Automatisierbare Temperiervorrichtung Automated temperature control device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperierung eines Probenträgers sowie einen automatisierten Laborarbeitsplatz mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. The present invention relates to a device for tempering a sample carrier and to an automated laboratory work station with a device according to the invention.
Im Bereich der Biotechnologie und Molekularbiologie ist in der Regel eine Vielzahl von Proben, insbesondere gleichzeitig, zu untersuchen. Probenträger in Form von In the field of biotechnology and molecular biology, a large number of samples must generally be examined, in particular simultaneously. Sample carriers in the form of
Mikrotiterplatten bieten die Möglichkeit, eine Vielzahl von Proben in einem Probenträger anzuordnen und gemeinsam zu untersuchen. Weitere Ansätze, um dem stetig wachsenden Probenaufkommen zu begegnen, bestehen in der zunehmenden Microtiter plates offer the possibility of arranging a large number of samples in a sample carrier and examining them together. Further approaches to counter the steadily growing sample volume exist in the increasing
Automatisierung der jeweils notwendigen Arbeitsschritte für die Probenanalyse. Automation of the necessary steps for sample analysis.
Viele Standardtechniken in den genannten Gebieten erfordern die Durchführung von thermisch kontrollierten Prozessschritten, für welche spezielle Temperiervorrichtungen eingesetzt werden. Für die wohlbekannte Polymerase-Kettenreaktion (eng. Polymerase chain reaction, kurz PCR) werden beispielsweise Thermocycler verwendet, die selbstständig und automatisiert dazu in der Lage sind, die unterschiedlichen Many standard techniques in the areas mentioned require the execution of thermally controlled process steps for which special temperature control devices are used. For the well-known polymerase chain reaction (PCR), thermocyclers are used, for example, which are capable of automatically and automatically, the different
Temperaturzyklen einer Polymerase-Kettenreaktion selbstständig durchzuführen. Realtime Thermocycler sind darüber hinaus mit optischen Systemen zur Fluoreszenzmessung ausgestattet. Weitere Beispiele für solche Temperiervorrichtungen sind beispielsweise die ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Thermoshaker, Mikrotiterplatten-Reader, oder auch Inkubatoren. Carry out temperature cycles of a polymerase chain reaction independently. Realtime thermal cyclers are also equipped with optical systems for fluorescence measurement. Further examples of such temperature control devices are, for example, the thermoshakers, microtiter plate readers also known from the prior art, or also incubators.
Im einfachsten Falle wird der jeweilige Probenträger, beispielsweise eine Mikrotiterplatte, manuell in die jeweilige Vorrichtung, beispielsweise einen Thermocycler, eingebracht und auch manuell aus demselben entfernt. Es sind aber auch verschiedenste zumindest teilweise automatisierte Lösungen in Zusammenhang mit Temperiervorrichtungen bekannt geworden. In the simplest case, the respective sample carrier, for example a microtiter plate, is introduced manually into the respective device, for example a thermal cycler, and is also manually removed from the same. However, various, at least partially automated, solutions in connection with temperature control devices have also become known.
Bei Vorrichtungen, die zur Integration in Roboterplattformen oder zur Verwendung in automatisierten Laborarbeitsplätzen vorgesehen sind, gilt es, eine Möglichkeit bereitzustellen, die es erlaubt, den jeweiligen Probenträger, insbesondere mittels eines Roboters, in die Vorrichtung einzusetzen und aus dieser zu entfernen. In the case of devices which are intended for integration into robot platforms or for use in automated laboratory workplaces, it is necessary to provide a possibility which allows the respective sample carrier to be inserted into and removed from the device, in particular by means of a robot.
Im Falle einer Temperiervorrichtung mit einer sogenannten Deckelheizung wird häufig eine, insbesondere automatisierte, Möglichkeit bereitgestellt, um den Deckel zeitweilig vom jeweiligen Heizkörper zu entfernen. In the case of a temperature control device with a so-called lid heater, an, in particular automated, possibility is often provided for temporarily removing the lid from the respective radiator.
Bei anderen Vorrichtungen wird wiederum eine Aufnahmeposition bereitgestellt, in welcher der jeweilige Probenträger in die Vorrichtung eingesetzt oder aus derselben entfernt werden kann. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise aus der jeweiligen
Vorrichtung herausfahrbare oder herausschwenkbare Probenaufnahmen bekannt geworden. In der US6197572B1 ist beispielsweise ein Thermocycler mit einer In other devices, a receiving position is again provided in which the respective sample carrier can be inserted into the device or removed from it. In this context, for example, from the respective Device retractable or swiveling sample receptacles become known. In US6197572B1, for example, a thermal cycler with a
Probenaufnahme in Form einer Lade beschrieben, welche horizontal aus der Vorrichtung herausfahrbar ist. Andere Vorrichtungen verfügen über Auswerfmechanismen, welche im Bereich des Probenblocks angeordnet sind und dazu dienen, den jeweiligen Probenträger in vertikaler Richtung relativ zur Vorrichtung auswerfen zu können. Sample holder described in the form of a drawer, which can be moved horizontally out of the device. Other devices have ejection mechanisms which are arranged in the area of the sample block and serve to be able to eject the respective sample carrier in the vertical direction relative to the device.
Typischerweise nehmen die jeweils zur Verfügung gestellten Bewegungsmechanismen relativ viel Platz ein. Zudem kommt es im Falle von Temperiervorrichtungen häufig zu einer Haftung zwischen dem Probenkörper und der Heizeinheit nach dem jeweiligen Heizvorgang. Der Mechanismus muss dann jeweils in der Lage sein, diese Haftkraft zu überwinden. The movement mechanisms made available typically take up a relatively large amount of space. In addition, in the case of temperature control devices, there is often an adhesion between the sample body and the heating unit after the respective heating process. The mechanism must then be able to overcome this adhesive force.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Based on this, the present invention is based on the object
Vorrichtung zur Temperierung einer Probe anzugeben, welche sich durch einen möglichst einfachen und zuverlässigen Bewegungsmechanismus zum Einbringen bzw. Entfernen von Probenträgern in die bzw. aus der Vorrichtung auszeichnet. Specify a device for tempering a sample, which is characterized by a simple and reliable movement mechanism for inserting or removing sample carriers into and out of the device.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 , sowie durch den automatisierten Laborarbeitsplatz nach Anspruch 15. This object is achieved by the device according to claim 1 and by the automated laboratory workstation according to claim 15.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Temperierung eines Probenträgers, umfassend eine With regard to the device, the object on which the invention is based is achieved by a device for tempering a sample carrier, comprising a
Heizeinrichtung mit einem Heizkörper, welcher einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Probenträgers aufweist, und einem beweglichen Heizdeckel, welcher über dem Aufnahmebereich des Heizkörpers angeordnet und dazu ausgestaltet ist, den Heating device with a radiator, which has a receiving area for receiving the sample holder, and a movable heating cover, which is arranged above the receiving area of the radiator and designed for this purpose
Probenträger in einer Heizposition mit einem vorgebbaren Anpressdruck in den Sample holder in a heating position with a pre-definable contact pressure in the
Aufnahmebereich des Heizkörpers zu drücken, und eine Transporteinrichtung, welche dazu ausgestaltet ist, den Probenträger von einer Einlegeposition außerhalb der Press the receiving area of the radiator, and a transport device which is configured to the sample holder from an insertion position outside of the
Vorrichtung in die Vorrichtung einzubringen. Erfindungsgemäß umfasst die Introduce device into the device. According to the invention, the
Transporteinrichtung eine Ladeeinheit, welche Ladeeinheit eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Probenträgers aufweist, und entlang einer horizontalen Achse zwischen der Einlegeposition und einer Zwischenposition, in welcher sich der Probenträger innerhalb der Vorrichtung und oberhalb des Aufnahmebereichs des Heizkörpers befindet, bewegbar ist. Die Transporteinrichtung ist dabei derart angeordnet und/oder ausgestaltet, dass zumindest der Probenträger vermittels einer Bewegung des Heizdeckels von der Zwischenposition in die Heizposition bewegbar ist, und weist zumindest ein Transport device a loading unit, which loading unit has a receiving unit for receiving the sample holder, and is movable along a horizontal axis between the insertion position and an intermediate position in which the sample holder is located within the device and above the receiving area of the radiator. The transport device is arranged and / or configured in such a way that at least the sample holder can be moved from the intermediate position into the heating position by means of a movement of the heated lid, and has at least one
Rückholelement auf, welches dazu ausgestaltet ist, zumindest den Probenträger von der Heizposition in die Zwischenposition zurück zu bewegen.
Es handelt sich erfindungsgemäß also um eine Temperiervorrichtung mit einer sogenannten Deckelheizung. Bei dem Heizkörper handelt es sich beispielsweise um einen Heizblock, in welchen der Probenträger einbringbar oder adaptierbar ist. Der Heizdeckel ist vorzugsweise derart angeordnet und ausgestaltet, dass im Falle, dass sich der Heizdeckel in der Heizposition befindet, der Probenträger vorzugsweise im Return element, which is designed to move at least the sample holder from the heating position back into the intermediate position. According to the invention, it is therefore a temperature control device with a so-called lid heater. The heating element is, for example, a heating block in which the sample holder can be inserted or adapted. The heated lid is preferably arranged and configured in such a way that in the event that the heated lid is in the heating position, the sample carrier is preferably in the
Wesentlichen vollständig von der Heizeinrichtung umschlossen ist, oder an den Is essentially completely enclosed by the heater, or to the
Heizdeckel anliegt bzw. adaptiert ist. Heated lid is applied or is adapted.
Vorteilhaft wird durch eine Bewegung des Heizdeckels der Heizvorrichtung eine Bewegung des Probenträgers innerhalb der Vorrichtung vermittelt. Zum Einbringen in die Vorrichtung wird der Probenträger zuerst von einer Einlegeposition in eine A movement of the sample carrier within the device is advantageously conveyed by a movement of the heating cover of the heating device. For insertion into the device, the sample carrier is first moved from an insertion position into a
Zwischenposition überführt. Danach erfolgt eine weitere Bewegung von der Intermediate position transferred. Then there is another movement from the
Zwischenposition in die Heizposition. Zur Ausführung der zweiten Bewegung bedarf es vorteilhaft keiner separaten Einrichtung, da diese Bewegung durch den Heizdeckel vermittelt wird Intermediate position in the heating position. A separate device is advantageously not required to carry out the second movement, since this movement is conveyed by the heated lid
Es ist von Vorteil, wenn der Heizdeckel, insbesondere entlang einer vertikalen Achse, zwischen einer Ruheposition und der Heizposition hin und her bewegbar ist. Die vertikale Achse bezieht sich dabei auf eine Längsachse durch die Vorrichtung. In der It is advantageous if the heated lid can be moved back and forth between a rest position and the heating position, in particular along a vertical axis. The vertical axis refers to a longitudinal axis through the device. In the
Zwischenposition ist der Probenträger zwischen der Ruheposition und der Heizposition des Heizdeckels angeordnet. Vorteilhaft fluchten in diesem Falle der Heizdeckel, der Probenträger und der Heizkörper, insbesondere der Aufnahmebereich des Heizkörpers, miteinander. In the intermediate position, the sample holder is arranged between the rest position and the heating position of the heated lid. In this case, the heated lid, the sample holder and the heating element, in particular the receiving area of the heating element, are advantageously aligned with one another.
Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn die Ladeeinheit zur Ausführung einer Bewegung entlang einer horizontalen Achse zwischen der Einlegeposition und der Zwischenposition ausgestaltet ist. Hierzu kann die Ladeeinheit über eine geeignete Bewegungseinrichtung verfügen. It is also advantageous if the loading unit is designed to carry out a movement along a horizontal axis between the insertion position and the intermediate position. For this purpose, the loading unit can have a suitable movement device.
Der Probenträger wird demnach zuerst durch eine horizontale Bewegung ins Innere der Vorrichtung hinein befördert, bevor er durch eine vertikale Bewegung des Heizdeckels in vertikaler Richtung von der Zwischenposition in die Heizposition überführt wird. Damit wird ein besonders einfacher und zuverlässiger Bewegungsmechanismus bereitgestellt, der auf die Integration von Robotern oder komplizierten Anordnungen verzichtet. The sample carrier is accordingly first conveyed into the interior of the device by a horizontal movement before it is transferred from the intermediate position into the heating position by a vertical movement of the heated lid. This provides a particularly simple and reliable movement mechanism that does not involve the integration of robots or complicated arrangements.
Für die erfindungsgemäße Transporteinrichtung wird vielmehr lediglich ein Rather, only one is used for the transport device according to the invention
Bewegungsmechanismus zur hin und her Bewegung des Probenträgers zwischen der Einlegeposition und der Zwischenposition benötigt. Die weitere Bewegung innerhalb der Vorrichtung erfolgt vermittels der Bewegung des Heizdeckels, welche ohnehin innerhalb der Vorrichtung bereitgestellt ist, bzw. über das zumindest eine Rückholelement. Somit
wird erfindungsgemäß eine besonders kompakte und einfach aufgebaute, robuste Temperiervorrichtung bereitgestellt, welche für einen automatisierten Betrieb bestens geeignet ist. Movement mechanism for back and forth movement of the sample carrier between the insertion position and the intermediate position is required. The further movement within the device takes place by means of the movement of the heated lid, which is provided in any case within the device, or via the at least one return element. Consequently According to the invention, a particularly compact and simply constructed, robust temperature control device is provided, which is ideally suited for automated operation.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zumindest eine In a preferred embodiment, the device comprises at least one
Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Heizdeckels. Erfindungsgemäß dient die Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Heizdeckels gleichzeitig zur Bewegung des Probenträgers von der Zwischenposition in die Heizposition. Dabei ist es einerseits denkbar, dass vermittels der Bewegungseinrichtung ausschließlich der Probenträger bewegt wird. Es ist aber ebenso denkbar, dass vermittels der Bewegungseinrichtung mehrere, insbesondere sämtliche, Komponenten der Transporteinrichtung bewegt werden. Movement device for moving the heated lid. According to the invention, the movement device for moving the heated lid also serves to move the sample carrier from the intermediate position into the heating position. On the one hand, it is conceivable that only the sample carrier is moved by means of the movement device. However, it is also conceivable for several, in particular all, components of the transport device to be moved by means of the movement device.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Bewegungseinrichtung einen, insbesondere elektrischen, Motor, beispielsweise einen Servo- oder Schrittmotor umfasst. Alternativ oder zusätzlich ist ebenfalls denkbar, dass die Bewegungseinrichtung einen Seilzug umfasst. It is advantageous here if the movement device comprises an, in particular electrical, motor, for example a servo or stepper motor. Alternatively or additionally, it is also conceivable that the movement device comprises a cable pull.
Auch die Ladeeinheit kann über eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung des The loading unit can also have a movement device for moving the
Probenträgers zwischen der Einlegeposition und der Zwischenposition umfassen. In diesem Fall umfasst die Vorrichtung eine erste Bewegungseinrichtung zur Bewegung des Heizdeckels und eine zweite Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Aufnahmeeinheit der Ladeeinheit. Auch die Bewegungseinheit der Ladeeinheit kann einen, insbesondere elektrischen, Motor, beispielsweise einen Servo- oder Schrittmotor und/oder einen Seilzug umfassen. Hold the sample carrier between the insertion position and the intermediate position. In this case, the device comprises a first movement device for moving the heated lid and a second movement device for moving the receiving unit of the loading unit. The movement unit of the loading unit can also comprise a, in particular electrical, motor, for example a servo or stepper motor and / or a cable pull.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung beinhaltet, dass das Rückholelement zumindest einen Magneten umfasst. Wird der Heizdeckel von der Heizposition zurück in die Ruheposition bewegt, so kann durch eine Magnetkraft eine Bewegung des Probenträgers zurück in die Zwischenposition erreicht werden. Another preferred embodiment includes that the return element comprises at least one magnet. If the heated lid is moved from the heating position back to the rest position, the sample holder can be moved back to the intermediate position by a magnetic force.
Eine alternative bevorzugte Ausgestaltung beinhaltet wiederum, dass das An alternative preferred embodiment in turn includes that the
Rückholelement zumindest ein federndes Element, insbesondere zumindest eine mechanische Feder, umfasst. Return element comprises at least one resilient element, in particular at least one mechanical spring.
Hinsichtlich eines Rückholelements mit einem federnden Element ist es von Vorteil, wenn das zumindest eine federnde Element durch eine vertikale Bewegung zumindest des Probenträgers von der Zwischenposition in die Heizposition derart aus einer Ruhestellung ausgelenkt wird, dass eine vorgebbare Rückstellkraft durch das federnde Element zumindest auf den Probenträger ausgeübt wird. In der Heizposition wirkt auf den
Probenträger dann einerseits die durch den Anpressdruck des Heizdeckels vermittelte Anpresskraft, welche den Probenträger in der Heizposition hält, als auch die durch das zumindest eine federnde Element vermittelte Rückstellkraft. Die Rückstellkraft ist dabei kleiner als die Anpresskraft. With regard to a return element with a resilient element, it is advantageous if the at least one resilient element is deflected from a rest position by a vertical movement of at least the sample carrier from the intermediate position into the heating position in such a way that a predeterminable restoring force is at least applied to the sample carrier by the resilient element is exercised. In the heating position acts on the Sample holder then on the one hand the contact pressure, which is conveyed by the contact pressure of the heated lid, which holds the sample holder in the heating position, and also the restoring force, which is conveyed by the at least one resilient element. The restoring force is smaller than the contact pressure.
Es ist hierbei ferner von Vorteil, wenn zumindest der Probenträger vermittels der durch das federnde Element ausgeübten Rückstellkraft von der Heizposition in die It is also advantageous here if at least the sample holder moves from the heating position into the by means of the restoring force exerted by the resilient element
Zwischenposition bewegbar ist. Die Rückstellkraft ist demnach vorzugsweise größer als eine Gewichtskraft zumindest des Probenträgers, bzw. der Komponenten der Intermediate position is movable. The restoring force is therefore preferably greater than a weight force of at least the sample carrier or the components of the
Transporteinrichtung, welche durch das Rückholelement bewegt werden. Transport device which are moved by the return element.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn das federnde Element derart ausgestaltet ist, dass die Rückstellkraft mindestens doppelt so groß ist wie eine Haftkraft, welche nach der Temperierung des Probenträgers zwischen dem Heizkörper und dem Probenträger wirkt. Nach einem Heizvorgang haftet der Probenträger am Heizkörper an. Die Rückstellkraft muss demnach größer sein als die Haftkraft und die Gewichtskraft. Finally, it is advantageous if the resilient element is designed in such a way that the restoring force is at least twice as large as an adhesive force which acts between the heating element and the sample carrier after the temperature of the sample carrier. After a heating process, the sample holder adheres to the radiator. The restoring force must therefore be greater than the adhesive force and the weight.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine In a further preferred embodiment, the device comprises a
Detektionseinheit zur Detektion des Vorhandenseins eines Probenträgers in der Vorrichtung, insbesondere in der Ladeeinheit. In diesem Fall verfügt die Vorrichtung über eine Möglichkeit, Fehler beim Ablauf eines Heizvorgangs in der Temperiervorrichtung, bzw. einen Fehler bei den Bewegungsabläufen innerhalb der Vorrichtung, zu detektieren. Detection unit for detecting the presence of a sample carrier in the device, in particular in the loading unit. In this case, the device has a possibility of detecting errors in the course of a heating process in the temperature control device, or an error in the movement sequences within the device.
Es ist von Vorteil, wenn die Detektionseinheit einen Positionsschalter, insbesondere einen Lagenendschalter umfasst. It is advantageous if the detection unit comprises a position switch, in particular a position limit switch.
Bevorzugt ist der Positionsschalter derart ausgestaltet und angeordnet, dass eine Veränderung der vertikalen Position zumindest des Probenträgers bzw. der Komponenten der Transporteinrichtung, welche vermittels des Heizdeckels bzw. des Rückholelements bewegt werden, detektierbar ist. The position switch is preferably designed and arranged in such a way that a change in the vertical position of at least the sample holder or the components of the transport device, which are moved by means of the heated lid or the return element, can be detected.
Noch eine Ausgestaltung der Vorrichtung beinhaltet schließlich, dass es sich bei der Vorrichtung um einen Thermocycler, einen Realtime-Thermocycler, einen Thermoshaker, einen Mikrotiterplatten-Reader, oder einen Inkubator handelt. Finally, another embodiment of the device includes that the device is a thermal cycler, a real-time thermal cycler, a thermal shaker, a microtiter plate reader, or an incubator.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch einen The object underlying the invention is further achieved by a
automatisierten Laborarbeitsplatz mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Es sei darauf verwiesen, dass sich die in Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Ausgestaltungen sich mutatis mutandis auch auf den automatisierten Laborarbeitsplatz anwenden lassen. automated laboratory workstation with a device according to the invention. It should be noted that the configurations described in connection with the device can also be applied mutatis mutandis to the automated laboratory workstation.
Die Erfindung sowie ihre vorteilhaften Ausgestaltungen werden anhand der The invention and its advantageous embodiments are based on the
nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: following figures explained in more detail. Show it:
Fig. 1 : eine schematische Zeichnung einer Temperiervorrichtung in Form einesFig. 1: a schematic drawing of a temperature control device in the form of a
Thermocyclers, Thermal cyclers,
Fig. 2: zwei perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Fig. 2: two perspective views of an inventive
Transporteinrichtung, wobei sich die Ladeeinheit (a) in der Einlegeposition und (b) in der Zwischenposition befindet, und Transport device, wherein the loading unit (a) is in the loading position and (b) in the intermediate position, and
Fig. 3: drei Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einerFig. 3: three sectional view of a device according to the invention with a
Detektionseinheit zur Detektion des Vorhandenseins eines Probenträgers, wobei in Fig. 3a und 3b jeweils ein Probenträger vorhanden ist, während in Fig. 3c der Probenträger fehlt. Detection unit for detecting the presence of a sample carrier, a sample carrier being present in each of FIGS. 3a and 3b, while the sample carrier is missing in FIG. 3c.
In Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung eines Temperiervorrichtung 1 in Form eines Thermocyclers gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine Heizeinrichtung 2 in Form einer sogenannten Deckelheizung mit einem Heizkörper 3 und einem beweglichen Heizdeckel 6. Der Heizkörper 3 weist einen Aufnahmebereich 3a zur Aufnahme eines Probenträgers 4 auf. Der Probenträger 4 ist hier in Form einer Mikrotiterplatte mit einer Vielzahl von Kavitäten 5 zur Aufnahme einer Vielzahl von Proben ausgestaltet. Die Vorrichtung 1 verfügt ferner über eine Bewegungseinrichtung 7, welche dazu ausgestaltet ist, den Heizdeckel 6 zwischen einer Ruheposition R und einer Heizposition H hin und herzubewegen. Für die vorliegend gezeigte Ausführung erfolgt die Bewegung des Heizdeckels 6 entlang einer vertikalen Achse bezogen auf eine Längsachse durch die Vorrichtung 1. 1 shows a schematic drawing of a temperature control device 1 in the form of a thermal cycler. The device comprises a heating device 2 in the form of a so-called lid heater with a heating element 3 and a movable heating lid 6. The heating element 3 has a receiving area 3a for receiving a sample holder 4. The sample carrier 4 is designed here in the form of a microtiter plate with a large number of cavities 5 for receiving a large number of samples. The device 1 also has a movement device 7, which is designed to move the heated lid 6 back and forth between a rest position R and a heating position H. For the embodiment shown here, the movement of the heated lid 6 takes place along a vertical axis with respect to a longitudinal axis through the device 1.
Die Vorrichtung 1 verfügt ferner über eine Transporteinrichtung 8, mittels welcher der Probenträger von einer Einlegeposition E außerhalb der Vorrichtung 1 in die Vorrichtung 1 überführt werden kann. The device 1 also has a transport device 8, by means of which the sample carrier can be transferred from an insertion position E outside the device 1 into the device 1.
Eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung 8 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Transportvorrichtung 8 umfasst eine Ladeeinheit 9, welche sich in Fig.2a in einer Einlegeposition E, in welcher der Probenträger außerhalb der Vorrichtung 1 angeordnet ist, und in Fig. 2b in einer Zwischenposition Z, in welcher der Probenträger 4 innerhalb der Vorrichtung angeordnet ist, befindet. Die Ladeeinheit 9 umfasst eine
Aufnahmeeinheit 10 zur Aufnahme des Probenträgers. Die Bewegung von der A preferred embodiment of a transport device 8 according to the invention is shown in FIG. 2. The transport device 8 comprises a loading unit 9, which in FIG. 2a is in an insertion position E in which the sample holder is arranged outside the device 1, and in FIG. 2b in an intermediate position Z in which the sample holder 4 is arranged inside the device , is located. The charging unit 9 includes one Recording unit 10 for receiving the sample carrier. The movement of the
Einlegeposition E in die Zwischenposition Z erfolgt entlang einer horizontalen Achse. Zur Durchführung der Bewegung kann die Ladeeinheit 9 über eine weitere Insert position E in the intermediate position Z takes place along a horizontal axis. To carry out the movement, the loading unit 9 can have another
Bewegungseinrichtung [hier nicht separat dargestellt] verfügen. Movement device [not shown here separately].
Die Transporteinrichtung 8 verfügt ferner über ein Rückholelement 1 1 , welches für das vorliegende Ausführungsbeispiel vier federnden Elemente 11 a-11 d in Form von mechanischen Federn umfasst. In der Zwischenposition Z ist der Probenträger zwischen dem Heizdeckel 6 und dem Heizkörper 3 angeordnet, derart, dass der Probenträger 4, der Heizdeckel und der Aufnahmebereich 3a des Heizkörpers 3 miteinander fluchten. The transport device 8 also has a return element 11, which for the present exemplary embodiment comprises four resilient elements 11a-11d in the form of mechanical springs. In the intermediate position Z, the sample holder is arranged between the heated lid 6 and the heating element 3, such that the sample holder 4, the heated lid and the receiving area 3a of the heating element 3 are aligned with one another.
Die durch die Transporteinrichtung 8 vermittelten Bewegungsabläufe sind ferner in Fig. 3 illustriert. Nach der Überführung des Probenträgers 4 in die Zwischenposition Z wird mittels einer Bewegung des Heizdeckels 6 eine Bewegung zumindest des Probenträgers 4 von der Zwischenposition Z in die Heizposition H vermittelt. Vorliegend wird nicht nur der Probenträger 4 durch den Heizdeckel 6 bewegt, sondern vielmehr auch die The movement sequences mediated by the transport device 8 are further illustrated in FIG. 3. After the sample carrier 4 has been transferred to the intermediate position Z, a movement of the heated lid 6 mediates at least the sample carrier 4 from the intermediate position Z to the heating position H. In the present case, not only the sample carrier 4 is moved through the heated lid 6, but rather also that
Ladeeinheit 9. Lediglich eine Basisplatte 8a der Transporteinrichtung 8, an welcher verschiedene Komponenten der Transporteinrichtung 8 befestigt sind, verbleibt in ihrer ursprünglichen Position relativ zur Vorrichtung 1. Loading unit 9. Only a base plate 8a of the transport device 8, to which various components of the transport device 8 are attached, remains in its original position relative to the device 1.
In Fig. 3a befindet sich der Probenträger 4 in der Zwischenposition Z in der In Fig. 3a, the sample carrier 4 is in the intermediate position Z in the
Aufnahmeeinheit 10 der Ladeeinheit 9. Der Heizdeckel 6 befindet sich in der Recording unit 10 of the charging unit 9. The heated lid 6 is in the
Ruheposition R. Rest position R.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Detektionseinheit 12 zur Detektion des The device 1 further comprises a detection unit 12 for detecting the
Vorhandenseins eines Probenträgers 4 in der Vorrichtung 1. Die Detektionseinheit 12 verfügt für das hier gezeigte Beispiel über einen Lageendschalter 13. Dieser Presence of a sample carrier 4 in the device 1. The detection unit 12 has a position limit switch 13 for the example shown here
Lageendschalter ist dazu ausgestaltet eine Bewegung des Probenträgers 4 von der Zwischenposition Z in die Heizposition H zu detektieren. Zu diesem Zweck ist an einem der federnden Elemente 1 1a ein Vorsprung 14 angebracht, dessen Position durch den Lageendschalter 13 detektierbar ist. Position limit switch is designed to detect a movement of the sample carrier 4 from the intermediate position Z to the heating position H. For this purpose, a projection 14 is attached to one of the resilient elements 1 1a, the position of which can be detected by the position limit switch 13.
In Fig. 3b befinden sich der Probenträger 4 und der Heizdeckel 6 in der Heizposition H. Die Überführung in die Heizposition H erfolgt dabei durch eine durch die In Fig. 3b, the sample carrier 4 and the heated lid 6 are in the heating position H. The transfer to the heating position H is carried out by a
Bewegungseinrichtung 7 vermittelte vertikale Bewegung des Heizdeckels 6. Wie bereits erwähnt, wird für das hier gezeigte Ausführungsbeispiel die gesamte Transporteinrichtung 8 durch die Bewegung des Heizdeckels 6 bewegt. Hierdurch kommt es zu einer Auslenkung A der federnden Elemente 1 1 a-11 d aus ihrer Ruhestellung. Movement device 7 mediates vertical movement of the heated cover 6. As already mentioned, for the exemplary embodiment shown here the entire transport device 8 is moved by the movement of the heated cover 6. This results in a deflection A of the resilient elements 1 1 a-11 d from their rest position.
Die Auslenkung A aus der Ruheposition der Federn 11 a-11 d führt wiederum zu einer Veränderung der Position des Vorsprungs 14, welche durch den Lageendschalter 13
erkannt wird. Mit anderen Worten: Wenn eine Vertikalbewegung des Heizdeckels zu einer Änderung der Position des Vorsprungs 14 führt, befindet sich ein Probenträger 4 in der Vorrichtung 1. The deflection A from the rest position of the springs 11 a-11 d in turn leads to a change in the position of the projection 14, which is caused by the position limit switch 13 is recognized. In other words: If a vertical movement of the heated lid leads to a change in the position of the projection 14, a sample carrier 4 is located in the device 1.
Befindet sich kein Probenträger 4 in der Vorrichtung 1 , so kommt es dagegen zu einem Zeitpunkt, zu welchem der Heizdeckel 6 in einen vorgebbaren Bereich um die If there is no sample carrier 4 in the device 1, on the other hand, there occurs a time at which the heated lid 6 is in a predeterminable area around the
Zwischenposition herum, gelangt, nicht zu einer Änderung der Position des Vorsprungs 14, wie in Fig. 3c illustriert. Wird also bei einem Durchlaufen der Zwischenposition Z durch den Heizdeckel keine Positionsänderung des Vorsprungs 14 detektiert, so befindet sich kein Probenträger 4 in der Vorrichtung. Intermediate position does not change the position of the projection 14 as illustrated in FIG. 3c. Thus, if no change in position of the projection 14 is detected when the intermediate position Z passes through the heated lid, there is no sample carrier 4 in the device.
Wird der Heizdeckel 6 mittels der Bewegungseinrichtung 7 von der Heizposition H zurück in die Ruheposition R, so wird auch die Transporteinrichtung 8 zurück in die If the heated lid 6 is moved back from the heating position H to the rest position R by means of the movement device 7, the transport device 8 is also returned to the
Zwischenposition Z bewegt. Die vertikale Rückbewegung der Transporteinrichtung 8 in die Zwischenposition wird allerdings durch die durch die Federn 1 1 a-11 d vermittelte Rückstellkraft bewirkt. Die Transporteinrichtung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt also keine weitere, bzw. separate, Bewegungseinrichtung zur Durchführung einer Vertikalbewegung zwischen der Zwischenposition Z und der Heizposition H. Intermediate position Z moves. However, the vertical return movement of the transport device 8 into the intermediate position is brought about by the restoring force mediated by the springs 1 1 a-11 d. The transport device 8 according to the present invention therefore does not require any further or separate movement device for carrying out a vertical movement between the intermediate position Z and the heating position H.
Die vertikalen Bewegungen des Heizdeckels 6, des Probenträgers, sowie etwaiger optischer Komponenten, wie sie beispielsweise in Realtime-Thermocyclern vorhanden sind, können mittels einer einzigen Bewegungseinrichtung 7 zur Bewegung des The vertical movements of the heated lid 6, the sample holder, and any optical components, such as those present in real-time thermal cyclers, can be used to move the
Heizdeckels vermittelt werden. Die Rückbewegung des Probenträgers 4, bzw. der Transporteinrichtung 8, resultiert darüber hinaus aus der Rückstellkraft der Federn 11 a- 11 d. Die vertikale Bewegung der Transporteinheit 8 inklusive der Ladeeinheit 9 kann also einzig und allein durch die Integration des Rückholelements 11 bewerkstelligt werden. Heated lid are conveyed. The return movement of the sample carrier 4 or the transport device 8 also results from the restoring force of the springs 11 a-11 d. The vertical movement of the transport unit 8 including the loading unit 9 can therefore be accomplished solely by integrating the return element 11.
Es sei darauf verwiesen, dass neben den hier gezeigten Ausführungsbeispielen zahlreiche weitere Varianten für die erfindungsgemäße Transporteinrichtung denkbar sind, welche ebenfalls unter die vorliegende Erfindung fallen. Beispielsweise kann das Rückholelement 11 zumindest einen Magneten, oder mehr oder weniger als vier federnde Elemente umfassen. Ebenso kann die Detektionseinheit 12 anders ausgeführt sein. Sie ist lediglich dazu ausgestaltet anhand einer Vertikalbewegung des Heizdeckels 6 einen Rückschluss auf das Vorhandensein eines Probenträgers 4 in der Vorrichtung 1 zu ermöglichen. Zudem ist die vorliegende Erfindung keineswegs auf Temperiervorrichtung in Form von Thermocyclern beschränkt.
Bezugszeichen It should be pointed out that in addition to the exemplary embodiments shown here, numerous further variants for the transport device according to the invention are also conceivable, which also fall under the present invention. For example, the return element 11 can comprise at least one magnet, or more or less than four resilient elements. The detection unit 12 can also be designed differently. It is only designed to enable a conclusion to be drawn about the presence of a sample carrier 4 in the device 1 on the basis of a vertical movement of the heated lid 6. In addition, the present invention is in no way limited to a temperature control device in the form of thermal cyclers. Reference numerals
1 T em periervorrichtu ng 1 T em pering device
2 Heizeinrichtung 2 heating device
3 Heizkörper 3 radiators
3a Aufnahmebereich des Heizkörpers 3a receiving area of the radiator
4 Probenträger 4 sample carriers
5 Kavitäten im Probenträger 5 cavities in the sample holder
6 Heizdeckel 6 heated lids
7 Bewegungseinrichtung für den Heizdeckel 7 Movement device for the heated lid
8 Transporteinrichtung 8 transport device
8a Basisplatte 8a base plate
9 Ladeeinheit 9 loading unit
10 Aufnahmeeinheit 10 recording unit
1 1 Rückholelement 1 1 return element
1 1 a- 1 1 d federnde Elemente 1 1 a- 1 1 d resilient elements
12 Detektionseinheit 12 detection unit
13 Lageendschalter 13 limit switch
14 Vorsprung 14 head start
H Heizposition H heating position
Z Zwischenposition Z intermediate position
E Einlegeposition E loading position
A Auslenkung der federnden Elemente
A deflection of the resilient elements