專利名稱：計量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從載物空腔中抽取一定量物體的計量裝置和計量方法，尤 其是一種設有計量室的計量裝置和計量方法。
背景技術：
現(xiàn)有從載物空腔中抽取一定量物體的計量裝置和計量方法已為DE 198 01 405所揭示，其可用于從載物管中抽取一定體積的物體。在栽物管中，計量裝置 設有一個開口，開口可以用閥門密封。計量裝置還設有一個呈體積噴槍設置的 計量室，計量室內設有一個移動柱塞。體積噴槍可在栽物空腔內自與開口相對 的位置沿著載物空腔運動至開口位置，并在沿著載物空腔移動的過程中填充有 預定量的物體。
當體積噴槍進入開口，開口被密封；當開口閥門隨后開啟， 一定量的物體 通過移動柱塞自體積噴槍被擠壓進入抽取容器。體積噴槍隨后退回，只要體積 噴槍仍然密封開口，開口閥門閥維持關閉，體積噴槍和移動柱塞隨后回撤至起 始位置。
但是，現(xiàn)有技術計量裝置的缺陷在于無法對體積噴槍進行消毒處理，抽 取裝置的消毒受到嚴格的限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種從載物空腔中抽取一定量物體的計量裝置和 計量方法，其可以進行消毒處理。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了 一種從載物空腔中抽取一定量物體的計量裝置，其包括一個密封栽物空腔的出口的閥體和一個計量室，其中，計 量室沿著流向臨近出口且設有一個抽取口 ，計量室設有一個可相對于閥體同軸 運動的排放柱塞。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種從載物空腔中抽取一定量物 體的計量方法，其中， 一定計量的物體通過計量室抽取，并通過一個可被閥體
密封的出口抽出載物空腔，其特征在于包括以下步驟
通過閥體與可相對閥體同軸運動的排放柱塞的相互作用計量抽取物體； 通過閥體和排放柱塞的運動開啟計量室的出口 ，物體被引入計量室后出口
密封；
排放柱塞相對閥體運動進入計量室，閥體保持出口密封，以通過抽取口將 物體計量壓入抽取容器。
根據(jù)本發(fā)明的設置，計量室位于出口的下游，出口被閥體密封，計量室設 有自己的抽取口，計量室與載物空腔隔離，因此在排放一定計量的物體后計量 室可以非常方便地進行消毒。閥體與排放柱塞的同軸設置可以使結構緊湊，且 容易進4亍消毒。


其中
圖1所示為本發(fā)明計量裝置位于第一位置時的剖視示意圖。
圖2所示為圖1所示計量裝置在抽取操作開始時的示意圖。
圖3所示為圖1所示計量裝置在臨近抽取操作結束時的示意圖。
圖4所示為本發(fā)明計量裝置另一實施方式填充計量室時的剖^L示意圖。
圖5所示為圖4所示計量裝置計量室填充后的示意圖。
圖6所示為圖4所示計量裝置釋放一定量物體后的示意圖。
具體實施例方式
圖1所示為本發(fā)明從載物室2中提取一定量物體的計量裝置1的示意圖， 在圖示實施方式中，載物室2為載物管。載物室2中載有流體，如液體、含有 固體的液體或果料制品等。計量裝置1可特別適用于抽取樣品，以確定微生物 污染，也可以用作其他用途。
計量裝置1設有一個栽物空腔2a，載物空腔2a可以是一個具有更大尺寸的 載物室2的一部分。在圖示實施方式中，載物空腔2a被管座3a圍繞，管座3a 嵌接在一個設有載物室2的管體3上，物體在管體3中沿著流向F流動。被閥 座4a包圍的出口 4沿著垂直于流向F的方向貫穿管座3a的側壁延伸，閥座4a 可以通過閥體5密封。在圖示實施方式中，岡座4a朝向載物空腔2a，閥體5位 于載物空腔2a中并可在其中運動。閥體5連接在閥軸6上，閥軸6延伸穿過設 置于與出口 4相對的管座3a側壁上的密封口 7,并可在驅動8的驅動下沿著垂 直于流向F的雙箭頭方向A運動。
在載物空腔2a外，計量室9與出口4連接，計量室9的容積與所需抽取的 物體量相當或為其一部分。計量室9最好設置成圓柱狀，其內徑與出口 4的直 徑對應。計量室9于遠離出口 4 一側i殳有一個抽取口 10，抽取口 10的直徑與計 量室9的直徑、出口4的直徑相對應，出口4、計量室9和抽取口 IO對齊。抽 取口 10可以通過一個單獨設置的密封裝置(如滑動閥門)密封，也可以通過一個 抽取容器12的密封裝置ll(隨后詳細說明)密封。
抽取口 10上設有一個抽取容器12的對接裝置13，抽取容器12通過對接裝 置13連接于抽取口 10上并形成防液漏連接。對接裝置13與待連接的抽取容器 12相匹配，且最好設有一個氣動夾具。
計量室9中設有一個排放柱塞14,排放柱塞14覆蓋計量室9的橫截面，且 可以在計量室9中沿著雙箭頭方向B在出口 4和抽取口 IO之間運動。排;改柱塞14的外徑最好與出口 4的內徑相同。
排放塞柱14與岡體5形成一個雙座閥門，排放柱塞14由在閥體5的閥軸6 中貫穿延伸的柱塞桿15驅動。閥軸6呈中空設置，且連接于驅動8上形成氣壓 雙向馬區(qū)動。
柱塞桿15呈中空設置，其遠離排放柱塞14一端設有一個進入口 16,于遠 離計量室9 一端設有至少一個靠近排放柱塞14的排出口 17。柱塞桿15的外徑 顯著小于中空閥軸6的內徑，柱塞桿15和閥軸6之間形成一個流動區(qū)18，流動 區(qū)18設有一個設置于閥體5上的進入孔19和一個設置于載物空腔2a遠離閥體 5 —側的排出口 20。排出口 20不干涉閥軸6的移動，排出口 20最好可以設置 于閥軸6上并與閥軸6同軸移動。
當排放柱塞14位于從計量室9完全撤回的位置時，進入孔19立即被排放 柱塞14密封。在圖示實施方式中，閥體5的閥座5a沿徑向向內延伸過出口 4 的閥座4a，以使得排放柱塞14位于撤回位置時可以置于閥座5a上。
除了出口4，計量室9還設有一個進入開口 21;除了抽取口 10，計量室9 還設有一個排出開口 22。進入開口 21和排出開口 22沿著垂直于排放柱塞14的 移動方向B延伸，且可以被密封，進入開口 21和排出開口 22最好可以設置為 閥門。
用于對閥軸6的外側進行消毒的消毒裝置23置于閥軸6的密封口 7上，消 毒裝置23設有一個與載物空腔2a密封隔離的消毒室24，以及與消毒室24相連 的一個進氣道25和一個出氣道26。
計量裝置1的適當位置處設有熱傳感器27a、 27b和27c,以確保在消毒過 程中可以達到理想的消毒溫度，并保證在抽取操作中檢測到的物體的消毒程度 不致失真。第一熱傳感器27a監(jiān)控計量室9的溫度，第二熱傳感器27b監(jiān)控消 毒裝置23的溫度，第三熱傳感器27c監(jiān)控流動區(qū)18的溫度。根據(jù)本發(fā)明的其他實施方式，也可以在計量裝置1的其他適當位置處設置熱傳感器。
在未開始進行抽取l喿作前，計量裝置1位于圖1所示的閑置位置。閥體5 密封出口 4,排放柱塞14密封閥軸6的進入孔19，抽取口 10開啟或被其他裝 置(未圖示)密封或被抽取容器12已對接的密封裝置11密封。物體沿著流向F流 經載物室2和載物空腔2a,抽取容器12可以已經預消毒并填充有一定量的營養(yǎng)液。
如果需要抽取一定量的物體，首先對接抽取容器12，并對計量室9、抽取 容器12的密封裝置11、排放柱塞14朝向計量室9的一側進行消毒。為此，消 毒劑通過排出孔20進入計量室9,隨后通過進入開口 21排出，最好使用蒸汽和 /或冷凝物進行消毒。
如果抽取口 IO被密封，所使用的抽取容器12已經過消毒，可以在開始傳 輸物體時通過對載物室2或載物空腔2a的消毒實現(xiàn)對計量室9和其他與物體接 觸部件的初步消毒。
最好可以使用EP263 101所揭示的袋體作為抽取容器12。如圖3所示，抽 取容器12的密封裝置11設有一個可連接對接裝置13的填隙片lla，以及一個 用于密封填隙片11a的密封塞llb。密封塞llb自抽取容器12內密封填隙片lla， 且只能向內壓填隙片lla才能開啟抽取容器12。抽取容器12沒有可以提前消毒 的密封，只能在填充前進行消毒，尤其是密封裝置11的端面llc區(qū)域。才艮據(jù)本 發(fā)明的計量裝置l,填充前對密封裝置11和計量室9進行消毒，密封塞llb位 于填隙片lla中，端面11c形成計量室9的邊界。
消毒在適當?shù)臏囟认逻M行，最好可以在約120。下進行。
如果熱傳感器27a監(jiān)控到的計量室9的溫度低于消毒溫度，如約為40。，可 以開始進行計量操:作。由于計量室9緊靠載物室2或載物空腔2a，冷卻可以通 過流經的物體來實現(xiàn)。如圖2所示，為了計量操作，由閥體5和排放柱塞14組成的雙座閥門離開 出口4，物體可以流出載物空腔2a進入計量室9,閥軸6的進入孔19通過排放 柱塞14保持關閉。
當計量室9被填充后，封閉進入孔19的由閥體5和排放柱塞14構成的雙 座閥門整體回復至閥座4a并關閉出口 4。同時，閥軸6的外側運行經過其內流 動有消毒劑(最好是蒸汽/冷凝物)的消毒裝置23，因此沒有閥軸6未經消毒的區(qū) 域進入載物空腔2a。
當出口4被密封后，流入抽取容器12的物體被釋放，位于計量室9中的物 體在排放柱塞14的作用下被壓入抽取容器12。如果使用袋體密封，密封塞lib 在排放柱塞14或其他裝置(未圖示)的壓力作用下被壓出填隙片lla，以實現(xiàn)抽取 容器12的填充。在排放柱塞14的作用下自計量室9排放物體時，閥體5仍處 于密封出口4的位置，流動區(qū)18的進入孔19開啟。消毒空氣、消毒冷凝物或 蒸汽等消毒劑經進入口 16和排出口 17被引入柱塞桿15,填充排放柱塞14和出 口 4后的間隙，防止物體和/或未消毒空氣等被隨后吸入。
當物體被完全排放時，排放柱塞14移動至圖3所示的排放位置。在圖示實 施方式所示的排放位置，抽取容器12被密封，密封塞llb被壓回至填隙片lla 中。如果需要繼續(xù)將其他計量的物體填充至抽取容器12，抽取容器12仍然對接 在對接裝置13上。除此之外，也可以將已填充的抽取容器12拿走并重新替換 一個新的抽取容器12,或以其他方式密封抽取口 IO或讓抽取口 IO保持開啟。
排放柱塞14隨后4敬回至與閥座5a接觸的起始位置，同時，位于排放柱塞 14后的消毒劑經進入孔19 ^皮壓入流動區(qū)18并經排出孔20排出，對柱塞桿15 外部的消毒可以通過將消毒劑引入流動區(qū)18來實現(xiàn)。當排放柱塞14位于閥座 5a上時，可以對計量室9進行一個新的填充操作，或者如果抽取口 IO關閉，蒸 汽、冷凝物或無菌氣體等消毒劑可以通過進入開口 21進入計量室9，而排出開口 22保持關閉。在新的計量操作開始前，計量室9中的消毒劑通過排出開口 22 排放。
圖4至圖6所示為本發(fā)明抽取一定量物體的計量裝置100的第二實施方式， 其與第一實施方式描述的計量裝置1相似，除了以下的特別說明外，與圖1至 圖3中具有相同或相應標號的元件不再另行說明。
計量裝置100設有一個閥體50，閥體50設有一個比進入孔19大的中央進 入孔190。閥體50通過位于閥座4a上的閥面50a,以與前述密封方式相同的方 式密封貫穿載物空腔2a的側壁3a延伸至計量室9中的出口 4。
進入孔190通過一個排放柱塞140關閉，排放柱塞140的尺寸大于第一實 施方式中排;改柱塞14的尺寸。排放柱塞140最好可以設置成圓柱狀，且可以完 全填充位于出口 4與抽取口 10之間的計量室9。在圖示雙箭頭B方向，排放柱 塞140稍大于計量室9，排放柱塞140可以通過抽取口 IO運動至填隙片lla或 進入抽取容器12。沿著垂直于雙箭頭B的方向，排放柱塞140的寬度最好可以 略小于計量室9的寬度，以使得密封無需滑動超出閥座4a的邊界。進入孔190 的密封最好可以至少受到閥體50的密封環(huán)51的限制，密封環(huán)51還可以充當刮 刀，當排放柱塞140相對于閥體50運動時，密封環(huán)51可以清理排放柱塞140 的表面。
閥體50設有一個中空的閥軸60,排放柱塞140可以完全退回至閥軸60內， 以使得排放面140a可以至少與閥體50的閥面50a對齊。排放柱塞140最好可以 進一步運動至閥軸60內，以l吏得排i丈面140a自閥面50a向閥軸60內縮進距離 3。
排;故柱塞14(H殳有一個中空的柱塞桿150，柱塞桿150設有至少一個進入口 16和至少一個排出口 17。排出口 17靠近排放柱塞140與排放面140a相對的一 端，并連接閥軸60與柱塞桿150之間的流動區(qū)180。閥軸60設有一個排出孔120，以用于清空流動區(qū)180。
與第一實施方式相同，設有中空閥軸60的閥體50與排放柱塞140同軸設 置且可移動，在驅動8的驅動下可以同時或單獨沿著共同的軸運動。
需要注意的是，如果載物室2設置成管體，載物室2圍繞閥體50和閥軸60 可設有一個物體的分流道，以使得流經計量裝置100的物流F不會減少。
下面結合圖4至圖6詳細說明本發(fā)明計量裝置100第二實施方式的操作。
如果需要^f吏一定量的物體從載物空腔2a流入計量室9,并自計量室9進入 抽取容器12,驅動8使得閥體50及其閥軸60和排放柱塞140及其柱塞桿150 自出口4提升，最好同時提升，物體流入并填充位于閥座4a和閥面50a之間的 計量室9。隨后，閥體50和排放柱塞140最好同時朝著出口 4方向移動，以使 得閥面50a重新回到閥座4a上。當計量室9凈皮閥體50關閉時，物體^皮壓入計量 室9。由于液體不可壓縮，通過^f吏排放柱塞140招i回至閥軸60內距閥面50a — 定的距離a(最好可以是幾毫米)，可以減小或避免對液體的壓縮。
如果計量室9被填滿且出口 4關閉，抽取口 IO被打開，如第一實施方式所 描述，通過移動排放柱塞140物體通過進入孔190被排放。在排放柱塞140的 移動過程中，消毒劑，最好是消毒蒸汽，經過進入口 16和排出口 17進入流動 區(qū)180，并填充中空閥軸60中排放柱塞140后的區(qū)域。
在排放操作的結尾，排放柱塞140進入抽取口 10,并最好可以穿過填隙片 lla適當進入抽取口 10。因此，可以確保填隙片lla上沒有殘留的物體，密封塞 llb或袋體可以緊緊地密封在填隙片lla中。
當預定量的物體被排放后，排放柱塞140向回運動，同時填隙片lla被抽取 容器12的密封塞lib密封。在向回運動的過程中，排放柱塞140經過密封環(huán)51 并刮除排放柱塞140表面殘留的物體。閥體50仍位于封閉出口 4的位置，直至 排放柱塞140及其排放面140a再次進入進入孔190。當排放柱塞14向回運動時，消毒劑同時通過排出孔120被壓出流動區(qū)180。計量裝置IOO此后一直保持在出 口4密封的位置，直到進行其它抽取的物體操作。
計量室9的消毒如本發(fā)明第一實施方式所描述，首先，使用冷凝物收集器 中的冷凝物進行預沖，以去除計量室9壁上因排放柱塞140寬度較小所導致的 物體殘留；隨后，用蒸汽進行消毒。對位于密封口 7中的中空閥軸60外側進行 的消毒如本發(fā)明第一實施方式所述，用流動區(qū)180中的蒸汽對排放柱塞140的 外側進行消毒，流動區(qū)180中的蒸汽也可以同時對密封環(huán)51進行消毒并潤滑密 封環(huán)51。當排放柱塞140撤回時，計量室9中可以通入消毒空氣或其他消毒劑。
作為本發(fā)明上述#:作方法的變更，本發(fā)明的計量裝置l、 IOO也可以用于填 充體積量為計量室9容積若干倍的物體，此時，出口4只需保持開啟一段時間， 直至所需量的物體進入抽取容器12。本發(fā)明的計量裝置l、 IOO也可以用于填充 車輛容器或其它類型的抽取容器，本發(fā)明的計量裝置l、 IOO還可以用于從各種 容器中抽取物體。此外，根據(jù)實際需要，本發(fā)明中的閥門和/或閥座的設置排列 及其驅動方向也可以進行變更。
權利要求
1、一種從載物空腔(2a)，尤其是管體，中抽取一定量物體的計量裝置(1)，其包括一個密封載物空腔的出口(4)的閥體(5)和一個計量室(9)，其特征在于計量室沿著流向臨近出口且設有一個抽取口(10)，計量室設有一個可相對于閥體同軸運動的排放柱塞(14)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的計量裝置，其特征在于所述閱體(5)設有一個進 入孔(19),進入孔可以被排放柱塞(14)密封。
3、 根據(jù)權利要求2所述的計量裝置，其特征在于所述載物空腔(2a)的出 口(4)、計量室(9)、抽取口(10)以及閥體(5)的進入孔(19)相互對齊。
4、 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述抽取 口 (IO)上設有一個用于對接抽取容器(12)的對接裝置(13)。
5、 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述計量 室(9)設有至少一個消毒口(19， 21, 22)。
6、 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述載物 空腔(2a)接有一個與出口(4)相對的密封口(7)以驅動閥體(5)，密封口處設有消毒 室(24)。
7、 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述閥體 (5)連接有 一個中空的閥軸(6)。
8、 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述排放 柱塞(14)與閥體(5)形成一個雙座閥門。
9、 根據(jù)權利要求8所述的計量裝置，其特征在于所述閥體(5)連接有一個 中空的閥軸(6)，流動區(qū)(18)經過閥軸(6)延伸進入計量室(9)。
10、 根據(jù)權利要求9所述的計量裝置，其特征在于所述排放柱塞(14)設有 一個柱塞桿(15)，柱塞桿貫穿中空的閥軸(6)延伸。
11、 根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述排 放柱塞(14)設有一個中空的柱塞桿(15)，流動區(qū)(18)經過柱塞桿延伸進入計量室 (9)。
12、 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述閥 體(50)設有一個中空的閥軸(60),排放柱塞(140)收容于閥軸中且形成滑動密封。
13、 根據(jù)權利要求12所述的計量裝置，其特征在于所述排放柱塞(140) 呈圓柱狀，軸向長度大于直徑。
14、 根據(jù)權利要求12或13所述的計量裝置，其特征在于所述排放柱塞(140) 的軸向長度等于或大于計量室(9)的軸向長度。
15、 根據(jù)權利要求12至14中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述 排放柱塞(140)可撤回至閥體(50)的進入孔(19)后并進入中空的閥軸(60)。
16、 根據(jù)權利要求12至15中任一項所述的計量裝置，其特征在于所述 排放柱塞(140)設有一個中空的柱塞桿(l50),流動區(qū)(180)經過柱塞桿延伸入中空 的閥軸(60)。
17、 一種從載物空腔(2a),尤其是管體，中抽取一定量物體的計量方法，其 中， 一定計量的物體通過計量室(9)抽取，并通過一個可被閥體(5，50)密封的出口 (4)抽出載物空腔，其特征在于包括以下步驟通過閥體與可相對閥體同軸運動的排放柱塞(14， 140)的相互作用計量抽取 物體；通過閥體和排放柱塞的運動開啟計量室的出口，物體被引入計量室后出口 密封；排放柱塞相對閥體運動進入計量室，閥體保持出口密封，以通過抽取口(io)將物體計量壓入抽取容器(12)。
18、 根據(jù)權利要求17所述的計量方法，其特征在于所述排放柱塞(140) 在密封出口(4)之前撤回至閥體(50)的進入孔(19)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從載物空腔中抽取定量物體的計量裝置，其設有一個用于密封出口的閥體(5)和一個計量室(9)，計量室沿著流向靠近出口且設有一個單獨的抽取口。本發(fā)明還公開了一種從載物空腔中抽取定量物體的計量方法。
文檔編號G01N1/20GK101427111SQ200780013623
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權日2006年4月12日
發(fā)明者漢斯·彼得·威爾德, 沃夫岡·蒂夫茨 申請人:英達格工業(yè)設備股份有限公司