DE102004053170A1 - Storage system for heat-sensitive specimens comprises receiving and delivery chamber for specimen container, and vertically spaced apart rotatable carrying units inside storage chamber, each accommodating specimen containers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lagerungssystem, das insbesondere zur Lagerung biologischer und/oder medizinischer Proben oder Konserven bei Temperaturen zwischen –196°C (77 K) und unter 0 °C geeignet ist.The The invention relates to a storage system, in particular for storage biological and / or medical samples or preserves at temperatures between -196 ° C (77 K) and below 0 ° C suitable is.
Das Einfrieren biologischer oder medizinischer Proben in flüssigem oder gasförmigem Stickstoff wird allgemein verwendet, um die biologische Funktionalität und Integrität von humanen oder tierischen Geweben oder Flüssigkeiten zu erhalten. Neue medizinische Möglichkeiten machen es erforderlich, größere Mengen an Proben an biologischem Material über einen. kürzeren oder längeren Zeitraum zu lagern. Die biologische Funktionalität und Integrität kann jedoch nur dann erhalten werden, wenn die Proben keinen Temperaturschwankungen ausgesetzt werden. Insbesondere bei der Entnahme einer Probe aus einem Lagerungssystem, in dem sich eine Vielzahl weiterer Proben befinden, muß vermieden werden, daß bei der Probenentnahme warme Umgebungsluft in das Lagerungssystem eindringt, die einen Temperaturanstieg der Proben bewirken könnte. Geeignete Lagerungssysteme müssen somit auch während der Probenentnahme unveränderte Temperaturbedingungen in der Lagerungskammer sicherstellen.The Freezing biological or medical samples in liquid or liquid form gaseous Nitrogen is commonly used to enhance the biological functionality and integrity of human or animal tissues or fluids to obtain. New medical options make it necessary, larger quantities on samples of biological material via a. shorter or longer Store period. However, the biological functionality and integrity can be only be obtained if the samples are not subject to temperature fluctuations get abandoned. Especially when taking a sample out a storage system containing a variety of other samples must be avoided, that at warm ambient air enters the storage system when taking the sample, which could cause a temperature rise of the samples. suitable Storage systems need thus also during the sampling unchanged Ensure temperature conditions in the storage chamber.
Ein geeignetes Lagerungssystem muß ferner eine Vielzahl von Proben aufnehmen können. Dennoch muß eine bestimmte Probe auf einfache Art und Weise in dem Lagerungssystem an einem bestimmten Ort eingelagert und aus diesem entnommen werden können. Insbesondere muß die Lagerung in einem Lagerungssy stem sicherstellen, daß in jedem Fall die richtige Probe am richtigen Lagerplatz eingelagert bzw. die richtige Probe entnommen wird; eine Verwechslung von z. B. biologischen Proben wie Stammzellen ist nicht tolerierbar.One suitable storage system must also can take a variety of samples. Nevertheless, a certain Sample in a simple manner in the storage system at one certain place can be stored and removed from this. Especially must the Storage in a storage system ensure that in each Case the right sample is stored at the correct storage location or the correct sample is taken; a confusion of z. B. biological Samples such as stem cells are intolerable.
Weiterhin muß ein geeignetes Lagersystem für eine gleichmäßige Temperatur in der Lagerungskammer unabhängig von der genauen Lage der Probe in der Lagerungskammer sorgen. Es ist in vielen Fällen nachteilig, wenn Proben, die in verschiedenen horizontalen Ebenen in der Lagerungskammer angeordnet werden, aufgrund eines in der Kammer bestehenden Temperaturgradienten unterschiedliche Temperaturen aufweisen, da dies unter Umständen die Vergleichbarkeit von Ergebnissen, die mit unterschiedlichen Proben, die gleichwohl in demselben Lagerungssystem gelagert wurden, erzielt wurden, erschwert oder ganz verhindert.Farther has to be suitable storage system for a uniform temperature independent in the storage chamber of the exact location of the sample in the storage chamber. It is in many cases disadvantageous when samples are in different horizontal planes be arranged in the storage chamber, due to a in the Chamber existing temperature gradients different temperatures as this may happen the comparability of results with different ones Samples which have nevertheless been stored in the same storage system, achieved, impeded or completely prevented.
Überdies erfordert dies in der Regel eine hohe Anzahl an Proben, die im medizinischen Bereich anfallen, die Lagerung einer möglichst großen Anzahl von Proben in einem möglichst geringen Raum, so daß die Lagerungskammer möglichst klein sein sollte.moreover This usually requires a high number of samples in the medical Accumulate the storage of the largest possible number of samples in one preferably small space, so that the Storage chamber as possible should be small.
Lagerungssysteme, die die Lagerung von Proben biologischen Materials bei tiefen Temperaturen ermöglichen, erfordern die Verwendung von Komponenten, die den mit diesen Temperaturen verbundenen hohen Anforderungen gerecht werden. Daher sollte die Anzahl elektrischer Komponenten sowie die mechanische Komplexität von Komponenten, die den tiefen Temperaturen ausgesetzt werden, auf das unbedingt erforderliche reduziert werden.Storage systems, the storage of samples of biological material at low temperatures enable, require the use of components that with those temperatures high requirements. Therefore, the should Number of electrical components and the mechanical complexity of components, which are exposed to the low temperatures, to that necessarily required to be reduced.
Ferner besteht bei herkömmlichen Lagerungssystemen mit mehreren Trägereinrichtungen (sogenannte "Cryo-Racks") das Problem, daß wenn eine Trägereinrichtung, die normalerweise eine Vielzahl von Proben trägt, vollständig aus dem Lagerungssystem entnommen werden muß, auch wenn nur eine einzige Probe benötigt wird. Dies kann eine Fehlerquelle darstellen, da eine durchgängige Dokumentation der Temperaturen, den die Proben ausgesetzt worden sind, nicht mehr möglich ist.Further exists in conventional Multi-carrier storage systems (so-called "cryo-racks") have the problem that if one Carrier device, which normally carries a variety of samples, completely out of the storage system must be taken even if only a single sample is needed. This can be a source of error represent as a continuous Documentation of the temperatures to which the samples have been exposed are no longer possible is.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lagerungssysteme werden diesen Forderungen nicht oder nur unzureichend gerecht.The Storage systems known from the prior art become these Demands not or only insufficiently fair.
WO 93/03891 offenbart ein Lagerungssystem, das ein Gehäuse umfaßt, in dem scheibenförmige Trägerelemente angeordnet sind, die Schalen mit einer Vielzahl von Proben tragen können. Unterhalb jeder Schale ist ein Schlitz, in dem Trägerelemente vorgesehen sind, so daß ein Greifarm in die Unterseite der Schale eingreifen kann. Ferner weist jede Schale eine periphere Öffnung auf, so daß ein vertikaler Transportweg für eine Schale über mehrere Trägerelemente hinweg gebildet werden kann. Soll eine Schale aus der Lagerungskammer entnommen werden, so werden die Trägerelemente, die sich über dem Trägerelement mit der Schale befinden, die entnommen werden soll, so angeordnet, daß sich die jeweiligen Öffnungen übereinander befinden, so daß ein Transportweg für die Schale ausgebildet wird. Der Greifarm wird vertikal entlang einer vertikalen Achse so bewegt, daß er sich unter dem Trägerelement mit der zu entnehmenden Schale befindet. Anschließend wird der Greifarm durch den Schlitz nach oben bewegt, wodurch er in Aussparungen eingreift, die in der Unterseite der Schale ausgebildet sind. Der Greifarm führt dann eine Drehbewegung aus, wodurch das Trägerelement in solch eine Position bewegt wird, daß sich die zu entnehmende Schale unterhalb des Transportweges befindet. Dann führt der Greifarm eine vertikale Bewegung aus und hebt dabei die Schale an, die schließlich eine Öffnung in der Oberseite der Lagerungskammer passiert und sich dann in einer Vorkammer befindet. Dort wird eine Identitätsprüfung durchgeführt und aus der Schale eine bestimmte Probe mittels eines Greifarms entnommen. Zur Fixierung der Trägerelemente ist eine vertikale Stange vorgesehen, die mittels einer Hebeeinrichtung angehoben wird, um die Trägerelemente vor deren Drehung zu entkoppeln. Ist die Drehung des relevanten Trägerelementes abgeschlossen wird die Stange gesenkt und die Trägerelemente dadurch fixiert.WO 93/03891 discloses a storage system comprising a housing in which disk-shaped support members are arranged, which can carry trays with a plurality of samples. Below each shell is a slot in which support members are provided so that a gripping arm can engage in the underside of the shell. Further, each shell has a peripheral opening so that a vertical transport path for a shell can be formed across a plurality of support members. If a shell to be removed from the storage chamber, the support elements which are located above the support member with the shell to be removed, arranged so that the respective openings are above one another, so that a transport path for the shell is formed. The gripper arm is moved vertically along a vertical axis so as to be below the support member with the tray to be removed. Subsequently, the gripping arm is moved upwardly through the slot, thereby engaging in recesses formed in the underside of the tray. The gripping arm then performs a rotational movement, whereby the carrier element is moved in such a position that the tray to be removed is located below the transport path. Then, the gripper arm makes a vertical movement, lifting the shell, which eventually passes through an opening in the top of the storage chamber and is then in an antechamber. There will be one Identity tested and removed from the shell a specific sample by means of a gripping arm. For fixing the carrier elements, a vertical bar is provided, which is lifted by means of a lifting device to decouple the carrier elements before their rotation. When the rotation of the relevant carrier element has been completed, the bar is lowered and the carrier elements are thereby fixed.
WO 93/03891 erfordert zur Steuerung des Greifarmes entlang der zentralen vertikalen Achse mehrere Rotationsgetriebe, um dem Greifarm eine vertikale und axiale Bewegung zu ermöglichen. Dabei befindet sich eine drehbare Welle in einem drehbaren Rohr, wobei das Rohr und die Welle gleichzeitig und getrennt voneinander rotierten. Ein solcher Mechanismus erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand und eine sorgfältige Abstimmung aller Drehbewegungen, die ferner mit speziellen Entriegelungsmechanismen abgestimmt werden müssen. Ferner behindert die Führung des Greifarmes durch die Schlitze des Trägerelementes eine Durchströmung des Trägerelementes mit einem Kühlmedium. überdies erfordert die Führung dieses Greifarmes zusätzlichen Platz, so daß unter jedem Trägerelement ausreichend Raum für eine axiale Bewegung des Greifarmes vorgesehen sein muß. Überdies ist auch die Ausbildung einer Vorkammer zumindest dann mit einem hohen Platzbedarf verbunden, sofern die Entnahme von Proben aus Schalen nicht erforderlich ist, sondern die Proben selbst aus der Lagerungskammer entnommen werden können.WHERE 93/03891 requires to control the gripper arm along the central vertical axis several rotary gearing to the gripper arm a vertical and to allow axial movement. There is a rotatable shaft in a rotatable tube, the tube and the shaft being simultaneously and separated from each other rotated. Such a mechanism requires a high design effort and a careful one Tuning of all rotary movements, further with special unlocking mechanisms have to be coordinated. Further hinders the leadership of the gripping arm through the slots of the support element, a flow through the support element with a cooling medium. moreover requires the leadership this gripper arm additional Place, so that under sufficient for each carrier element room for an axial movement of the gripper arm must be provided. moreover is also the training of an antechamber at least then with a high space requirements, provided the removal of samples from trays is not required, but the samples themselves from the storage chamber can be removed.
Dieses Lagerungssystem ist nicht für die Lagerung von biologischen oder medizinischen Proben bei niedrigen Temperaturen vorgesehen. Die Steuerung der Kupplungsstifte mittels Magneten ist für tiefe Temperaturen nicht gut geeignet. Dies trifft ebenso auf die riemengetriebene Bewegung des Transportelementes zu, auch wenn die Steuerung der Trägerelemente und des Transportelementes mechanisch voneinander getrennt sind. Ferner muß das Transportelement unter den zu entnehmenden Behälter bewegt werden, so daß der Raumbedarf aus den vorstehend genannten Gründen vergleichsweise hoch ist. Überdies werden die Behälter in den Trägerelementen von Schienen getragen, so daß eine Durchströmung der Trägerelemente mit einem Kühlmittel nicht oder nicht im ausreichenden Maße möglich wäre.This Storage system is not for the storage of biological or medical samples at low Temperatures provided. The control of the coupling pins by means of Magnet is for low temperatures not well suited. This also applies to the belt-driven movement of the transport element, even if the Control of the carrier elements and the transport element are mechanically separated from each other. Furthermore, that must Transport element to be moved under the container to be removed, so that the space requirement for the reasons mentioned above is comparatively high. moreover become the containers in the carrier elements worn by rails, so that a flow the support elements not with a coolant or not enough possible would.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Lagerungssystem angegeben werden, daß bei geringem Raumbedarf und konstruktivem Aufwand eine sichere Lagerung empfindlicher Proben ermöglichen soll. Ferner soll das Lagerungssystem die Lagerung wärmeempfindlicher Materialien, wie biologischer oder medizinischer Proben, ermöglichen, wobei die Ausbildung von. Temperaturgradienten in dem Lagerungsraum und Temperaturschwankungen bei der Entnahme einer Probe aus der Lagerungskammer minimiert werden sollen. Außerdem soll das Lagerungssystem eine eindeutige Adressierung und Ansteuerung der Lagerplätze ermöglichen, so daß eine einzelne Probe auf einen exakt definierten Lagerplatz gelegt werden kann.task The invention is to the disadvantages of the prior art remove. In particular, a storage system is to be specified, that at low space requirements and constructive effort secure storage allow sensitive samples should. Furthermore, the storage system is the storage heat sensitive Materials, such as biological or medical samples, allow the training of. Temperature gradients in the storage room and temperature fluctuations when taking a sample from the Storage chamber should be minimized. In addition, the storage system enable unambiguous addressing and control of storage bins so that one individual sample are placed on a precisely defined storage bin can.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 13.These The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of Inventions result from the features of claims 2 to 13th
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Lagerungssystem vorgesehen mit einem Gehäuse, das eine Lagerungskammer definiert, wobei in der Oberseite des Gehäuses eine Aufnahme- und Abgabekammer zur Aufnahme oder Abgabe eines Probenbehälters ausgebildet ist. Das Lagerungssystem soll eine Vielzahl von Probenbehältern aufnehmen, wobei jeder Probenbehälter eine Eingriffsmöglichkeit für ein Transportelement aufweist.To proviso The invention provides a storage system is provided with a housing having a Storage chamber defined, wherein in the top of the housing a Receiving and dispensing chamber designed for receiving or dispensing a sample container is. The storage system should accommodate a variety of sample containers, each sample container an intervention possibility for a Has transport element.
Das erfindungsgemäße Lagerungssystem umfaßt zumindest zwei vertikal voneinander beabstandete Trägereinrichtungen innerhalb der Lagerungskammer, die selektiv und unabhängig voneinander um eine vertikale Achse drehbar sind. Dabei kann jede Trägereinrichtung in einer horizontalen Ebene Probenbehälter in einer vorbestimmten Anordnung aufnehmen. Bis auf die unterste Trägereinrichtung weist jede Trägereinrichtung ein Fixierungsmittel zur lösbaren Fixierung der Trägereinrichtung an einer in der vertikalen Achse verlaufenden Welle auf, wobei das Fixierungsmittel in einer ersten Position die Trägereinrichtung in der vertikal verlaufenden Ebene an der Welle fixiert und in einer zweiten Position die Trägereinrichtung von der Welle gelöst ist, wobei das Fixierungsmittel eine Führungseinrichtung aufweist.The storage system according to the invention comprises at least two vertically spaced support means within the storage chamber which are selectively and independently rotatable about a vertical axis. In this case, each carrier device can receive sample containers in a predetermined arrangement in a horizontal plane. Except for the lowermost carrier device, each carrier device has a fixing means for releasably fixing the carrier device to a shaft running in the vertical axis, the fixing means fixing the carrier device in a first position to the shaft in the vertical plane and the carrier device in a second position detached from the shaft, wherein the fixing means comprises a guide means.
Das erfindungsgemäße Lagerungssystem umfaßt außerdem ein Transportelement zum Transport eines der Probenbehälter von der Aufnahme- und Abgabekammer zu einer Trägereinrichtung oder von einer der Trägereinrichtungen zu der Aufnahme- und Abgabekammer. Das Transportelement ist in einer an der Innenseite des Gehäuses befindlichen vertikal verlaufenden Führungseinrichtung vertikal beweglich und weist Eingriffsmittel zur lösbaren Fixierung eines der Probenbehälter an dem Transportelement auf, wobei das Eingriffsmittel in die Eingriffs möglichkeit des Probenbehälters eingreifen kann. Ferner weist das Transportelement Fixierungsführungen für die Fixierungsmittel der Trägereinrichtungen auf, die die Position des Fixierungsmittels über dessen Führungseinrichtung bestimmen.The Inventive storage system also includes a Transport element for transporting one of the sample containers of the receiving and dispensing chamber to a support means or of a the carrier devices to the receiving and dispensing chamber. The transport element is in one on the inside of the case located vertically extending guide device vertically movable and has engaging means for releasable Fixation of one of the sample containers on the transport element, wherein the engagement means in the intervention possibility of the sample container can intervene. Furthermore, the transport element has fixing guides for the Fixing means of the carrier devices, the position of the fixing means on the guide device determine.
Das erfindungsgemäße Lagerungssystem ermöglicht bei geringem Raumbedarf und konstruktivem Aufwand eine sichere Lagerung empfindlicher Proben. Die Ausbildung von Temperaturgradienten in dem Lagerungsraum und Temperaturschwankungen bei der Entnahme einer Probe aus der Lagerungskammer ist minimiert. Außerdem ermöglicht das Lagerungssystem eine eindeutige Adressierung und Ansteuerung der Lagerplätze, so daß eine einzelne Probe auf einen exakt definierten Lagerplatz gelegt werden kann. Zur Entnahme der in dem Lagerungssystem gelagerten Probe kann jeder Lagerplatz einzeln angesteuert werden. Die Entnahme oder Einlagerung einer Probe beeinflußt andere, z. B. benachbarte Proben nicht. Ferner ist die Entnahme oder Einlagerung der Proben unabhängig vom Füllstand des Kühlmittels in dem Lagerungssystem.The Inventive storage system allows at low space requirements and constructive effort secure storage sensitive samples. The formation of temperature gradients in the Storage space and temperature fluctuations when taking a Sample from the storage chamber is minimized. In addition, the storage system allows a unique addressing and control of the storage bins, so that one individual sample are placed on a precisely defined storage bin can. To remove the stored in the storage system sample Each storage location can be controlled individually. The removal or storage a sample affected others, e.g. B. adjacent samples not. Further, the removal or storage of the samples regardless of the level of the coolant in the storage system.
Zweckmäßigerweise weist bis auf die unterste Trägereinrichtung jede Trägereinrichtung eine periphere Aussparung auf, um einen vertikalen Transportweg für das Transportelement entlang der vertikalen Führungseinrichtung zu definieren.Conveniently, points to the bottom bracket each carrier device a peripheral recess on to a vertical transport path for the Define transport element along the vertical guide device.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Transportelement einen horizontal verlaufenden Greifarm, der die Eingreifmittel aufweist, wobei die Eingreifmöglichkeit der Probenbehälter in deren Unterseite in bezug auf die Lage des Probenbehälters in der Aufnahme- und Abgabekammer ausgebildet ist.In a preferred embodiment comprises the transport element a horizontally extending gripping arm, the having the engagement means, wherein the possibility of intervention of the sample container in their underside with respect to the position of the sample container in the receiving and dispensing chamber is formed.
Die vertikale Führungseinrichtung für das Transportelement kann Mittel aufweisen, um eine Drehung des Greifarmes um eine horizontale Achse zu bewirken. Vorzugsweise weist die Führungseinrichtung ein Führungsgehäuse auf, das eine vertikale schlitzförmige Öffnung zur Lagerungskammer aufweist, wobei in dem Führungsgehäuse eine vertikal verlaufende Gewindespindel angeordnet ist, an der das Transportelement über eine durch den Schlitz verlaufende Hülse vertikal beweglich befestigt ist.The vertical guide device for the transport element may include means for rotation of the gripper arm about a horizontal Effect axis. Preferably, the guide means comprises a guide housing, the one vertical slot-shaped opening to Storage chamber, wherein in the guide housing a vertically extending Threaded spindle is arranged, on which the transport element via a passing through the slot sleeve vertically movably attached.
Die vertikale Führungseinrichtung kann aus einer Linearführung und einer Gewindespindel für die axiale Positionierung bestehen. Anstelle einer Gewindespindel kann auch ein Kettentrieb eingesetzt werden mit einem Kettenrad am oberen Ende der Führungseinrichtung und einem Kettenrad am unteren Ende der Führungseinrichtung.The vertical guide device can be from a linear guide and a threaded spindle for the axial positioning exist. Instead of a threaded spindle Also, a chain drive can be used with a sprocket at the upper end of the guide device and a sprocket at the lower end of the guide means.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Transportelement eine Führungsplatte für den Greifarm auf, die auf der Außenfläche des Führungsgehäuses aufliegt. An einer der Schmalseiten der Führungsplatte sind Ausstülpungen und/oder Ausnehmungen ausgebildet, die komplementär zu den Ausnehmungen und/oder Ausstülpungen sind, die auf der Außenfläche des Führungsgehäuses ausgebildet sind. Die Ausnehmungen oder Aufstülpungen der Führungsplatte und der Außenfläche des Führungsgehäuses steuern die Drehung des Greifarmes, wenn das Transportelement bei seiner vertikalen Bewegung die Aussparungen und/oder Ausstülpungen der Außenfläche des Führungsgehäuses passiert und die Führungsplatte zu diesen Aussparungen und/oder Ausstülpungen der Außenfläche komplementäre Ausstülpungen und/oder Ausnehmungen aufweist.In a particularly preferred embodiment the transport element has a guide plate for the gripper arm on that on the outside surface of the Guide housing rests. On one of the narrow sides of the guide plate are protuberances and / or recesses formed that are complementary to the Recesses and / or protuberances are on the outside surface of the Guided housing formed are. The recesses or protuberances of the guide plate and the outer surface of the Control the guide housing the rotation of the gripper arm when the transport element in its vertical Movement the recesses and / or protuberances of the outer surface of the Guide housing happens and the guide plate complementary to these recesses and / or protuberances of the outer surface protuberances and / or recesses.
Soll das erfindungsgemäße Lagerungssystem zur Lagerung von wärmeempfindlichen Materialien, d. h. als Tieftemperatur-Lagerungssystem verwendet werden, so kann das Gehäuse doppelwandig ausgebildet sein, so daß zwischen beiden Gehäusewände ein Isolator eingebracht werden kann. Der Isolator kann ein Kühlmittel sein. Bevorzugt wird jedoch das Ausbilden eines Vakuums zwischen den beiden Gehäusewänden ("Superisolation"). Zweckmäßigerweise sind in diesem Fall zwischen den Gehäusewänden Zwischenschichten ausgebildet.Should the storage system according to the invention for storage of heat-sensitive Materials, d. H. be used as a cryogenic storage system, so can the case be formed double-walled, so that a between both housing walls Insulator can be introduced. The insulator can be a coolant be. However, it is preferred to form a vacuum between the two housing walls ("Superisolation"). Conveniently, In this case, intermediate layers are formed between the housing walls.
Ferner können die Trägereinrichtungen Kanäle aufweisen oder ebenfalls doppelwandig ausgebildet sein, so daß ein Kühlmittel durch die Trägereinrichtungen geführt werden kann. überdies kann in der Lagerungskammer oberhalb der obersten Trägereinrichtung ein horizontales plattenförmiges Strahlungsschild, vorzugsweise ein doppelwandiges Strahlungsschild, angeordnet sein. Außerdem sollte die Größe der Aufnahme- und Abgabekammer der Größe eines Probenbehälters entsprechen, wobei die Unterseite der Aufnahme- und Abgabekammer von dem Transportelement gebildet wird, wenn sich ein Probenbehälter in der Aufnahme- und Abgabekammer befindet.Further, the carrier means may comprise channels or also be double-walled, so that a coolant can be passed through the support means. Moreover, in the Storage chamber above the top support means a horizontal plate-shaped radiation shield, preferably a double-walled radiation shield, be arranged. In addition, the size of the receiving and dispensing chamber should be the size of a sample container, wherein the bottom of the receiving and dispensing chamber is formed by the transport element when a sample container is in the receiving and dispensing chamber.
Das doppelwandige Strahlungsschild kann ein von einem Kühlmittel durchströmtes Strahlungsschild sein.The Double-walled radiation shield can be one of a coolant flowed through Be radiation shield.
Alternativ kann das Strahlungsschild thermisch an eine zentrale Welle oder Hohlwelle, die durch die vertikale Achse der Trägereinrichtungen verläuft, angekoppelt werden. Ferner kann das Strahlungsschild an seinen peripheren Rändern mit einem Mantel ausgestattet sein, der sich nach unten erstreckt und dabei zwischen den peripheren Rändern der Trägereinrichtung und der Innenwand des Gehäuses verläuft. Der Mantel sollte bis auf den Boden der Lagerungskammer reichen, wenn sich dort das Kühlmittel befindet. Der Mantel sollte sich in Kontakt mit dem Kühlmittel befinden, um eine Kühlung des Strahlungsschildes zu gewährleisten. Bevorzugt sind das Strahlungsschild und der Mantel aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, besonders bevorzugt Aluminium gefertigt.alternative The radiation shield can be thermally connected to a central shaft or Hollow shaft which passes through the vertical axis of the carrier devices, coupled become. Furthermore, the radiation shield at its peripheral edges with a Coat can be fitted, which extends down and thereby between the peripheral edges the carrier device and the inner wall of the housing runs. The coat should reach down to the bottom of the storage chamber, if there is the coolant located. The jacket should be in contact with the coolant to cool the To ensure radiation shield. Preferably, the radiation shield and the jacket are made of a metal with high thermal conductivity, particularly preferably made of aluminum.
Das Strahlungsschild und die aktiv gekühlten Böden, die gleichfalls als Strahlungsschild fungieren, bewirken, daß die Lagerungstemperatur in dem Lagerungssystem sehr nahe an der Umwandlungstemperatur des Kühlmittels liegt und eine extrem gleichmäßige Verteilung der Zieltemperatur in der gesamten Lagerungskammer erreicht wird.The Radiation shield and the actively cooled floors, which also serves as a radiation shield act that cause the Storage temperature in the storage system very close to the transformation temperature of the coolant lies and an extremely even distribution the target temperature is reached in the entire storage chamber.
Die in der vertikalen Achse verlaufende Welle kann als Hohlwelle ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Innenraum der Hohlwelle mit einem Kühlmittel gefüllt werden, was eine zusätzliche Kühlung der Trägereinrichtungen und des Strahlungsschildes ermöglicht, wodurch ein sehr geringer Temperaturgradient in dem Lagerungssystem ermöglicht wird. Aus diesem Grund ist das erfindungsgemäße Lagerungssystem besonders für die Lagerung empfindlicher Güter in Schutzgasatmosphäre geeignet. Solche Güter können Wafer und Chips der Halbleiterindustrie oder Werkzeuge oder Teile in der Automobilindustrie sein.The in the vertical axis extending shaft can be designed as a hollow shaft be. In this case, the interior of the hollow shaft with a coolant filled be what an extra Cooling the support means and the radiation shield allows causing a very low temperature gradient in the storage system allows becomes. For this reason, the storage system according to the invention is special for the Storage of sensitive goods in a protective gas atmosphere suitable. Such goods can Wafers and chips of the semiconductor industry or tools or parts in the automotive industry.
Das Kühlmittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff (LN2), wird über geeignete Zuleitungen in die Lagerungskammer eingeführt, wobei Sensoren den Füllstand des Kühlmittels in der Lagerungskammer überwachen und steuern. Der Füllstand, gerechnet von dem Boden der Lagerungskammer, kann wenige Zentimeter (im Fall einer Gasphasenlagerung) betragen oder bis über die oberste Trägereinrichtung hinaus reichen (im Falle einer Flüssigkeitslagerung).The Coolant, for example, liquid nitrogen (LN2), is about suitable supply lines introduced into the storage chamber, wherein Sensors fill level of the coolant in the storage chamber and control. The level, calculated from the bottom of the storage chamber, can be a few centimeters (in the case of a gas phase storage) or to above the top carrier device addition range (in the case of a liquid storage).
Anstelle einer Kühlung oder zusätzlich zu dieser kann eine Heizung vorgesehen sein.Instead of a cooling or additionally To this heating may be provided.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenThe Invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Show
Die
In
der Lagerungskammer
Bis
auf die unterste Trägereinrichtung
Die
unterste Trägereinrichtung
kann auf der Hohlwelle
Die
Hohlwelle
Die
Hohlwelle
In
den Boden
Die
Trägereinrichtung
Außerdem weist
die Trägereinrichtung
Das
Fixierungsmittel
Das
Fixierungsmittel
In
Wie
bereits erläutert,
weist das Fixierungsmittel
Die
Führungseinrichtung
Die
Der
Greifarm
Die
Zentrierpins
Die
Das
Transportelement
In
den
An
einer der Schmalseiten der Führungsplatte
Die
Ausnehmungen und Ausstülpungen
der Führungsplatte
Ist
die Führungsplatte
In
den
In
Um
eine unbeabsichtigte Drehung der Trägereinrichtungen
Die
Fixierungsführungen
Sobald
das Transportelement
Das
Transportelement
Die
Entnahme eines bestimmten Probenbehälters
Das
Transportelement
Die
vertikale Bewegung des Transportelementes
Die Lagerungskammer kann ein beliebiges Volumen aufweisen, bevorzugt weist sie ein Volumen von 800 bis 1200 L auf. Es ist jedoch auch eine Lagerungskammer mit kleinerem (z. B. 350 L) oder größerem Volumen möglich.The Storage chamber may have any volume, preferably it has a volume of 800 to 1200 L. It is, however a storage chamber with a smaller (eg 350 L) or larger volume possible.
Das
Lagerungssystem kann Walzen oder Räder
Das Lagerungssystem weist Anschlüsse auf, die es ermöglichen, ein Kühlmittel einzubringen, auszutauschen oder zu entfernen, oder ein Vakuum anzulegen und einen Druckausgleich herbeizuführen.The Storage system has connections on that make it possible a coolant introduce, replace or remove, or create a vacuum and to bring about pressure equalization.
In
Auf diese Weise wird die Kühlung des Strahlungsschildes gewährleistet.On This way is the cooling of the radiation shield guaranteed.
- 11
- Lagerungssystemstorage system
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Lagerungskammerstorage chamber
- 44
- GehäuseoberseiteHousing top
- 55
- Aufnahme- und AbgabekammerAdmission- and dispensing chamber
- 66
- Probenbehältersample container
- 77
- Trägereinrichtungsupport means
- 7.17.1
- oberste Trägereinrichtungtop support means
- 7.47.4
- unterste Trägereinrichtunglowest support means
- 88th
- Fixierungsmittelfixative
- 99
- vertikale Achsevertical axis
- 1010
- Hohlwellehollow shaft
- 1111
-
Boden
der Trägereinrichtung
7 Bottom of the support device7 - 1212
-
Trennwand
der Trägereinrichtung
7 Partition wall of the carrier device7 - 1313
-
periphere
Randung der Trägereinrichtung
7 peripheral edge of the carrier device7 - 1414
-
periphere
Aussparung im Boden
11 der Trägereinrichtung7 peripheral recess in the ground11 the carrier device7 - 1515
-
Rohrsegment
der Trägereinrichtung
7 Pipe segment of the carrier device7 - 1616
-
axial
bewegliche Stange des Fixierungsmittels
8 axially movable rod of fixative8th - 1717
-
erste
Führungseinrichtung
für Stange
16 first guide device for rod16 - 1818
-
zweite
Führungseinrichtung
für Stange
16 second guide means for rod16 - 1919
- bewegliche Armeportable poor
- 2020
-
Platte
des Fixierungsmittels
8 Plate of fixative8th - 2121
- Stiftpen
- 2222
-
Führungseinrichtung
des Fixierungsmittels
8 Guide device of the fixing means8th - 2323
-
Flansch
zur Befestigung des Fixierungsmittels
8 an derFlange for attachment of the fixative8th at the -
Trägereinrichtung
7 support means7 - 2424
-
Fixierungsführungen
des Transportelementes
25 Fixierungsführungen the transport element25 - 2525
- Transportelementtransport element
- 2626
-
Basisplatte
des Transportelements
25 Base plate of the transport element25 - 2727
-
Winkeladapter
des Transportelements
25 Angle adapter of the transport element25 - 2828
-
Greifarm
des Transportelements
25 Gripping arm of the transport element25 - 2929
-
Führungsplatte
des Transportelements
25 Guide plate of the transport element25 - 3030
-
Führungsgehäuse der
vertikalen Führungseinrichtung
39 Guide housing of the vertical guide device39 - 3131
-
Zentrierpin
des Greifarms
28 Centering pin of the gripper arm28 - 3232
-
Zentrierpin
des Greifarms
28 Centering pin of the gripper arm28 - 3333
-
Öffnung für Zentrierpin
31 in dem Probenbehälter6 Opening for centering pin31 in the sample container6 - 3434
-
Öffnung für Zentrierpin
32 in dem Probenbehälter6 Opening for centering pin32 in the sample container6 - 3535
-
Verriegelungshaken
am Greifarm
28 Locking hook on the gripper arm28 - 3636
-
schlitzförmige Öffnung für Verriegelungshaken
35 imSlot-shaped opening for locking hook35 in the - Probenbehältersample container
- 3737
- Bolzen für den Verriegelungshakenbolt for the locking hook
- 3838
- Stahlseilsteel cable
- 38A38A
- ZugfederstrangZugfederstrang
- 3939
- vertikale Führungseinrichtungvertical guide means
- 4040
-
Ausnehmung
in der Hohlwelle
10 Recess in the hollow shaft10 - 4141
-
Grundplatte
des Probenbehälters
6 Base plate of the sample container6 - 4242
-
senkrechte
Stege der Grundplatte
41 vertical webs of the base plate41 - 4343
-
zylinderförmiger Holm
an der Grundplatte
41 cylindrical spar on the base plate41 - 4444
-
zylinderförmiger Holm
an der Grundplatte
41 cylindrical spar on the base plate41 - 4545
-
Deckelplatte
des Probenbehälters
6 Cover plate of the sample container6 - 4646
-
senkrechte
Stege der Deckelplatte
45 vertical webs of the cover plate45 - 4747
-
gewölbter Bereich
der Deckelplatte
45 arched area of the cover plate45 - 4848
-
Klemmelement
der Deckelplatte
45 Clamping element of the cover plate45 - 4949
- Stegweb
- 5050
-
Öffnungsschlitze
im geschlossenen Probenbehälter
6 Opening slots in the closed sample container6 - 5151
-
Ausstülpung an
der Führungsplatte
29 Protuberance on the guide plate29 - 52a, b52a, b
-
Ausnehmungen
an der Führungsplatte
29 Recesses on the guide plate29 - 53a, b53a, b
- Ausstülpungen an der Außenfläche des Führungsgehäuprotuberances on the outer surface of the Führungsgehäu
-
ses
30 ses30 - 5454
-
Ausnehmung
an der Außenfläche des Führungsgehäuses
30 Recess on the outer surface of the guide housing30 - 5555
-
Gewindespindel
im Führungsgehäuse
30 Threaded spindle in the guide housing30 - 5656
-
vertikal
schlitzförmige Öffnung im
Führungsgehäuse
30 vertical slot-shaped opening in the guide housing30 - 5757
-
Antrieb
für die
Hohlwelle
10 Drive for the hollow shaft10 - 5858
-
Antrieb
für Gewindespindel
55 Drive for threaded spindle55 - 58A58A
- Ver- und Entriegelungseinrichtungencryption and unlocking device
- 5959
-
Räder des
Lagerungssystems
1 Wheels of the storage system1 - 6060
-
Lager
der Hohlwelle
10 Bearing of the hollow shaft10 - 6161
- Strahlungsschildradiation shield
- 6262
-
Mantel
am Strahlungsschild
61 Coat on the radiation shield61 - 6363
-
Boden
der Lagerungskammer
3 Bottom of the storage chamber3 - 6464
-
Abstandshalter
für die
unterste Trägereinrichtung
7.4 Spacer for the lowest support means7.4 - 6565
- Kühlmittelcoolant
- 6666
-
Fixiermöglichkeit
für Probenbehälter
6 im Boden11 Fixing possibility for sample container6 in the ground11 - 6767
- Spannfedertension spring
Claims (13)
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |