CN102057278A - 用于夹持反应试杯的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于夹持反应试杯的装置，尤其在用于分析化学或生物样本的自动器具中，所述装置包括由槽形截面部件(18)形成的夹头(16)，该槽形截面部件(18)在其侧凸缘(20)延伸有可弹性形变的突出部(22)，该突出部(22)用于弹性地卡扣在反应试杯上。

Description

用于夹持反应试杯的装置
技术领域
本发明涉及一种用于夹持反应试杯(cuvette)的装置，尤其在用于分析化学或生物样本的自动器具中。
背景技术
文献EP-A-0325874和WO-A-03/065047描述了反应试杯，该反应试杯用于确定介质的物理状态发生改变所花的时间，尤其用于确定血液样本凝结所花的时间，这些试杯在它们的顶端是开口的并且包括底部，该底部是弯曲的从而为铁磁材料的球形成跑道，该球可以依靠外部磁场在试杯中以周期运动的方式移动，并且该球移动的振幅和/或频率的变化代表血液样本的物理状态。
使用这些试杯的器具包括夹持装置用于抓握试杯并将这些试杯移动至不同点，例如，将这些试杯放入培养箱并随后放入测量区并最终在销毁之前放入用于储存这些试杯的容器。现有夹持装置为气动抽吸型，每个气动抽吸器具有两个需要被置于处于试杯顶部的销上的吸杯。
当吸杯被连接至气动抽吸器时，试杯由夹持装置牢固保持并能够可靠地从器具内的一点运送至另一点。
然而，吸杯需要精确地定位在试杯的销上，而这往往不能实现，其原因在于没有提供用于确保夹持装置在试杯上精确定位的器件。
吸杯面临或多或少快速磨损的风险，吸杯和气动抽吸器一起使用还使这些夹持装置复杂化并降低了它们的可靠性和使用寿命。
本发明的具体目的是提供一种解决这些问题的简单、有效和廉价的方法。
发明内容
为此，本发明提供了一种用于夹持反应试杯的夹持装置，尤其用于将反应试杯夹持在用于分析化学或生物样本的自动器具中，该夹持装置包括将夹头施加至试杯顶端的施加器件，以及将该夹头固定至试杯的固定器件，该夹持装置的特征在于，夹头具有可弹性形变的突出部，用于当该夹头压靠在试杯上时与试杯的顶端边缘啮合并用于通过弹性夹扣来保持试杯；以及定位与定中心器件，用于将夹头定位与定中心于试杯的顶端。这些器件有利地呈涉及相配合形状的类型。
本发明的装置因此基本上是机械的并且不再需要连接至任何气动抽吸器或使用吸杯，从而消除了与那些现有技术的器件相关联的缺点。
在本发明的一个优选实施方式中，夹头包括槽形截面部件，槽形截面部件用于盖住试杯的顶端并具有侧凸缘，上述可弹性形变的突出部从侧凸缘垂下。
定位与定向器件可形成在槽形截面部件的侧凸缘上并且可包括突起元件，突起元件与试杯顶部边缘中的互补的腔或凹口相配合。
有利地，夹头的可弹性形变的突出部具有斜切底端，当夹头被施加至试杯时，斜切底端滑过试杯的顶部边缘。
这些斜切端既能够将夹头横向定中心于试杯上又能够将试杯的顶端弹性地卡扣在夹头的可弹性形变的突出部之间。
此外，突出部的斜切端形成用于与试杯顶端上的侧边缘啮合的卡扣固定式钩或形成用于抵靠试杯侧壁的尖端。
根据本发明的另一个特征，夹持装置包括用于将夹头与试杯分离的器件，该器件由推进器构成，推进器可以通过控制器件在无效的高位置与有效的低位置之间运动，在无效的高位置，推进器位于夹头内部，在有效的低位置，推进器压靠试杯顶端并使该试杯从夹头脱离。
在本发明的上述实施方式中，推进器在其无效的高位置被设置在槽形截面部件的内部。
有利地，用于控制推进器的器件是电磁的，例如推进器被连接至电磁体的可动芯，或者该器件也可以是气动的。
根据本发明的又一个特征，夹头包括用于探测试杯的探测器件。
这些器件用于对试杯确实已被夹持装置夹持进行确认。
在一个特别简单的实施方式中，探测器件包括指状件，指状件被引导以穿过夹头中的孔口在低位与高位之间平移运动，低位与夹头中不存在试杯相对应，指状件被夹头所保持的试杯推入高位。
可运动的指状件与开关相关联，当指状件从其低位和高位中的一个运动至另一个时，开关改变其电导状态。
本发明还提供一种用于自动分析器具中的反应试杯，自动分析器具配备有前述类型的夹持装置，该试杯的特征在于，其顶端包括为了定位与定中心目的的突起元件和/或缺口或凹口，突起元件和/或缺口或凹口形成于试杯侧壁的顶部棱缘中或上、或者形成于从试杯侧壁突出的边缘中或上。
附图说明
通过参照附图阅读下文中结合实例作出的描述，可以更清楚地理解本发明，并且本发明的其它特征、细节以及优点将变得更显而易见，在附图中：
图1是本发明的夹持装置的概略的立体图；
图2是该装置的夹头的局部放大图；
图3是适于与图1和2的夹头一同使用的反应试杯的示意图；
图4和5示出了夹头和相应试杯的一个变体实施方式；
图6和7示出了夹头和相应试杯的另一个变体实施方式；以及
图8至12示出了反应试杯的进一步变体实施方式。
具体实施方式
图1是示出了用于在上述类型的自动分析器具中夹持反应试杯的夹持装置10的示意图，该夹持装置包括主体12，主体12中安装有用于承载夹头16的元件14，夹头16用于在其底端夹持试杯，元件14和夹头16能够通过液压或电动机进行运动。
夹头16可以在图2中看得更加清楚，夹头16包括具有向下开口截面的槽形截面部件18，槽形截面部件18具有两个竖直侧凸缘20，各侧凸缘20具有从相应的侧凸缘20底端向下延伸的突出部22。这些突出部22具有斜切底端24，这些突出部的两个斜切面彼此面对并且远离彼此向下张开，这两个斜切面的顶端通过各自的水平面26连接至相应的突出部22，从而形成三角形截面的尖端或钩。
可用在反应试杯上的夹头具有多种形状，其中之一通过图3中的实施例示出。该试杯30为已知类型并且通常具有长方体形状，并且其底端由圆形底壁32封闭，其顶端是开口的并位于两个侧边缘34之间，侧边缘34与至试杯的小侧面36连接。
当装置10被用来夹持试杯30时，夹头16被定位在试杯30上方以使截面部件的侧凸缘20对齐试杯的大侧壁38。当夹头16被竖直地降至试杯30上时，突出部22的斜切面24抵靠试杯的大侧面38的顶部棱缘40并在所述棱缘上滑动，突出部22远离彼此稍微向外运动，直至截面部件18的侧凸缘20的底面开始抵靠试杯的顶部棱缘40。随后试杯被夹扣在夹头的突出部22的斜切面24的顶部水平棱缘之间，并且试杯30可以安全地从分析器具的一点被移动至另一点。
夹头16还具有位于槽形截面部件18的侧凸缘20之间的试杯释放器件，在本实施例中，试杯释放器件由安装在夹头16中的推进器42构成。推进器42可以呈长方体块状，该长方体块与安置在夹持装置的元件14内部的电磁体的可动芯连接。
如图2所示，当推进器42处于高位时，其与由夹头16保持的试杯30的顶端稍微隔开。电磁体的激发使推进器42向下运动以便压靠试杯30的顶端，即压靠顶部棱缘40和侧边缘34以便将试杯向下推，直至该试杯从夹头的突出部22脱出。
当电磁体不再被激发时，推进器42通过返回弹簧返回到其高位。
在一个变体中，推进器42被气动地控制。该控制还包括安全器件以在发生电气或其它故障时防止试杯从夹头被排出，从而出现污染分析器具的风险。
本发明的装置还可以配备有传感器以在夹头的侧突出部22之间探测试杯的存在。通过实施例并如图2概略地所示，传感器可以包括可运动的指状件44，可运动的指状件44被引导至凸缘20的底部水平面的孔口中并且与安置在槽形截面部件18内部的开关和返回弹簧相关联，以便当试杯30被夹头10保持时，该试杯的顶端的一部分，例如侧边缘34之一，压靠指状件44并且将其推入截面部件18内部，从而改变与可运动的指状件44相关联的开关的电导状态。
当夹头释放试杯30时，返回弹簧将指状件44向下推至指状件44从截面部件18的侧凸缘20的底面突起的位置。
当图2的夹头16被用于夹持图3中所示种类的试杯30时，凭借被夹持在两个可弹性形变的突出部22之间，试杯在垂直于其大侧面38的横向上自动地定中心于夹头。
夹头还可以具体有用于在纵向上对试杯进行定中心的器件，例如，如图4和6所示。
图4的夹头16′包括槽形截面部件18，槽形截面部件18具有向下延伸的侧凸缘20，各侧凸缘20具有两个可弹性形变的侧突出部22并且具有两个位于壁20的纵向端附近的截锥形销46。这些截锥形销46被设计为与位于图5所示的试杯30′的侧边缘34上的半圆形凹口或缺口48啮合。因此截锥形销46和凹口48用于在平行于试杯的大面38的纵向上而且在垂直于所述大面的横向上将试杯30′定中心于夹头16′。
图5示出了试杯的侧边缘34还包括各自的突起销50，该销以已知的方式将试杯30固定在塑料材料制成的细长条上，从而形成通过塑料材料制成的条彼此连接的一连串试杯，这种设置使得分析器具能够从卷轴给送，其中该卷轴包含承载有大量试杯30的长的卷起的带。
图6的夹头16″还包括槽形截面部件18，槽形截面部件18具有侧凸缘20，各侧凸缘20向下延伸有两个可弹性形变的突出部22并延伸有顶点朝下具有三角形截面的突起元件52，该元件52位于侧凸缘22的两个侧突出部22之间并用于与图7的试杯30″的大侧面38的相应顶部棱缘40中的三角形凹口54啮合。
这些三角形元件52用于相对于夹头16″纵向地定位试杯30″。试杯相对于夹头的横向定位由可弹性形变的突出部22来提供，其中突出部22的钩抵靠试杯的大侧壁38。
在图8和9的变体实施方式中，试杯的顶部棱缘40中的凹口56的形状分别为长方形或圆拱形。于是，夹头的截面部件上的突起元件52的形状当然地为相应的长方形或圆拱形。
在图10的变体实施方式中，试杯的各侧边缘34具有横向对齐的圆柱形销50和圆孔60。此外，从一个侧边缘34至另一个侧边缘34，两个圆柱形销50为对角对齐，并且两个圆孔60同样为对角对齐。
在这种情况下，夹头的槽形截面部件的凸缘20的纵向端分别具有用于接收试杯的销50的圆柱形孔口或用于啮合在试杯的边缘34的圆孔60中的截锥形指状件。
在图11的变体中，试杯的各侧边缘34具有圆柱形销50和圆孔60，圆柱形销50和圆孔60纵向对齐并被设计为与位于夹头的纵向端的相应的圆柱形孔口和截锥形指状件相配合。
图12中示出了试杯30的另一个变体实施方式，除了从其小面36突出的两个侧边缘34以外，该试杯还包括从其大侧面38突出的两个侧边缘62，这两个侧边缘62具有小的宽度或横向尺寸。
两个侧边缘62通过卡扣固定与夹头的可弹性形变的突出部22相配合，当夹头降至试杯30上时，突出部22的钩啮合在侧边缘62的下方。
为了将试杯30从夹头释放，如在上述实施方式中，需要使推进器42向下运动并压靠试杯的侧边缘62，以便将其从夹头的可弹性形变的突出部22推出。
应注意，由于具有四个可弹性形变的突出部22，因此当突出部之一出现损坏时，图4和6的夹头仍然能够正常工作。
此外，夹头的截面部件18的凸缘20的底端在它们的外表面形成为斜切的或凸面的是有益的，如图2和6中的64所示，因为此举使得夹头能够自己定位并定中心于分析器具的某个元件，诸如例如试杯运输器梭(transporter shuttle)或孵化器或测量盘。
当使夹头精确定位于梭或孵化器和测量盘上时，截面部件的凸缘20的弯曲凸面或斜切端64利于适应尺寸离差和公差，以便抓握或放下试杯。
测试表明，为了良好地夹持试杯，试杯的侧壁38上方的尖端的冲程需要为至少0.3毫米(mm)至0.5毫米(mm)并优选处于1.5mm至2mm范围内。
本发明的夹头经过了可靠性和耐用性测试，该测试给出了下列结果：
在抓握试杯多于50000次之后，无工作缺陷；
抓握试杯的寿命至少为500000次。

Claims (14)

1.一种用于夹持反应试杯的夹持装置，尤其在用于分析化学或生物样本的自动器具中，所述夹持装置包括：施加器件，将夹头施加至所述试杯(30)的顶端，以及固定器件，将所述夹头固定至所述试杯，所述夹持装置的特征在于，所述夹头(16，16′，16″)具有：可弹性形变的突出部(22)，所述突出部(22)用于当所述夹头压靠在所述试杯上时与所述试杯(30，30′，30″)的顶端棱缘啮合并用于通过弹性的夹扣来保持所述试杯；以及定位与定中心器件(46，52)，所述定位与定中心器件(46，52)用于将所述夹头定位与定中心在所述试杯(30)的顶端。
2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述定位与定中心器件(46，52)为具有相配合形状的类型。
3.根据前述任意一项权利要求所述的夹持装置，其特征在于，所述夹头包括槽形截面部件(18)，所述槽形截面部件(18)用于盖住所述试杯(30)的顶端并具有侧凸缘(20)，所述可弹性形变的突出部(22)从所述侧凸缘(20)垂下。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的夹持装置，其特征在于，所述定位与定向器件(46，52)形成于所述槽形截面部件的所述侧凸缘(20)上并且包括突起元件，所述突起元件与所述试杯(30′，30″)顶部棱缘中的互补的腔或凹口(48，54，56，58)相配合。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的夹持装置，其特征在于，所述夹头的所述可弹性形变的突出部(22)具有斜切底端(24)，当所述夹头被施加至试杯时，所述斜切底端(24)滑过所述试杯的顶部棱缘(40)。
6.根据权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述突出部(22)的斜切底端(24)形成卡扣固定式钩用于与所述试杯(30)顶端上的侧边缘(62)啮合或者形成尖端用于抵靠所述试杯的侧壁(38)。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的夹持装置，其特征在于，所述夹头包括推进器(42)，所述推进器通过控制器件能够在无效的高位置与有效的低位置之间运动，在所述无效的高位置，所述推进器位于所述夹头内部，在所述有效的低位置，所述推进器压靠试杯(30)的顶端并使所述试杯从所述夹头脱离。
8.根据将权利要求3和7结合在一起所述的夹持装置，其特征在于，所述推进器(42)在其无效的高位置被设置在所述槽形截面部件(18)的内部。
9.根据权利要求8或9所述的夹持装置，其特征在于，所述推进器控制器件是电磁的或气动的。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的夹持装置，其特征在于，所述夹头包括用于探测所述试杯的探测器件(44)。
11.根据权利要求9所述的夹持装置，其特征在于，所述探测器件包括指状件(44)，所述指状件(44)被引导以穿过所述夹头中的孔口在低位与高位之间平移运动，所述低位与所述夹头中不存在试杯相对应，所述指状件(44)被所述夹头所保持的试杯推入所述高位。
12.根据权利要求11所述的夹持装置，其特征在于，所述可运动的指状件(44)与开关相关联，当所述指状件(44)从其低位和高位中的一个运动至另一个时，所述开关改变其电导状态。
13.根据权利要求3至12中任意一项所述的夹持装置，其特征在于，所述截面部件的壁(20)的底端(64)具有凸形曲线或斜切部。
14.一种用于自动分析器具中的反应试杯，所述自动分析器具配备有根据前述权利要求中任意一项所述的夹持装置，所述试杯的特征在于，所述试杯顶端包括为了定位与定中心目的的突起元件(50)和/或缺口或凹口(48，54，56，58，60)，所述突起元件(50)和/或缺口或凹口(48，54，56，58，60)形成于所述试杯侧壁的顶部棱缘中或上、或者形成于从所述试杯侧壁突出的边缘(34，62)中或上。
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