EP4218996A1

EP4218996A1 - Mischapparat, mischanlage und verfahren zum mischen von substanzen in geschlossenen behältern

Info

Publication number: EP4218996A1
Application number: EP23159223.9A
Authority: EP
Inventors: Dominic Erb; Philipp RIEDEL; Christian Strebel; Gero FEHR; Klaus LUN; Christoph KARTHAUS
Original assignee: Tecan Trading AG
Current assignee: Tecan Trading AG
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2023-08-02
Also published as: EP3826757A1; CN112469496A; EP3599013A1; CN112469496B; US20210260541A1; EP3826757B1; WO2020020923A1; EP3932532A1; US11969700B2; CN116550196A

Abstract

Einen Mischapparat (100) umfassend eine Antriebseinheit (1) mit einem Antrieb (10) und mit einem um eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Schwenkachse (A) schwenkbaren Schaft (11), welcher mit dem Antrieb (10) wirkverbunden ist, eine Schwenkaufnahme (2), welche am Schaft (11) angeordnet ist, wobei die Schwenkaufnahme (2) eine Basisplatte (20) und mindestens einen dazu beabstandeten Rückhalter (4) umfasst, wobei der mindestens eine Rückhalter (4) eine erste Platte und eine zweite Platte umfasst, wobei der Abstand zwischen der Basisplatte (20) und der ersten Platte grösser ist als derjenige zwischen der Basisplatte (20) und der zweiten Platte.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischapparat, insbesondere zum Mischen von Substanzen in geschlossenen Behältern.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik sind Mischapparate bekannt, bei welchen beispielsweise Stechampullen auf einem Schwenktisch angeordnet werden können, welcher mittels eines Antriebes schwenkbar ist. Der Schwenktisch umfasst einzelne spezifische Halter für Ampullen mit unterschiedlichen Durchmessern oder der Schwenktisch umfasst ein Muster von Fingern, welche von der Tischplatte des Schwenktisches abstehen und zwischen welchen unterschiedliche Ampullen anordbar sind, wobei kleinere Ampullen beim Schwenken zwischen den Fingern hin- und her rollen.
Bei einem anderen bekannten Mischapparat ist ein Halter für Ampullen auf zwei Seiten drehbar gelagert, wobei der Halter mittels eines Antriebs schwenkbar ist. In jeder Behälteraufnahme des Halters kann eine Ampulle eingesetzt werden.
Bei solchen Mischapparaten besteht das Risiko, dass die Ampullen vor oder währen dem Einsetzen in den Halter verwechselt werden oder dass die Ampullen beim Entfernen aus dem Halter verwechselt werden. Zudem sind das Einsetzen und das Entfernen der Ampullen zeitaufwändig.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Mischapparat bereitzustellen, bei welchem die Vertauschungsgefahr reduziert ist und bei welchem das Einsetzen und Entfernen der Behälter, welche zu mischende Substanzen beinhalten, erleichtert ist. Besonders bei Patientenproben ist das Vertauschen der Behälter zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch den Mischapparat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen des Mischapparats, einer Mischanlage, sowie eines Verfahrens zum Betrieb eines Mischapparates oder einer Mischanlage sind durch die Merkmale von weiteren Ansprüchen definiert.
Ein erfindungsgemässer Mischapparat umfasst eine Antriebseinheit mit einem Antrieb und mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Schaft, welcher mit dem Antrieb wirkverbunden ist, eine Schwenkaufnahme, welche am Schaft angeordnet ist, wobei die Schwenkachse im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei die Schwenkaufnahme eine Basisplatte und mindestens einen dazu beabstandeten Rückhalter umfasst, wobei die Schwenkaufnahme derart ausgestaltet ist, dass Halter für Behälter in der Richtung der Schwenkachse zwischen die Basisplatte und den mindestens einen Rückhalter einführbar sind. Mit einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, die Behälter unabhängig vom Mischapparat, d.h. vor dem Einführen in den Mischapparat in den Halter einzusetzen. Das Einführen kann daher in kurzer Zeit erfolgen. Zudem kann es beim Einführen zu keinen Verwechslungen der Behälter kommen, da diese zuvor ohne Zeitdruck in einem Halter angeordnet werden können. Das Einführen der Halter mit den Behältern in der Richtung der Schwenkachse ist sehr einfach und ergonomisch. Die Antriebseinheit umfasst ein Gehäuse, in welchem ein elektro-mechanischer Antrieb, mit oder ohne Getriebe angeordnet ist. Die Antriebseinheit kann einen Riemenantrieb umfassen.
In einer Ausführungsform ist die Schwenkaufnahme um einen beliebigen Winkel in beide Richtungen um die Schwenkachse schwenkbar. D.h. die Schwenkaufnahme kann beispielsweise mittels der Antriebseinheit um einen beliebigen Winkel hin und her geschwenkt werden oder die Schwenkaufnahme kann in einer der beiden Drehrichtungen einmal oder mehrmals um die Schwenkachse gedreht werden. Dies ermöglicht ein optimales Mischen aller möglichen Substanzen, welche sich in den Behältern befinden können. Es können daher Pulver oder Fluide, wie beispielsweise Suspensionen oder Emulsionen gemischt werden. Beispielsweise kann Vollblut, d.h. Blutplasma oder Blutserum mit Blutzellen für sich oder mit zusätzlichen Substanzen gemischt werden. Beispielsweise können die zu mischenden Substanzen in Reagenzröhrchen oder Stechampullen abgefüllt sein. Stechampullen umfassen Glas- oder Kunststoffbehälter, welche oben mit einem Deckel verschlossen sind, welcher ein Septum umfasst. Das Septum umfasst einen weichen Kunststoff, beispielsweise aus PTFE oder Silikon, welcher mit einer Pipettennadel, bzw. -spitze durchstochen werden kann. Beispielsweise kann ein solcher Deckel auf dem oben offenen Behälter mit einem Gewinde aufgeschraubt werden.
In einer Ausführungsform umfasst der Mischapparat eine Steuereinheit, mit welcher der Schwenkwinkel, die Schwenkgeschwindigkeit und die Schwenkrichtung einstellbar sind. Mit der Einstellung dieser Werte kann eine optimale Mischung der Substanzen erreicht werden.
In einer Ausführungsform sind auf der gegen den mindestens einen Rückhalter gerichteten Seite der Basisplatte Aufnahmen vorgesehen, welche in der Richtung der Schwenkachse ausgerichtet sind und in welche die Halter für Behälter einführbar sind.
In einer Ausführungsform umfassen die Aufnahmen Erhebungen, welche in dazu komplementäre Ausnehmungen der Halter ragen können. Beispielsweise sind die Erhebungen Elemente, welche sich direkt von der Basisplatte der Schwenkaufnahme an erstrecken. Die Erhebungen können Stifte sein, beispielsweise Stifte mit kreisförmigem Querschnitt. Andere Querschnitte sind jedoch auch denkbar. Die Erhebungen können auch Nutensteine sein, beispielsweise für T-Nuten oder Schwalbenschwanz-Nuten. Alternativ können die Aufnahmen Ausnehmungen umfassen, in welche komplementäre Erhebungen der der Halter ragen können, und welche ebenfalls eine Stift-Nut-Verbindung oder eine Nutstein-Nut-Verbindung bilden.
In einer Ausführungsform sind mehrere Aufnahmen entlang der Schwenkachse nacheinander angeordnet. Beispielsweise umfassen die Aufnahmen erste Aufnahmen, welche in einem Schaft-nahen Bereich der Basisplatte angeordnet sind und zweite Aufnahmen, welche in einem Schaft-fernen Bereich der Basisplatte angeordnet sind. Die Halter sind mit einem ersten Ende in der ersten Aufnahme einführbar und mit einem zweiten Ende in der zweiten Aufnahme. Somit sind die Position und die Ausrichtung jedes Halters eindeutig und zuverlässig festgelegt.
Zwischen einer der ersten Aufnahmen und einer mit dieser in der Richtung der Schwenkachse fluchtenden zweiten Aufnahmen können weitere mit dieser fluchtende Aufnahmen vorgesehen sein. Die zusätzlichen Aufnahmen geben den Haltern zusätzlichen Halt oder sie erlauben das Einführen von kürzeren Haltern, welche sich nicht über die gesamte Länge der Schwenkaufnahme erstrecken.
In einer Ausführungsform sind mehrere Aufnahmen, in einer Richtung quer zur Schwenkachse, nebeneinander angeordnet. Somit können mehrere gleiche oder unterschiedliche Halter nebeneinander in die Schwenkaufnahme eingeführt werden, wodurch der Inhalt mehrere Behälter gleichzeitig gemischt werden kann. Beispielsweise sind die Aufnahmen symmetrisch bezüglich der Schwenkachse angeordnet.
In einer Ausführungsform umfasst der Mischapparat erste Distanzhalter, welche in die Aufnahmen einführbar sind und in welche die Halter für die Behälter einführbar sind, und zweite Distanzhalter, welche zwischen den Aufnahmen angeordnet sind und auf welchen die Halter für die Behälter aufliegen können. Mit den Distanzhaltern vergrössert sich der Abstand der eingeführten Halter zur Basisplatte der Schwenkaufnahme. Dies ist vorteilhaft, wenn kürzere Gefässe in die Halter eingesetzt werden sollen und das obere Ende der eingesetzten Gefässe im Wesentlichen den gleichen Abstand zur Basisplatte haben sollte, wie die längeren Gefässe. Durch die Abstufung der Dicke der Distanzhalter ist es möglich zu erreichen, dass die oberen Enden der gängigen Gefässe im Wesentlichen fluchtend miteinander ausgerichtet sind, wenn sie sich im Mischapparat befinden. Es können unterschiedliche Distanzhalter gleichzeitig auf der Schwenkaufnahme angeordnet werden, wodurch unterschiedliche Gefässe gleichzeitig im Mischapparat angeordnet werden können und deren obere Enden im Wesentlichen miteinander fluchten.
In einer Ausführungsform ist in einem ersten Endbereich der Basisplatte eine Antriebsplatte vorgesehen, welche im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte und im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse ausgerichtet ist und welche den Schaft mit der Basisplatte verbindet.
In einer Ausführungsform ist die Basisplatte durch die Antriebsplatte mit dem mindestens einen Rückhalter verbunden.
In einer Ausführungsform ist in einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich der Basisplatte ein Auflageelement vorgesehen, welches eine zylindrische Mantelfläche umfasst, deren Achse kongruent mit der Schwenkachse ist.
In einer Ausführungsform ist die Basisplatte durch das Auflageelement mit dem mindestens einen Rückhalter verbunden.
In einer Ausführungsform umfasst das Auflageelement eine Platte, welche im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte und zur Schwenkachse ausgerichtet ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Auflageelement eine zentrische Öffnung und die Basisplatte ragt zumindest teilweise durch die zentrische Öffnung.
In einer Ausführungsform ist mindestens ein Verbinder vorgesehen, welcher die Antriebsplatte mit dem Auflageelement verbindet.
In einer Ausführungsform umfasst die Antriebsplatte mindestens eine Nut zur Aufnahme des mindestens einen Rückhalters. Alternativ können Erhebung an der Antriebsplatte vorgesehen sein, in welchen der mindestens eine Rückhalter gehalten wird oder mit welchen der mindestens eine Rückhalter geführt oder geklemmt wird. Beispielsweise können solche Erhebungen Rippen oder Stifte sein.
In einer Ausführungsform umfasst das Auflageelement mindestens eine Fixierung zur Befestigung des mindestens einen Rückhalters. Eine solche Fixierung kann ein zumindest teilweise lösbares Element umfassen. Beispielsweise kann die Fixierung schwenkbar sein und kann ein Fixierelement umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann auch bei der Antriebsplatte eine Fixierung vorgesehen sein, mit welche der mindestens eine Rückhalter lösbar befestigbar ist.
In einer Ausführungsform umfasst der Mischapparat eine Lagereinheit mit mindestens einer Rolle, auf welcher das Auflageelement mit der Mantelfläche drehbar gelagert ist. Die Lagereinheit liegt bezüglich der Schwenkaufnahme der Antriebseinheit gegenüber. Das Auflageelement ist fluchtend mit dem Schaft in der Lagereinheit schwenkbar gelagert. Durch die beidseitige Lagerung der Schwenkaufnahme müssen die entsprechenden Lager und die Schwenkaufnahme wenige stabil dimensioniert sein, wodurch sie weniger Platz brauchen und wodurch weniger Masse bewegt werden muss.
In einer Ausführungsform umfasst die Lagereinheit zwei oder mehr Rollen, auf welchen das Auflageelement mit der Mantelfläche drehbar gelagert ist. Mindestens eine der Rollen kann federnd gelagert sein. Mindestens eine der Rollen kann synchron zur Antriebseinheit angetrieben sein.
In einer Ausführungsform sind die Antriebseinheit und die Lagereinheit auf einer gemeinsamen Verbindungsplatte angeordnet. Die Verbindungsplatte kann durchgängig geschlossen ausgebildet sein oder sie kann mindestens eine Ausnehmung im Bereich der Schwenkaufnahme umfassen.
Erfindungsgemäss umfasst der mindestens eine Rückhalter mindestens eine Platte mit mindestens einer Durchgangsöffnung, wobei die Durchgangsöffnungen derart angeordnet sind, dass sie bei eingeführten Haltern, fluchtend mit den in den Haltern ausgebildeten Behälteraufnahmen ausgerichtet sind.
In einer Ausführungsform sind die inneren Abmessungen der Durchgangsöffnungen kleiner als die inneren Abmessungen der Behälteraufnahmen der einführbaren Halter. Die innere Abmessung der Durchgangsöffnung können auch kleiner sein als die äusseren Abmessungen des Deckels der Behälter.
Erfindungsgemäss umfasst der mindestens eine Rückhalter eine erste Platte und eine zweite Platte, wobei der Abstand zwischen der Basisplatte und der ersten Platte grösser ist als derjenige zwischen der Basisplatte und der zweiten Platte. Die beiden Platten können unabhängig voneinander sein oder können miteinander verbunden sein.
In einer Ausführungsform sind die erste Platte und die zweite Platte gemeinsam einstückig miteinander ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist mindestens eine Lasche gemeinsam einstückig und im Wesentlichen fluchtend mit der mindestens einen Platte ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist mindestens eine Rippe gemeinsam einstückig mit der mindestens einen Platte ausgebildet, welche sich entlang der Schwenkachse über mindestens einen Bereich der mindestens einen Platte erstreckt. Die mindestens eine Rippe kann in einem oder beiden seitlichen Randbereichen einer jeden Platte ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können Rippen zwischen den beiden Randbereichen einer jeden Platte angeordnet sein.
In einer Ausführungsform ist mindestens eine Lasche gemeinsam einstückig mit der mindestens einen Rippe und parallel beabstandet zur mindestens einen Platte ausgebildet. Die mindestens eine Lasche kann in einem oder beiden der beiden freien Enden des Rückhalters angeordnet sein.
In einer Ausführungsform umfasst der Mischapparat mindestens einen Encoder, mit welchem die Lage der Schwenkaufnahme bestimmbar ist.
In einer Ausführungsform umfasst der Mischapparat mindestens eine Arretierung, mit welchem die Lage der Schwenkaufnahme fixierbar ist.
In einer Ausführungsform umfasst der Mischapparat mindestens einen Halter für Behälter, welcher zwischen der Basisplatte und dem mindestens einen Rückhalter eingeführt ist. Der mindestens eine Halter kann zusätzlich in den Aufnahmen eingeführt sein.
In einer Ausführungsform umfasst jeder Halter mehrere entlang einer Längsachse angeordnete Behälteraufnahmen, welche zwischen den beiden Enden ausgebildet sind. Die Behälteraufnahmen können beispielsweise Senkbohrungen mit kreisrundem Querschnitt sein. Andere Querschnitte sind jedoch auch möglich. Jede Behälteraufnahme kann mindestens eine seitliche Öffnung umfassen, welche sich von der jeweiligen Behälteraufnahme quer zur Längsachse seitlich nach aussen erstreckt. Die mindestens eine Öffnung kann ein Schlitz oder ein Fenster sein. Jede Behälteraufnahme kann zwei seitliche Öffnungen umfassen, welche bezüglich der Längsachse sich gegenüberliegend angeordnet sind und welche zusammen mit der Behälteraufnahme einen Durchgang im Halter bilden. Jeder Behälteraufnahme können demnach ein Schlitz und ein Fenster, zwei Schlitze oder zwei Fenster zugeordnet sein. Es kann bei jeder Behälteraufnahme, bzw. bei jedem Fenster des Halters eine Klemmlasche vorgesehen sein, welche durch das Fenster in die jeweilige Behälteraufnahme ragt, wodurch ein darin aufgenommener Behälter klemmbar darin haltbar ist. Auf der Seite des Halters, welche die Fenster umfasst, kann eine Laschenplatte am Halter angeordnet sein, welche alle Klemmlaschen umfasst. Alternativ können die Klemmlaschen gemeinsam einstückig mit dem Rest des Halters ausgebildet sein.
Die erwähnten Ausführungsformen des Mischapparats lassen sich in beliebiger Kombination einsetzen, sofern sie sich nicht widersprechen.
Eine erfindungsgemässe Mischanlage umfasst einen Maschinenständer, an welchem ein erfindungsgemässer Mischapparat angeordnet ist.
Die Mischanlage kann eine Arbeitsfläche umfassen, welche am Maschineständer angeordnet ist und wobei der Mischapparat an der Arbeitsfläche angeordnet ist.
In einer Ausführungsform umfasst die Mischanlage eine Pipettier-Einheit, mit welcher im Mischapparat befindlichen Behältern Fluide zugeführt oder entnommen werden können.
In einer Ausführungsform umfasst die Pipettier-Einheit eine Transport-Einheit, an welcher Pipettenspitzen angeordnet sind, und mit welcher die Pipettenspitzen in der Horizontalen und/oder in der Vertikalen in einem Bereich über dem Maschinenständer, bzw. über der Arbeitsfläche bewegbar sind.
In einer Ausführungsform umfasst die Mischanlage eine Leseeinheit, mit welcher Markierungen von den vom Mischapparat aufzunehmenden Behältern lesbar sind. Die Markierungen sind aus der Gruppe auswählbar, welche 1D-Barcode, 2D-Barcode, RFID-Tag und dergleichen umfasst. Die Leseeinheit kann zudem Markierungen erkennen, welche auf den Haltern zur Aufnahme der Behälter angebracht sind. Mit der Leseeinheit ist ebenfalls erkennbar in welcher Position der Behälterhalter ein Behälter aufgenommen ist und welche Position leer ist. Es ist weiter erkennbar, ob alle in den Mischapparat eingeschobenen Halter für Behälter vollständig zwischen der Basisplatte und dem Rückhalter eingeschoben sind.
Die erwähnten Ausführungsformen der Mischanlage lassen sich in beliebiger Kombination einsetzen, sofern sie sich nicht widersprechen.
Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Betrieb eines Mischapparates oder einer Mischanlage, umfasst die Schritte:

Bereitstellen eines erfindungsgemässen Mischapparates;
Einführen eines Halters mit darin angeordneten Behältern in die Aufnahmen der Schwenkaufnahme; und
Schwenken der Schwenkaufnahme um die Schwenkachse mit der Antriebseinheit.

Das Einführen kann ein einsetzen sein, beispielsweise wenn die Schwenkaufnahme Zylinderstifte umfasst und der Halter mit entsprechend komplementären Bohrungen versehen ist. Das Einführen kann auch ein einschieben, sein, beispielsweise wenn die Schwenkaufnahme Nutensteine umfasst und der Halter mit einer entsprechend komplementären Nut versehen ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:

Entfernen des Rückhalteelements vor dem Einführen des Halters; und
Anbringen des Rückhalteelements nach dem Einführen des Halters.

Beispielsweise können Befestigungselemente entfernt werden, welche das Rückhalteelement in den entsprechenden Aufnahmen fixieren und das Rückhalteelement kann anschliessend abgehoben werden und unabhängig vom Mischapparat an einer anderen Stelle abgelegt werden. Alternativ kann das Rückhalteelement mittels eines Verschiebemechanismus vom Bereich über der Schwenkaufnahme linear weggeschoben werden. In einer weiteren Alternative kann das Rückhalteelement mittels eines Verdrehmechanismus vom Bereich über der Schwenkaufnahme in einer Ebene weggeschwenkt werden. Wenn das Rückhalteelement fix an der Schwenkaufnahme angeordnet ist, dann muss der Halter unter dem Rückhalteelement in die Schwenkaufnahme eingeschoben werden, beispielsweise entlang der Schwenkachse.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

Einlesen von Markierungen der in einem Halter angeordneten Behältern mittels der Leseeinheit vor oder während dem Einführen des Halters. Werden die Markierungen währen dem Einführen des Halters eigelesen, so kann jeder aufgenommene Behälter einer bestimmten Position im Halter und dementsprechend in der Schwenkaufnahme, bzw. im Mischapparat zugeordnet werden. Soll das Einlesen während dem Einführen geschehen, so muss der Halter in die Schwenkaufnahme eingeschoben werden. Erfolgt das Einlesen vor dem Einführen, so ist darauf zu achten, dass der Halter richtig eingesetzt wird. Um ein falsches Einsetzen zu verhindern, können die ersten und zweiten Aufnahmen der Schwenkaufnahme und dementsprechend die ersten und zweiten Enden des Halters unterschiedlich ausgestaltet sein. Zusätzlich können Markierungen eingelesen werden, welche auf den Haltern aufgebracht sind.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:

Entnehmen von Fluiden aus den im Mischapparat befindlichen Behältern nach dem Schwenken der Schwenkaufnahme;
Zuführen von Fluiden in die im Mischapparat befindlichen Behälter vor dem Schwenken der Schwenkaufnahme.

Beispielsweise kann der Inhalt eines Mutter-Rohrs, welches beispielsweise Vollblut enthält, für sich oder mit zusätzlichen Substanzen gemischt werden. Nach dem Mischen kann ein Teil des Vollbluts vom Mutter-Rohr zu einem Tochter-Rohr um-pipettiert werden. Das Tochter-Rohr kann zuvor leer sein oder kann eine Substanz, wie beispielsweise ein Reagenz beinhalten. Anschliessend kann der Inhalt des Tochter-Rohrs nochmals gemischt werden. Nach dem Mischen kann der Halter mit den darin angeordneten Behältern aus dem Mischapparat entfernt werden und einem Analysegerät zugeführt werden. Für das Entnehmen und/oder Zuführen von Fluiden aus Behältern, welche durch einen Deckel verschlossen sind, welcher ein Septum umfasst, ist es nötig das Septum zu durchstechen, beispielsweise mit einer Pipettennadel.
Die erwähnten Ausführungsformen des Verfahrens lassen sich in beliebiger Kombination einsetzen, sofern sie sich nicht widersprechen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Diese dienen lediglich zur Erläuterung und sind nicht einschränkend auszulegen. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Mischapparates;
Fig. 2 der Mischapparat der Figur 1 ohne Antrieb, ohne Rückhalter und ohne Leseeinheit;
Fig. 3A den Rückhalter der Figur 1;
Fig. 3B eine alternative Ausführungsformen des Rückhalters der Figur 1;
Fig. 3C eine Schnittansicht des Mischapparates der Figur 1 quer zur Achse, durch einen hohen und einen niedrigen Behälter;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsformen einer Schwenkaufnahme mit einem alternativen Rückhalter;
Fig. 5 eine perspektivische Unteransicht des Rückhalters der Figur 4;
Fig. 6 einen Halter mit darin eingesetzten Behältern wie in der Figur 2; und
Fig. 7 eine erfindungsgemässe Mischanlage.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Mischapparates 100. Der Mischapparat 100 umfasst eine Antriebseinheit 1 mit einem Antrieb 10, einer Steuereinheit 12 und mit einem um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse A schwenkbaren Schaft 11, welcher mit dem Antrieb 10 wirkverbunden ist. Weiter umfasst der Mischapparat 100 eine Schwenkaufnahme 2, welche am Schaft 11 angeordnet ist. Die Schwenkaufnahme 2 umfasst eine Basisplatte 20 und einen dazu beabstandeten Rückhalter 4, wobei die Schwenkaufnahme 2 derart ausgestaltet ist, dass Halter 3 für Behälter in der Richtung der Schwenkachse A zwischen die Basisplatte 20 und den Rückhalter 4 einführbar sind. Eine kreisscheibenförmige Antriebsplatte 21 verbindet den Schaft 11 mit der Basisplatte 20. Die Antriebsplatte 21 steht im Wesentlichen senkrecht auf die Schwenkasche A und im Wesentlichen senkrecht auf die Basisplatte 20. An dem der Antriebsplatte 21 gegenüberliegenden Ende der Schwenkaufnahme 2 ist eine kreisscheibenförmige Auflageplatte 22 vorgesehen, welche parallel und fluchtend mit der Antriebsplatte 21 ausgerichtet ist. Die Aussendurchmesser der beiden Kreisscheiben sind im Wesentlichen identisch. Der Rückhalter 4, in dieser Ausführungsform ein Rückhalteblech mit Löchern, ist lösbar zwischen der Antriebsplatte 21 und der Auflageplatte 22 angeordnet. Bei der Antriebsplatte 21 ist der Rückhalter 4 mit einer schwenkbaren Fixierung 211 fixierbar und bei der Auflageplatte 22 mit einer schwenkbaren Fixierung 222. Auf der Basisplatte 20, auf der gegen den Rückhalter 4 gerichteten Seite, sind Erhebungen 200 in der Form von Nutsteinen vorgesehen. Auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden Seite der Auflageplatte 22 ist eine Leseeinheit 82 mit einem Begrenzer 83 vorgesehen. Mit der Leseeinheit 82 können Markierungen auf dem Halter 3 und/oder auf den im Halter 3 angeordneten Behältern eingelesen werden. Die Auflageplatte 22 ist auf zwei Rollen 50 einer Lagereinheit 5 abgestützt und drehbar gelagert. Die Antriebseinheit 1, die Lagereinheit 5, die Leseeinheit 82 und der Begrenzer 83 sind auf einer gemeinsamen Verbindungsplatte 6 angeordnet.
Die Figur 2 zeigt den Mischapparat 100 der Figur 1 ohne das Gehäuse und den Antrieb 10 der Antriebseinheit 1, ohne den Rückhalter 4, ohne die Leseeinheit 82 und ohne den Begrenzer 83. Die Antriebsplatte 21 und die Auflageplatte 22 sind durch zwei stabförmige Verbinder 23 miteinander verbunden. Die Verbinder 23 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass der Rückhalter 4 im eingebauten Zustand gleichmässig auf beiden Verbindern 23 aufliegen kann. Auf der Basisplatte 20 der Schwenkaufnahme 2 ist ein Muster von T-Nutensteinen 200 angeordnet. Es ist eine Doppelreihe von Nutensteinen in beiden Endbereichen der Basisplatte 20 angeordnet und eine einzelne Reihe in einem mittigen Bereich der Basisplatte 20. Im eingeführten Halter 3 sind Behälter 7 angeordnet; dargestellt sind Probenröhrchen mit durchstechbarem Deckel, d.h. mit einem Deckel mit einem durchstechbaren Septum.
Die Figur 3A zeigt den Rückhalter 4 der Figur 1. Der Rückhalter 4 umfasst ein gebogenes Blech mit Löchern 40, mit zwei ersten Platten 41, bzw. mit zwei Randblechen 41 und mit einer zweiten Platte 42, bzw. mit einer mittigen Platte 42. Die beiden Randbleche 41 sind fluchtend miteinander und die mittige Platte 42 ist parallel zu den beiden Randplatten 41. An den beiden freien Enden des Rückhalters 4 sind durchgehende Laschen 43 vorgesehen, welche fluchtend mit den entsprechenden Platten ausgebildet sind. Rippen 44 erstecken sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des Rückhalters an der seitlichen äusseren Begrenzung des jeweiligen Randbleches 41. Durch die einstückige Ausgestaltung des Rückhalters 4 bilden sich durch den Versatz der ersten Platte 41 zur zweiten Platte 42 jeweils eine Rippe 44 im jeweiligen Übergangsbereich.
Die Figur 3B zeigt eine alternative Ausführungsformen des Rückhalters 4 der Figur 1 mit nur einer ersten Platte 41 und einer zweiten Platte 42. Im Unterschied zum Rückhalter der Figur 3A sind voneinander getrennte Laschen 43 vorgesehen, welche nur an einem der beiden freien Enden des Rückhalters angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist auch nur eine Rippe 44 im Übergangsbereich zwischen den beiden Platte 41,42 ausgebildet.
Die Figur 3C zeigt eine Schnittansicht des Mischapparates 100 der Figur 1 quer zur Achse A, durch einen hohen Behälter 7 und durch einen niedrigen Behälter 70. Der hohe Behälter 7 ist zwischen der Basisplatte 20 und der ersten Platte 41 des Rückhalters 4 eingeschoben und der niedrige Behälter 70 zwischen der Basisplatte 20 und der zweiten Platte 42 des Rückhalters 4.
Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsformen einer Schwenkaufnahme 2 mit einem alternativen Rückhalter 400. In der Antriebplatte 21 sind Nuten 210 vorgesehen, in welche die Rückhalter 400 einführbar sind. An der Auflageplatte 22 ist eine Fixierung 222 vorgesehen, mit welcher die Rückhalter 400 lösbar befestigbar sind. Die Verbinder 23 sind als seitlich angeordnete Rundstäbe ausgebildet. In der Auflageplatte 22 ist eine zentrische Öffnung 221 vorgesehen, durch welche die Basisplatte 20 hindurchragt und durch welche die Halter für Behälter einführbar sind. In der dargestellten Variante der Schwenkaufnahme 2 können Halter mit hohen Behältern in die Rückhalter 400 eingeführt werden. Sollen tiefere Behälter eingeführt werden, so müssen die Rückhalter 400 derart um 180 Grad gedreht werden, dass die nach aussen gerichtete Fläche der Platte 401 der Basisplatte 20 zugewandt ist und dass das offene Ende des Rückhalters 400 der Antriebsplatte 21 zugewandt ist.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Unteransicht des Rückhalters 400 der Figur 4. Der Rückhalter 400 umfasst eine Platte 401 mit einem Schlitz 402, welcher sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Platte erstreckt. Die Breite des Schlitzes 402 ist kleiner als die äusseren Abmessungen der Behälterverschlüsse und ist grösser als der Durchstechbereich der Behälterverschlüsse. In den beiden seitlichen Randbereichen des Rückhalters 400 erstrecken sich Rippen 403 über im Wesentlichen die gesamte Länge des Rückhalters 400. Ein erstes freies Ende des Rückhalters 400 ist offen ausgebildet und ein dem ersten freien Ende gegenüberliegendes zweites freies Ende ist seitlich geschlossen ausgebildet. Am offenen Ende des Rückhalters 400 ist eine erste Lasche 404 vorgesehen, welche parallel und leicht versetzt zur Platte 401 im Bereich der Platte 401 ausgebildet ist und am ersten freien Ende des Rückhalters 400 über dieses hinausragt. Am geschlossenen Ende des Rückhalters 400 ist eine zweite Lasche 405 vorgesehen, welche parallel und leicht versetzt zu den Rippen 403 im Bereich der Rippen ausgebildet ist und am zweiten freien Ende des Rückhalters über dieses hinausragt.
Die Figur 6 zeigt einen Halter mit darin eingesetzten Behältern wie in der Figur 2. Der Halter 3 erstreckt sich entlang der Längsachse L, hat Behälteraufnahmen 32, welche zwei seitliche Schlitze 320 umfassen und hat Klemmlaschen 322, welche gemeinsam einstückig mit dem Rest des Halters 3 ausgebildet sind und welche in das Innere der Behälteraufnahmen 32 ragen. Zusätzlich umfasst der Halter 3 eine Nut 33, welche auf der Unterseite des Halters 3 angeordnet ist, d.h. auf der Seite des Halters 3, welche den Behälteraufnahmen 32 gegenüberliegt. Dargestellt ist eine T-Nut. Alternativ kann auch eine Schwalbenschwanz-Nut oder eine andere Rückhalte-Nut vorgesehen werden. Die Nut 33 erstreckt sich entlang der Längsachse L, zumindest über den Bereich des Halters 3, welcher die Behälteraufnahmen 32 umfasst. Die Nut 33 ist am ersten Ende 30 des Halters 3 offen, sodass die Erhebungen 200 der Schwenkaufnahme 2 leicht in die Nut 33 einfahrbar sind. Auf der zweiten Seite 31 des Halters 3 ist ein Haltegriff 34 angeordnet, mit welchem der Halter 3 leicht von Hand gegriffen werden kann. Im Griff 34 ist eine Ausnehmung 340 vorgesehen, welche es der Leseeinheit 82 ermöglicht zu erkennen, dass der Halter 3 vollständig in die Schwenkaufnahme 2 eingeschoben ist.

Die Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Mischanlage mit einem erfindungsgemässen Mischapparat 100, welcher geschwenkt ausgerichtet ist und einem ungeschwenkten Mischapparat 100. Beide Apparate sind mit Aufnahmeelementen 800 auf der Arbeitsfläche 80 angeordnet, welche auf dem Maschinenständer 8 angeordnet sind. Die Mischanlage umfasst weiter die Pipettier-Einheit 81 mit der Transport-Einheit 810 und den Pipettenspitzen 811. Die Transport-Einheit 810 kann die Pipettenspitzen 811 über der Arbeitsfläche 80 in einer ersten horizontalen Richtung X, in einer zweiten horizontalen Richtung Y und in einer vertikalen Richtung Z bewegen. Im Unterschied zur Ausführungsform des Mischapparates 100 der Figur 1, sind die Leseeinheit 82 und der Begrenzer 83 neben den Mischapparaten 100 auf der Arbeitsfläche 80 angeordnet. Die Leseeinheit 82 ist ebenfalls mit den Aufnahmeelementen 800 auf der Arbeitsfläche 80 ausgerichtet und befestigt. Vor der Leseeinheit 82 können Halter über die Aufnahmeelemente 800 geschoben werden, um die Markierungen auf den Haltern 3 und/oder auf den in den Haltern 3 angeordneten Behälter zu erkennen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1	Antriebseinheit	33	Nut
10	Antrieb	34	Griff
11	Schaft	340	Ausnehmung
12	Steuereinheit	4	Rückhalter
100	Mischapparat	40	Loch
2	Schwenkaufnahme	41	erste Platte
20	Basisplatte	42	zweite Platte
200	Erhebung	43	Lasche
21	Antriebsplatte	44	Rippe
210	Nut	400	Rückhalter
211	Fixierung	401	Platte
22	Auflageplatte	402	Schlitz
220	Mantelfläche	403	Rippe
221	Öffnung	404	erste Lasche
222	Fixierung	405	zweite Lasche
23	Verbinder	5	Lagereinheit
3	Halter	50	Rolle
30	erstes Ende	6	Verbindungsplatte
31	zweites Ende	7	Behälter
32	Behälteraufnahme	70	Behälter
320	Schlitz	8	Maschinenständer
322	Klemmlasche	80	Arbeitsfläche
800	Aufnahmeelemente	83	Begrenzer
81	Pipettier-Einheit
810	Transport-Einheit
811	Pipettenspitze	A	Schwenkachse
82	Leseeinheit	L	Längsachse

Claims

Einen Mischapparat (100) umfassend:
eine Antriebseinheit (1) mit einem Antrieb (10) und mit einem um eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Schwenkachse (A) schwenkbaren Schaft (11), welcher mit dem Antrieb (10) wirkverbunden ist,

eine Schwenkaufnahme (2), welche am Schaft (11) angeordnet ist,

wobei die Schwenkaufnahme (2) eine Basisplatte (20) und mindestens einen dazu beabstandeten Rückhalter (4,400) umfasst, wobei die Schwenkaufnahme (2) derart ausgestaltet ist, dass Halter (3) für Behälter (7,70) in der Richtung der Schwenkachse (A) zwischen die Basisplatte (20) und den mindestens einen Rückhalter (4,400) einführbar sind,

wobei der mindestens eine Rückhalter (4;400) mindestens eine Platte (41;401,42) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (40;402) umfasst, wobei die Durchgangsöffnungen (40;402) derart angeordnet sind, dass sie bei eingeführten Haltern (3), fluchtend mit den in den Haltern (3) ausgebildeten Behälteraufnahmen (32) ausgerichtet sind,

dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Rückhalter (4) eine erste Platte (41) und eine zweite Platte (42) umfasst, wobei der Abstand zwischen der Basisplatte (20) und der ersten Platte (41) grösser ist als derjenige zwischen der Basisplatte (20) und der zweiten Platte (42).
Der Mischapparat (100) gemäss Anspruch 1, umfassend eine Steuereinheit (12), mit welcher der Schwenkwinkel, die Schwenkgeschwindigkeit und die Schwenkrichtung einstellbar sind, wobei die Schwenkaufnahme (2) um einen beliebigen Winkel in beide Richtungen um die Schwenkachse (A) schwenkbar ist.
Der Mischapparat (100) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der gegen den mindestens einen Rückhalter (4,400) gerichteten Seite der Basisplatte (2) Aufnahmen (200) vorgesehen sind, welche in der Richtung der Schwenkachse (A) ausgerichtet sind und in welche die Halter (3) für Behälter (7) einführbar sind.
Der Mischapparat (100) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisplatte (20) durch die Antriebsplatte (21) mit dem mindestens einen Rückhalter (4,400) verbunden ist.
Der Mischapparat (100) gemäss Anspruch 4, wobei die Basisplatte (20) durch das Auflageelement (22) mit dem mindestens einen Rückhalter (4,400) verbunden ist, wobei das Auflageelement (22) eine Platte umfasst, welche im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte (20) und zur Schwenkachse (A) ausgerichtet ist, wobei das Auflageelement (22) eine zentrische Öffnung (221) umfasst und wobei die Basisplatte (20) zumindest teilweise durch die zentrische Öffnung (221) ragt.
Der Mischapparat (100) gemäss Anspruch 5, wobei mindestens ein Verbinder (23) vorgesehen ist, welcher die Antriebsplatte (21) mit dem Auflageelement (22) verbindet.
Der Mischapparat (100) gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Antriebsplatte (21) mindestens eine Nut (210) zur Aufnahme des mindestens einen Rückhalters (4,400) umfasst.
Der Mischapparat (100) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Auflageelement (22) mindestens eine Fixierung (222) zur Befestigung des mindestens einen Rückhalters (4,400) umfasst.
Der Mischapparat (100) gemäss Anspruch 1, wobei die inneren Abmessungen der Durchgangsöffnungen (40;402) kleiner sind als die inneren Abmessungen der Behälteraufnahmen (32) der einführbaren Halter (3).
Der Mischapparat (100) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens eine Lasche (43;404) gemeinsam einstückig und im Wesentlichen fluchtend mit der mindestens einen Platte (41;401,42) ausgebildet ist.
Der Mischapparat (100) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mindestens eine Rippe (44;403) gemeinsam einstückig mit der mindestens einen Platte (41;401,42) ausgebildet ist, welche sich entlang der Schwenkachse (A) über mindestens einen Bereich der mindestens einen Platte (41;401,42) erstreckt.
Der Mischapparat (100) gemäss Anspruch 11, wobei mindestens eine Lasche (405) gemeinsam einstückig mit der mindestens einen Rippe (403) und parallel beabstandet zur mindestens einen Platte (401) ausgebildet ist.
Der Mischapparat (100) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend mindestens einen Halter (3) für Behälter (7,70), welcher zwischen der Basisplatte (20) und dem mindestens einen Rückhalter (4,400) eingeführt ist.
Eine Mischanlage umfassend:
einen Maschinenständer (8), an welchem ein Mischapparat (100) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13 angeordnet ist, umfassend eine Pipettier-Einheit (81), mit welcher im Mischapparat (100) befindlichen Behältern (7,70) Fluide zugeführt oder entnommen werden können, wobei die Pipettier-Einheit (81) eine Transport-Einheit (810) umfasst, an welcher Pipettenspitzen (811) angeordnet sind, und mit welcher die Pipettenspitzen (811) in der Horizontalen und/oder in der Vertikalen in einem Bereich über dem Maschinenständer (8), bzw. über der Arbeitsfläche (80) bewegbar sind.
Die Mischanlage gemäss Anspruch 14, umfassend eine Leseeinheit (82), welche auf dem Maschinenständer (8) oder auf der Verbindungsplatte (6) des Mischapparats (100) angeordnet ist und mit welcher Markierungen von den vom Mischapparat (100) aufzunehmenden Behältern (7,70) und/oder von den vom Mischapparat (100) aufzunehmenden Halter (3) lesbar sind.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Mischapparates (100) oder einer Mischanlage, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Mischapparates (100) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13;

- Einführen eines Halters (3) mit darin angeordneten Behältern (7,70) zwischen die Basisplatte (20) und den mindestens einen Rückhalter (4,400) in der Richtung der Schwenkachse (A); und

- Schwenken der Schwenkaufnahme (2) um die Schwenkachse (A) mit der Antriebseinheit (1).
Das Verfahren gemäss Anspruch 16, umfassend den Schritt:
- Einlesen von Markierungen eines Halters (3) und/oder der in einem Halter (3) angeordneten Behältern (7,70) mittels der Leseeinheit (82) vor oder während dem Einführen des Halters (3).
Das Verfahren gemäss Anspruch 16 oder 17, umfassend mindestens einen der Schritte:
- Entnehmen von Fluiden aus den im Mischapparat (100) befindlichen Behältern (7,70) nach dem Schwenken der Schwenkaufnahme (2) mittels der Pipettier-Einheit (81) ;

- Zuführen von Fluiden in die im Mischapparat (100) befindlichen Behälter (7,70) vor dem Schwenken der Schwenkaufnahme (2) mittels der Pipettier-Einheit (81) .