SE515031C2

SE515031C2 - Apparatus for introducing and / or withdrawing a quantity of liquid in or out of a pipe, respectively

Info

Publication number: SE515031C2
Application number: SE9802459A
Authority: SE
Inventors: Peter Gaardhagen; Claes Andersson; Magnus Samuelsson; Arne Alm; Aake Jansson
Original assignee: Biosensor Applic Sweden Ab
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2001-05-28
Also published as: WO2000003225A1; AU5076499A; SE9802459D0; SE9802459L

Abstract

A device for introducing and/or withdrawing a quantity of liquid into or respectively from a tube, preferably a capillary, is described. The device includes a cylinder part (1) with inlet and outlet openings (5, 6) connected to inlet and outlet channels (7, 8) and a displaceable piston part (2) with an axial channel (11) from which extend inlet and outlet channels (9, 10), and a lifter (12). When the piston part (2) is displaced, its inlet and outlet channels (9, 10) are brought into line with the inlet and outlet openings (5, 6) of the cylinder part (1), but during further displacement are closed. During further and larger displacements of the piston part (2), the lifter (12) discharges the quantity of liquid that is trapped in the axial channel (11) into a tube (16) sealed tightly against the free end of the piston (2), and/or during displacement of the piston part (2) in the return direction, the suction action of the lifter (12), causes the existing quantity of liquid in the tube to be drawn into the axial channel (11) and be flushed from the device when the connections with the inlet and outlet openings (5, 6) are reestablished through the displacement of the piston part (2).

Description

20 25 30 5i5 031 med en kvantitet av ett lösningsmedel som införs i kapillären och uttas ur kapillären samt förﬂyttas som en samlad enhet utan Iuftbubblor med en ström av lösningsmedlet till ett för analys av vätska lämpligt kärl, t ex en piezoelektrisk analyscell. Efter det att kapillären lakats ur med lösningsmedel kan den ﬂyttas från sitt läge och ersättas med nästa kapillär vars innehåll skall analyseras, exempelvis medelst en revolver. 5 255 531 with a quantity of a solvent introduced into the capillary and taken out of the capillary and transferred as a combined unit without air bubbles with a stream of the solvent to a vessel suitable for liquid analysis, for example a piezoelectric analysis cell. After the capillary has been leached out with solvent, it can be ﬂ removed from its position and replaced with the next capillary whose contents are to be analyzed, for example by means of a revolver.

Anordningen enligt uppﬁnningen kan också användas för andra ändamål, t ex för att fylla i exempelvis kanyler eller provrör, speciellt när man inte önskar komma i luft- och/eller hudkontakt med påfyllningsvätskan. Exempelvis vid påfyllning av kanyler med läkemedel eller provrör med reagens. Samma gäller omvänt, dvs vid uttagning av en avpassad kvantitet av en vätska ur ett rör. Vid dessa tillämpningar är anordningen företrädesvis så vänd att kanylernas och provrörens öppningar är uppåtvända och anordningen är ovanför dessa.The device according to the invention can also be used for other purposes, for example for filling in, for example, needles or test tubes, especially when it is not desired to come into air and / or skin contact with the filling liquid. For example, when filling needles with drugs or test tubes with reagents. The same applies conversely, ie when withdrawing a suitable quantity of a liquid from a pipe. In these applications, the device is preferably so turned that the openings of the cannulas and test tubes are facing upwards and the device is above them.

Sammanfattning av uppﬁnningen De väsentliga detaljerna vid anordningen enligt uppﬁnningen för införande och/eller uttagning av en vätskekvantitet i resp ur ett rör, är en cylinderdel med in- och utgångsöppningar anslutna till in- och utloppsledningar, varvid inloppsledningen är försedd med en avstängningsanordning, och en i denna cylinderdel förskjutbar kolvdel med en genomgående axiell kanal och från denna väsentligen radiellt sig sträckande in- och utloppskanaler samt en vid cylinderdelen anordnad plunge, varvid arrangemanget är sådant att vid förskjutning av kolvdelen dennas in- och utloppskanaler kan bringas i linje med cylinderdelens in- och utloppsöppningar, men vid ytterligare förskjutning, genom samverkan med cylinderdelens vägg, tillstängas, varvid vid ytterligare större förskjutning av kolvdelen, plungen, som löper i kolvdelens axiella kanal är anordnad att utstöta den vätskekvantitet, som på grund av de tillslutna in- och utloppskanalerna är instängd i kolvens axiella kanal, in i en mot kolvens fria ände tätande anordnat rör, och/eller vid förskjutning i returriktningen av kolvdelen samt det med denna tätande anordnade röret kommer genom 10 15 20 25 30 5”l5 031 3 plungens sugverkan den i röret beﬁntliga vätskekvantiteten, eventuellt tillsammans med vid dess uppehåll i röret lösgjorda och medförda ämnen, att insugas i kolvdelens axiella kanal för att, när, genom kolvdelens förskjutning, förbindelse med in- och utloppsöppningarna återställs, spolas ur anordningen genom utloppsledningen (8) såsom en samlad vätskekvantitet.Summary of the invention The essential details of the device according to the invention for introducing and / or withdrawing a quantity of liquid into or out of a pipe are a cylinder part with inlet and outlet openings connected to inlet and outlet pipes, the inlet pipe being provided with a shut-off device, and a displaceable piston part in this cylinder part with a continuous axial channel and from there substantially radially extending inlet and outlet channels and a plunger arranged at the cylinder part, the arrangement being such that when displacing the piston part its inlet and outlet channels can be aligned with the cylinder part and outlet openings, but in case of further displacement, by co-operation with the wall of the cylinder part, are closed, whereby in case of further greater displacement of the piston part, the plunger, which runs in the axial channel of the piston part, is arranged to expel the quantity of liquid due to the closed inlet and outlet channels. trapped in the axial channel of the piston, into a tube arranged sealingly against the free end of the piston, and / or when displaced in the return direction of the piston part and the tube arranged with this sealing means the suction effect of the plunger through the plunging liquid in the tube, possibly together with during its stay in the pipe detached and entrained blanks, to be sucked into the axial channel of the piston part so that, when, by the displacement of the piston part, connection with the inlet and outlet openings is restored, flushed out of the device through the outlet line (8) as a total quantity of liquid.

I en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppﬁnningen är röret en kapmän Uppﬁnningen kommer i det följande att nämnare beskrivas med hjälp av en utföringsform som illustrerats på de bifogade ritningarna och i ett utförings- exempel.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the pipe is a cape. The invention will in the following be described in more detail by means of an embodiment illustrated in the accompanying drawings and in an exemplary embodiment.

Kort beskrivning av ritningarna.Brief description of the drawings.

Fig 1 är en axiell genomskärning av en schematiskt visad utföringsforrn av en anordning enligt uppﬁnningen i ett utgångsläge, Fig 2 visar på samma sätt samma anordning med ansluten kapillärdel och Fig 3 visar samma anordning med kapillärdelen vid överföring av ﬂuid eller vätska från kolvdelen till kapillärdelen.Fig. 1 is an axial section of a schematically shown embodiment of a device according to the invention in an initial position, Fig. 2 shows in the same way the same device with connected capillary part and Fig. 3 shows the same device with capillary part when transferring fluid or liquid from the piston part to capillary part.

Beskrivning av utföringsexempel Anordningen innefattar en cylinderdel 1 och en kolvdel 2. Cylinderdelen 1 är vid sin ena ände försedd med en botten 3 och har i sin mantel 4 en inoppsöppning 5 och en utloppsöppning 6. Dessa öppningar där inloppsledning 7 resp utloppsledning 8 ansluter är axiellt förskjutna från varandra. 10 15 20 25 30 Kolvdelen 2 har två på samma sätt som in- och utloppsöppningarna 5 och 6 axiellt förskjutna in- resp utloppskanaler 9 resp 10, som sträcker sig från kolvens periferiyta till en central genomgående kanal 11.Description of exemplary embodiments The device comprises a cylinder part 1 and a piston part 2. The cylinder part 1 is provided at one end with a bottom 3 and has in its jacket 4 an inlet opening 5 and an outlet opening 6. These openings where inlet line 7 and outlet line 8 connect are axial offset from each other. The piston part 2 has two axially offset inlet and outlet channels 9 and 10, respectively, extending from the peripheral surface of the piston to a central through-going channel 11 in the same manner as the inlet and outlet openings 5 and 6.

Från cylinderdelens 1 botten 3 sträcker sig en plunge 12, som tätande passar in i kolvdelens 2 centrala kanal 11 och med sådan längd att den även när kolvdelen 2 beﬁnner sig i sitt mest uppskjutna läge är i tätande ingrepp med den centrala kanalen 11.Extending from the bottom 3 of the cylinder part 1 is a plunge 12, which sealingly fits into the central channel 11 of the piston part 2 and with such a length that even when the piston part 2 is in its most extended position it is in sealing engagement with the central channel 11.

Mot bottnen 3 vilar i en föredragen utföringsform en trycktjäder, t ex skumgummi, eller också ena änden av en skruvﬁäder 13, som är så inrättad att den strävar att förskjuta kolvdelen 2 bort från cylinderbottnen 3.Against the bottom 3 rests in a preferred embodiment a pressure cap, for example foam rubber, or also one end of a screw spring 13, which is arranged so as to strive to displace the piston part 2 away from the cylinder bottom 3.

Anordningen är, såsom framgår av ﬁg 2 och 3, avsedd att samverka med en relativt denna förskjutbar kapillärdel som helhet betecknad med 14.The device is, as appears from ﬁ g 2 and 3, intended to cooperate with a capillary part displaceable relative thereto as a whole, denoted by 14.

Kapillärdelen utgörs i det visade fallet av en kylfälla med ett värmemagasin 15 den egentliga kapillären 16 och en för samverkan med kolvdelens ändyta anordnad O-ringstätning 17. l ﬁg 2 visas Kapillärdelen i sitt bortre läge, varvid kapillärens 16 bortre öppning är tillsluten medelst en tätningsplatta 18.In the case shown, the capillary part consists of a cooling trap with a heat magazine 15, the actual capillary 16 and an O-ring seal 17 arranged for co-operation with the end part of the piston part. 18.

Medelst ett endast antydningsvis visat, upp- och nedåt rörligt manöverdon 19, inrättad att ingripa med vid bortre ändytan och på ömse sidor om tätningsplattan 18 anordnade anslagsytor 20, kan kapillärdelen 14 som helhet förskjutas mot kolvdelen 2 och tillsammans med denna, mot ﬁäderns 13 verkan inåt i cylinderdelen 1 såsom visas i ﬁg 3. l det i ﬁg 1 visade läget är anordningen odockad innebärande att ingen kapillärenhet ﬁnns vid kolvdelens fria ände. I detta utgångsläge av en cykel är den centrala kanalen 11 samt in- och utloppskanalerna 9 och 10 fyllda med innestängd vätska då dessa kanaler 9,10 på grund av kolvdelens 2 förskjutningsläge är tillstängda av cylinderdelens vägg 4. Kolvdelen 2 är alltså genom fjäderns 13 verkan något förskjuten utåt innebärande att kolvdelens in- 10 15 20 25 30 515 031 och utloppskanaler 9 resp 10 beﬁnner sig bortom cylinderdelens inllopps- resp utloppsöppningar 5 resp 6. l och med att kapillärdelen 14 dockas och på angivet sätt skjuts inåt kommer den, såsom framgår av ﬁg 2, att förskjuta kolvdelen 2 inåt i cylinderdelen innebärande att in- och utloppskanalerna 9 och 10 kommer i linje med in- och utloppsöppningarna 5, 6 och att en ﬂödesväg för vätskan etableras från inloppet vid 5, via den inloppskanalen 9, centrala kanalen 11 och utloppskanalen 10 till utloppet 6. Genom att kapillären 16 i delen 14 upptill är tillstängd av tätningsplattan 18 hindrar den där innestängda luften att vätska, som passerar genom kolvdelens 2 kanaler, viker av mot och uppfyller kapillären 16.By means of an actuator 19, shown only in a hint of movement, arranged to engage with abutment surfaces 20 arranged at the distal end surface and on either side of the sealing plate 18, the capillary part 14 as a whole can be displaced towards the piston part 2 and together with it, against the action of the 13 13 inwards in the cylinder part 1 as shown in ﬁ g 3. In the position shown in ﬁ g 1, the device is undocked, meaning that no capillary unit is present at the free end of the piston part. In this initial position of a cycle, the central channel 11 and the inlet and outlet channels 9 and 10 are filled with trapped liquid as these channels 9,10 are closed by the wall part 4 of the cylinder part 2 due to the displacement position of the piston part 2. slightly displaced outwards, which means that the inlet and outlet channels 9 and 10 of the piston part 9, respectively, are beyond the inlet and outlet openings 5 and 6, respectively, of the cylinder part. of ﬁ g 2, to displace the piston part 2 inwards in the cylinder part, meaning that the inlet and outlet channels 9 and 10 are in line with the inlet and outlet openings 5, 6 and that a fate path for the liquid is established from the inlet at 5, via the inlet channel 9, the central channel 11 and the outlet duct 10 to the outlet 6. Because the capillary 16 in the part 14 at the top is closed by the sealing plate 18, the trapped air there prevents liquid, which passes through the 2 channels of the piston part, deviates towards and meets the capillary 16.

När kapillärenheten genom inverkan från manöverdonet 19 pressas ytterligare nedåt i cylinderdelen mot ﬁâderns 13 verkan kommer såsom visas i ﬁg 3, in- och utloppskanalerna 9 och 10 att först stängas mot cylinderväggen; utloppskanalen 10 stängs också genom plungen 12, och samtidigt stängs på ett visat sätt ventilen 22 i inloppsledningen 7 för att hindra att vätska från denna rinner in i spalten 23 mellan cylinderdelens vägg 4 och kapillärdelen 14.When the capillary unit is pressed further downwards in the cylinder part by the action of the actuator 19 against the action of the vein 13, as shown in Fig. 3, the inlet and outlet channels 9 and 10 will first be closed against the cylinder wall; the outlet duct 10 is also closed through the plunger 12, and at the same time the valve 22 in the inlet line 7 is closed in a shown manner in order to prevent liquid from this from flowing into the gap 23 between the wall 4 of the cylinder part and the capillary part 14.

Samtidigt som kapillär- och kolvdelarna 14 resp 2 pressas nedåt kommer plungen 12 att skjutas allt längre in iden centrala axiella kanalen 11, vilket leder till att där innestängd vätska pressas upp i kapillären 16. Vätskan kan laka ur där eventuellt befintliga ämnen. Lakvätskan kan sedan göras till föremål för analys. Efter att beräknad erforderlig tid gått till ända låter man fjädern föra kolv- och kapillärdelarna uppåt, varvid genom plungens 12 inverkan vätskan i kapillären återsugs in i kolvdelens 2 centrala kanal 11. Därifrån förs den återsugna vätskekvantiteten vidare med hjälp av vätskan, som åter kan strömma igenom när kolvdelen nått läget enligt tig 2 och ventilen 22 öppnats, såsom en väl avgränsad del av ﬂödet, och utan luftbubblor, ut ur anordningen genom utloppsledningen 8 för eventuell analys.At the same time as the capillary and piston parts 14 and 2, respectively, are pressed downwards, the plunger 12 will be pushed further and further into the central axial channel 11, which leads to the trapped liquid being forced up into the capillary 16. The liquid can leach out any existing substances. The leachate can then be made the subject of analysis. After the estimated required time has elapsed, the spring is allowed to move the piston and capillary parts upwards, whereby by the action of the plunger 12 the liquid in the capillary is sucked back into the central channel 11 of the piston part 2. through when the piston part has reached the position according to Fig. 2 and the valve 22 has been opened, as a well-defined part of the ﬂ fate, and without air bubbles, out of the device through the outlet line 8 for possible analysis.

Claims

10 15 20 25 30 5.1 5 0131 6 PATENT CLAIMS

Device for inserting and / or withdrawing a quantity of liquid into or out of a tube, characterized in that it comprises a cylinder part (1) with inlet and outlet openings (5, 6) in its jacket which are connected to the inlet. and outlet lines (7, 8), the inlet line (7) being provided with a shut-off device (22), and a piston part (2) displaceable in this cylinder part (1) with a continuous axial channel (11) and substantially radially extending therefrom inlet and outlet channels (9, 10) and a plunger (12) arranged at the cylinder part (1) which runs sealingly in the axial channel (11), the arrangement being such that upon displacement of the piston part (2) its inlet and outlet channels ( 9,10) can be aligned with the inlet and outlet openings (5,6) of the cylinder part (1), but in the event of a further displacement, by co-operation with the path (4) of the cylinder part, is closed, whereby in the event of a further greater displacement of the piston part (2), the plunger (12), which runs in the axial channel (11) of the piston part (2) is a to expel a quantity of liquid which, due to the closed inlet and outlet channels (9, 10), is trapped in the axial channel (11) of the piston, into a tube (16) sealingly arranged against the free end of the piston (2) which cooperates with the cylinder part (1) and the piston part (2) and is displaceable relative thereto, and / or when displaced in the return direction of the piston part (2) and the pipe (16) arranged therewith comes through the suction action of the plunger (12) in the pipe (16) a quantity of liquid, possibly together with substances detached and entrained in the pipe during its stay, to be sucked into the axial channel (11) of the piston part (2) in order to, when, through the displacement of the piston part (2), connect to the inlet and outlet openings (5,6 ) is flushed out of the device through the outlet line (8) as a total quantity of liquid.

Device according to claim 1, characterized in that the tube (16) is a capillary.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that a compression spring (13) acting between the piston part (2) and the bottom (3) of the cylinder part (1) is arranged for the displacement of the piston part (2) in the return direction. m ... ZX m co of -A

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the inlet line (7) is provided with a shut-off device (22).