng)的支撐構(gòu)件，它被固定至該至少一個(gè)本體構(gòu)件；以及一個(gè)推動(dòng)和閉鎖或鎖定機(jī)構(gòu)，它被配置成朝向該柱端接頭推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件、第一和第二彈簧以及可移動(dòng)的支撐構(gòu)件。在一些實(shí)施方式中，該裝置還包括一個(gè)可移動(dòng)的支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件被固定至該至少一個(gè)本體構(gòu)件，其中該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被進(jìn)一步配置成朝向該柱端接頭推動(dòng)該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件，并且該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括:一個(gè)近端本體構(gòu)件，該近端本體構(gòu)件被固定至該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件并且具有一個(gè)被配置成與該柱端接頭配合的第一端、和一個(gè)第二端；一個(gè)中間本體構(gòu)件，該中間本體構(gòu)件包括一個(gè)附接至該近端本體構(gòu)件的該第二端的中間本體構(gòu)件第一端、和一個(gè)中間本體構(gòu)件第二端；以及一個(gè)遠(yuǎn)端本體構(gòu)件，該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件被附接至該中間本體構(gòu)件第二端，其中該至少一個(gè)腔室包括一個(gè)第一腔室和一個(gè)第二腔室，該第一腔室包括該第一彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件限界，該第二腔室包括該第二彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該近端本體構(gòu)件限界。該密封構(gòu)件可以包括一個(gè)箍，并且該裝置可以進(jìn)一步包括一個(gè)第二箍，該第二箍在該中間本體構(gòu)件的一個(gè)空心內(nèi)部部分內(nèi)；以及一個(gè)第一襯圈或墊圈，該第一襯圈或墊圈安置在該第一彈簧與該第二箍之間，其中該第二箍和該第一襯圈或墊圈被配置以使得該第一彈簧可以通過該第一襯圈或墊圈和該第二箍施加該第一力至該長度的管線上。該第二箍是由一種材料形成，該材料具有與該長度的管線的一種壁材料相同的硬度或比該長度的管線的一種壁材料更硬。
[0011]在其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)本體構(gòu)件包括一個(gè)活塞并且進(jìn)一步包括一個(gè)殼體，該殼體包括:一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐該端接頭；以及一個(gè)孔或腔，該孔或腔具有一個(gè)部分，在通過該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)推動(dòng)該活塞過程中，該活塞的一部分在該部分內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)。在這些其他實(shí)施方式中，裝置，進(jìn)一步包括具有一個(gè)凸緣的套環(huán)，該凸緣與該管線中的一個(gè)凹槽相配合用于將力從該第一彈簧傳輸至該管線。
[0012]在本傳授內(nèi)容的第二方面，披露一種用于將一個(gè)液相色譜柱聯(lián)接至一個(gè)管線的裝置，該色譜柱包括一個(gè)端接頭，該裝置包括:一個(gè)活塞，它包括至少一個(gè)腔室；在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第一彈簧，該第一彈簧被配置以便朝向該柱端接頭施加一個(gè)第一力至該長度的管線上；在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧，該第二彈簧被配置成朝向該柱端接頭施加一個(gè)第二力至一個(gè)可變形的密封構(gòu)件；一個(gè)推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)，它被配置成朝向該柱端接頭推動(dòng)該活塞、該第一彈簧以及該第二彈簧；以及一個(gè)殼體，它包括用于該端接頭并且具有一個(gè)孔或腔的一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，在通過該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)推動(dòng)該活塞的過程中，該活塞的一部分在該孔或腔內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)。
[0013]在本傳授內(nèi)容的第三方面，披露一種用于將一個(gè)液相色譜柱聯(lián)接至一個(gè)第一管線和一個(gè)第二管線的裝置，該色譜柱包括具有一個(gè)第一端接頭的一個(gè)第一端和具有一個(gè)第二端接頭的一個(gè)第二端，該裝置包括:一個(gè)基座和固定至該基座的一個(gè)第一聯(lián)接裝置和一個(gè)第二聯(lián)接裝置，每個(gè)聯(lián)接裝置用于將該第一和第二端接頭中的一個(gè)聯(lián)接至該第一和第二管線中的一個(gè)，每個(gè)聯(lián)接裝置包括至少一個(gè)本體構(gòu)件，該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括(a)至少一個(gè)腔室，(b)在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第一彈簧，該第一彈簧被配置以便朝向該柱端接頭施加一個(gè)第一力至該長度的管線上，(C)在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧，該第二彈簧被配置成朝向該柱端接頭施加一個(gè)第二力至一個(gè)可變形的密封構(gòu)件，以及(d) —個(gè)推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)，它被配置成朝向該柱推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件、該第一彈簧以及該第二彈簧。在一些實(shí)施方式中，所述的裝置，其中該第一和第二聯(lián)接裝置中的至少一個(gè)進(jìn)一步包括:一個(gè)可移動(dòng)的支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件被固定至該至少一個(gè)本體構(gòu)件，其中該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被進(jìn)一步配置成朝向被聯(lián)接的端接頭推動(dòng)該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件；一個(gè)近端本體構(gòu)件，該近端本體構(gòu)件被固定至該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件并且具有一個(gè)被配置成與被聯(lián)接的端接頭相配合的第一端、和一個(gè)第二端；一個(gè)中間本體構(gòu)件，該中間本體構(gòu)件包括一個(gè)附接至該近端本體構(gòu)件的該第二端的中間本體構(gòu)件第一端、和一個(gè)中間本體構(gòu)件第二端；以及一個(gè)遠(yuǎn)端本體構(gòu)件，該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件被附接至該中間本體構(gòu)件第二端，其中該至少一個(gè)腔室包括一個(gè)第一腔室和一個(gè)第二腔室，該第一腔室包括該第一彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件限界，該第二腔室包括該第二彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該近端本體構(gòu)件限界。在其他實(shí)施方式中，所述的裝置，其中該第一和第二聯(lián)接裝置中的至少一個(gè)進(jìn)一步包括:一個(gè)殼體，該殼體包括:一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐被聯(lián)接的端接頭；以及一個(gè)孔或腔，該孔或腔具有一個(gè)部分，在通過該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件的過程中，該至少一個(gè)本體構(gòu)件的一部分在該部分內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)，其中該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括一個(gè)活塞。這些其他事實(shí)方式還可以進(jìn)一步包括具有一個(gè)凸緣的套環(huán)，該凸緣與被聯(lián)接的管線中的一個(gè)凹槽相配合用于將力從該第一彈簧傳輸至被聯(lián)接的管線。
[0014]在本傳授內(nèi)容的第四方面，披露一種用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)液相色譜柱的方法，該管線具有一個(gè)管線末端，該方法包括以下步驟:(a)將該管線的一部分(包括該管線末端)穿過一個(gè)聯(lián)接裝置，該裝置包括:(i)至少一個(gè)腔室；(ii) 一個(gè)第一彈簧，它在該至少一個(gè)腔室內(nèi)、能夠?qū)⒁粋€(gè)彈簧力傳輸至該管線；(iii)在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧；以及(iv) —個(gè)可變形的密封構(gòu)件，它能夠接收來自該第二彈簧的一個(gè)第二力；(b)將該管線末端插入到該液相色譜柱的一個(gè)端接頭的一個(gè)中空容器中；(C)朝向該色譜柱移動(dòng)該聯(lián)接裝置以使得該第一彈簧將該管線驅(qū)進(jìn)到該容器中，以使得該管線末端針對該端接頭的一個(gè)壓力超過該色譜柱的一個(gè)最大操作流體壓力；以及(d)進(jìn)一步朝向該色譜柱移動(dòng)該聯(lián)接裝置以使得該第二彈簧引起該可變形的密封構(gòu)件在該柱與該容器之間形成一種流體密封。
[0015]附圖簡要說明
[0016]從以下僅以舉例的方式并且參照不必按比例繪制的附圖所給出的說明中，本發(fā)明的以上所述的和各種其他方面將變得清楚，在附圖中:
[0017]圖1是一個(gè)廣義常規(guī)液相色譜-質(zhì)譜(LCMS)系統(tǒng)的示意性圖解；
[0018]圖2是具有常規(guī)聯(lián)接件的一個(gè)液相色譜柱的示意性圖解，這些聯(lián)接件是與一個(gè)輸入管線和一個(gè)輸出管線相聯(lián)接；
[0019]圖3A是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一端的一種裝置的圖解；
[0020]圖3B是圖3A的柱固定機(jī)構(gòu)部分的透視圖；
[0021]圖4A是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一端的一種第二裝置的一部分的圖解；
[0022]圖4B是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一端的一種第三裝置的一部分的圖解；
[0023]圖5是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)輸入管線和一個(gè)輸出管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的對應(yīng)端的一種系統(tǒng)的圖解；
[0024]圖6A是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一端的一種第四裝置的第一透視圖；
[0025]圖6B是圖6A中所圖解的裝置的第二透視圖；
[0026]圖6C是通過圖6A、6B中所圖解的裝置的中心并且沿該裝置的主軸線所取得的橫截面視圖；
[0027]圖6D是可以用于圖6A、6B的裝置中的一個(gè)流體管線的透視圖；并且
[0028]圖7是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一段管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一種方法的流程圖。
[0029]實(shí)施本發(fā)明的模式
[0030]以下說明的提出是為了使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠進(jìn)行和使用本發(fā)明，并且是在特定的應(yīng)用及其要求的背景下提供的。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對所描述的實(shí)施例的各種修改將是顯而易見的，并且在此的一般原則可以應(yīng)用到其他實(shí)施例。因此，本發(fā)明并非旨在局限于所示出的實(shí)施例和實(shí)例，而是要根據(jù)所示出和所描述的特征和原則而給予可能的最寬范圍。為了充分地更詳細(xì)地理解本發(fā)明的特征，請結(jié)合以下討論參見圖1至圖6。
[0031]圖1是一個(gè)常規(guī)液相色譜-質(zhì)譜(LCMS)系統(tǒng)的示意性圖解。圖1中所示的系統(tǒng)10包括用于將一種液體化學(xué)混合物分離成它的成分物質(zhì)的一個(gè)色譜柱7和流體地聯(lián)接至柱7用于當(dāng)這些分離的成分物質(zhì)從柱7按順序接收到時(shí)檢測或鑒別它們的一個(gè)質(zhì)譜儀30。雖然出于示例性目的圖解了一個(gè)質(zhì)譜儀，但是取決于用戶的需求，為了檢測或鑒別這些分離的成分的目的，質(zhì)譜儀部分30可以用一個(gè)替代化學(xué)分析裝置替換。例如，出于這一目的可以采用一個(gè)紅外傳輸或熒光檢測器。其他檢測裝置是已知的。
[0032]圖1中所示的柱7接收由溶劑容器8供應(yīng)的包含一種或多種選定的溶劑流體的一個(gè)流體流，連同來自進(jìn)樣器4的所感興趣的一個(gè)樣品?？梢园环N色譜移動(dòng)相的各種不同的溶劑流體是沿流體管線6a遞送至閥9，該閥可以混合這些流體或選擇一種具體流體。如所圖解的，閥9是一個(gè)三通閥，但如果提供多于兩種不同的溶劑流體，該閥可以包括一個(gè)更復(fù)雜的閥或閥系統(tǒng)。這些流體被吸入至系統(tǒng)10中并且在其中通過一個(gè)泵11推進(jìn)到色譜柱7中，該泵通過流體管線6b流體地聯(lián)接至閥9的輸出端。從該泵沿流體管線6c輸出的這些溶劑流體是通過一個(gè)混合裝置5與由進(jìn)樣器4提供的一個(gè)樣品混合在一起，該混合裝置可以(以熟知的方式式)包括一個(gè)多端口旋轉(zhuǎn)閥23和在這些端口中的兩個(gè)之間流體地聯(lián)接的一個(gè)注射環(huán)路6p。
[0033]仍然參見圖1，可以觀察到柱7的一個(gè)輸入端是通過流體管線6d流體地聯(lián)接至混合裝置5的一個(gè)輸出端口并且接收來自該混合裝置的該輸出端口的樣品和溶劑流體的混合物。該混合物的這些不同化學(xué)成分在該移動(dòng)相與該柱內(nèi)填充的一個(gè)固定相之間的有差別分配導(dǎo)致這些不同成分在該柱內(nèi)的有差別保留和隨后這些成分從該柱輸出端至流體管線6e的洗脫的不同對應(yīng)時(shí)間。一個(gè)任選的分流閥12可以沿流體管線6f將這些洗脫物質(zhì)分離成一個(gè)分流部分，它被遞送至廢物或儲存容器14，和一個(gè)分析部分，它被遞送至質(zhì)譜儀30。該質(zhì)譜儀可以包括各種熟知的部件，如一個(gè)大氣壓電離源15，它將具有包含電離的成分的帶電粒子16的一個(gè)流遞送至一個(gè)電離室18中。所得到的帶電粒子是通過一個(gè)孔口 20接收至一個(gè)或多個(gè)真空室19中，這個(gè)或這些真空室中的至少一個(gè)包括用于根據(jù)這些離子的對應(yīng)質(zhì)/荷比分離它們的一個(gè)質(zhì)量分析儀21和用于檢測這些分離的離子的一個(gè)或多個(gè)檢測器22。
[0034]圖2是一個(gè)常規(guī)液相色譜柱和它的聯(lián)接至流體管線的相關(guān)聯(lián)接件的示意性圖解。柱7在一個(gè)輸入端處從流體管線6d接收一種流體混合物，將該混合物分離成它的成分并且在對應(yīng)的洗脫時(shí)間將這些分離的成分從一個(gè)輸出端輸出到流體管線6e。該柱包括一個(gè)空心毛細(xì)管25，該毛細(xì)管的內(nèi)部填充有一種多孔材料27，如一種按大小分類的顆粒材料，該材料包含該固定相。毛細(xì)管25的任一端上的端蓋29用于將該多孔材料保留在毛細(xì)管25內(nèi)并且保持該管內(nèi)的操作壓力。該柱在任一端配備有端接頭31，這些端接頭各自形成用于針對一個(gè)端蓋密封一個(gè)流體管線(6d，6e)的一個(gè)加壓接頭的一部分。在一些實(shí)施或設(shè)計(jì)中，該柱端蓋可能不包括一個(gè)單獨(dú)的部件，而是相反可以與該端接頭成一體，或者該端接頭可以提供一個(gè)端蓋的功能。在這個(gè)文件中，在廣義上使用術(shù)語“端接頭”以便包括單獨(dú)的端蓋、具有一體的端蓋的接頭、或彼此結(jié)合成對使用的單獨(dú)的端接頭和端蓋。在柱的各端處通過一個(gè)箍32完成加壓密封，該箍可以通過一個(gè)帶螺紋的螺母或螺釘33緊密壓擠至相關(guān)聯(lián)的接頭31的一個(gè)孔中，以便以在該箍、流體管線以及端接頭之間產(chǎn)生防漏密封的一種方式變形。
[0035]圖3A是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一端的一種裝置100的圖解。在操作中，一個(gè)管線6大致上平行于該裝置的一個(gè)軸線通過該裝置的不同孔111完全穿過裝置100。裝置100是可操作的以便施加一個(gè)力至管線6，以使得該管線被壓至端接頭104中以便與柱103形成流體聯(lián)接。裝置100是進(jìn)一步可操作的以便施加一個(gè)第二力至一個(gè)密封構(gòu)件122b(它可以是一個(gè)箍)，以便使該密封構(gòu)件以在管線6、端接頭104以及柱103之間產(chǎn)生防漏密封的一種方式變形。所述力兩者都是大致上平行于裝置100和柱103的共軸線施加，從而防止任何扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或力施加至該柱。
[0036]圖3A中所示的聯(lián)接裝置100包括一個(gè)空心遠(yuǎn)端(或外部)本體構(gòu)件110、一個(gè)空心中間本體構(gòu)件112以及一個(gè)空心近端(或內(nèi)部)本體構(gòu)件114，其中術(shù)語“遠(yuǎn)端”和“近端”是指相對于具有一個(gè)柱端接頭104的一個(gè)色譜柱103取得的空間關(guān)系。遠(yuǎn)端本體構(gòu)件110是通過一個(gè)第一帶螺紋的聯(lián)接件113a附接至中間本體構(gòu)件112、并且中間本體構(gòu)件112是通過一個(gè)第二帶螺紋的聯(lián)接件113b附接至近端本體構(gòu)件114。這些組裝的本體構(gòu)件是作為一個(gè)整體通過一個(gè)支撐構(gòu)件116支撐在一個(gè)基座或殼體108上，該支撐構(gòu)件被固定至或剛性地夾持在近端本體構(gòu)件114上。如圖3B中所示，柱103由一個(gè)柱支撐構(gòu)件106支撐，該柱支撐構(gòu)件至少部分地繞柱端接頭104配合。
[0037]裝置100的支撐構(gòu)件116 (圖3A)與基座或殼體108接合以便相對于該殼體大致上僅在一個(gè)方向上是可移動(dòng)的。這種可滑動(dòng)的接合可以例如通過使用一個(gè)導(dǎo)軌(未示出)來實(shí)施。這種導(dǎo)軌可以是剛性地附接至該支撐構(gòu)件并且被設(shè)計(jì)以便在該基座或殼體中的一個(gè)匹配凹槽(未示出)內(nèi)滑動(dòng)。機(jī)械領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地設(shè)計(jì)其他可滑動(dòng)的接合配置和聯(lián)接。
[0038]與支撐構(gòu)件116與基座或殼體108之間的聯(lián)接的可滑動(dòng)的性質(zhì)相對比，柱支撐構(gòu)件106是相對于基座或殼體108剛性地固定在適當(dāng)位置。如圖3B中所示，柱支撐構(gòu)件106包括一個(gè)凸出的或凹入的部分107，該部分被設(shè)計(jì)成與柱端接頭104的一部分相配合并且部分地包圍該柱端接頭的一部分。該柱端接頭或該柱支架可以是由一種略微柔韌的材料構(gòu)造成，以使得當(dāng)該柱在力下在圖3B的向下指向箭頭的方向上移動(dòng)時(shí)，端接頭104與柱103一起“卡”在凸出部107內(nèi)的一個(gè)界定的和可重現(xiàn)的位置中。當(dāng)在將一個(gè)管線6聯(lián)接至該柱的操作過程中通過裝置100施加力至該柱的自由端時(shí)，柱端接頭104的停止機(jī)構(gòu)(如圓周脊105)防止該端接頭和柱的移動(dòng)。雖然該停止機(jī)構(gòu)在圖3B中被圖解為一個(gè)圓周脊105，但它可以可替代地實(shí)施為一種不同形式的突出，如一個(gè)凸臺、隆起或銷釘。支撐構(gòu)件116與基座或殼體108之間的可滑動(dòng)的聯(lián)接和柱支撐構(gòu)件106與該基座或殼體之間的固定聯(lián)接的組合允許裝置100 (包括具有三個(gè)本體構(gòu)件110、112、114的組件和以下進(jìn)一步討論的相關(guān)部件)通過平行于裝置100的一個(gè)軸線的移動(dòng)朝向柱103和它的相關(guān)的柱接頭104移動(dòng)或從該柱和它的相關(guān)柱接頭縮回。任選地，該可滑動(dòng)的聯(lián)接可以配備有一個(gè)閉鎖或鎖定機(jī)構(gòu)以便在達(dá)到一個(gè)所希望的位置時(shí)防止移動(dòng)。
[0039]現(xiàn)在返回圖3A的討論，可以容易地觀察到裝置100進(jìn)一步包括組裝在該裝置內(nèi)的兩個(gè)彈簧以便提供平行于該裝置的一個(gè)軸線的單獨(dú)的彈簧力。一個(gè)第一彈簧118a被安置于該裝置的一個(gè)第一腔室內(nèi)，該腔室界定在中間本體構(gòu)件112與遠(yuǎn)端本體構(gòu)件110的一個(gè)端蓋117之間。一個(gè)第二彈簧118b被安置于該裝置的一個(gè)第二腔室內(nèi)，該腔室界定在中間本體構(gòu)件112與近端本體構(gòu)件114之間。第一彈簧118a通過一個(gè)第一彈簧限位器119a抵靠一個(gè)第一襯圈或墊圈120a固持。同樣，第二彈簧118b通過一個(gè)第二彈簧限位器11%抵靠一個(gè)第二襯圈或墊圈120b固持。在組裝過程中，第一彈簧118a通過第一帶螺紋的聯(lián)接件113a的漸進(jìn)接合預(yù)負(fù)載有一個(gè)第一預(yù)定壓縮力，以便將該第一彈簧壓縮在端蓋117與第一襯圈或墊圈120a之間。請注意在這個(gè)操作過程中，第一襯圈或墊圈120a是抵靠中間本體構(gòu)件112的內(nèi)壁固持在適當(dāng)位置。同樣，在組裝過程中，第二彈簧118b通過第二帶螺紋的聯(lián)接件113b的漸進(jìn)接合預(yù)負(fù)載有大于該第一預(yù)定壓縮力的一個(gè)第二預(yù)定壓縮力，以便將該第二彈簧壓縮在中間本體構(gòu)件114與第二襯圈或墊圈120b之間。請注意在這個(gè)操作過程中，第二襯圈或墊圈120b是抵靠近端本體構(gòu)件114的內(nèi)壁固持在適當(dāng)位置。
[0040]在將遠(yuǎn)端本體構(gòu)件110組裝到中間本體構(gòu)件114上之前，一個(gè)箍122a被放置在該中間本體構(gòu)件的一個(gè)空心內(nèi)部部分中。箍122a的目的是通過襯圈或墊圈120a將由第一彈簧118a提供的力轉(zhuǎn)移至一個(gè)管線6，以使得用足夠的力將該管線壓到柱端接頭104中，這樣使得該管線與該端接頭之間的壓力超過在正常操作條件下該柱中達(dá)成的流體壓力——對于HPLC系統(tǒng)典型地為15000psi (磅/平方英寸)。由于該管線的本體總體上是由金屬構(gòu)造成，因此箍122a優(yōu)選地是由具有的硬度等于或大于該管線的硬度一種金屬(例如，不銹鋼)構(gòu)造成。用材料的這種選擇，在柱103的方向上施加至箍122a的力將傾向于引起箍122a本身擠進(jìn)該管線壁中，以便產(chǎn)生一種緊密的金屬與金屬摩擦密封。在替代實(shí)施例中，箍122a可以被管線6上的或與該管線成一體的一個(gè)形狀更換，該形狀如一個(gè)脊、凹槽、環(huán)等等。在操作中，該管線的所形成的形狀部分可以與同第一彈簧118a相接觸的一個(gè)夾持件、環(huán)、墊圈、襯圈等等相接合，以便將彈簧力轉(zhuǎn)移至管線6。
[0041]在操作中，裝置100還包括一個(gè)可變形的密封構(gòu)件122b，該密封構(gòu)件可以是一個(gè)第二箍，恰好在將該管線末端定位在柱端接頭104中之前將該密封構(gòu)件放置在管線6上。可變形的密封構(gòu)件122b的目的是在由第二彈簧118b通過襯圈或墊圈120b提供的力的施加下變形，以便在該管線、端接頭以及柱之間形成一種防漏密封。因此，可變形的密封構(gòu)件122b優(yōu)選地是由一種彈性聚合物材料如聚醚醚酮(PEEK)構(gòu)造成。
[0042]當(dāng)裝置100不在提供一個(gè)管線與一個(gè)柱之間的聯(lián)接的操作中時(shí)，這些預(yù)負(fù)載的彈簧力是對應(yīng)地接納在遠(yuǎn)端本體構(gòu)件110的端蓋117與中間本體構(gòu)件112之間和該中間本體構(gòu)件與近端本體構(gòu)件114之間。用戶可以通過操作一個(gè)機(jī)構(gòu)124 (包括一個(gè)推動(dòng)機(jī)構(gòu)與一個(gè)鎖定或閉鎖機(jī)構(gòu))來將裝置100置于操作中(這時(shí)管線6和箍122a已經(jīng)在該裝置內(nèi)處于適當(dāng)位置并且可變形的密封構(gòu)件122b已經(jīng)在該管線上的適當(dāng)位置)，該機(jī)構(gòu)在固定的柱103和它的端接頭104的方向上推動(dòng)這三個(gè)本體構(gòu)件(并且，因此，還推動(dòng)支撐構(gòu)件116、管線6以及這些本體構(gòu)件內(nèi)的硬件)。
[0043]一旦該管線與該端接頭相接觸，力的進(jìn)一步施加(通過該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)的繼續(xù)操作)引起該管線通過箍122a和第一襯圈或墊圈120a針對第一彈簧118a施加一個(gè)增加的力。一旦由該管線提供的反作用力超過彈簧118a上的預(yù)負(fù)載的彈簧力，該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)的繼續(xù)操作將引起該彈簧壓縮，從而使該裝置能夠移動(dòng)，以使得可變形的密封構(gòu)件122b與近端本體構(gòu)件114和柱端接頭104相接觸。該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步操作引起第一彈簧118a的壓縮，連同針對第二彈簧118b的一個(gè)增加的反作用力通過可變形的密封構(gòu)件122b和第二襯圈或墊圈120b的施加。該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)的仍然進(jìn)一步操作引起彈簧118a、118b壓縮，結(jié)果施加至該管線和該可變形的密封構(gòu)件的彈簧力增加。可變形的密封構(gòu)件122b上增加的力和壓力引起這個(gè)部件在柱端接頭104內(nèi)和繞該管線變形，以便產(chǎn)生一種防漏壓力密封。
[0044]可以在近端本體構(gòu)件114的一端中提供一個(gè)凹座115，以便提供用于容納可變形的密封構(gòu)件122b的一個(gè)空隙、并且在該推動(dòng)和閉鎖程序過程中引導(dǎo)聯(lián)接裝置100與柱端接頭104之間的相對移動(dòng)。在實(shí)際操作該裝置之前這些彈簧的預(yù)壓縮確保了要求零件的最小實(shí)際移動(dòng)以便實(shí)現(xiàn)該管線上和該可變形的密封構(gòu)件或第二箍上所要求的或適當(dāng)?shù)淖罱K力。
[0045]圖4A-4B是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一端的兩種替代裝置的的端部分的圖解。圖4A，4B中所示的裝置140、145在很多方面與圖3A中所圖解的裝置100是類似的。然而，裝置140、145在管線6針對端接頭104、31和柱103進(jìn)行密封的方式方面與裝置100不同。然而，在裝置100中，可變形的密封構(gòu)件122b可以簡單地包括一個(gè)第二箍，在圖4A中所示的裝置140中，一個(gè)單個(gè)一體的、單體密封構(gòu)件123替代第二襯圈或墊圈120b和密封構(gòu)件122b。密封構(gòu)件123包含一種可變形的材料以便在來自第二彈簧118b的力下在管線6、端接頭104以及柱103之間產(chǎn)生一種防漏密封。在圖4A所示的裝置140中，出于這類密封目的采用另一個(gè)一體的、單體密封構(gòu)件125。
[0046]替代裝置145 (圖4B)的密封構(gòu)件125是圖4A中所示的密封構(gòu)件的修改形式，其中從近端本體構(gòu)件114向外延伸的一部分是細(xì)長的，以使得可以使用新型聯(lián)接裝置145將管線6密封地聯(lián)接至常規(guī)柱端接頭31。由圖2回想到許多常規(guī)端接頭(如常規(guī)端接頭31)的一部分具有一個(gè)孔，該孔具有內(nèi)螺紋。此內(nèi)螺紋被設(shè)計(jì)成與一個(gè)帶螺紋的螺母或螺釘33的外螺紋相配合，該螺母或螺釘可以旋轉(zhuǎn)以便提供一個(gè)加壓力。雖然在此披露的圖解的新型實(shí)施例中沒有采用這類螺紋，但是所希望的是能夠與具有常規(guī)接頭的現(xiàn)有色譜柱相結(jié)合來采用本發(fā)明。因此，密封構(gòu)件125具有一個(gè)細(xì)長部分，該細(xì)長部分具有比端接頭31的帶螺紋的部分的內(nèi)徑小的一個(gè)直徑。以此方式，密封構(gòu)件125被適配以便無需接觸這些螺紋即可延伸至該常規(guī)柱端接頭中，從而繞過該螺紋部分。從這些螺紋向內(nèi)，可變形的密封構(gòu)件125在操作中與該常規(guī)柱端接頭的孔的一個(gè)錐形部分相接合，從而以與可變形的密封構(gòu)件或第二箍122b針對無螺紋的端接頭104產(chǎn)生一種密封(圖3A)的方式相類似的方式形成一種防漏密封。在使用裝置140或裝置145將一個(gè)管線從一個(gè)色譜柱斷開時(shí)，該密封構(gòu)件(密封構(gòu)件123或密封構(gòu)件125)可以保持附接至或處于近端本體構(gòu)件114內(nèi)，從而消除了用戶在下次使用該對應(yīng)裝置時(shí)供應(yīng)或插入一個(gè)箍的需要。
[0047]以上描述的聯(lián)接裝置各自采用兩個(gè)彈簧，這兩個(gè)彈簧如所考慮的沿對應(yīng)裝置的主軸線以一種非重疊的端對端的空間關(guān)系部署。然而，如果需要，可以通過提供一種改進(jìn)的聯(lián)接裝置設(shè)計(jì)來節(jié)省沿該軸向維度的空間，在該設(shè)計(jì)中例如像當(dāng)一個(gè)彈簧至少部分地存在于由另一個(gè)彈簧圍繞的空間內(nèi)時(shí)，這些彈簧至少部分地沿該軸向維度重疊。在圖6中示出一個(gè)這種聯(lián)接裝置的一個(gè)實(shí)例。
[0048]現(xiàn)在詳細(xì)參見聯(lián)接裝置300，圖6A和6C是完全組裝的裝置300的第一和第二透視外視圖。一般認(rèn)為，裝置300包括一個(gè)殼體302,該殼體是該裝置的第一本體構(gòu)件；和一個(gè)活塞303，該活塞是該裝置的第二本體構(gòu)件。殼體302具有一個(gè)開孔或腔326。活塞303能夠可滑動(dòng)地至少部分地插入到該殼體的孔或腔326中，并且還能夠至少部分地從該孔或腔縮回。優(yōu)選地，孔或腔326的一部分包括與該活塞的該部分相配合的一個(gè)形狀，該活塞的該部分能夠可滑動(dòng)地插入到該孔或腔中。如果該活塞的這個(gè)部分是圓柱形的，那么該活塞和孔可以被說成包括一種活塞-圓筒關(guān)系。
[0049]可以在孔或腔326的該部分內(nèi)提供一個(gè)襯圈或其他承托部分311，該襯圈或其他承托部分接收活塞303的該部分以便提供用于該活塞的插入和縮回的一個(gè)光滑滑動(dòng)面。可以通過用戶通過一種推動(dòng)和閉鎖(或鎖閉)機(jī)構(gòu)324來手動(dòng)控制該活塞移動(dòng)至該殼體中或該活塞從該殼體的部分縮回。如所示，該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)可以包括一個(gè)手操作柄321和一個(gè)聯(lián)接桿325以使得聯(lián)接桿325通過一個(gè)第一樞軸銷322與柄321機(jī)械地接合，該聯(lián)接桿的一端自由地繞該樞軸銷旋轉(zhuǎn)。一個(gè)第二樞軸銷(未不出)類似地在聯(lián)接桿325的相對端與活塞303之間提供機(jī)械接合，以使得柄321的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化成該活塞的平移運(yùn)動(dòng)。
[0050]活塞303之中具有一個(gè)腔室327，一定長度的管線306穿過該腔室。圖3B的插圖330示出裝置300的一部分的放大視圖，以使得可以看到管線306的一個(gè)端部分突出到活塞303的一個(gè)端板312之外。一個(gè)密封構(gòu)件323 (該密封構(gòu)件是該裝置的一部分并且可以是一個(gè)可變形的箍)圍繞管線306的一部分，以使得該管線的端部分部分地突出到密封構(gòu)件323之外。密封構(gòu)件323具有一個(gè)錐形外表面，該錐形外表面被設(shè)計(jì)成與一個(gè)常規(guī)端接頭304b (它不必是裝置300的一個(gè)部件，但出于清楚起見被示出)的錐形內(nèi)表面相配合，以便在端接頭304b內(nèi)提供一種防漏密封。在操作中，端接頭304b —般將被安裝在一個(gè)色譜柱(未示出)的一端上，該端將是該柱的一個(gè)入口端或一個(gè)出口端。因此，當(dāng)管線306和密封構(gòu)件323通過聯(lián)接裝置300插入到端接頭304b中時(shí)，管線306將流體遞送至該色譜柱中或接收來自該色譜柱的流體。
[0051]在圖6A、6B所示的視圖中，該聯(lián)接裝置是被示出處于打開位置，以使得管線306的末端從端接頭304b縮回。在這個(gè)打開配置中，該色譜柱可以被去除或更換。然后可以將同一或一個(gè)不同的色譜柱定位在正確的位置，以便通過將它的端接頭定位在殼體302的一個(gè)槽縫、凹座或凹槽307中來接收管線306的末端。因此，包括該槽縫、凹座或凹槽307的該殼體的一部分提供與以上在此結(jié)合其他實(shí)施例討論的柱支撐構(gòu)件106相同的功能性。隨后，操作推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)324以便引起活塞303進(jìn)一步移動(dòng)至孔或腔326中，此時(shí)管線306隨著這種運(yùn)動(dòng)運(yùn)載，直到該管線末端與端接頭304b相接合。該柄在同一方向的進(jìn)一步操作以以下描述的方式引起在該管線和該端接頭之間形成一種防漏密封。
[0052]圖6C是通過裝置300的活塞303的中心并且還通過管線306的中心的橫截面視圖，該圖圖解了該活塞的腔室327內(nèi)的內(nèi)部部件。圖6C還圖解了殼體302可以被固定至一個(gè)底板或外部殼體308，以便如以上關(guān)于其他實(shí)施例所討論的提供裝置300的位置穩(wěn)定作用。腔室327內(nèi)的這些部件使裝置300能夠在管線306與色譜柱端接頭304b之間提供一種防漏密封，甚至是在HPLC應(yīng)用中所遇到的高壓下，而不需要一個(gè)用戶采用一個(gè)工具或?qū)υ摴芫€或該柱施加任何扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或扭矩。
[0053]如從圖6C可以觀察到，活塞腔室327內(nèi)安置有一個(gè)第一螺旋彈簧318a和一個(gè)第二螺旋彈簧318b，該第二彈簧具有的內(nèi)徑大于該第一彈簧的外徑。安置這些彈簧，以使得它們是至少部分地重疊一即，以使得第一彈簧318a的至少一部分存在于由第二彈簧318b的內(nèi)徑界定的一個(gè)體積或空間內(nèi)。管線306大致上平行于并且沿這兩個(gè)彈簧318a，318b的共軸線穿過。在操作中，第一螺旋彈簧318a (圖6C)通過鄰接該第一彈簧的一端的一個(gè)套環(huán)、套管或凸緣319將一個(gè)第一彈簧力傳輸至管線306。套環(huán)、套管或凸緣319是固定至管線306或與該管線緊密地相接合，以便在大致上平行于它的軸線并且朝向端接頭304b的方向上對該管線施加一個(gè)力。擰入活塞腔室327的一部分的一個(gè)螺釘317鄰接該第一彈簧的另一端并且可以被預(yù)調(diào)節(jié)以便向該彈簧提供一個(gè)所希望的預(yù)負(fù)載的壓縮力。第二螺旋彈簧318b通過一個(gè)中間推板320 (如一個(gè)襯圈或一個(gè)凸緣)將一個(gè)第二彈簧力傳輸至密封構(gòu)件323。第二彈簧318b通過在距離端接頭304b最近的那端的推板320并且通過在另一端的該腔室的一個(gè)內(nèi)壁329被限制在活塞腔室327內(nèi)。推板320通過一個(gè)或多個(gè)機(jī)械止件328針對這些彈簧力被限制在腔室327內(nèi)，這個(gè)或這些機(jī)械止件是接合至一個(gè)或多個(gè)活塞壁并且可以包括例如穿過該活塞壁中的多個(gè)孔的一組銷、通過一個(gè)內(nèi)活塞壁中的一個(gè)內(nèi)槽固定的一個(gè)鎖定環(huán)或凸緣、或接合至或固定至該活塞的任何其他凸臺或隆起。當(dāng)該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)是處于打開位置以使得管線306從端接頭304b縮回時(shí)，這個(gè)或這些機(jī)械止件防止這些彈簧將它們自己和/或其他部件推出腔室327外。
[0054]圖6D是分離出的管線306的透視圖。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，管線306是一個(gè)專門設(shè)計(jì)的管線，它被設(shè)計(jì)以便與套環(huán)、套管或凸緣319相接合，以便因此機(jī)械地聯(lián)接至第一螺旋彈簧318a。如所示，該管線包括一個(gè)或多個(gè)增大的外徑部分316，在這個(gè)或這些增大的外徑部分之間界定一個(gè)凹槽314，在操作中，該凹槽與套環(huán)、套管或凸緣319的一部分相接合。管線306的末端部分優(yōu)選地包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)外徑以便成為可操作的常規(guī)端接頭或管線連接接頭。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，可替代地，可以消除凹槽314以有利于一個(gè)凸緣或環(huán)固定至始終具有標(biāo)準(zhǔn)直徑的一個(gè)管線。在這種替代情況下，該固定的凸緣或環(huán)是部件319。
[0055]在這個(gè)示例性裝置實(shí)施例的常規(guī)操作中，管線306在裝置的若干接合和脫離接合操作的整個(gè)過程中始終與該裝置300保持在一起，其中這類操作是與例如一個(gè)或多個(gè)色譜柱的若干去除和更換操作相關(guān)聯(lián)。在與濾筒相對的該管線的末端，管線306可以通過一個(gè)常規(guī)管線連接接頭304a來連接至一定長度的常規(guī)色譜管線(未示出)上，該常規(guī)管線連接接頭包括一個(gè)聯(lián)接螺母301、一個(gè)管狀聯(lián)接本體305以及一個(gè)箍309。該常規(guī)管線(或管線306)必須被更換的情況將通常比一個(gè)柱被去除、添加或更換的情況更不頻繁。在必須更換常規(guī)管線或管線306的那些時(shí)刻，可以以標(biāo)準(zhǔn)方式通過斷開管線連接接頭304a來完成該管線長度的連接和斷開。然而，使用本披露的裝置，在任何情況下都不存在使用一個(gè)安裝工具或施加一個(gè)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或一個(gè)扭矩至該色譜柱或它的端接頭的任何要求。
[0056]在聯(lián)接裝置300的操作中，在管線306的突出端與端接頭304b相接觸之后，由于該管線相對于該殼體的位置固定的性質(zhì)，手柄321在同一方向的進(jìn)一步移動(dòng)不會引起該管線相對于端接頭304b或該殼體的進(jìn)一步移動(dòng)。相反，該手柄和活塞的繼續(xù)移動(dòng)引起第一彈簧318a的另外壓縮，以使得來自該第一彈簧的彈簧力在朝向該端接頭的方向上施加至管線306。由于先前施加至該第一彈簧的預(yù)負(fù)載壓縮，該管線與該端接頭之間的壓力快速地從零增加至與手柄321移動(dòng)至它的最終閉鎖位置同時(shí)發(fā)生的某最終壓力。該管線與該端接頭之間的最終壓力是這樣以致超過在正常操作條件下在該柱中達(dá)成的流體壓力——對于HPLC系統(tǒng)典型地為15000psi。同時(shí)，可能在管線306與端接頭304b相接觸稍后開始，活塞內(nèi)壁329移動(dòng)抵靠第二彈簧318b引起增加的彈簧力通過推板320施加至密封構(gòu)件323，以便在由第二彈簧318b提供的力的施加下變形，以便在該管線、端接頭以及柱之間形成一種防漏密封。因此，可變形的密封構(gòu)件323優(yōu)選地是由一種彈性聚合物材料如聚醚醚酮(PEEK)構(gòu)造成。
[0057]時(shí)常地，所希望或所要求的是在一個(gè)色譜柱的兩端進(jìn)行聯(lián)接操作。例如，當(dāng)更換一個(gè)柱時(shí)，在被更換的柱的兩端處的聯(lián)接必須斷開并且在更換柱的兩端處形成聯(lián)接。因此，圖5圖解根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將一個(gè)輸入管線和一個(gè)輸出管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的對應(yīng)端的一個(gè)系統(tǒng)。圖5所示的特定系統(tǒng)150可以與聯(lián)接裝置100 (圖3A)、140 (圖4A)或145(圖4B)中的任一個(gè)或與類似聯(lián)接裝置一起使用。系統(tǒng)150包括一個(gè)單個(gè)基座或殼體108，該基座或殼體通過一個(gè)第一可滑動(dòng)的支撐構(gòu)件116a和一個(gè)第二可滑動(dòng)的支撐構(gòu)件116b對應(yīng)地在一個(gè)色譜柱77的相對端處支撐一個(gè)第一聯(lián)接裝置IOOa和一個(gè)第二聯(lián)接裝置100b。該柱相對于基座或殼體108通過對應(yīng)地在柱77的輸入端和輸出端處的柱支撐構(gòu)件106a和106b支撐在固定位置中?？苫瑒?dòng)的支撐構(gòu)件(116a, 116b)、柱支架(106a, 106b)以及聯(lián)接裝置(100a，，100b)是與以上相對于圖3A至3B描述的類似部件相似。因此，包括遠(yuǎn)端本體構(gòu)件110a、中間本體構(gòu)件112a以及近端本體構(gòu)件116a的聯(lián)接裝置IOOa用于將一個(gè)輸入管線6d聯(lián)接至柱77的輸入端。同樣,包括遠(yuǎn)端本體構(gòu)件110b、中間本體構(gòu)件112b以及近端本體構(gòu)件116b的聯(lián)接裝置IOOb用于將一個(gè)輸出管線6e聯(lián)接至柱77的輸出端。一個(gè)第一推動(dòng)和閉鎖或鎖定機(jī)構(gòu)130a和一個(gè)第二推動(dòng)和閉鎖或鎖定機(jī)構(gòu)130b各自可通過用戶操作以便提供以上描述的壓縮運(yùn)動(dòng)。
[0058]直接且容易地使用如圖6A至6C所示的兩個(gè)聯(lián)接裝置300或使用類似裝置來構(gòu)造提供如圖5所示的功能性的一個(gè)系統(tǒng)。因?yàn)槊總€(gè)聯(lián)接裝置300提供一個(gè)內(nèi)置式支撐結(jié)構(gòu)用于一個(gè)柱端接頭以及一個(gè)可滑動(dòng)的活塞，因此致使圖5中所示的可滑動(dòng)的支撐構(gòu)件(116a，116b)和柱支架(106a，106b)是不必要的。所要求的所有一切是將裝置300的兩個(gè)實(shí)例彼此面對面、彼此相隔一段適當(dāng)?shù)木嚯x附接在一個(gè)底板上或附接在外部殼體308 (參見圖6C)之上或之內(nèi)，以使得一個(gè)色譜柱的兩個(gè)端接頭容易地配合至這兩個(gè)聯(lián)接裝置的槽縫、凹座或凹槽中。為了適應(yīng)不同長度的柱，可能希望的是以一種可滑動(dòng)的或另外的可調(diào)節(jié)的方式將這些聯(lián)接裝置中的至少一個(gè)附接至該底板或殼體，以使得可以調(diào)節(jié)這兩個(gè)聯(lián)接裝置之間的距離。
[0059]圖7是根據(jù)本傳授內(nèi)容的用于將管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的一種方法(方法200)的流程圖。方法200尤其適用于結(jié)合聯(lián)接裝置100 (圖3A)、140 (圖4A)或145 (圖4B)中的任一個(gè)或類似聯(lián)接裝置使用。方法200的第一步驟(步驟202)包括將一段色譜管線的一部分(包括一個(gè)管線末端)穿過一個(gè)聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置包括:一個(gè)可變形的密封構(gòu)件和具有一個(gè)第一彈簧和一個(gè)第二彈簧的至少一個(gè)腔室，其中該第一彈簧能夠?qū)⒁粋€(gè)第一彈簧力從該第一彈簧傳輸至該色譜管線，并且其中該可變形的密封構(gòu)件能夠接收來自該第二彈簧的一個(gè)力。如果該管線和裝置已經(jīng)用在一個(gè)先前的連接程序中，那么可以去除將該段色譜管線的該部分穿過該裝置的行為。在這種情況下，這個(gè)步驟變成僅提供具有穿過該裝置的該管線的所描述的裝置的一個(gè)步驟。
[0060]在下一步驟(步驟206)中，將該管線末端插入到該色譜柱端接頭的一個(gè)空心容器中。然后，在步驟208中，朝向該色譜柱移動(dòng)該聯(lián)接裝置，以使得該第一彈簧用一個(gè)力將該管線驅(qū)進(jìn)至該容器中，該力產(chǎn)生該管線末端針對該端接頭的一個(gè)壓力，該壓力超過當(dāng)該柱處于它的最大操作壓力下時(shí)將產(chǎn)生的流體壓力。在步驟210中，繼續(xù)該快速連接裝置朝向該色譜柱的移動(dòng)，以使得該第二彈簧引起該可變形的密封構(gòu)件在該柱與該容器之間形成一種流體密封，以便防止在該最大操作壓力下的任何滲漏。
[0061]在一個(gè)柱已經(jīng)如所描述的連接至色譜管線并且以該聯(lián)接配置加以利用之后，斷開操作是簡單的——用戶在與用于連接該柱和管線的方向相反的方向上簡單地操作該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)。該斷開操作可以是如在反向上簡單地推動(dòng)一個(gè)柄以便釋放所施加的力并且使該裝置和管線從該柱端接頭脫離接合一樣簡單。機(jī)械領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解如何提供執(zhí)行這種反向操作的一個(gè)推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)。[0062]已經(jīng)披露了用于將管線聯(lián)接至一個(gè)色譜柱的改進(jìn)的裝置和方法。使用所披露的裝置，用戶可以簡單地將一個(gè)柱和管線的一部分(包括一個(gè)管線末端)放置到該裝置中并且操作一個(gè)推動(dòng)機(jī)構(gòu)，如一個(gè)柄。如以上所描述，該管和柱端接頭的定位，連同適當(dāng)?shù)牧Φ氖┘邮峭ㄟ^該裝置得以保證。由于該管上的固持力是與該密封構(gòu)件(其可以是一個(gè)箍)上的密封力分開的，因此每個(gè)力可以僅在必要時(shí)設(shè)置，從而使得與管線和箍的典型組合相比，該管和箍能重復(fù)使用更多次。該裝置消除了對施加至該柱或管線的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的需求、提供高度可重現(xiàn)的連接和斷開操作、并且提供適當(dāng)量的運(yùn)動(dòng)和機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，以使得操作者不需要一個(gè)工具，用于將一個(gè)柱連接至管線或?qū)⒁粋€(gè)柱從管線斷開。
[0063]本申請中所包含的討論內(nèi)容旨在用作基本的說明。盡管已經(jīng)根據(jù)所示出和描述的不同實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，可以存在對這些實(shí)施例的變更，并且這些變更將是在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的。讀者應(yīng)意識到，這些具體的討論可能沒有明確地描述所有可能的實(shí)施例；許多替代方案是隱含的。因此，在不脫離本發(fā)明的精神、范圍和本質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以做出許多修改。描述和術(shù)語均不旨在限制本發(fā)明的范圍。所有專利申請披露內(nèi)容、專利申請公開或其他公開特此通過引用明確地結(jié)合在此(如同在此完全地闡述)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將色譜柱聯(lián)接至管線的裝置，該色譜柱是液相色譜柱并且包括一個(gè)端接頭，該管線具有一定長度，該裝置包括: 至少一個(gè)本體構(gòu)件，該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括至少一個(gè)腔室； 在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第一彈簧，該第一彈簧被配置以便朝向該柱端接頭施加一個(gè)第一力至該長度的管線上； 在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧，該第二彈簧被配置成朝向該柱端接頭施加一個(gè)第二力至一個(gè)可變形的密封構(gòu)件上；以及 一個(gè)推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)，該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被配置成朝向該柱端接頭推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件、該第一彈簧以及該第二彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)可移動(dòng)的支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件被固定至該至少一個(gè)本體構(gòu)件，其中該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被進(jìn)一步配置成朝向該柱端接頭推動(dòng)該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括: 一個(gè)近端本體構(gòu)件，該近端本體構(gòu)件被固定至該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件并且具有一個(gè)被配置成與該柱端接頭配合的第一端、和一個(gè)第二端； 一個(gè)中間本體構(gòu)件，該中間本體構(gòu)件包括一個(gè)附接至該近端本體構(gòu)件的該第二端的中間本體構(gòu)件第一端、和一個(gè)中間本體構(gòu)件第二端；以及 一個(gè)遠(yuǎn)端本體構(gòu)件,該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件被附接至該中間本體構(gòu)件第二端， 其中該至少一個(gè)腔室包括一個(gè)`第一腔室和一個(gè)第二腔室，該第一腔室包括該第一彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件限界，該第二腔室包括該第二彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該近端本體構(gòu)件限界。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件是通過一個(gè)第一帶螺紋的聯(lián)接件附接至該中間本體構(gòu)件、并且該中間本體構(gòu)件是通過一個(gè)第二帶螺紋的聯(lián)接件附接至該近端本體構(gòu)件，其中該第一和第二帶螺紋的聯(lián)接件被配置以使得該第一和第二彈簧對應(yīng)地保持在第一和第二預(yù)定壓縮力之下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中該第一彈簧被配置以使得該第一力能夠超過與一個(gè)最大柱操作壓力相關(guān)聯(lián)的一個(gè)反作用流體力，并且其中該第二彈簧被配置以使得當(dāng)該柱是在該最大柱操作壓力下時(shí)該第二力能夠引起該可變形的密封構(gòu)件針對該柱端接頭形成一種防漏密封。
6.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中該密封構(gòu)件包括一個(gè)箍。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置,其中該密封構(gòu)件包括一個(gè)箍。
8.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中該密封構(gòu)件包括一個(gè)箍。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，進(jìn)一步包括: 一個(gè)第二箍，該第二箍在該中間本體構(gòu)件的一個(gè)空心內(nèi)部部分內(nèi)；以及 一個(gè)第一襯圈或墊圈，該第一襯圈或墊圈安置在該第一彈簧與該第二箍之間， 其中該第二箍和該第一襯圈或墊圈被配置以使得該第一彈簧可以通過該第一襯圈或墊圈和該第二箍施加該第一力至該長度的管線上。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該第二箍是由一種材料形成，該材料具有與該長度的管線的一種壁材料相同的硬度或比該長度的管線的一種壁材料更硬。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該第二箍是由不銹鋼形成。
12.如權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括: 一個(gè)基座或殼體，該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件可滑動(dòng)地附接至該基座或殼體；以及 一個(gè)柱支撐構(gòu)件，用于將該液相色譜柱相對于該基座或殼體保持在一個(gè)固定的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件是通過一個(gè)導(dǎo)軌可滑動(dòng)地附接至該基座或殼體。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括一個(gè)活塞并且進(jìn)一步包括: 一個(gè)殼體，該殼體包括: 一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐該端接頭；以及 一個(gè)孔或腔，該孔或腔具有一個(gè)部分，在通過該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)推動(dòng)該活塞過程中，該活塞的一部分在該部分內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該第一彈簧的至少一部分是安置在該第二彈簧內(nèi)。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該第一彈簧是具有一個(gè)外徑的一個(gè)螺旋彈簧，其中該第二彈簧是具有一個(gè)內(nèi)徑的一個(gè)螺旋彈簧，并且其中該第一彈簧是安置在由該第二彈簧的該內(nèi)徑界定的一個(gè)體積內(nèi)。
17.如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括具有一個(gè)凸緣的套環(huán)，該凸緣與該管線中的一個(gè)凹槽相配合用于將力從該第一彈簧傳輸至該管線。
18.如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括安裝在該管線上或固定至該管線的一個(gè)凸緣，以用于將力從該第一彈簧傳輸至該管線。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，進(jìn)一步包括擰入該腔室的一部分并且可操作以向該第一彈簧供應(yīng)一個(gè)預(yù)定壓縮的一個(gè)螺釘。
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中該第一彈簧被配置以使得該第一力能夠超過與一個(gè)最大柱操作壓力相關(guān)聯(lián)的一個(gè)反作用流體力，并且其中該第二彈簧被配置以使得當(dāng)該柱是在該最大柱操作壓力下時(shí)該第二力能夠引起該可變形的密封構(gòu)件針對該柱端接頭形成一種防漏密封。
21.一種用于將色譜柱聯(lián)接至管線的裝置，該色譜柱是液相色譜柱且包括具有一個(gè)第一端接頭的一個(gè)第一端和具有一個(gè)第二端接頭的一個(gè)第二端，該管線包括第一管線和第二管線，該裝置包括: 一個(gè)基座；以及 固定至該基座的一個(gè)第一和一個(gè)第二聯(lián)接裝置，每個(gè)聯(lián)接裝置用于將該第一和第二端接頭中的一個(gè)聯(lián)接至該第一和第二管線中的一個(gè)，每個(gè)聯(lián)接裝置包括: 至少一個(gè)本體構(gòu)件，該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括至少一個(gè)腔室； 在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第一彈簧，該第一彈簧被配置以便朝向被聯(lián)接的端接頭施加一個(gè)第一力至被聯(lián)接的管線上； 在該至少一個(gè)腔室內(nèi)的一個(gè)第二彈簧，該第二彈簧被配置成朝向被聯(lián)接的端接頭施加一個(gè)第二力至一個(gè)可變形的密封構(gòu)件；以及 一個(gè)推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)，該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被配置成朝向該柱推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件、該第一彈簧以及該第二彈簧。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中該第一和第二聯(lián)接裝置中的至少一個(gè)進(jìn)一步包括: 一個(gè)可移動(dòng)的支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件被固定至該至少一個(gè)本體構(gòu)件，其中該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)被進(jìn)一步配置成朝向被聯(lián)接的端接頭推動(dòng)該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件； 一個(gè)近端本體構(gòu)件，該近端本體構(gòu)件被固定至該可移動(dòng)的支撐構(gòu)件并且具有一個(gè)被配置成與被聯(lián)接的端接頭相配合的第一端、和一個(gè)第二端； 一個(gè)中間本體構(gòu)件，該中間本體構(gòu)件包括一個(gè)附接至該近端本體構(gòu)件的該第二端的中間本體構(gòu)件第一端、和一個(gè)中間本體構(gòu)件第二端；以及 一個(gè)遠(yuǎn)端本體構(gòu)件,該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件被附接至該中間本體構(gòu)件第二端， 其中該至少一個(gè)腔室包括一個(gè)第一腔室和一個(gè)第二腔室，該第一腔室包括該第一彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該遠(yuǎn)端本體構(gòu)件限界，該第二腔室包括該第二彈簧并且由該中間本體構(gòu)件和該近端本體構(gòu)件限界。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中該第一和第二聯(lián)接裝置中的至少一個(gè)進(jìn)一步包括: 一個(gè)殼體，該殼體包括: 一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐被聯(lián)接的端接頭；以及` 一個(gè)孔或腔，該孔或腔具有一個(gè)部分，在通過該推動(dòng)和閉鎖機(jī)構(gòu)推動(dòng)該至少一個(gè)本體構(gòu)件的過程中，該至少一個(gè)本體構(gòu)件的一部分在該部分內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)，其中該至少一個(gè)本體構(gòu)件包括一個(gè)活塞。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中該第一彈簧的至少一部分是安置在該第二彈簧內(nèi)。
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中該第一彈簧是具有一個(gè)外徑的一個(gè)螺旋彈簧，其中該第二彈簧是具有一個(gè)內(nèi)徑的一個(gè)螺旋彈簧，并且其中該第一彈簧是安置在由該第二彈簧的該內(nèi)徑界定的一個(gè)體積內(nèi)。
26.如權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括具有一個(gè)凸緣的套環(huán)，該凸緣與被聯(lián)接的管線中的一個(gè)凹槽相配合用于將力從該第一彈簧傳輸至被聯(lián)接的管線。
27.如權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括安裝在該管線上或固定至被聯(lián)接的管線的一個(gè)凸緣，以用于將力從該第一彈簧傳輸至被聯(lián)接的管線。
28.如權(quán)利要求23所述的裝置，進(jìn)一步包括擰入該腔室的一部分并且可操作以向該第一彈簧供應(yīng)一個(gè)預(yù)定壓縮的一個(gè)螺釘。
29.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中該第一彈簧被配置以使得該第一力能夠超過與一個(gè)最大柱操作壓力相關(guān)聯(lián)的一個(gè)反作用流體力，并且其中該第二彈簧被配置以使得當(dāng)該柱是在該最大柱操作壓力下時(shí)該第二力能夠引起該可變形的密封構(gòu)件針對被聯(lián)接的端接頭形成一種防漏密封。
【文檔編號】G01N30/60GK203479771SQ201190000861
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月29日
【發(fā)明者】J.E.布蘭, E.A.弗蘭斯 申請人:賽默菲尼根有限責(zé)任公司