WO2001088446A1 - Kühl-lagersystem - Google Patents

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WO2001088446A1
WO2001088446A1 PCT/EP2000/004457 EP0004457W WO0188446A1 WO 2001088446 A1 WO2001088446 A1 WO 2001088446A1 EP 0004457 W EP0004457 W EP 0004457W WO 0188446 A1 WO0188446 A1 WO 0188446A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
storage system
cooling
storage
drum
cooling storage
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/004457
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Nehrmann
Original Assignee
Mabag Medizinische Apparate Bau Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mabag Medizinische Apparate Bau Ag filed Critical Mabag Medizinische Apparate Bau Ag
Priority to AU50673/00A priority Critical patent/AU5067300A/en
Priority to PCT/EP2000/004457 priority patent/WO2001088446A1/de
Priority to CA002410975A priority patent/CA2410975A1/en
Priority to EP00935049A priority patent/EP1285206A1/de
Publication of WO2001088446A1 publication Critical patent/WO2001088446A1/de

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D25/00Charging, supporting, and discharging the articles to be cooled
    • F25D25/005Charging, supporting, and discharging the articles to be cooled using containers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D25/00Charging, supporting, and discharging the articles to be cooled
    • F25D25/04Charging, supporting, and discharging the articles to be cooled by conveyors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0096Casings for storing test samples

Definitions

  • the invention relates to a cool storage system which is suitable, for example, for storing biological and / or medical samples or preserves.
  • cryogenic refrigerators which are used for storing such samples have the disadvantage that each time for removing or storing a sample container a larger door must be opened, which usually takes some time until the sample container sought is found or the sample container to be stored is placed at the desired location. During this time, the temperature of the interior of the cryogenic refrigerator can undesirably increase due to convection and heat radiation from the surroundings. This means that no defined storage conditions are possible and it can there is even damage to stored samples or preserves. Apart from that, searching for a sample container or for a free space, especially in a larger cryogenic refrigerator, is often cumbersome and uncomfortable for the person concerned because of the low temperature.
  • stored goods e.g. a sample container
  • the cooling storage system has a thermally insulated storage container which e.g. is designed as a closet.
  • the storage container has a closable access opening.
  • a transport device which can be moved via a drive and on which a number of storage units are arranged is arranged in the storage container.
  • a control device is set up to move the transport device into a position in which a preselected storage unit is accessible via the access opening.
  • the storage unit in which the desired sample container is located is selected via the control device.
  • the transport device is then driven until this storage unit is in the area of the access opening.
  • the operator can now open the access opening and quickly and easily remove the desired sample container from the relevant storage unit, whose volume is significantly smaller than the total volume of the storage container.
  • the remaining storage units experience during no significant warming during this time, so that its content is not impaired.
  • the introduction of a sample container into the cooling storage system is carried out analogously.
  • the handling of the cooling storage system according to the invention is pleasant for the operator, since they only work on a cooled storage unit of manageable size for a short time.
  • the access opening is preferably located in an ergonomically favorable area, which further increases operating convenience.
  • the division into a number of storage units makes it easy to keep the refrigerated storage system tidy, which is advantageous for the general workflow and thus also for the stored goods.
  • the transport device has a drum which can be rotated about a stationary axis of rotation.
  • the axis of rotation of the drum is preferably oriented horizontally.
  • a drum can be constructed compactly, so that there is a favorable ratio of usable volume and surface (via which heat penetrates).
  • the drum has two side parts, between which the bearing units are arranged.
  • the bearing units can be designed as gondolas permanently connected to the side parts, which extend in the direction of the axis of rotation of the drum and which are accessible via the peripheral region of the drum. In this way, bearing units with a sector-like cross-sectional area are formed, and when they are arranged on the drum, not much space is wasted. It may be advantageous to provide storage units of different sizes, e.g. to make better use of the available space.
  • the storage units are preferably for receiving mobile
  • a mobile storage cassette preferably has an internal partition and can be closed by a lid. The internal subdivision can be adapted to the size of small sample containers, such as bags, and holds them securely in place.
  • a mobile storage cassette can be fastened in a storage unit by means of a latching device.
  • a locking device can e.g. have a detent spring which is attached to one side of the bearing cassette and which, when the bearing cassette is inserted into a bearing unit, engages with a corresponding counterpart which is provided on the bearing unit or on an internal subdivision of the bearing unit.
  • the cassette With the aid of the latching device, the cassette can be reliably locked on the transport device, so that the cassette does not move when the transport device is moved. Nevertheless, the cassette can be quickly removed from the storage unit or inserted there if necessary.
  • Other options for holding the storage cassettes in a respective storage unit are also conceivable, e.g. a division of the storage unit into compartments or the use of foldable shelves.
  • the control device preferably has at least one position sensor connected to the movable transport device and at least one stationary position sensor which responds to the position sensor. Due to the interaction between position transmitter and position sensor, the position of the Transport device can be determined in which a preselected storage unit is located in the area of the access opening. Various configurations are conceivable for the position transmitter and the position sensor.
  • the control is preferably carried out with the aid of a microprocessor.
  • the cooling storage system has a heat exchanger with a cooling coil and a cooling device which is set up to pass a liquid or gaseous coolant through the cooling coil or to have a liquid coolant evaporated in the cooling coil.
  • the cooling coil and the cooling device preferably form a closed system. It is conceivable to connect an external cooling machine to the heat exchanger of the cooling storage system and use it to cool or liquefy the coolant.
  • the cooling storage system according to the invention can thus be used in a particularly flexible manner.
  • the temperature is preferably infinitely variable in the range from -155 ° C to -20 ° C. Particularly low temperatures can e.g. can be achieved using liquid nitrogen (-196 ° C) as a coolant.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a cooling storage system which, as a transport device, has a drum with storage units that can be rotated about a horizontally arranged axis of rotation,
  • FIG. 2 shows a perspective view of the thermal insulation of the storage container of the cooling storage system according to FIG. 1 arranged around the periphery of the drum,
  • FIG. 3 shows a side view of the drum of the cooling storage system according to FIG. 1 with mounted storage units
  • FIG. 4 shows a side view of the drum according to FIG. 3 (without storage units) when mounted on a storage rack, the arrangement of a number of position transmitters and a position sensor being illustrated, and
  • Figure 5 in part (a) is a perspective view of a mobile storage cassette with the cover removed with a view of an internal partition
  • in part (b) is a perspective view of the storage cassette with the cover attached
  • in part (c) is a perspective view of the
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of a cooling storage system 1.
  • the cooling storage system 1 has a storage container with a housing 2, the interior of which is accessible via an access opening 3.
  • the access opening 3 is indicated schematically in FIG. 1 by a double line. It can be closed, in the exemplary embodiment by a door not shown in the figures, and is preferably at a convenient handling height.
  • a thermal insulation 4 is arranged, which is indicated schematically in FIG. 1 and of which the part which extends perpendicular to the drawing plane of FIG. 1 is illustrated in more detail in a perspective view in FIG. 2.
  • Thermal insulation is also located on the end faces of the housing 2, that is to say in planes parallel to the drawing plane from FIG. 1, but is not shown in the figures.
  • the access opening 3 can be seen, at which the thermal insulation 4 of the housing 2 has a recess.
  • the door for closing the access opening 3 is thermally insulated, so that when the door is closed, the entire interior of the housing 2 is surrounded by a substantially closed heat insulation.
  • a transport device 5 which can be moved via a drive and has a number of Bearing units, which is designed as a drum in the embodiment.
  • the transport device 6 can be rotated with the aid of a drive about a stationary axis of rotation oriented horizontally in the exemplary embodiment. With the aid of a control device, the transport device 6 can be rotated into a position in which a preselected storage unit is accessible via the access opening 3.
  • a heat exchanger is arranged between the transport device 6 and the thermal insulation 4, which is designed as a cooling coil 8 in the exemplary embodiment.
  • Some sections of the cooling coil 8 are shown schematically in cross section in FIG. 1 and in a perspective view in FIG.
  • the cooling coil 8 can be coherent, but can also consist of several sub-units, e.g. are connected in parallel.
  • a liquid or gaseous coolant, which extracts heat from the interior of the housing 2, is passed through the cooling coil 8 by an internal or external cooling device.
  • the cooling effect can also be brought about by the fact that the coolant evaporates in the cooling coil 8.
  • the cooling system with the cooling device and the cooling coil 8 is preferably a closed system.
  • the cooling coil 8 can be embedded in the inner wall of the thermal insulation.
  • FIG 3 shows the drum designated 10 of the transport device 6 with greater accuracy from the side.
  • the drum 10 is mounted in a rotary bearing 12 mounted in the interior of the housing 2. It has two side parts 14 which are arranged at a distance from one another and are firmly connected to one another.
  • a drive (not shown in the figures) is set up to rotate the drum 10 about an axis of rotation which extends perpendicular to the plane of the drawing and which runs through the rotary bearing 12.
  • Bearing units are arranged between the two side parts 14, which in the exemplary embodiment are designed as large gondolas 16 and small gondolas 18.
  • Large gondolas 16 and small ones alternate in the circumferential direction of the drum 10 Gondolas 18; a total of seven large gondolas 16 and seven small gondolas 18 are provided in the exemplary embodiment.
  • the large gondolas 16 and the small gondolas 18 extend in the direction of the axis of rotation of the drum 10.
  • the cross sections of the large gondolas 16 and the small gondolas 18 are designed in a sector-like manner.
  • the geometric arrangement of the large gondolas 16 and the small gondolas 18 and their different sizes allow extensive use of the space between the side parts 14, that is to say the space available in the drum 10.
  • the large gondolas 16 and the small gondolas 18 are closed on the sides and on the pivot bearing 12 of the drum 10, but are freely accessible via the peripheral region of the drum 10.
  • the large gondolas 16 are firmly connected to the drum 10.
  • two pins 20 extending from the sides of the respective large nacelle 16 facing the side parts 14 of the drum 10 are let into respective recesses 22 on the side parts 14 of the drum 10.
  • the small gondolas 18 are also firmly connected to the drum 10.
  • Serving as a holder for a respective small nacelle 18 on the side of each side part 14 are two profile pieces 24 which are fixedly connected to the relevant side part of the small nacelle 18 and are screwed to a respective angle projection 26 extending from the relevant side part 14 of the drum 10.
  • the large gondolas 16 and the small gondolas 18 are provided with a subdivision in which the storage cassettes (see below) can be locked. This prevents storage cassettes from falling out of a large gondola 16 or a small gondola 18 if the opening of the gondola in question in the peripheral region of the drum 10 points downward, depending on the current position of the drum 10.
  • the drum 10 without the large gondolas 16 and the small gondolas 18 can be seen from the side.
  • FIG. 4 also shows a number of position transmitters 30 which are fastened on the outside of the visible side part 14.
  • a position transmitter 30 is provided, which is aligned radially and in the direction of the axis of the respective gondola 16, 18.
  • each position transmitter 30 contains a number of permanent magnets 32 lined up next to one another. Since the permanent magnets 32 of a respective position transmitter 30 can each be attached in two different magnetization directions, a bit pattern that is different for all position transmitters 30 can be coded for each position transmitter 30.
  • a position sensor 34 is firmly connected to the frame 28.
  • the position sensor 34 recognizes, on the one hand, that at this point in time the large gondola 16 or small gondola 18 assigned to this position sensor 30 is aligned with the access opening 3 and, on the other hand, on the basis of the bit pattern which gondola it is.
  • the position sensor 34 is part of a control device which is not shown in detail in the figures.
  • the control device acts on a motor for rotating the drum 10.
  • an operator wants to insert or remove an object, for example a storage cassette, into a certain large nacelle 16 or small nacelle 18, he enters the name of this nacelle via a control panel of the control device ,
  • the motor of the drum 10 is then actuated until the position sensor 34 detects the bit pattern of a position transmitter 30 associated with the preselected nacelle, and is then braked.
  • the selected large gondola 16 or small gondola 18 is now exactly opposite " the access opening 3 and is after opening the Door accessible via access opening 3.
  • the housing 2 of the storage container preferably has dimensions such that the access opening 3 is at a comfortable working height.
  • a storage cartridge 40 is shown in several perspective views.
  • Such storage cassettes 40 are suitable for holding smaller sample containers such as e.g. Bags and can be accommodated in a large gondola 16 or in a small gondola 18.
  • the storage cassette 40 has a base 41, from which side walls 42 extend, and a separate cover 43.
  • the cover 43 can be attached using two spring elements 44, only one of which is shown in FIG. 5 (a) latch the side walls 42 of the storage cassette 40.
  • the storage cassette 40 has an internal partition 46, which preferably corresponds to the size and shape of the smaller sample containers to be accommodated, e.g. Bag is adjusted. These smaller sample containers should not have too much play so that they are relatively tight when the drum 10 is rotated.
  • a detent spring 48 is attached to a side wall 42 of the bearing cassette 40.
  • the detent spring 48 is matched to counter elements which are located on the internal division of the large gondolas 16 or small gondolas 18, which is not shown in the figures.
  • the storage cassette 40 is oriented such that a handle 49 extending from a side wall 42 is accessible via the open side of the respective large gondola 16 or small gondola 18.
  • a large variability of the cooling storage system 1 can be achieved by using the mobile storage cassettes 40.
  • the storage cassettes 40 can also be provided in different sizes, and different types of interior Apply divisions 46.
  • One example is the handling of cooling blood supplies. Large blood supplies (for example with a content of 1 1 to 15 1) can be inserted directly into a small gondola 18 or a large gondola 16.
  • a storage cassette 40 is provided for medium-sized blood supplies, in which the internal partition 46 is omitted or has large compartments. Finally, small blood supplies or sample tubes can be inserted into small compartments of the inner partition 46.
  • the blood supplies can remain in the respective storage cassette 40 and can thus be pre-cooled, frozen, stored, transported or thawed together in the cooling storage system 1.
  • the stored blood is always protected by the storage cassette 40 and, depending on the design of the wall of the storage cassette 40, is also insulated to a certain extent.

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Abstract

Ein Kühl-Lagersystem (1) weist einen wärmeisolierten Lagerbehälter (2) mit einer schließbaren Zugangsöffnung (3) auf. In dem Lagerbehälter (2) befindet sich eine über einen Antrieb bewegbare Transporteinrichtung (6), an der eine Anzahl von Lagereinheiten (16, 18) angeordnet ist. Eine Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Transporteinrichtung (6) in eine Position zu bewegen, in der eine vorgewählte Lagereinheit (16, 18) über die Zugangsöffnung (3) zugänglich ist.

Description

Kühl-Laorersvsteπ-
Die Erfindung betrifft ein ühl-Lagersystem, das zum Beispiel zum Lagern biologischer und/oder medizinischer Proben oder Konserven geeignet ist.
Zum Lagern biologischen Materials aus dem biologischen oder medizinischen Bereich über längere Zeit sind häufig sehr tiefe Temperaturen erforderlich, z.B. bis hinab zu -155 °C. Beispiele für derartige Proben sind Zellen, die nach einem Auftauvorgang unter definierten Bedingungen wieder lebensfähig sind, Blutkon- serven, usw. Herkömmliche Kryo-Kühlschränke, die zum Lagern von solchen Proben verwendet werden, haben den Nachteil, daß zum Entnehmen oder Einlagern eines Probenbehälters jedesmal eine größere Tür geöffnet werden muß, wobei es in der Regel einige Zeit dauert, bis der gesuchte Probenbehälter gefunden ist bzw. der einzulagernde Probenbehälter an den gewünschten Platz gestellt ist. In dieser Zeit kann sich die Temperatur des Innenraums des Kryo-Kühlschranks durch Konvektion und Wärmestrahlung aus der Umgebung in unerwünschter Weise erhöhen. Dadurch sind keine definierten Lagerbedingungen möglich, und es kann sogar zu einer Schädigung von eingelagerten Proben oder Konserven kommen. Abgesehen davon ist das Suchen nach einem Probenbehälter oder nach einem freien Platz vor allem in einem größeren Kryo- Kühlschrank oft umständlich und für die betreffende Person wegen der niedrigen Temperatur unangenehm.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kühl-Lagersystem zu schaffen, aus dem eingelagertes Gut, z.B. ein Probenbehälter, schnell und bequem entnommen werden kann und in den einzulagernde Gegenstände schnell und bequem eingeführt werden können, ohne daß es dabei zu einer nennenswerten Erwärmung des übrigen eingelagerten Guts kommt .
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kühl-Lagersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Kühl-Lagersystem weist einen wärmeisolierten Lagerbehälter auf, der z.B. als Schrank gestaltet ist. Der Lagerbehälter hat eine schließbare Zugangsöffnung. In dem Lagerbehälter ist eine über einen Antrieb bewegbare Transporteinrichtung angeordnet, an der eine Anzahl von Lagereinheiten angeordnet ist. Eine Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Transporteinrichtung in eine Position zu bewegen, in der eine vorgewählte Lagereinheit über die Zugangsöffnung zugänglich ist.
Um aus dem erfindungsgemäßen Kühl-Lagersystem Gut zu entnehmen, z.B. einen Gegenstand in Form eines Probenbehälters , wird über die Steuereinrichtung die Lagereinheit ausgewählt, in der sich der gewünschte Probenbehälter befindet. Die Transporteinrichtung wird dann solange angetrieben, bis sich diese Lagereinheit im Bereich der Zugangsöffnung befindet. Die Bedienungsperson kann nun die Zugangsöffnung öffnen und aus der betreffenden Lagereinheit, deren Volumen deutlich kleiner ist als das Gesamtvolumen des Lagerbehälters, den gewünschten Probenbehälter schnell und problemlos entnehmen. Die übrigen Lagereinheiten erfahren während dieser Zeit keine nennenswerte Erwärmung, so daß deren Inhalt nicht beeinträchtigt wird. Das Einbringen eines Probenbehälters in das Kühl-Lagersystem erfolgt analog. Für die Bedienungsperson ist die Handhabung des erfindungsgemäßen Kühl-Lagersystems angenehm, da sie nur kurze Zeit an einer gekühlten Lagereinheit überschaubarer Größe arbeitet. Vorzugsweise liegt die Zugangsöffnung in einem ergonomisch günstigen Bereich, was den Bedienungscomfort noch erhöht . Durch die Unterteilung in eine Anzahl von Lagereinheiten ist es leicht, im dem Kühl-Lagersystem Ordnung zu halten, was für den allgemeinen Arbeitsablauf und damit auch für das eingelagerte Gut von Vorteil ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Transporteinrichtung eine um eine stationäre Drehachse drehbare Trommel auf . Dabei ist die Drehachse der Trommel vorzugsweise horizontal ausgerichtet. Eine derartige Transporteinrichtung ist vom Aufbau her einfach und es ist kein aufwendiger Antrieb erforderlich. Zudem kann eine Trommel kompakt konstruiert werden, so daß sich ein günstiges Verhältnis von nutzbarem Volumen und Oberfläche (über die Wärme eindringt) ergibt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Trommel zwei Seitenteile auf, zwischen denen die Lagereinheiten angeordnet sind. Die Lagereinheiten können als fest mit den Seitenteilen verbundene Gondeln gestaltet sein, die sich in Richtung auf die Drehachse der Trommel zu erstrecken und die über den peripheren Bereich der Trommel zugänglich sind. Auf diese Weise sind Lagereinheiten mit sektorähnlicher Querschnittsfläche ausgebildet, bei deren Anordnung an der Trommel nicht viel Platz verschenkt wird. Es kann vorteilhaft sein, Lagereinheiten unterschiedlicher Größe vorzusehen, z.B. um den zur Verfügung stehenden Raum noch besser zu nutzen.
Vorzugsweise sind die Lagereinheiten zum Aufnehmen von mobilen
Lagerkassetten eingerichtet. Derartige mobile Lagerkassetten können zum Aufnehmen kleinerer Probenbehälter dienen. Die einzelnen Lagerkassetten werden in vorteilhafter Weise mit Probenbehältern gefüllt, die einer gleichen Behandlung unterzogen werden sollen. In diesem Fall kann eine gewünschte Lagerkassette mit ihrem gesamten Inhalt schnell aus dem Kühl-Lagersystem entnommen oder in eine ausgewählte Lagereinheit eingeführt werden, und es ist nicht erforderlich, die kleineren Probenbehälter einzeln zu handhaben. Die Logistik wird dadurch erheblich erleichtert. Außerdem sind die kleineren Probenbehälter durch die Lagerkassetten geschützt. Es kann vorteilhaft sein, Lagerkassetten unterschiedlicher Größe vorzusehen. Vorzugsweise weist eine mobile Lagerkassette eine Innenunterteilung auf und ist über einen Deckel verschließbar. Die Innenunterteilung kann an die Größe kleiner Probenbehälter, wie z.B. Beutel, angepaßt sein und hält diese sicher in ihrer Lage.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine mobile Lagerkassette in einer Lagereinheit mittels einer Rasteinrichtung befestigbar. Eine derartige Rasteinrichtung kann z.B. eine Rastfeder aufweisen, die an einer Seite der Lagerkassette angebracht ist und die beim Einsetzen der Lagerkassette in einer Lagereinheit an einem entsprechenden Gegenstück eingreift, das an der Lagereinheit oder einer Innenunterteilung der Lagereinheit vorgesehen ist. Mit Hilfe der Rasteinrichtung läßt sich eine zuverlässige Arretierung der Kassette an der Transporteinrichtung erreichen, so daß sich die Kassette beim Bewegen der Transporteinrichtung nicht verschiebt. Trotzdem läßt sich die Kassette bei Bedarf schnell aus der Lagereinheit entnehmen oder dort einbringen. Andere Möglichkeiten zum Halten der Lagerkassetten in einer jeweiligen Lagereinheit sind ebenfalls denkbar, z.B. eine Unterteilung der Lagereinheit in Fächer oder die Verwendung von klappbaren Zwischenböden.
Die Steuereinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen mit der bewegbaren Transporteinrichtung verbundenen Positionsgeber und mindestens einen stationären, auf den Positionsgeber ansprechen- den Positionssensor auf. Durch das Zusammenspiel zwischen Positionsgeber und Positionssensor kann die Position der Transporteinrichtung ermittelt werden, in der eine vorgewählte Lagereinheit im Bereich der Zugangsöffnung liegt. Für den Positionsgeber und den Positionssensor sind vielfältige Ausgestaltungen denkbar. Vorzugsweise erfolgt die Steuerung mit Hilfe eines Mikroprozessors .
In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Kühl-Lagersystem einen Wärmetauscher mit einer Kühlschlange und eine Kühleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, durch die Kühlschlange ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel zu leiten oder in der Kühlschlange ein flüssiges Kühlmittel verdampfen zu lassen. Dabei bilden die Kühlschlange und die Kühleinrichtung vorzugsweise ein geschlossenes System. Es ist denkbar, eine externe Kühlmaschine an den Wärmetauscher des Kühl-Lagersystems anzuschließen und mit deren Hilfe das Kühlmittel zu kühlen oder zu verflüssigen. Das erfindungsgemäße Kühl-Lagersystem kann somit auf besonders flexible Weise eingesetzt werden. Die Temperatur ist vorzugsweise im Bereich von -155 °C bis -20 °C stufenlos regelbar. Besonders tiefe Temperaturen können z.B. unter Verwendung von flüssigem Stickstoff (-196 °C) als Kühlmittel erreicht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert . Die Zeichnungen zeigen in
Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Kühl-Lagersystem, das als Transporteinrichtung eine um eine horizontal angeordnete Drehachse drehbare Trommel mit Lagereinheiten aufweist,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht der um die Peripherie der Trommel angeordneten Wärmeisolierung des Lagerbehälters des Kühl-Lagersystems gemäß Figur 1,
Figur 3 eine Seitenansicht der Trommel des Kühl-Lagersystems gemäß Figur 1 mit montierten Lagereinheiten, Figur 4 eine Seitenansicht der Trommel gemäß Figur 3 (ohne Lagereinheiten) bei Montage auf einem Lagergestell, wobei die Anordnung einer Anzahl von Positionsgebern und eines Positionssensors verdeutlicht ist, und
Figur 5 in Teil (a) eine perspektivische Ansicht einer mobilen Lagerkassette bei abgenommenem Deckel mit Blick auf eine Innenunterteilung, in Teil (b) eine perspektivische Ansicht der Lagerkassette mit aufgesetztem Deckel und in Teil (c) eine perspektivische Ansicht der
Lagerkassette von der Unterseite her.
In Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt eines Kühl-Lagersystems 1 dargestellt. Das Kühl-Lagersystem 1 weist einen Lagerbe- hälter mit einem Gehäuse 2 auf, dessen Innenraum über eine Zugangsöffnung 3 zugänglich ist. Die Zugangsöffnung 3 ist in Figur 1 schematisch durch einen Doppellinie angezeigt. Sie ist schließbar, und zwar im Ausführungsbeispiel durch eine in den Figuren nicht eingezeichnete Tür, und befindet sich vorzugsweise in bequemer Handhabungshöhe .
Im Bereich der Innenwandung des Gehäuses 2 ist eine Wärmeisolierung 4 angeordnet, die in Figur 1 schematisch angedeutet ist und von der der Teil, der sich senkrecht zu der Zeichenebene von Figur 1 erstreckt, in Figur 2 in perspektivischer Ansicht genauer veranschaulicht ist. Eine Wärmeisolierung befindet sich auch an den Stirnseiten des Gehäuses 2, also in Ebenen parallel zu der Zeichenebene aus Figur 1, ist aber in den Figuren nicht eingezeichnet. In Figur 2 ist die Zugangsöffnung 3 zu erkennen, an der die Wärmeisolierung 4 des Gehäuses 2 eine Aussparung hat. Die Tür zum Schließen der Zugangsöffnung 3 ist wärmeisoliert, so daß bei geschlossener Tür der gesamte Innenraum des Gehäuses 2 von einer im wesentlichen geschlossenen Wärmeisolierung umgeben ist.
In dem Gehäuse 2 des Lagerbehälters befindet sich eine über einen Antrieb bewegbare Transporteinrichtung 5 mit einer Anzahl von Lagereinheiten, die im Ausführungsbeispiel als Trommel gestaltet ist. Die Transporteinrichtung 6 ist mit Hilfe eines Antriebs um eine im Ausführungsbeispiel horizontal ausgerichtete, stationäre Drehachse drehbar. Mit Hilfe einer Steuereinrichtung kann die Transporteinrichtung 6 in eine Position gedreht werden, in der eine vorgewählte Lagereinheit über die Zugangsöffnung 3 zugänglich ist.
Zwischen der Transporteinrichtung 6 und der Wärmeisolierung 4 ist ein Wärmetauscher angeordnet, der im Ausführungsbeispiel als Kühlschlange 8 gestaltet ist. In schematischer Weise sind in Figur 1 einige Abschnitte der Kühlschlange 8 im Querschnitt und in Figur 2 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Die Kühlschlange 8 kann zusammenhängend sein, aber auch aus mehreren Unterein- heiten bestehen, die z.B. parallel geschaltet sind. Durch die Kühlschlange 8 wird von einer internen oder externen Kühleinrichtung ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel geleitet, das dem Innenraum des Gehäuses 2 Wärme entzieht. Die Kühlwirkung kann auch dadurch Zustandekommen, daß das Kühlmittel in der Kühl- schlänge 8 verdampft. Vorzugsweise ist das Kühlsystem mit der Kühleinrichtung und der Kühlschlange 8 ein geschlossenes System. Die Kühlschlange 8 kann in die Innenwandung der Wärmeisolierung eingelassen sein.
Figur 3 zeigt die mit 10 bezeichnete Trommel der Transporteinrichtung 6 mit größerer Genauigkeit von der Seite . Die Trommel 10 ist in einem im Innenraum des Gehäuses 2 montierten Drehlager 12 gelagert. Sie hat zwei Seitenteile 14, die auf Abstand zueinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind. Ein in den Figuren nicht eingezeichneter Antrieb ist dazu eingerichtet, die Trommel 10 um eine sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Drehachse zu drehen, die durch das Drehlager 12 verläuft. Zwischen den beiden Seitenteilen 14 sind Lagereinheiten angeordnet, die im Ausführungsbeispiel als große Gondeln 16 und kleine Gondeln 18 gestaltet sind. In U fangs- richtung der Trommel 10 wechseln sich große Gondeln 16 und kleine Gondeln 18 ab; insgesamt sind im Ausführungsbeispiel sieben große Gondeln 16 und sieben kleine Gondeln 18 vorgesehen. Wie in Figur 1 angedeutet, erstrecken sich die großen Gondeln 16 und die kleinen Gondeln 18 in Richtung auf die Drehachse der Trommel 10. Die Querschnitte der großen Gondeln 16 und der kleinen Gondeln 18 sind sektorähnlich gestaltet. Durch die geometrische Anordnung der großen Gondeln 16 und der kleinen Gondeln 18 sowie durch ihre unterschiedliche Größe wird eine weitgehende Ausnutzung des Raumes zwischen den Seitenteilen 14, also des Raumes, der in der Trommel 10 zur Verfügung steht, erreicht. Die großen Gondeln 16 und die kleinen Gondeln 18 sind an den Seiten und auf das Drehlager 12 der Trommel 10 zu geschlossen, aber über den peripheren Bereich der Trommel 10 frei zugänglich.
Die großen Gondeln 16 sind fest mit der Trommel 10 verbunden. Dazu sind zwei von den den Seitenteilen 14 der Trommel 10 zugewandten Seiten einer jeweiligen großen Gondel 16 ausgehende Zapfen 20 in jeweilige Aussparungen 22 an den Seitenteilen 14 der Trommel 10 eingelassen. Außerdem erfolgt eine zusätzliche Befestigung über in den Figuren nicht dargestellte Schrauben. Auch die kleinen Gondeln 18 sind fest mit der Trommel 10 verbunden. Als Halterung für eine jeweilige kleine Gondel 18 dienen auf der Seite jedes Seitenteils 14 zwei Profilstücke 24, die fest mit dem betreffenden Seitenteil der kleinen Gondel 18 verbunden und mit einem jeweiligen von dem betreffenden Seitenteil 14 der Trommel 10 ausgehenden Winkelvorsprung 26 verschraubt sind.
In ihrem Innenraum sind die großen Gondeln 16 und die kleinen Gondeln 18 mit einer Unterteilung versehen, in denen Lagerkassetten (siehe unten) verrastet werden können. Dadurch wird verhindert, daß Lagerkassetten aus einer großen Gondel 16 oder einer kleinen Gondel 18 herausfallen, wenn die Öffnung der betreffenden Gondel im peripheren Bereich der Trommel 10 je nach der momenta- nen Stellung der Trommel 10 nach unten weist. In Figur 4 ist die Trommel 10 ohne die großen Gondeln 16 und die kleinen Gondeln 18 von der Seite zu sehen. Mit eingezeichnet ist ein Gestell 28, an dem das Drehlager 12 (siehe Figur 3) montiert ist.
Ferner zeigt die Figur 4 eine Anzahl von Positionsgebern 30, die auf der Außenseite des sichtbaren Seitenteils 14 befestigt sind. Für jede große Gondel 16 und für jede kleine Gondel 18 ist ein Positionsgeber 30 vorgesehen, der radial und in Richtung der Achse der jeweiligen Gondel 16, 18 ausgerichtet ist. Im Ausführungsbeispiel enthält jeder Positionsgeber 30 eine Anzahl von nebeneinander aufgereihten Permanentmagneten 32. Da sich die Permanentmagnete 32 eines jeweiligen Positionsgebers 30 jeweils in zwei verschiedenen Magnetisierungsrichtungen anbringen lassen, kann für jeden Positionsgeber 30 ein Bitmuster kodiert werden, das für alle Positionsgeber 30 unterschiedlich ist. Mit dem Gestell 28 ist ein Positionssensor 34 fest verbunden. Jedesmal, wenn sich ein Positionsgeber 30 gegenüber dem Positionssensor 34 befindet, erkennt der Positionssensor 34 einerseits, daß zu diesem Zeitpunkt die diesem Positionsgeber 30 zugeordnete große Gondel 16 bzw. kleine Gondel 18 zu der Zugangsöffnung 3 ausgerichtet ist, und andererseits anhand des Bitmusters, um welche Gondel es sich dabei handelt.
Der Positionssensor 34 ist Teil einer Steuereinrichtung, die in den Figuren nicht im Detail dargestellt ist. Die Steuereinrichtung wirkt auf einen Motor zum Drehen der Trommel 10. Wenn eine Bedienungsperson einen Gegenstand, z.B. eine Lagerkassette, in eine bestimmte große Gondel 16 oder kleine Gondel 18 hineinlegen oder dort herausholen will, gibt sie die Bezeichnung dieser Gondel über ein Bedienfeld der Steuereinrichtung ein. Daraufhin wird der Motor der Trommel 10 solange betätigt, bis der Positionssensor 34 das der vorgewählten Gondel zugeordnete Bitmuster eines Positionsgebers 30 erkennt, und dann abgebremst. Die ausgewählte große Gondel 16 bzw. kleine Gondel 18 befindet sich nun genau gegenüber "der Zugangsöffnung 3 und ist nach Öffnen der Tür über der Zugangsöffnung 3 zugänglich. Das Gehäuse 2 des Lagerbehälters hat vorzugsweise solche Abmessungen, daß die Zugangsöffnung 3 in bequemer Arbeitshöhe ist.
In Figur 5 ist eine Lagerkassette 40 in mehreren perspektivischen Ansichten dargestellt. Derartige Lagerkassetten 40 eignen sich zum Aufnehmen kleinerer Probenbehälter wie z.B. Beutel und können in einer großen Gondel 16 oder in einer kleinen Gondel 18 untergebracht werden. Im Ausführungsbeispiel hat die Lagerkasset- te 40 einen Boden 41, von dem Seitenwände 42 ausgehen, und einen separaten Deckel 43. Der Deckel 43 läßt sich mit Hilfe von zwei Federelementen 44, von denen in Figur 5(a) nur eines gezeigt ist, an den Seitenwänden 42 der Lagerkassette 40 verrasten.
Die Lagerkassette 40 weist eine Innenunterteilung 46 auf, die vorzugsweise an die Größe und Form der aufzunehmenden kleineren Probenbehälter wie z.B. Beutel angepaßt ist. Diese kleineren Probenbehälter sollten nicht zuviel Spiel haben, damit sie beim Drehen der Trommel 10 relativ fest sitzen.
An einer Seitenwand 42 der Lagerkassette 40 ist eine Rastfeder 48 befestigt. Die Rastfeder 48 ist auf Gegenelemente abgestimmt, die sich an der in den Figuren nicht eingezeichneten Inneneinteilung der großen Gondeln 16 bzw. kleinen Gondeln 18 befinden. Um die Lagerkassette 40 sicher und unverrückbar in eine große Gondel 16 bzw. eine kleine Gondel 18 einzubringen, wird sie in einen Bereich dieser Inneneinteilung eingeschoben, bis die Rastfeder einrastet. Dabei ist die Lagerkassette 40 so orientiert, daß ein von einer Seitenwand 42 ausgehender Griff 49 über die offene Seite der jeweiligen großen Gondel 16 oder kleinen Gondel 18 zugänglich ist.
Durch die Verwendung der mobilen Lagerkassetten 40 läßt sich eine große Variabilität des Kühl-Lagersystems 1 erzielen. So können die Lagerkassetten 40 auch in unterschiedlicher Größe vorgesehen sein, und es lassen sich verschiedene Arten von Innenunter- teilungen 46 anwenden. Als Beispiel sei die Handhabung beim Kühlen von Blutkonserven genannt. Große Blutkonserven (z.B. mit einem Inhalt von 1 1 bis 15 1) können direkt in eine kleine Gondel 18 oder eine große Gondel 16 eingesetzt werden. Für mittelgroße Blutkonserven ist eine Lagerkassette 40 vorgesehen, bei der die Innenunterteilung 46 entfällt oder große Fächer hat. Kleine Blutkonserven schließlich oder Probenröhrchen können in kleine Fächer der Innenunterteilung 46 eingesetzt werden. Beim Handhaben mittelgroßer und kleiner Blutkonserven können die Blutkonserven in der jeweiligen Lagerkassette 40 verbleiben und so z.B. gemeinsam vorgekühlt, eingefroren, in dem Kühl-Lagersystem 1 gelagert, transportiert oder aufgetaut werden. Dabei sind die Blutkonserven immer durch die Lagerkassette 40 geschützt und je nach Gestaltung der Wandung der Lagerkassette 40 auch in gewissem Umfang wärmeisoliert.

Claims

Patentansprüche
1. Kühl-Lagersystem, mit
- einem wärmeisolierten Lagerbehälter (2), der eine schließ- bare Zugangsöffnung (3) aufweist,
- mit einer in dem Lagerbehälter (2) angeordneten, über einen Antrieb bewegbaren Transporteinrichtung ( 6 ) , an der eine Anzahl von Lagereinheiten (16, 18) angeordnet ist, und
- mit einer Steuereinrichtung (30, 34), die dazu eingerich- tet ist, die Transporteinrichtung (6) in eine Position zu bewegen, in der eine vorgewählte Lagereinheit (16, 18) über die Zugangsöffnung (3) zugänglich ist.
2. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (6) eine um eine stationäre
Drehachse drehbare Trommel (10) aufweist.
3. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Trommel (10) horizontal ausgerichtet ist.
4. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (10) zwei Seitenteile (14) aufweist, zwischen denen die Lagereinheiten (16, 18) angeordnet sind.
5. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheiten (16, 18) als fest mit den Seitenteilen (14) verbundene Gondeln (16, 18) gestaltet sind, die sich in Richtung auf die Drehachse der Trommel (10) zu erstrecken und die über den peripheren Bereich der Trommel (10) zugänglich sind.
6. Kühl-Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Lagereinheiten (16, 18) unterschiedlicher Größe vorgesehen sind.
7. Kühl-Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheiten (16, 18) zum Aufnehmen von mobilen Lagerkassetten (40) eingerichtet sind.
8. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, daß eine mobile Lagerkassette (40) in einer Lagereinheit (16, 18) mittels einer Rasteinrichtung (48) befestigbar ist.
9. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch mindestens eine mobile Lagerkassette (40), die in eine Lagereinheit (16, 18) einsetzbar ist.
10. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Lagerkassette (40) eine Innenunterteilung (46) aufweist.
11. Kühl-Lagersystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Lagerkassette (40) über einen Deckel (43) verschließbar ist.
12. Kühl-Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mindestens einen mit der bewegbaren Transporteinrichtung ( 6 ) verbundenen Positionsgeber (30) und mindestens einen stationären, auf den Positionsgeber (30) ansprechenden Positionssensor (34) aufweist .
13. Kühl-Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn- zeichnet durch einen Wärmetauscher mit einer Kühlschlange (8) und eine Kühleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, durch die Kühlschlange (8) ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel zu leiten oder in der Kühlschlange (8) ein flüssiges Kühlmittel verdampfen zu lassen.
14. Kühl-Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Bereich von -155 °C bis -20 °C stufenlos regelbar ist.
15. Kühl-Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl-Lagersystem (1) zum Lagern biologischer und/oder medizinischer Proben oder Konserven eingerichtet ist.
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