用于转运实验室物品的转运工具的制作方法

文档序号:18600334发布日期:2019-09-03 22:35
用于转运实验室物品的转运工具的制作方法

本专利申请要求于2014年2月26日提交的瑞士专利申请CH 00274/14的优先权,该专利申请的全部内容以参考的方式并入本申请中用于任何目的。

技术领域

本发明涉及一种用于吸取液体和分配液体的、利用移液系统转运实验室物品的转运工具。



背景技术:

基于现有技术,用于液体自动化处理的移液系统是众所周知的。因此,例如这种移液系统是由本专利申请人以商品名FREEDOM制造和销售。这种自动移液系统通常包括从各种样品容器中吸取液体并将液体分配入其中的一个或多个移液管。

例如,用于这种移液系统操作的由金属制成的移液管顶部(其构成具有各自移液管的固定单元)的使用是已知的。然而,特别是当用含有生物材料的液体工作时,优选地使用一次性移液管顶部,自动地将该移液管顶部放在移液管上、在使用抛弃机构的使用后立即分离、和按照指令进行处理。这样,可以显著降低交叉污染的危险,例如在多次的移液步骤之后。在这种情况下,这种一次性移液管顶部通常是由高性价比且是化学惰性的塑料制成,以补偿与固定的移液管顶部相比所增加的消耗。将一次性移液管顶部设置在作为标准特征的特殊的运送器中。这些运送器通常由一个连续基板组成,该基板被多个存放开口所贯穿。可以将一次性移液管顶部从上方插入各存放开口并存放在其中。利用加强支杆(或者另一类型的扩张)将各移液管顶部保持在存放开口中,各加强支杆被布置在移液管顶部的上端,因为各支板的底侧被置于运送器基部的顶侧。在这种情况下,优选地将存放开口布置在特定的网格(阵列)中。以12×8阵列将移液管顶部布置在运送器中是已知的,这类似于96孔标准微孔板的数量和排列(SBS标准“生物分子筛选协会”,由美国国家标准研究所(ANSI/SBS 1-2-3-4-2004)出版)。

在各种情况下,通过用规定的力将移液管接纳端(receptacle)挤压入一次性移液管顶部的内部而使一次性移液管顶部被移液管接纳。通常,将一次性移液管顶部的开口及其内部的尺寸设计成以摩擦锁紧方式保持移液管顶部从而在移液管的端部或“圆锥体”上形成密封。可替代地,也可以设置具有可变形O形圈的密封形式的配合或圆锥体,用于保持移液管顶部。为了从移液系统移液管中取出一次性移液管顶部,然后通过在一次性移液管顶部上颈圈区的抛弃机构施加反作用力,从而可以将移液管顶部从移液管的端部中拉出并分离。

如果在操作期间已使用完移液管顶部运送器的所有一次性移液管顶部,那么必须由使用者用手将空的移液管顶部运送器取出并且用完整的运送器来代替。可替代地,这种空的运送器可以被移液系统的单独机械夹持器抓住并放置在合适位置以便处置。

在这种情况下,在自动化实验室装置(诸如这里所论述的移液系统)中,优选的是能够自动地执行尽可能多的步骤,即,不必有使用者的介入。然而,单独机械夹持器的使用具有危险性,即在夹持期间运送器将会滑动或者甚至完全地从夹持器爪中落到工作面上。因此,在专利文件DE 10 2009 006511中提出了一种用于移液管顶部的运送器,该运送器的框架具有腰部或者突出的夹持边。腰部和突出夹持边促进机械夹持器的形状匹配和牢固夹持,因此促进牢固且精确的定位。

但是,单独的夹持臂对于移液管顶部运送器的夹持和转运是必需的。然而,特别是如果由于空间的原因而将用于移液管顶部的多个运送器板堆积在另一个运送器板的顶部,那么这会导致夹持精度中的问题。此外,这种单独机械夹持臂的存在需要额外的空间,并且该系统的其它机械臂具有较小的运动间隙因此限制了它们的使用性能。

从专利文件EP1102994 B1中获知一种用于自动执行免疫测定的装置。在该专利文件中提出,代替用于使微孔板移动的机械臂,而将例如整体式夹具用作移液机构自身的一部分。该整体式夹具能够例如利用移液机构使微孔板在各种处理站之间运动,但必须被夹持在特殊的插孔块中,该插孔块以前附接到被转运的微孔板或者被转运的另一个一次性物品。然而,这意味着利用整体式夹具所转运的所有物品必须首先配备有互补的插孔块,因此耗用额外的成本和时间。

专利文件US2012/0291872 A1被认为是最近的现有技术,并且公开了实验室物品和液体处理系统以及一种利用移液系统的移液管转运实验室物品的转运工具。该转运工具包括:

a)插入套管,其与移液系统移液管的接纳端形成可释放的插头连接,此插入套管包括内部、套管轴线和接纳开口,可以经过该接纳开口将移液系统移液管的接纳端插入插入套管的内部;

b)物品保持器,其包括保持轴线和至少一个保持装置,该保持装置与实验室物品形成支持连接,及

c)连接部,其在与接纳开口相反的其端部将至少一个物品保持器连接到插入套管,使得至少一个物品保持器的保持轴线与插入套管的套管轴线彼此同轴地布置。



技术实现要素:

本发明的目的是提出了一种替代的转运工具,利用该转运工具可以以简单且节省空间的方式从移液系统的工作面上或者从位于此工作面上的装置中接纳、转运和放置或分离实验室物品。

此目的是通过本文中所公开的特征而实现,即通过提出一种利用移液系统的移液管来转运实验室物品的转运工具而实现。该转运工具至少包括:

a)插入套管,其与移液系统移液管的接纳端形成可释放的插头连接,并且其包括内部、套管轴线和接纳开口,其中可以将接纳端(用于插入在移液系统移液管的一次性移液管顶部上)经过接纳开口而插入到插入套管的内部,并且其中将插入套管的内部设计成使得可以将转运工具插入在移液管的接纳端上而不是一次性移液管顶部上,并且也可以从该移液管的接纳端中分离;

b)物品保持器,其包括保持轴线和至少一个保持装置,该保持装置是用于与实验室物品形成支持连接,及

c)连接部,其在与接纳开口相反的其端部将至少一个物品保持器连接到插入套管,使得至少一个物品保持器的保持轴线与插入套管的套管轴线彼此同轴地或者轴向平行地布置。

根据本发明的转运工具的特征在于:实验室物品是移液管顶部运送器或微孔板,其中转运工具的至少一个物品保持器是用于与在移液管顶部运送器中的存放开口或者微孔板中的一个孔形成插头连接。根据本发明的其它特征是由独立权利要求所限定。

此外,提出了根据本发明的一种方法,该方法是利用移液系统的移液管来接纳和/或转运和/或放置和/或分离实验室物品,其中使用可紧固在此移液管上的转运工具,该转运工具至少包括:

a)插入套管,其是用于与移液系统移液管的接纳端形成可释放的插头连接,并且其包括内部、套管轴线和接纳开口,经过该接纳开口可以将移液系统移液管的接纳端插入到插入套管的内部,其中将插入套管的内部设计成可以将转运工具而不是一次性移液管顶部插入到移液管的接纳端上而且也可以再次从该移液管的接纳端中分离;

b)物品保持器,其包括保持轴线和至少一个保持装置,该保持装置是用于与实验室物品形成支持连接;及

c)连接部,其在与接纳开口相反的其端部上将至少一个物品保持器连接到插入套管,使得至少一个物品保持器的保持轴线与插入套管的套管轴线彼此同轴地或者轴向平行地布置。

根据本发明的方法的特征在于:将接纳端(其是用于插入在移液系统移液管的一次性移液管顶部上)经过接纳开口而插入到转运工具的插入套管的内部;以及实验室物品是移液管顶部运送器或微孔板,通过转运工具的至少一个物品保持器与移液管顶部运送器中的至少一个存放开口或者微孔板的至少一个孔形成摩擦锁紧或形状匹配插头连接,而将该实验室物品紧固在转运工具上。

在本发明的上下文中,术语“实验室物品”优选地被理解成表示移液管顶部运送器、微孔板、微孔板盖、试剂容器或试剂槽的盖、用于覆盖灰尘敏感凝胶的盖等。用于液体容器(诸如试管等)的微孔板和保持器(例如,所谓的挂架)的运送器也认为是“实验室物品”。实验室物品(其由于低重量、良好耐化学性和低生产成本的原因,优选地通过注塑成型工艺由塑料制成)优选地具有开口(例如,移液管顶部部运送器中的移液管顶部的存放开口或者微孔板的孔)、附接的空心圆柱体、和/或平直的至少大致水平的表面。从广义上讲,可用于移液系统且具有小于大约400g优选地小于200g总重量的、由塑料或轻金属或者其组合制成的所有物体被认为是“实验室物品”。

在本发明的上下文中,术语“装置”被理解成包括:例如用于处理或研究电泳凝胶的装置、和用于精确地对准微孔板的装置(例如,所谓的运送器)以及用于存放、处理和分析样品的其它装置。

相对于现有技术,根据本发明的转运工具提供以下优点:

-必须将另一个夹持器臂合并在用于接纳和转运被分配实验室物品的移液系统的工作区中。因此,可以计算出剩余夹持器臂在移液系统工作区中的更多的运动间隙,剩余的夹持器臂扩大其使用选择的几何形状及其持续时间。

-在任何情况下,可以利用移液系统的移液管来实现用于处置或其它类型重新定位的实验室物品的运动;在这种情况下,根据本发明的转运工具充当移液管与实验室物品之间的联接部件。因此,移液系统的移液管可以用作夹持器的替代物。

-也可以再次利用已提供的用于移液管顶部的抛弃机构,将根据本发明的转运工具从移液管中取出。因此,接纳转运工具和实验室物品以及具有悬挂的实验室物品的转运工具重新定位并在预定位置分离或放置转运工具/实验室物品的组合整个操作可以在没有使用者参与和监视的情况下完全自动地执行。

-如果将转运工具制作成一次性物品并且也如此地使用,那么不必将它与实验室物品分离而重复使用,相反可以与实验室物品一起处置。

-如果实验室物品是空的移液管顶部运送器,例如,因此可以在一次性移液管顶部的使用和处置之后利用移液系统的相同移液管接纳和转运它并将它提供至处置,另外利用该移液管顶部运送器接纳移液管顶部。

附图说明

在下文中将利用附在本申请后面的附图来更详细地说明本发明。在这种情况下,这些附图中的各图公开了本发明的优选实施例,但不限制其范围,因为根据需要其各单独元件可以相互地组合。其中:

图1是根据一个优选实施例的转运工具的概要图,其中:

图1A示出了示意性正视图,

图1B示出了垂直横剖面。

图2是垂直剖视图,各图分别是根据本发明的转运工具、现有技术的移液管顶部的接纳端、和现有技术的一次性移液管顶部。

图3是移液管顶部运送器的垂直横剖面,该移液管顶部运送器具有:

-现有技术的两个插入的一次性移液管顶部(其中已将移液管的接纳端以摩擦锁紧方式插入这些自由安装的移液管顶部的一个中)、和用于位于被插入移液管顶部上方的第二移液管顶部的移液管;

-转运工具,其以摩擦锁紧的方式被插入到液压管的接纳端,并且被定位成插入在此存放开口上方的移液管顶部运送器的自由存放开口中;

-转运工具,其已被移液管插入移液管顶部运送器的自由存放开口中。

图4是具有三个插入转运工具的移液管顶部运送器的垂直横剖面,其中用在各种情况下的其基本元件的不同实施例来揭示各转运工具。

图5是在替代实施例中在各种情况下具有两个物品保持器的两个转运工具的垂直剖视图。

图6是分离转运工具的原理的概要图,已利用移液系统的抛弃机构将该转运工具插入到具有插入移液管顶部运算器或一次性液压管顶的移液管上,其中:

图6A概述了分离转运工具的原理,已在两个步骤中利用抛弃机构将该转运工具插入到具有液压管顶运送器或微孔板的移液管上;

图6B类似地概述了已插入到一次性液压管顶和抛弃机构上的液压管。

图7是两个转运工具的横剖面,各转运工具具有用于形成胶粘结合的一个物品保持器,其中:

图7A示出了具有环状粘合装置的第一变体;

图7B示出了具有圆形或正方形粘合装置的第二变体。

图8示出了两个转运工具的垂直横剖面,各转运工具具有用于形成磁性连接的物品保持器,其中:

图8A示出了具有整体式永久磁体的第一变体;

图8B示出了具有胶合的带状磁体的第二变体。

具体实施方式

图1A示出了在一个特别优选实施例中的根据本发明的转运工具的简化示意性正视图。该转运工具1是一个椭圆形空心体并且可以插入到具有其第一端的移液系统3的移液管4的接纳端19上,该第一端具体化为插入套管并且另外可以插入实验室物品的开口5,例如插入用于具有第二端的一次性移液管顶部6的移液管顶部运送器2'的存放开口5',该第二端具体化为物品保持器11。转运工具另外还包括连接部25,该连接部25将插入套管7连接到物品保持器11。插入套管7包括套管轴线9,该套管轴线9对应于其轴向轴线。物品保持器11包括保持轴线12,该保持轴线限定如下的轴线,沿着该轴线在转运工具2的物品保持器11与移液管顶部运送器2'的存放开口5'之间(也参见图3、图4和图6)形成支持连接(这里是插头连接)。

为了利用其插入套管7将转运工具1插入到移液管4的接纳端19上,此插入套管7包括开放入内部8的接纳开口10。在这种情况下,插入套管7的内部8具体化为使得转运工具1可以利用插入套管7与插入移液管4形成可释放的插头连接。为了此目的,将移液系统3的移液管4与其接纳端19一起经过接纳开口10插入内部8达预定的插入深度h'(参见图2-4)。如果插入套管7的内部直接地适应于移液管4的接纳端19的外部尺寸,那么一旦达到预定插入深度(也参见图3和图4)便在插入套管7与移液管4之间形成可释放的插头连接。在这种情况下,将插入套管的内部8的实施例选择成可以将转运工具1插入在相同的移液管4上而不是一次性移液管顶部6并且也可以再次分离,即,因此可以按照程序将移液系统3的相同装置设置用于接纳和分离转运工具1并且可以用于接纳和分离一次性移液管顶部。因此,在这种情况下,优选的是,例如可将特定的移液管4插入达相同的插入深度h(参见图2-4)并且用与插入根据本发明的转运工具1相同的力插入特定的一次性移液管顶部6,由此与移液管4的接纳端19大体上形成同等的可释放插头连接。

结合本发明,术语“移液管4的接纳端19”被理解成移液系统3的移液管4的端部,该端部与一次性移液管顶部6或者根据本发明的转运工具1形成可释放的插头连接。

结合本发明,术语“可释放的插头连接”也优选地被理解成在移液管4的接纳端19与其适应的对应物(例如,一次性移液管顶部6或者根据本发明的转运工具1)之间的密封连接。这种“可释放的插头连接”是当两个部分相对于彼此运动到规定位置时而形成。除了密封功能外,基于现有技术在本质上是已知的这种与一次性移液管顶部的可释放插头连接,还具有保持功能。由于此保持功能,在这种情况下继续保持所插入的移液管顶部从而在移液管顶部4的接纳端19上形成密封,即使利用在移液系统3的工作区上的各种X/Y/Z位置之间的机器人机构使移液管4往复运动。

在转运工具1的情况下实际上可以实现此目的,因此它可以被接纳和分离,如同已知的特定移液装置3的特定移液管类型的一次性移液管顶部6,并且所形成的可释放插头连接的密封和保持力也足以利用此移液管顶部4提升这种转运工具1外加悬挂在其上面的移液管顶部运送器2'的额外重量,正如也从现有技术中所了解的,并且将其重新定位在工作区上。

就根据本发明的转运工具1的功能而言,本质上与一次性移液管顶部6相反,在这种情况下可释放插头连接的密封行为不是决定性的。然而,也固有地提供,因为转运工具1能够类似于或者代替相同移液管4的一次性移液管顶部6而被接纳和分离,即,相同的装置设置可用于接纳和分离。

在本发明的范围内,根据本发明的转运工具1与移液管4的接纳端19之间的这种插头连接是可释放的支持连接,如果这两个部分可再次利用移液系统3的抛弃机构而相互分离。必须施加以分离移液管顶部6或转运工具1的该力相当于大约205g至400g。经验已证明:根据本发明的转运工具1能够接纳并转运具有高达400g总重量的实验室物品,其中接纳和转运具有最多205g至400g总重量的实验室物品是特别优选的。

正如从关于一次性移液管顶部6的现有技术中所了解的,这种可释放的插头连接可以是形状匹配、摩擦锁紧、或者形状匹配与摩擦锁紧的组合。特别是为了改进摩擦锁紧连接,在这种情况下可以假设在转运工具1的相应区域设置用于增加摩擦的另一个表面。这适用于插入套管7的内部8的表面、以及物品保持器11的至少一个保持装置13的外侧32。

在具备本发明的插入的转运工具1的情况下,然后可以使用移液管4来接纳例如空的移液管顶部运送器2'并将其重新定位在移液系统3的工作区上。为了此目的,插入到移液管4上的转运工具1另外还被插入移液管顶部运送器2'的自由存放开口5',以便该转运工具将此移液管顶部运送器2'联接到移液管4上。可替代地,转运工具1可以联接到一个实验室物品2上,该实验室物品2具有具备类似于存放开口5'的尺寸的开口5或者具有具备类似内部尺寸(未图示)的附接的圆柱体。也可以想象,转运工具1是用于与其它实验室物品2联接,例如在微孔板2”'(其孔5”是用作用于插入物品保持器11的开口5)、微孔板的盖、或其它容器,如果其物品保持器11在其形状或尺寸中匹配。

为了用其物品保持器11将转运工具1插入移液管顶部运送器2'的自由存放开口5',它至少包括一个保持装置13。此保持装置13是用于当已将转运工具1充分地插入自由存放开口5,保持装置13与此存放开口5形成插头连接。

结合在根据本发明的转运工具1与移液管顶部运送器2'之间的支持连接,术语“插头连接”被理解成插头连接,首先假设在转运工具1与此实验室物品2之间具有保持功能。首先应确保在这种情况下当把转运工具1插入到移液管4上并且还插入移液管顶部运送器2'的自由存放开口5'中时,一旦移液管4升高并重新定位转运工具1和移液管顶部运送器2',工具10与运送器2'之间和工具1与移液管4之间的连接并不仅由于运送器2'的重量而再次分离。

结合本发明,可以提供在至少一个保持装置13与移液管顶部运送器2'之间的这种插头连接,例如利用保持装置13的外侧32的至少一个局部表面与移液管顶部运送器2'的自由存放开口5的内侧的至少一个局部表面之间的摩擦。如上所述,可以在保持装置13的外侧32设置用于此目的的增加摩擦表面。可替代地,也可以将两个保持装置用于形成该插头连接,该插头连接形成指状的止滑钩,该止滑钩完全地贯穿存放开口5然后应用于移液管顶部运送器2'的底侧24(参见图4的位置E)。因此,这也适用于此插头连接,正如基于现有技术所了解的,该插头连接可以是摩擦锁紧或形状匹配、或者摩擦锁紧与形状匹配的组合。

可替代地,为了仅通过机械摩擦或卡扣闭合而进行保持,也可以提供粘结剂结合,例如根据图7A和图7B。在这种情况下,物品保持器11的保持装置12具有平直的保持板35,该保持板35在远离转运工具1的插入套管7的方向上向下突出,该保持板至少大致垂直于移液管4的纵向轴线16或保持轴线12并且具备粘合装置35'。此粘合装置35'优选地是选自包括干粘结剂和压敏胶的一组粘结剂,其中基于其它技术领域(例如,建筑构造或者模型制作)这种粘结剂的使用在本质上对于本领域技术人员是已知的。如图7A中所示,可以利用颈部18将保持板35向后移动而远离插入套管7和连接部25。可替代地,如图7B中所示,保持板35可以具体化为连接部25的径向延伸。为了避免在移液管4接纳端19的插入期间在插入套管7的内部8出现超压或者在转运工具1分离期间在插入套管7的内部8出现局部真空,保持板35优选地包括通气孔28,其布置优选地例如根据保持板35的实施例(参见图7A和7B)而取向。为了可以在转运工具1与被转运实验室物品2之间形成承载负荷的粘结剂结合,实验室物品2优选地具有清洁的平直接触面,保持板35平行地对准该接触面并且至少大致垂直于物品保持器11的保持轴线12。

优选地,物品保持器11的保持轴线12垂直地对准,并且保持板35的轴线水平地对准。

另外,代替仅通过机械摩擦或卡扣闭合而保持外,也可以提供磁性连接,例如根据图8A和图8B。在这种情况下,物品保持器11的保持装置13具有平直的保持板35,该保持板35在远离转运工具1的插入套管7的方向上向下突出,并且至少大致垂直于移液管4的纵向轴线16或保持轴线12(参见图8B)或者保持套管36,该保存套管36具备磁性装置36'。该磁性装置36'优选地是永久磁体,例如,采用圆柱形磁体的形式(参见图8A),该磁体被胶合或紧固在转运工具1的保持套管36中。可替代地,优选地将平直地起作用的磁性带用作磁性装置36',该磁性装置被紧固在优选地水平对准的保持板35上(参见图8B)。为了可以在转运工具1与被转运实验室物品2之间形成承载负荷的磁性连接,实验室物品2优选地具有清洁、平直的接触面,该接触面至少大致垂直于物品保持器11的保持轴线12而对准。可磁化膜44或磁性带优选地被紧固在此实验室物品2的接触面上,由于该磁化膜因而转运工具1的磁性装置36'可以具有磁性相互作用因此转运工具1可以提升实验室物品2。

为了防止在移液管4接纳端19的插入期间在插入套管7的内部8出现超压或者在转运工具1的分离期间在插入套管7的内部8出现局部真空,插入套管7优选地包括通气孔28,其布置优选地例如根据保持板35的实施例和布置(参见图7A、图7B、图8A和图8B)而取向。

然而,与在转运工具1与移液管4接纳端19之间所形成的可释放插头连接相反,转运工具1与实验室物品2(例如移液管顶部运送器2')之间的插头连接不必是可释放的。该插头连接的重要功能是保持功能或支持功能,如上所述。该插头连接是否是可释放的,首先取决于转运工具1是否可再次从实验室物品2中释放出,例如用于重复使用。这种释放在转运工具1与实验室物品2之间的支持连接的能力通常是在插头连接的情况下而提供,如图3、图4(位置C和E)、图5、和图6中所示。另外在磁性连接的情况下也提供释放该支持连接的能力,如图8A和图8B中所示。在转运工具1与实验室物品2之间的支持连接的情况下,其是基于粘结剂结合(参见图7A和图7B),不能正常地认为有释放的能力。

关于密封功能、保持功能或支持功能的各种可行实施例以及释放的能力在本质上对于本领域技术人员而言是已知的,因此对这些不作进一步论述。

在一个特别优选的实施例中,图1A和图1B中所示的转运工具1包括具有保持装置13的物品保持器11。例如,可以利用此保持装置13将转运工具1以摩擦锁紧方式插入移液管顶部运送器2'的自由存放开口5。在此特别优选的实施例中,一个保持装置13具体化为大体球形。可替代地,保持装置13也可以具体化为例如椭球形或卵圆形。这里特别优选的是,保持装置13至少包括一个槽22。槽22从与连接部25相对的物品保持器11的端部开始,相对于其保持轴线12的最大横向延伸而在连接部25的方向上延伸超过物品保持器11。该槽22为保持装置13提供弹簧功能,以便转运工具1具体化为可以在保持装置13的弹性变形下利用其物品保持器11以摩擦锁紧方式插入移液管顶部运送器2'的存放开口5中。

在图1A和图1B所示的实施例中,大体为球形的保持装置13经由物品保持器11的窄颈部18而连接到连接部25。至少一个槽22优选地在物品保持器11的最大横向延伸上相对于其保持轴线12延伸入窄的颈部18。开槽的窄颈部18与开槽的大体为球形的保持装置13的该组合增强保持装置的弹簧弹力因此更加易于将转运工具1插入存放开口5。增加的弹簧弹力改善球形保持装置13在存放开口5中的保持以及使用转运工具1和移液系统3的移液管4的移液管顶部保持器2的转运能力。

在一个特别优选的实施例中,槽22沿着物品保持器11的保持轴线12的方向而延伸。可替代地,槽22也可以倾斜地延伸至物品保持器11的保持轴线12。此外,槽22可以在一直线上延伸或者可替代地在偏离直线的线上延伸。然而,槽22特别优选地沿直线且沿物品保持器11的保持轴线12的方向而延伸。

如果转运工具1的物品保持器11的至少一个保持装置13具体化为大体上球形(如图1A和图1B中所示)并且包括如上所述的槽22,那么所形成的可释放插头连接大体上是基于可释放摩擦锁紧。在这种情况下,在具有相对于保持轴线12和移液管顶部运送器2'的自由存放开口5的内表面的最大横向延伸的保持球13外侧32的区域,形成摩擦锁紧。结合图3和图4,对将转运工具插入并保持在自由存放开口5中的进一步细节内容加以论述。

转运工具1另外还包括连接部25,该连接部25在与接纳开口10相反的其端部将物品保持器11连接到插入套管7。因此,可以将转运工具1的一侧插入到移液系统的移液管4上,并且可以将其另一侧插入到移液管顶部运送器2'的自由存放开口5上。因此,可以使用已提供的移液系统3的移液管4例如从当前位置提升空的移液管顶部运送器2',并将它转运至另一位置例如处置站,然后将此空的移液管顶部运送器2'抛弃在该位置。

可以在不必使用另一个夹持器臂且不必对移液系统3作进一步修改的情况下,使用已存在于移液装置上的移液管4。这是可行的,因为将转运工具1的结构和尺寸设计成在使用在该装置上的相同设置的情况下,可以简单地将它插入移液管4而不是一次性移液管顶部6另外因此因此接合在移液管顶部运送器2'的自由存放开口5中以便随着移液管4的提升它也提升移液管顶部运送器2'。然后,可以利用移液管4的相应运动使提升的移液管顶部运送器2'运动到期望位置。然后可以在此期望位置利用已提供的抛弃机构30将转运工具1连同插入的移液管顶部运送器2'(参见图6A)或者插入的微孔板2”'(参见图6B)分离,并且采用与用于分离一次性移液管顶部6相同的设置。

基于现有技术,一次性移液管顶部6对于本领域技术人员是已知的。在这种情况下,一次性移液管顶部6被理解成通常仅用于一次移液操作或者用于尽量少的移液操作并且在使用后再次处置的移液管顶部。在这种情况下,可以以摩擦锁紧或形状匹配或者摩擦锁紧与形状匹配的组合(如上所述但并非始终形成密封)的方式,将这种一次性移液管顶部6插入在移液管4上。

图1中所示的转运工具1另外还包括在其端部上的接纳开口10、颈圈29。此颈圈29优选地在插入套管7外侧周围在其最上边缘处完全地延伸。它提供在插入套管7顶侧上的扩大的表面,可以将移液系统3的抛弃机构30特别好地施加到该表面上。基于移液管顶部6设计的现有技术。颈圈29的使用在本质上对于本领域技术人员是已知的。例如,在移液管顶部6的情况下,这种颈圈的附接优选的是提供扩大的上边缘,从而简化抛弃机构的应用,并且当利用力将它接纳在例如移液管4的接纳端19上时为移液管顶部提供附加的稳定性。在一次性移液管顶部6的情况下并且在根据本发明的转运工具1的情况下,颈圈29的附接是任选的并且是基于移液管顶部6或转运工具1的要求。关于颈圈29是否应当附接到转运工具1的插入套管7的决定、以及颈圈29的厚度和高度的选择是在本领域技术人员的知识范围内,并且另外取向到被使用的移液系统3的抛弃机构30的实施例。在根据图1的特别优选的实施例中,转运工具1包括颈圈29。

在插入套管7的外侧34上使用至少两个加强支杆20也是任选的,但却是特别优选的。各加强支杆20优选地在套管轴线9的方向上延伸。此外,可以在转运工具1上设置其它加强支杆20',例如如果设置窄的部分开槽颈部18,正如在这里所示的特别优选的实施例中。基于一次性移液管顶部6的设计中的现有技术,加强支杆20,20'的使用在本质上对于本领域技术人员也是已知的。例如,在一次性移液管顶部6的情况下,加强支杆的附接是优选的,以便为移液管6的顶部提供增加的稳定性。尤其有利的是,防止或者至少最小化由于用于密封插入的移液管顶部4的接纳端19的插入所导致的移液管顶部6的可能变形。这种变形实际上可以降低一次性移液管顶部6内部27与移液管4接纳端19的外侧之间的密封效果,这相应地会导致吸取液体和分配操作精度的降低。此外,由于由于抛弃机构30的使用所导致的最小可能变形,可以更容易地将在移液系统3中的所需设置,例如用于将特定一次性移液管顶部6从移液管4中释放出的最大所需力标准化。

此外,在一次性移液管顶部6中使用加强支杆26,以便将它们保持在移液管顶部运送器2'的存放开口5中或者将一次性移液管顶部6支持在移液管顶部运送器2'的表面上。为了此目的,移液管顶部6应至少包括三个加强支杆26,当把移液管顶部6存放在移液管顶部运送器2'中时将这些加强支板施加在其表面上。至少三个这种加强支杆是必需的,使得顶端可以竖直而不在移液管顶部运送器2'中倾斜。

因此,也可以将加强支杆20,20'使用于根据本发明的转运工具中。在这种情况下,对在根据本发明的转运工具1上的加强支杆20的数量、厚度、形状和长度的及其布置的选择是本领域技术人员的知识范围内。然而,插入套管7特别优选地至少包括在其外侧34上的三个加强支杆20,外侧34在管轴线9的方向上延伸并且在插入套管7的圆周至少大致均匀地分布。转运工具1撞击用于存放并提供转运工具1的在工具运送器37表面上的这些加强支杆20的底侧。

图1B示出了在垂直剖视图中的根据特别优选实施例的、在将其安装在一个特殊的工具运送器37中时的转运工具1。类似于移液管顶部运送器2',工具运送器37还包括存放开口,在各存放开口中存放转运工具1并且提供用于使用。这里,很好确认的是如何将转运工具1将加强支杆20的底侧施加到工具运送器37的顶侧并因此保持“竖立”在上面的状态。这些优选地是在转运工具1与其工具运送器37之间的仅有接触点:工具运送器的存放开口,特别是其内直径r适合于转运工具1的尺寸使得在转运工具1的存放期间其内表面不被接触,因此可以在受到移液管4尽量小阻力的情况下将转运工具1从工具运送器37中提升出。

转运工具1工具运送器37中的存放开口的内直径r适合于实际外直径物品保持器11或者其保持装置13。示例性的尺寸为:

a:7.18mm(=球形保持装置13的外直径);

r:7.6+0.05mm(=存放开口的内直径)。

用于存放转运工具1的工具运送器37的设计对于转运工具1自身的功能是不重要的。然而,可以假设例如工具运送器37可定位在移液系统3的工作区上的这些位置,该工作去最初是为例如用于提供较大液体体积(例如,25-150ml)的容器而提供。因此,也可以以节省空间的方式而实现转运工具1或者较大数量转运工具1的存放。作为一例,这里还述及了可以采用这种工具运送器37使得它可以容纳16个转运工具1。这些转运工具1对于例如处理是充分的,即,复位,四堆中各自具有五个移液管顶部运送器2'(假设在各情况下最低的移液管顶部运送器2'始终保持固定)。

此外,可以从图1B中推断,转运工具1具体化为空心体;因此可以从此剖视图中很好地推断出插入套管7的内部8的具体细节。在此特别优选的实施例中,插入套管的内部8具体化为朝向连接部25的圆锥形。如果能够将转运工具1插入到移液管4的圆锥形的接纳端19上,那么此实施例是优选的。实际上,这种圆锥形的接纳端19是移液管端的常用形状,因为连同具有内部圆锥体的容易生产的一次性移液管顶部,可以容易且可靠地形成可释放的、摩擦锁紧的、密封的插头连接。移液管4的这种圆锥形接纳端19在现有技术中也简称为“接纳圆锥体”并且结合图2加以详细描述。

可替代地,可以假设插入套管7的内部8具体化为圆柱形;例如,当移液管4的接纳端19也具体化为圆柱形并且提供形状匹配的可释放插头连接时(也参见图4和关于此方面的相应论述),这是优选的。

然而,特别优选的是插入套管7的内部8具体化为圆锥形,其中将移液管4的接纳开口10布置在较宽端并且将连接部25布置在内部8的较窄端。因此,可以将插入套管7以摩擦锁紧方式插入到移液管4的接纳端19上,如果内部8也具体化为圆锥形,例如如果接纳端19具有与移液管端部相互间隔的环状突起14(参见图2和图3)。

如上所述,插入套管7的内部8适合于移液管4的接纳端19以便可以接纳、保持和释放转运工具1,如同相同移液管类型的一次性移液管顶部6。本领域技术人员在本质上已知的是,这种一次性移液管顶部6的内部27具体化为使得当把移液管4插入时不仅将一次性移液管顶部6牢固地保持在移液管4上,而且另外地在移液管7与移液管顶部6之间形成密封。当移液管4闭合一次性移液管顶部6的内部27而形成密封时,可以确保利用移液装置3实现精确的吸液和分配。就在移液管4与转运工具1之间的联接功能而言,使用移液管4的内部密封闭合在本质上是不必的。然而,它直接地从可以以最相似可行方式再次将转运工具1保持和释放在移液管4上作为相应的移液管顶部的要求中产生。

另外,可以从图1B中推断出插入套管7的套管轴线9和物品保持器11的保持轴线12的位置。在图示的该特别优选的实施例中,连接部25将物品保持器11连接到插入套管7,使得物品保持器11的保持轴线12与插入套管7的套管轴线9彼此同轴地布置。可替代地,然而,可以假设保持轴线12与管轴线9彼此轴向地平行布置。这是优选的,如果转运工具1具有多于一个的物品保持器11,例如如图5中所示,其中两个物品保持器11彼此平行地布置。具有两个物品保持器11的转运工具1的实施例是特别优选的,如果例如可以由转运工具1所提升的载荷增加或者物品保持器11与特定实验室物品2的开口5之间的摩擦锁紧减小。

在图1B中也可以很好的看出,在转运工具1的特别优选实施例中,设置通气孔28。这是为了实现在插入套管7的内部8中的压力均衡,如果将转运工具1插入到移液管4上,并且将移液管4的接纳端19插入到插入套管7的内部8。在如图1A和1B所示的特别优选的实施例中,连接部25至少包括一个通气孔28。因此,形成从接纳开口10延伸到物品保持器11或其保持装置13的端部的连续内部。

可替代地,可以假设连接部25不设置通气孔28(或多个通气孔),相反设置例如插入套管7的侧壁31,其中各通气孔28完全地贯穿此侧壁31以便实现压力均衡(也参见图4的位置A以及图7B、图8A和图8B)。代替通气孔28(或者另外地),可以设置完全贯穿壁的槽42,该槽42在套管轴线9的方向上延伸并且不仅用于通气而且还导致更容易地将移液管4的接纳端19插入到插入套管7的内部8,例如,如果将使释放插头连接形状匹配(也参见图4的位置C)。

在图2中,根据本发明的转运工具1、本质上基于现有技术所了解的具有其接纳端19的移液管4、和基于现有技术也在本质上所了解的一次性移液管顶部6,各自在剖视图中显示为相互邻接。在这种情况下,图示说明了工具本发明的转运工具1、移液管4的所选择接纳端19、和一次性移液管顶部6之间的相关关系,以便可以将转运工具1插入到移液管4上(并且可以从其中分离)而不是已知的一次性移液管顶部6。

原则上,优选的是移液管4的接纳端19的尺寸决定插入套管7内部8的尺寸,即,用于确定转运工具1的实施例的移液装置。这是基于一次性移液管顶部6的生产商的现有技术在本质上已知的步骤:各种生产商的移液装置也可以具有各种形状并且使用移液管4的不同尺寸的接纳端19,因此对于各种移液管4需要具有不同内部尺寸的相应的一次性移液管顶部6,为了移液管顶部可以与该装置的相应移液管4形成密封但是可释放的插头连接。因此,此方法自身已得到证明,因此技术复杂的部件“移液管”不必代替各种移液管顶部。相反,在其制造期间,可以使显著地更具有性价比的大量生产的物品(一次性移液管顶部6或者转运工具1)适合于移液管4。

在图2的中部示出了具有圆锥形接纳端19的移液管4。因此,接纳端19具体化为朝向移液管4下端的圆锥形。接纳圆锥体的使用是特别优选的,如果例如在移液管4与一次性移液管顶部6或转运工具1之间形成摩擦锁紧的可释放插头连接。在这种情况下实现图2中所示接纳端19的锥度,其中接纳端19具有两个圆周环状突起14,14',这两个环状突起相互间隔并且与移液管4的端部间隔。在这种情况下,上突起14的最大外直径k大于下突起14'的最大外直径i,下突起14’更靠近移液管4的端部。因此,接纳端19在上环状突起14的区域中比在下环状突起14'的区域中更宽。因此,其外表面及其相互间的距离L14-14’限定接触的程度。在这种情况下,这些环状圆周突起14,14'位于与移液管4的端部相隔一定距离处,使得两者仍然可以在它们的最大外直径i、k处分别插入一次性移液管顶部6或者插入转运工具1。当到达规定的插入深度h,h'时,圆周突起14,14'接触一次性移液管顶部6的内壁或者转运工具1的插入套管7的内部8并且在其中与一次性移液管顶部6或转运工具1形成摩擦锁紧。

可替代地,也可以仅在单个环状突起14中实现接纳端19的锥度,该环状突起14与移液管4的端部间隔,因此在移液管4端部的方向上此环状突起的最大外直径k大于接纳端19的任何外直径q(参见图4的位置A)。

在各种情况下,优选确定移液管4与一次性移液管顶部6的特定组合的插入深度h以及移液管4与转运工具1的相应组合的插入深度h'。如果实现了各自的插入深度h,h',则将移液管顶部6或转运工具1可释放地插入到移液管4的接纳端19上。可以在普通的自动移液机器中,分别自动地执行将移液管4的接纳端19插入到移液管顶部6的内部27或者插入到转运工具1的内部8。为了此目的,预先确定将具有其接纳端19的移液管4推挤入一次性移液管顶部6或者推挤入转运工具1直到形成期望插头连接所需施加的力。

例如,移液管4的这种圆锥形的接纳端19可以具有根据图2所确定的以下尺寸:

h,h':11.1mm(=插入匹配的一次性移液管顶部6/插入匹配的转运工具1的插入深度);

i:5.13mm(+0.01mm/-0.03mm=下环状突起14'的最大外直径);

k:5。45mm(+0。01mm/-0。03mm=上环状突起14的最大外直径);

L14-14’:6。5mm(+/-0。02mm=i与k之间的间距长度);

L35:14mm(=在移液管4端部与上边缘39之间的接纳端19的总长度);

q:4。7mm(=在接纳端19区域中的移液管的外直径)。

移液系统3的移液管4的接纳端19(不具体化为圆锥形但大体上为圆柱形)也是已知的。在这种情况下,根据本发明的转运工具1的插入套管7的内部8也具体化为互补的,即,圆柱形。然而,为了形成可释放的插头连接,必须在移液管4的接纳端19上设置其它的结构;因此也必须在插入套管7的内部8设置互补结构(参见图4的位置C)。

如果使用具有用于实现摩擦锁紧的可释放插头连接的接纳端19或接纳圆锥体19的移液管4,那么使一次性移液管顶部6的内部27以及根据本发明转运工具1的插入套管7的内部8与接纳端19匹配,即,也具体化为圆锥形。在各种情况下,在图2中示出了的一个这种匹配的转运工具1和一个这种一次性移液管顶部6作为例子,在左侧(转运工具1)和移液管4的右侧(一次性移液管顶部6)。

在图2右侧示出的一次性移液管顶部6在其内部27与接纳端19匹配,使得移液管顶部可以以摩擦锁紧和可释放的方式自动地插入其中。这种一次性移液管顶部6通常包括加强支杆26,如上面简要地描述,在一个方面,用于增强一次性移液管顶部6的上颈圈区,从而在移液管4的接纳端或接纳端19的插入期间保持小变形或者甚至防止其发生变形。此外,这些加强支杆26是用于将一次性移液管顶部6松弛地保持在移液管顶部运送器2'的存放开口5'中。在这种情况下,移液管顶部6在不使存放开口5'的内壁与其侧壁接触的情况下利用在移液管顶部运送器2'的顶侧23上的这些加强支杆26的底侧而直立。因此,可以在不受到移液管4的阻力情况下容易地接纳一次性移液管顶部6并且从存放开口5'中移动出。

因此,一次性移液管顶部6在加强支杆26的区域中具有最大第一外直径p,该第一直径p大于移液管顶部运送器2'的存放开口5'的最上的直径(参见图3的位置E)。此外,一次性移液管顶部6在没有加强支杆26的最大外部区域具有第二外直径o,该第二外直径o小于移液管顶部运送器2'的存放开口5'的最上直径f’。将一次性移液管顶部6存放在移液管顶部运送器2'中是通过这些外直径o、p的相互匹配而实现。

图2的移液管顶部6的内部27在其移液管顶部开口的方向上为圆锥形,在附图上部的其第一内直径m大于其第二下内直径n。在这种情况下,使锥度适合于移液管4接纳端19的外部区域的锥度,从而当接纳端19已被插入一次性移液管顶部6的规定插入深度h时可以形成可释放的、摩擦锁紧的、密封插头连接。用于此目的的精细匹配是在本领域技术人员的知识范围内,因此这里将不做进一步说明。

图2中所示的适合于移液管4接纳端19的示例性一次性移液管顶部6可以具有以下尺寸,这些尺寸也在图2中被确定:

L6:58.3mm(+/-0.2mm=一次性移液管顶部6的全部长度);

m:5。39mm(+/-0。03mm=一次性移液管顶部6的第一较大内直径);

n:5.06mm(+/-0.03mm=一次性移液管顶部6的第二较小直径);

o:6。5mm(+/-0。05mm=无加强支杆26的一次性移液管顶部6的第一最大直径);

p:7.9mm(+/-0.05mm=具有加强支杆26的第二最大直径)。

根据本发明的转运工具1,适合于在图2中所示移液管4的接纳端19的尺寸,被图示在此移液管4的左侧。已参照详细描述了图1特征结构,因此这里不再重复说明。具有圆锥形内部8的这种匹配的转运工具1,根据图2的尺寸用于可释放的摩擦锁紧插入到圆锥形接纳端19上,自身可以具有以下的尺寸,这些尺寸也在图2中确定:

a:7.18mm(+/-0.03mm=球形开槽的保持装置13的最大外直径);

b:7.15mm(=连接部25的最小外直径);

c:5。47mm(+/-0。03mm=插入套管7的内部8的第一较大内直径);

d:4。97mm(+/-0。03mm=插入套管7的圆锥形内壁的第二较小内直径);

L7:15.5mm(=插入套管7的长度);

L11:8.5mm(=物品保持器11的长度);

L13:5。25mm(=球形保持装置13的长度);

L25:1mm(=连接部25的长度)。

这里所规定的尺寸是用于相互匹配的组合的示例性尺寸,该组合是根据本发明的转运工具1与移液管4的接纳端19的组合,以及一次性移液管顶部6与移液管4的相同接纳端19的组合。在研究本专利申请之后,该尺寸是在本领域技术人员的知识范围内,用于基于期望的连接使根据本发明的转运工具1与移液管4接纳端19的相应形状和尺寸匹配。

就这里规定的根据本发明的转运工具1与移液管4的接纳端19的组合以及一次性移液管顶部6与移液管4的接纳端19的组合而言,可以采用以下的装置参数:为了将该一次性移液管顶部6并且为了将该转运工具1接纳在移液管4上,当用于例如在本专利申请人的移液系统3“Freedom”中时通常需要24N的力。类似地,当使用相同移液系统3的抛弃机构30分离此插入的一次性移液管顶部6并且分离此插入的转运工具1时,需要大约5N的力。

图3示出了基于现有技术已知的移液管顶部运送器2'的垂直横剖面。在各个位置A和B的存放开口5'中在没有阻力的情况下安装一次性移液管顶部6,其中该移液管顶部6利用在移液管顶部运送器2'的顶侧23的其加强支杆26的底侧而直立。图中显示转运工具1是在位置F的存放开口5'的上方,该开口5’已插入到移液管顶部4上,并且与其物品保持器11被一起插入此存放开口5'。在位置H的存放开口5'中,示出了在其中插入有移液管4的转运工具1。

在各种情况下,在位置A-C和E-H的存放开口5'处示出了水平的划分线。该划分线确定在两个注塑半模具之间的划分线,该半模具是用于生产这里所示的移液管顶部运送器2'。为了确保良好的脱模能力,在各种情况下相应的存放开口5'在移液管顶部运送器2'的顶侧23和底侧24的方向上以略微圆锥形的形状而张开。因此,存放开口5'在划分线的高度具有最小内直径e。在图3中示出的转运工具1和一次性移液管顶部6,将与这些相对应的示于图2中。它们适合于此移液管顶部运送器2'的存放开口5'的尺寸。

以下是是移液管顶部运送器2'的相应地匹配的存放开口5'的例子:

a:7.18mm(+/-0.05mm=转运工具1的保持装置13的最大外直径);

e:7。0mm(=在划分线区域中的最窄内直径);

f:7.25mm(=在存放开口5'底侧24上的外内直径);

f’:7.1mm(=在存放开口5顶侧23上的外内直径)。

相反,在位置D中示出了存放开口5',该存放开口5'从移液管顶部运送器2'的顶侧23在其底侧24的方向上连续地圆锥形地张开。因此,在这里外顶部内直径f'等于该存放开口5'的最窄直径。具体化为圆柱形的存放开口5'也是已知的(也参见图4的位置E)。

已利用其接纳端19以摩擦锁紧方式在位置A的存放开口5'处将移液管4插入一次性移液管顶部6,使得在相应的向上运动期间移液管4将会沿一次性移液管顶部6运动。如上所述,在11.1mm的移液管4的优选插入一次性移液管顶部6的内部27的深度h处确保用于此组合的摩擦锁紧。优选的是,在这种情况下,当以摩擦锁紧方式将移液管4插入一次性移液管顶部6时,移液管4的轴向轴线16与一次性移液管顶部端6轴向轴线15同轴地布置。

就存放在位置B中的一次性移液管顶部6而言,显示合适的移液管4如何在移液管顶部6的接纳开口17的方向上向下运动从而接纳它。在这里强调在移液管4的接纳端19处的相关直径并且在一次性移液管顶部6的内部27(移液管4的直径i和k及一次性移液管顶部6的内部27的直径m和n)。因此,在这里将移液管以摩擦锁紧的方式插入一次性移液管顶部6中。

如果将一次性移液管顶部6以摩擦锁紧或形状匹配的方式插入到移液管4的接纳端19上,已插入到一次性移液管顶部6上的移液管4可以自动地运动到在移液系统3的工作区上的规定位置,从而可以执行期望的行为,例如吸取液体或分配液体操作。

图中显示根据本发明的转运工具1是在转运工具1已插入到移液管或者其接纳端19上的位置F的自由存放开口5'的上方。因此,通过降低移液管4并且将接纳端19插入插入套管7达插入深度h',而将转运工具1存放在已被移液管4接纳的工具运送器37中。在图1和图2中所示特别优选的实施例中,图中显示转运工具1具有圆锥形插入套管内部8,该套管内部8在连接部25的方向上逐渐变细,并且物品保持器11具有大体上为球形的开槽保持装置13。此位置(用于位置A、B、和H)的移液管4也显示具有锥形的接纳端19,具体化为不同厚度的两个圆周环状突起14,14'。因此当把移液管4时插入插入套管7内部8达优选的插入深度h'时,将转运工具1以可释放的摩擦锁紧方式插入到移液管4上,其中插入套管7的套管轴线9、物品保持器11的保持轴线12、和移液管4的轴向轴线16彼此同轴地布置。

在这种情况下,插入深度h和h'基本上是由移液管的接纳端19和移液管顶部6的内部27的尺寸所决定,并且优选地将相同的移液管4插入达相同的插入深度h和h'以便形成进入相应的一次性移液管顶部6以及进入转运工具1的插入套管7的可释放的插头连接。在此特别优选的实施例中,在这种情况下转运工具1是特别适合于与存放开口5'形成插头连接,该开口5’如上所述已在移液管顶部运送器2'的顶侧23和底侧24的方向上以略微圆锥形从划分线中分开,从而可以利用转运工具1使此移液管顶部运送器2'与移液管4一起升高,因此在移液系统3的工作区上联接并重新定位或者处置。在移液管顶部运送器2'的位置H说明了这种情况。

在自由存放开口5的方向上在位置H利用插入的转运工具1使移液管4降低。通过该降低,而将球形开槽的保持装置13引导入此存放开口5',其中利用由槽22所提供的弹簧功能压缩球形保持装置13,从而一旦利用其最大外直径a将它推挤入具有同样大或较小内直径的存放开口5'的区域则将该保持装置弹性地施加到存放开口5的内壁。首先,用越来越强的力挤压球形保持装置13直到它在划分线处通过最窄的内直径e。因为存放开口5'的内直径在底侧2的方向上再次变得较大,所以当将它进一步推挤进入存放开口5'时首先再次用较小的力压缩球形保持装置13。实际上利用具有其球形保持装置13的移液管4推挤转运工具1超过最窄的内直径而进入存放开口5',使得球形保持装置13首先不位于在存放开口5'中的具有其最大夹持行为的高度。就具有在图2中所规定尺寸的转运工具1(即,具有球形保持装置13的最大外直径a=7。18mm)而言,在这种情况下如果最窄的内直径为e=7。0mm并且与移液管顶部运送器2'的顶侧23间隔的长度Le=4。0mm,那么大约8mm的插入深度g是优选的。

也利用随后的移液管4的向上运动而使转运工具1升高并且首先在存放开口5'中再次向上拉升直到它到达在存放开口5'内部的位置,其中球形保持装置13与存放开口5'的内壁之间的摩擦力和移液管顶部运送器2'的重力具有相等的量。如果球形保持装置13位于此位置,因此在移液管4的进一步向上运动期间它也提升移液管顶部运送器2',并且也可以使移液管顶部运送器2'运动到移液系统3的工作区的上方,例如利用移液管4的相应的进一步运动而重新定位。

另外,可以从图3中推断在位置H处在此组合中,到达转运工具1插入存放开口5'的优选插入深度g不受连接部25(具有外直径b,参见图2)的外边缘的限制。然而,它能够提供这些外边缘使得们的外直径b大于开口5'的上外内直径f,例如以便决定转运工具1插入存放开口5'中的最大插入深度。

图4示出了具有三个插入的转运工具1的移液管顶部运送器2'的垂直横剖面,该转运工具占据了在移液管顶部运送器2'的位置A、C和E中的存放开口5'。在这种情况下,各转运工具1具有在各种情况下的其基本元件插入套管7、连接部25和物品保持器11的不同实施例。这里示出了如何将插入套管7、连接部25和物品保持器11的各种实施例相互组合以便形成单独地适合于特定移液管4和特定移液管顶部运送器2'的转运工具1。

在插入套管7的内部8具体化为朝向连接部25的圆锥形的情况下,在图4的位置A中示出了插入的转运工具1。因此,此转运工具1特别适合于以摩擦锁紧方式插入到移液管4的接纳端19上,该插入端10具体化为朝向其接纳端19的圆锥形。在这种情况下,移液管4的接纳端19的锥度决定于仅一个周向环状突起14的外直径和在其接纳端19端部的移液管4的外直径。此转运工具1的插入套管7包括加强支杆20(这里未示出颈圈29,参见图1A)。插入套管7自身至少包括一个通气孔28,用于实现插入套管7的内部8中的压力均衡等。通气孔28贯穿插入套管7的侧壁31。插入套管7还可以包括贯穿插入套管7侧壁31的多个通气孔28。在此转运工具1中,连接部25不具有通气孔28,尽管不必将它省略。

在移液管顶部运送器2'的位置A处所示出的转运工具1的物品保持器11具体化为椭圆形的空心体。它包括多个保持装置13,这些保持装置具体化为突起33并且被布置在物品保持器11的外侧32。在这种情况下,具体化为突出部33的这些保持装置13是用于与移液管顶部运送器2'的存放开口5'形成摩擦锁紧的插头连接。就改进的夹持行为而言,物品保持器11另外还可以具体化为开槽(未图示)。

在图4的位置C处所示的插入的转运工具1包括插入套管7,利用该插入套管7可以将转运工具1以形状匹配的方式插入到移液管4的接纳端19上。为了此目的,插入套管7的内部8优选地至少包括一个圆周凹陷21。这些周向凹陷21具体化为与移液管4的环状突起14是互补的,该环状突起14与移液管4的端部相互间隔。然而,插入套管7的内部8具有两个圆周凹陷21,这些圆周凹陷21具体化为与移液管4的两个环状突起14,14'是互补的,这两个环状突起14,14'被布置在移液管4的接纳端19上并且互间隔,这是特别优选的并且图示。以形状匹配方式插入在具有两个相应的的互补周向环状突起的插入套管7内部8的两个圆周凹陷的上方的移液管4的这种形状匹配接纳端19,是用点线表示。

如果利用形状匹配在转运工具1插入套管7与移液系统3移液管4之间形成可释放的插头连接,那么插入套管7的内部8可以具体化为圆柱形,如果这是预先由移液管4的接纳端19的形状所确定。在这种情况下,内部8的第一内直径c将会对应于内部8的第二直径。在图4的位置C中也示出了转运工具1的这种情况。为了更容易地将移液管4经过插入套管7的接纳开口10插入内部8,可以假设插入套管7包括槽40,该槽40从接纳开口10开始而在连接部25的方向上延伸,但不到达连接部25。例如,在这种情况下将此槽40的长度和宽度优选地选择成使得在一个方面可以容易地将移液管4插入插入套管7的内部8,但在这种情况下插入套管7不分开太大而导致移液管4当它再次向上运动时不再保持转运工具1。形状匹配插头连接必须仍然能够形成。另一方面,此槽40可以具体化为它可用作一个或多个通气孔28的替代物,因此当利用其接纳端19将移液管4插入插入套管7时自身实现在插入套管7内部8的压力均衡。

在位置C处示出的转运工具1另外还包括在其插入套管7上的加强支杆20,该插入套管7大体上在整个长度L7上(参见图2)延伸。这种长加强支杆20是用于另外地使插入套管7稳定化,如果它们包括长的槽40而使得它更加易于插入移液管4。对这种加强支杆的长度、宽度和数量的选择是在本领域技术人员的知识范围内。

在位置C中示出的转运工具1的物品保持器11的至少一个保持装置13,如上面在图1至图3中所描述,具体化为大体为球形和开槽。在这种情况下,将它插入移液管顶部运送器2'的存放开口5',该开口5’在移液管顶部运送器2'底侧24的方向上从移液管顶部运送器2'的顶侧23开始圆锥形地分开。

在位置E处示出的插入的转运工具1包括插入套管7,正如图1至图3中3的转运工具1;因此它是用于与移液管4的相应接纳端19形成摩擦锁紧的可释放的插头连接。在这种情况下,通气孔28位于连接部25中。

在位置E中的此转运工具1的物品保持器11至少包括两个保持装置13,这里具体化为指状。在这种情况下,当将物品保持器11插入时,此指状保持装置13完全地贯穿存放开口5',并且这些指中的至少一个是具有限位器的指状止滑钩。

在这种情况下,至少利用此指状止滑钩在物品保持器11与移液管顶部运送器2'之间形成插头连接,因为当把物品保持器11插入存放开口5'时,将止滑钩提供至其底侧24。因此,在指状保持装置13与移液管顶部运送器2'之间形成卡扣连接。

在这三个不同实施例的各实施例中,在各种情况下,当利用其插入套管7将转运工具1插入到移液管4的相应的接纳端19上并且利用其物品保持器11插入移液管顶部运送器2'的存放开口5'中时,插入套管7的套管轴线9、物品保持器11的保持轴线12、和移液管4的纵向轴线彼此同轴地布置。在以下的图5中示出了替代的布置。

图5示出了相对于其物品保持器11的实施例的、根据本发明的转运工具1的其它替代实施例。在图示的这两个实施例中,在各种情况下,转运工具1包括两个物品保持器11,这两个物品保持器11相对于插入套管7的套管轴线9与它们的保持轴线12不同地布置。在图5的左侧示出的转运工具1包括两个物品保持器11,利用连接部25将这两个保持器连接到插入套管7使得第一物品保持器11的保持轴线12(在此图中是右物品保持器11)与套管轴线9轴向的布置并且第二物品保持器11的保持轴线12(在此图中是左物品保持器11)周向地平行于套管轴线9而布置。

在图5右侧中所示的转运工具1还包括两个物品保持器11。然而,在这种情况下,利用连接部25将物品保持器11连接到插入套管7,使得它们的两个保持轴线12轴向地平行于套管轴线9而布置。

具有开槽的大体上为球形的保持装置13的实施例的物品保持器11的变形,被图示为转运工具1的此实施例的一个实例。然而,它可适用于具有两个物品保持器11的本实施例,其中也可以采用of物品保持器11及其至少一个保持装置13的其它变体,只要它们能够与移液管顶部运送器2'的自由存放开口5'形成插头连接。

也可已想到转运工具1不仅包括两个相反,若需要甚至更多的物品保持器11。如果在每个转运工具1中使用两个以上的物品保持器11,那么保持轴线12之间的轴向间距优选地对应于被接纳的移液管顶部运送器2'的直接相邻或对角线相邻的存放开口5'的轴向间距。

如果例如增加可以提升的负荷、或者如果在被承载的相同负荷下减小单独物品保持器11的保持力,那么在每个转运工具1中使用两个以上的物品保持器11是特别优选的。

在一个特别优选的实施例中,转运工具1是由塑料整体地制成。为了使转运工具的性能尽可能地基于可以插入到特定移液管4的接纳端19的孔上的一次性移液管顶部6的性能,优选地将与此一次性移液管顶部6相同的材料用于转运工具1的制造。作为一例,这里提及了聚丙烯,该聚丙烯可以任选地与石墨颗粒混合。从一次性移液管顶部6的制造中了解石墨颗粒的使用以使它们导电。

在一个非常特别优选的实施例中,将转运工具1用作一次性物品。因此,不假设一旦将转运工具1插入移液管顶部运送器2'的至少一个存放开口5',再次从这些存放开口5'中释放出。

在插入套管7的附图中描述了各种实施例,根据需要可以将连接部25、和具有保持装置13的物品保持器11相互组合以形成单独的转运工具1,从而适合于特定的移液管4、以及特定的实验室物品2,例如移液管顶部运送器2'。

如果用于插入到移液系统3的移液管4上的转运工具1的其尺寸和性能大体上适合于已知一次性移液管顶部6的尺寸和性能,那么基本的优点是用于接纳一次性移液管顶部6的装置设置也可以假设用于接纳转运工具1。此外,插入的转运工具1,例如如果它已被用于空移液管顶部运送器2'的重新定位,也可以利用相同的抛弃机构和相同的装置设置将其从移液管4中推挤出。

图6A示出了如何也可以将一次性移液管顶部6的移液系统3的抛弃机构30用于分离插入到移液管4上的转运工具1的可能原理的概要图。在这种情况下,将该情形示于图6A的左侧的第一步骤中,其中将转运工具1插入到移液管4上,另外具有至少5个自由存放开口5'的移液管顶部运送器2'悬挂在其物品保持器11上。移液系统3的抛弃机构30包括分离杆38,并且在这种情况下是在与移液管4相邻的右侧。抛弃机构30围绕轴线(未图示)枢转,因此当该分离结构运动入相应的分离位置时它可以将其分离杆38提供至转运工具1的上边缘(在这种情况下是其颈圈29)。其中必须时分离杆38移动到实际上提供至转运工具1的上边缘以便将工具1从移液管4中推出的枢转方向,是用弯曲的箭头表示。然而,抛弃机构30也可以枢转回到其开始位置,图6中示出了此枢转方向。就分离而言,分离杆38与抛弃机构30一起在移液管4的方向上枢转并且运动入分离位置。随后使移液管4向上运动。在图6A的右侧由直箭头示出了移液管4的该向上运动。

优选地使抛弃机构30的枢转运动和移液管4的向上运动相互适应,以便当移液管4仍然处于向上运动时将分离杆38提供至转运工具1的颈圈29。如果使移液管4向上运动并且抛弃机构30的分离杆38已处在分离位置,那么最初使插入的转运工具也与移液管向上运动,特别是直到其上边缘撞击分离杆38。如果使移液管4进一步向上运动,则不再承载转运工具1,因为它被分离杆38保存在固定的垂直位置。因此,在移液管4进一步向上运动期间,它相对于转运工具1运动,从而将移液管4的接纳端19从转运工具1的插入套管7中经过接纳开口10拉出。因此,将插头连接释放并且转运工具1与联接的移液管顶部运送器2'(或者这里与联接的微孔板2”')从移液管4的接纳端19中向下落出。在图6A的右侧示出了这种情况。

类似地,在图6B中示出了与图6A中相同的抛弃机构30。正如基于现有技术所了解的,抛弃机构30在这里是用于将一次性移液管顶部6插入到移液系统3的移液管4上。抛弃机构30尚未在移液管4的方向上枢转,而是仍然位于其停用位置。为了分离一次性移液管顶部6,而使分离杆38运动进入其分离位置,从而当使移液管4向上移动时,将分离杆38提供至一次性移液管顶部6的上边缘并且在移液管的进一步向上运动期间将一次性移液管顶部6从移液管4中释放出。

将以摩擦锁紧方式插入到接纳端上或者移液管4的接纳端19上的一次性移液管顶部6和转运工具1的该情形示于图6A和图6B中。然而,分离的原理也可适用于以摩擦锁紧方式插入的一次性移液管顶部6和转运工具1。

在基于现有技术也已知的抛弃机构30的一个替代实施例中,不将分离杆38直接地提供至一次性移液管顶部6的上边缘或转运工具1,而是提供至被布置在移液管4上的适配壳的上边缘(未图示)并且将其关闭。该适配壳可相对于移液管4自身而弹性运动。因此,在这种情况下,抛弃机构的分离杆38被布置成高于移液管4的接纳端19。如果分离杆38枢转入分离位置并且利用机械手驱动器使移液管4向上运动,则将分离杆38提供至适配壳的上边缘并且保持它并且将外套管41布置成在特定垂直位置的下方。如果然后使移液管4进一步向上运动,那么最初插入的转运工具1或者最初插入的一次性移液管顶部6也最初利用适配壳和外套管41而被保持在特定的垂直位置,特别是直到将接纳端19从插入套管7的内部8拉出足够的距离从而释放插头连接并且使转运工具1或插入的移液管顶部6从接纳端19中落出因此从移液管4中落出。

图7示出了根据本发明的两个转运工具1的垂直剖视图,各转运工具具有用于形成粘结剂结合的物品保持器11。

图7A示出了具有环状粘合装置35'的第一变体,将该粘合装置提供至基本上垂直于套管轴线9而对准的平直保持板35。以前被提供至保持板35以及微孔板盖2”的平整表面42的采用压敏胶形式的粘合装置35'提供微孔板盖2”与转运工具1保持板35之间的支持连接。将转运工具1插入到移液管4的接纳端19上,正如已结合图1至图3而图示说明的,其中将移液管4插入转运工具1的插入套管7达插入深度h'。物品保持器11的保持轴线12与移液管4的纵向轴线16彼此同轴地布置。利用此粘结剂结合而提供的转运工具/微孔板盖组合1、2”可以利用移液系统3的移液管4而转运并且被放置在此移液系统3的移液管4的工作区中的任意位置并根据需要被再次接纳。因此,能够经常任意地提升将微孔板盖2”从微孔板2”'中提升出并且再次借助于移液管4将它们放置在微孔板2”'上。

工具运送器37的优选位置是用双短划线表示。在钢印状转运工具的情况下,工具运送器37是优选的,其设计类似于钢印运送器的形状(未图示,但在本质上对于任何人都是已知的)。

图7B示出了具有圆形或正方形粘合装置35'的第二变体,将该粘合装置提供至基本上垂直于套管轴线91而对准的平直保持板35。此保持板35也是转运工具1的连接部25。转运工具1已被移液系统3的移液管4(参见图7A)所接纳,转运工具1现在仍然位于工具运送器37中,在该工具运送器37上运转工具1与其加强支杆20一起处于静止状态。以前用第一粘结剂侧胶粘到保持板35上的采用干粘结剂形式的粘合装置35'仍然被保护膜43覆盖在第二粘结剂侧,该保护膜43相应地被紧固在工具运送器37上。如果现在将移液管4从工具运送器37中拉出,那么保护膜43与粘合装置35'的第二粘结剂侧分离并且仍然返回到工具运送器37中。利用弹性保护膜43或者在其中的横向折叠而使保护膜43与粘合装置35'的分离变得更加容易,因为确保分离所需的保护膜带的增加长度。随后,可以使移液管4与转运工具1一起运动到任意的实验室物品2(这里未图示)并且可以在其平整表面42的区域中降低。通过轻轻地将粘合装置35'按压在此平整表面42上,而在转运工具1与实验室物品2之间形成承载负荷的粘结剂结合。物品保持器11的保持轴线12与移液管4的纵向轴线16彼此同轴地布置。可以转运利用移液系统3的移液管4转运由此粘结剂结合所提供的工具/实验室物品组合1,2并且将其放置在此移液系统3的移液管4的工作区中的任意位置并且根据需要再次接纳。在转运工具1与实验室物品2之间的粘结剂结合通常可以不与移液系统3分离,因此通常用胶合的转运工具1来处理实验室物品2。

图8示出了根据本发明的两个转运工具1的垂直横剖面,各自具有用于形成磁性连接的物品保持器11。

图8A示出了具有采用圆柱形永久磁体形式的整体式磁装置36'的第一变体,利用其后侧将该永久性磁体紧固(例如,胶合)在转运工具1的连接部25上。优选地用转运工具1的材料包围永久磁体(未图示)以便对其加以保护,因此永久磁体也可以采用注塑方法由聚丙烯背部注塑而制成,因此可以连接到转运工具1的材料。用转运工具1的聚丙烯对永久磁体进行挤出涂布是特别优选的,其中在永久磁体的向下取向的前侧有一薄层的大约0.5mm至0.1mm聚丙烯是优选的,从而不过分地减小其吸力(未图示)。永久磁体优选地具有大的磁场强度,并且通常包含稀土元素,例如钐、钴和/或钕。转运工具1已被移液系统3的移液管4(参见图7B)接纳,转运工具1现在仍然位于工具运送器37中,利用其加强支杆20将转运工具1支撑在工具运送器37上。可替代地,转运工具1可以利用永久磁体向下竖立在工具运送器37上,其中然后仅后者仍然具有稳定化功能并且防止转运工具1落出或滑走。物品保持器11的保持轴线12与移液管4的轴向轴线16彼此同轴地布置。利用转运工具1可以将移液管4从工具运送器37中提升出,运动至任意的实验室物品2(这里未图示),并且在其平整表面42的区域降低。被接纳的实验室物品2的平整表面42优选地层用由可磁化材料44(例如,铁、镍、或铁/镍合金)所制成的箔进行层压或覆盖。通过使转运工具1降低到此平整表面42上,而在转运工具1的永久磁体与实验室物品2的可磁化材料44之间形成承载负荷的磁性连接。可以用移液系统3的移液管4来转运由此磁性连接所提供的转运工具/实验室物品组合并且放置在此移液系统3的移液管4的工作区中的任意位置并且根据需要再次接纳。

图8B示出了具有采用圆形或正方形带状磁体形式的磁性装置36'的第二变体,该带状磁体附接(例如,胶合)到平直的保持板35上,该保持板35是大体上垂直于套管轴线9而对准。此保持板35也是转运工具1的连接部25。例如,此保持板35优选地具有显著大于连接部25的面积,因为经验已证明带状磁体具有低于圆柱形永久磁体的磁场强度。转运工具1已被移液系统3的移液管4接纳并且已在转运工具1与微孔板盖2”的表面42上的可磁化材料44(例如,具有铁、镍、或铁/镍合金的箔)之间形成承载负荷的磁性连接。可替代地,用第二带状磁体(未图示)对被接纳的实验室物品2的平整表面42进行层压。可以利用移液系统3的移液管4来转运由此磁性连接所提供的转运工具/实验室物品组合1,2并且放置在此移液系统3的移液管4的工作区中的任意位置并根据需要再次接纳。用双点划线表示工具运送器37的优选位置。在钢印形状转运工具的情况下,其设计类似于钢印运送器形状的工具运送器37是优选的(未示出,但在本质上对于任何人是已知的)。

转运工具1与实验室物品2之间的磁性连接通常可以再次手动地或自动地被移液系统3分开,其中将实验室物品2紧固防止其侧向移动,然后将转运工具1从实验室物品2的可磁化材料44中侧向地拉开,例如在大体水平方向上。转运工具1的此简单重复使用是磁性连接的显著优点,并且允许仅对实验室物品2进行处理(必要时)。

在用于处置的废物溜槽上的使用之后,可以将作为一次性物品的移液管顶部6分离。然而,为了重复使用,也可以将移液管顶部6插入回到移液管顶部运送器2'的空的存放开口5'中,直到加强支杆26位于在移液管顶部运送器2'的上边缘上方的数毫米处。然后,分别将移液管顶部6“分离”或重新设置,如图6B所示。如果将相应的移液管顶部6用于分配缓冲溶液(例如但不是样品),那么重新设置和重新使用将是必须的。可以将相同的基本机构应用于其它实验室物品2的定位放置和重新使用,例如微孔板2”'的盖、凹槽等。

相同的附图标记是指代本发明的相应元件,尽管在各种情况下未具体地提及。尽管许多图示的实例是指移液管顶部端运送器2',但结合根据本发明的转运工具1及其使用而获得的所有结果和限定的特征均可以类似地用于接纳、转运、放置或分离实际上任意的实验室物品2。

附图标记的列表

1 转运工具

2 实验室物品

2' 移液管顶部运送器

2” 微孔板盖

2”' 微孔板

3 移液系统

4 移液管

5 开口

5' 存放开口

5” 2”'的壁

6 移液管顶部

7 插入套管

8 7的内部

9 套管轴线

10 7的接纳开口

11 物品保持器

12 11的保持轴线

13 保持装置

14,14' 环状突起

15 6的轴向轴线

16 4的轴向轴线

17 6的接纳开口

18 1的颈部

19 4的接纳端

20,20' 1的加强支杆

21 14的凹陷

22 槽

23 2,2',2”的顶侧

24 2,2',2”的底侧

25 连接部

26 6的加强支杆

27 6的内部

28 通气孔

29 7的颈圈

30 抛弃机构

31 7的侧壁

32 11和13的外侧

33 突起

34 7的外侧

35 保持板

35' 粘合装置

36 保持套管

36' 磁性装置

37 工具运送器

38 分离杆

39 19的上边缘

40 7的槽

41 移液管4的外套管

42 2,2,2”的平整表面

43 保护膜

44 可磁化材料

a 13的最大外直径

b 25的最小外直径

c 8的第一内直径

d 8的第二内直径

e 5,5'的最小内直径

f,f' 5,5'的外内直径

g 1的插入深度

h,h' 4的插入深度

i 14的外直径

k 14'的外直径

l 长度(l6,l7,l11,l13,l14-14’,l25,l35,le)

m 6的第一内直径

n 6的第二内直径

o 6的第一外直径

p 6的第二外直径

q 19的外直径

r 37的存放开口的内直径

再多了解一些
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