專利名稱：具有液壓夾緊力元件的裝配元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于流體裝置的裝配元件，具體地涉及高效液相色譜法應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在高效液相色譜法(HPLC)中，通常必須在完全受控的流率下(例如，在微升/分鐘到毫升/分鐘的范圍內(nèi))和在高壓下(通常是20-100MPa(200-1000巴)和超出目前的200MPa(2000巴))下提供液體，在上述條件下液體的壓縮性變得明顯。對于HPLC系統(tǒng)中的液體分離，包括具有待分離化合物的樣品液體的流動(dòng)相被驅(qū)動(dòng)穿過固定相(例如，色譜柱)，因此分離樣品液體的不同化合物，然后可以對樣品液體的不同化合物進(jìn)行識別。在高壓下將流動(dòng)相(例如，溶劑)泵送穿過填料介質(zhì)(也稱作填充材料)柱，待分析的樣品(例如，化學(xué)或生物混合物)被注射到該柱中。在樣品利用液體穿過該柱時(shí)，每一者對 填料柱具有不同的親和性的不同化合物以不同的速度移動(dòng)穿過該柱。對填料介質(zhì)具有較大親和性的那些化合物比具有較小親和性的化合物更慢地移動(dòng)穿過該柱，這種速度差別導(dǎo)致化合物在穿過柱時(shí)彼此分離。具有分離的化合物的流動(dòng)相離開該柱并穿過檢測器，該檢測器(例如通過分光光度法吸光度測量)對分子進(jìn)行識別。可以制作檢測器測量結(jié)果相對于洗脫時(shí)間或體積的二維曲線(稱作色譜圖)，從色譜圖可以對化合物進(jìn)行識別。對于每種化合物，色譜圖顯示分離的曲線或“峰值”。通過柱有效分離化合物是有利的，因?yàn)檫@提供了產(chǎn)生明確限定的峰值的測量，該明確限定的峰值具有尖銳的最大拐點(diǎn)和窄基區(qū)寬度，能夠?qū)崿F(xiàn)對混合物成分的優(yōu)異分辨率和可靠的識別。不希望有由差的柱性能引起的寬峰(所謂的“內(nèi)譜帶加寬”)或差的系統(tǒng)性能(所謂的“外譜帶加寬”)，因?yàn)檫@會(huì)使得混合物的次要成分被主要成分掩蓋而不能識別。HPLC柱通常包括容納填料介質(zhì)的具有孔的不銹鋼管，該填料介質(zhì)例如包括硅烷衍生的二氧化硅球，該硅烷衍生化二氧化硅球具有O. 5到50 μ m之間、或1-10 μ m、或甚至1-7 μ m的直徑。在壓力下將介質(zhì)填充在高度均勻?qū)又?，這些高度均勻?qū)哟_保傳輸液體和樣品均勻流動(dòng)穿過柱，以促進(jìn)樣品成分的有效分離。填料介質(zhì)通過定位在管的相對端上的多孔塞(稱作“熔塊(frits)”)被容納在孔中。多孔熔塊使得傳輸液體和化學(xué)樣品能夠穿過并同時(shí)將填料介質(zhì)保持在孔中。在填充之后，例如，通過使用裝配元件，柱可以被耦合或連接到其他元件(例如，控制單元、泵、包括待分析樣品的容器)。上述裝配元件可以包括多孔部分，例如網(wǎng)格或熔塊元件。在操作過程中，流動(dòng)相穿過填充有固定相的柱，由于流動(dòng)相與固定相之間的物理反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)不同化合物或成分的分離。在流動(dòng)相包括樣品液體的情況下，分離特性通常適合于分離上述樣品液體的化合物。本說明書中使用的術(shù)語化合物應(yīng)當(dāng)涵蓋可以包括一個(gè)或多個(gè)不同成分的化合物。固定相受到具體由液壓泵產(chǎn)生的機(jī)械力，該液壓泵通常將流動(dòng)相從柱的上游連接件泵送到柱的下游連接件。由于流動(dòng)，根據(jù)固定相和流動(dòng)相的物理特性，沿著柱產(chǎn)生相對高的壓力。
流體裝置的用于聯(lián)結(jié)不同組件(例如分離柱和導(dǎo)管)的裝配件可商購得到并例如由 Swagelok 公司提供(例如參見 http: //www. swagelok. com)。在 US 5, 074, 599A 中公開通常的管裝配件。US 6，494，500公開與高壓液相色譜(HPLC)柱一起使用的自調(diào)整高壓液體連接器，在裝配件和連接件之間需要液體密閉并無泄漏的密封件。WO 2005/084337公開了包括凸形密封兀件(male sealing element)的聯(lián)結(jié)兀件。凸形密封元件可以具有大致圓柱形狀，并且限定從中穿過的用于流體傳輸?shù)牧黧w通道。凸形密封元件被固定到套圈，套圈定位在螺母(nut)的腔內(nèi)。連接元件還具有設(shè)置在保持環(huán)和定位在螺母腔內(nèi)的套圈之間的偏壓元件。該偏壓元件促進(jìn)凸形密封元件和凹形密封元件之間的流體密閉的金屬與金屬(或金屬與塑料、或塑料與塑料)密封。WO 2009/088663A1公開了具有高壓密封件的液相色譜導(dǎo)管組件。例如通過使用壓力在接近兩個(gè)導(dǎo)管之間的接合部處提供流體密閉密封件，而通過將導(dǎo)管粘結(jié)到管而在接合部的遠(yuǎn)端處提供穩(wěn)定密封件。在US 2008/0237112A1中公開高壓連接裝配件。密封件的尖端接觸錐形密封腔的壁以形成主密封件。尖端的最末端與密封腔的端部之間的空間的體積限定了死區(qū)(deadspace)。由于密封件被軸向壓縮在環(huán)形槽內(nèi)，尖端與錐形密封腔的壁接合以形成主密封件，并且尖端還變形以占據(jù)一空間，否則該空間將與死區(qū)結(jié)合。由于密封件的尖端接合錐形密封腔，密封件的端表面擠壓環(huán)形槽的端部以形成圍繞密封件的尖端徑向延伸的次級密封件。同一發(fā)明人的WO 2011/000324A1公開了用于將管連接到流體裝置的另一組件的裝配件。該裝配件包括凸形件，凸形件具有在管上可滑動(dòng)的前套圈和后套圈。凸形件具有構(gòu)造成在管上可滑動(dòng)的第一接頭元件。凹形件具有構(gòu)造成用于容納前套圈和管的槽，并且凹形件具有構(gòu)造成可接合到第一接頭元件的第二接頭元件。后套圈以下列方式構(gòu)造，即，在將第一接頭元件接合到第二接頭元件之后，后套圈在前套圈上施加壓力以提供前套圈和后套圈之間的密封，并且后套圈在凸形件和管之間施加夾緊力
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供特別用于HPLC應(yīng)用的改進(jìn)的裝配件。通過獨(dú)立權(quán)利要求來解決上述目的。通過從屬權(quán)利要求示出進(jìn)一步的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供特別用于HPLC應(yīng)用的裝配元件。該裝配元件構(gòu)造成提供管到流體裝置的流體連接。該裝配元件包括夾緊件，夾緊件在將管連接到流體裝置之后在裝配元件和管之間施加夾緊力。夾緊件包括液壓元件，液壓元件構(gòu)造成將軸向力轉(zhuǎn)變成液壓元件內(nèi)的液壓力。液壓元件中的液壓力因而引起夾緊力。當(dāng)管連接到流體裝置時(shí)，夾緊件促進(jìn)夾緊力以將夾緊元件與管機(jī)械連接。在現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械方案中，例如在前述W02010/000324A1中所示，根據(jù)矢量加法的平行四邊形法則，通過使用機(jī)械裝置，由于沿初始力的方向改變初始力而產(chǎn)生夾緊力。與此相反，本發(fā)明通過首先將力轉(zhuǎn)變成液壓力然后由于使液壓元件緊靠另一裝置(例如管或中間的裝置)而施加夾緊力，而提供完全不同的方法。對緊靠表面進(jìn)行設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)對力的大小以及沿著該緊靠表面的力分布進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)用于液壓元件的材料，液壓元件內(nèi)的壓力將基本相等(至少在一定松弛時(shí)間之后)，以使得液壓元件可以沿著一個(gè)或多個(gè)緊靠表面提供基本相同的夾緊力。這對于(具有機(jī)械力重新定向的)整個(gè)機(jī)械方案非常有利，例如這種機(jī)械方案通常在小接觸表面上提供高接觸壓力。在實(shí)施例中，液壓元件是各向同性液壓元件和各向異性液壓元件中一者。各向同性液壓元件可以被理解為至少在給定的時(shí)間段之后或以給定的時(shí)間常數(shù)將施加的力轉(zhuǎn)變成液壓元件內(nèi)的各向同性壓力的液壓元件。在這種各向同性液壓元件中，液壓元件的邊界表面處的壓力基本相等，以使得基本相同的力被施加在邊界表面的標(biāo)準(zhǔn)化表面元件(即，以給定的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的表面元件)上。各向異性液壓元件可以被理解為至少在給定的時(shí)間段之后或以給定的時(shí)間常數(shù)將施加的力轉(zhuǎn)變成液壓元件內(nèi)的壓力分布的液壓元件。壓力分布可以由于各向異性液壓元件的內(nèi)應(yīng)力和各向同性壓力行為兩者的疊加而產(chǎn)生。各向異性液壓元件優(yōu)選構(gòu)造成使得各向同性壓力行為超過內(nèi)應(yīng)力。在各向異性液壓元件中，在液壓元件的邊界表面處的壓力根據(jù)壓力分布而改變，以使得施加在邊界表面上的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化表面元件(即，以給定的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的表面元件)上的力也根據(jù)壓力分布變化。各向異性液壓元件通常包括具有高彈 性的固體(固相)材料，例如彈性體。在實(shí)施例中，各向同性液壓元件的材料構(gòu)造成將施加的力轉(zhuǎn)變成液壓元件內(nèi)的各向同性壓力，以使得液壓元件內(nèi)的壓力不依賴于施加的力的方向。使用各向異性液壓元件的實(shí)施例可以向液壓元件的粘度或塑性增加彈性或彈性復(fù)原性行為以增強(qiáng)各向異性行為，以使得力可以根據(jù)需要分布。這可以用于例如進(jìn)行設(shè)計(jì)以在解鎖時(shí)具有更好的釋放行為。各向同性液壓元件的實(shí)施例可以構(gòu)造成提供高塑性和可變形性，以分布基本各向同性的壓力。有關(guān)粘度的需求可以根據(jù)應(yīng)用不同而改變，一方面可以由于液壓元件內(nèi)的壓力基本相等(至少在給定時(shí)間之后)的需求而產(chǎn)生，這會(huì)需要低粘度。另一方面，粘度不能太低以避免或減小特別是朝著可移動(dòng)組件和/或密封間隙的可能泄露。相應(yīng)地，粘度經(jīng)選擇以最佳地符合這種矛盾的需求。液壓元件可以是或包括流體、凝膠、塑料材料或能夠產(chǎn)生這種液壓元件內(nèi)的液壓力的任意其他適合的材料。流體可以是液體、油(例如壓力油)、油脂或任意其他適合的流體。凝膠可以例如是聚硅氧烷、硅凝膠(例如WACKER SilGe)。塑料材料可以是聚合物，例如具有高塑性的聚合物，特別是橡膠、聚氨酯、TEFLON或任意其他適合的塑料材料。液壓元件的材料可以構(gòu)造成自密封(例如相對于液壓元件的任意周圍空間或連接)，但是還可以設(shè)置成被密封在包圍的殼體內(nèi)。夾緊件可以包括外殼或殼體以容納液壓元件。這種殼體對于將液壓元件保持在一定空間中特別有用，并且還避免液壓元件會(huì)蠕變離開該空間或從該空間泄露。殼體可以由整體殼體提供，或者由彼此緊靠的不同元件提供，并因此提供用于保持液壓元件的空間。液壓元件的實(shí)施例可以具有絕對或所謂的動(dòng)態(tài)粘度，粘度在250至100000mPa*s范圍內(nèi)，優(yōu)選在1000至25000mPa*s范圍內(nèi)。液壓元件的實(shí)施例還可以規(guī)定邵氏A硬度在10至100范圍內(nèi)并且邵氏D硬度在30至100范圍內(nèi)，優(yōu)選在70邵氏A硬度和80邵氏D硬度范圍內(nèi)。例如，發(fā)現(xiàn)邵氏A硬度為90的聚氨酯彈性體是適合的。更高的液壓元件粘度或硬度與對原始形狀的記憶效應(yīng)有助于在解鎖時(shí)放松夾緊力。
液壓元件的實(shí)施例(特別是不包括液體的實(shí)施例)可以在斷裂前伸長時(shí)測量的彈性在10至1000%范圍內(nèi)，對于很多設(shè)計(jì)可以是30%或更高的彈性。液壓元件可以具有朝向管的有效接觸表面。有效接觸表面將液壓力轉(zhuǎn)變成夾緊力。接觸表面的尺寸可以構(gòu)造成適應(yīng)于夾緊力的期望大小和/或力分布的曲線。液壓元件可以具有緊靠管的平(平坦)表面，以使得平坦表面基本代表有效接觸表面。有效接觸表面可以沿著軸向施加夾緊力的基本均勻分布。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)液壓元件與管或中間的元件緊靠的接觸表面，可以配置作用在管上的力。例如，在液壓元件內(nèi)的壓力保持恒定的情況下，施加在管上的力通過增大接觸表面而增大或通過減小接觸表面而減小。這由于沿著全部接觸表面(即，朝向管)基本均勻并相等地施加夾緊力的液壓元件而產(chǎn)生。相應(yīng)地，如在機(jī)械現(xiàn)有技術(shù)方案中一樣，通過具有較小 (最大)接觸壓力的本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)相同的總保持力，這轉(zhuǎn)而可以減小或者甚至避免損壞管。另一方面，通過例如沿著軸向延長液壓元件而增大接觸表面，總共施加的夾緊力可以幾乎任意地增大，只要保持液壓力。對于給定的總夾緊力，通過增大接觸表面可以減小液壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，夾緊件構(gòu)造成在將管連接到流體裝置之后產(chǎn)生彈性偏置(spring-biased)力。術(shù)語“彈性偏置力”可以理解為即使物體在一定限度內(nèi)位移時(shí)仍以類似大小施加在該物體上的力。彈性偏置力還可以是彈力和/或彈性加載力。彈性偏置力可以沿軸向和/或徑向施加。軸向?qū)⒈硎竟艿妮S向延長方向或與該軸向延長方向平行的方向。徑向?qū)⒈聿慌c管的軸向延長方向垂直的方向或與該垂直的方向平行的方向。徑向還可以表示管的徑向延伸方向。夾緊力可以構(gòu)造成沿著管的徑向施加彈性偏置力，以在管上提供彈性偏置夾緊力。這是有利的，以補(bǔ)償機(jī)械公差、所涉及元件的蠕變、和/或系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。具體地，流動(dòng)相的動(dòng)態(tài)效應(yīng)會(huì)因此受到補(bǔ)償?？商鎿Q地或附加地，夾緊力可以構(gòu)造成沿著軸向在管上施加彈性偏置力，以提供將管彈性偏置連接到流體裝置。具體地，可以因此實(shí)現(xiàn)管的前側(cè)上的彈性偏置壓力。這可以促進(jìn)管朝向流體裝置的向前運(yùn)動(dòng)。管上沿軸向的彈性偏置力還可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償特別是由管引導(dǎo)的流體中的壓力變化引起的機(jī)械公差或動(dòng)態(tài)行為。在HPLC中，這種壓力變化經(jīng)常由于切換泵和柱之間的流路中的樣品環(huán)路而產(chǎn)生。可替換地或附加地，夾緊件構(gòu)造成沿著軸向在密封件上施加彈性偏置力，以在密封件和流體裝置之間提供彈性偏置密封。密封件可以提供流體密閉密封以在管中的高壓下相對于環(huán)境(即，管的外部)密封流體。同樣地，彈性偏置可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償機(jī)械公差和/或所涉及組件的動(dòng)態(tài)行為?？梢酝ㄟ^機(jī)械彈性元件(例如彈性墊圈、碟形彈性件)來產(chǎn)生彈性偏置力。多重彈性件構(gòu)造可以例如用于由片彈性件分開的碟形彈性件?？商鎿Q地或附加地，可以提供彈性成形件，以產(chǎn)生彈性偏置力。例如，夾緊件和/或液壓元件(特別是液壓元件的殼體)可以適當(dāng)?shù)爻尚我援a(chǎn)生彈性偏置力。彈性偏置力還可以或者附加地由液壓元件產(chǎn)生。為此，液壓元件可以例如包括一個(gè)或多個(gè)氣體包裹體，氣體包裹體可以在壓力影響下受壓縮但是將彈性地抵消施加的壓力的減小或消除?？商鎿Q地或附加地，液壓元件的材料可以經(jīng)選擇以在名義液壓力下具有5%至30%范圍內(nèi)的彈性可壓縮性。可替換地或附加地，液壓元件的殼體可以設(shè)置成至少部分地具有彈性以提供彈性的彈性偏置力。
在一個(gè)實(shí)施例中，裝配元件包括密封件，密封件構(gòu)造成當(dāng)將管連接到流體裝置時(shí)提供密封件和流體裝置之間的密封。例如在說明書的背景技術(shù)部分中(例如由前述WO2010/000324A1)所公開的，密封件可以是或者包括前套圈，WO 2010/000324A1中關(guān)于密封件的教導(dǎo)將通過引用結(jié)合于本說明書中。夾緊件可以對著密封件施加壓力，這可以至少部分地由液壓元件的液壓力引起。壓力可以被彈性偏置，以具體地應(yīng)對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。密封件可以設(shè)置成至少在將管連接到流體裝置之前可在管上滑動(dòng)。這可以實(shí)現(xiàn)容易地將密封件移動(dòng)到其期望位置中以進(jìn)行密封。密封件可以具有圓錐形漸小前部，圓錐形前部構(gòu)造成與流體裝置的接收腔的錐形部分相對應(yīng)。在將管連接到流體裝置之后，圓錐形前部可以按壓接收腔的錐形部分以對管的流路中的壓力進(jìn)行密封。在一個(gè)實(shí)施例中，裝配元件包括前密封件，前密封件構(gòu)造成在將管連接到流體裝置時(shí)在管的前側(cè)與流體裝置之間提供密封。這種前密封可以是除由密封件提供的密封之外的密封，但是還可以是由密封件提供的密封的替代者。在優(yōu)選實(shí)施例中，前密封可以由管的 前側(cè)的腔中包括的嵌入物來提供，如在未公布的國際申請PCT/EP2009/067646[代理所卷號20100015]中所公開的，PCT/EP2009/067646中關(guān)于嵌入物的教導(dǎo)將通過引用結(jié)合于本說明書中。在一個(gè)實(shí)施例中，裝配元件包括密封件(密封件構(gòu)造成對管的流體部分中的壓力進(jìn)行密封)和前密封，裝配元件提供具有前密封直接密封的兩級密封，其中管連接到流體裝置，密封件提供附加密封級以穩(wěn)固地對流路中的流體壓力進(jìn)行密封。也就是說，前密封可以在管的前側(cè)提供(更)低壓密封，密封件可以提供例如位于管的橫向側(cè)或沿著管的橫向側(cè)的(更)高壓密封。應(yīng)當(dāng)理解，管到流體裝置的連接部的前側(cè)經(jīng)常很難密封，由于特別是相對于管的相應(yīng)元件的形狀會(huì)隨著流體裝置不同而不同、和/或會(huì)具有表面缺陷。但是，為避免或減少對相關(guān)組件的損壞或變形，特別是沿著管的軸向的接觸壓力受到限制。隨著流體壓力增加(例如在一千bar及更高的范圍內(nèi))，常規(guī)裝配系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)不足，并且會(huì)導(dǎo)致泄漏和/或交叉污染。但是，兩級密封可以允許即使經(jīng)由第一級的前密封“泄漏”時(shí)流體也被完全密封在第二級，并且例如在正常應(yīng)用期間限制流體返回到流路中。例如在HPLC應(yīng)用中，在系統(tǒng)加壓期間(當(dāng)系統(tǒng)中的壓力上升到期望目標(biāo)壓力時(shí))，前密封會(huì)允許流體通過(“泄漏”)。盡管密封件完全密封以使得流體不能經(jīng)由密封件而泄漏，但是第一密封級和第二密封級之間的空間會(huì)變成充滿流體。但是，由于應(yīng)用于HPLC中的加壓相中的該流體通常只是不包括任意樣品的溶劑，因此第一密封級和第二密封級之間的空間只充滿這種(不包含樣品的)溶劑，以使得即使內(nèi)部空間中包括的流體返回到流路中時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生樣品污染。此外，應(yīng)當(dāng)理解，在樣品被引入到HPLC之后，系統(tǒng)壓力通常緩慢地且在與系統(tǒng)壓力相比較窄的范圍內(nèi)改變，以使得空間中的流體保持在空間內(nèi)，并且只“表現(xiàn)出”與管內(nèi)部的流路進(jìn)行連通的非常低的“驅(qū)動(dòng)力”。因此，這種實(shí)施例借助前密封在前側(cè)提供“色譜密封”，而借助密封件提供“系統(tǒng)壓力密封”。術(shù)語“色譜密封”可以理解為在HPLC系統(tǒng)中的樣品運(yùn)行期間是充足的密封，以使得可以避免或者至少限制延后(即，樣品暫時(shí)被困住并且之后被釋放)或外部譜帶展寬(例如，樣品被引導(dǎo)至“死區(qū)”，在死區(qū)中樣品只能通過擴(kuò)散來進(jìn)行釋放)，優(yōu)選地同時(shí)在樣品已被引入到HPLC系統(tǒng)中時(shí)將壓力保持在窄范圍內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中，裝配元件包括第一接合元件，第一接合元件構(gòu)造成在將管連接到流體裝置時(shí)在液壓元件上施加軸向力。第一接合元件例如通過螺紋連接被接合到流體裝置的第二接合元件。第一接合元件可以設(shè)置成在將管連接到流體裝置之前可在管上滑動(dòng)，以使得第一接合元件可以容易地移動(dòng)到其期望位置中。第一接合元件例如可以通過包圍液壓元件的至少一側(cè)來部分地容納液壓元件。軸向力在施加在液壓元件上時(shí)可以被轉(zhuǎn)變成沿徑向，徑向與管的軸線延長方向垂直。軸向力可以由將管連接到流體裝置(例如由將接合元件接合在一起)而產(chǎn)生。根據(jù)說明書的背景技術(shù)部分中引用的文獻(xiàn)所公開的實(shí)施例，裝配元件可以構(gòu)造成被流體裝置的接收腔容納，這些文獻(xiàn)關(guān)于容納裝配元件的教導(dǎo)將通過引用結(jié)合于本說明書中。夾緊力可以相對于管沿徑向。
在實(shí)施例中，夾緊件是或者包括后套圈，和/或至少在將管連接到流體裝置之前可在管上滑動(dòng)，以使得夾緊件可以容易地被移動(dòng)到其期望位置中。這可以依據(jù)說明書的背景技術(shù)部分中引用的文獻(xiàn)所公開的實(shí)施例，這些文獻(xiàn)關(guān)于夾緊件的這種機(jī)械方面(例如，后套圈或可滑動(dòng)性)的教導(dǎo)將通過引用結(jié)合于本說明書中。在實(shí)施例中，管由下列各項(xiàng)制成或者包括下列各項(xiàng)金屬、不銹鋼、鈦、塑料、聚合物、陶瓷、玻璃和/或石英。管的管腔可以具有小于O. 8mm的直徑，特別是小于O. 2mm。管可以具有圓形、橢圓形、矩形或本領(lǐng)域中已知的任意其他適合的形狀，并且管還可以在直徑和/或形狀方面表現(xiàn)出變化。管可以是毛細(xì)管或者包括毛細(xì)管。在一個(gè)實(shí)施例中，管包括內(nèi)管和外管。外管(徑向)圍繞內(nèi)管。內(nèi)管可以由與外管不同的材料組成。外管可以是承口管，以適合于管的期望外徑和/或其他緊固元件(例如套圈)的特定需求。如本文所使用的，術(shù)語“裝配件”和“裝配元件”都涉及將管連接到流體裝置。術(shù)語“裝配件”應(yīng)當(dāng)涵蓋將管連接到流體裝置所需要的所有組件，并且甚至可以包括管和/或流體裝置或其部件。術(shù)語“裝配元件”應(yīng)當(dāng)涵蓋裝配件的一部分。在裝配件的實(shí)施例中，裝配元件包括前套圈、后套圈和第一接頭元件。流體裝置的接收腔構(gòu)造成用于容納前套圈和管，并且接收腔具有第二接頭元件，第二接頭元件構(gòu)造成可接合到裝配元件的第一接頭元件。后套圈以下列方式構(gòu)造在第一接頭元件連接到第二接頭元件之后，后套圈對著前套圈施加彈性偏置壓力以提供前套圈和接收腔之間的密封。此外，在接合第一和第二接頭元件之后，后套圈在管上施加夾緊力。在該實(shí)施例中，前套圈、后套圈和第一接頭元件可以構(gòu)造成至少在將管連接到流體裝置之前可在管上滑動(dòng)。接收腔可以構(gòu)造成用于容納后套圈以及第一接頭元件的一部分。裝配元件可以包括附加彈性元件，附加彈性元件布置成可在管上在后套圈和第一接頭元件之間滑動(dòng)，以將第一接頭元件施加的力傳遞至后套圈。根據(jù)由說明書的背景技術(shù)部分中引用的文獻(xiàn)、特別是在上述W02010/000324A1中公開的內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)密封件、前套圈、后套圈、彈性元件以及接頭元件當(dāng)中的任一者，這些文獻(xiàn)中關(guān)于前套圈的教導(dǎo)將通過引用結(jié)合于本說明書中。本文使用的術(shù)語“流體裝置”可以一般地涵蓋或者指的是管或者諸如HPLC設(shè)備的裝置、流體分離裝置、流體處理裝置、和/或測量裝置。相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例包括分別的管之間的連接、以及管和設(shè)備/裝置之間的連接。流體裝置可以包括處理元件，處理元件構(gòu)造成與樣品流體相互作用。流體裝置可以構(gòu)造成引導(dǎo)樣品流體經(jīng)過流體裝置、用于分離樣品流體的化合物的流體分離系統(tǒng)、用于對樣品流體進(jìn)行凈化的流體凈化系統(tǒng)、和/或分析樣品流體的至少一種化合物的至少一種物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)和/或生物參數(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例包括裝配件，裝配件構(gòu)造成用于將管連接到流體裝置。裝配件包括裝配元件，裝配元件具有管、第一密封元件和第二密封元件。流體裝置包括接收腔，接收腔構(gòu)造成用于接收裝配元件。在將管連接到流體裝置之后，第一密封元件在管的前側(cè)處提供第一密封級，其中，管按壓接收腔內(nèi)的接觸表面。第二密封元件提供第二密封級以沿著管在接收腔內(nèi)的一側(cè)對接收腔進(jìn)行密封。這種裝配件提供上述兩級密封，因此可以通過第一密封元件在管的前側(cè)提供色譜密封、并通過第二密封元件提供系統(tǒng)密封。第二密封元件因此對第一和第二密封級之間的空間進(jìn)行密封。本發(fā)明的實(shí)施例包括流體分離系統(tǒng)，流體分離系統(tǒng)構(gòu)造成分離流動(dòng)相中的樣品流 體的化合物。流體分離系統(tǒng)包括流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)器(例如泵送系統(tǒng))，流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相經(jīng)過流體分離系統(tǒng)。分離單元(可以是色譜柱)構(gòu)造成用于分離流動(dòng)相中的樣品流體的化合物。流體分離系統(tǒng)還包括如上述任一實(shí)施例所述的裝配元件和/或裝配件，以將管(管提供對流動(dòng)相的引導(dǎo))連接到上述流體分離系統(tǒng)中的流體裝置。流體分離系統(tǒng)還可以包括樣品注射器，其構(gòu)造成將樣品流體引入到流動(dòng)相中；檢測器，其構(gòu)造成對樣品流體的經(jīng)分離化合物進(jìn)行檢測；收集器，其構(gòu)造成收集樣品流體的經(jīng)分離化合物；數(shù)據(jù)處理單元，其構(gòu)造成對從流體分離系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；和/或脫氣裝置，其用于對流動(dòng)相進(jìn)行脫氣。管所連接或可以連接的流體裝置可以是上述裝置中的任一者，多個(gè)這種裝配件或裝配元件可以使用在這種流體分離裝置內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例可以根據(jù)大多數(shù)通?？色@得的HPLC系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，例如Agilent1290 Series Infinity 系統(tǒng)，Agilent 1200 Series Rapid Resolution LC 系統(tǒng)，或Agilent 1100 HPLC系列(這些都有申請人Agilent Technologies提供并將通過引用結(jié)合于本說明書中，參見www. aRilent. com)。一個(gè)實(shí)施例包括泵送裝置，該泵送裝置具有活塞，活塞在泵送工作室中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以將泵送工作室中的液體壓縮到液體的壓縮性變得明顯的高壓?！獋€(gè)實(shí)施例包括以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接的兩個(gè)泵送裝置。在串聯(lián)方式中，如在EP309596A1中所公開的，第一泵送裝置的出口連接到第二泵送裝置的入口，第二泵送裝置的出口提供泵的出口。在并聯(lián)方式中，第一泵送裝置的入口連接到第二泵送裝置的入口，第一泵送裝置的出口連接到第二泵送裝置的入口，因此提供泵的出口。在任一情況中，第一泵送裝置的液體出口相對于第二泵送裝置的液體出口相位移動(dòng)(優(yōu)選實(shí)質(zhì)上移動(dòng)180度)，以使得只有一個(gè)泵送裝置供應(yīng)到系統(tǒng)中，另一個(gè)吸入液體(例如，從供應(yīng)器)，因此在輸出處可以提供連續(xù)流。但是，很明顯，至少在一定的過渡階段還可以并列地(即，并行的)操作兩個(gè)泵送裝置，以例如在泵送裝置之間提供(更)平滑轉(zhuǎn)換的泵送循環(huán)。相位移動(dòng)可以改變，以補(bǔ)償由液體的壓縮性引起的液體流動(dòng)中的波動(dòng)。使用具有約120度相位移的三個(gè)活塞泵也是已知的。分離設(shè)備優(yōu)選包括提供固定相的色譜柱。柱可以是玻璃或鋼管(例如，具有從50μπι到5mm的直徑和Icm到Im的長度)或微流體柱(如在EP 1577012A1、或由申請人Agilent Technologies 提供的 Agilent 1200Series HPLC-Chip/MS System,例如參見http: //www. chem. agilent. com/Scripts/PDS. asp lPage=38308) 例如，可以用固定相的粉末來制備漿液，然后將該漿液倒入并壓入柱中。單獨(dú)的成分在以不同的速度被傳送通過具有洗脫液的柱的同時(shí)，不同地被固定相保留并彼此分開。在柱的端部，單獨(dú)的成分一次一個(gè)進(jìn)行洗脫。在整個(gè)色譜處理過程中，洗脫液還可以收集在一系列餾分中。在柱色譜法中固定相或吸附劑通常是固體材料。用于柱色譜法的大部分通常的固定相是硅膠，之后是氧化鋁。過去經(jīng)常使用纖維素粉末。還可能是離子交換色譜法、反相色譜法(RP)、親和色譜法、或擴(kuò)張床吸附(EBA)。固定相通常是細(xì)小研磨粉末或凝膠、和/或是多微孔的以增加表面積，雖然在EBA中使用流化床。流動(dòng)相(或洗脫液)可以是純?nèi)軇┗虿煌軇┑幕旌衔?。流?dòng)相(或洗脫液)可以經(jīng)選擇以例如使對感興趣的化合物的保留和/或流動(dòng)相的量最小化，以運(yùn)行色譜法。流動(dòng)相還可以經(jīng)選擇以使得不同化合物可以有效地分離。流動(dòng)相可以包括通常用水稀釋的有機(jī)溶劑(例如，甲醇或乙腈)。對于梯度操作，水和有機(jī)物被傳送到分開的瓶中，梯度泵從所述 分開的瓶將程序化的混合物傳送到系統(tǒng)。其他通常使用的溶劑可以是異丙醇、THFdgl醇、和/或這些溶劑的任意組合、或這些溶劑與上述溶劑的任意組合。樣品流體可以包括任意類型的處理液體、自然樣品(例如，果汁、體液(例如血漿)等)，或者樣品流體可以是例如從發(fā)酵液反應(yīng)的結(jié)果。流體優(yōu)選是液體，但是也可以是或包括氣體和/或超臨界流體(例如，在US4，982，597A中公開的超臨界流體色譜法(SFC)中使用的超臨界流體)。流動(dòng)相中的壓力可以從2MPa到200MPa(20到2000巴)，具體的從IOMPa到150MPa(100 到 1500 巴)，更具體的從 50MPa 到 120MPa (500 到 1000 巴)。HPLC系統(tǒng)還可以包括用于將樣品液體引入到流動(dòng)相流中的進(jìn)樣單元、用于對樣品液體的分離化合物進(jìn)行檢測的檢測器、和用于輸出樣品液體的分離化合物的分餾單元、或上述各項(xiàng)的任意組合。參考在WWW. aRilen. com由申請人Afiilent Technologies提供的前述Agilent HPLC系列公開了 HPLC系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，該Agilent HPLC系列將通過引用結(jié)合于本說明書中。本發(fā)明的實(shí)施例可以通過一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)能浖绦騺聿糠值鼗蛘w地實(shí)現(xiàn)或支持，這些軟件程序可以存儲在或以其他方式設(shè)置在任意類型的數(shù)據(jù)載體中，并且可以在任意適合的數(shù)據(jù)處理單元中或通過該數(shù)據(jù)處理單元來執(zhí)行這些軟件程序?？梢詢?yōu)選地在控制單元中或通過該控制單元來應(yīng)用軟件程序或例程。


通過參考下面對實(shí)施例的更詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，將很容易意識到并更好的理解本發(fā)明的實(shí)施例的其他特征和很多伴隨的優(yōu)勢。實(shí)質(zhì)上或功能上相同或類似的特征將由相同的附圖標(biāo)記表示。附圖中的圖示是示意性的。圖I以示意圖示出了例如高效液相色譜法(HPLC)中所采用的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液體分離系統(tǒng)10。圖2和圖3示出裝配件100的橫截面示圖實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在更詳細(xì)地參照附圖，圖I示出液體分離系統(tǒng)10的一般性示意圖。泵20通常經(jīng)由脫氣器27從溶劑供應(yīng)源25接收流動(dòng)相，脫氣器27進(jìn)行脫氣并因此減少流動(dòng)相中所溶解氣體的量。泵20 (作為流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)器)驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相經(jīng)過包括固定相的分離裝置30 (例如色譜柱)。采樣單元40可以設(shè)置在泵20和分離裝置30之間，以使得樣品流體進(jìn)入流動(dòng)相中或?qū)悠妨黧w增加到流動(dòng)相中(經(jīng)常稱作樣品引入)。分離裝置30的固定相構(gòu)造成用于分離樣品液體的化合物。提供檢測器50以對樣品流體的分離化合物進(jìn)行檢測?？梢栽O(shè)置分餾單元60以輸出樣品流體的分離化合物。盡管流動(dòng)相可以僅由一種溶劑組成，但是流動(dòng)相還可以由多種溶劑混合而成。這樣的混合可以是低壓混合并設(shè)置在泵20的上游，以使得泵20已經(jīng)接收并泵送作為流動(dòng)相的混合溶劑?？商鎿Q地，泵20可以由多個(gè)單獨(dú)的泵送單元組成，多個(gè)泵送單元各自接收并泵送不同的溶劑或混合物，以使得在高壓下并且在泵20的下游(或者作為泵20的一部分)產(chǎn)生流動(dòng)相的混合(由分離裝置30接收該流動(dòng)相)。流動(dòng)相的組分(混合)可以隨時(shí)間保持 恒定(所謂的等度模式)或者隨時(shí)間改變(所謂的梯度模式)。數(shù)據(jù)處理單元70可以是常規(guī)PC或工作站，數(shù)據(jù)處理單元70可以連接(如虛線箭頭所示)到液體分離系統(tǒng)10中的一個(gè)或多個(gè)裝置，以接收信息和/或控制操作。例如，數(shù)據(jù)處理單元70可以控制泵20的操作(例如，設(shè)定控制參數(shù))并從泵20接收有關(guān)實(shí)際工作狀況的信息(例如，在泵的出口處的輸出壓力、流率等)。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制溶劑供應(yīng)源25的操作(例如，設(shè)定待供應(yīng)的一種或多種溶劑或溶劑混合物)和/或脫氣器27的操作(例如，設(shè)定控制參數(shù)，例如真空度等)，并且可以從溶劑供應(yīng)源25和脫氣器27接收有關(guān)實(shí)際工作狀況的信息(例如，隨著時(shí)間所供應(yīng)的溶劑成分、流率、真空度等)。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制采樣單元40的操作(例如，控制樣品注入或使樣品注入與泵20的操作條件同步)。分離裝置30也可以由數(shù)據(jù)處理單元70控制(例如，選擇特定流路或柱、設(shè)定操作溫度等)，并作為回應(yīng)將信息(例如操作條件)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元70。相應(yīng)地，檢測器50可以由數(shù)據(jù)處理單元70控制(例如，關(guān)于頻譜或波長設(shè)定、設(shè)定時(shí)間常數(shù)、開始/停止數(shù)據(jù)獲取)，并將信息(例如，有關(guān)檢測到的樣品化合物)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元70。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制分餾單元60的操作(例如，結(jié)合從檢測器50接收的數(shù)據(jù))并提供回?cái)?shù)據(jù)。為在液體分離系統(tǒng)10內(nèi)傳送液體,通常使用管(例如,管狀毛細(xì)管)作為引導(dǎo)液體的導(dǎo)管。裝配件公共地用于將多個(gè)管彼此連接或者用于將管連接到任意裝置。例如，裝配件可以用于將分別的管以液體密封方式連接到色譜柱30的入口和出口?？梢允褂醚b配件來由管連接圖I中的流路(實(shí)線)中的任意組件。盡管柱30之后的流路通常處于低壓(例如50bar或更低)，但是從泵20至柱30的入口的流路處于高壓下(當(dāng)前達(dá)到1200bar)，因此對流體密閉連接提出高要求。圖2在橫截面部分圖中出用于將管102(管102具有用于引導(dǎo)液體(例如具有或不具有樣品流體的流動(dòng)相)的內(nèi)部流體通道101)連接到另一流體裝置103 (例如圖I的色譜柱30)的高壓裝配件100的實(shí)施例。在圖2的示意圖中，僅示出裝置103的與同管102進(jìn)行連接相關(guān)的部分。裝配件100包括凸形件104 (male piece),凸形件104具有前套圈106 (例如由聚合物材料制成)并具有夾緊件108，之后將更詳細(xì)地描述夾緊件108。在圖2的實(shí)施例中，前套圈106和夾緊件108是分開的元件，但是也可以整體形成為一個(gè)元件。前套圈106和夾緊件108中每一者可在管102上(如本領(lǐng)域中所知的,管102可以具有金屬外管或承口管(socket))滑動(dòng)。凸形件104還具有第一接頭元件110，第一接頭元件110構(gòu)造成可在管102上滑動(dòng)。為將裝配件100安裝在管102上，首先是前套圈106和夾緊件108在管102上滑動(dòng)，隨后第一接頭元件110在管102上滑動(dòng)。前套圈106、夾緊件108和第一接頭元件110一起組成凸形件104。在使凸形件104在管102上滑動(dòng)之后，根據(jù)具體應(yīng)用和/或相應(yīng)流體裝置103的細(xì)節(jié)或類型，具有接收腔114 (例如，凹口)的凹形件112可以在管102上滑動(dòng)(從圖2的右手側(cè)到左手側(cè))，并且凸形件104可以被插入到凹形件112的接收腔114中。接收腔114構(gòu)造成容納前套圈106、夾緊件108、第一接頭元件110的一部分、以及管102的一部分。接收腔114和第二接頭元件116構(gòu)造成可接合到第一接頭元件110。如下文更詳細(xì)描述的，第一接頭兀件110、弟_■接頭兀件116可以由螺紋連接彼此固定。
前套圈106的管腔126的尺寸被調(diào)整為在有間隙的情況下容納管102。夾緊件108的管腔132的尺寸被調(diào)整為在有間隙的情況下容納管102。第一接頭元件110還具有管腔150，管腔150構(gòu)造成在有間隙的情況下容納管102。夾緊件108經(jīng)構(gòu)造以使得在將第一接頭元件110連接到第二接頭元件116之后，夾緊件108在前套圈106上沿軸向(如軸線A所示)施加壓力B以提供前套圈106和凹形件112之間的密封。同時(shí)，在連接之后，夾緊件108在凸形件104和管102之間沿徑向(如軸線R所示)施加夾緊力G。除了管102上的夾緊力G之外，夾緊件108沿軸向A在管102上施加前向力F，前向力F按壓管102抵靠接收腔114的接觸表面以提供管102的前側(cè)密封。壓力B以及前向力F都沿軸向A (或與軸向A平行)并平行于管102的延伸方向，而夾緊力G沿徑向R，徑向R與管102的延伸方向垂直。對于夾緊力G，夾緊件108在凸形件104和管102之間產(chǎn)生正鎖緊力，并防止管102在將兩個(gè)接頭元件110、116彼此固定之后橫向滑動(dòng)。從圖2可以看出，前套圈106具有圓錐形前部118，圓錐形前部118被成形為且尺寸被調(diào)整為與凹形件112的接收腔114的錐形部分120相對應(yīng)。因此，接收腔114在一方面的圓錐前部與前套圈106的圓錐形前部118之間可以實(shí)現(xiàn)形式封閉(form closure)。此夕卜，前套圈106具有后部122，后部122可以呈圓錐形漸小并且還豎直或豎立設(shè)置，后部122被成形為且尺寸被調(diào)整為與夾緊件108的傾斜環(huán)形前彈性件124相對應(yīng)。在施加壓力P之后，傾斜環(huán)形前彈性件124可以彎曲并將因此提供壓力B而彈性變形和受彈性偏置。在將第一接頭元件110接合到第二接頭元件116之后，傾斜環(huán)形前彈性件124彎曲并促進(jìn)前套圈106朝向凹形件112的接收腔114的止擋部分119向前運(yùn)動(dòng)。如之后將說明的，夾緊件108構(gòu)造成在將第一接頭元件110接合到第二接頭元件116之后促進(jìn)管102朝向凹形件112的接收腔114的止擋部分148的向前運(yùn)動(dòng)，從而提供彈性加載力。止擋部分148通常由接收腔114的接觸表面提供，管102的前側(cè)149緊靠該接觸表面。第一接頭元件110構(gòu)造成由螺紋連接而接合到第二接頭元件116。因此，凸形件104的第一接頭元件110的外螺紋可以被旋入到凹形件112的內(nèi)螺紋中。通過緊固這種螺紋連接，第一接頭元件110在夾緊件104上施加力S，這導(dǎo)致(I)在夾緊力G的影響下在夾緊件104和管102之間的夾緊，(2)在前向力F的影響力在管102的前側(cè)149和接收腔114之間的前側(cè)密封，和(3)在由壓力B傳遞的壓力P的影響下在前套圈106和接收腔114之間的側(cè)向密封。圖2示出裝配件100的非偏置狀態(tài)。在密封的構(gòu)造中，在前套圈106和凹形件112之間實(shí)現(xiàn)側(cè)向密封，在前側(cè)149和凹形件112之間實(shí)現(xiàn)前側(cè)密封。管102的前側(cè)149可具有(聚合物)涂層，以通過增強(qiáng)前側(cè)149和止擋部分148之間的密封性能來進(jìn)一步減少樣品污染。在下文中，將說明力傳遞在使如套圈106和夾緊件108在管102上滑動(dòng)之后、并且使第一接頭元件110在管102上滑動(dòng)之后，可以由螺紋接合將第一接頭元件110與第二接頭元件116連接。這使得夾緊件108轉(zhuǎn)變成偏置狀態(tài)，以使得在管102和夾緊件108之間產(chǎn)生夾緊。隨著夾緊力增大，沿毛細(xì)管軸線縱向的軸向力B和F類似地增大并且提供前密封和側(cè)向密封?，F(xiàn)在更詳細(xì)地關(guān)注夾緊件108。如已經(jīng)示出的，夾緊件108構(gòu)造成在將管102連接到流體裝置103之后在裝配件100的凸形件104和管102之間施加夾緊力G。為此，夾緊件108包括液壓元件170，液壓元件170構(gòu)造成將軸向力S轉(zhuǎn)變成液壓元件170內(nèi)的液壓力P。液壓力P然后轉(zhuǎn)而引起夾緊力G。在圖2的實(shí)施例中，液壓元件170是流體(例如液體、油或油脂)?？商鎿Q地，也可以使用凝膠或塑料材料(例如聚合物)，例如聚氨酯或特氟龍。液壓元件170將施加的力S轉(zhuǎn)變成各向同性的壓力P，壓力P的施加不依賴于施加的力S的方向。相應(yīng)地，由于朝向管102施加在液壓元件170的接觸表面172上的液壓力P而產(chǎn)生夾緊力G。在液壓元件170被保持在殼體中的情況下(該殼體可以設(shè)置成組成部分或者如在圖2的實(shí)施例中一樣由于多側(cè)彼此緊靠而產(chǎn)生)，接觸表面172由緊靠該殼體的下表面174的液壓元件170提供，該殼體還緊靠夾緊件108的前側(cè)182。包括接觸表面172和下表面174的部分與前側(cè)182彼此固定。圖2中的夾緊件108還包括活塞176，如圖2所示，活塞176可以在施加的軸向力S的影響下沿著該力S的方向移動(dòng)。第一接合元件110在接合到第二接合元件112之后推 動(dòng)活塞176。這繼而增大液壓力P，從而例如隨著將第一接合元件110螺紋固定到第二接合元件112，液壓力P (連續(xù)地)增大。隨著增大液壓力P,夾緊力G也增大，因此導(dǎo)致將夾緊件108穩(wěn)固地夾緊到管102。從圖2可明顯看出，夾緊力G不僅隨著增大的壓力P而增大，還在液壓元件170朝向管102的有效接觸面積172增大或活塞176的面積減小時(shí)增大。在液壓力P基本均勻地施加到有效接觸面積172上時(shí)，夾緊力沿著有效接觸面積172的分布將基本平坦。也就是說，在液壓元件170面向管102的情況下，液壓元件170在整個(gè)有效接觸面積172上提供基本恒定的夾緊力G。這能通過適當(dāng)設(shè)計(jì)有效接觸面積172來調(diào)整夾緊力大小并引導(dǎo)夾緊力。例如，通過增大有效接觸面積172并同時(shí)將液壓力保持在同一水平，夾緊力可以基本與接觸面積172的增大成比例地增大。液壓元件170還在其上側(cè)由彈性襯套180圍住。在圖2的實(shí)施例中，彈性襯套180設(shè)計(jì)成例如圖2所示通過提供具有較小厚度的部分而可彈性變形。相應(yīng)地，彈性襯套180將在液壓力P的影響下彈性變形，這轉(zhuǎn)而引起夾緊力G被彈性偏置。這能夠補(bǔ)償例如液壓材料的沉淀、蠕變或泄漏。
可替換地或除彈性襯套180的彈性可變形性之外，如圖2中示例性示出的，液壓元件170可以包括氣體包裹體185。這種氣體包裹體185將在液壓力P的影響下塌泡，但是將提供阻止體積減小的彈性反作用力。在圖2的實(shí)施例中，前彈性件124設(shè)置成單獨(dú)部件，但是還可以是彈性襯套180的組成部分。如上所述，前彈性件124還引起壓力B被彈性加載以將前套圈106彈性密封到側(cè)面120。在壓力B不需要被彈性加載的情況下或者在液壓元件170構(gòu)造成至少部分地具有彈性(例如由于氣體包裹體185或彈性變形的彈性襯套180)并在夾緊件108的前側(cè)182上提供彈性變形的情況下，前彈性件124可以省略。在后一情況下，夾緊件108的前側(cè)182可以直接緊靠前套圈106?？商鎿Q地，前套圈106可以設(shè)置成夾緊件108的組成部分，前套圈106的后部122可以直接接觸液壓元件170。圖3示出裝配件100的替換實(shí)施例。下面將僅說明與圖2不同的特征。在圖3的實(shí)施例中，第一接合元件Iio的裝配螺釘現(xiàn)在在前側(cè)300和頂側(cè)310處包圍并容納液壓元件170。前部320固定地連接到夾緊件108的下側(cè)330。相應(yīng)地，第一接合元件110 (利用其側(cè)面300和310)與前元件320和下側(cè)330 —起包圍并容納液壓元件170。在圖3的實(shí)施 例中，第一接合元件110合并彈性襯套180。這可以實(shí)現(xiàn)沿著第一接合元件向后延伸夾緊件108的尺寸,或者減小凸形件104的整體長度和/或減少涉及的所需元件。前元件320可以提供止擋件335以為液壓元件170的壓縮提供保證。前部320和前套圈106可以是同一部件，例如合并夾緊件108的模制件。此外，前彈性件124可以整體形成為單獨(dú)部件或者夾緊件108的一部分。盡管在前側(cè)149處的前密封在某些應(yīng)用中足以，但是根據(jù)連接在裝配件的前側(cè)的組件中使用的材料，具體對于高壓應(yīng)用會(huì)不足，例如當(dāng)在管102的流路內(nèi)施加例如處于100-1500bar范圍內(nèi)的流體壓力時(shí)。由前套圈106進(jìn)行的側(cè)向密封提供需要的高壓密封。夾緊件108在將管102連接到流體裝置103之后按壓區(qū)域148。這封閉并密封圍繞管102的前部的內(nèi)部空間160，內(nèi)部空間160從前側(cè)149延伸經(jīng)過側(cè)面165直到前套圈106密封側(cè)面120的區(qū)域。具有兩級密封還提供附加設(shè)計(jì)參數(shù)，以平衡(I)適應(yīng)于接觸區(qū)域的幾何形狀和(2)特別是流路的變形程度(由于施加高接觸壓力引起)的需求。例如，由在前側(cè)149處的前密封提供的第一級密封可以有目的地設(shè)計(jì)成僅密封低壓力，以有利于限制變形并因此限制流路中的收縮。在管102中的流路101加壓期間，當(dāng)增加流體壓力達(dá)到目標(biāo)系統(tǒng)壓力時(shí)，液體會(huì)經(jīng)由在前側(cè)146處提供的初級前密封級泄露到內(nèi)部空間160中。通過設(shè)計(jì)由前套圈106提供的(次級)側(cè)向密封級來對流路101內(nèi)的最大壓力進(jìn)行完全密封，液體會(huì)充滿內(nèi)部空間160，直到系統(tǒng)壓力和內(nèi)部空間160內(nèi)的壓力之間的壓力差達(dá)到(初級)前密封的密封壓力能力。因?yàn)榍懊芊饪梢詢?yōu)化達(dá)到用于最優(yōu)壓力差的能力，所以側(cè)向密封可以優(yōu)化達(dá)到需要的系統(tǒng)壓力。由初級和次級密封所實(shí)現(xiàn)的兩種功能分離或分級壓降例如允許初級密封設(shè)計(jì)保持不變，而在次級密封內(nèi)解決系統(tǒng)壓力需求。
權(quán)利要求
1.一種裝配元件(100)，其特別用于HPLC應(yīng)用(10)并構(gòu)造成提供管(102)到流體裝置(103)的流體連接，所述裝配元件(100)包括 夾緊件(108)，其構(gòu)造成在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后在所述裝配元件(100)和所述管(102)之間施加夾緊力(G)，并且 其中，所述夾緊件(108)包括液壓元件(170)，所述液壓元件(170)構(gòu)造成將軸向力(S)轉(zhuǎn)變成所述液壓元件(170)內(nèi)的液壓力(P)， 所述液壓元件(170)中的所述液壓力(P)引起所述夾緊力(G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝配元件(100)，其中，所述液壓元件(170)是各向同性液壓元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述各向同性液壓元件構(gòu)造成將施加的力轉(zhuǎn)變成所述液壓元件內(nèi)的各向同性壓力；所述各向同性液壓元件構(gòu)造成至少在給定的時(shí)間段之后或以給定的時(shí)間常數(shù)將施加的力轉(zhuǎn)變成所述液壓元件內(nèi)的各向同性壓力； 所述各向同性液壓元件構(gòu)造成使得在所述液壓元件的邊界表面處的壓力基本相等；所述各向同性液壓元件構(gòu)造成在所述邊界表面的每個(gè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化表面元件上施加基本相同的力。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝配元件(100)，其中，所述液壓元件(170)是各向異性液壓元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述各向異性液壓元件構(gòu)造成將施加的力轉(zhuǎn)變成所述液壓元件內(nèi)的壓力分布； 所述各向異性液壓元件構(gòu)造成至少在給定的時(shí)間段之后或以給定的時(shí)間常數(shù)將施加的力轉(zhuǎn)變成所述液壓元件內(nèi)的壓力分布； 所述各向異性液壓元件構(gòu)造成使得在所述液壓元件的邊界表面處的壓力根據(jù)壓力分布變化； 所述各向異性液壓元件構(gòu)造成使得在邊界表面上的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化表面元件上施加的力根據(jù)壓力分布變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，其中，所述液壓元件(170)是或者包括下列至少一項(xiàng) 流體，特別是液體、油、壓力油、油脂； 凝膠； 具有高彈性的固體材料，特別是彈性體； 塑料材料，特別是具有高塑性的聚合物，特別是橡膠、聚氨酯、TEFLON。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述夾緊件(108)包括用于容納所述液壓元件(170)的殼體； 所述液壓元件(I70)的粘度在250至100000mPa*s范圍內(nèi)，優(yōu)選在1000至25000mPa*s范圍內(nèi)； 所述液壓元件(170)的硬度在10至100邵氏A硬度和30至100邵氏D硬度范圍內(nèi)，優(yōu)選在70邵氏A硬度和80邵氏D硬度范圍內(nèi)； 所述液壓元件(170)包括聚氨酯彈性體，優(yōu)選地所述聚氨酯彈性體的硬度為約90邵氏A硬度； 所述液壓元件(170)的在斷裂前伸長時(shí)測量的彈性在10至1000%范圍內(nèi)，優(yōu)選在30%和100%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，其中， 所述液壓元件(170)具有朝向所述管(102)的有效接觸表面(172)，所述有效接觸表面將所述液壓力(P)轉(zhuǎn)變成所述夾緊力(G)，所述接觸表面的尺寸構(gòu)造成適應(yīng)于所述夾緊力(G)的期望大小和期望分布中至少一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述液壓元件(170)具有緊靠所述管(102)的表面，平坦表面基本代表所述有效接觸表面； 所述液壓元件(170)具有平坦表面、圓柱表面、沿軸線方向開有溝槽的表面中的一者； 所述有效接觸表面沿著軸向施加所述夾緊力(G)的基本均勻分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，其中， 所述夾緊件(108)構(gòu)造成在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后產(chǎn)生彈性偏置力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述彈性偏置力沿著軸向施加，所述軸向是所述管(102)的軸向延長方向或與所述管(102)的軸向延長方向平行的方向； 所述彈性偏置力沿著徑向施加，所述徑向是與所述管(102)的軸向延長垂直的方向或與所述垂直的方向平行的方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述夾緊件(108)構(gòu)造成沿著徑向在所述管(102)上施加所述彈性偏置力，以在所述管(102)上提供彈性偏置夾緊力(G)； 所述夾緊件(108)構(gòu)造成沿著軸向在所述管(102)上施加所述彈性偏置力，以提供將所述管(102)彈性偏置連接到所述流體裝置(103)； 所述夾緊件(108)構(gòu)造成沿著軸向在所述密封件(106)上施加所述彈性偏置力，以在所述密封件(106)和所述流體裝置(103)之間提供彈性偏置密封。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，其中，通過以下至少一項(xiàng)來產(chǎn)生所述彈性偏置力 機(jī)械彈性元件，特別是彈性墊圈、碟形彈性件、蝶形彈性墊圈中至少一者； 多重彈性件構(gòu)造，優(yōu)選包括平行或鏡像對稱的兩個(gè)碟形彈性件； 構(gòu)造成產(chǎn)生所述彈性偏置力的彈性件，優(yōu)選為彈性地使直徑膨脹的套環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，其中， 所述彈性偏置力由所述液壓元件(170)產(chǎn)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝配元件(100)，所述液壓元件(170)為施加所述彈性偏置力而包括下列至少一項(xiàng) 一個(gè)或多個(gè)氣體包裹體； 在工作壓力下具有可壓縮性的材料，特別是5至30%范圍內(nèi)的可壓縮性； 至少部分具有彈性的殼體；構(gòu)造成產(chǎn)生所述彈性偏置力的彈性成形件。
16.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括 密封件(106)，其構(gòu)造成在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后提供所述密封件(106)和所述流體裝置(103)之間的密封。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述密封件(106)是或者包括前套圈(106)； 所述夾緊件(108)對著所述密封件(106)施加壓力； 所述夾緊件(108)對著所述密封件(106)施加壓力，所述壓力至少部分地由所述液壓元件(170)的所述液壓力(P)引起； 所述夾緊件(108)對著所述密封件(106)施加彈性偏置壓力； 所述密封件(106)構(gòu)造成對所述管(102)的流路中的壓力進(jìn)行密封； 所述密封件(106)至少在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之前可在所述管(102)上滑動(dòng)； 所述密封件(106)構(gòu)造成當(dāng)在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后接收腔容納所述裝配元件(100)時(shí)，密封所述流體裝置(103)的接收腔。
18.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括 前密封件，其構(gòu)造成在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后在所述管連接到所述流體裝置(103)的前側(cè)與所述流體裝置(103)之間提供密封。
19.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 第一接合元件(110)，其構(gòu)造成在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后在所述液壓元件(170 )上施加所述軸向力(S )。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 在將所述管(102 )連接到所述流體裝置(103 )之后，所述第一接合元件(110)被接合到所述流體裝置(103)的第二接合元件(I 16)； 在將所述管(102 )連接到所述流體裝置(103 )之后，所述第一接合元件(110)通過螺紋連接被接合到所述流體裝置(103)的第二接合元件(I 16)； 在將所述管(102 )連接到所述流體裝置(103 )之前，所述第一接合元件(110)可在所述管(102)上滑動(dòng)； 所述第一接合元件(110)部分地容納所述液壓元件(170)。
21.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述軸向力(S)沿著作為所述管(102)的軸向伸長方向的軸向； 所述軸向力(S )由于將所述管(102 )連接到所述流體裝置(103 )而產(chǎn)生。
22.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，其中 所述裝配元件(100 )構(gòu)造成由所述流體裝置(103 )的接收腔(114)容納。
23.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述夾緊力(G)相對于所述管沿著徑向； 所述夾緊件(108)是或者包括后套圈(108)和前套圈(106)中至少一者； 所述夾緊件(108)在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之前可在所述管(102)上滑動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，包括下列至少一項(xiàng) 所述管(102)包括由金屬、不銹鋼、鈦、塑料、聚合物、陶瓷、玻璃和石英組成的群組中的至少一者，或者由所述群組中的至少一者制成；所述管(102)的管腔的直徑小于O. 8mm，特別是小于O. 2mm ；所述管(102)具有圓形、橢圓形或矩形形狀中的一者；所述管(102)是毛細(xì)管或包括毛細(xì)管； 所述管(102)包括內(nèi)管(102)和外管(102)，所述外管(102)圍繞所述內(nèi)管(570)；所述管(102 )包括內(nèi)管(570 )和外管(575 )，所述外管(575 )圍繞所述內(nèi)管(570 )，所述內(nèi)管(570)由與所述外管(575)不同的材料組成；圍繞所述管(102)的承口管(580)。
25.一種裝配件(100)，被構(gòu)造成用于將管(102)連接到流體裝置(103)，所述裝配件包括 根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，構(gòu)造成提供所述管(102)到所述流體裝置(103)的流體連接，并且其中，所述流體裝置(103)的接收腔被構(gòu)造來接收所述裝配元件(100)，在將所述管(102)連接到所述流體裝置(103)之后，所述管(102)按壓所述接收腔，所述管(102)的流路連接到所述流體裝置(103)的流路。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝配件，包括下列至少一項(xiàng) 所述流體裝置(103)是下列至少一項(xiàng)或包括下列至少一項(xiàng)第二管(102)、裝置、HPLC裝置、流體分離裝置、流體處理裝置、測量裝置。
27.一種流體分離系統(tǒng)，用于分離流動(dòng)相中的樣品流體的化合物，所述流體分離系統(tǒng)包括 流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)器，優(yōu)選為泵送系統(tǒng)，所述流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)所述流動(dòng)相經(jīng)過所述流體分離系統(tǒng)； 分離單元，優(yōu)選為色譜柱，所述分離單元被構(gòu)造成用于分離所述流動(dòng)相中的所述樣品流體的化合物；和 根據(jù)權(quán)利要求I或上述任一權(quán)利要求所述的裝配元件(100)，所述裝配元件(100)用于連接管(102)以引導(dǎo)所述流動(dòng)相。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的流體分離系統(tǒng)，還包括下列至少一項(xiàng)樣品注射器，其構(gòu)造成將所述樣品流體引入到所述流動(dòng)相中；檢測器，其構(gòu)造成對所述樣品流體的經(jīng)分離化合物進(jìn)行檢測；收集單元，其構(gòu)造成收集所述樣品流體的經(jīng)分離化合物；數(shù)據(jù)處理單元，其構(gòu)造成對從所述流體分離系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；脫氣裝置，其用于對所述流動(dòng)相進(jìn)行脫氣。
全文摘要
一種特別可以用于HPLC應(yīng)用(10)的裝配元件(100)，其構(gòu)造成提供管(102)到流體裝置(103)的流體連接。該裝配元件(100)包括在將管(102)連接到流體裝置(103)之后在裝配元件(100)和管(102)之間施加夾緊力(G)的夾緊件(108)。夾緊件(108)包括液壓元件(170)，液壓元件(170)構(gòu)造成將軸向力(S)轉(zhuǎn)變成液壓元件(170)內(nèi)的液壓力(P)。液壓元件(170)中的液壓力(P)引起夾緊力(G)。
文檔編號F16L19/06GK102971567SQ201080067899
公開日2013年3月13日 申請日期2010年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月3日
發(fā)明者伯恩哈德·德赫姆爾 申請人:安捷倫科技有限公司