CN101707941B - 用于混合多个实验室容器的内容物的多站式装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特别是用于混合实验室容器的内容物的一种多站式混合装置(2)，该装置具有至少两个插座适配器(4、6、8、10)，各自具有一个支架，该支架用于接收多个容器，特别是多个实验室容器，而特别是在多个可交换的块中(13、14、16、18)，以及一个驱动器(22)，通过该驱动器每个插座适配器可以置于一种混合运动中，该运动具有同样的角速度，这样，在多个水平面中，这些插座适配器的每一个点以同样的半径、同样的角速度，以及同样的角位置围绕一个对应的中心进行一种圆形运动(圆形的、平移的、振荡的混合运动)，其特征在于这些插座适配器的起始位置在该混合运动的方向上被旋转了某一角度，从该起始位置这些插座适配器可以被该驱动器置于该圆形的、平移的、振荡的混合运动中，这样，在混合运动过程中发生的不平衡至少部分地相互补偿。

Description

用于混合多个实验室容器的内容物的多站式装置

技术领域

本发明涉及特别是用于混合多个实验室容器的内容物的一种装置，该装置带有至少两个适配器板，每个适配器板带有一个支架，该支架用于容纳多个容器，特别是在可交换的保温块中的多个实验室容器；并且带有一个驱动机构，通过该机构在一个混合运动中这些适配器板能够各自以同样的角速度被驱动，该混合运动在一个水平面中以一个圆形的、平移的方式振荡。 

背景技术

人们充分地熟知在其中使多个容器的内容物得到混合的多种混合装置。特别是对于实验室而言，存在着还能够由于以下事实对小量的液体进行混合的多种混合器，即小容器也是以数十、数百或者甚至数千计的非常大的组而组合在合适的支架之中，这些支架被称为“可交换的保温块”。这种可交换的保温块还有这些反应容器可以进行标准化。例如，存在着0.2ml、0.5ml、1.5ml以及2.0ml容量的反应容器、以及对其进行了标准化的对应的合适的可交换保温块。另外，例如，存在着多种可交换的保温块，它们用于低温管、用于Falcon管(1.5ml以及50ml)、用于玻璃容器以及玻璃烧杯、用于微量滴定板(MTP)、用于深孔板(DWP)、用于玻片、并且用于带有96个孔的PCR板。这个列表不是穷尽的，但是它指出了存在的多种实验室容器，并且混合器应该是适合于这些容器的。为此目的，存在着调节所谓“覆盖区”的标准以及规则，即可交换的保温块的基础结构。 

因为这些可交换的保温块在原则上是以将单个的容器从上面插入它们之中的方式被设计的，所以已经为这些已知的混合器确立了一种混合运动，该混合运动以一个圆形的以及平移的方式振荡并且基本上发生在一个水平面中。为此目的，在这些已知的混合器中，一种电动的不平衡的驱动器通常要负责在这种圆周运动中驱动一个“台子”。为此，人们已知所述的台子要以不同的方式来进行安装。例如，已知在两个水平的方向上在多个线性的滚动轴承(所谓的球面衬)中的安 装，然而薄膜铰链支撑件也是已知的。可替代地，还存在电磁安装或者使用压电元件的安装，这些压电元件各自也同样能够被用做一个驱动器。 

EP 1201297A1披露了用于多个样品容器、特别是还用于多个微量滴定板的一种摇动器装置，该装置具有用于每一个样品容器支撑台的至少一个专用的电磁驱动机构。 

这种混合器通常在200rpm到1500rpm的旋转频率被驱动。已知该混合运动的频率可以基于对混合材料的混合要求而进行设置，但是也可以基于机械混合参数而设置。 

已经证明，特别是在大型实验室操作中，使用已知的如多站式混合器是有用的。因此，例如，美国专利5,372,425披露了用于多个样品容器的一种多平台摇动器装置。特别是对于可交换的保温块，这些装置特别适合于容纳几个可交换的保温块，同时适合于混合实验室容器，并且因此适合于在一个混合运动中同时驱动更大数目的实验室容器。在美国专利说明书3,310,292中披露了带有用于一个单一的混合器板一个驱动机构的一种摇动器装置，该混合器板能够容纳用于多个容器的四个支架。相比之下，来自EP 1201297A1的摇动器装置在一个实施方案中具有几个容器支撑台，各自带有自己的驱动机构。 

发明内容

该不平衡的问题实体性地产生自所说明的圆周混合运动。这个问题是由一个合适地安放的配重来解决的，该配重与转动驱动的适配器板相联系并且为了补偿不均衡也要进行转动。即使在一种单站式混合器中，这个类型的配重表示为一个额外的结构部分，该部分在装配过程中必须要被调整并且进一步增加了该装置的整体重量。可以说，在多站式混合器中，这个问题随着多站式混合装置的适配器板的数目加倍。 

相比之下，本发明的目的是提供一种多站式混合装置，该装置得到了对不平衡的补偿、并且是更轻的、并且是高效节能的、并且由更少的部件组成。 

这个目的是通过具有权利要求1的特征的一种混合装置来实现的。在从属权利要求中列出了多个优选的实施方案。 

根据本发明，特别是用于混合多个实验室容器的内容物的一种混合装置配备有一个适配器板以及一个驱动机构。该适配器板具有一个支架，该支架适合于容纳多个容器。优选地这是要说明这些容器可以按以下方式被插入适配器板的支架之中，即在该混合运动过程中的不受到干扰的操作过程中它们不会自行被释放，在该混合运动中可以使用驱动机构来驱动适配器板。优选地，该适配器板的支架满足特别的标准，特别是对于连接尺寸，特别是在多个可交换的保温块中用于多个实验室容器。 

根据本发明的混合装置的驱动机构在一种混合运动中可以移动该适配器板，该混合运动以一个圆形的并且平移的方式在一个平面中振荡。换句话说，“以一个圆形的并且平移的方式振荡”能够通过这样的事实被描述，即在根据本发明的这种混合运动中，在多个水平面中，该适配器板的每个点以同样的半径、同样的角速度以及同样的角位置围绕一个对应的中点执行一种圆周运动。该混合运动发生在多个水平面中，其结果是容纳在这些适配器板中的多个可交换的保温块以一个可靠的操作方式进行混合，以使在它们之中的多个反应容器直立地安排。 

根据本发明的装置的特征为，适配器板的起始位置围绕它们的对应的转动中点彼此相对地转动，特别是以这样的方式，即，在操作过程中由它们的对应的圆周混合运动产生的不平衡至少部分地得到了补偿，从这些起始位置它们以相同的角速度开始了该圆形的、平移的、振荡的混合运动。 

“彼此相对地转动”旨在表示，在该圆周混合运动的开始时，一个适配器板的起始位置从其他适配器板的起始位置关于对应的该混合运动的转动中点偏离了限定的角度。 

为此目的，特别地，优选该混合装置的驱动机构以同样的转动方向驱动这些适配器板。 

更优选的是，在根据本发明的装置的一个平面视图中，在一个想象中的圆上镜像对称地和/或均匀地安排这些适配器板。例如，四个适配器板不仅关于一条对称线、而且关于一个第二条对称线(与该第一条对称线成直角)是镜像对称的。或者，例如，三个适配器板优选地形成一个等边三角形，然后在这些适配器板关于三条对称线被镜像对称地安排的情况下，三个适配器板以彼此成120°放置，并且被均匀地安排在一个想象中的圆上。这四个适配器板可以被彼此相对地安排在一个想象中的矩形的角上，就是说关于彼此成直角的两条对称线彼此镜像地对称。在此，也有可能是这四个适配器板的一个正方形安排，这样这些适配器板(也像在三个适配器板中一样，这三个板的转动轴线被安排形成一个等边三角形)被均匀地安排在一个想象中的圆上。可以提到的另一个实例是包括六个适配器板，这些适配器板可以形成一个均匀六边形。 

例如以上述方式在该混合装置上的安排，这些适配器板的起始位置(从这些起始位置它们以相同的角速度开始混合运动)围绕它们的对应的转动中心彼此相对地转动了一个角度，该角度优选地是将360°除以适配器板的总数而计算出来的。例如，四个适配器板因此彼此相对地转动90°，三个适配器板为120°，六个适配器板为60°。为了再次强调它，“彼此相对地转动”旨在表示，在该圆周混合运动的开始时，一个适配器板的起始位置从其他适配器板的起始位置关于对应的转动中点偏离了限定的角度。 

然而，特别是当这些适配器板按照所描述的方式安排时，这些直径上相对的适配器板的起始位置彼此相对地转动180°是特别合适的。例如，在大致安排在一个矩形上的六个适配器板(四个在该矩形的角上，另外两个各自在该矩形的一个长边的中点上)的情况下，在这些角上彼此对角相对放置的两对适配器板彼此相对地转动180°，在该矩形的长边的中点上彼此相对放置的这对适配器板也同样。然后，优选 地，从一对到另一对的起始位置再次相差60°。 

一般而言，将要注意的是，根据本发明而实现的不平衡的补偿可以按一种理想的方式不实体上作用，因为这些适配器板可以由不同的负载物来承载。因而，根据本发明，它的优点是，根据本发明至少部分地彼此补偿了不平衡并且/或至少在转动阶段减少了不平衡。 

附图说明

下面参考多个附图描述本发明的另外的优点以及特性，这些附图描述了本发明的一个说明性实施方案。 

图1示出了根据本发明的带有四个适配器板的一个混合装置的一个三维视图； 

图2示出了根据图1的装置的四个适配器板的一个示意平面图；并且 

图3示出了该驱动机构的以及根据图1的装置的四个适配器板的轴承的一个平面视图，没有在混合运动的方向上的本发明的转动； 

图4示出了根据图2的四个适配器板中的一个板的一个示意平面图，以展示该圆形的、平移的、振荡的混合运动；并且 

图5示出了根据图2的四个适配器板中的一个板的一个示意平面图，以展示在混合运动的方向上的本发明的转动的起始位置。 

具体实施方式

在图1中，能够看到带有四个框架形的适配器板4、6、8以及10的一个混合装置2，这些适配器板被安排在顶端并且各自具有一个支架，该支架用于容纳可交换的保温块12、14、16以及18。通过在混合装置2的一个壳体20内部的一个驱动机构，每个适配器板在一个混合运动中能够被驱动，该混合运动以每个适配器板4、6、8以及10的同样的角速度发生，这样，在一个水平面中，一个对应的适配器板的每一个点以同样的半径、同样的角速度以及同样的角位置围绕一个对应的中点执行一种圆周运动(圆形的、平移的、振荡的混合运动)。为 此目的，在混合装置2中提供的驱动机构22、以及这些适配器板4、6、8和10的轴承24、26、28和30在图3中被示出，并且在图4中可见该圆形的、平移的、振荡的混合运动的一个示意图。 

首先参见图4：在该圆形的、平移的、振荡的混合运动(混合装置2的这些适配器板4、6、8以及10中的每一个的混合运动；为了举例示出了适配器板10)中，如在图4中可见，该适配器板(为了举例，顶端左手边的角L以及右手边的角R还有该适配器板的重心S被突出显示)的每个点以同样的半径、同样的角速度以及同样的角位置围绕一个对应的中点M_L、M_R以及M_S在水平面(图4中的绘图平面)中在一个圆形的线路(由圆形轮廓的三个箭头示出)上移动。 

图3示出了根据图1的混合装置2的驱动机构22的内部构造的一个平面视图(没有在该混合运动的方向上的这些适配器板的起始位置的本发明的转动)。该图特别清楚地示出了轴承24、26、28和30以及驱动机构22是如何允许这些适配器板4、6、8和10相对于装置20的其余部分(在该装置上还固定了用于这种混合运动的驱动发动机18)的上述混合运动的；每个适配器板4、6、8和10经由轴承24、26、28和30、通过相对于该装置的其余部分带有在x方向上的一个自由度的一个薄膜铰链安排25以及带有在y方向上的一个自由度的一个薄膜铰链安排27被安装。这允许了皮带驱动器22在根据图4的圆形的、平移的、振荡的混合运动中在一个水平面(图2到5的绘图平面)上移动这些适配器板4、6、8和10，而这些薄膜铰链支撑件不允许任何大的运动超出该水平面。 

从根据图2的示意的水平视图中将看到，这四个适配器板4到10在同样的方向中转动(在这些适配器板的重心S处的小箭头指出了该对应的转动运动)。还将看出，这些适配器板4到10的重心的转动运动的中点M_S被安排在一个想象中的矩形32的拐角点上。因为在这些适配器板4到10之间的间距具有分米数量级的大小，所以当该转动运动 的半径具有分米数量级大小(在彼此实际的关系中，不是在图3的夸大的示意性描述中)时，根据本发明这些适配器板4到10的这种安排可以优选地被称为“在平面示意图中基本上镜像对称”，即相对于彼此成直角延伸的对称线34、36。 

最后还可以看出，这四个适配器板4到10的起始位置是“彼此相对地转动”：这些适配器板从在每种情况中彼此相对地转动90°的起始位置开始它们的混合运动(由在重心S处的小箭头指出)，即根据优选的计算，该计算是根据本发明将360°除以适配器板的总数。直径上相对的适配器板4、10的重心S彼此相对地转动180°，两个其他的直径上相对的适配器板6、8的重心S也同样，并且这些适配器板对4、10以及6、8总是关于它们的对应的转动中点M_S彼此相对地依次转动90°。 

为了再次通过实例“彼此相对转动90°”展示，参见图5。适配器板8的起始位置由点线示出，而适配器板4的起始位置由实线示出。它可以看出，适配器板4(的重心)相对于适配器板8(的重心)(围绕重心的转动中点M_S指出)转动90°。 

因此，减少不希望的不平衡的本发明的效果是从在水平面中的该圆形的、平移的、振荡的混合运动(因此，在该实例中所示的，机械地从根据图3的薄膜铰链支撑件所引起的每个适配器板4到10的两个平移自由度(在水平的运动平面的x方向以及y方向上)，在其中这些适配器板4到10通过皮带驱动器22被旋转地驱动(如根据图2示意性地所示)连同在该实例中所示的彼此相对地转动了90°的这些适配器板的起始位置的本发明的转动得到的。 

Claims (5)

1.一种多站式混合装置（2），用于混合多个实验室容器的内容物，带有

至少两个适配器板（4、6、8、10），各自带有一个支架用于容纳在多个可交换的保温块中的多个实验室容器（12、14、16、18），

这些适配器板的多个轴承（24、26、28、30），通过这些轴承，每个适配器板由相对于该装置的其余部分带有在x方向上的一个自由度的一个薄膜铰链安排以及带有在y方向上的一个自由度的一个薄膜铰链安排被安装，以及

一个共同的驱动机构（22），通过该驱动机构，引导在该轴承中的这些适配器板的每一个能够在一个混合运动中被驱动，该混合运动以同样的角速度发生，这样，在多个水平面中，该适配器板的每一个点以同样的半径、同样的角速度、以及同样的角位置围绕一个对应的中点执行一种圆形的、平移的、振荡的混合运动，

其特征在于，

这些适配器板的起始位置在该混合运动的方向上在它们对应的角位置中彼此相对地被转动了一个角度，从这些起始位置这些适配器板能够在该圆形的、平移的、振荡的混合运动中被该驱动机构驱动，这样，在该混合运动过程中的不平衡至少部分地得到补偿。

2.如以上权利要求所述的混合装置，其特征在于该驱动机构在同一旋转方向上驱动这些适配器板。

3.如以上权利要求之一所述的混合装置，其特征在于这些适配器板，以一个平面视图来看，是镜像对称地和/或在一个圆形中均匀地进行安排的。

4.如权利要求1或2所述的混合装置，其特征在于该至少两个适配器板的起始位置彼此相对地被转动了一个角度，该角度是将360°除以适配器板的总数而计算出来的。

5.如权利要求1或2所述的混合装置，其特征为一个偶数的适配器板，并且其特征为以下事实，即这些沿直径安排的适配器板的起始位置彼此相对地经过了180°的转动。

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