Laborschüttler
Die Erfindung betrifft Laborschüttler für das Schütteln von in Probengefäßen gelagerten Laborproben, insbesondere von Mikroorganismen in Suspension.
Temperaturgesteuerte Laborschüttlerwerden in biologischen, medizinischen und pharmazeutischen Laboren für die Kultivierung von Bakterien, Hefe und anderen Organismen in Suspension verwendet. Sie sind z. B. für die Produktion rekombinanter DNA, die Proteinexpression oder das Screening von Kulturen unerlässlich. Da es sich bei einem Laborschüttler in erster Linie um ein gemeinsam genutztes Gerät handelt, das rund um die Uhr bei hohen Drehzahlen und variabler Belastung läuft, muss er langlebig und zuverlässig sein.
Die für einen Benutzer relevanten Kenngrößen für einen Laborschüttler, insbesondere einen Inkubationsschüttler, sind zunächst ein bestimmte Zieltemperatur im Probenlagerraum, eine bestimmte Geschwindigkeit und dazu eine bestimmte Last-Tragfähigkeit der Schüttler-Plattform. Die meisten Anwendungen erfordern die Verwendung unterschiedlicher Gefäßgrößen und -typen: von Platten für das erste Screening über konische Gefäße für Vorkulturen bis hin zu großen Kolben für die Plasmidproduktion oder Proteinexpression. Der ständige Bedarf an höheren Produktausbeuten führte zur Erfindung neuer Kolbentypen, die eine bessere Belüftung als Standard-Schüttelkolben bieten. Dadurch kann das typische Füllvolumen um bis zu 40 % erhöht werden, was zu einem höheren Gewicht auf der Plattform führt. Höhere Drehzahlen über 250 U/min sind für Anwendungen mit z. B. E. coli üblich, um eine signifikante Erhöhung der Zelldichte zu erreichen. Die Anforderungen an Laborschüttler sind deshalb umfangreich, und beinhalten neben der Dauerbelastbarkeit eine ausreichende Versatilität, um insbesondere alle Arten von Plattformkonfigurationen, Lasten und auch hohe Drehzahlen zu bewältigen. Gefordert sind Langlebigkeit und Robustheit für einen zuverlässigen Betrieb über Jahre hinweg.
Als Orbitalschüttler bezeichnet man Laborschüttler, die eine Plattform so bewegen, dass sich alle Punkte auf der Oberseite der Plattform in der X-Y-Ebene auf einer Kreisbahn mit
einem gemeinsamen Radius bewegen, wie z.B. in EP2714253B1 beschrieben. Im Allgemeinen werden Bechergläser, Kolben und andere Gefäße an der Oberseite der Plattform befestigt, so dass die darin enthaltene Flüssigkeit an den inneren Seitenwänden des Gefäßes umhergewirbelt wird, um die Durchmischung zu erhöhen und die Wechselwirkung oder den Austausch zwischen der Flüssigkeit und der lokalen gasförmigen Umgebung zu verbessern.
Solche Laborschüttler weisen eine Kammer zur Aufnahme der zu temperierenden Laborproben auf, diese Kammer ist in der Regel innerhalb eines Gehäuses angeordnet. Der Zugang zur Kammer, bei dem der Benutzer die Proben im Gehäuseinneren, insbesondere in der Kammer, lagert und wieder entnimmt, erfolgt in der Regel über eine Gehäuseöffnung, die mittels einer Gehäusetüre verschließbar ist. In weiteren Ausgestaltungen verfügt die Kammer auch über eine Gaszufuhr. Diese Arten von Geräten erlauben die Kultivierung von Zellen in einer CO2 Atmosphäre. Sie werden Inkubationsschüttler genannt.
Ein bekannter Laborschüttler ist der Innova® S44i, erhältlich von der Eppendorf SE, Hamburg, Deutschland. Er weist einen Auszugsmechanismus auf, mittels dem eine Probenplattform aus der Kammer nach außen gezogen werden kann, wodurch das Beladen und Entladen des Laborschüttlers erheblich vereinfacht ist. Der Auszugsmechanismus weist einen Griff mit Entarretierungstaste auf, der in einer vertikalen Grundstellung arretiert ist. Zum Entarretieren wird der Griff bei gedrückter Entarretierungstaste zunächst gegen die Auszugsrichtung in Richtung der Kammer geführt, wodurch die Arretierungsklinke frei wird. Dann wird der Griff bei gedrückter Arretierungstaste von der Kammer weggezogen und nach unten in eine horizontale Lage gebracht, in der die Probenplattform mithilfe des Griffs und des Auszugsmechanismus nach außen gezogen werden kann. Dieser Sicherungsmechanismus bietet eine hohe Sicherheit für das Sichern der Grundposition der Probenplattform, in der diese vollständig in der Kammer angeordnet ist und in der die Schüttelbewegung des Laborschüttlers vollzogen wird. Der Entsicherungsvorgang wurde aber von Anwendern mitunter als sehr komplex und wenig intuitiv wahrgenommen. Zudem muss die Kammer des genannten Laborschüttler zum Zwecke der Reinigung bzw. des Sterilisierens in mehreren Schritten
vorbereitet werden, insbesondere muss der Auszugsmechanismus mithilfe von Werkzeug und ausreichendem Fachwissen bezüglich dieser Schritte demontiert werden. Die Reinigung der Kammer ist insbesondere dann durchzuführen, wenn Kulturflüssigkeit (Zellkulturmedium) ausgelaufen ist, z.B. durch Bruch eines Probengefäßes. In solchen Situationen ist es dringlich, die Kammer möglichst schnell zu räumen, insbesondere auch die Plattform zu entfernen, um die Kammer reinigen zu können. Im Anschluss muss die Kammer wieder befüllt und in Arbeitsbereitschaft versetzt werden. Auch hier ist Schnelligkeit bedeutsam, um möglichst die Probenbewegung bzw. Zellkultivierung ohne große Verzögerung wiederaufzunehmen. Bei unbewegten CO2 Inkubatoren ist es ein bekanntes Verfahren, die Kammer zusätzlich durch eine Heißtemperaturbehandlung von 180° C über eine gewisse Anzahl an Stunden zu desinfizieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Laborschüttler bereitzustellen, bei dem der Sicherungsmechanismus zum Sichern der Grundposition der Probenplattform einerseits sicher ist und der andererseits einfach und intuitiv zu entsichern ist, insbesondere die Bedienung mit einer einzigen Hand ergonomisch erfolgen kann, ohne größere Kräfte aufwenden zu müssen. Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Laborschüttler bereitzustellen, dessen Kammer einfacher zu reinigen ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe jeweils durch den Laborschüttler gemäß Anspruch 1 , 16 und 19. Weitere technische Lösungen und bevorzugte Ausgestaltungen werden in der Beschreibung genannt, zudem sind weitere bevorzugte Ausgestaltungen Gegenstände der Unteransprüche.
Der Sicherungsmechanismus eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers ist einhändig und durch gleichzeitiges Betätigen des Betätigungselements und Ziehen des Griffs in Auszugsrichtung A entsicherbar. Es ergibt sich ein fließender Bewegungsablauf, der von Anwendern als sehr ergonomisch und intuitiv wahrgenommen wird. Zum Entsichern des Sicherungsmechanismus muss insbesondere lediglich mit den Fingern einer Hand das - insbesondere federgelagerte- Betätigungselement gedrückt werden, das insbesondere über einen Zugmechanismus die Entriegelung der Verriegelungseinrichtung,
insbesondere des Riegelelements und der Arretierungsöffnung am Trägerelement bewirkt. Gleichzeitig zieht der Anwender am Griff in Auszugsrichtung A, so dass sich der Griff nach unten bewegt; das federgelagerte Betätigungselement kann dabei sofort wieder entlastet werden, was angenehm und intuitiv ist, der Griff rastet insbesondere automatisch und durch die Federspannung bedingt in der zweiten Griffstellung S2 ein, und der Anwender zieht die Trägereinrichtung (inklusive Probenplattform und Gefäßen) mit derselben Auszugsbewegung heraus, mit der er auch den Griff verriegelt hat. Das Sichern in der Auszugsrichtung entgegengesetzter Richtung ist ähnlich einfach und intuitiv. Die vom Anwender aufzubringenden Kräfte sind gering (vgl. Fig. 9). Für den Anwender stellt dies eine wesentliche Vereinfachung dar, da ihm ermöglicht wird, während dem leichtgängigen einhändigen Öffnen bzw. Schließen des Laborschüttlers mit der anderen Hand bei reduziertem Risiko motorischer Fehlleistungen andere Aufgaben auszuführen, und sich insbesondere auf diese zu konzentrieren. Typisch ist zum Beispiel, dass der Nutzer während der einhändigen Bedienung des Laborschüttlers mit der anderen Hand Probengefäße mit einer Gesamtmasse von mehreren Kilogramm trägt, die in den Laborschüttler einzustellen sind oder die aus diesem entnommen wurden.
Ein erfindungsgemäßer Laborschüttler für das Schütteln von in Probengefäßen gelagerten Proben weist auf: eine temperaturregulierbare Kammer (2) mit einer verschließbaren Kammeröffnung (3), eine Trägereinrichtung (12) zum Tragen einer Probenplattform (14), auf der die Probengefäße platzierbar sind, einen Auszugsmechanismus (10) für den Auszug der Trägereinrichtung (12), die in einer ersten Position (P1) vollständig in der Kammer angeordnet ist, die beim manuellen Ausziehen entlang einer Auszugsrichtung (A) durch die Kammeröffnung (3) hindurchtritt und die in einer zweiten Position (P2) außerhalb der Kammer (2) angeordnet ist,
eine Schütteleinrichtung für das Schütteln der Proben, einen Sicherungsmechanismus (20) zum Sichern und Entsichern der ersten Position (P1), mit einer Verriegelungseinrichtung (30) und einem Griff (40), der an der Trägereinrichtung (12) befestigt ist und zwischen einer ersten Griffstellung (S1), in der die Verriegelungseinrichtung (30) verriegelt ist, und einer zweiten Griffstellung (S2) beweglich ist, in der die Verriegelungseinrichtung (30) entriegelt ist, wobei durch die Verriegelungseinrichtung (30) eine Verlagerung der ersten Griffstellung (S1) blockierbar ist und die Verriegelungseinrichtung (30) ein am Griff (40) angeordnetes, manuell bedienbares Betätigungselement (42) aufweist, durch dessen Betätigung die Verriegelungseinrichtung (30) in der ersten Griffstellung (S1) entriegelbar ist, so dass der Griff (40) in die zweite Griffstellung (S2) bewegbar ist, und wobei der Sicherungsmechanismus (20) durch gleichzeitiges Betätigen des Betätigungselements (42) und Ziehen des Griffs (40) in Auszugsrichtung (A) entsicherbar ist.
Die Trägereinrichtung dient dem Tragen einer Probenplattform, auf der die Probengefäße platzierbar sind. Die Trägereinrichtung ist vorzugsweise ein Strukturbauteil, das insbesondere an dem Auszugsmechanismus befestigt ist und das in der ersten Position (P1) vollständig in der Kammer angeordnet ist, das beim manuellen Ausziehen entlang der Auszugsrichtung (A) durch die Kammeröffnung hindurchtritt und das in der zweiten Position (P2) außerhalb der Kammer angeordnet ist. Die Trägereinrichtung kann mindestens ein, vorzugsweise mehr als ein Trägerelement -vorzugsweise zwei Trägerelemente- aufweisen, das vorzugsweise jeweils an einem Schienenelement des Auszugsmechanismus befestigt ist. Ein oder mehrere, insbesondere zwei, Schienenelemente des Auszugsmechanismus können als T rägerelemente der T rägereinrichtung dienen. Ein T rägerelement kann ein L-förmiges Profil aufweisen, das insbesondere an einem Schienenelement befestigt ist. Zwei Trägerelemente können durch mindestens eine Verbindungsstrebe verbunden sein, insbesondere durch ein Frontträgerelement, insbesondere Frontprofil. Am Frontträgerelement kann insbesondere ein Basisabschnitt des Griffs vorgesehen sein, insbeson-
dere integral ausgebildet sein oder befestigt sein. Der Basisabschnitt des Griffs trägt insbesondere den Griff, insbesondere ist die Schwenkachse (X1) des Griffs am Basisabschnitt des Griffs ausgebildet.
Vorzugsweise weist die die Trägereinrichtung mindestens ein, insbesondere mindestens zwei oder drei, Positionierelemente, insbesondere Positionierungsstifte, auf, die insbesondere mit der Trägereinrichtung fest verbunden sind. Die Positionierelemente dienen der Ausrichtung, Positionierung und insbesondere der Fixierung der Probenplattform zumindest in einer Richtung (x, y, z), vorzugsweise in den beiden Richtungen x, y, eines kartesischen Koordinatensystems, in dem sich die Auszugsrichtung A parallel der y-Achse erstreckt. In Richtung der negativen z-Achse liegt die Probenplattform in ihrer eingesetzten Position auf mindestens einem Auflageabschnitt der Trägereinrichtung, insbesondere des mindestens einen Trägerelementes, auf. In Richtung der positiven z-Achse ist die Probenplattform vorzugsweise werkzeugfrei abnehmbar.
Vorzugsweise weist die der Auszugsmechanismus, insbesondere die Trägereinrichtung, mindestens eine Subplattform auf, insbesondere ein sich in einer x-y-Ebene erstreckendes Plattenelement, das insbesondere zwischen zwei Trägerelementen der Trägereinrichtung befestigt sein kann oder das insbesondere ein Trägerelement bildet. Eine Subplattform kann dazu eingerichtet sein, mindestens ein Positionierungselement zu tragen und/oder die Probenplattform abzustützen bzw. zu tragen, insbesondere in der ersten Position.
Die Probenplattform kann aber auch fest, insbesondere nicht lösbar oder nicht werkzeugfrei lösbar, mit der Trägereinrichtung verbunden sein.
Der Auszugsmechanismus weist insbesondere ein Schienensystem auf oder besteht aus diesem. Das Schienensystem kann mindestens ein als Basisschienenelement ausgebildetes Schienenelement aufweisen, das zur Montage, insbesondere Befestigung, in der Kammer des Laborschüttlers eingerichtet ist, insbesondere zur indirekten oder direkten Montage/Befestigung an mindestens einem in der Kammer angeordneten Verbindungselement einer Schütteleinrichtung. Eine Subplattform kann als Verbindungselement dienen. Basisschienenelemente sind insbesondere nicht dazu eingerichtet, aus der Kammer
ausgezogen zu werden - dazu dienen die Teleskopschienenelemente. Vorzugsweise weist das Schienensystem mindestens ein als Teleskopschienenelement eingerichtetes Schienenelement auf, das zum Gleiten oder Rollen entlang des mindestens einen Basisschienenelements entlang der Auszugsrichtung A ausgebildet ist.
Vorzugsweise weist des Schienensystem zwei Basisschienenelemente auf, die nahe gegenüberliegenden Kammerwänden in der Kammer angeordnet bzw. montiert sind. Vorzugsweise weist des Schienensystem zwei Teleskopschienenelemente auf, wobei jeweils ein Teleskopschienenelement zur Durchführung einer Translationsbewegung entlang der Auszugsrichtung an einem Basisschienenelement angeordnet und insbesondere mit diesem verbunden ist. Dadurch lässt sich ein Vollauszug realisieren, bei dem die Probenplattform in einer zweiten Position (P2) im Wesentlichen vollständig aus der Kammer ausgefahren ist, wodurch sich eine komfortable Bedienung der Probenplattform ergibt. Insbesondere lässt sich ein kaskadierendes Schienensystem implementieren, bei dem an mindestens einem Teleskopschienenelement mindestens ein weiteres Teleskopschienenelement gleitend/rollend angeordnet ist. Zum Beispiel können zwei weitere Teleskopschienenelemente vorgesehen sein, von denen jeweils eines an einem der erstgenannte Teleskopschienenelemente gleitend/rollend angeordnet ist. Mit einem kaskadierenden Schienensystem lässt sich insbesondere ein Überauszug realisieren, bei dem die T rägereinrich- tung bzw. die Probenplattform in einer zweiten Position (P2) zu mehr als 100%, z.B. zu 101 % bis 120% aus der Kammer ausgefahren ist. Dadurch lässt sich die T rägereinrichtung bzw. die Probenplattform noch leichter bedienen.
Die Schienenelemente weisen vorzugsweise Edelstahl auf oder bestehen daraus. Der Auszugsmechanismus, insbesondere das Schienensystem, sind insbesondere dazu eingerichtet, während der Durchführung eines Hochtemperaturverfahrens im Inneren der Kammer zum Sterilisieren des Kammerinnenraums im Kammerinnenraum zu verbleiben und ebenfalls sterilisiert zu werden, wobei bei diesem Hochtemperaturverfahren die Kammer, der Auszugsmechanismus, insbesondere das Schienensystem, für einen Zeitraum von mehreren Sekunden bis Stunden einer Temperatur von zwischen 150°C und 200°C ausgesetzt sind. Vorzugsweise ist der Auszugsmechanismus schmierfettfrei gestaltet. Auch wenn es möglich und bevorzugt ist, hochtemperaturbeständige Schmierfette zum
Schmieren der Lagerung der aneinander gelagerten Schienenelemente zu verwenden, ist die schmierfettfreie Gestaltung eine besonders bevorzugte Ausführungsform.
Vorzugsweise weist der Auszugsmechanismus eine Auszugsbasis auf, auch bezeichnet als Basis des Auszugsmechanismus, insbesondere eine Basisplatte, auch bezeichnet als Subplattform, welche insbesondere das Schienensystem trägt, indem dieses insbesondere an der Auszugsbasis befestigt ist. Die Auszugsbasis ist vorzugsweise an mindestens einem in der Kammer angeordneten Verbindungselement einer Schütteleinrichtung mon- tiert/befestigt, insbesondere werkzeugfrei lösbar.
Vorzugsweise weist die Auszugsbasis, insbesondere die Basisplatte, mindestens einen Lagerabschnitt, vorzugsweise Gleitlagerabschnitt, auf, an dem beim Ausziehen des Auszugsmechanismus mindestens ein komplementärer Lagerabschnitt bzw. Gleitlagerabschnitt der Trägereinrichtung oder einer Subplattform entlang gleitet oder rollt. Ein Gleitlagerabschnitt kann ein Kunststoffteil sein, das insbesondere abriebsfest ist und ein reibungsarmes Gleiten ermöglicht. Bevorzugt sind temperaturbeständige und/oder gleitopti- mierte Kunststoffe. Das Kunststoffteil kann PEEK, Polyoxymethylen oder Polyamid-66 beinhalten oder daraus bestehen. Der komplementäre Gleitlagerabschnitt kann die Außenseite einer Basisplatte oder einer Subplattform des Auszugsmechanismus sein.
Der Sicherungsmechanismus dient zum Sichern und Entsichern der ersten Position (P1). In der gesicherten Position (P1) wird insbesondere verhindert, dass die Trägereinrichtung in Auszugsrichtung ausziehbar ist, in der ungesicherten Position (P1) wird dies insbesondere ermöglicht.
Der Sicherungsmechanismus ist durch gleichzeitiges Betätigen des Betätigungselements und Ziehen des Griffs in Auszugsrichtung (A) entsicherbar. Vorzugsweise ist der Sicherungsmechanismus entsicherbar, indem der Griff von der ersten Griffstellung (S1) in die zweite Griffstellung (S2) überführt wird. Dies gelingt insbesondere dadurch, dass ein vom Griff bewegtes, und insbesondere mit der T rägereinrichtung und/oder mit dem Griff gekoppeltes, Verbindungselement aus einer ersten Position (V1), in der das Verbindungselement die Trägereinrichtung mit der Auszugsbasis und/oder der Kammer verbindet, in eine
zweite Position (V2) bewegt wird, in der das Verbindungselement die Trägereinrichtung nicht mehr mit der Auszugsbasis und/oder der Kammer verbindet.
Das Verbindungselement kann fest und unbeweglich mit dem Griff verbunden sein oder kann beweglich mit dem Griff verbunden sein. Das Verbindungselement kann Bestandteil einer Verbindungseinrichtung sein, die insbesondere einen Verbindungsmechanismus aufweisen kann. Es kann mehr als ein solches Verbindungselement vorgesehen sein, insbesondere zwei oder mehr. Das mindestens eine Verbindungselement kann ein integraler Bestandteil des Griffs sein, insbesondere des Griffhebels. Der Griff selber, insbesondere der Griffhebel, oder das Betätigungselement der Verriegelungseinrichtung oder ein mit diesem verbundenes Teil, können das Verbindungselement bilden, insbesondere indem die Auszugsbasis oder die Kammer ein Anschlagselement aufweist, das in der ersten Griffstellung (S1) durch Anschlägen des Verbindungselements am Anschlagselement verhindert, dass die Trägereinrichtung von der ersten Position (P1) in die zweite Position (P2) überführbar ist.
Vorzugsweise weist der Sicherungsmechanismus eine Verbindungseinrichtung auf, die ein, insbesondere mit dem Griff beweglich verbundenes, beweglich angeordnetes Verbindungselement zum Herstellen und Lösen einer lösbaren Verbindung der T rägereinrichtung und einer Basis des Auszugsmechanismus („Auszugsbasis“) in der ersten Position (P1) aufweist. Das Verbindungselement ist insbesondere gegenüber der Auszugsbasis und/oder der Trägereinrichtung und/oder dem Griff beweglich angeordnet. Das Verbindungselement kann insbesondere unbeweglich am Griff angeordnet sein.
Vorzugsweise weist der Sicherungsmechanismus eine Verbindungseinrichtung auf, die ein, insbesondere mit dem Griff beweglich verbundenes, beweglich angeordnetes Verbindungselement zum Herstellen und Lösen einer lösbaren Verbindung der T rägereinrichtung und einer Basis des Auszugsmechanismus in der ersten Position (P1) aufweist. Vorzugsweise ist insbesondere durch die Positionierung (V1 , V2) des Verbindungselements in einer ersten Griffstellung (S1) die lösbare Verbindung der Trägereinrichtung und der Basis
des Auszugsmechanismus in einer ersten Position (V1) des Verbindungselements hergestellt und in einer zweiten Griffstellung (S2) und zweiten Position (V2) des Verbindungselements gelöst.
Vorzugsweise ist der Griff (40) dazu eingerichtet, das Verbindungselement (52) zu bewegen, insbesondere durch seine Bewegung (B) oder durch Betätigung des Betätigungselements, so dass in einer ersten Griffstellung (S1) die lösbare Verbindung der Trägereinrichtung (12) und der Basis (11) des Auszugsmechanismus (10) hergestellt ist und in einer zweiten Griffstellung (S2) gelöst ist.
Vorzugsweise ist der Griff dazu eingerichtet ist, durch seine Bewegung das Verbindungselement zu bewegen, so dass in einer ersten Griffstellung (S1 ) die lösbare Verbindung der Trägereinrichtung und der Basis des Auszugsmechanismus hergestellt ist und in einer zweiten Griffstellung (S2) gelöst ist.
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung dazu eingerichtet, dass das Betätigungselement unabhängig von dem Verbindungselement bewegbar ist. In diesem Fall, der in den Figuren beschrieben ist, führt die Betätigung des Betätigungselements noch nicht dazu, dass die durch das Verbindungselement bewirkte Verbindung zwischen Trägereinrichtung und Auszugsbasis gelöst wird. Auf diese Weise lässt sich mittels des Betätigungselements und eines mit diesem verbundenen Riegelabschnitts eine Verriegelung bilden, die die Griffstellung S1 an der Trägereinrichtung sichert, und auf diese Weise zusätzlich zu einer Sicherung wirkt, die mittels des Verbindungselements gebildet wird, um die erste Position P1 zu sichern, indem die Trägereinrichtung in der ersten Position P1 durch das Verbindungselement mit der Auszugsbasis verbunden ist und erst durch die Bewegung, insbesondere Schwenkbewegung, des Griffs gelöst wird. Es ergibt sich der Vorteil, dass die zum Halten einer gehaltenen Gesamtmasse (Auszug, Trägereinrichtung, Probenplattform und Proben) erforderliche Kraft nicht durch einen Riegelabschnitt aufgebracht werden muss, sondern durch das unabhängige Verbindungselement aufgebracht wird. Entsprechend lässt sich eine federbedingte Rückstellkraft des Betätigungselements geringer auslegen, so dass die von einem oder einigen Fingern des Benutzers bewirkte Aktuierung des Betätigungselements komfortabel ist.
Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass die Verriegelungseinrichtung dazu eingerichtet ist, dass das Betätigungselement abhängig von dem Verbindungselement bewegbar ist. Das Betätigungselement, das vorzugsweise ein Teil des Griffs bildet oder an der Griffbasis oder an der T rägereinrichtung angeordnet ist, kann dazu eingerichtet sein, durch seine Betätigungsbewegung das Verbindungselement zu bewegen, so dass in einer ersten Griffstellung (S1) die lösbare Verbindung der Trägereinrichtung und der Basis des Auszugsmechanismus hergestellt ist und in einerzweiten Griffstellung (S2) gelöst ist. Vorzugsweise ist das Betätigungselement mit dem Verbindungselement gekoppelt, insbesondere beweglich oder unbeweglich oder integral verbunden. Vorzugsweise führt eine Betätigung des Betätigungselements zum Lösen der lösbaren Verbindung zwischen T rägerele- ment und Auszugsbasis. Vorzugsweise wird das Verbindungselement von der Auszugsbasis dadurch gelöst, indem das Betätigungselement betätigt wird. Das Betätigungselement wirkt in diesem Fall vorzugsweise als Riegel der Verriegelungseinrichtung, der insbesondere die Trägereinrichtung an der Auszugsbasis, oder gegebenenfalls an der Kammer oder einem mit der Kammer, insbesondere beweglich, verbundenen Bauteil arretiert. Das Bauteil kann insbesondere die Schüttelbewegung ermöglichen, während die ersten Position 1 gesichert ist.
Der Griff ist insbesondere ein Bauteil, das schwenkbar an der Trägereinrichtung befestigt ist, wobei die Schwenkachse insbesondere senkrecht zur Auszugsrichtung verläuft.
Das Betätigungselement ist insbesondere ein federgelagertes, von mindestens einem Finger des Benutzers bedienbares Bauteil, das insbesondere am Griff gelagert ist. Das Betätigungselement kann durch mindestens ein Kopplungselement, insbesondere durch ein Getriebe und/oder einen Seilzug, mit dem Verbindungselement verbunden sein.
Vorzugsweise ist der Sicherungsmechanismus und/oder die Verbindungseinrichtung dazu eingerichtet, dass beim Bewegen des Griffs von der ersten Griffstellung (S1) in die zweite Griffstellung (S2) durch die manuelle Bedienung des Griffs eine in einer Totpunktstellung existierende Spannung überwunden werden muss, wenn der Griff zwischen der ersten Griffstellung (S1) und zweiten Griffstellung (S2) bewegt wird. Die in der Totpunktstellung
existierende Spannung bildet eine Kraftmaximum, dass vom Benutzer durch Bewegen des Griffs aufgebracht werden muss. Durch diese Gestaltung wird selbst in dem Fall, in dem die unabhängig vom Verbindungselement arbeitende Verriegelungseinrichtung versehentlich gelöst ist, verhindert, dass sich der Griff in der ersten Position P1 selbständig während der Schüttelbewegung löst. Dieser Vorteil kann anstelle einer das Federelement, insbesondere eine Totpunktfeder implementierender Mechanik auch durch eine Kniehebelanordnung erzielt werden.
Vorzugsweise weist die Verbindungseinrichtung mindestens ein Federelement auf, das vorzugsweise so am Griff angeordnet und spannbar ist, dass beim Bewegen des Griffs von der ersten Griffstellung (S1) in die zweite Griffstellung (S2) durch die manuelle Bedienung des Griffs eine durch das mindestens eine Federelement erzeugte Spannung überwunden werden muss, wenn der Griff zwischen der ersten Griffstellung (S1) und zweiten Griffstellung (S2) bewegt wird.
Alternativ oder zusätzlich beinhaltet der Sicherungsmechanismus vorzugsweise eine Kniehebelanordnung, mittels der eine Totpunktstellung des Griffs ermöglicht wird. Die Kniehebelanordnung weist insbesondere einen Kniehebel auf. Beim Überstrecken des Kniehebels über die Totpunktstellung hinaus wird ein Verriegelungseffekt erreicht, insbesondere indem ein mechanischer Anschlag des Kniehebels an der Trägereinrichtung vorgesehen ist. Auch wenn die Verriegelungseinrichtung versehentlich gelöst wird, bleibt die Sperrwirkung der Kniehebelanordnung erhalten und die verspannte Trägereinrichtung kann sich nicht selbsttätig lösen.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Federelement so zwischen dem Verbindungselement und dem Griff angeordnet, dass in der ersten Griffstellung (S1) die Verbindung der Trägereinrichtung und der Basis durch die Spannung des mindestens einen Federelements gesichert wird.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Federelement so zwischen dem Verbindungselement und dem Griff angeordnet ist, dass mittels dem Federelement eine Totpunktstellung
des Griffs eingerichtet ist, die insbesondere durch die manuelle Bedienung des Griffs überwunden werden muss, wenn dieser zwischen der ersten Griffstellung (S1) und zweiten Griffstellung (S2) bewegt wird, Dabei ist vorzugsweise durch die Spannung des mindestens einen Federelements der Griff gegen ein Schwenken in die zweite Griffstellung (S2) sicherbar, indem eine zwischen der ersten (S1) und zweiten Griffstellung (S2) liegende T otpunktgriffstellung vorgesehen ist, in der insbesondere die T otpunktfeder unter maximaler Spannung steht.
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung in der zweiten Griffstellung (S2) verriegelbar ist, so dass durch die Verriegelungseinrichtung eine Verlagerung der zweiten Griffstellung (S2) blockierbar ist und wobei durch die manuelle Betätigung des Betätigungselements die Verriegelungseinrichtung in der zweiten Griffstellung entriegelbar ist, so dass der Griff in die erste Griffstellung (S1) bewegbar ist.
Vorzugsweise ist der Griff um eine erste Schwenkachse (X1) schwenkbar, die insbesondere an der Trägereinrichtung lokalisiert ist, und wobei vorzugsweise das Verbindungselement um eine zweite Schwenkachse (X2) schwenkbar ist, die insbesondere am Griff lokalisiert ist, und die echt parallel zur ersten Schwenkachse (X1) am Griff angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine effiziente kinematische Kopplung der Griffbewegung mit der zur Si- cherung/Entsicherung notwendigen Bewegung des Verbindungselements erzielbar.
Vorzugsweise ist an der Trägereinrichtung ein Zwangsführungsabschnitt mit einer Zwangsführung vorgesehen. Vorzugsweise weist das Verbindungselement ein Führungselement auf, das in der ersten Position (P1) der Trägereinrichtung von der Zwangsführung führbar ist. Vorzugsweise ist das Führungselement in einer ersten Relativposition (R1) zur Zwangsführung anordenbar, in der die Verbindung des Trägerelements und einer Basis des Auszugsmechanismus hergestellt ist, und insbesondere in einer zweiten Relativposition zur Zwangsführung anordenbar, in der die Verbindung des Trägerelements und der Basis des Auszugsmechanismus gelöst ist. Vorzugsweise wird das Führungselement durch die Zwangsführung von der ersten Relativposition in die zweite Relativposition geführt, wenn der Griff manuell von der ersten Griffstellung (S1) in die zweite Griffstellung (S2) bewegt wird.
Vorzugsweise ist die Zwangsführung so eingerichtet, dass die Bewegung des Führungselements in der Zwangsführung in einer Ebene (E) verläuft, zu der eine Schwenkachse (X1) des Griffs senkrecht verläuft. Vorzugsweise ist das Führungselement in der ersten Relativposition (R1) in einem entlang einer y-Richtung verlaufenden Endabschnitt der Zwangsführung angeordnet und vorzugsweise ist die Zwangsführung dazu geformt, das Führungselement in eine negative z-Richtung zu führen, wenn der Griff (40) von der ersten Griffstellung (S1) in die zweite Griffstellung (S2) bewegt wird, insbesondere indem die Zwangsführung ausgehend von dem entlang der y-Richtung verlaufenden Endabschnitt schräg nach unten in z-Richtung verläuft, wodurch insbesondere das Verbindungselement von einem Widerlagerelement, insbesondere Hakenelement, gelöst wird.
Vorzugsweise ist mit der Basis des Auszugsmechanismus ein Widerlagerelement ortsfest verbunden, insbesondere ein Hakenelement, an dem sich das Verbindungselement in der ersten Griffstellung (S1) abstützt, um die Verbindung der Trägereinrichtung mit der Basis des Auszugsmechanismus zu bilden und die translatorische Relativbewegung von T räger- einrichtung und Basis zu verhindern.
Vorzugsweise stützt sich das Führungselement in der ersten Griffstellung (S1) an dem Widerlagerelement ab, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung, die zur Kraftübertragung geeignet ist, um die Verbindung der T rägereinrichtung mit der Basis des Auszugsmechanismus zu bilden.
Vorzugsweise weist der Auszugsmechanismus eine Basis auf. Vorzugsweise ist mindestens ein Befestigungsteil vorgesehen, an dem die Basis befestigt ist. Vorzugsweise weist die Kammer einen Kammerboden mit mindestens einer Öffnung auf, wobei insbesondere ein Befestigungsteil jeweils innerhalb einer Öffnung angeordnet und mit der Schütteleinrichtung verbunden ist, so dass eine parallel zum Kammerboden oszillierende Bewegung des Befestigungsteils ermöglicht ist.
Vorzugsweise weist der Laborschüttler die Probenplattform auf, wobei der Griff mindestens einen Halteabschnitt, insbesondere ersten Lagerabschnitt, aufweist, und wobei der
Sicherungsmechanismus mindestens einen ersten Stopperabschnitt, insbesondere Widerlagerabschnitt, aufweist, der fest mit der Basis (11) verbunden ist, wobei insbesondere die Trägereinrichtung in der ersten Position (P1) der Trägereinrichtung und in der ersten Griffstellung (S1) des Griffs gesichert wird, indem die Probenplattform an dem mindestens einen Positionierelement positioniert ist und zwischen dem mindestens einen Halteabschnitt des Griffs und dem mindestens einen ersten Stopperabschnitt der Basis gehalten wird.
Vorzugsweise weist die Kammer einen Kammerboden auf und vorzugsweise weist der Auszugsmechanismus eine Basis und mindestens ein Auszugselement auf, das insbesondere einen Bestandteil eines Schienensystems des Auszugsmechanismus bildet, und das entlang der Auszugsrichtung (A) beweglich an der Basis angeordnet ist, und wobei die T rägereinrichtung an mindestens einem Auszugselement befestigt ist. Vorzugsweise weist der Laborschüttler eine Befestigungseinrichtung auf, die mindestens ein, insbesondere am Kammerboden angeordnetes, mit der Schütteleinrichtung verbundenes Befestigungsteil und mindestens ein Verbindungsteil aufweist, mit dem die Basis an dem mindestens einen Befestigungsteil lösbar befestigbar ist, wobei das mindestens eine Befestigungsteil und das mindestens eine Verbindungsteil für eine manuelle und werkzeuglose Befestigung eingerichtet sind.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Laborschüttler für das Schütteln von in Probengefäßen gelagerten Proben, in der hier auch dargestellten Ausgestaltung, aufweisend:
• eine temperaturregulierbare Kammer mit einer Kammeröffnung,
• eine T rägereinrichtung zum T ragen einer Probenplattform,
• die Probenplattform zum T ragen von Probengefäßen, die auf der T rägereinrichtung angeordnet ist,
• einen in der Kammer befestigten Auszugsmechanismus für den Auszug der Trägereinrichtung, die in einer ersten Position P1 vollständig in der Kammer angeordnet ist, die beim manuellen Ausziehen entlang einer Auszugsrichtung A durch die Kammeröffnung hindurchtritt und die in einer zweiten Position P2 außerhalb der Kammer angeordnet ist, wobei der Auszugsmechanismus eine Basis und mindestens ein Auszugselement aufweist, das entlang der Auszugsrichtung A beweglich
an der Basis angeordnet ist, und wobei die Trägereinrichtung an dem mindestens einen Auszugselement befestigt ist, das insbesondere einen Bestandteil eines Schienensystems des Auszugsmechanismus bildet, und wobei die Trägereinrichtung und/oder das mindestens eine Auszugselement mindestens ein Positionierungselement aufweist, mittels dem die Probenplattform an der Trägereinrichtung positionierbar ist,
• eine Schütteleinrichtung zum Bewegen des Auszugsmechanismus und der T räger- einrichtung in der ersten Position P1 , wobei der Laborschüttler einen Sicherungsmechanismus zum Sichern der ersten Position P1 der T rägereinrichtung aufweist und der Sicherungsmechanismus einen Griff beinhaltet, der an der Trägereinrichtung befestigt ist, der zwischen einer ersten Griffstellung S1 und einerzweiten Griffstellung S2 beweglich ist, wobei die Trägereinrichtung und/oder der Griff mindestens einen Halteabschnitt, insbesondere ersten Lagerabschnitt, insbesondere zweiten Stopperabschnitt, aufweist, und wobei der Sicherungsmechanismus mindestens einen ersten Stopperabschnitt, insbesondere Widerlagerabschnitt, aufweist, der fest mit der Basis verbunden ist, wobei die Trägereinrichtung in der ersten Position P1 der Trägereinrichtung und in der ersten Griffstellung S1 des Griffs gesichert wird, indem die Probenplattform an dem mindestens einen Positionierelement positioniert ist und die Trägereinrichtung und/oder die Probenplattform zwischen dem mindestens einen Halteabschnitt und dem mindestens einen ersten Stopperabschnitt der Basis gehalten wird. Diese Ausgestaltungen des Laborschüttlers kann mit allen anderen hier beschriebenen optionalen Ausgestaltungen des Laborschüttlers kombiniert werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Laborschüttler für das Schütteln von in Probengefäßen gelagerten Proben, in der hier auch dargestellten Ausgestaltung, aufweisend:
• eine temperaturregulierbare Kammer mit einem Kammerboden und einer Kammeröffnung,
• eine Trägereinrichtung zum Tragen einer Probenplattform, auf der die Probengefäße platzierbar sind,
• einen Auszugsmechanismus für den Auszug der Trägereinrichtung, die in einer ersten Position P1 vollständig in der Kammer angeordnet ist, die beim manuellen Ausziehen entlang einer Auszugsrichtung A durch die Kammeröffnung hindurchtritt und die in einer zweiten Position P2 außerhalb der Kammer angeordnet ist,
• eine Schütteleinrichtung insbesondere zum Bewegen des Auszugsmechanismus und der Trägereinrichtung in der ersten Position P1 , wobei der Auszugsmechanismus eine Basis und mindestens ein Auszugselement aufweist, das insbesondere einen Bestandteil eines Schienensystems des Auszugsmechanismus bildet, und das entlang der Auszugsrichtung A beweglich an der Basis angeordnet ist, und wobei die Trägereinrichtung an dem mindestens einen Auszugselement befestigt ist, wobei der Laborschüttler eine Befestigungseinrichtung aufweist, die mindestens ein, insbesondere am Kammerboden angeordnetes, mit der Schütteleinrichtung verbundenes Befestigungsteil und mindestens ein Verbindungsteil aufweist, mit dem die Basis an dem mindestens einen Befestigungsteil lösbar befestigbar ist, wobei das mindestens eine Befestigungsteil und das mindestens eine Verbindungsteil für eine manuelle und werkzeuglose Befestigung eingerichtet sind. „Werkzeuglos“ bedeutet, dass neben der Verbindungseinrichtung, insbesondere außer den beiden Komponenten „Befestigungsteil“ und „Verbindungsteil“, kein Werkzeug benötigt wird zum Lösen und/oder Herstellen der Verbindung. Insbesondere weist dazu die Verbindungseinrichtung ein integriertes Werkzeug auf, z.B. einen Hebel oder ein Bedienrad, das jeweils unlösbar mit dem Befestigungsteil oder dem Verbindungsteil verbunden ist. Diese Ausgestaltungen des Laborschüttlers kann mit allen anderen hier beschriebenen optionalen Ausgestaltungen des Laborschüttlers kombiniert werden. Sowie die Befestigung werkzeuqlos ist, erfolgt auch die Lösung der Befestigung werkzeuglos. Dies hat den Vorteil für den Anwender, ohne Zuhilfenahme von Werkzeug sehr schnell die Basis aus der Kammer loslösen und entfernen zu können. Die Kammer ist dann besonders gut zu reinigen. Der Rückbau der Teile ist ebenfalls sehr schnell möglich.
Der Laborschüttler zum Schütteln von Laborproben ist insbesondere zum Temperieren der Laborproben eingerichtet. Solche Geräte werden elektrisch betrieben und weisen einen Spannungsanschluss auf. Der Laborschüttler temperiert die Laborproben, das heißt, er hält das Gehäuseinnere und damit die dort lagernden Laborproben im Rahmen von Toleranzen durch eine Temperaturregelung auf einer insbesondere vom Benutzer einstellbaren Solltemperatur. Diese kann über der Raumtemperatur (Umgebungstemperatur) liegen, wie dies bei einem Wärmeschrank oder Inkubator der Fall ist, oder kann unter der Raumtemperatur liegen, wie dies bei einem Kühlschrank oder Gefrierschrank der Fall ist. Bei einem als Klimalaborschüttlerausgebildeten Laborschüttler wird vorzugsweise auch ein im Inneren des Gehäuses vorherrschender Klimaparameter im Rahmen von Toleranzen geregelt. Dieser Klimaparameter kann die Luftfeuchtigkeit sein, und/oder eine Gaskonzentration, z.B. eine CO2, 02 und/oder N2-Konzentration. Ein solcher Klimalaborschüttler ist beispielsweise ein Laborschüttler zum Schütteln von Laborproben, insbesondere mit lebenden Zellkulturen, mit Inkubatorfunktion, auch bezeichnet als Inkubationsschüttler.
Typische Merkmale solcher Laborschüttler können eine oder mehrere der folgenden Merkmale sein:
Temperaturkontrollierbarkeit der Kammer: Kühlung auf mindestens 4 °C, Beheizung auf maximal 80 °C.
Drehzahlbereich der Schüttelbewegung: (25- 500 rpm).
Gehäuseformat derart, dass eine Aufstellbarkeit im Labor (auf dem Labortisch, unter dem Labortisch, stapelbare Standmodelle) möglich ist.
Stapelbarkeit des Gehäuses (2 oder 3 oder mehr übereinander).
Kapazität und Durchsatz: Gefäßtyp, Größe und Kapazität. Beladungsart (von vorne oder von oben).
CO2-Regelung.
Photosynthetisches Licht.
Besonders bevorzugt ist der Laborschüttler dazu eingerichtet, mithilfe einer Temperiereinrichtung und/oder einer Heizeinrichtung ein Hochtemperaturverfahren im Inneren der Kammer zum Sterilisieren des Kammerinnenraums durchzuführen, bei dem
die Kammer für einen Zeitraum von mehreren Sekunden (z.B. von 1 , 2, 5, 10, 30 Sekunden) bis mehreren Minuten (z.B. bis zu 1 , 2, 3 5, 10, 30, 60, 120, 240, 480 oder 600 Minuten) einer Temperatur von zwischen 150°C und 200°C, vorzugsweise mindestens 180° C ausgesetzt ist, ohne dass der Auszugsmechanismus, vorzugsweise inklusive der aufgesetzten Probenplattform, entnommen werden muss. Besonders bevorzugt ist der Laborschüttler, insbesondere eine elektronische Steuerungseinrichtung, welche insbesondere die Temperiereinrichtung und/oder die Heizeinrichtung steuert, dazu eingerichtet, die Kammer für einen Zeitraum von mehr als einer Stunde, insbesondere für einen Zeitraum von mehreren Stunden, z.B. für einen Zeitraum innerhalb eines Zeitintervalls von 2, 3, 4, 5, 6 ,7, 8, 9 oder 10 Stunden, einer Zieltemperatur von zwischen 150°C und 200°C, vorzugsweise mindestens 180° C auszusetzen. Dabei benötigt die Kammer in der Regel eine Aufwärmzeit, um die Zieltemperatur zu erreichen und eine Abkühlzeit, um von der Zieltemperatur wieder auf eine Normalbetriebstemperatur abzukühlen. Insbesondere ist der Auszugsmechanismus bei der Durchführung des Hochtemperaturzyklus in der verschlossenen Kammer angeordnet. Der Auszugsmechanismus und die Probenplattform sind insbesondere aus entsprechend hochtemperaturbeständigem Material gefertigt, insbesondere einem Edelstahl.
Die Laborschüttler weist vorzugsweise ein Gehäuse auf. Das Gehäuse ist vorzugsweise ein äußeres Gehäuse, dessen Gehäusewände mit der Umgebung in Kontakt stehen. Die Gehäusetüre kann entsprechend eine äußere Gehäusetüre sein, die in der Verschlussposition an die Umgebung grenzt.
Die Gehäusetüre weist insbesondere eine Scharniereinrichtung auf, welche die Gehäusetüre schwenkbar mit dem Gehäuse verbindet. Eine solche Schwenktüre wird durch eine Rotation zwischen einer geöffneten Position und der Verschlussposition bewegt. Die Scharniereinrichtung kann insbesondere an der -im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Laborschüttlers - vertikal orientierten Außenkante eines quaderförmigen Gehäuses liegen, welche an die Gehäuseöffnung angrenzt. Die Bodenplatte eines quaderförmigen Gehäuses ist im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Laborschüttler horizontal angeordnet, die Seitenwände des Gehäuses sind insbesondere vertikal
angeordnet, und die Deckplatte des Gehäuses ist insbesondere der Bodenplatte gegenüberliegend horizontal angeordnet.
Eine Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil der elektrischen Steuereinrichtung, die Funktionen des Laborschüttlers steuert und die der Laborschüttler vorzugsweise aufweist. Die Funktionen der Steuereinrichtung sind insbesondere durch elektronische Schaltkreise implementiert. Die Steuereinrichtung kann einen Mikrocontroller, eine Recheneinheit (CPU) zum Verarbeiten von Daten und/oder einen Mikroprozessor aufweisen, die jeweils die Datenverarbeitungseinrichtung beinhalten können. Die Steuereinrichtung und/oder die Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise zur Durchführung eines Steuerungsverfahrens ausgebildet, das auch als Steuerungssoftware oder Steuerungsprogramm bezeichnet wird. Ein solches Steuerungsverfahren kann den zeitlichen Verlauf einer Schüttelbewegung definieren, die mittels der Schütteleinrichtung durchgeführt werden kann. Diese Schüttelbewegung ist insbesondere definiert durch Richtung(en) von Translationsbewegungen und/oder Amplitude(n) von aufeinanderfolgenden Bewegungsabschnitten, die in einer x-y-Ebene durchgeführt werden. Diese x-y-Ebene ist in der Regel parallel zur Probenplattform und/oder eines Kammerbodens. Bevorzugte Durchmesser einer in einer x-y-Ebene ausgeführten Schüttelbewegung liegen zwischen 0 und 5 cm. Die Schütteleinrichtung, insbesondere ein Orbitalantrieb, ist vorzugsweise für eine Schüttelbewegung mit einem maximalen Durchmesser zwischen 0 und 5 cm eingerichtet. Die Funktionen des Laborschüttlers und/oder der Steuereinrichtung können in Verfahrensschritten beschrieben werden. Sie können als Bestandteile des Steuerungsprogramms realisiert sein, insbesondere als Unterprogramme des Steuerungsprogramms.
Vorzugsweise ist der Laborschüttler ein Inkubationsschüttler. Der Inkubationsschüttler ist dann auch als Labor-Inkubator betreibbar und ist damit ein Gerät, mit dem kontrollierte Klimabedingungen für verschiedene biologische Entwicklungs- und Wachstumsprozesse geschaffen und erhalten werden können. Er dient insbesondere der Schaffung und Erhaltung eines Mikroklimas mit geregelten Gas-, und/oder Luftfeuchtigkeits- und/oder Temperatur-Bedingungen in der Kammer, wobei diese Behandlung zeitabhängig sein kann. Der Inkubationsschüttler kann insbesondere einen Zeitgeber aufweisen,
insbesondere eine Zeitschaltuhr, eine als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgeführte Temperiereinrichtung und vorzugsweise eine Einstellung für die Regelung eines der Kammer zugeführten Austauschgases, eine Einstelleinrichtung für die Zusammensetzung des Gases in der Kammer des Inkubationsschüttler, insbesondere zur Einstellung des CO2 und/oder des O2 und/oder des N2-Gehalts Gehalts des Gases und/oder eine Einstelleinrichtung zur Einstellung der Luftfeuchtigkeit in der Kammer des Inkubationsschüttler.
Der Inkubationsschüttler weist insbesondere die Inkubatorkammer (=Kammer) auf, ferner vorzugsweise eine Regeleinrichtung mit mindestens einem Regelkreis, dem als Stellglied die mindestens eine Temperiereinrichtung und als Messglied mindestens ein Temperatursensor zugeordnet sind. Je nach Ausführungsform kann darüber auch die Luftfeuchte geregelt werden, obwohl die Luftfeuchtigkeit selber nicht durch einen Luftfeuchte-Sensor (rH-Sensor) gemessen wird und die Luftfeuchtigkeit nicht Eingangsgröße des Regelkreises ist. Eine mit Wasser gefüllte Wanne in der Inkubatorkammer kann geheizt oder gekühlt werden, um über die Verdunstung die Luftfeuchtigkeit einzustellen. CO2- Inkubationsschüttler dienen insbesondere der Kultivierung tierischer bzw. humaner Zellen. Inkubationsschüttler können Wendevorrichtungen zum Wenden des mindestens einen Zellkulturbehälters aufweisen.
Die Steuerungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, dass ein Programmparameter oder ein Steuerungsparameter des Laborschüttlers, insbesondere des Inkubationsschüttlers, automatisch in Abhängigkeit von anderen Daten gewählt wird. Eine von einem Steuerungsparameter gesteuerte Behandlung der mindestens einen Zellkultur in mindestens einem Zellkulturbehälter entspricht bei einem Inkubator insbesondere einer Klimabehandlung, der die mindestens eine Zellkultur unterzogen wird. Mögliche Parameter, insbesondere Programmparameter, insbesondere Nutzerparameter, die zur Beeinflussung einer Klimabehandlung verwendet werden, definieren insbesondere die Temperatur der Kammer, in der die mindestens eine Probe inkubiert wird, die relative Gaskonzentration von O2- und/oder CO2 und/oder N2 in der Kammer, die Luftfeuchtigkeit im in der Kammer und/oder mindestens einen Ablaufparameter, der den Ablauf, insbesondere die Reihenfolge, eines aus mehreren Schritten bestehenden
Inkubationsbehandlungsprogramms und/oder Schüttelprogramms beeinflusst oder definiert.
Die Temperiereinrichtung kann eine kombinierte Heiz- / Kühleinrichtung sein. Sie ist vorzugsweise nur eine Heizeinrichtung. Diese kann insbesondere die Wärme über einen elektrischen Widerstandsdraht erzeugen. Vorzugsweise ist der Wderstandsdraht an der Außenseite mindestens einer, mehrerer oder aller Kammerwände angebracht, welche die Kammer bilden.
Die Laborschüttler bzw. der Inkubationsschüttler kann genau eine Kammer aufweisen, kann aber auch mehrere Kammern aufweisen, deren Atmosphäre (Temperatur, relative Gaskonzentration, Luftfeuchte) insbesondere individuell oder gesammelt einstellbar sein kann. Eine typische Größe des Inneren einer Kammer liegt zwischen 50 und 400 Litern, wobei auch für besondere Anwendungen (IVF) kleinere Kammergrößen möglich sind, insbesondere 10 bis 49 Liter.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers lassen sich der Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren entnehmen.
Es zeigen:
Fig. 1a zeigt eine perspektivische seitlich-frontale Ansicht eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers gemäß Ausführungsbeispiel, im geschlossenen Zustand der Gehäusetüre.
Fig. 1 b zeigt den Laborschüttler aus Fig. 1a, im Zustand mit abgenommener Gehäusetüre und befüllt mit Probengefäßen, mit Griffstellung S1 eines Griffs der in Position P1 angeordneten Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus.
Fig. 1c zeigt den Laborschüttler aus Fig. 1 b, im Zustand mit Griffstellung S2‘ des Griffs der in Position P1 angeordneten Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus.
Fig. 1d zeigt den Laborschüttler aus Fig. 1 b, im Zustand mit Griffstellung S2 des Griffs der in Position P1 angeordneten Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus.
Fig. 1e zeigt den Laborschüttler aus Fig. 1d, im Zustand mit teilausgezogener, in Position P2‘ angeordneter Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus.
Fig. 1f zeigt den Laborschüttler aus Fig. 1 d, im Zustand mit vollausgezogener, in Position P2 angeordneter Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus.
Fig. 1g zeigt einen modifizierten Laborschüttler ähnlich zu Fig. 1f, im Zustand mit Griffstellung S1 des Griffs und mit vollausgezogener, in Position P2 angeordneter Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus.
Fig. 2a zeigt den Laborschüttler aus Fig. 1f, ohne Probengefäße und mit von der Trägereinrichtung nach oben abgenommener Probenplattform.
Fig. 2b zeigt den Laborschüttler aus Fig. 2a, mit ausgeblendeter Probenplattform.
Fig. 3a entspricht der Fig. 1f, wobei die Probengefäße von der Probenplattform entfernt wurden.
Fig. 3b entspricht der Fig. 3a, wobei die Auszugsmechanik inklusive deren Basis, Schienensystem, Trägereinrichtung und Probenplattform entfernt wurde, entsprechend dem Zustand nach werkzeugloser Demontage zwecks Reinigung der Kammer.
Fig. 3c zeigt eine Frontansicht der Auszugsmechanik des Laborschüttlers der vorherigen Figuren, bei der insbesondere die Nut-Feder-Führung sichtbar ist, mittels der die translatorische Zwangsführung der Trägereinrichtung bezüglich der Basis gesichert wird.
Fig. 4a zeigt eine perspektivische seitliche Ansicht des Auszugsmechanismus des Laborschüttlers gemäß der vorherigen Figuren, im vollständig eingefahrenen Zustand wie in Position P1.
Fig. 4b zeigt eine seitlich-frontale Aufsicht des Auszugsmechanismus des Laborschüttlers gemäß der vorherigen Figuren, im vollausgezogenen Zustand wie in Position P2.
Fig. 4c zeigt eine seitlich-frontale Untenansicht des Auszugsmechanismus des Laborschüttlers gemäß der vorherigen Figuren, im vollausgezogenen Zustand wie in Position P2.
Fig. 5a zeigt eine seitlich perspektivische Ansicht eines Details der mit Probenplattform versehenen Trägereinrichtung des Laborschüttlers gemäß der vorherigen Figuren, wobei der Sicherungsmechanismus gezeigt ist, mit dem die erste Position P1 der Trägereinrichtung sicherbar ist, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in der senkrechten, ersten Griffstellung S1 , und mit der Relativposition R1 des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung.
Fig. 5b zeigt die Ansicht aus Fig. 5a, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in einer Griffstellung S2‘, und mit der Relativposition R2‘ des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung.
Fig. 5c zeigt die Ansicht aus Fig. 5a, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in einer horizontalen, zweiten Griffstellung S2, und mit der Relativposition R2 des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung.
Fig. 6a zeigt die Ansicht aus Fig. 5c, mit weiteren Details.
Fig. 6b zeigt die Ansicht aus Fig. 5c, mit weiteren Details.
Fig. 6c zeigt die Ansicht aus Fig. 5a, mit weiteren Details.
Fig. 7 zeigt ein optionales Detail des Laborschüttlers gemäß der vorherigen Figuren, nämlich einen prismenförmigen ersten Stopperabschnitt der Basis des Auszugsmechanismus, und den dazu komplementären prismenförmigen zweiten Stopperabschnitt der Trägereinrichtung, wobei die Trägereinrichtung mit dem zweiten Stopperabschnitt am ersten Stopperabschnitt der Basis in Position P1 anschlägt, wenn die Trägereinrichtung von der Position P1 in die Position P1 bewegt wird.
Fig. 8 zeigt eine seitlich-perspektivische Untenansicht eines Details des Sicherungsmechanismus aus den Figuren 5a bis 5c.
Fig. 9 zeigt eine Weg-Kraft-Kurve, in der die vom Benutzer aufzuwendende Kraft dargestellt ist, wenn der Griff von der ersten Griffstellung in die zweite Griffstellung bewegt wird und die Trägereinrichtung mittels des Griffs in Auszugsrichtung bis in eine Auszugsposition gezogen wird, wobei diese Bewegung eine -abgesehen von rotationsbedingten Komponenten in negative z-Richtung- kontinuierlich in Auszugsrichtung A stattfindet.
Fig. 10a zeigt eine Querschnittansicht entlang einer y-z-Ebene des Laborschüttlers im Zustand der Fig. 1b.
Fig. 10b zeigt eine Querschnittansicht entlang einer y-z-Ebene des Laborschüttlers im Zustand der Fig. 1d.
Fig. 10c zeigt eine Querschnittansicht entlang einer y-z-Ebene des Laborschüttlers der Fig. 1f im Zustand mit teilausgezogener Trägereinrichtung, ohne Probengefäße.
Fig. 11a zeigt einen Abschnitt einer Trägereinrichtung und einen Griffabschnitt mit Verbindungseinrichtung eines Sicherungsmechanismus gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in verbundener Position
V1 des Verbindungselements, erster Position P1 des Auszugs und erster Griffstellung S1 des Griffs.
Fig. 11 b zeigt den Griffabschnitt mit der Verbindungseinrichtung aus Fig. 11a, in gelöster Position V2 des Verbindungselements, erster Position P1 des Auszugs und zweiter Griffstellung S2 des Griffs.
Fig. 11c zeigt eine perspektivische Ansicht der Verbindungseinrichtung in Fig. 11b.
Fig. 11 d zeigt die Anordnung der Schwenkachsen des Verbindungselements, des Sperrhebels und der Schwenkachse des Kopplungspunktes zwischen dem Verbindungselement und dem Sperrhebel, sowie die Schwenkachse des Griffs an der Trägereinrichtung, in der in Fig. 11a vorliegenden mittels Totpunktstellung gesicherten Relativposition dieser Schwenkachsen.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verriegelungseinrichtung eines Sicherungsmechanismus eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivisch-seitlich-schrägen Detailansicht.
Fig. 13 zeigt eine Probenplattform mit Anschlagelementen für das Anschlägen der Probenplattform und dessen Trägereinrichtung an einer Auszugsbasis eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivischen Darstellung in Aufsicht.
Fig. 14 zeigt eine Basis mit Anschlagelementen zum Anschlägen der komplementären Anschlagelemente der in Fig. 13 gezeigten Probenplattform eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivisch-seitlich-schrägen Detailansicht.
Fig. 15a zeigt eine seitlich perspektivische Unten-Ansicht eines Details der mit Probenplattform versehenen Trägereinrichtung des Laborschüttlers gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der
Sicherungsmechanismus gezeigt ist, mit dem die erste Position P1 der Trägereinrichtung sicherbar ist, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in der horizontalen, zweiten Griffstellung S2, und mit der Relativposition R2 des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung.
Fig. 15b zeigt die Ansicht aus Fig. 15a, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in einer vertikalen, ersten Griffstellung S1 , und mit der Relativposition R1 des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung.
Fig. 15c zeigt, ähnlich Fig. 15b, die Ansicht aus Fig. 15a, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in einer vertikalen, ersten Griffstellung S1 , und mit der Relativposition R1 des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung.
Fig. 16a zeigt eine Basis mit Anschlagelementen zum Anschlägen der komplementären Anschlagelemente einer Probenplattform eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivisch-seitlich-schrägen Detailansicht.
Fig. 16b und Fig. 16c zeigen jeweils einen Detailausschnitt der Anordnung aus Fig. 16a.
Fig. 16d zeigt einen Ausschnitt einer Trägerplattform mit daran montiertem Anschlagelement und dem dazu komplementären Anschlagelement der Basis.
Der in den Figuren dargestellte, Laborschüttler 1 ist in diesem Beispiel ein Inkubationsschüttler, der eine Schüttelbewegung ausführen kann, die von einem hier nicht näher erläuterten Orbitalantrieb erzeugt wird, der unterhalb des Kammerbodens 2a im Bereich des Gehäuseabschnitts 3b angeordnet ist (Fig. 1a). Die zu schüttelnden Proben befinden sich in Laborgefäßen 99, die auf einer Probenplattform 14 platziert sind. Diese kann, insbesondere abnehmbare, Halterungen (nicht gezeigt) für die Probengefäße aufweisen.
Die Probenplattform wird vertikal von oben auf Positionierungsstifte 16 der Trägereinrichtung 12 aufgesetzt, so dass die Probenplattform im wesentlichen unverschiebbar ist, nämlich unverschiebbar innerhalb derx-y-Ebene (im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Laborschüttlers die horizontale Ebene, also senkrecht zur Gravitationsrichtung, Fig. 1a), und in negativer z-Richtung auf der Trägereinrichtung oder auf mit dieser fest verbundenen Abschnitten aufliegt.
Die Trägereinrichtung ist mittels des Auszugsmechanismus 10, insbesondere dessen Schienensystem, das mindestens eine, hier mehrere Schienen 15 aufweist, translatorisch entlang der Auszugsrichtung A (y im gezeigten kartesischen Koordinatensystem) beweglich. Die maximale Amplitude der translatorischen Beweglichkeit ist durch eine Stoppereinrichtung definiert, die durch Abschnitt der Basis des Auszugsmechanismus 10, insbesondere von Abschnitten der Subplattform 11 des Auszugsmechanismus, festgelegt wird. Ein erster Stopperabschnitt 11a oder 13b (Fig. 4a) ist fest mit der Subplattform 11 , also der Basis 11 verbunden. Ein zweiter Stopperabschnitt 12c ist fest mit der Trägereinrichtung verbunden, hier in Form des zweiten Stopperabschnitts 12c, der mit der Unterseite der T rägereinrichtung oder hier vielmehr der Unterseite der mit der T rägereinrichtung 12 verbundenen Probenplattform 14 befestigt ist (Fig. 4c; „nach unten“ bezeichnet die Richtung der negativen z-Achse; „nach vorne“ bezeichnet die Richtung der positiven y-Achse).
Die Auszugsmechanik ist hier so eingerichtet, dass die Trägereinrichtung 12 in Bezug auf die Basis 11 entlang der z-Achse und entlang der x-Achse jeweils im Wesentlichen unbeweglich ist, und nur translatorisch. Entlang der y-Achse beweglich. Es ist aber auch möglich, dass die Auszugsmechanik ist so eingerichtet ist, dass der Auszug nicht ausschließlich eine translatorische Führung in nur einer Richtung aufweist, sondern z.B. eine gemischt translatorische Auszugsbewegung in unterschiedlichen translatorischen Richtungen ausführt, oder eine rotierende Auszugsbewegung, oder eine gemischt translatorischrotierend verlaufende Auszugsbewegung, z.B. entlang der x-y-Ebene.
Die Basis 11 des Auszugsmechanismus 10, und damit die daran montierte Probenplattform, ist über eine Befestigungseinrichtung 70, die insbesondere Befestigungselemente
72 (Fig. 3b) bzw. werkzeuglos bedienbare Mutterelemente 74 (Fig. 4b) beinhaltet, die insbesondere ein Feingewinde aufweisen, mit einer Schütteleinrichtung verbunden, insbesondere einem Orbitalantrieb (nicht sichtbar). Dazu sind die Befestigungselemente jeweils innerhalb einer Öffnung 2b des Kammerbodens 2a innerhalb eines Durchmessers von z.B. 5 cm der Öffnung 2b angeordnet und erstrecken sich vertikal vom Bereich unterhalb des Kammerbodens 2a in den Bereich oberhalb des Kammerbodens. Dort weisen die Befestigungselemente 72 Flanschabschnitte zur Auflage der Subplattform 11 der Basis des Auszugsmechanismus auf. Durch diese Anordnung werden Schüttelbewegungen mit Ausschlägen innerhalb des Durchmesserbereichs von z.B. bis zu 5 cm ermöglicht. Es wird die komplette Auszugsmechanik bewegt. Dies ist dadurch begünstigt, dass die Konstruktion des Auszugsmechanismus ausreichend masse-arm ist; insbesondere weist der Auszugsmechanismus bzw. die Schienenelemente 15 Edelstahl auf oder bestehen daraus.
Fig. 1a zeigt eine perspektivische seitlich-frontale Ansicht eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers 1 gemäß Ausführungsbeispiel, im geschlossenen Zustand der Gehäusetüre 4, die ein Sichtfenster 4a aufweist, durch die der Griff 40 der Trägereinrichtung 12 und das Innere der Kammer 2 sichtbar sind. Das Gehäuse 3a, 3b des Schüttlers 1 ist im Wesentlichen quaderförmig, ebenso der Kammerinnenraum.
Der Laborschüttler 1 ist eingerichtet für das Schütteln von in Probengefäßen 99 gelagerten Proben. Er weist auf:
• eine temperaturregulierbare Kammer 2 mit einer verschließbaren Kammeröffnung 3,
• eine T rägereinrichtung 12 zum T ragen einer Probenplattform 14, auf der im Bild 1 a die Probengefäße 99 platziert sind,
• einen Auszugsmechanismus 10 für den Auszug der Trägereinrichtung 12, die in einer ersten Position P1 (Fig. 1a, 1 b) vollständig in der Kammer 2 angeordnet ist, die beim manuellen Ausziehen entlang einer Auszugsrichtung A durch die Kammeröffnung 3 hindurchtritt und die in einerzweiten Position P2 außerhalb der Kammer 2 angeordnet ist, insbesondere vollständig außerhalb der Kammer 2a (Fig. 1f), wenn der Auszug wie hier bevorzugt, ein Vollauszug ist;
• eine Schütteleinrichtung für das Schütteln der Proben 99,
• einen Sicherungsmechanismus 20 zum Sichern und Entsichern der ersten Position P1 , mit einer Verriegelungseinrichtung 30 und einem Griff 40, der an der Trägereinrichtung 12 befestigt ist und zwischen einer ersten Griffstellung S1 , in der die Verriegelungseinrichtung 30 verriegelt ist, und einer zweiten Griffstellung S2 beweglich ist, in der die Verriegelungseinrichtung 30 entriegelt ist; der Griff ist insbesondere als Schwenkhebel ausgeführt, der hier um eine Achse X1 schwenkbar an der Trägereinrichtung 12 befestigt ist. Die Trägereinrichtung 12 weist vorzugsweise insbesondere Schienenelemente 15 auf, an denen L-förmige Leisten 15d (Fig. 4b) montiert sind, an denen hier die Positionierelemente 16 befestigt sind, und/oder weist vorzugsweise ein Frontprofil 17 (Fig. 4b) auf, an dem der Griff 40 und ein Zwangsführungsabschnitt 60 montiert sind.
Dabei ist durch die Verriegelungseinrichtung 30 eine Verlagerung der ersten Griffstellung S1 (Fig. 1 b, 5a) blockierbar. Die Verriegelungseinrichtung 30 weist einen am Griff 40 angeordnetes, manuell bedienbares Betätigungselement 42 auf, durch dessen Betätigung in Richtung auf den Griff zu, also insbesondere durch einhändige Bedienung, die Verriegelungseinrichtung 30 in der ersten Griffstellung S1 entriegelbar ist, so dass der Griff 40 in die zweite Griffstellung S2 (Fig. 1 d, 5c) bewegbar ist, wobei der Sicherungsmechanismus 20 durch gleichzeitiges Betätigen des Betätigungselements 42 und Ziehen des Griffs 40 in Auszugsrichtung A entsicherbar ist. Es ergibt sich ein fließender Bewegungsablauf, der von Anwendern als sehr ergonomisch wahrgenommen wird. Zum Entsichern des Sicherungsmechanismus 20 muss lediglich mit den Fingern einer Hand der federgelagerte Knopf 42 gedrückt werden, der über einen Zugmechanismus die Entriegelung des Riegelelements 31 und der Arretierungsöffnung 32 am Trägerelement bewirkt. Gleichzeitig zieht der Anwender am Griff in Auszugsrichtung, so dass sich der Griff nach unten bewegt; der Knopf 42 kann dabei sofort wieder entlastet werden, was angenehm und intuitiv ist, der Griff rastet automatisch und durch die Federspannung bedingt in der zweiten Griffstellung S2 ein (Fig. 5c), und der Anwender zieht die Trägereinrichtung 12 (inklusive Probenplattform und Gefäßen) mit derselben Auszugsbewegung heraus, mit der er auch den Griff verriegelt hat.
Der Sicherungsmechanismus 20 weist vorzugsweise eine Verbindungseinrichtung 50 auf, die ein, insbesondere mit dem Griff 40 beweglich verbundenes, beweglich angeordnetes Verbindungselement 52 zum Herstellen und Lösen einer lösbaren Verbindung der Trägereinrichtung 12 und einer Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 in der ersten Position P1 aufweist. Das Verbindungselement ist mehrteilig und in Fig. 8 ausführlich beschrieben. Der Griff 40 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, durch seine schwenkende Bewegung B das Verbindungselement 52 zu bewegen, so dass in einer ersten Griffstellung S1 die lösbare Verbindung der Trägereinrichtung 12 und der Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 hergestellt ist und in einer zweiten Griffstellung S2 gelöst ist. Auf diese Weise die Trägereinrichtung 12 an der Basis gesichert. Bevorzugt ist es als alternative oder zusätzliche Ausgestaltung, dass der Riegel 31 der Verriegelungseinrichtung 30 des Griffs 40 in Position P1 des Auszugsmechanismus bzw. der Trägereinrichtung und insbesondere in Griffstellung S2 mit einem Abschnitt 32‘ verrstet, der fest mit der Kammer bzw. dem Kammerboden verbunden ist. Diese Ausgestaltung ist hier nicht dargestellt.
Vorzugsweise weist die Verbindungseinrichtung mindestens ein Federelement 56 auf, das vorzugsweise so am Griff angeordnet und spannbar ist, dass beim Bewegen des Griffs von der ersten Griffstellung S1 in die zweite Griffstellung S2 durch die manuelle Bedienung des Griffs eine durch das mindestens eine Federelement erzeugte Spannung überwunden werden muss, wenn der Griff zwischen der ersten Griffstellung S1 und zweiten Griffstellung S2 bewegt wird. Dadurch wird die erste Griffstellung S1 gesichert, und aufgrund der Verbindung des Verbindungselements 52 mit der Basis 11 (Haken 54) auch die Grundposition P1 des Auszugsmechanismus gesichert. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Federelement 56 so zwischen dem Verbindungselement 12 und dem Griff 40 angeordnet, dass in der ersten Griffstellung S1 die Verbindung der Trägereinrichtung 12 und der Basis 11 durch die Spannung des mindestens einen Federelements 56 gesichert wird. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Federelement 56 so zwischen dem Verbindungselement 52 und dem Griff 40 angeordnet, dass mittels dem Federelement 56 eine Tot-
Punktstellung des Griffs eingerichtet ist (wie hier gezeigt), die insbesondere durch die manuelle Bedienung des Griffs überwunden werden muss, wenn dieser zwischen der ersten Griffstellung (S1) und zweiten Griffstellung (S2) bewegt wird. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Dabei ist vorzugsweise durch die Spannung des mindestens einen Federelements 56 der Griff 40 gegen ein Schwenken in die zweite Griffstellung S2 sicherbar, wie hier umgesetzt, indem eine zwischen der ersten S1 und zweiten Griffstellung S2 liegende Totpunktgriffstellung vorgesehen ist, in der insbesondere die Totpunktfeder 56 unter maximaler Spannung steht. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Von einem Totpunkt spricht man, wenn bei einem ebenen Hebelmechanismus die verbindenden Gelenke und die einwirkenden Kraftvektoren auf einer gemeinsamen Geraden liegen. Die Totpunktposition liegt hier insbesondere vor, wenn die Achsen X1 , X2 und die Achse des Führungselements 53, betrachtet in der y-z-Ebene, auf einer Geraden liegen. Die entsprechende Griffstellung wird als Totpunktgriffstellung ST bezeichnet.
Dabei wird die zugeführte Kraft nur auf den Haltepunkt des Mechanismus übertragen, eine Bewegung der Hebel ist ohne äußere Einwirkung nicht möglich. Erst eine Kraft quer zur Hauptachse dieses Mechanismus ändert diesen Zustand. Der Totpunkt, der nur gegen eine Federkraft 56 erreichbar und überwindbar ist (z.B. 22 N, siehe Fig. 8) wird zur Sicherung der Grundposition P1 genutzt, es handelt sich um einen selbsthemmenden Mechanismus. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung 30 in der zweiten Griffstellung S2 verriegelbar ist, so dass durch die Verriegelungseinrichtung 30 eine Verlagerung der zweiten Griffstellung S2 blockierbar ist. Vorzugsweise ist durch die manuelle Betätigung des Betätigungselements 42 die Verriegelungseinrichtung 30 in der zweiten Griffstellung S2 entriegelbar, so dass der Griff 40 in die erste Griffstellung S1 bewegbar ist. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Vorzugsweise ist der Griff (40) um eine erste Schwenkachse (X1) schwenkbar, die insbesondere an der Trägereinrichtung lokalisiert ist. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt. Vorzugsweise ist das Verbindungselement 52 um eine zweite Schwenkachse X2 schwenkbar, die insbesondere am Griff 40 lokalisiert ist, und die im Wesentlichen parallel, also beabstandet, zur ersten Schwenkachse X1 am Griff 40 angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ist hier dargestellt.
Vorzugsweise ist an der Trägereinrichtung 12 ein Zwangsführungsabschnitt 60 mit einer Zwangsführung 63, hier insbesondere eine Kulisse 63, vorgesehen und das Verbindungselement 52, hier insbesondere ein Zuganker mit Feder, weist vorzugsweise mindestens ein Führungselement 53 auf, hier insbesondere eine Kulissenführung 53, das in der ersten Position P1 der Trägereinrichtung 12 von der Zwangsführung 63 führbar ist, wobei das Führungselement 53 in einer ersten Relativposition R1 zur Zwangsführung 63 anordenbar ist, in der die Verbindung des Trägerelements 12 und einer Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 hergestellt ist, und in einer zweiten Relativposition zur Zwangsführung anordenbar ist, in der die Verbindung des T rägerelements 12 und der Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 gelöst ist, wobei das Führungselement 53 durch die Zwangsführung von der ersten Relativposition in die zweite Relativposition geführt wird, wenn der Griff manuell von der ersten Griffstellung S1 in die zweite Griffstellung (S2) bewegt wird. Auf diese Weise ist der Sicherungsmechanismus 20 komfortabel und intuitiv sowie zuverlässig entsicherbar. Diese Ausgestaltungen sind hier dargestellt.
Vorzugsweise ist die Zwangsführung 63 so eingerichtet ist, dass die Bewegung des Führungselements 53 entlang der Zwangsführung 63 in einer Ebene E verläuft, zu der eine Schwenkachse X1 an einer Basis des Griffs 40 senkrecht verläuft und wobei das Führungselement 53 in der ersten Relativposition R1 in einem entlang einer y-Richtung verlaufenden Endabschnitt 63a der Zwangsführung 63 angeordnet ist und wobei die Zwangsführung 63 vorzugsweise dazu geformt ist, das Führungselement 53 in eine negative z- Richtung zu führen, wenn der Griff 40 von der ersten Griffstellung S1 in die zweite Griffstellung S2 bewegt wird, insbesondere indem die Zwangsführung ausgehend von dem entlang der y-Richtung verlaufenden Endabschnitt schräg nach unten in z-Richtung verläuft, wodurch insbesondere das Verbindungselement (52) von einem Widerlagerelement
54, insbesondere Hakenelement 54, gelöst wird. Diese Ausgestaltungen sind hier dargestellt.
Vorzugsweise ist mit der Basis 11 des Auszugsmechanismus mindestens ein Widerlagerelement 54 fest verbunden, insbesondere ein Hakenelement 54, an dem sich das Verbindungselement 52 in der ersten Griffstellung S1 abstützt, um die Verbindung der Trägereinrichtung mit der Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 zu bilden und die translatorische Relativbewegung von Trägereinrichtung 12 und Basis 11 zu verhindern. Diese Ausgestaltungen sind hier dargestellt.
Vorzugsweise stützt sich das Führungselement 53 in der ersten Griffstellung S1 an dem Widerlagerelement 54 ab, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung, die zur Kraftübertragung geeignet ist, insbesondere um die Verbindung der Trägereinrichtung 12 mit der Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 zu bilden. Diese Ausgestaltungen sind hier dargestellt.
Vorzugsweise weist der Auszugsmechanismus 10 eine Basis 11 auf, die besonders bevorzugt eine zum Kammerboden 2a und insbesondere zur Probenplattform 14 parallel angeordnete Subplattform 11 aufweist, die zur Montage des Auszugsmechanismus 10 an der Schütteleinrichtung nutzbar ist. Dabei ist vorzugsweise mindestens ein Befestigungsteil 72 vorgesehen, an dem die Basis 11 befestigt ist. Vorzugsweise weist die Kammer 2 einen Kammerboden 2a mit mindestens einer Öffnung 2b auf (hier: 4 Öffnungen 2b). Dabei ist vorzugsweise jeweils ein Befestigungsteil 70 innerhalb einer Öffnung 2b angeordnet und insbesondere mit der Schütteleinrichtung verbunden, so dass eine parallel zum Kammerboden 2a oszillierende Bewegung des Befestigungsteils 72 und insbesondere des damit verbundenen Aufbaus aus Auszugsmechanismus 10 inklusive Trägereinrichtung 12 und Probenplattform 14 ermöglicht. Diese Ausgestaltungen sind hier dargestellt.
Vorzugsweise ist in jeder der Öffnungen 2b ein zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmiges Einsatzelement 75 angeordnet, das über den Kammerboden hinausragt und die jeweilige Öffnung einfasst, innerhalb der sich das Befestigungsteil 72 bewegt, vorzugsweise ohne den hohlzylinderförmigen Abschnitt des Einsatzelements 75 zu kontaktieren.
Die Öffnung erlaubt die vom Befestigungsteil 72 vermittelte Schüttelbewegung des Auszugsmechanismus und aller damit verbundenen Komponenten.
Vorzugsweise weist der Griff mindestens einen Halteabschnitt 43 auf, insbesondere einen ersten Lagerabschnitt 43, wobei der Sicherungsmechanismus 20 vorzugsweise mindestens einen ersten Stopperabschnitt 11a (komplementärer Prismenblock) oder 13b (Anschlagelement), insbesondere einen Widerlagerabschnitt, aufweist, der fest mit der Basis 11 verbunden ist. Dabei wird insbesondere die Trägereinrichtung 12 in der ersten Position P1 der Trägereinrichtung 12 und in der ersten Griffstellung S1 des Griffs 40 gesichert, indem die Probenplattform 14 an dem mindestens einen Positionierelement 16 positioniert ist und zwischen dem mindestens einen Halteabschnitt 43 des Griffs 40 und dem mindestens einen ersten Stopperabschnitt 11a; 13b der Basis 11 gehalten wird, insbesondere durch Kraftbeaufschlagung mit insbesondere der Federkraft 56 oder einer anderen Feder eingeklemmt wird. Auf diese Weise ist die Probenplattform 14 in Position P1 noch besser gegen ein Verschieben in z-Richtung und y-Richtung sicherbar. Diese Ausgestaltungen sind hier größtenteils dargestellt.
Vorzugsweise weist die Kammer 2 einen Kammerboden 2a auf, wobei vorzugsweise der Auszugsmechanismus 10 eine Basis 11 und mindestens ein Auszugselement 15 aufweist, das insbesondere einen Bestandteil eines Schienensystems des Auszugsmechanismus bildet, und das entlang der Auszugsrichtung A beweglich an der Basis 11 angeordnet ist, und wobei die Trägereinrichtung 12 an mindestens einem Auszugselement 15 befestigt ist. Dabei weist der Laborschüttler 1 vorzugsweise eine Befestigungseinrichtung 70 auf, die mindestens ein, insbesondere am Kammerboden 2a angeordnetes, mit der Schütteleinrichtung verbundenes Befestigungsteil 72 und mindestens ein Verbindungsteil 74 aufweist, mit dem die Basis 11 an dem mindestens einen Befestigungsteil 72 lösbar befestigbar ist, wobei das mindestens eine Befestigungsteil 72 und das mindestens eine Verbindungsteil 74 für eine manuelle und werkzeuglose Befestigung eingerichtet sind. Diese Ausgestaltungen sind hier dargestellt. Durch diese manuelle und werkzeuglose Befestigung ergibt sich eine einfache und komfortable Möglichkeit der Reinigung der Kammer, wodurch die Arbeit mit dem Laborschüttler effizient und sicherer wird. Diese Ausgestaltun-
gen sind hier dargestellt. Insbesondere ist das Verbindungsteil 74 dazu eingerichtet, insbesondere mittels eines Feingewindes auf das Befestigungsteil aufschraubbar zu sein. Alternativ und jeweils bevorzugt kann für die werkzeuglose Verbindbarkeit und Lösbarkeit jeweils auch am Befestigungsteil 72 und/oder dem Verbindungsteil 74 verwendet werden: Einfachgewinde, Mehrfachgewinde, Bajonett; Schnellverschluss; Schnellspannmutter. Dadurch lässt sich die Verbindung jeweils komfortabel, einfach, sicher und mit langlebigen Mitteln realisieren.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Laborschüttler 1 für das Schütteln von in Probengefäßen gelagerten Proben, in der hier auch dargestellten Ausgestaltung, aufweisend:
• eine temperaturregulierbare Kammer 2 mit einer Kammeröffnung 3,
• eine Trägereinrichtung 12 zum Tragen einer Probenplattform 14,
• die Probenplattform 14 zum T ragen von Probengefäßen, die auf der T rägereinrich- tung 12 angeordnet ist,
• einen in der Kammer 2 befestigten Auszugsmechanismus 10 für den Auszug der Trägereinrichtung 12, die in einer ersten Position P1 vollständig in der Kammer 2 angeordnet ist, die beim manuellen Ausziehen entlang einer Auszugsrichtung A durch die Kammeröffnung 3 hindurchtritt und die in einer zweiten Position P2 außerhalb der Kammer 2 angeordnet ist, wobei der Auszugsmechanismus 10 eine Basis 11 und mindestens ein Auszugselement 15 aufweist, das entlang der Auszugsrichtung A beweglich an der Basis 11 angeordnet ist, und wobei die Trägereinrichtung 12 an dem mindestens einen Auszugselement 15 befestigt ist, das insbesondere einen Bestandteil eines Schienensystems des Auszugsmechanismus bildet, und das mindestens ein Positionierungselement 16 aufweist, mittels dem die Probenplattform 14 an der Trägereinrichtung 12 positionierbar ist,
• eine Schütteleinrichtung zum Bewegen des Auszugsmechanismus und der T räger- einrichtung (12) in der ersten Position (P1), wobei der Laborschüttler 1 einen Sicherungsmechanismus 20 zum Sichern der ersten Position P1 der Trägereinrichtung 12 aufweist und der Sicherungsmechanismus 20 einen Griff 40 beinhaltet, der an der T rägereinrichtung 12 befestigt ist, der zwischen einer ersten Griffstellung S1 und einer zweiten Griffstellung S2 beweglich ist und der mindestens einen
Halteabschnitt 43, insbesondere ersten Lagerabschnitt 43, aufweist, und wobei der Sicherungsmechanismus 20 mindestens einen ersten Stopperabschnitt 11a; 13b, insbesondere Widerlagerabschnitt 11a; 13b, aufweist, der fest mit der Basis 11 verbunden ist, wobei die Trägereinrichtung 12 in der ersten Position P1 der Trägereinrichtung 12 und in der ersten Griffstellung S1 des Griffs 40 gesichert wird, indem die Probenplattform 14 an dem mindestens einen Positionierelement 16 positioniert ist und zwischen dem mindestens einen Halteabschnitt 43 des Griffs 40 und dem mindestens einen ersten Stopperabschnitt 11a; 13b der Basis 11 gehalten wird. Diese Ausgestaltungen des Laborschüttlers kann mit allen anderen hier beschriebenen optionalen Ausgestaltungen des Laborschüttlers 1 kombiniert werden. Insbesondere mit folgenden Ausgestaltungen:
Vorzugsweise wird der mindestens eine Halteabschnitt 43 des Griffs 40 in der ersten Griffstellung S1 durch ein Federelement 56 des Sicherungsmechanismus 20, insbesondere durch eine Totpunktfeder 56, gegen die Probenplattform 14 gedrückt wird und diese wird über mindestens einen, fest mit der Trägereinrichtung verbundenen, zweiten Stopperabschnitt 12c gegen den mindestens einen als Widerlagerabschnitt dienenden zweiten Stopperabschnitt 11a; 13b gedrückt.
Vorzugsweise ist der mindestens eine zweite Stopperabschnitt 11a zur Bildung einer entlang der Auszugsrichtung A beweglichen Nut-Feder-Verbindung (12c; 13) ausgestaltet, und/oder weist einen entlang der Auszugsrichtung A rampenförmigen Verlauf auf, mit dem die Probenplattform 14 in der ersten Position P1 bezüglich einer z-Richtung der Basis 11 festlegbar ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Laborschüttler 1 für das Schütteln von in Probengefäßen gelagerten Proben, in der hier auch dargestellten Ausgestaltung, aufweisend:
• eine temperaturregulierbare Kammer 2 mit einem Kammerboden 2a und einer Kammeröffnung 3,
• eine Trägereinrichtung 12 zum Tragen einer Probenplattform 14, auf der die Probengefäße platzierbar sind,
• einen Auszugsmechanismus 10 für den Auszug der Trägereinrichtung 12, die in einer ersten Position P1 vollständig in der Kammer 2 angeordnet ist, die beim manuellen Ausziehen entlang einer Auszugsrichtung A durch die Kammeröffnung 3 hindurchtritt und die in einer zweiten Position P2 außerhalb der Kammer 2 angeordnet ist,
• eine Schütteleinrichtung insbesondere zum Bewegen des Auszugsmechanismus und der Trägereinrichtung 12 in der ersten Position P1 , wobei der Auszugsmechanismus 10 eine Basis 11 und mindestens ein Auszugselement 15 aufweist, das insbesondere einen Bestandteil eines Schienensystems des Auszugsmechanismus bildet, und das entlang der Auszugsrichtung A beweglich an der Basis 11 angeordnet ist, und wobei die T rägereinrichtung 12 an dem mindestens einen Auszugselement 15 befestigt ist, wobei der Laborschüttler eine Befestigungseinrichtung 70 aufweist, die mindestens ein, insbesondere am Kammerboden 2a angeordnetes, mit der Schütteleinrichtung verbundenes Befestigungsteil 72 und mindestens ein Verbindungsteil 74 aufweist, mit dem die Basis 11 an dem mindestens einen Befestigungsteil 72 lösbar befestigbar ist, wobei das mindestens eine Befestigungsteil 72 und das mindestens eine Verbindungsteil 74 für eine manuelle und werkzeuglose Befestigung eingerichtet sind. „Werkzeuglos“ bedeutet, dass neben der Verbindungseinrichtung, insbesondere außer den beiden Komponenten „Befestigungsteil“ und „Verbindungsteil“, kein Werkzeug benötigt wird zum Lösen und/oder Herstellen der Verbindung. Insbesondere weist dazu die Verbindungseinrichtung ein integriertes Werkzeug auf, z.B. einen Hebel oder ein Bedienrad, das jeweils unlösbar mit dem Befestigungsteil oder dem Verbindungsteil verbunden ist. Diese Ausgestaltungen des Laborschüttlers kann mit allen anderen hier beschriebenen optionalen Ausgestaltungen des Laborschüttlers 1 kombiniert werden. Insbesondere mit folgenden Ausgestaltungen:
Vorzugsweise sind jeweils ein Befestigungsteil 72 und ein Verbindungsteil 74 kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbindbar, insbesondere verschraubbar, und weisen vorzugsweise ein Feingewinde, Gewinde, Bajonett oder Schnellspanner auf. Vorzugsweise weist
die Befestigungseinrichtung 70 mindestens eine Schnellspanneinrichtung zur Befestigung der Basis 11 auf.
Vorzugsweise weist die Kammer einen Kammerboden 2a mit mindestens einer Öffnung 2b, innerhalb der das mindestens eine Befestigungsteil 72 parallel zum Kammerboden 2a beweglich angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung einer Orbitalbewegung. Dazu gehören vorzugsweise translatorische Bewegungen; insbesondere sind Translationen so überlagert, dass auf der ganzen Basis an jedem integralen Punkt eine Kreisbewegung abgebildet wird; Ausführung insbesondere gemäß einem Orbitalmischer; dabei gibt ein Exzenter einen Orbit vor und gibt die Amplitude vor; insbesondere wird ein z-Schlag vermieden, es handelt sich vorzugsweise um eine ebene translatorische Bewegung in der x- y-Ebene.
Fig. 1 b zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 1a, im Zustand mit abgenommener Gehäusetüre 4 und befüllt mit Probengefäßen 99, mit Griffstellung S1 eines Griffs der in Position P1 angeordneten Trägereinrichtung des Auszugsmechanismus 10. Fig. 1c zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 1 b, im Zustand mit Griffstellung S2‘ des Griffs der in Position P1 angeordneten Trägereinrichtung 12 des Auszugsmechanismus 10. Fig. 1d zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 1 b, im Zustand mit Griffstellung S2 des Griffs der in Position P1 angeordneten Trägereinrichtung 12 des Auszugsmechanismus 10. Fig. 1e zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 1d, im Zustand mit teilausgezogener, in Position P2‘ angeordneter Trägereinrichtung 12 des Auszugsmechanismus 10. Fig. 1f zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 1d, im Zustand mit vollausgezogener, in Position P2 angeordneter Trägereinrichtung 12 des Auszugsmechanismus 10.
Fig. 2a zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 1f, ohne Probengefäße 99 und mit von der Trägereinrichtung 12 nach oben (in positive z-Richtung) abgenommener Probenplattform 12. Fig. 2b zeigt den Laborschüttler 1 aus Fig. 2a, mit ausgeblendeter Probenplattform.
Fig. 3a entspricht der Fig. 1f, wobei die Probengefäße 99 von der Probenplattform 14 entfernt wurden. Fig. 3b entspricht der Fig. 3a, wobei die Auszugsmechanik 10 inklusive deren Basis 11 , Schienensystem 15, Trägereinrichtung 12 und Probenplattform 14 entfernt
wurde, entsprechend dem Zustand nach werkzeugloser Demontage zwecks Reinigung der Kammer. Fig. 3c zeigt eine Frontansicht der Auszugsmechanik 10 des Laborschüttlers 1 der vorherigen Figuren, bei der insbesondere die Nut-Feder-Führung (12c; 13) sichtbar ist, mittels der die translatorische Zwangsführung der Trägereinrichtung 12 bezüglich der Basis 11 gesichert wird.
Fig. 4a zeigt eine perspektivische seitliche Ansicht des Auszugsmechanismus 10 des Laborschüttlers 1 gemäß der vorherigen Figuren, im vollständig eingefahrenen Zustand wie in Position P1. Fig. 4b zeigt eine seitlich-frontale Aufsicht des Auszugsmechanismus 10 des Laborschüttlers 1 gemäß der vorherigen Figuren, im vollausgezogenen Zustand wie in Position P2. Fig. 4c zeigt eine seitlich-frontale Unteransicht des Auszugsmechanismus 10 des Laborschüttlers 1 gemäß der vorherigen Figuren, im vollausgezogenen Zustand wie in Position P2.
Fig. 5a zeigt eine seitlich perspektivische Ansicht eines Details der mit Probenplattform 14 versehenen Trägereinrichtung 12 des Laborschüttlers 1 gemäß der vorherigen Figuren, wobei der Sicherungsmechanismus 20 gezeigt ist, mit dem die erste Position P1 der Trägereinrichtung 12 sicherbar ist, mit dem Griff 40 des Sicherungsmechanismus 20 in der senkrechten, ersten Griffstellung S1 , und mit der Relativposition R1 des Führungselements 53 bzw. des Verbindungselements 52 relativ zur Zwangsführung 63. Fig. 5b zeigt die Ansicht aus Fig. 5a, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus 20 in einer Griffstellung S2‘, und mit der Relativposition R2‘ des Führungselements 53 bzw. des Verbindungselements 51 relativ zur Zwangsführung 63. Fig. 5c zeigt die Ansicht aus Fig. 5a, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in einer horizontalen, zweiten Griffstellung S2, und mit der Relativposition R2 des Führungselements 53 bzw. des Verbindungselements 52 relativ zur Zwangsführung 63.
Fig. 6a zeigt die Ansicht aus Fig. 5c, mit weiteren Details. Fig. 6b zeigt die Ansicht aus Fig.
5c, mit weiteren Details. Fig. 6c zeigt die Ansicht aus Fig. 5a, mit weiteren Details.
Fig. 7 zeigt ein optionales Detail des Laborschüttlers 1 gemäß der vorherigen Figuren, nämlich einen prismenförmigen ersten Stopperabschnitt 11a der Basis 11 des Auszugsmechanismus 10, und den dazu komplementären prismenförmigen zweiten Stopperabschnitt der Trägereinrichtung, wobei die Trägereinrichtung 12 mit dem zweiten Stopperabschnitt am ersten Stopperabschnitt 11a der Basis 11 in Position P1 anschlägt, wenn die Trägereinrichtung von der Position P1 in die Position P1 bewegt wird.
Fig. 8 zeigt eine seitlich-perspektivische Untenansicht eines Details des Sicherungsmechanismus aus den Figuren 5a bis 5c. Gezeigt ist im Detail das Verbindungselement 52. Dieses ist hier mit dem Griff 40 über eine Schwenkachse X2 beweglich verbunden. Es dient zum Herstellen und Lösen einer lösbaren Verbindung der Trägereinrichtung 12 und einer Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 in der hier gezeigten ersten Position P1 . Das Verbindungselement weist ein Achsglied 52c auf, das buchsenförmig um die Schwenkachse X2 angeordnet ist. Senkrecht zur Schwenkachse X2 ist ein Stiftelement 52d fest mit dem Achsglied 52c verbunden. An diesem Stiftelement dient das Federelement 56 der gefederten Lagerung eines Kopplungselements 52b, das hier als Klammer ausgebildet ist. Die Klammer 52b hält an ihrem der Achse X2 abgewandten Ende eine Kopplungsstange 52a. Diese Kopplungsstange 52 a verläuft parallel zur Achse X2 und dient dazu, in den Haken 54 einzugreifen, um die Verbindung bzw. Sicherung de Trägereinrichtung 12 bzw. der T rägerplattform 14 an der Basis 11 zu ermöglichen. Die gefederte Lagerung des Kopplungselements 52b am Stiftelement 52d wird hier durch Außengewinde des Stiftelements und zwei Muttem 52e und 52f ermöglicht, zwischen die eine - hier um das Stiftelement gewundene - Feder 56 und ein Abschnitt des Kopplungselements 52b positioniert sind. Beim Aufrichten des Hebels wird die Feder 56 komprimiert, da das Stiftelement 52d von dem Kopplungselement 52e weggezogen wird. In Verlängerung der Kopplungsstange 52a sind beidseitig Führungsstifte 53 angeordnet, die beim Schwenken des Griffs in die Zwangsführung 60 eingreifen, wodurch die Kopplungsstange 52a bis auf die Höhe des Hakens gehoben wird.
Fig. 9 zeigt eine Weg-Kraft-Kurve, in der die vom Benutzer aufzuwendende Kraft F dargestellt ist, wenn der Griff unter Passieren der Totpunktgriffstellung ST (gemessen zu Fmax= 22N ) von der ersten Griffstellung S1 in die zweite Griffstellung S2 bewegt wird und die
Trägereinrichtung 12 mittels des Griffs 40 in Auszugsrichtung A bis in eine Auszugsposition P2 gezogen wird, wobei diese Bewegung eine -abgesehen von rotationsbedingten Komponenten in negative z-Richtung- kontinuierlich in Auszugsrichtung A stattfindet. Vorzugsweise ist der Sicherungsmechanismus und insbesondere das Federelement 56 so eingerichtet, dass die maximale, vom Benutzer beim Ziehen des Griffs aus der Stellung S1 in die Stellung S2 oder insbesondere aus der Stellung S1 bis zur Stellung P2 aufzubringende Auszugskraft Fmax kleiner oder gleich ist als vorzugsweise 50N, vorzugsweise 40 N, vorzugsweise 30 N, vorzugsweise 20 N, vorzugsweise 10N.
Fig. 10a zeigt eine Querschnittansicht entlang einer y-z-Ebene des Laborschüttlers 1 im Zustand der Fig. 1 b. Fig. 10b zeigt eine Querschnittansicht entlang einer y-z-Ebene des Laborschüttlers 1 im Zustand der Fig. 1d. Fig. 10c zeigt eine Querschnittansicht entlang einer y-z-Ebene des Laborschüttlers 1 im Zustand der Fig. 1 f, ohne Probengefäße 99.
Fig. 11 a zeigt einen Abschnitt einer T rägereinrichtung und einen Griffabschnitt mit Verbindungseinrichtung 150 eines Sicherungsmechanismus gemäß einerweiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in verbundener Position V1 des Verbindungselements, erster Position P1 des Auszugs und erster Griffstellung S1 des Griffs.
Der Verbindungseinrichtung 150 sind die zur Verbindung von Trägereinrichtung 12 und Auszugsbasis 11 und deren Sicherung in der ersten Position P1 relevanten Bauteile zugeordnet. Die Verbindungseinrichtung 150 beinhaltet den als Verbindungselement 152 dienenden, an der Trägereinrichtung 12 - versetzt zur Schwenkachse XX1 des Griffs 140 - schwenkbar angeordneten Schließhebel 152 und den in der verbundenen Position V1 mit dem Schließhebel zusammenwirkenden, an der Auszugsbasis 11 integrierten Anschlagabschnitt 54.
Die Verbindungseinrichtung 150 arbeitet grundsätzlich auch ohne die nachfolgend beschriebene Kniehebelanordnung bzw. den Sperrhebel 155, wenn die Verbindungsposition V1 und damit die erste Position P1 der Trägereinrichtung 12 an der Auszugsbasis 11 durch die Arretierung der in der ersten Griffstellung S1 bereits verrsteten Verriegelungseinrich-
tung 30 gesichert wird, die die Verriegelung des Riegelelements 31 an der Arretierungsöffnung 32 vorsieht, welche mittels Betätigungselement 42 lösbar ist. Dies wird weiter unten noch kurz erläutert.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 11 a bis 11 d arbeitet die Verbindungseinrichtung 150 als Kniehebelanordnung, welche durch Verwendung des Sperrhebels 155 die Sicherung der Verbindungsposition V1 erreicht. Die Sicherung wird durch die Nutzung der Totpunktstellung der Kniehebelanordnung erreicht, die sich ähnlich auswirkt wie die Totpunktfeder der Verbindungseinrichtung 50, wobei die Kniehebelanordnung der Verbindungseinrichtung 150 kein Federelement benötigt.
Die Verbindungseinrichtung 150 beinhaltet hier den Sperrhebel 155, der an seinem ersten Ende schwenkbar um eine Schwenkachse XX3 mit der Griffbasis 141 des Griffs 140 verbunden ist. Das andere Ende des Sperrhebels 155 ist an einer Schwenkachse XX4 schwenkbar mit dem Schießhebel verbunden, die beabstandet von der Schwenkachse XX2 des Schließhebels am Schließhebel 152 angeordnet ist. Die fest mit dem Griff 140 verbundene Griffbasis 141 weist eine Anschlagkante 142 auf, die etwa horizontal verläuft und an der in der verbundenen Position V1 des Schließhebels 152 eine Seitenkante 155' des Sperrhebels 155 anschlägt.
Die zusätzliche Sicherung der verbundenen Position V1 des Schließhebels 152 wird erreicht, indem eine, im Anschlagabschnitt 152a auf den Schließhebel 152, entgegen der Auszugsrichtung A, wirkende Kraft (die beim versuchten Ausziehen der Trägereinrichtung in der Position V1 prinzipiell auftreten könnte) bewirkt, dass der Sperrhebel 155 bzw. dessen Seitenkante 155' (im Bild nach oben) gegen die Anschlagkante 142 der Griffbasis 141 gedrückt wird, so dass jede weitere Öffnungsbewegung des Auszugs bzw. der T rägerein- richtung 12 unmöglich ist. Dies wird auch durch die in Fig. 11 d gezeigte Anordnung der Schwenkachsen illustriert.
Fig. 11 d zeigt die Anordnung der Schwenkachsen, die in Fig. 11a vorliegt, inklusive der Schwenkachse XX2 des Verbindungselements, der Schwenkachse XX3 des Sperrhebels und der Schwenkachse XX4 des Kopplungspunktes zwischen dem Verbindungselement
und dem Sperrhebel, sowie die Schwenkachse XX1 des Griffs an der Trägereinrichtung. Während die Schwenkachsen XX1 des Griffs und XX2 des Schließhebels fest an der T rä- gereinrichtung 12 angeordnet sind, sind die Schwenkachsen XX3 des Sperrhebels und XX4 des Kopplungspunktes gegenüber der Trägereinrichtung beweglich. Alle Schwenkachsen verlaufen parallel zueinander, parallel zu einer x-Achse eines kartesischen Koordinatensystems. In der Position gemäß Fig. 11a, die in Fig. 11 d wiedergegeben ist, liegt die Schwenkachse XX4 nicht auf einer Linie L, welche die Zentren der Schwenkachsen XX1 und XX3 verbindet, sondern etwas darüber. Die Positionierung von XX4 leicht oberhalb der Linie L führt dazu, dass eine entgegen der Auszugsrichtung wirkende Kraft eine kleine Komponente "nach oben" (in positive z-Richtung) für XX4 bewirkt, aber keine Komponente nach unten bewirkt, so dass im Resultat die Seitenkante des Sperrhebels 155 gegen die Anschlagkante 142 der Griffbasis gedrückt wird, und nicht nach unten gedrückt wird. (Wenn die Schwenkachsen XX4, XX3 und XX1 auf einer gemeinsamen Linie L liegen, so wäre dies die T otpunktstellung, in der weder eine nach oben noch eine nach unten wirkende Kraftkomponente als Resultat einer entgegen der Auszugsrichtung gerichteten Kraft wirken würde).
Wäre die Anschlagkante 142 nicht vorhanden, so würde in dem obigen Gedankenexperiment die nach oben weisende Kraftkomponente ein Drehmoment des Griffs entgegen seiner zur Öffnung benötigten Schwenkrichtung erzeugen, da die Achse XX3 von der Achse XX2 weggedrückt würde. Das wäre eine mögliche, aber nicht weiter beschriebene Ausführungsform. Da der Griff an der Trägereinrichtung vorzugsweise mittels Verriegelungseinrichtung 30 arretiert ist, würde das Riegelelement 31 aufgrund des Griff-Drehmoments seitlich mit einer Kraft beaufschlagt werden, die aber letztlich verriegelt bleiben würde, was überden Schließhebel 152 jedem weiteren Auszug entgegenwirkt. Die Anschlagkante 142 entlastet deshalb die Arretierung 30.
Die Kinematik ergibt sich auch durch Vergleich der Bauteil- und Schwenkachsenpositionen in Fig. 11 b, wenn der Schließhebel in der unverbundenen Position V2 angeordnet ist.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, auf den Sperrhebel 155 zu verzichten, den Schließhebel 152 in der in Fig. 11a gezeigten Relativposition zum Griffabschnitt 141 fest mit diesem zu verbinden und auf die Verbindung des Schließhebels mit der Trägereinrichtung zu verzichten, die in Fig. 11a via XX2 erfolgt. Dann wird ein Öffnen der verbundenen Position V1 des Schließhebels bzw. ein Ausziehen der Trägereinrichtung an der Basis über den Anschlag 154 verhindert, wobei die dabei auftretenden Kräfte direkt auf die Arretierung 30 der Griffstellung S1 übertragen werden. Die Verriegelungseinrichtung 30 müsste dann entsprechend sicher ausgeführt sein. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 5+6 sowie Fig. 11 wirkt sich dagegen die Kraft des Ausziehens nicht direkt auf die Verriegelungseinrichtung 30 auf, die entsprechend komfortabel für den Benutzer dimensioniert werden kann.
Fig. 11 c zeigt eine perspektivische Ansicht der Verbindungseinrichtung 150 in der Stellung V2 gemäß Fig. 11 b. Der Schließhebel 152 wird von den parallelen Seitenwänden 141a und 141b der Griffbasis 141 eingefasst bzw. geführt.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verriegelungseinrichtung 30‘ eines Sicherungsmechanismus eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspekti- visch-seitlich-schrägen Detailansicht. Die Verriegelungseinrichtung 30‘ weist einen, gegen eine Federkraft manuell ausziehbaren Betätigungsstift 30‘ auf, der von einerzweiten Hand eines Benutzers ausziehbar ist, während der Griff 40‘ mit der anderen Hand nach vorne gezogen wird. Die gezeigte Verriegelungseinrichtung 30‘ ist demnach nicht einhändig bedienbar. Das Ausziehen des Betätigungsstiftes 30‘ zieht einen mit dem Betätigungsstift integral verbundenen Riegel (nicht gezeigt) aus einer an der Trägereinrichtung vorgesehenen Riegelöffnung (nicht gezeigt), so dass der Griff schwenkbar wird.
Fig. 13 zeigt eine Probenplattform mit Anschlagelementen für das Anschlägen der Probenplattform 14 und dessen Trägereinrichtung 12 an einer Auszugsbasis 11 eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivischen Darstellung in Aufsicht. Mehrere insbesondere prismenförmige Anschlagelemente 14a, die fest mit der Unterseite der Probenplattform 14 verbunden sind (die aber alternativ auch mit der Trägereinrichtung 12 fest verbunden sein könnten), sind so angeordnet, dass sie in der ersten Position P1 des
Auszugs gegen komplementär geformte Anschlagelemente 11a anschlagen, die an der Oberseite einer Subplattform der Basis 11 angeordnet sind. Diese sind in Figur 14 gezeigt.
Fig. 14 zeigt eine Basis mit Anschlagelementen 11 a zum Anschlägen der komplementären Anschlagelemente 14a der in Fig. 13 gezeigten Probenplattform 14 eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivisch-seitlich-schrägen Detailansicht. Die Subplattform 11 der Basis ist eine tragfähige Platte, die auf die Verbindungselemente einer Schütteleinrichtung gestellt und dort befestigt wird. Sie weist mehrere insbesondere aus einem Kunststoff gefertigte Gleitsteine 17 auf, auf denen mindestens eine Gleitelement, insbesondere eine Platte, der Trägereinrichtung 12 oder der Probenplattform 14 aufliegt, wenn die mit Proben beladene oder unbeladene Probenplattform mittels des Auszugs zwischen einschließlich der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 bewegt wird.
Fig. 15a zeigt eine seitlich perspektivische Unten-Ansicht eines Details der mit Probenplattform 14“ versehenen Trägereinrichtung des Laborschüttlers gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Sicherungsmechanismus gezeigt ist, mit dem die erste Position P1 der Trägereinrichtung sicherbar ist, mit dem Griff des Sicherungsmechanismus in der horizontalen, zweiten Griffstellung S2, und mit der Relativposition R2 des Führungselements bzw. des Verbindungselements relativ zur Zwangsführung. Die Anordnung der Fig. 15a entspricht im Grundprinzip jener der Fig. 5c. Ähnliche Komponenten der Figuren 5c und 15a haben deshalb gleiche oder ähnliche Bezugszeichen.
Die Anordnung der Fig. 15a wurde gegenüber jener der Fig. 5c um Details geändert. Diese Details sorgen einerseits dafür, dass die Bauhöhe der bereits flachen Anordnung aus Basis 11", Trägereinrichtung 12“ und Trägerplattform 14“ der Fig. 15a gegenüber Fig. 5c nochmals reduziert ist. Insbesondere wurde die vertikale Position des Zwangsführungsabschnitts 60“ gegenüber des entsprechend Teils 60 weiter vertikal nach oben in Richtung Trägerplattform verlagert, insbesondere indem der Haken 54“ eine gegenüber dem Teil 54 nach oben verlagerte Position aufweist. Anstelle der Führungsstifte 53 ist hier in Verlängerung der Kopplungsstange 52a“ beidseitig ein mit einer Gleitbuchse 53“ ausgestatteter Führungsabschnitt vorgesehen. Dieser wirkt mit der besonderen
Gestaltung der Aussparung 11b“, 11c“ der Basisplatte 11“ zusammen. Während die Aussparung 11 b der Basis 11 dazu geformt ist, den Zwangsführungsabschnitt 60 inklusive des Verbindungselements 52 unbeschränkt aufzunehmen, verbreitern die beiden Gleitbuchsen 53“ den Zwangsführungsabschnitt 60“ derart, dass die Kopplungsstange 52a“ daran gehindert ist, in die Aussparung 11b“ einzugreifen, während die Trägereinrichtung (mit horizontalem Griff in S2) aus der Position P2 in die Position P1 eingerückt wird und die Gleitbuchsen 53“ entlang der Unterseite der Basisplatte 11“, an den in Fig. 15c markierten Gleitflächen entlang gleiten. Erst in der Position P1 gelangen die Gleitbuchsen 53“ in den Bereich des Aussparungsabschnitts 11c“, der gegenüber dem Aussparungsabschnitt 11 b“ verbreitert ist, so dass die Gleitbuchsen 53“ in den Aussparungsabschnitt 11c“ eingreifen, und durch Schwenken des Hebels 40 von S2 nach S1 entlang der Zwangsführung nach oben in Richtung Trägerplattform 14“ geführt werden.
Fig. 15b zeigt die Ansicht aus Fig. 15a, mit dem Griff 40 des Sicherungsmechanismus in einer vertikalen, ersten Griffstellung S1 , und mit der Relativposition R1 des Führungselements 53“ bzw. des Verbindungselements 52“ relativ zur Zwangsführung 60“. Fig. 15c zeigt, ähnlich Fig. 15b, die Ansicht aus Fig. 15a, mit dem Griff 40 des Sicherungsmechanismus in einer vertikalen, ersten Griffstellung S1 , und mit der Relativposition R1 des Führungselements 53“ bzw. des Verbindungselements 52“ relativ zur Zwangsführung 60“.
Fig. 16a zeigt eine Basis 11“ mit Anschlagelementen 11a1“, 11a2“ zum Anschlägen der komplementären Anschlagelemente 14a“ einer Probenplattform 14“ eines erfindungsgemäßen Laborschüttlers, in einer perspektivisch-seitlich-schrägen Detailansicht. Die Anschlagelemente dienen dem Festlegen und Positionieren der Trägerplattform 14“ an der Basis 11“ in Position P1. Wird die Position P1 erreicht, so wird die Trägerplattform 14“, die in Richtung der x-y-Ebene unfrei an der Trägereinrichtung 12 gelagert ist, gegen die Basis 11 “ gedrückt. Dies erfolgt, indem jeweils ein Anschlagelement 14a“ gegen das Anschlagelement 14a1“ mit ebener Anschlagwand 11a1_1“ und das Anschlagelement 14a2“ mit V-förmiger Anschlagwand 11a2_1“ gedrückt wird. Die Anschlagflächen bilden einen spitzen Winkel mit der Basisplatte 11“ derart, dass jeweils ein etwa keilförmiger Aufnahmeraum geschaffen wird, in der der entsprechende
Keilabschnitt des komplementären Anschlagabschnitts 14a“ der Trägerplatte eingreifen kann - siehe Fig. 16d. Die beiden Anschlagelemente 11a1“, 11a2“ realisieren einen positionstoleranten Anschlag nach dem Loslager/Festlager-Prinzip, wobei das Anschlagelement 14a“ das Loslager ist und das Anschlagelement 14a“ das Festlager ist.
Die beiden Anschlagelemente 11a1“, 11a2“ sind jeweils vorzugsweise aus Metall, z:B. Messing, Bronze, Edelstahl, oder Keramik, oder einem abriebbeständigem Kunststoff. Dadurch wird das Risiko reduziert bzw. es wird verhindert, dass sich durch Bewegung, insbesondere die Schüttelbewegung eines Laborschüttlers, inakzeptable Abrasionen der beiden Anschlagelemente 11a1“, 11a2“ bilden. Die Gleitlager 17 sind vorzugsweise aus Kunststoff.
Diese Maßnahmen und bevorzugten Ausgestaltungen des Laborschüttlers resultieren in einer einfachen Handhabung. Insbesondere lässt sich die Trägerplattform, aber auch die Auszugsmechanik leicht herausnehmen. Die Trägerplattform wird erst in der letzten Stellung P1 fixiert, ansonsten lässt sie sich leicht herausnehmen. Der Laborschüttler lässt sich dadurch einfach reinigen und warten, wodurch die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht wird.
Die mechanische Konstruktion des Laborschüttlers 1 gemäß den Ausführungsbeispielen kann wie folgt alternativ beschrieben werden:
Die Basis des Gesamtgerätes 1 ist das Chassis. Auf der Chassis sitzt eine Schütteleinrichtung (X-Drive). Auf dem X-Drive sitzt eine Übertragungsplatte (nicht sichtbar). Auf der Übertragungsplatte stehen die Kuppelstangen bzw. Befestigungsteile 72. Diese verlaufen senkrecht nach oben durch die Kammeröffnungen 2b. In der Kammeröffnung sitzt ein Einsatzelement 75. Auf den Kuppelstangen 72 sitzt die Subplattform 11 , welche die Basis 11 des Auszugsmechanismus 10 bildet. Subplattform 11 und Auszugsblech 12d (in einer Variante als durchgängiges Blech 12d; andernfalls als Rahmen 12d‘) sind mit den Vollauszügen 15 verschraubt. Auf das Auszugsblech 12d kann die Probenplattform 14 abgesetzt werden. An der Unterseite der Probenplattform 14 befinden sich in einer Ausführungsform (Fig. 16a-d) zwei pilzförmige Spannelemente 14a“. Diese „Spannpilze“ kommunizieren mit Spannlagern 11a1“, 11a2“ auf der Subplattform 11“ und greifen durch Aussparungen im
Auszugsblech. Der Kraftfluss von Probenplattform 14 bis ins Spannsystem zu den Spannlagern 11a1“, 11a2“ verläuft folgendermaßen: Die Probenplattform 14 liegt an einem Druckstück an. Der Spannhebel 40 zieht das Auszugsblech mit der darauf liegenden Probenplattform mit dem Exzenterspannsystem in die Haken 54", die an der Subplattform 11“ befestigt sind. Der Exzenterspanner hat eine Druckfeder 56 zum Toleranzausgleich beim Spannen und zur Aufrechterhaltung der Spannkraft. Mit diesem gefederten Spannsystem wird das Auszugsblech inkl. Probenplattform 11“ in die Spannlager „fest & lose“ gezogen. Die Folge ist, dass die Subplattform 11“, das Auszugblech und Probenplattform 14 miteinander verspannt sind. Diese Spannkraft ist größer als die maximal auftretende Zentrifu- galkraft während des Betriebs des Laborschüttlers.