ES2937010T3 - Dispositivo de transporte con un recipiente interior - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de transporte (10), que comprende una primera sección (11a) de un contenedor exterior (11) que comprende una carcasa en su interior en forma de casquete esférico (12a), con un diámetro interior y una abertura (13), en donde la abertura del casquete esférico mira hacia arriba, y un recipiente interior (14) que tiene una sección superior (15b) una sección inferior (15a) y un volumen interior hueco (16) definido por el mismo, en donde al menos la parte inferior la sección (15a) tiene una forma esférica en el exterior, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior de la tapa esférica (12a) del recipiente exterior (11). El contenedor interior (14) es adecuado para colocarse en la tapa esférica (12a) del contenedor exterior (11) de forma que pueda girar libremente, y es capaz de alojar una carga útil (17) como un conjunto de placas multipocillo, de chips microfluídicos, o de muestras biológicas. El contenedor interior (14) es capaz de mantener o restablecer una posición vertical cuando se inclina el contenedor exterior (11). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de transporte con un recipiente interior
Cam po de la invención
La presente solicitud se refiere a un dispositivo de transporte con un recipiente interior.
A ntecedentes
Muy a menudo, los productos delicados se envían a los clientes mediante servicios de correo usuales. En el transcurso de dicho envío, las respectivas cajas de transporte a menudo están inclinadas, lo que puede afectar a las mercancías transportadas en ellas.
Un ejemplo de estos productos delicados son las especímenes biológicos, como, por ejemplo, muestras de tejido o microtejidos. Estos a menudo se almacenan y se envían en placas de micropocillos, a menudo selladas con una película o cubierta de sellado. Cuando la caja de transporte circundante se inclina durante el transporte, la placa de micropocillos también se inclina, y el líquido de cultivo y el espécimen biológica caen por el fondo del micropocillo y se mueven hacia la parte superior de la placa. En condiciones desfavorables, el espécimen biológica puede entrar en contacto con la película de sellado o la cubierta, puede adherirse a ella o puede quedar atrapado entre la película de sellado y la pared superior del micropocillo. El atrapamiento o el contacto con la película de sellado pueden tener efectos adversos sobre el microtejido.
Cuando la caja de transporte circundante se vuelve a poner en posición horizontal, el espécimen biológico puede no volver a la ranura central, mientras que el líquido de cultivo sí. Como consecuencia, el espécimen biológico puede sufrir daños, o incluso morir.
Si el espécimen biológico está adherido al fondo, la inclinación puede mover el líquido a la parte superior del pocillo separándolo del espécimen biológico. Esto puede conducir a la desecación del espécimen biológica, al agotamiento de nutrientes, y finalmente a la muerte.
En otro ejemplo, los productos son microplacas, chips microfluídicos o placas de cultivo celular llenas de una cantidad definida de líquido con o sin espécimen biológico. Si dichos bienes solo están cubiertos por una tapa o el sellado no es completamente hermético a los líquidos (en algunos casos con el propósito de garantizar el intercambio de gases), la inclinación dará lugar a un derrame o salida del líquido de su pocillo o canales.
Para el envío de otros artículos delicados, se aplican consideraciones similares cuando la caja de transporte está inclinada.
El documento WO 2011/147384 A2 se refiere a un dispositivo para mantener una posición estable de un recipiente, que contiene una cubierta que tiene una superficie cúbica exterior y una superficie esférica interior y un soporte del recipiente equipado con dispositivos de dirección, en el que el soporte del recipiente tiene forma de un casquete esférico y está equipado con seis dispositivos de dirección, que son elementos deslizantes; y el fondo del casquete esférico del soporte del recipiente está provisto de un peso estabilizador.
El documento NL 1033089 C2 se refiere a una carcasa que contiene unos medios para sostener botellas para que se mantengan niveladas. Esto se logra utilizando dos semiesferas huecas que pueden unirse para formar una bola hueca. Se coloca un soporte de botellas dentro de una semiesfera con una parte inferior ponderada que puede deslizarse libremente dentro de la bola cerrada. Las bandejas superior e inferior se pueden abrir y cerrar y están conectadas entre sí mediante una bisagra.
El documento FR 585 827 A se refiere a un dispositivo que permite mantener siempre en posición vertical todos los objetos que puede ser de interés mantener en esta posición, y, en particular, frascos de perfume u otros que pueden ser, como resultado, transportados incluso en caso de derrame accidental, sin que su contenido se derrame y se pierda.
El documento GB 2494651 A se refiere a un recipiente interior esférico o esferoide junto con un artículo que debe mantenerse derecho que tiene un centro de gravedad más bajo que el centro geométrico del recipiente interior, colocándose el recipiente interior en un recipiente exterior en el que es libre de girar, girando el recipiente interior en relación con el recipiente exterior cuando el recipiente exterior cambia de orientación para mantener los contenidos, por ejemplo, pasteles o pastas, verticales. El recipiente interior puede tener una bandeja sobre la que se coloca el contenido. El recipiente interior puede tener un peso en la parte inferior, o el contenido puede proporcionar el peso. El recipiente interior puede estar hecho de una sola pieza de material, puede ser apilable y puede tener dos secciones unidas por una bisagra y cerrada por un clip.
El recipiente exterior puede tener cualquier forma, pero no debe inhibir la rotación del recipiente interior ni permitir el movimiento en más de unos 20 cm.
El documento US 2011/281352 A1 se refiere a un dispositivo de acuerdo con la parte genérica de la reivindicación 1. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de transporte que proteja las mercancías transportadas de los efectos negativos cuando el dispositivo se inclina durante el transporte.
Es otro objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo de transporte que permita el envío seguro de mercancías delicadas, incluyendo especímenes biológicos y dispositivos no completamente sellados, en el que la inclinación puede provocar derrames o drenajes de líquidos.
Estos y otros objetivos se consiguen con un dispositivo de transporte de acuerdo con la reivindicación independiente de la presente invención. Las reivindicaciones dependientes están relacionadas con realizaciones específicas. Descripción detallada de las figuras
Es importante comprender que la mayoría de las figuras muestran una sección transversal bidimensional de un dispositivo de transporte de acuerdo con la invención, que es un objeto tridimensional. Por lo tanto, consideraciones y discusiones hechas con respecto a las figuras se aplican a un objeto tridimensional.
La figura 1 se proporciona para demostrar un problema fundamental que ocurre cuando se inclinan las placas de micropocillos.
La figura 1A muestra un primer plano de una placa de micropocillos 30 con un pocillo 31 mostrado. El pocillo está sellado por una película de sellado 32 y tiene una ranura central donde un espécimen biológico 34, por ejemplo, un microtejido, se deposita y se cubre con líquido de cultivo 35.
La figura 1B muestra lo que sucede cuando se inclina la placa de micropocillos. El líquido de cultivo y el espécimen biológico se caen por la ranura central (ver flecha) y, en condiciones desfavorables, la muestra biológica puede quedar atrapada entre la película de sellado y la pared superior del pocillo. Aunque dicha película se puede hacer de un material biocompatible, el microtejido podría adherirse o quedar aplastado en el ángulo formado por la película y la pared del pocillo. Cuando la placa de micropocillos se vuelve a poner en posición horizontal, el espécimen biológico puede no volver a la ranura central, mientras que el líquido de cultivo sí. Como consecuencia, el espécimen biológico puede sufrir daños, o incluso morir. Cabe señalar que este problema se aplica principalmente a especímenes biológicos que no están unidos al fondo.
La figura 1C muestra lo que puede suceder con los especímenes biológicos que están unidos o se adhieren al cultivo en caso de que se incline la placa de micropocillos. En tal caso, el líquido de cultivo se mueve hacia la parte superior del pocillo, dejando el espécimen biológico secar en el fondo del pocillo.
Otro problema puede ocurrir cuando una película de sellado, o más generalmente una tapa o cubierta, se elige que no sea totalmente hermética a los líquidos, pero solo protege contra derrames o asegura el suministro de oxígeno (que tenga pequeños orificios, por ejemplo). La inclinación prolongada conduciría al drenaje completo del pocillo. Como consecuencia, el espécimen biológico puede sufrir daños, o incluso morir.
La figura 2 muestra un dispositivo de transporte 10 de acuerdo con la invención, que comprende una primera sección 11a de un recipiente exterior. La primera sección comprende una cubierta en el interior que tiene la forma de un casquete esférico 12a, con un diámetro interior y una abertura. La abertura 13 del casquete esférico está orientada hacia arriba. El dispositivo comprende además un recipiente interior 14 que tiene una sección superior 15b, una sección inferior 15a y un volumen hueco interior 16 definido por el mismo. La sección inferior tiene una forma esférica en el exterior, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior del casquete esférico 13. El recipiente interior es adecuado para estar dispuesto en el casquete esférico del recipiente exterior de forma que pueda girar libremente. El recipiente interior es capaz de acomodar una carga útil 17, a saber, una placa de microtitulación que aloja microtejidos. El recipiente interior está diseñado de tal manera, o un contrapeso está dispuesto en el recipiente interior de tal manera, que el centro de gravedad 22 del recipiente interior, cuando contiene una carga útil, está dispuesto excéntricamente debajo del centro de rotación del recipiente interior 23. Además, se define un intersticio 18 entre el diámetro interior del casquete esférico de la primera sección del recipiente exterior y el diámetro exterior de la forma esférica del recipiente interior. En dicho intersticio se dispone un volumen de líquido 19, que alcanza como máximo una altura del 2,3 % del recipiente interior. Se puede ver claramente que el recipiente interior flota sobre el volumen de líquido. De esta manera, se proporcionan suficientes grados de libertad para que el recipiente interior flote. Asimismo, la fricción entre las superficies se reduce al mínimo.
En la figura 2A, el dispositivo se muestra en una posición normal, mientras que en la figura 2B el dispositivo está inclinado en un ángulo de unos 20°. Es claramente visible que a pesar de que el recipiente exterior está inclinado, el recipiente interior adopta una posición vertical.
Las figuras 2C, D, E y F muestran otras realizaciones. Las figuras 2C y D muestran una realización en la que el centro de gravedad del recipiente interior tiene un desplazamiento lateral, como, por ejemplo, causado por un contrapeso específico 36, dispuesto debajo del centro del recipiente interior, pero desplazado del eje vertical. En esta realización, el recipiente interior adopta permanentemente un ángulo de inclinación definido cuando está en posición de reposo, independiente de la orientación del recipiente exterior (figura 2C: Horizontal, figura 2D: inclinada). De esta manera, se puede establecer, por ejemplo, un flujo impulsado por la gravedad en una placa de micropocillos o un chip microfluídico comprendido en el recipiente interior.
La figura 2E muestra una realización en la que se puede cambiar el centro de gravedad del recipiente interior, por ejemplo, causado por un contrapeso específico 36 que se agita continuamente de manera lateral, mediante un accionador lineal 37 adecuado. En esta realización, el recipiente interior está sujeto a un movimiento de balanceo, independiente de la orientación del recipiente exterior. De esta manera, los líquidos y/o los especímenes biológicos contenidos en el recipiente interior se pueden agitar.
La figura 2F muestra una realización en la que se puede cambiar el centro de gravedad del recipiente interior, por ejemplo, causado por un contrapeso específico 36 que se agita continuamente en forma circular, mediante un accionador circular 38 adecuado. En esta realización, el recipiente interior se somete a un movimiento de balanceo circular, independiente de la orientación del recipiente exterior. De esta manera, los líquidos y/o los especímenes biológicos contenidos en el recipiente interior se pueden agitar.
La figura 3A muestra a un dispositivo de transporte similar de acuerdo con la invención, en el que además el recipiente exterior comprende una segunda sección 11b que comprende una cubierta en el interior que tiene la forma de un casquete esférico 12b, con un diámetro interior y una abertura, en donde la abertura del casquete esférico está orientada hacia abajo.
La figura 3B muestra un dispositivo de transporte similar según un aspecto, en el que tres cojinetes de bolas 21 están dispuestos en el intersticio 18. El ancho del intersticio 18 depende de la longitud de los cojinetes de bolas que se extienden en el intersticio (ver flecha).
Las figuras 4A-C muestran representaciones tridimensionales de un dispositivo de transporte de acuerdo con la invención. Las dos secciones 11a, 11b del recipiente exterior están hechos de espuma de poliestireno extrudida, al igual que las dos secciones 15a, 15b del recipiente interior. La figura 4A también muestra una caja en el centro, que es el producto transportado real en el presente ejemplo. La caja puede comprender, por ejemplo, un espécimen biológico.
Las figuras 5A-D muestran diferentes posibilidades para conectar las dos secciones 11a, 11b del recipiente exterior con una unión de lengüeta y ranura 21.1, 21.2, 21.3, y con una junta tórica 21.4.
La lengüeta puede ser más grande que la ranura, por lo que debe presionarse para garantizar la estanqueidad. La ranura también puede dejarse de lado para que la lengüeta tenga que deformarse para que quede apretada.
La figura 6 muestra datos de aceleración medidos a partir de envíos de prueba de un prototipo utilizando el concepto de esfera flotante.
La figura 7A muestra las dimensiones que son necesarias para definir el casquete esférico del dispositivo de transporte de acuerdo con la presente invención, como se muestra en la sombra gris.
El término "casquete esférico", como se usa en el presente documento, se usa indistintamente con los términos "cúpula esférica" o "segmento esférico", y se refiere a una porción de una esfera cortada por un plano. Si el plano pasa por el centro de la esfera, de manera que la altura del casquete (h) sea igual al radio (r) de la esfera, el casquete esférico se llama hemisferio. En tal caso, el ángulo 0 asumiría 90°. En la mayoría de los casos, 0 estará en el intervalo de 45 -89°, para que el recipiente interior pueda depositarse o retirarse fácilmente de, la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior.
La figura 7B muestra dos alternativas, es decir, una (lado izquierdo) donde 02 es más pequeño que 90° (por lo tanto, el recipiente interior puede depositarse o retirarse fácilmente de, la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior), y uno (lado derecho) donde 02 es mayor a 90° (por lo tanto, el recipiente interior descansa de manera más segura en la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior, pero puede ser menos fácilmente depositado en el mismo, o retirado del mismo).
Descripción detallada de la invención
Antes de describir la invención en detalle, debe entenderse que esta invención no se limita a los componentes particulares de los dispositivos descritos o las etapas del proceso de los métodos descritos, ya que dichos dispositivos y métodos pueden variar. También debe entenderse que la terminología utilizada en el presente documento tiene los propósitos de describir únicamente realizaciones particulares, y no pretende ser limitante. Cabe destacar que, como se utilizan en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "una", "el" y "la" incluyen referencias tanto en singular y/o plural, salvo que el contexto lo defina claramente de otra forma. Además, debe entenderse que, en caso de que se den intervalos de parámetros delimitados por valores numéricos, se considera que los intervalos incluyen estos valores de limitación.
Debe entenderse además que las realizaciones divulgadas en el presente documento no deben entenderse como realizaciones individuales que no se relacionarían entre sí. Las características discutidas con una realización están destinadas a ser reveladas también en relación con otras realizaciones que se muestran en el presente documento. Si, en un caso, una característica específica no se divulga con una realización, sino con otra, el experto en la materia entendería que eso no significa necesariamente que dicha característica no esté destinada a ser divulgada con dicha otra realización. El experto en la materia entenderá que la esencia de esta solicitud es divulgar dicha característica también para la otra realización, pero que esto no se ha hecho solo por motivos de claridad y para mantener la memoria descriptiva en un volumen manejable.
Además, el contenido de los documentos de la técnica anterior a los que se hace referencia en el presente documento se incorpora por referencia. Esto se refiere, particularmente, para documentos de la técnica anterior que divulgan métodos estándar o de rutina. En ese caso, la incorporación por referencia tiene principalmente el propósito de proporcionar suficiente divulgación habilitante, y evitar largas repeticiones.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo de transporte, que comprende
a) una primera sección de un recipiente exterior que comprende una cubierta en el interior que tiene la forma de un casquete esférico, con un diámetro interior y una abertura, en el que la abertura del casquete esférico está orientado hacia arriba,
b) un recipiente interior que tiene una sección superior, una sección inferior y un volumen hueco interior definido por el mismo, en el que al menos la sección inferior tiene una forma esférica en el exterior, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior del casquete esférico del recipiente exterior,
c) siendo adecuado el recipiente interior para estar dispuesto en el casquete esférico del recipiente exterior de forma que pueda girar libremente.
d) el recipiente interior siendo capaz acomodar una carga útil.
El recipiente interior está diseñado de tal manera, o un contrapeso está dispuesto en el recipiente interior de tal manera, que el centro de gravedad del recipiente interior, está dispuesto excéntricamente debajo del centro de rotación del recipiente interior, en el que se define un intersticio entre el diámetro interior del casquete esférico de la primera sección del recipiente exterior y el diámetro exterior de la forma esférica del recipiente interior, en el que se dispone un volumen de líquido en dicho intersticio, en el que el recipiente interior tiene un peso específico inferior al de dicho líquido, y el recipiente interior flota sobre dicho líquido.
La cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior, con su forma de casquete esférico, tiene una forma cóncava tridimensional (es decir, está curvada hacia dentro). La sección inferior del recipiente interior, con su forma esférica en el exterior, tiene una forma convexa tridimensional (es decir, está curvada hacia fuera).
El término "casquete esférico", como se usa en el presente documento, se usa indistintamente con los términos "cúpula esférica" o "segmento esférico", y se refiere a una porción de una esfera cortada por un plano. Si el plano pasa por el centro de la esfera, de manera que la altura del casquete (h) sea igual al radio (r) de la esfera, el casquete esférico se llama hemisferio. En tal caso, el ángulo 0 asumiría 90°. Consulte la figura 7A para una explicación.
Debe mencionarse que se pueden aceptar altas tolerancias con respecto a las propiedades esféricas. Las cubiertas no necesitan ser "super estrictamente" esféricas. La forma general debe ser esférica, pero puede haber irregularidades, como muescas o huecos, que permitan sujetar la esfera o que hayan sido introducidos por el proceso de fabricación. El tamaño de los mismos debe ser tan pequeño tal que se de siempre la función general de rotación libre y orientación vertical del recipiente interior.
La cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior sirve así como un lecho para el recipiente interior con su forma esférica. En la mayoría de los casos, 0 estará en el intervalo de 45 - 89°, para que el recipiente interior pueda depositarse o retirarse fácilmente de, la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior.
En un aspecto, la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior actúa como un receptáculo en una junta de rótula, mientras que el recipiente interior, con su forma esférica en el exterior, actúa como una bola que descansa en dicho receptáculo.
De acuerdo con la invención, el recipiente interior está diseñado de tal manera, o un contrapeso está dispuesto en el recipiente interior de tal manera, que el centro de gravedad (22) del recipiente interior, cuando contiene una carga útil, está dispuesto excéntricamente por debajo del centro de rotación del recipiente interior (23).
El centro de gravedad del recipiente interior está dispuesto excéntricamente y por debajo del centro de rotación del recipiente interior. De esta manera, como el recipiente interior se mueve libremente en la cubierta en el interior del recipiente exterior, es, por gravedad, capaz de mantener o restablecer, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
Véanse, en este sentido las figuras 2 C - E, que muestran variables de esta realización, en el que (a) el centro de gravedad del recipiente interior tiene un desplazamiento lateral, de modo que el recipiente interior adopte un ángulo de inclinación definido cuando esté en posición de reposo, independientemente de la orientación del recipiente exterior), o (b) el centro de gravedad del recipiente interior se mueve periódicamente de forma lateral o circular utilizando un actuador adecuado, para que la carga útil se agite continuamente.
De acuerdo con la invención, se dispone un volumen de líquido en dicho intersticio. Preferentemente, dicho líquido es hidrófilo, más preferentemente dicho líquido es agua.
El término "hidrófilo", como se usa en el presente documento, se refiere a moléculas u otras entidades moleculares que son atraídas por las moléculas de agua y tienden a ser disueltas por el agua. Por lo general, están polarizados por carga y son capaces de formar enlaces de hidrógeno. Los líquidos hidrófilos comprenden tales moléculas polares y, por lo tanto, también son capaces de formar enlaces de hidrógeno. Esto se aplica especialmente al agua, pero también a los alcoholes (bajos). El agua (H2O) es un compuesto inorgánico polar que a temperatura ambiente es un líquido insípido e inodoro. Las moléculas de agua forman enlaces de hidrógeno entre sí y son fuertemente polares. Los alcoholes comprenden grupos hidroxilo que son polares y, por lo tanto, hidrófilos, pero también comprenden una porción de cadena de carbono que no es polar, es decir hidrófoba. La molécula de alcohol se vuelve cada vez más hidrófoba en general a medida que la cadena de carbono se vuelve más larga. Los ejemplos de líquidos hidrófilos incluyen, pero sin limitación, agua, alcoholes, amoniaco, algunas amidas como la urea y algunos ácidos carboxílicos tal como ácido acético.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, la superficie del recipiente interior y/o del recipiente exterior es hidrófoba.
El término "hidrófobo", como se usa en el presente documento, se refiere a moléculas u otras entidades moleculares que son repelidas por las moléculas de agua. Son no polares y, por ello, tienden a no disolverse en agua, sino que prefieren otras moléculas neutras y disolventes no polares. Las superficies hidrófobas tienen la capacidad de repeler el agua. En términos generales, la hidrofobicidad de una superficie se puede medir por el ángulo de contacto entre las gotas de agua con la superficie misma. Las gotas de agua en la superficie hidrófoba fluirán muy fácilmente y mantendrán su forma esférica con un ángulo de contacto de más de 90 grados [8], mientras que los materiales superhidrófobos poseen grandes ángulos de contacto por encima de los 150 grados y son difíciles de humedecer. Los ejemplos de moléculas hidrófobas incluyen los alcanos, aceites, grasas y sustancias grasas en general.
De acuerdo con la invención, el recipiente interior tiene un peso específico menor que dicho líquido.
El término "peso específico", como se usa en el presente documento, se define como el peso por unidad de volumen de un material. El símbolo del peso específico es y (la letra griega Gamma). La unidad del SI para el peso específico es [N/m3]. El peso específico se puede expresar como
Y = P ag
donde
Y = peso específico (N/m3]
p = densidad [kg/m3]
ag = aceleración de la gravedad (9,81 [m/s2], en condiciones normales)
La siguiente tabla muestra los pesos específicos de algunos materiales comunes.
Figure imgf000006_0001
continuación
Figure imgf000007_0001
De acuerdo con la invención, el peso específico más bajo del recipiente interior crea flotabilidad del recipiente interior. El principio de Arquímedes establece que la fuerza de flotación hacia arriba que se ejerce sobre un cuerpo sumergido en un fluido, ya sea total o parcialmente sumergido, es igual al peso del fluido que el cuerpo desplaza y actúa en dirección ascendente en el centro de masa del fluido desplazado. Por lo tanto, si el peso específico de un objeto es menor que el peso específico del agua, el objeto flotará en la superficie del agua.
El recipiente interior flota sobre dicho líquido, evitando así cualquier fricción entre el recipiente interior y la superficie interior de la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior. Esto permite que el recipiente interior siempre mantenga, o restablezca, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
De acuerdo con una realización de la invención, el recipiente exterior se llena como máximo hasta la mitad con dicho líquido.
En esta realización, el nivel de llenado de dicho líquido asegura que el recipiente interior flote dentro de dicho líquido. Por lo tanto, dicho líquido sirve para ejercer flotabilidad y no sirve como lubricante. Dado que no hay contacto directo entre la superficie del recipiente interior y la superficie de la cubierta en el interior de la segunda sección del recipiente exterior, tampoco hay fricción en dichas áreas. Esto permite que el recipiente interior siempre mantenga, o restablezca, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
El término "medio lleno de líquido" significa que el líquido, una vez que el recipiente interior se dispone en el recipiente exterior, llega solo al ecuador del recipiente interior.
Preferentemente, el recipiente exterior se llena al máximo en un 25 %, preferentemente un máximo del 15 %, más preferentemente un máximo del 10 %, más preferentemente un máximo del 5 %, más preferentemente llenado con agua al 2 % como máximo. En todos los casos, el líquido, una vez que el recipiente interior se dispone en el recipiente exterior, alcanza como máximo hasta una altura del 25, 15, 10, 5 o 2 % del recipiente interior.
Según un aspecto que no forma parte de la invención reivindicada, se dispone un lubricante en dicho intersticio. Dicho lubricante también reduce la fricción entre el recipiente interior y la superficie interior de la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior. Esto permite que el recipiente interior siempre mantenga, o restablezca, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
De acuerdo con un aspecto adicional, que no forma parte de la invención reivindicada, en dicho intersticio están dispuestas al menos dos bolas o cojinetes de bolas.
Las bolas también reducen la fricción entre el recipiente interior y la superficie interior de la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior. Esto permite que el recipiente interior siempre mantenga, o restablezca, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, al menos
a) la superficie interior del cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior, y
b) la superficie exterior de la sección inferior del recipiente interior
comprenden materiales que, al actuar unos con otros, establecen un bajo coeficiente de fricción.
El término "bajo coeficiente de fricción" se refiere a la fricción estática (|Js). Preferentemente, los revestimientos que se utilizan, al actuar unos con otros, establecer un coeficiente de fricción de < 0,2 |Js o menos. La citada condición se aplica, por ejemplo, a los siguientes pares de materiales:
Figure imgf000008_0001
De esta manera, se reduce la fricción entre el recipiente interior y la superficie interior de la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior. Esto permite que el recipiente interior siempre mantenga, o restablezca, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
El ancho del intersticio puede depender del material que se dispone entre las superficies de la cubierta en el interior de la primera sección del recipiente exterior y la sección inferior del recipiente interior.
De acuerdo con una realización, el ancho del intersticio en el que se aplica el volumen de líquido está en el intervalo de > 2 mm y < 15 mm, para permitir la flotación del recipiente interior. De esta manera, se proporcionan suficientes grados de libertad para que el recipiente interior flote. Asimismo, la fricción entre las superficies se reduce al mínimo. Además, tales intersticios relativamente anchos hacen que la producción del recipiente interior y exterior sea más fácil, porque se admiten tolerancias más altas.
En esta realización, debido al gran ancho del intersticio, no hay contacto directo entre la superficie del recipiente interior y la superficie de la cubierta en el interior de la primera y la segunda sección del recipiente exterior, por lo tanto, no hay fricción entre el recipiente interior y el exterior. Esto permite que el recipiente interior siempre mantenga, o restablezca, una posición vertical incluso cuando el recipiente exterior está inclinado.
En un aspecto, el ancho del intersticio en el que se aplica un lubricante es casi infinitesimalmente pequeño, con las tolerancias habituales, de modo que las dos superficies solo estén separadas entre sí por una fina película de lubricante. En términos generales, el uso de un lubricante requiere que el ancho del intersticio sea menor que si se aplicara un volumen de líquido. De nuevo, esto hace que el proceso de fabricación sea más exigente. En una realización, el intersticio no es más ancho que 2 mm.
En un aspecto, que comprende bolas o cojinetes de bolas, el ancho del intersticio depende de la longitud de las bolas o rodamientos de bolas que se extienden en el intersticio (ver, por ejemplo, figura 3B), más tolerancias si corresponde.
En una realización, que comprende superficies que establecen un bajo coeficiente de fricción, el ancho del intersticio puede ser infinitesimalmente pequeño (con la tolerancia habitual), de modo que las dos superficies estén en contacto directo entre sí. En términos generales, dicha realización hace que el proceso de fabricación sea muy exigente.
En una realización, el ancho del intersticio no es más ancho que 2 mm, preferentemente no más ancho que 1,5 mm, más preferentemente no más ancho que 1 mm.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, el recipiente interior y/o el recipiente exterior comprende un material que es aislante térmico.
El término "aislante térmico", como se usa en el presente documento, se refiere a un objeto o material que proporciona la reducción de la transferencia térmica, es decir, la transferencia de energía térmica entre objetos de diferente temperatura, entre objetos en contacto térmico o en el intervalo de influencia radiativa. El aislamiento térmico se puede lograr con métodos o procesos especialmente diseñados, así como con formas y materiales de objetos adecuados.
La capacidad aislante de un material se mide como la inversa de la conductividad térmica (k). Baja conductividad térmica es equivalente a alta capacidad aislante (valor de resistencia). La conductividad térmica k se mide en vatios por metro por kelvin (W m-1K-1 o W/m/K). La conductividad térmica depende del material y de los fluidos, su temperatura y presión. Para fines de comparación, se usa comúnmente la conductividad en condiciones estándar (20 °C a 1 atm). Para algunos materiales, la conductividad térmica también puede depender de la dirección de la transferencia de calor.
La siguiente tabla muestra la conductividad térmica de algunos materiales a presión atmosférica y alrededor de 293 K (20 °C).
Figure imgf000009_0001
De acuerdo con una realización adicional de la invención, el recipiente exterior comprende además una segunda sección que comprende una cubierta en el interior que tiene forma de casquete esférico, con un diámetro interior y una abertura, en donde la abertura del casquete esférico está orientada hacia abajo. Esta sección actúa como una tapa para el recipiente y proporciona aislamiento y protección.
Dicho casquete esférico tiene esencialmente el mismo radio que el casquete esférico comprendido en la primera sección del recipiente exterior. Cuando la segunda sección del recipiente exterior está dispuesta encima de la primera sección, los dos casquetes hemisféricos forman una esfera. En tal realización, el recipiente interior está totalmente protegido cuando el recipiente exterior no solo se inclina un par de grados sino 90° o 180° grados, en última instancia, requiere que la sección interior pueda girar 360 ° y siempre esté en posición vertical.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, el dispositivo comprende además al menos uno seleccionado del grupo que consiste en
a) una unidad de calentamiento,
b) una unidad de refrigeración
c) un sensor y/o dispositivo de registro de temperatura,
d) un sensor y/o dispositivo de registro de aceleración,
f) un sensor y/o dispositivo de registro de geolocalización,
g) una etiqueta o rótulo identificable
h) accionador mecánico para mover el centro de gravedad con respecto al centro de la esfera
La unidad de calentamiento y/o la unidad de refrigeración pueden comprender un paquete térmico, que comprende, por ejemplo, hielo o hielo seco, o llamados elementos fluidos, tal como lo produce delta T GmbH, Fernwald. La unidad de calentamiento y/o la unidad de refrigeración también pueden comprender un elemento termoeléctrico, por ejemplo, un elemento Peltier.
El sensor y/o dispositivo de registro de temperatura puede ser cualquier sensor y/o dispositivo de registro adecuado (también llamado "dispositivo de registro") que esté disponible en la técnica. Preferentemente funciona con batería y cubre un intervalo de temperatura de entre - 50 y 50 °C.
El sensor y/o dispositivo de registro de aceleración puede ser cualquier sensor y/o dispositivo de registro adecuado (también llamado "dispositivo de registro") que esté disponible en la técnica. Dichos sensores y/o dispositivos de registro de aceleración están integrados, por ejemplo, en la mayoría de los dispositivos de telecomunicaciones móviles disponibles en la técnica.
El sensor y/o dispositivo de registro de geolocalización puede ser cualquier sensor y/o dispositivo de registro adecuado (también denominado "dispositivo de registro") que esté disponible en la técnica. Dichos sensores y/o dispositivos de registro de geolocalización están integrados, por ejemplo, en la mayoría de los dispositivos de telecomunicaciones móviles disponibles en la técnica.
La etiqueta o rótulo identificable puede ser cualquier rótulo o etiqueta que proporcione una firma digital legible por un dispositivo adecuado. Dicha etiqueta o rótulo puede ser un código de barras o un código QR que se puede identificar con un lector óptico adecuado, pero también puede ser una etiqueta o rótulo que se puede leer mediante identificación por radiofrecuencia (RFID) o comunicación de campo cercano (NFC).
El actuador mecánico puede ser alimentado por batería y puede ser un rotor mecánico con una carga excéntrica o un motor lineal que mueve una carga de un lado a otro de forma continua preprogramada o controlada de forma remota.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, el doble de carga útil actúa como contrapeso. Esto facilita todo el proceso de producción.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, la carga útil es al menos una seleccionada del grupo que consiste en
• una o más placas multipocillo o placas de microtitulación, o un recipiente que comprende una o más de dichas placas
• un sistema microfluídico o chips microfluídicos, y/o
• placas y sistemas de cultivo celular
En general, la carga útil puede ser cualquier carga útil que requiera un envío vertical o estabilizado.
Preferentemente, las placas multipocillo o placas de microtitulación o chips microfluídicos o placas de cultivo de células y tejidos son placas que contienen líquido/medio y comprenden una o más células, cultivos celulares, microtejido, tejido 3D, tejido esferoidal, tejido compuesto, muestra de tejido, corte de tejido, o similar.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, el recipiente exterior y/o el recipiente interior comprenden un material seleccionado del grupo que consiste en
espuma de poliestireno extrudida
poliestireno expandido (EPS)
polipropileno expandido (EPP)
metal
madera
t ermoplastos
material que minimiza la fricción, tal como teflón
Ejem plos
Si bien la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y en la descripción anterior, tal ilustración y tal descripción se considerarán como ilustración o ejemplo y no a modo limitativo; la invención no está limitada a las realizaciones divulgadas. Los expertos en la materia podrán entender y efectuar otras variaciones de las realizaciones divulgadas a la hora de poner en práctica la invención reivindicada, partiendo de un estudio de los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, la expresión "que comprende" no excluye otros elementos o etapas y los artículos indefinidos "un" o "una" no excluyen una pluralidad. El mero hecho de que se enumeren ciertas medidas en diferentes reivindicaciones mutuamente dependientes no indica que no pueda utilizarse ventajosamente una combinación de tales medidas. Ningún símbolo de referencia en las reivindicaciones debería interpretarse como limitante del alcance.
Ejem plo 1:
Se desarrolló y probó un prototipo del dispositivo de transporte. El dispositivo estaba embalado en una caja de transporte habitual que permaneció sin abrir todo el tiempo.
Ambas secciones del recipiente exterior e interior se cerraron y sellaron herméticamente con silicona. Se llenó de agua entre las dos cubiertas permitiendo la rotación libre de la cubierta interior con respecto a la cubierta exterior. Para registrar la orientación de las cubiertas, se colocó un acelerómetro dentro de la caja junto con los productos enviados y se colocó un acelerómetro en el exterior de la caja. La orientación vertical equivale a un valor de -1 g en la dirección z y un valor de 0 en la dirección x e y.
Las figuras 6A y 6B muestran datos de un vuelo de carga transatlántico desde Suiza a EE. UU. Los datos de aceleración de la caja revelan que la caja se ha dado la vuelta y se ha colocado boca abajo después de unas 30 horas de viaje. La esfera flotante interior permaneció boca arriba. Los datos de la figura 6B muestran un valor constante de -1 para la aceleración en la dirección z.
La figura 6C presenta datos de una simulación de envío terrestre durante 25 horas. Se presentan los datos de aceleración z del interior del compartimento de mercancías. Por encima del gráfico, se representa la orientación de la caja exterior y el transporte de la caja. La inclinación y el volteo de la caja se compensaron bien y la esfera interior permaneció en posición vertical independientemente del transporte y la orientación de la caja exterior.
Núm eros de referencia
10 dispositivo de transporte
11 recipiente exterior
11a primera sección del recipiente exterior
11b segunda sección del recipiente exterior
12a cubierta en el interior del recipiente exterior que tiene la forma de un casquete esférico
13 abertura de la cubierta 12a
14 recipiente interior
15b sección superior del recipiente interior
15a sección inferior del recipiente interior
16 volumen hueco interior del recipiente interior
17 carga útil
18 intersticio
19 líquido dispuesto en el intersticio
20 cojinete de bolas
21.1, 21.2, 21.3 uniones de lengüeta y ranura
21.4 junta tórica
22 centro de gravedad del recipiente interior
23 centro de rotación del recipiente interior
30 placa de micropocillos
31 pocillo
32 película de sellado
33 ranura central
34 espécimen biológico
35 líquido de cultivo
36 contrapeso
37 accionador lineal
38 accionador circular

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de transporte (10), que comprende
a) una primera sección (11a) de un recipiente exterior (11) que comprende una cubierta interior que tiene forma de casquete esférico (12a), con un diámetro interior y una abertura (13), en donde la abertura del casquete esférico (12a) está orientada hacia arriba,
b) un recipiente interior (14) que tiene una sección superior (15b) una sección inferior (15a) y un volumen interior hueco (16) definido por el mismo, en donde al menos la sección inferior (15a) tiene una forma esférica en el exterior, cuyo diámetro exterior es menor que el diámetro interior del casquete esférico (12a) del recipiente exterior (11), c) siendo el recipiente interior (14) adecuado para estar dispuesto en el casquete esférico (12a) del recipiente exterior (11) de manera que puede pivotar libremente,
d) el recipiente interior (14) es capaz de acomodar una carga útil (17),
en donde el recipiente interior (14) está diseñado de tal manera, o un contrapeso está dispuesto en el recipiente interior (14) de tal manera, que el centro de gravedad (22) del recipiente interior (14), está dispuesto excéntricamente debajo del centro de rotación (23) del recipiente interior (14),
en donde se define un intersticio (18) entre el diámetro interior del casquete esférico (12a) de la primera sección (11a) del recipiente exterior (11) y el diámetro exterior de la forma esférica del recipiente interior (14), en donde está dispuesto un volumen de líquido (19) en dicho intersticio (18),
caracterizado por que el recipiente interior (14) tiene un peso específico menor que dicho líquido (19), y el recipiente interior (14) flota sobre dicho líquido (19).
2. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho líquido (19) es hidrófilo.
3. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde dicho líquido (19) es agua.
4. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la superficie del recipiente interior (14) y/o del recipiente exterior (11) es hidrófoba.
5. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el recipiente exterior (11) se llena como máximo hasta la mitad con dicho líquido (19).
6. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el ancho del intersticio (18) en el que se aplica el volumen de líquido está en el intervalo de > 2 mm y < 15 mm.
7. Dispositivo de transporte (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el recipiente interior (14) y/o el recipiente exterior (11) presentan un material que es un aislante térmico.
8. Dispositivo de transporte (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el recipiente exterior (11) presenta además una segunda sección (11b) que presenta una cubierta en el interior que tiene forma de casquete esférico (12b), con un diámetro interior y una abertura, en donde la abertura del casquete esférico está orientada hacia abajo.
9. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el dispositivo (10) presenta además al menos uno seleccionado del grupo que consiste en:
a) una unidad de calentamiento,
b) una unidad de refrigeración
c) un sensor de temperatura y/o un dispositivo de registro de temperatura,
e) un sensor de aceleración y/o un dispositivo de registro de aceleración,
f) un sensor de geolocalización y/o un dispositivo de registro de geolocalización,
g) una etiqueta o un rótulo identificable, y/o
h) un accionador mecánico que mueve el centro de gravedad con respecto al centro de la esfera.
10. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la carga útil es al menos una seleccionada del grupo que consiste en
• una o más placas multipocillo o placas de microtitulación, o un recipiente que comprende una o más de placas de este tipo
• un sistema microfluídicos o chips microfluídicos, y/o
• placas y sistemas de cultivo celular.
11. El dispositivo de transporte (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el recipiente exterior (11) y/o el recipiente interior (14) comprenden un material seleccionado del grupo que consiste en espuma de poliestireno extrudida
poliestireno expandido (EPS)
polipropileno expandido (EPP)
metal
madera
termoplastos
material que minimiza la fricción, tal como teflón.
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