JP4576088B2

JP4576088B2 - 閉じられた容器のサンプリングシステムのためのキャップ穿孔ステーション

Info

Publication number: JP4576088B2
Application number: JP2002506065A
Authority: JP
Inventors: デビッドエルグッディル、; ウィリアムエムロビンス、; スティーブンピーカツマン、
Original assignee: Beckman Coulter Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: CN1444723A; WO2002001179A3; CA2413125A1; ATE307331T1; CA2413125C; EP1409981A2; US6627156B1; AU6854901A; WO2002001179A9; EP1409981B1; DE60114247T2; WO2002001179A2; JP2004502163A; DE60114247D1; CN1330956C; AU2001268549B2

Description

【０００１】
発明の背景
技術分野
本発明は、一般的には、臨床化学アナライザのような、閉じられた容器のサンプリングシステムに関し、特に、閉じられた容器のサンプリングシステムのための穿孔ステーションに関する。
【０００２】
従来技術の説明
臨床化学サンプリング・分析システムは、通常、分析されるサンプルを収容するための閉じられた容器を用いる。このようなサンプリングシステムの最初の所要機能は、引き続くサンプリングプローブの挿入のためのキャップ又は栓への開口を得るため、サンプルが収容され閉じられた容器の前記キャップ又は栓を穿孔することにある。このキャップ穿孔機能は、通常、前記サンプリングシステムのキャップ穿孔ステーションにより実行される。
【０００３】
従来のサンプリングシステムでは、前記キャップ穿孔ステーションは、通常、Ｘ形の横断面形状を有する穿孔ブレードを採用している。Ｘ形の横断面形状を有するこのタイプの従来の穿孔ブレードは、比較的薄いキャップ又は栓を穿孔することができるように見える。しかし、Ｘ形の横断面形状を有するこのタイプの穿孔ブレードにはいくつかの不利点がある。
【０００４】
Ｘ形の横断面形状を有する前記従来のタイプの穿孔ブレードの大きな不利点の１つは、ゴム材料やこれに類似の材料で形成された厚い（例えば、約０．９５ｃｍ（３／８インチ））キャップ又は栓の穿孔に適していないことである。前記キャップ又は栓に形成されたＸ形の切目にサンプリングプローブを挿入するとき、前記プローブは非常に大きい突き刺し力を必要とし、その結果、動作上のエラーを生じさせ、ステッパモータの駆動を停止させる。加えて、前記ブレード及び前記プローブの引き込みの間、前記容器が前記ブレード又はプローブと共に持ち上げられやすく、また押さえ付けておくことが困難である。
【０００５】
Ｘ形の横断面形状を有する前記従来タイプの穿孔ブレードの他の不利点は、サンプルプローブが、引き続き、前記キャップ又は栓上に残されたＸ形の切目を通して挿入されるとき、前記サンプルプローブが前記キャップ又は栓を再シールしやすいことである。これは、サンプルの吸引と吸引サイクル中における圧力変動の検出に依存する血塊検出システムとを妥協させることができる前記サンプル容器内の圧力プロファイル（前記容器内の試料量に依存する）を変更する。
【０００６】
さらに、Ｘ形の横断面形状を有する前記従来タイプの穿孔ブレードの不利点は、プローブが穿孔されたキャップ又は栓を通して前記容器内に挿入されるときに誤りのレベル感知を生じさせる可能性があることである。容器のキャップ又は栓は、しばしば、金属箔の栓によって支持されたボタン形状のシリコーンゴム製ピースからなる。Ｘ形の横断面形状を有する穿孔ブレードが前記金属箔を突き抜けることが可能の間、前記穿孔ブレードはＸ形の切目をもって前記金属箔を切断するに過ぎない。前記サンプリングプローブが後に前記キャップ又は栓を通過して前記サンプルに到達するとき、それは、しばしば、前記箔に接触し、これによりキャパシタンスシフト(capacitance shift)のきっかけを作り、これは、前記サンプルプローブが真に前記サンプルの流体レベルに到達する前に前記流体レベルに到達していると前記システムに信じさせる誤りのレベル感知を作り出す。
【０００７】
したがって、ゴム又はこれに類似の材料でできた薄いキャップ又は栓を信頼性よく穿孔することができ、またＸ形の横断面形状を有する従来タイプの穿孔ブレードの欠点を克服しうる新しいデザインの穿孔ブレードを有する穿孔ステーションの提供が望まれる。
【０００８】
発明の概要
本発明は、臨床化学アナライザのような、閉じられた容器のサンプリングシステムのための穿孔ステーションに向けられている。
【０００９】
本発明の主要な目的の１つは、臨床化学アナライザのような、閉じられた容器のサンプリングシステムのための穿孔ステーションを提供することにある。前記穿孔ステーションは、ゴム又はこれと類似のものからなる薄いキャップ又は栓を信頼性高く穿孔することができ、またＸ形の横断面形状を有する従来タイプの穿孔ブレードの欠点を解消することができる新たなデザインがなされ、構成された穿孔ブレードを利用する。
【００１０】
本発明のキャップ穿孔ステーションは、サンプル容器の頂部上のキャップ又は栓にＨ形の開口を形成すなわち切断する、Ｈ形の横断面形状を有する穿孔ブレードを利用する。サンプリングプローブがその後挿入されると、均圧のために必要な通風を提供する、前記開口を眼の形をした開口に引き伸ばす。
【００１１】
本発明のキャップ穿孔ステーションは、さらに、異なるサイズの容器を含み、またキャップ又は栓が穿孔に供される容器の頂部に存在するか否かを検出するためのキャップ存在センサを備える取扱いラックと協働するようにデザインされている。それは、また、サンプル容器間の持ち越し汚染を排除するために各穿孔操作の間に前記ブレードを洗浄するためのシャトル機構を利用する。加えて、それは、各穿孔操作の間の前記ブレードの潤滑及び洗浄のための水圧−気圧の潤滑及び洗浄機構を合体する。前記穿孔ステーションは、また、現存するＣＴＳシステムにおいて利用されるようによく適合する。
【００１２】
これらの及び他の目的及び利点は、２つの垂直な案内ロッドと該ロッドに摺動可能に据え付けられたキャリッジ組立体とを有する構造フレームを含む穿孔ステーションにおいて達成される。親ねじを駆動するようにステップモータが設けられており、これは、同様に、前記案内ロッドに沿って昇降させるためのキャリッジ組立体を駆動する。ブレードホルダが前記キャリッジ組立体の上端部に据えられている。前記キャリッジから独立した整列ブロック組立体は、前記案内ロッドに沿って摺動し、前記キャリッジ組立体の垂直移動により昇降される。前記ブレードホルダは穿孔ブレード組立体を保持し、該穿孔ブレード組立体は、これがサンプル容器の薄いキャップ又は栓を穿孔するための全体的に修正されたＨ形の横断面形状を有するように、３つの縦長スロットの平行な２列を有するセンタブレードと、該センタブレードのスロットで該センタブレードと組み合わされた２つの交差ブレードとを含む。前記整列ブロック組立体は、前記ブレード組立体が前記キャップ又は栓を穿孔した後に引き出されるとき、前記容器を下方へ保持するためのリターンスプリングにより偏倚される。整列アーム組立体が前記整列ブロック組立体上に据えられ、かつ前記サンプル容器の上方に片持ち支持されている。前記アーム組立体は洗浄タワーと芯ホルダとを有し、同様にそれに据えられており、その結果、これらは前記サンプル容器ステーションの上方で中心におかれている。このデザインでは、前記ブレード組立体が前記芯ホルダ、芯組立体、洗浄ステーション（又は「シャワー」）を通過し、また適当であれば、前記サンプル容器のキャップ又は栓を通過しなければならない。前記アーム組立体には、キャップが存在するか否か、又はそれが単に開放管であるかどうかを決定するキャップセンサが含まれている。引き続く切断が前記管の中心と整合するように、前記アームは前記管を中心に据える（キャップの外径に拘わらず）。他のセンサが前記アームと前記栓との間の縦方向の接触点、したがって前記管の高さを決定する。サンプルキャップの穿孔後、水圧−気圧システムが前記ブレードの計量された潤滑及び洗浄を提供する。２つの取り付け部品が前記芯ホルダに付属する。前記洗浄の機能を与える前記取り付け部品は、洗浄溶液又はＤ．Ｉ．水を前記洗浄ステーションに１組のノズルを通して供給する。他の取付部品は、前記ブレードが各サイクルにおいて通過する芯中に少量のシリコンオイルを供給する。
【００１３】
本発明のキャップ穿孔ステーションの多くの独特なまた新規な特徴は、Ｈ形の横断面形状を有する穿孔ブレードのデザイン及び構成、キャップ存在センサの使用法、様々なサイズの容器の取扱いの可能性と、サンプルの持ち越しによって生じる汚染を防止するために穿孔作業の間の前記ブレードの洗浄及び潤滑のための自動化された洗浄及び潤滑機構のデザイン及び構成とを含む。
【００１４】
数多くの利点を提供する配列が見出される。以下に詳述するように、Ｈ形の横断面形状を有する前記新たな穿孔ブレードは、ゴム又はこれに類似の材料からなる薄いキャップ又は栓を穿孔するために程良く適する。サンプリングプローブを、前記キャップ又は栓上に形成されたＨ形の切目に容易に挿入することができ、これにより、誤動作を少なくし、前記ステッパモータの駆動の停止を回避することができる。前記ブレード及びプローブは、また、前記サンプル容器を持ち上げることなしに容易に引き出すことができる。前記プローブの挿入により形成された眼の形の開口は、また、前記容器内の適当な圧力プロファイルを維持する適当な通風を与える。それは、また、金属箔の栓の問題を回避し、これにより、前記プローブが、穿孔されたキャップ又は栓を通して前記容器内に挿入されるとき、いかなる誤りのレベル感知をも除去する。
【００１５】
本発明は、以下の好ましい実施例において説明される。添付の図面を参照した次の説明により、本発明の前記した及び他の特徴と、これらを得るための方法とがより明らかとなり、またより良く理解されよう。前記図面は、本発明の特定の実施例のみを示すものであり、したがって、その範囲を制限するものではない。これらは、特定性及び詳細を追加することに寄与するものである。
【００１６】
本発明の好ましい実施例の詳細な説明
本発明は、臨床化学アナライザのような閉鎖容器サンプリングシステムのための穿孔ステーションを提供する。
【００１７】
図１、図２及び図３を参照すると、第１の交差ブレード１、センタブレード２及び第２の交差ブレード３を含む、Ｈ形の横断面形状を有する新しい穿孔ブレードを組み立てるための３つのブレードが示されている。センタブレード２は、２つの交差ブレード１，３をそれぞれ挿入するための平行な２列の縦方向スロット４を有する。交差ブレード１，３は前記センタブレードのこれらのスロット４に入れられて固定され、前記新しい穿孔ブレードが組み立てられる。組み立て時、２つの交差ブレード１，３に直角な平面上にセンタブレード２がおかれ、これにより、組み立てられた前記穿孔ブレードは、改造された全体にＨ形の横断面形状を有する。この配列において、センタブレード２及び交差ブレード１，３は互いに補強し合い、サンプル容器の薄いゴム製キャップ又は栓を穿孔するに十分な硬さ及び強さを持つ複合ブレード組立体を形成する。各ブレードの鋭利な先端はＶ形又は逆Ｖ形をなし、前記キャップへの穿孔負担を軽減し、穿孔の間における前記キャップの引き伸ばしを最小にする。一例として、センタブレード２及び交差ブレード１，３は、Ｒｃ５８−６０に硬化されまた窒化チタンで被覆されたタイプ４４０のステンレス鋼からなるものとすることができる。前記穿孔ブレード上の窒化チタンのような硬い被覆は、前記ブレードの切刃を維持しまた前記ブレードの潤滑性を増大させることに役立ち得る。好ましくは、各ブレードは０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）の厚さ寸法を有する。前記交差ブレードは穿孔端部に前記サンプル容器に穴を開けるための小さいスロット７２を有するものとすることができる。代わりに、逆Ｖ形の先端７３を前記交差ブレードに適用することができる。
【００１８】
図４及び図５を参照すると、サンプル容器の薄いゴム製のキャップ又は栓に本発明の穿孔ブレードによって形成された、修正された全体にＨ形の切目が示されている。サンプリングプローブ５が前記Ｈ形の切目を通して挿入されるとき、プローブ５は前記切目を眼の形の開口へと引き伸ばす。この眼形の開口は、サンプルサイクルの間のより十分で信頼性のある通気を提供し、その結果、障害検出及びサンプル吸引はシステム条件を満たす。
【００１９】
図６を参照すると、ラック６に保持された種々の形状又は条件のサンプル容器の取扱いが可能である本発明の穿孔ステーションが示されている。例えば、ラック６は、異なる高さのサンプル容器、あるいは開放された状態のすなわち図７に示すようなキャップ又は栓を有しない容器、あるいは閉鎖された状態のすなわち図８に示すようなキャップ又は栓を有する容器を備えるものとすることができる。異なる高さを有する「開放状態」又は「閉鎖状態」のいずれか一方のサンプル容器を取り扱うために、本発明の穿孔ステーションは単一の穿孔ステーション９を含み、これは、ブレード１，２，３により組み立てられた前記穿孔ブレードを保持するためのブレードホルダ１０と、ブレードシャワー１１と、整列アーム１２と、トリガー装置１３とを含む。これらの構成部分について、以下に詳細に説明する。
【００２０】
図７及び８を参照すると、本発明の穿孔ステーションのシャトル機構が示されている。前記シャトル機構は、穿孔サイクル間のブレード１，２，３の方向以外の図７の「開」位置に示され、また洗浄サイクル間の前記サンプル容器を覆う図８の「閉」位置に示されたシャトル１４を含む。
【００２１】
図７及び図８に詳細に示すように、ブレードホルダ１６内の所定位置に組み立てられた前記ブレードを保持するため、拘束されたローレット頭ねじ１５が用いられている。前記ブレードは、芯組立体１７、芯ホルダ１８及び洗浄タワー１９を通経て、シャトル１４を過ぎ、そして前記整列アームを通り、ここで、キャップ又は栓２１の穿孔が生じる。
【００２２】
図８に示すように、トリガー１３はその初期状態（ねじりコイルばねにより補助された）にある。サンプル容器の頂部上にキャップ又は栓がないとき（すなわちサンプル容器が「開」であるとき）、前記トリガーの他端上のフラグ（ｆｌａｇ）が光電スイッチ１３ａの光束を遮る。しかし、サンプル容器８がキャップ又は栓２１によって閉じられているときは、図７に示すように、トリガー１３がキャップ又は栓２１によって押し上げられる。トリガー１３の運動は、今度は、穿孔されるキャップ又は栓２１があることを制御回路に知らせるために光電スイッチ１３ａの前記光束を遮らない。トリガー１３はトリガーピン６４及び一対のブッシュ６８に関して枢動する（図９参照）。トリガー１３はねじりコイルばね７０によって偏倚されており、このため、初め、光電スイッチ１３ａの光束が遮られる。
【００２３】
ブレード１，２，３とブレードホルダ１６とは、２つの平行な案内ロッド２４に支えられて昇降するキャリッジ組立体２３上に据え付けられている。整列ブロック組立体２０はキャリッジ組立体２３とともに移動する。整列ブロック組立体２０は、前記ブレードが穿孔後引き込まれている間に容器８をラック６内に保持する強いリターンスプリング２２を有する。
【００２４】
図８に示すように、前記穿孔ブレードを支持するキャリッジ組立体２３の上方移動の間、シャトル１４が閉まる。ローラ２９を介して前記シャトルを曲がりくねって動かすカム溝リンク２８が前記キャリッジ組立体上に設けられている。キャリッジ組立体２３が上方へ約半行程を移動すると、シャトル１４が閉まり、Ｏ−リング又は四角形のリングシール３１による洗浄タワー１９の内部テーパ面３０に対するシールをなす。洗浄タワー１９に洗浄入口を提供する洗浄バルブ３２（図８及び図１０参照）が作動される。この作動は、芯ホルダ１８と洗浄タワー１９との間、すなわち２つのＯ−リングシール５６間に形成された環状空間６５に加圧された洗浄溶液を送り込む。この環状空間は、前記穿孔ブレードに対して洗浄溶液（例えば水）のしぶきを放つ、６つの下方に向けられたノズル５７を提供する。ほぼ同時に（又は少し前に）、前記洗浄溶液及び／又は廃物が洗浄タワー１９の内部にはねかからないように、また空気中に有害性エアロゾルが出ないようにするため、廃物出口３３に真空が導入される。
【００２５】
図７及び図８に示す他の要素は案内ロッド２４であり、これは、キャリッジ２３、整列ブロック２０及びフレーム５４の整列を維持する。キャリッジ２３及び整列ブロック２０は、それぞれ、案内ロッド２４に支えられた４つのリニアボールベアリング５８を有する。シャトル１４は、２つの水平な案内ピン６１上を移動する案内ブロック５９により、洗浄タワー１９を水平方向に出たり入ったりするように駆動される。シャトル１４は、該シャトルと案内ブロック５９との間の圧縮スプリング６３を備えるシャトル案内シャフト６２により、案内ブロック５９に据え付けられている。前記スプリングは、シール３１が洗浄タワー１９の傾斜面３０に着座するとき、適当な予備荷重とコンプライアンスとを与える。
【００２６】
図７は、キャリッジ組立体２３の上方端部に螺合された親ねじ／リードナット(leadnut)組立体２５を示し、前記リードナットの窪み６６に止めねじ６７が整列されており、これは前記リードナットの回転を阻止する。
【００２７】
図７に、サービス技術員又は顧客が特別な工具を用いることなしに摩耗したブレードを安全に取り外し、新しいブレードを取り付けることができる安全機能が示されている。ブレードホルダ１６は、ぎざぎざのある取付ねじ７５を緩めることにより、ユニットとして取り外されるように設計されている。これは、古いブレードをシャープス(sharps)容器に運ぶ間における取扱いを良好なものにする。廃棄されるブレード組立体は、３つのブレード１，２，３とブレードクランプ７１とからなり、これらは、安価なモールド部品として組み立てて製造することができる（代わりに、前記クランプはアルミ棒から機械加工することができる。）。それは、頂部にねじが切られたインサートと、案内ピン７４を横切って前記ブレード組立体を案内する一側部上のスロットと、適当なブレードの方向に関する３つのスロット（各ブレードのための１つ）とを有する。前記ギザギザのついた負荷スプリング形のねじ１５を指で締めると、種々の切削工具のためにフライス盤で使用されるコレットと同様、前記ブレード組立体とクランプ７１とをホルダ１６内の空洞に引き上げ、前記ブレードをこれらのスロット内で強固に締め付ける。前記ブレード組立体を処分するため、ギザギザの付いたねじ１５を手で緩める間、前記ブレードホルダが前記シャープス容器の上方に保持される。ねじ１５を緩めた後、前記ねじの頭部を下方に押すと、それ（クランプ及びブレード）を前記シャープス容器内に落とすことができ、前記ブレード組立体が除去される。一組の新しいブレード及びクランプが反対の順序で取り付けられる。前記ブレードの側部は、鋭利なエッジがないため、安全に取り扱うことができる。先端部は、運送、保管及び取扱いのために覆われる。この覆いは、一旦、前記ブレードがホルダ１６に適当に据えられると、取り除かれる。
【００２８】
図８は、薄い栓を穿孔した後、「復帰(home)」位置への途上にある、洗浄タワー１９内のブレード組立体７２の想像図を示す。ほぼこの位置において、シャトル１４は現在真空の下でそのシール位置に戻っているため、バルブ３２を開くことにより汚染状態にある前記ブレード組立体を洗浄するための前記洗浄タワーに前記洗浄溶液を安全に入れることができる。
【００２９】
図９は、前記ブレードの洗浄及び潤滑に関連のあるいくつかの要素を示す前記整列アーム組立体の分解図である。オイル入口６３は、芯組立体１７に入るオイルを計量する。洗浄材の入口５５は前記プローブの洗浄用の溶液を供給する。
【００３０】
図１０及び図１１を参照すると、本発明の穿孔ステーションの潤滑及び洗浄の水圧・気圧システムと、該潤滑及び洗浄の水圧・気圧システムのオイルディスペンサとが示されている。前記潤滑及び洗浄の水圧・気圧システムは、適当量の潤滑及び洗浄と、前記ブレードの洗浄工程からの廃物処理とを提供する。これは、シールされたキャップを有するシリコンオイルのボトル３５を含む。ホース及びピックアップ用ストローが、オイルボトル３５からオイルディスペンサ３６まで配管されている。
【００３１】
種類の新しいユニットで又は前記オイルボトルが空になり及び／又は空気がオイル供給ラインに入ることが可能の場合のような、全システムの初期の実行のため、弾力のある配管から圧搾を取り除くべく、それが前記「復帰」位置に戻された後、前記キャリッジを下方へわずかに移動しなければならない。
【００３２】
開始に当たってオイルライン３９を入れるため、圧力調整器３８と三路弁３７とを介して、オイルボトル３５にシステム気圧が与えられる。前記三路弁は、ボトル３５に接続された共通のポートと、圧力調整器３８から来る空気供給に接続された常閉のポートとで管につながれる。常開のポートが大気に開放されている。前記ボトルのキャップがシールされているため、弁３７が開かれると、空気圧により前記オイルが、前記ストローを通して、前記オイルディスペンサに供給するオイル供給ライン３９、芯ホルダオイル入口４０に入り、オイル芯５６に入るように強制される。シャトル１４がその「閉」位置にあるため、前記芯が過剰浸漬状態になった場合にブレード洗浄タワー１９から過剰な潤滑油を除去するため、このとき、前記真空システムが作動される。前記空気圧力は、初期動作の間に前記オイルの流量を最適にするため、圧力調整器３８で調整することができる。このシステムが準備されると、三路弁３７が閉じられ、前記オイルボトルに圧力の出口を与え、これにより前記オイルの流れを止める。前記ボトルへのオイル戻りの吸い上げを防止するため、一連の２つのチェックバルブが配置されており、１つは前記オイルディスペンサの上流側４９にあり、一つは前記オイル入口ポートに近接して下流側にある。
【００３３】
図１１を参照すると、オイルディスペンサ４２は、前記ブレードが穿孔の間に前記芯を経て往復動をするとき、前記ブレードの各「拭き取り」動作の間に使用される潤滑油を交換するために前記芯への予め定められた量の潤滑油を供給すべく、線形の蠕動運動を用いる。メインのポンプ本体４３が整列ブロック２０上に据え付けられている。ポンプ本体４３に据え付けられまたピン４５により捕捉されている４つのフィンガ４４が、互いに近接してまた弾性を有する管５０に対して直角をなすように配置されており、管５０は前記フィンガの下であって該フィンガと前記整列ブロックの表面との間をへて伸びている。前記フィンガは、片持ち支持されたスプリング４６の動作により、一端のボールベアリング４７又は他の種類のローラで順に押圧される。スプリング組立体４８がキャリッジ２３に据え付けられており、これもまた前記ブレード組立体を保持する。弾性管５０は、整列ブロック２０に関して、キャリッジ２３の切断サイクル又は初期のサイクルの昇降のそれぞれの間に圧迫され、これが適当量のオイルを前記システムに送出する。送出されるオイルの量は、前記フィンガの幅寸法及び数と、前記弾性管の横断面の面積に依存する。
【００３４】
通常前記流体流動の方向を逆にする、キャリッジ２３の上昇行程の間の前記オイルの逆流は、オイル供給ラインのチェックバルブ４１，４９により防止される。この逆転によって引き起こされる望ましくない圧力のスパイク波形（流体流動が生じないため）が、前記片持ち支持されたスプリングと前記ポンプ配管の弾力性とにより吸収される。したがって、好ましい方向にのみ流動が生じる。
【００３５】
前記システムがオフライン時にある間の前記チェックバルブを支援するため、第５のフィンガ５２が設けられており、これは、キャリッジ２３がその「復帰」位置にあるときに前記弾性管を圧する。ほとんど全てのチェックバルブはバックチェック方向における多少の量の漏れを示すが、これは、前記ラインから前記ボトルへのオイルの全く望ましくない移動を阻止する。これは、また、毎日前記ラインに再提供しなければならないことを不要にする。
【００３６】
前記ポンプは、キャリッジ２３と整列ブロック２０との間の相対運動すなわち完全な切断サイクルがあるときに働くのみである。これは、通常、前記穿孔ステーション下のサンプルラック６に閉鎖サンプルチューブ８があるときにのみ起こる。したがって、サンプルラック６にチューブがないか、又は穿孔を要しないサンプルチューブ（開チューブ又は予め切目が入れられたチューブのような）が存するとき、前記キャップ検出トリガーは動かず、前記穿孔サイクルは中止され、オイルは排出されない。
【００３７】
「少量のオイル(miniprime)」が必要である場合（それは、前記システムがある時間不稼働で、前記芯が乾くに至った後に必要とされる）、停止ブロック５３（フレーム５４に取り付けられた）が整列ブロック２０をキャリッジ２３の下方にその途上で停止させる。キャリッジ２３は、そのオイル供給ストロークを終了することが可能である。停止ブロック５３は、最も短い想定管高の下方に配置される。前記ソフトウェアは、通常、「少量のオイル」が要求されない限り、前記キャリッジがこれから遠くへ下方に移動しないようにする。前記停止ブロックの機能により、サンプルのラックは「少量のオイル」を呼び込むように存在することを要求されない。
【００３８】
図１２を参照すると、本発明の穿孔ステーションの芯組立体１７が示されている。芯組立体１７は、容易なメンテナンス及び取り替えのために芯ホルダ１９上に取り外し可能に据え付けられている。前記芯組立体は、好ましくは吸収性の織物材料で形成された円形状のパッドからなる芯５６を保持する。それは、貯蔵所を形成し、前記ブレードと接触する少量の潤滑オイルを保持する。前記オイルは、前記芯ホルダのポート６３を経て前記芯のスペースに入る。オイル供給管７５は、リニアポンプ４２の出口から来ている。前記芯は正常の損耗を受けやすく、このため、１つの使い捨て組立体内に包含されている。
【００３９】
洗剤供給管７６が２路弁３２に接続されている。前記洗剤のための入口取り付け部品５５が芯ホルダ１８内に配置されており、洗浄タワー１９内のノズル５７に供給すべく前記洗剤が（シール５６によって隔離された）環状空間６５に入る。６つのノズル５７は、すべての露出物とブレード１，２，３の表面とを打つために現にねらいをつけられる。通気孔７７が、芯５６と前記真空源との間での大きい圧力勾配が生じるのを阻止するため、洗浄／真空サイクルの間に周囲の空気を入れる。これは前記芯を乾燥させるように働く。
【００４０】
図１３を参照すると、本発明の前記穿孔ステーションの据え付け状態にある組立体が示されている。キャリッジ組立体２３は、溝プーリすなわち溝車７８に終わる親ねじ２５により駆動され、次いで、前記溝車がベルト２７を介してステッパモータ２６により駆動される。モータ２６は、ベルトの張力調整のためのモータ据え付けプレート８１に乗っている。「復帰」センサ／標識５８が前記キャリッジの行程または移動の頂点に設けられている。容器高さセンサ／標識５９がキャリッジ組立体２３と整列ブロック組立体２０との間に配置され、これは、整列ブロック組立体２０と接触することとなる前記サンプル容器の高さを測るために用いられる。前記穿孔ステーションはフレーム５４により支持されている。オイル供給装置４２が、前記キャリッジ組立体上に据えられた整列ブロック２０及びスプリング／ローラの前方に配置されている（図１１参照）。サンプルラック６はサンプル容器と共に、レール６８により前記穿孔ステーション内に案内される。入ってくるラックを操作するためにバーコードリーダ６９が設けられており、これは、特定のラック内の前記サンプル容器が穿孔されるべきか否かを決定する。上方のバルブ組立体７９はバルブ３２及び３７を備える。下方のバルブ組立体８０はバルブ５１と圧力調整器３８とを備える。
【００４１】
本発明の穿孔ステーションは多くの利点を有する。最小限の曲げ加工で硬く、もちの良い穿孔ブレード組立体を形成する多数の組み合わせブレードを有する新たな穿孔ブレード組立体は、容器の破片を残すことなく又は容器を壊すことなしにガラス又はプラスチック製のサンプル容器の頂部にある大きい厚み（典型的には０．９５ｃｍ（３／８インチ））のゴム製のキャップ又は栓を信頼性良く穿孔することができる。もし、前記ブレードが前記容器内のサンプルと接触した場合、前記ブレードは各サンプル間で洗浄され、いわゆる繰り越し又は持ち越しは最小限度である。Ｈ形の横断面形状を有する潤滑された穿孔ブレードは、厚いキャップ又は栓を穿孔するのに要する垂直力の大きさを低減することができ、これは、前記キャップ又は栓を前記サンプル容器内に無理に押し込むことを回避し、また前記穿孔ブレードから前記キャップ又は栓を剥がすのに要する引き込み力を低減させることができる。前記新しいブレードにより形成されたＨ形の切目は、前記サンプルブローブの挿入の間における適切な換気又は風通しを可能にし、これにより、妨害検出及びサンプル吸引が前記システムの要求に適合する。前記交差ブレードにおける追加の縦方向スロットは、前記穿孔ステーションにおける前記管すなわちチューブの空気の入れ換えに役立つ。また、前記キャップ又は栓に形成された切目は、ゴム片の取り除き又は過大な破片の発生なしの多数回貫通を可能とする。
【００４２】
前記ステーションは、汚染の持ち越しをなくすためにサンプル容器間で前記ブレードを洗浄する洗浄システムを有する。また、前記ブレードを潤滑する潤滑システムを有し、これは、前記穿孔操作中のブレード上の力を低減し、また穿孔後のキャップ又は栓上に少量の潤滑油を残し、前記サイクルの後半において前記穿孔されたキャップ又は栓の貫通及び引き込みのために前記プローブによって必要とされる力を低減する。前記オイル供給装置は、典型的に追加のモータを必要とするシリンジポンプの複雑さを伴うことなしに、各サイクルにおいて、決まった体積のオイルを正確に供給することができる。
【００４３】
前記ステーションは、「開いた」容器又は「閉じた」容器の間で自動的に識別することができる。それは、また、容器が穿孔のために必要な距離内にあるか否かを決定する高さ決定機能を有する。
【００４４】
また、前記新しい穿孔ステーションの据え付け及び配置は安全であり、容易である。本発明の穿孔ステーションは、ベックマンコールターより商業的に入手可能である現在の閉じられたチューブサンプリング（ＣＴＳ）システムと交換可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】新しい穿孔ブレードにおける２つの交差ブレードの１つの側面図である。
【図２】新しい穿孔ブレードにおける中央ブレードの側面図である。
【図３】新しい穿孔ブレードにおける２つの交差ブレードの他の１つの側面図である。
【図４】新しい穿孔ブレードにより形成されたＨ形の切目の平面図である。
【図５】新しい穿孔ブレードにより形成されたＨ形の切目へのサンプリングプローブの差し込みによって引き伸ばされた眼形の開口の平面図である。
【図６】種々の形態のサンプル容器を有するラックの側面図であって、このような容器についての操作に適する本発明の穿孔ステーションを示す。
【図７】本発明の穿孔ステーションのシャトル機構の概略的な側面図であり、シャトルは穿孔サイクルの間に「開いた」位置におかれている。
【図８】本発明の穿孔ステーションのシャトル機構の概略的な側面図であり、シャトルは穿孔サイクルの間、「閉じた」位置におかれている。
【図９】本発明に係る穿孔ステーションの整列アーム組立体の分解図である。
【図１０】本発明に係る穿孔ステーションの潤滑及び洗浄の水圧−気圧システムの概略図である。
【図１１】本発明の穿孔ステーションの潤滑油ポンプ機構の正面図である。
【図１２】洗浄タワー及び芯ホルダの断面図である。
【図１３】本発明の穿孔ステーションの側面図である。

Claims

容器のキャップを穿孔するための装置であって、
ａ）ブレード組立体であって、該ブレード組立体が全体に修正されたＨ形の横断面形状を有するように互いに連結されたセンタブレード（２）と２つの交差ブレード（１，３）とを備え、前記センタブレードは、前記２つの交差ブレード（１，３）を連結して取り付けるための少なくとも２つの平行な長手方向スロット（４）を有する、ブレード組立体と、
ｂ）容器（７）上のキャップ（８）を穿孔するために前記ブレード組立体を移動させるための手段とを含む、穿孔装置。
前記センタブレード（２）及び前記交差ブレード（１，３）は、それぞれ、各ブレード（１，２，３）の幅を横切って負荷を分散するための全体にＶ形又は逆Ｖ形の穿孔端部を有する、請求項１に記載の装置。
前記ブレード組立体を移動させるための手段は、さらに、
ａ）少なくとも１つの案内ロッド（２４）を有する構造フレーム（５４）と、
ｂ）前記案内ロッド（２４）に摺動可能に据え付けられたキャリッジ組立体（２３）と、
ｃ）前記キャリッジ組立体（２３）を前記案内ロッド（２４）に沿って移動させるための駆動手段と、
ｄ）前記ブレード組立体を保持するための、前記キャリッジ組立体（２３）により支持されまた前記キャリッジ組立体と共に移動する支持アームとを含む、請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
前記キャリッジ組立体（２３）を駆動するための手段は、さらに、前記キャリッジ組立体（２３）を駆動するための親ねじ（２５）と該親ねじ（２５）を駆動するためのモータとを含む、請求項３に記載の装置。
さらに、前記キャリッジ組立体（２３）により運ばれまた前記キャリッジ組立体とともに移動する整列ブロック組立体（２０）であって、前記キャップ（８）の穿孔後に前記穿孔ブレード組立体が引込まれるとき、前記容器（７８）を下方に保持するためのリターンスプリング（２２）により偏倚される整列ブロック組立体（２０）を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
さらに、前記ブレード組立体を洗浄するための手段を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
前記ブレード組立体を洗浄するための手段は、さらに、前記ブレード組立体が通過するためのチャンバを有する洗浄タワー（１９）を備える、請求項６に記載の装置。
前記ブレード組立体を洗浄するための手段は、さらに、前記洗浄タワー（１９）の下方に据えられ、前記ブレード組立体の通過を許す開位置と各穿孔操作後、前記ブレード組立体が洗浄されているときに前記洗浄タワーを封止するための閉位置との間を移動可能であるシャトル（１４）を有するシャトル機構を含む、請求項６又は７に記載の装置。
前記シャトル（１４）は、前記キャリッジ組立体（２３）の運動を介してカムにより水平に駆動される、請求項８に記載の装置。
前記ブレード組立体を洗浄するための手段は、さらに、前記ブレード組立体にねらいをつけられかつ下方に向けて角度をつけられた一連のノズル（５７）を含み、前記ノズル（５７）は、前記ブレード組立体をきれいに洗浄するための前記洗浄タワー（１９）の上端部に機械加工されている、請求項６〜９のいずれか１項に記載の装置。
さらに、各穿孔操作の前に前記ブレード組立体を潤滑するための手段を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
前記ブレード組立体を潤滑するための手段は、さらに、潤滑油を収容するための容器と、前記潤滑油を注入するために前記容器に圧力を加えるための水圧−気圧システムと、前記潤滑油を分配するための精密なリニアポンプとを含む、請求項１１に記載の装置。
前記ブレード組立体を潤滑するための手段は、さらに、前記ブレード組立体に前記潤滑油を塗るために前記ブレード組立体に接触するように配置された柔軟性及び吸収性を有する取り替え可能なパッドを含む、請求項１１又は１２に記載の装置。
さらに、前記容器（７）上のキャップ（８）の存在を感知するための手段を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
前記容器（７）上のキャップ（８）の存在を感知するための手段は光電センサを含む、請求項１４に記載の装置。
さらに、前記容器（７）の高さを感知するための手段を含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
さらに、前記容器（７）を収容するラック（６）を案内するための手段を含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
さらに、前記ラック（６）の情報を確認するための手段を含む、請求項１７に記載の装置。
各交差ブレード（１，３）は、さらに、穿孔の間の前記サンプル容器（７）の内部と外部の周囲圧力との間の通気のための少なくとも１つの縦長のスロットを有する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
前記取り替え可能の柔軟な吸収性のパッドが、前記洗浄タワー（１９）の内部に配置されている、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の装置。
前記精密なリニアポンプは、エラストマからなる管（５０）の長さにわたって据えられまた前記管（５０）に垂直な隣接した一連のフィンガ（４４）と、一端部にローラを有し、他端部に前記キャリッジ組立体が据えられている予荷重の片持ち支持されたスプリング（４６）であって該スプリングが前記フィンガ（４４）を連続的に倒して正確な量の潤滑油を芯に搾り出すことができるようなスプリングと含む、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の装置。
前記スプリング組立体（４８）は、前記キャリッジ組立体（２３）の移動があるときに前記精密なリニアポンプの前記フィンガ（４４）上を転動可能である、請求項２１に記載の装置。
前記潤滑油の流れは、２つの小さい変位によって制御されるように前記キャリッジ組立体（２３）の下方へのストロークと、逆方向への前記流れの遮断のための前記弾性管（５０）の各側部上に配置された非エラストマ製のチェックバルブとにより方向付けられる、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の装置。
前記潤滑油の体積流量は、主として、前記フィンガ（４４）の数量及び幅と、前記弾性管（５０）の開口の断面積とにより定められる、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の装置。
さらに、前記潤滑油の逆流を防止するため、前記キャリッジ組立体（２３）がその復帰位置にあるときに前記片持ち支持のスプリング（４６）のローラが止まる位置に配置された前記管（５０）上に追加のフィンガ（４４）を含む、請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
さらに、予め定められた点に前記整列ブロック（２０）の下方移動を停止させ、一方、前記容器（７）が所定位置にないとき、呼び水の間にオイルのポンプ動作を生じさせるべく、前記キャリッジ組立体（２３）の移動を維持させるための前記フレームに据えられた停止ブロックを含む、請求項５〜２５のいずれか１項に記載の装置。
穿孔の間に前記ブレード組立体が前記芯から前記オイルの量の一部を受け取り、前記サンプル容器（７）のキャップ（８）上に前記オイルの一部を運び、また、引き続くサンプリングの間に前記容器（７）のキャップ（８）へのサンプルプローブの挿入のための摩擦を低減する前記オイルの一部の一部を、前記容器（７）内に予め存在する真空のために穿孔後に前記容器（７）のキャップ（８）上に残すことができるように、正確な量のオイルが前記芯に分配される、請求項２６に記載の装置。
さらに、システムの調整された真空源に接続された３路弁（３７）を含み、該弁は、前記ブレード組立体が洗浄されるときに前記真空を制御するための前記シャトル機構の出口ポートに配管された通常は閉じられるポートと、前記ブレード組立体の洗浄後に残留流体を除去するために前記洗浄ステーションの入口ポートに配管された通常は開かれるポートとを有する、請求項５〜２７のいずれか１項に記載の装置。
さらに、前記支持アームに前記ブレード組立体を据え付けるための手段を含み、該据え付け手段は、特別な道具を要することなしに前記ブレード組立体の安全な取付及び取り外しが可能であるように設計され、また収集器への前記ブレード組立体の廃棄を片手で行うことができる専用設備を含む、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の装置。