CN101520407B

CN101520407B - 用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置

Info

Publication number: CN101520407B
Application number: CN2008101797256A
Authority: CN
Inventors: A·邦巴赫; P·舍夫勒
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: US20090237655A1; US8092763B2; DE102007058806A1; CN101520407A

Abstract

本发明涉及一种用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置，具有用于轴向装入玻璃器皿(3)的井状结构(2)和用于将玻璃器皿(3)压紧在井状结构(2)的至少一个壁面(4、5)上的元件，这些元件包括至少一个由一相对于井状结构(2)位置固定地设置的磁体(12)和一相对于此可移动的磁体(13)组成的布置结构，所述磁体这样定向，使得可移动的磁体(13)试图占有一个相对于位置固定的磁体(12)的确定的位置，在该位置处可移动的磁体(13)至少部分地嵌入到井状结构(2)中。

Description

用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置。

背景技术

为了在光谱计、光度计或其它光学测量仪器中的分析，在玻璃器皿中填充液体样本。玻璃器皿具有用于光射束穿过的平面平行的侧壁。玻璃器皿必须精确地定位在光学测量仪器的光学光路中，以便得到系统的和随机的测量偏差小的测量结果。为此，光学测量仪器具有玻璃器皿井状结构(以下称为：“井状结构”)，光学光路横向穿过该井状结构分布。通过轴向装入至井状结构的底部，玻璃器皿被置于光学光路中的想要的位置处。井状结构通常具有矩形横截面，用以接纳具有箱形轮廓的玻璃器皿。最常用的光谱计和光度计具有横截面为12.5mm×12.5mm的井状结构。根据仪器的不同，光射束在井状结构底部上的高度在8.5mm至20mm变化。在“标准玻璃器皿”中，横截面和高度与最常用的光学测量仪器的井状结构的上述尺寸相匹配。

用于一次使用的玻璃器皿(“一次性玻璃器皿”)具有很大的尺寸和形状偏差。这特别适用于外尺寸。这些偏差不利地影响玻璃器皿在光学测量仪器的井状结构中的定位精度。

在已知的光度计中，由金属制成的滚轮被在井状结构的壁的通孔中的弯曲弹簧压紧在玻璃器皿的棱边上。由此使玻璃器皿限定地贴靠在井状结构的壁上，并改善了在光学光路中的定位精度。当玻璃器皿引入井状结构中时，滚轮克服弯曲弹簧的弹性回复力大致侧向偏转。这要求使用者在手动操作时施加一定的力。此外，弹簧力使玻璃器皿变形，由此会不利地影响定位精度。此外，在由塑料制成的玻璃器皿中会产生磨损。由石英玻璃制成的玻璃器皿是易碎的，并会由于负载而破裂或断裂。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于，提供一种用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置，该装置便于应用、改善定位精度并使玻璃器皿负荷较小。

所述目的通过具有权利要求1所述特征的装置来实现。在从属权利要求中给出了本装置的有利的改进方案。

按照本发明的、用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置具有：

-用于装入玻璃器皿的井状结构，

-用于将玻璃器皿压紧在井状结构的至少一个壁面上的元件，所述元件包括至少一个由一相对于井状结构位置固定地布置的磁体和一能相对于该磁体移动的磁体构成的结构，所述磁体这样定向，使得该可移动的磁体试图占有一相对于位置固定的磁体的确定的位置，所述可移动的磁体在该位置处至少部分地嵌入到所述井状结构中。

在按照本发明的装置中，光学光路或者说光射束横向穿过井状结构延伸。玻璃器皿的外尺寸以已知的方式与井状结构的内尺寸相协调。井状结构优选具有对于标准玻璃器皿通用的尺寸。当没有玻璃器皿装入井状结构中时，可移动的磁体占有相对于位置固定的磁体的确定的位置。在此，可移动的磁体至少部分地嵌入到井状结构中。当引入井状结构中时，玻璃器皿碰到可移动的磁体。可移动的磁体偏离玻璃器皿，但其中该磁体由于作用在可移动的磁体和位置固定的磁体之间的磁力而倾向于返回确定的位置。因而，可移动的磁体在玻璃器皿上施加一个力。通过该力将玻璃器皿压在井状结构的至少一个壁面上。由此实现对玻璃器皿的可重复的、精确的定位。

所述定位特别轻柔地进行。与其中滚轮仅能横向于玻璃器皿的引入轴线在弯曲弹簧上偏移的传统装置相比，可移动的磁体能在横向于引入轴线的方向上以及在引入轴线的方向上偏移。偏移运动在位于由横向于引入轴线的和在引入轴线方向上的偏移运动限定的平面内的所有方向上是可行的。偏移运动的附加自由度使得玻璃器皿较舒适地装入。玻璃器皿与可移动磁体之间的接触是软的，因而对于玻璃器皿比在传统装置中更轻柔。避免了玻璃器皿的磨损和损坏。由于小心的力引导，减小了玻璃器皿的变形，因而改善了定位精度。由于在玻璃器皿井状结构中发生磨损或污染或者说由于在玻璃器皿井状结构中较少发生磨损或污染以及改善的定位，改善了该光学测量仪器的测量精度。此外，磁体的空间需求比在传统装置中对于具有弯曲弹簧的滚轮的空间需求小。磁体布置结构的装配也比具有弯曲弹簧的滚轮的装配简单。

井状结构可由完全或者部分地界定该井状结构的壁或者其它元件/结构限定。用于界定井状结构的元件在侧面不必完全封闭该井状结构。特别是对于光学光路，井状结构具有通孔。按照一种设计方案，井状结构具有至少两个彼此垂直定向的、相邻的壁面。这些壁面可限定具有正方形横截面的井状结构的两侧。井状结构的其余边界可由用于压紧玻璃器皿的元件形成，这些元件将玻璃器皿压紧在两个彼此垂直定向的壁面上。为此，例如设有用于相对于这两个彼此垂直定向的壁面之间的角径向压紧的元件。

按照另一种设计方案，用于界定井状结构的元件具有三个或四个壁面，其中每两个相邻的壁面彼此垂直定向。用三个或四个壁面可完全或者部分地侧面界定具有正方形横截面的井状结构。如果壁面在侧面完全包围井状结构，则这些壁面可具有用于可移动磁体的通孔。

按照一种设计方案，井状结构位于壳体中或者位于壳体的一部分中。井状结构例如设计成实心壳体壁的凹陷或凹部，或者壳体壁上的箱形突出部。

所述装置原则上可具有多个可移动的磁体，这些磁体在不同的和/或相同的方向上作用在装入井状结构中的玻璃器皿上。例如，可在井状结构的相邻的、彼此垂直定向的侧面上设有两个可移动的磁体，使得它们压在具有矩形横截面的玻璃器皿的相邻侧壁上，以便将玻璃器皿的相对侧壁压在井状结构的相邻壁面上。按照一种优选的设计方案，可移动的磁体在井状结构的一个角上嵌入到井状结构中。因此，可移动的磁体压到装入的玻璃器皿的一个角上并将该玻璃器皿压靠在井状结构的径向对置的角或者邻接的壁面上。所述装置有利于可重复的、精确的定位，仅用一个由一个可移动的磁体和一个位置固定的磁体组成的布置结构就够用了。

原则上，也可以在玻璃器皿的装入方向上、在井状结构上分布地布置多个由一可移动的磁体和一位置固定的磁体组成的布置结构。

位置固定的磁体和可移动的磁体可构造成不同的。按照一种优选的设计方案，位置固定的磁体和/或可移动的磁体具有圆柱形和/或圆环形横截面。圆柱形或圆环形的可移动的磁体具有这样的优点，即该可移动的磁体能在玻璃器皿的外壳上滚动，由此能更轻柔地引入该玻璃器皿。

磁体可以是电磁铁。该磁体优选是永磁铁。其例如由铁、镍和铝连同辅料钴、锰和铜的金属合金组成。也可使用由“稀土”例如钐-钴或者钕-铁-硼组成的特别强的磁体。

按照另一种设计方案，为特别轻柔地将玻璃器皿装入井状结构中，可移动的磁体具有可转动地支承的滚轮，该滚轮嵌接到由用于界定受界定的元件的井状结构中。在装入玻璃器皿时，滚轮在玻璃器皿的外壳上滚动，因此进一步减小了摩擦和磨损。按照一种设计方案，可移动的磁体为了支承滚轮而具有销，滚轮可转动地支承在该销上。按照另一种设计方案，滚轮由塑料制成。由此进一步减小了滚轮与玻璃器皿之间的摩擦。

最后，按照一种设计方案，可移动的磁体布置在壳体的空腔内，该空腔允许相对于位置固定的磁体在玻璃器皿轴方向和横向于此的方向上的运动。按照另一种设计方案，该空腔具有边界，这些边界阻止可移动的磁体偏离位置固定的磁体这么远，使其不再能自动返回所述确定的位置。

附图说明

下面根据实施例的附图更详细地说明本发明。图中：

图1示出装置从斜上方和右侧观看的透视图，其中取下井状结构的前壁并且装入玻璃器皿；

图2示出在位置固定的磁体的固定区域内剖开的所述装置的透视图；

图3示出所述装置从左前侧的透视图；

图4示出所述装置的俯视图。

具体实施方式

按照本发明的装置具有一壳体1，该壳体在图中仅被部分示出。在壳体1中形成有用于轴向装入箱状玻璃器皿3的井状结构2。该井状结构2在壳体1中具有三个壁面4、5、6，其中各相邻的壁面4、5、6相互垂直地定向。用于界定井状结构2的第四壁面由一块板形成，该板用螺栓固定在壳体1的前侧上并在图1至3中未示出。该壁面在图4中以附图标记7表示。

壳体1具有一个带有通向井状结构2的通孔9的凹部8。该凹部8具有直径较小的圆柱形部分10和直径较大的另一圆柱形部分11，它们相互邻接。该另一圆柱形部分11设置在通孔9旁边，而圆柱形部分10位于壳体1中的较深处。圆柱形部分10、11具有同轴的中轴线。圆柱形部分10、11的中轴线垂直于穿过井状结构2的对角线定向。

在圆柱形部分10中设有一磁体12。该磁体12被压入圆柱形部分10中并粘接在其中，因此其位置固定地设置在壳体1中。圆柱形磁体10的尺寸这样确定，使其略微伸入所述另一圆柱形部分11中。

在圆柱形部分11中设有可移动的圆柱形磁体13。该可移动的磁体13的直径与位置固定的磁体12的直径一致。磁体12、13在端侧上具有其磁极。它们通过异性磁极贴靠在相互面对的扁平端侧上。

因为磁体13布置在凹部8的、直径较大的部分10中，所以其可相对于磁体12侧向移动。但所述可移动的磁体13试图使其轴线与磁体12的轴线同轴地定向。

可移动的磁体13支撑一例如粘在磁体13上的销14。一由塑料制成的滚轮15可转动地支承在销14上。滚轮15的外径这样选择，使得该滚轮15部分地伸入井状结构2中。

当玻璃器皿3装入井状结构2中时，玻璃器皿3碰到滚轮15。因此，可移动的磁体13横向于井状结构2的轴线在方向16上和/或方向17上偏离井状结构2的轴线。可移动的磁体13试图返回其初始位置，因此滚轮15将玻璃器皿压在壁面4、5上。当玻璃器皿3插入直到井状结构2中的底部(未示出)或下面的止挡部上时，其因而被滚轮15牢固保持在壁面4、5上的限定位置处。

滚轮15可在两个方向16、17上或者在由这些方向确定的面内偏移。由于磁体13的舒缓的偏移运动，对于玻璃器皿3的位置固定比在传统的定位装置中更轻柔。为此，玻璃器皿3仅被轻微加载，因为滚轮15在装入时在玻璃器皿2上滚动。通过由塑料制成的滚轮15进一步减小了玻璃器皿的负载以及与此有关的磨损或损坏。

如果玻璃器皿3被从井状结构2中拉出，则可移动的磁体13自动返回其初始位置，在该初始位置处磁体12、13同轴布置。井状结构2便准备好接纳另一个玻璃器皿3。

Claims

1.一种用于在光学测量仪器的光学光路中定位玻璃器皿的装置，具有

-用于轴向装入玻璃器皿(3)的井状结构(2)，以及

-用于将玻璃器皿(3)压紧在井状结构(2)的至少一个壁面(4、5)上的元件，所述元件包括至少一个由一相对于井状结构(2)位置固定地设置的磁体(12)和一相对于位置固定的磁体可移动的磁体(13)组成的结构，各磁体(12、13)这样定向，使得可移动的磁体(13)试图占有一个相对于位置固定的磁体(12)的确定的位置，在该位置处可移动的磁体(13)至少部分地嵌入到井状结构(2)中，

-所述位置固定的磁体(12)和可移动的磁体(13)是圆柱形的或圆环形的并且通过异性磁极贴靠在相互面对的扁平的端侧上，所述位置固定的磁体(12)位置固定地设置在壳体(1)的凹部(8)中，并且如果所述位置固定的磁体(12)和可移动的磁体(13)的轴线相互同轴地定向，所述可移动的磁体(13)穿过凹部(8)的通向井状结构(2)的通孔(9)嵌入到井状结构(2)中。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述井状结构(2)具有至少两个彼此垂直定向的、相邻的壁面(4、5)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，所述装置在壳体(1)或者壳体的一部分中具有所述井状结构(2)。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述可移动的磁体(13)在井状结构(2)的一角上嵌入到井状结构(2)中。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述可移动的磁体(13)具有一销(14)，在该销上可转动地支承滚轮(15)。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述滚轮嵌入到井状结构(2)中。

7.根据权利要求5所述的装置，其中所述滚轮(15)由塑料制成。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述可移动的磁体(13)设置在壳体(1)的空腔(11)内，该空腔允许所述可移动的磁体相对于所述位置固定的磁体(12)沿井状结构(2)的方向和横向于此的方向的运动。