CN110449199A - 用于容器的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于生物分析的容器的夹持装置(1)，包括具有X轴的环形部(2)、从环形部(2)径向向内延伸的可弹性变形的夹持翅片(8)，当将容器引入环形部(2)时，翅片(8)能够变形，翅片(8)在圆周上均匀分布，其特征在于，每个翅片(8)均具有所谓上表面(14)和相对的所谓下表面(15)，下表面(15)用于与容器接触，所述下表面(15)具有凹入区域(16)，或上表面(14)用于与容器接触，所述上表面(14)具有凹入区域(16)。

Description

用于容器的夹持装置

技术领域

本发明涉及一种用于生物分析的容器的夹持装置，所述容器诸如为用于容纳用于分析设备内生物分析的试剂或样品的小瓶或试管。

背景技术

在分析设备中，通常使用自动化系统来处理容器，并使容器在分析装置的不同区域或站之间移动。目前有各种各样的容器尺寸，各尺寸均取决于所用试剂或样品的类型。容器通常放置在存储装置和/或夹持装置中，夹持装置允许在分析设备的不同站或区域之间存储、处理和/或运输容器。

为了适应各种各样的容器尺寸，广泛使用的解决方案包括使用适配器来使容器尺寸适应所使用的存储装置和/或夹持装置的尺寸。这种适配器使用繁琐，并降低分析速度。

US 5,897,090公开了一种分析管保持器，该保持器具有环形部分和弹性构件，弹性构件包括围绕管的一系列弹性凸片。盖子安装在环形部的下部，以支承管的下端。弹性凸片允许管居中，而盖子允许管子轴向保持在适当位置。

这种支承不允许适应不同管之间的直径的重大差异。另外，这种支承不允许直接接近容纳样品或试剂的管的下部以便例如通过传导来维持其温度。最后，这种支承不允许有效地搅拌管。

目前需要允许处理和运输不同直径的容器，同时具体地允许其搅拌和有效的温度控制。

发明内容

本发明旨在以简单、可靠和低成本的方式弥补这些各种约束。

为此目的，本发明涉及一种用于生物分析的容器的夹持装置，该夹持装置包括具有X轴的环形部、从环形部径向向内延伸的可弹性变形的夹持翅片，当将容器引入环形部中时，翅片能够变形，翅片均匀地分布在圆周上，其特征在于，每个翅片均具有所谓上表面和相对的所谓下表面，下表面用于与容器接触，所述下表面具有凹入区域，或上表面用于与容器接触，所述上表面具有凹入区域。

在使用中，诸如小瓶或试管的容器可在凸片的自由端之间插入夹持装置的环形部中。当引入容器时，凸片变形，并确保容器由于凸片的弹性和在容器的外表面上产生的摩擦力而保持在凸片之间的适当位置。凸片的尺寸可设计成允许容器直径的大的可变性，例如，直径可变化1到3倍。一旦容器定位在夹持装置内部，就可从外部接近容器的下部，具体地，允许在容器内搅拌试剂或样品和/或通过对流或传导保持试剂或样品的温度。实际上，容器的下端可直接放置在温度例如使用Peltier型元件来进行控制的表面上。

在每个凸片处存在凹入区域，使得应力能够在凸片中分布，并且允许凸片大变形而不超过材料在最大允许应力方面的机械规格。换言之，这样的凹入区域使得可在容器上保持足够的力以确保其保持，同时允许足够的变形，从而接受容器直径的较大变化。

容器的外表面与每个凸片的底表面之间的接触区域可为线性区域或一个或多个点区域。

例如，每个凸片与容器的外表面的接触区域由分别在凹入区域的径向内端和径向外端处的两个点或近点区形成。然后，相应地调整凹入区域的形状。这种接触区域使得可改善容器在在凸片之间的保持。

在这种情况下，凹入区域的中心区域或中间区域不旨在与容器的外表面接触。

可替代地，凸片与容器的外表面之间的接触区域可由凹入区域的周边边缘形成。

在凹入区域外，下表面和上表面可以是平坦的。

所述凹入区域可在径向方向上具有椭圆形部分的形状。

所述凹入区域可在垂直于径向的方向上具有椭圆形部分的形状。

环形部可具有外周齿轮齿，用于与旋转驱动装置协作。

因而，周边齿轮齿使得能够旋转驱动夹持装置和容器，从而可搅动容器。

环形部也可以是无齿的，并且具有仅包括一个或多个圆柱形区域的外周表面。这种夹持装置不用于支承需要搅拌的容器。

凸片可在未受应力的静止位置与其将容器保持在适当位置的变形位置之间弹性变形，凸片在静止位置相对于径向平面倾斜。

具体地，翅片可从底部向顶部倾斜，以及在径向方向上向内倾斜。翅片的倾斜角度例如在20°与40°之间，优选地为约20°。

凸耳或螺柱可从环形部轴向延伸，所述凸耳或螺柱在它们之间限定周向延伸的空间。

这些空间使得例如能够读取固定至容器的条形码，例如通过适当的读取装置来读取。凸耳或螺柱的数量例如限于2与4之间的数量。

夹持装置可以制成一个整体。

可替代地，夹持装置可包括至少一个部件，即，具有从环形部延伸的凸片的第一部件、以及具有例如凸耳和/或周边齿轮齿的至少一个第二环形部。

夹持装置由合成材料制成，例如通过注塑成型。

每个凸片均可具有连接至环形部的第一径向外端、第二径向内部自由端、以及连接所述第一端和第二端的侧边缘，侧边缘相对于彼此径向向内会聚。

这样的形状使得能够在圆周上设置大量凸片，同时确保凸片的高度可变形性。

本发明还涉及一种包括输送系统的组件，该输送系统包括输送轨道和能够被旋转驱动并位于输送轨道的搅拌区域中的至少一个齿轮，所述组件包括至少一个上述类型的夹持装置，齿轮能够与夹持装置的外周齿轮齿接合，以便驱动夹持装置旋转。

本发明还涉及一种生物分析设备，该生物分析设备包括至少一个上述类型的组件和/或至少一个上述类型的夹持装置。

当参考附图来阅读作为非限制性示例给出的以下描述时，将更好地理解本发明，并且将出现本发明的其他细节、特征和优点。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的夹持装置的立体图；

图2是夹持装置的俯视图；

图3是夹持装置的侧视图；

图4是示意性地示出夹持装置中的小直径小瓶的位置的立体图；

图5是示意性地示出夹持装置中的大直径小瓶的位置的立体图；

图6是根据另一实施方式的夹持装置的轴向剖视图，其中凸片以变形位置表示；

图7是图6的细节D的视图；

图8是沿图6的B-B截面的视图；

图9是输送系统的立体图，在该输送系统上布置有多个根据本发明的夹持装置。

具体实施方式

图1至图8示出了根据本发明的一个实施方式的夹持装置1。

该夹持装置具有X轴的环形部2。在说明书中，术语“轴向”和“径向”相对于X轴来进行限定。环形部2包括圆柱形部3、圆柱形中间部4和上部，其中，圆柱形部3具有第一直径，参考图中所示的位置，圆柱形部3称为下部3，圆柱形中间部分4具有小于第一直径的第二直径，上部带有齿轮齿5。

在这里，螺柱或凸耳6数量为三个，从环形部2的下端轴向延伸。螺柱6在圆周上均匀分布，并在它们之间在圆周上限定空间7。

可弹性变形的翅片8从环形部2的下部径向向内延伸。翅片8可与环形部2的其余部分一体制成。可替代地，翅片8和下部的部分可一体制成，并与环形部2的其他部分组装在一起，例如，通过包覆成型来组装。如本身已知的是，这样的实施方式使得可使用不同材料。

当从上方观察时，每个翅片8均具有大致梯形形状，并且具有径向外端9、径向内部自由端10和两个侧边缘11，其中，径向外端9连接至环形部2，两个侧边缘11连接径向外端9和径向内部端10。

径向外端9和径向内部端10具有弓形形状。

翅片8均匀地分布在圆周上，其中，两个相邻的翅片8的侧边缘11限定狭槽12。狭槽12的径向外端具有圆化区域13，圆化区域13的直径比狭槽12的宽度大，以便形成机械应力分布区，并防止在翅片8的径向外端9处损坏翅片8。

翅片8的径向内端10限定中心开口，中心开口的直径D1例如在7mm与15mm之间。标记为D2的、环形部2的内径例如在20mm与50mm之间。通常，D2/D1的比率例如在2与3之间。

狭槽12的宽度例如在0.8mm与1mm之间。翅片8的数量例如在8与16之间。

翅片8可在图1和图2所示的静止位置与图6和图7所示的变形位置之间弹性变形。

在静止位置，翅片8可在径向平面中延伸，或相反，与所述径向平面形成角度。在这种情况下，相应的角度例如在20°与40°之间。同样，在这种情况下，翅片8可在向内的方向上径向倾斜，并且从底部到顶部轴向倾斜。换言之，当翅片8倾斜时，翅片8的径向内端可朝向环形部2的外齿轮齿5定向。

每个翅片8均具有所谓的上表面14和所谓的下表面15。上表面14是平坦的。下表面15具有凹入部分16，该凹入部分16呈双椭圆形。换言之，在径向取向的横截面中，凹入表面16具有椭圆形部分形状(如图7中的翅片8剖视图所示)，以及在垂直于径向方向定向的横截面中(在图6中的BB部分中)，凹入部分16也具有椭圆形部分形状(如图8中所示)。

双椭圆形状限定为：在使所述翅片8变形时，在每个翅片8中分配机械应力，以便不超过最大允许值，从而避免翅片8过早劣化。

在使用中，可在翅片8的径向内端10之间插入小瓶17，穿过夹持装置1的下端。在该引入期间，翅片8向上变形，以及翅片8的下表面抵靠小瓶17的外表面。图4示出了引入小直径小瓶17的情况，以及图5示出了引入大直径小瓶17的情况。

可以看出的是，这种夹持装置1允许使用尺寸大不相同的小瓶17。小瓶17的直径可例如以3的比率变化。

在引入小瓶17之后，每个翅片8的下表面15与小瓶17之间的接触区域可例如限于凹入表面16的径向内端区域和径向外端区域18，或者例如限于凹入表面16的周边19(图7)。

一方面，翅片8与小瓶17之间的接触，以及另一方面，由翅片8施加的弹性回复力，使得小瓶17能够在夹持装置1中保持就位。换言之，在夹持装置1中轴向保持小瓶17并使小瓶17居中。

当然，还可使用其他类型的容器，诸如管。

如图9中所示，这种夹持装置1用于在输送系统20中使用。输送系统20包括输送轨道21和位于输送轨道21的搅拌区域中的至少一个可旋转驱动齿轮22，每个齿轮22均能够与夹持装置1的外周齿轮齿5接合，从而驱动夹持装置1旋转。

夹持装置1及其支承的小瓶17的旋转驱动使得可搅拌其内容物，例如待分析的试剂或生物样品。

另外，小瓶17可具有与空间或圆周开口7相对定位的一个或多个条形码，所述条形码使得能够例如在分析装置中识别小瓶17的内容物。

还应注意的是，一旦小瓶17定位在夹持装置1内部，小瓶17的下部可从外部接近，以使得可通过例如传导，保持小瓶17内试剂或样品的温度。实际上，小瓶17的下端可直接放置在表面上，该表面的温度例如通过珀耳帖(Peltier)型元件来控制。

Claims (7)

1.一种用于生物分析的容器的夹持装置(1)，包括：

环形部(2)，具有X轴；

可弹性变形的夹持翅片(8)，从所述环形部(2)径向向内延伸，在将容器(17)引入所述环形部(2)时，所述翅片(8)能够变形，所述翅片(8)在圆周上均匀分布，

其特征在于，每个翅片(8)均具有所谓上表面(14)和相对的所谓下表面(15)，所述下表面(15)或相反的所述上表面(14)用于与所述容器(17)接触，所述下表面(15)或相反的所述上表面(14)包括具有双椭圆形状的凹入区域(16)。

2.根据权利要求1所述的夹持装置(1)，其特征在于，所述环形部(2)具有外周齿轮齿(5)，所述外周齿轮齿(5)用于与旋转驱动装置(22)协作。

3.根据权利要求1或2所述的夹持装置(1)，其特征在于，所述凸片(8)能够在不受应力的静止位置与保持所述容器(17)处于适当位置的变形位置之间弹性变形，所述凸片(8)在所述静止位置相对于径向平面倾斜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的夹持装置(1)，其特征在于，凸耳或螺柱(6)从所述环形部(2)轴向延伸，所述凸耳或所述螺柱(6)限定在所述凸耳或所述螺柱(6)之间周向延伸的空间(7)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持装置(1)，其特征在于，每个凸片(8)均具有第一径向外端(9)、第二径向内部自由端(10)和侧边缘(11)，其中，所述第一径向外端(9)连接至所述环形部(2)，所述侧边缘(11)连接所述第一端(9)和所述第二端(10)，所述侧边缘(11)相对于彼此径向向内会聚。

6.一种组件，包括输送系统(20)，所述输送系统(20)包括输送轨道(21)和至少一个能够旋转驱动的齿轮(22)，所述齿轮(22)位于所述输送轨道(21)的搅拌区域处，所述组件包括至少一个根据权利要求2所述的夹持装置(1)，所述齿轮(22)适于与所述夹持装置(1)的外周齿轮齿(5)接合，以便驱动所述夹持装置(1)旋转。

7.一种生物分析设备，包括至少一个根据权利要求8所述的组件和/或至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的夹持装置(1)。