CH710352A2 - Disposable container for mixing, homogenizing, extracting, fractionating or slurring of sample material. - Google Patents

Disposable container for mixing, homogenizing, extracting, fractionating or slurring of sample material. Download PDF

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CH710352A2
CH710352A2 CH01743/14A CH17432014A CH710352A2 CH 710352 A2 CH710352 A2 CH 710352A2 CH 01743/14 A CH01743/14 A CH 01743/14A CH 17432014 A CH17432014 A CH 17432014A CH 710352 A2 CH710352 A2 CH 710352A2
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CH01743/14A
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Gregor Bucher Franz
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Franz G Bucher
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Abstract

Der Einwegbehälter zum Mischen, Homogenisieren, Extrahieren, Fraktionieren oder Aufschlämmen von Probenmaterial umfasst eine Abdeckungseinheit, die als Niederpresser für im Behälter befindliche Stoffe (36) ausgebildet ist. Der Niederpresser, bestehend aus einem Spiralzylinder (3) und einem Stössel (4), ist gegenüber dem Röhrchen drehbar gelagert. Durch Drehen des Niederpressers werden die Stoffe (36) und Flüssigkeiten (35) zwischen den Reibflächen am Stössel (14) und Röhrchenboden (15) gepresst und gerieben. Im Behälter entsteht während der Verarbeitung kein Überdruck und das Austreten von Aerosolen ist somit gebannt.The disposable container for mixing, homogenizing, extracting, fractionating, or slurrying sample material comprises a cover unit configured as a container-in-container depressant (36). The Niederpresser, consisting of a spiral cylinder (3) and a plunger (4), is rotatably mounted relative to the tube. By turning the Niederpressers the substances (36) and liquids (35) between the friction surfaces on the plunger (14) and tube bottom (15) are pressed and rubbed. The container does not generate any overpressure during processing and aerosols are banned.

Description

[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Einwegmischer, -homogenisator, -extrahierer, -fraktionierer oder -aufschlämmer gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a disposable mixer, -homogenisator, -extrahierer, -fraktionierer or -aufschlämmer according to the preamble of claim 1.

[0002] Im Laborbetrieb sind verschiedene mehrfach einsetzbare Vorrichtungen zum Mischen, Homogenisieren, Extrahieren, Fraktionieren oder Aufschlämmen von meist in Kleinmengen zu bearbeitenden Stoffen, insbesondere infektiösen, übelriechenden, chemisch aggressiven oder steril zu haltenden Stoffen, bekannt. Diese Vorrichtungen müssen aus Kreuzkontaminationsgründen nach jedem Gebrauch aufwendig gereinigt werden. Aus der Patentliteratur sind auch einige Einweg-Vorrichtungen bekannt, die aber den Nachteil beinhalten, dass diese Vorrichtungen entweder nicht dicht gegen Aerosole sind oder hartes biologisches Probenmaterial mit Flüssigkeit nicht oder nur mit Hilfsmaterialen (z.B. Beads) bearbeiten können. In the laboratory various reusable devices for mixing, homogenizing, extracting, fractionating or slurrying of mostly in small quantities to be processed substances, especially infectious, malodorous, chemically aggressive or sterile substances to be kept known. These devices must be thoroughly cleaned after each use for Kreuzkontaminationsgründen. Some disposable devices are also known in the patent literature, but have the disadvantage that these devices are either impervious to aerosols or can not handle hard biological sample material with liquid or only auxiliary materials (e.g., beads).

[0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Einwegmischer, -homogenisierer, -extrahierer, -fraktionierer oder -aufschlämmer zu schaffen, mit welchem unter Verschluss des Labor-Testgerätes eine vollständige Homogenisation, Fraktionierung oder Durchmischung von mischbaren Stoffen und Flüssigkeiten unter Einhaltung einer bestimmten Korngrösse ermöglicht wird und die mischbaren Stoffe nicht schädigend erwärmt oder sogar erhitzt. Starting from this prior art, it is an object of the present invention to provide a disposable mixer, homogenizer, -extractor, -fraktionierer or -aufschlämmer, with which under closure of the laboratory tester complete homogenization, fractionation or mixing of miscible substances and liquids while maintaining a certain grain size is made possible and the miscible substances not damaged or even heated.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Einwegmischer, -homogenisator, -extrahierer, -fraktionierer oder -aufschlämmer gemäss den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben. This object is achieved according to the invention by a disposable mixer, homogenizer, -extractor, -fraktionierer or -aufschlämmer according to the features of claim 1. Advantageous embodiments are described in the dependent claims.

[0005] Durch den erfindungsgemässen Aufbau der Vorrichtung gelingt es, nach dem Einbringen des zu bearbeitenden Stoffes in den Behälter, z.B. bereits vor Ort, wo der Stoff anfällt, dessen Verarbeitung vollständig hermetisch und von der Aussenwelt abgeschlossen innerhalb der Vorrichtung durchzuführen und anschliessend das Produkt aus der Verarbeitung dem Gerät zu entnehmen. Die Vorrichtung kann für unterschiedliche Arbeiten eingesetzt werden. In der Handhabung besteht das Labor-Testgerät im Wesentlichen aus zwei Teilen, einem Basisbehälter (Röhrchen) und einem Deckel mit integriertem Stössel. Der Basisbehälter besteht aus einem zylindrischen Röhrchen mit Aussengewinde. Unterhalb des Aussengewindes ist ein Rückhalter für die Zentrifugierung angebracht. Aussen im Röhrchenboden ist eine Sechskant-Kupplungsöffnung angebracht. Im Innern des Röhrchens ist der Röhrchenboden als Reibfläche ausgebildet. Diese Reibfläche kann eben, konisch oder kreissegmentförmig ausgeführt sein und enthält radial angeordnete Reibrippen. By the inventive construction of the device succeeds after the introduction of the substance to be processed into the container, e.g. already on site, where the material is produced, its processing completely hermetic and completed by the outside world inside the device and then remove the product from the processing of the device. The device can be used for different jobs. In terms of handling, the laboratory test device essentially consists of two parts, a basic container (tube) and a lid with integrated plunger. The basic container consists of a cylindrical tube with external thread. Below the external thread a retainer for centrifugation is attached. Outside in the tube bottom is a hexagon coupling opening attached. Inside the tube of the tube bottom is formed as a friction surface. This friction surface can be flat, conical or circular segment-shaped and contains radially arranged friction ribs.

[0006] Die Abdeckung des Röhrchens besteht aus drei Teilen: einem Deckel mit Innengewinde und zentrischer Öffnung für den Antriebsdurchlass, einem Zylinder mit spiralförmiger Aussparung für den vertikalen und radialen Vorschub und dem eigentlichen Stössel. Diese drei Teile sind lose miteinander verbunden (vormontiert) und bilden eine Einheit, d.h. zum Aufsetzen und Entfernen der Abdeckung wird lediglich die Aussenwand des Deckels berührt. Der Boden des Stössels hat ebenfalls eine Reibfläche mit radial und zusätzlich Spiral angeordneten Reibrippen. Der Boden des Stössels kann entweder flach, konisch oder kreissegmentförmig ausgebildet sein. Die spiralförmig angeordneten Rippen in der Reibfläche des Stössels können die gleiche Höhe wie die radial angeordneten haben oder können zum Zwecke einer schonenden Behandlung des Probenmaterials (z.B. lebendes Zellmaterial) etwas höher sein, so dass die radial angeordneten Reibrippen im Röhrchenboden die ebenfalls radial angeordneten Reibrippen im Stösselboden nicht berühren. Die beiden Reibflächen können anstelle der Reibrippen auch andere abrasive Strukturen aufweisen, z. B. matrixförmig oder kreisförmig angeordnete Pyramiden. The cover of the tube consists of three parts: a lid with internal thread and centric opening for the drive passage, a cylinder with a spiral recess for the vertical and radial feed and the actual ram. These three parts are loosely connected (preassembled) and form a unit, i. for putting on and removing the cover, only the outer wall of the lid is touched. The bottom of the plunger also has a friction surface with radially and additionally arranged spiral friction ribs. The bottom of the plunger may be formed either flat, conical or circular segment. The spirally arranged ribs in the friction surface of the plunger may have the same height as the radially arranged or may be slightly higher for the purpose of gentle treatment of the sample material (eg living cell material), so that the radially arranged friction ribs in the tube bottom which also radially arranged friction ribs in Do not touch the plunger bottom. The two friction surfaces may have other abrasive structures instead of the friction ribs, z. B. matrix-shaped or circular pyramids arranged.

[0007] Für die hermetische Verschliessung des Behälters wird der Deckel fest angezogen, wobei der der Deckel den Wulstrand des Spiralzylinders auf den Röhrchenrand drückt. Während der Verarbeitungsphase ist der Deckel lose und der obere Antrieb oder Festhalter drückt den Spiralzylinder auf den Röhrchenrand. Somit ist gewährleistet, dass keine Flüssigkeit und Aerosole dem Behälter entweichen können. For the hermetic closure of the container, the lid is tightened, wherein the lid presses the bead of the spiral cylinder on the tube edge. During the processing phase, the lid is loose and the upper drive or retainer presses the spiral cylinder onto the tube rim. This ensures that no liquid and aerosols can escape from the container.

[0008] Der radiale Antrieb an der Sechskant-Kupplungsöffnung ist oben und die zweite Sechskant-Kupplungsöffnung unten dient dazu, das Röhrchen radial und vertikal gegen Verschiebung nach unten zu blockieren. Anstelle der beiden Sechskant-Kupplungsöffnungen können auch andere polygone Ausformungen sein. Der Antrieb oder in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung des Behälters, wird bei der Bearbeitung des Stoffes nicht verschmutzt und muss daher nicht gereinigt werden. The radial drive at the hexagonal coupling opening is at the top and the second hexagonal coupling opening at the bottom serves to block the tube radially and vertically against displacement downwards. Instead of the two hexagonal coupling openings may be other polygonal formations. The drive or in another embodiment of the invention of the container is not contaminated during the processing of the substance and therefore does not need to be cleaned.

[0009] Der erfindungsgemässe Einwegmischer mit vordosierter Flüssigkeit kann beispielsweise direkt bei einem Patienten zu Hause nach Entnahme von z.B. Stuhlprobe oder in einem Schlachthof nach Entnahme von Gewebeproben aus Tieren oder forensischen Proben im Feld mit diesen gefüllt und so das Probenmaterial unter sterilen Bedingungen ins Labor gebracht werden. Der Einwegmischer ermöglicht es auch, den darin bearbeitete Inhalt stets hermetisch zu schliessen, die Fraktion nach dem Fraktionieren oder Mischen im Mischer zu belassen, dort Inkubieren (Wachsen) lassen und erst später zur Analyse zu entnehmen. Damit wird auch verhindert, dass das zu untersuchende Gewebe zwischen dem Fraktionieren und der Untersuchung von einem Gefäss zum andern gefördert werden muss. The disposable liquid disposable mixer according to the invention can be used, for example, directly in a patient at home after removal of e.g. Stool sample or in a slaughterhouse after taking tissue samples from animals or forensic samples in the field filled with them and the sample material are brought under sterile conditions to the laboratory. The disposable mixer also makes it possible to hermetically close the contents processed therein, leave the fraction in the mixer after fractionating or mixing, leave it to incubate (grow) and remove it later for analysis. This also prevents the tissue to be examined from being transferred from one vessel to another between fractionation and examination.

[0010] In Fig. 1 ist der Vorschub des Stössels mittels eines spiralförmigen Ausschnitts vorgesehen. Wird der Spiralzylinder mittels Antrieb gedreht, so muss der Stössel, bedingt durch die beiden Nocken, ebenfalls mitdrehen oder er verschiebt sich in vertikaler Richtung bis die beiden Reibflächen sich berühren. Die vertikale Verschiebung des Stössels kann durch gezielte, ruckartige Winkelbeschleunigungen des Antriebs in beide Richtungen zusätzlich unterstützt werden. Die vertikale Kraft des Stössels auf das Probenmaterial hängt aber grundsätzlich von der Steigung der Spirale ab. Durch den erfindungsgemässen Aufbau des Behälters entsteht durch die Verschiebung des Stössels innerhalb des Röhrchens keine Druckänderung, auch nicht gegenüber der Aussenwelt. Das zu verdrängende Flüssigkeits- oder Gasvolumen strömt, in Abhängigkeit des gewünschten Abstandes zwischen Reibflächenrand des Stössels und der Innenwand des Röhrchens, mit gewünschter Fraktionsgrösse an diesem Spalt vorbei. Senkt sich der Stössel und muss Flüssigkeit verdrängen, so fliesst nur das Material mit gewünschter Fraktionsgrösse in den oberen Bereich zwischen Röhrchenwand und Stössel. Der Stössel hat vorteilhaft mehrere Öffnungen über der Reibfläche, so dass auch der Innenbereich des Stössels als Pufferzone für die Flüssigkeitsaufnahme dient. In Fig. 1, the feed of the plunger is provided by means of a spiral cutout. If the spiral cylinder is rotated by means of a drive, then the plunger must also rotate as a result of the two cams or it shifts in the vertical direction until the two friction surfaces come into contact. The vertical displacement of the ram can be additionally supported by targeted, jerky angular acceleration of the drive in both directions. However, the vertical force of the plunger on the sample material basically depends on the pitch of the spiral. Due to the inventive construction of the container caused by the displacement of the plunger within the tube no pressure change, not even with respect to the outside world. The liquid or gas volume to be displaced flows past this gap, depending on the desired distance between the frictional surface edge of the plunger and the inner wall of the tube, with the desired fraction size. If the plunger sinks and has to displace liquid, only the material with the desired fraction size flows into the upper area between the tube wall and the plunger. The plunger advantageously has a plurality of openings over the friction surface, so that the inner region of the plunger serves as a buffer zone for the liquid absorption.

[0011] In Fig. 10 ist ein alternativer vertikaler Stösselvorschub vorgesehen. Der Stössel selbst ist vertikal grundsätzlich frei beweglich innerhalb des Gleitbereichs der Gleitkupplung. Das Aussengewinde des Stössels berührt die Innenwandung des Röhrchens nur leicht und muss sich somit bei einer radialen Bewegung der Gleitkupplung nicht zwangsläufig vertikal verschieben. Werden aber nun die beiden Pressschalen in radialer Richtung auf das Röhrchen gepresst, so verformt sich der Innenkreisdurchmesser des Röhrchens zu einer leicht ovalen Form und bietet dem Aussengewinde des Gewindestössels einen Reibungswidertand entgegen, der die vertikale Kraft und Bewegung des Gewindestössels beeinflusst. Aufgrund des robusten Aufbaus des Behälters werden somit selbst bei geringer Drehzahl grosse vertikale und radiale Kräfte zwischen den beiden Reibflächen aufgebaut. Der Flüssigkeitsvolumen- resp. Gasvolumen-Austausch zwischen den beiden Reibflächen geschieht durch das Feingewinde und die speziell dafür eingesetzten axialen Aussparungen am Aussengewinde. In Fig. 10, an alternative vertical ram feed is provided. The plunger itself is basically free to move vertically within the sliding area of the sliding coupling. The outer thread of the plunger touches the inner wall of the tube only slightly and thus does not necessarily have to move vertically with a radial movement of the sliding coupling. But if now the two pressing shells pressed in the radial direction on the tube, the inner circle diameter of the tube deformed to a slightly oval shape and provides the external thread of the threaded ram a Reibungswidertand contrary, which affects the vertical force and movement of the threaded ram. Due to the robust construction of the container thus large vertical and radial forces between the two friction surfaces are built even at low speed. The liquid volume resp. Gas volume exchange between the two friction surfaces is done by the fine thread and the specially used axial recesses on the external thread.

[0012] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen <tb>Fig. 1<SEP>eine Frontansicht des Behälters <tb>Fig. 2<SEP>eine Schnittansicht des Behälters <tb>Fig. 3<SEP>eine dreidimensionale Ansicht des Deckels <tb>Fig. 4<SEP>eine Schnittansicht des Deckels <tb>Fig. 5<SEP>eine dreidimensionale Ansicht des Spiralzylinders <tb>Fig. 6<SEP>eine dreidimensionale Ansicht des Stössels <tb>Fig. 7<SEP>eine Aufsicht auf die Reibfläche im Röhrchenboden <tb>Fig. 8<SEP>eine Untersicht auf die Reibfläche am Stösselboden <tb>Fig. 9<SEP>eine dreidimensionale Ansicht des Röhrchens <tb>Fig. 10<SEP>eine Frontansicht des Behälters mit Gleitkupplung und Gewindestössel <tb>Fig. 11<SEP>eine Frontansicht des geschlossenen Behälters mit Gleitkupplung und Gewindestössel (beide Teile nicht sichtbar) und allen Antriebseinheiten <tb>Fig. 12<SEP>eine dreidimensionale Darstellung der Gleitkupplung <tb>Fig. 13<SEP>eine dreidimensionale Darstellung des Gewindestössels <tb>Fig. 14<SEP>eine dreidimensionale Darstellung der Gleitkupplung <tb>Fig. 15<SEP>eine dreidimensionale Darstellung eines klassischen Deckels mit Dichtlippen ohne Membrane <tb>Fig. 16<SEP>eine dreidimensionale Darstellung eines Deckels mit Dichtlippen und perforierter Membrane <tb>Fig. 17<SEP>eine Aufsicht auf den Deckel mit perforierter Membrane <tb>Fig. 18<SEP>eine Aufsicht auf den Spiralzylinder mit perforierter Membrane in der Sechskant-Kupplungsöffnung <tb>Fig. 19<SEP>eine dreidimensionale Darstellung des Antriebs mit Sechskantkupplung und Absenkbegrenzungsrand <tb>Fig. 20<SEP>Pressschale rechtsReference to an illustrated embodiment, the invention will be explained in more detail. Show it <Tb> FIG. 1 <SEP> a front view of the container <Tb> FIG. 2 <SEP> is a sectional view of the container <Tb> FIG. 3 <SEP> a three-dimensional view of the lid <Tb> FIG. 4 <SEP> is a sectional view of the lid <Tb> FIG. 5 <SEP> a three-dimensional view of the spiral cylinder <Tb> FIG. 6 <SEP> a three-dimensional view of the ram <Tb> FIG. 7 <SEP> a top view of the friction surface in the tube bottom <Tb> FIG. 8 <SEP> a bottom view of the friction surface on the plunger bottom <Tb> FIG. 9 <SEP> a three-dimensional view of the tube <Tb> FIG. 10 <SEP> a front view of the container with sliding coupling and threaded stem <Tb> FIG. 11 <SEP> a front view of the closed container with sliding coupling and threaded bolt (both parts not visible) and all drive units <Tb> FIG. 12 <SEP> a three-dimensional representation of the sliding coupling <Tb> FIG. 13 <SEP> a three-dimensional representation of the threaded stem <Tb> FIG. 14 <SEP> a three-dimensional representation of the sliding coupling <Tb> FIG. 15 <SEP> A three-dimensional representation of a classic lid with sealing lips without membrane <Tb> FIG. 16 <SEP> a three-dimensional representation of a lid with sealing lips and perforated membrane <Tb> FIG. 17 <SEP> a top view of the lid with perforated membrane <Tb> FIG. 18 <SEP> a top view of the spiral cylinder with perforated diaphragm in the hexagon coupling opening <Tb> FIG. 19 <SEP> a three-dimensional representation of the drive with hexagonal coupling and lowering limit edge <Tb> FIG. 20 <SEP> Press shell on the right

[0013] In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein La bortest-Gerät, im Folgenden kurz Behälter 1 genannt, mit einer vormontierten Abdeckungseinheit, bestehend aus einem Deckel 2, einem Spiralzylinder 2 und einem Stössel 4, dargestellt. Die Vormontage der Abdeckungseinheit wird vorteilhaft beim Produzenten durchgeführt. Dabei wird der Stössel 4 in den Spiralzylinder 3 eingeführt. Für die Einführung der seitlichen Führungsnocken 12 in den spiralförmigen Führungsschlitz 37 ist im Spiralzylinder 3 ein Hilfsschnitt 11 vorgesehen, der eine einseitige Ausweitung dieser Partie auf den axialen Nockendurchmesser zulässt. In Fig. 1 and Fig. 2 is a La bortest device, hereinafter referred to briefly container 1, with a preassembled cover unit, consisting of a cover 2, a spiral cylinder 2 and a plunger 4, is shown. The pre-assembly of the cover unit is advantageously carried out at the producer. In this case, the plunger 4 is inserted into the spiral cylinder 3. For the introduction of the lateral guide cam 12 in the spiral guide slot 37, an auxiliary section 11 is provided in the spiral cylinder 3, which allows a unilateral expansion of this lot to the axial cam diameter.

[0014] Der Innendurchmesser des Röhrchens 5 und Aussendurchmesser des Stössels 4 sind in der Funktionsweise so bemessen, dass sich der Spiralzylinder 3 im Röhrchen 5 gerade noch frei drehen lässt und die Nocken 12 nicht aus dem spiralförmigen Führungsschlitz 37 springen können. The inner diameter of the tube 5 and outer diameter of the plunger 4 are dimensioned in the operation so that the spiral cylinder 3 in the tube 5 just can rotate freely and the cam 12 can not jump out of the spiral guide slot 37.

[0015] Die Bedienungsperson füllt durch die Öffnung 38 des Röhrchens Flüssigkeit 35 (z.B. Enzym) und zu bearbeitendes Probenmaterial 36 ein. Dann wird die integrierte Abdeckung (Deckel 2 mit Spiralzylinder 3 und Stössel 4) aufgesetzt. Für den Transport und die Lagerung des geschlossenen Behälters 1 wird der Deckel 2 hermetisch dicht zugedreht. Für die Bearbeitung (Homogenisation, Mischung, Extrahierung, Fraktionierung und Aufschlämmung) wird der Behälter 1 vertikal mit der Sechskant-Kupplungsöffnung 7 auf den Sechskant-Rückhalter 26 gesetzt und der Antrieb 22 soweit vertikal abgesetzt, bis die Sechskantkupplung 23 in Sechskant-Kupplung 8 vollständig einrastet und einen leichten Druck auf den Wulstrand 28 ausübt. Dann wird der Deckel 2 manuell oder durch die Antriebseinheit 22 (nicht eingezeichnet) um ca. eine halbe Umdrehung gelockert. Anschliessend beginnt der Antrieb 22 mit den gewünschten radialen Umdrehungen in beide Richtungen. Nach Abschluss der Homogenisation oder Fraktionierung kann der Antrieb 22 zusätzlich noch periodische Winkelbeschleunigungen (in der Darstellung des Spiralzylinders 3) im Uhrzeigersinn (von oben betrachtet) durchführen. Dadurch wird der Stössel nach oben angehoben und entleert gleichzeitig die Flüssigkeits-Pufferzone innerhalb des Stössels durch die Löcher 13. Bevor der Behälter 1 dem Antrieb entnommen wird, kann der Deckel 1 manuell oder maschinell wieder hermetisch dicht angezogen werden. Für die Entnahme des verarbeiteten Produkts aus dem Röhrchen 5 wird der Deckel 1 mitsamt Spiralzylinder 3 und Stössel 4 aus dem Röhrchen 5 entfernt und mittels Pipette und Pipettenspitze (nicht gezeichnet) entnommen. Die Abdeckung des Behälters 1 kann für weitere Arbeitsprozesse (Zentrifugierung oder Lagerung) durch einen klassischen Röhrchen-Deckel 39 ohne zentrische Öffnung oder Deckel 41 mit perforierter 43 Membrane 42 hermetisch dicht geschlossen werden. The operator fills in fluid 35 (e.g., enzyme) and sample material 36 to be processed through port 38 of the tube. Then the integrated cover (lid 2 with spiral cylinder 3 and ram 4) is placed. For the transport and storage of the closed container 1, the lid 2 is turned off hermetically sealed. For processing (homogenization, mixing, extraction, fractionation and slurry), the container 1 is placed vertically with the hexagonal coupling opening 7 on the hexagonal retainer 26 and the drive 22 as far as vertically offset until the hexagonal coupling 23 in hexagonal coupling 8 completely engages and exerts a slight pressure on the bead 28. Then, the lid 2 is manually or by the drive unit 22 (not shown) loosened by about half a turn. Subsequently, the drive 22 begins with the desired radial revolutions in both directions. After completion of the homogenization or fractionation, the drive 22 may additionally perform periodic angular accelerations (in the illustration of the spiral cylinder 3) in a clockwise direction (viewed from above). As a result, the plunger is lifted upwards and at the same time empties the liquid buffer zone inside the plunger through the holes 13. Before the container 1 is removed from the drive, the cover 1 can be tightened hermetically again manually or by machine. For the removal of the processed product from the tube 5, the cover 1 is removed together with the spiral cylinder 3 and tappet 4 from the tube 5 and removed by pipette and pipette tip (not shown). The cover of the container 1 can be hermetically sealed for further work processes (centrifugation or storage) by a conventional tube lid 39 without centric opening or lid 41 with perforated 43 membrane.

[0016] Für spezielle Prozesse kann der Boden der Sechskant-Kupplungsöffnung 8 im Spiralzylinder 3 mit einer durchstechbaren, perforierten 43 Membrane 42 ausgerüstet sein, wobei dann die Sechskantkupplung 23 einen zusätzlichen Absenkungsbegrenzungsrand 44 aufzuweisen hat, damit die Sechskantkupplung 23 die Membrane 42 nicht beschädigt. Die Membrane 42 kann mit einer Pipettenspitze durchstochen werden und das verarbeitete Produkt teilweise oder ganz aus dem Röhrchen 5 entnommen werden. Die Membrane 42 schliesst sich anschliessend wieder von selbst. For special processes, the bottom of the hexagonal coupling opening 8 may be equipped in the spiral cylinder 3 with a pierceable, perforated 43 membrane 42, in which case the hexagonal coupling 23 has an additional Absenkungsbegrenzungsrand 44 so that the hexagonal coupling 23, the diaphragm 42 is not damaged. The membrane 42 can be pierced with a pipette tip and the processed product can be partially or completely removed from the tube 5. The membrane 42 closes then again by itself.

[0017] Mit dem Sechskantrückhalter 26 kann auch das zu verarbeitende Probenmaterial 36 und die Flüssigkeit 35 im Röhrchen erwärmt werden, z.B. auf 37 Grad Celcius für die Inkubation von lebenden Zellen oder anderen biologischen Materialien. With the hexagonal retainer 26, also the sample material 36 to be processed and the liquid 35 in the tube can be heated, e.g. at 37 degrees Celcius for incubation of live cells or other biological materials.

LegendeLegend

[0018] <tb>1<SEP>Behälter <tb>2<SEP>Deckel <tb>3<SEP>Spiralzylinder <tb>4<SEP>Stössel <tb>5<SEP>Röhrchen <tb>6<SEP>Aussengewinde <tb>7<SEP>Sechskant-Kupplungsöffnung unten <tb>8<SEP>Sechskant-Kupplungsöffnung oben <tb>9<SEP>Innengewinde <tb>10<SEP>Öffnung im Deckel <tb>11<SEP>Assemblierungshilfschnitt <tb>12<SEP>Antriebsnocken <tb>13<SEP>Öffnung für Flüssigkeit <tb>14<SEP>Reibfläche am Stössel <tb>15<SEP>Reibfläche im Röhrchenboden <tb>16<SEP>Radialrippe <tb>17<SEP>Spiralförmige Rippe <tb>18<SEP>Linearantrieb rechts <tb>19<SEP>Linearantrieb links <tb>20<SEP>Gleitkupplung <tb>21<SEP>Gewindestössel <tb>22<SEP>Antrieb <tb>23<SEP>Sechskantkupplung <tb>24<SEP>Pressklotz rechts <tb>25<SEP>Pressklotz links <tb>26<SEP>Sechskantrückhalter <tb>27<SEP>Sechskant-Kupplungsöffnung <tb>28<SEP>Wulstrand <tb>29<SEP>Vierkant-Kupplungsöffnung <tb>30<SEP>Reibfläche <tb>31<SEP>Radialrippe <tb>32<SEP>Flüssigkeitsdurchlass <tb>33<SEP>Gewinde <tb>34<SEP>Rückhalter für Zentrifugierung <tb>35<SEP>Flüssigkeit <tb>36<SEP>Probenmaterial <tb>37<SEP>spiralförmiger Führungsschlitz <tb>38<SEP>Öffnung des Röhrchens <tb>39<SEP>Röhrchen-Deckel ohne Membrane <tb>40<SEP>Lippendichtung <tb>41<SEP>Röhrchen-Deckel mit Membrane <tb>42<SEP>Membrane <tb>43<SEP>Perforation <tb>44<SEP>Absenkbegrenzungsrand <tb>45<SEP>Radialrippe <tb>46<SEP>Pufferzone[0018] <Tb> 1 <September> container <Tb> 2 <September> Lid <Tb> 3 <September> Spiral cylinder <Tb> 4 <September> ram <Tb> 5 <September> Tubes <Tb> 6 <September> external thread <tb> 7 <SEP> Hexagon coupling hole below <tb> 8 <SEP> Hexagonal Hatch Opening Above <Tb> 9 <September> internal thread <tb> 10 <SEP> Opening in the lid <Tb> 11 <September> Assemblierungshilfschnitt <Tb> 12 <September> drive cam <tb> 13 <SEP> Opening for liquid <tb> 14 <SEP> Friction surface on the plunger <tb> 15 <SEP> Friction surface in the tube bottom <Tb> 16 <September> radial rib <tb> 17 <SEP> Spiral rib <tb> 18 <SEP> Linear drive right <tb> 19 <SEP> Left Linear Drive <Tb> 20 <September> slip clutch <Tb> 21 <September> threaded stem <Tb> 22 <September> Drive <Tb> 23 <September> Hexagonal Coupling <tb> 24 <SEP> Press pad on the right <tb> 25 <SEP> Press block left <Tb> 26 <September> hex retainer <Tb> 27 <September> hex coupling opening <Tb> 28 <September> rim <Tb> 29 <September> square coupling opening <Tb> 30 <September> friction <Tb> 31 <September> radial rib <Tb> 32 <September> liquid passage <Tb> 33 <September> Thread <tb> 34 <SEP> Retainer for centrifugation <Tb> 35 <September> liquid <Tb> 36 <September> sample material <tb> 37 <SEP> spiral guide slot <tb> 38 <SEP> Opening the tube <tb> 39 <SEP> Tube cap without membrane <Tb> 40 <September> lip seal <tb> 41 <SEP> Tube cap with membrane <Tb> 42 <September> Membrane <Tb> 43 <September> perforation <Tb> 44 <September> Absenkbegrenzungsrand <Tb> 45 <September> radial rib <Tb> 46 <September> buffer zone

Claims (13)

1. Einwegmischer, -homogenisator, -extrahierer, -fraktionierer oder -aufschlämmer von Stoffen, insbesondere von infektiösen, übelriechenden, chemisch aggressiven, harten oder steril zu haltenden Stoffen, umfassend einen Behälter (1), bestehend aus einem zylindrischen Röhrchen (5) und einer Abdeckung, die einen Deckel (2), einen Spiralzylinder (3) und einen Stössel (4) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Röhrchen (5) eine flache, konische oder kreissegmentförmige Boden-Innenfläche als Reibfläche (15) mit radial angeordneten Rippen (16) aufweist und an der Boden-Aussenseite des Röhrchens (5) eine Sechskant-Kupplungsöffnung (7) angeordnet ist und dass im Innern des Behälters (1) ein Stössel (4) mit einer flachen, konischen oder kreissegmentförmigen Reibfläche (14) mit radial (45) und spiralförmig (17) angeordneten Rippen von einem drehbar gelagerten Spiralzylinder (3) mit einer Sechskant-Kupplungsöffnung gedreht, abgesenkt und angehoben wird.1. Disposable mixer, homogenizer, -extractor, -fraktionierer or slurries of substances, in particular of infectious, foul-smelling, chemically aggressive, hard or sterile substances to be held, comprising a container (1) consisting of a cylindrical tube (5) and a cover which includes a lid (2), a spiral cylinder (3) and a plunger (4), characterized in that the cylindrical tube (5) has a flat, conical or circular segment-shaped bottom inner surface as a friction surface (15) arranged radially Has ribs (16) and on the bottom outer side of the tube (5) a hexagonal coupling opening (7) is arranged and that in the interior of the container (1) has a plunger (4) with a flat, conical or circular segment-shaped friction surface (14) with radially (45) and spirally (17) arranged ribs of a rotatably mounted spiral cylinder (3) is rotated with a hexagonal coupling opening, lowered and raised. 2. Einwegmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiralzylinder (3) durch eine Öffnung (10) des Deckels (2) von einer Sechskantkupplung (23) drehbar auf der Öffnung (38) gehalten wird.2. Disposable mixer according to claim 1, characterized in that the spiral cylinder (3) by an opening (10) of the lid (2) by a hexagonal coupling (23) is rotatably supported on the opening (38). 3. Einwegmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Spiralzylinder (3) ein Wulstrand (28) das Röhrchen (5) an der Öffnung (38) umfasst und drehbar mit dem Röhrchen (5) verbindet.3. Disposable mixer according to claim 2, characterized in that the spiral cylinder (3) comprises a beaded edge (28) the tube (5) at the opening (38) and rotatably connected to the tube (5). 4. Einwegmischer nach Anspruch 3, dass der Deckel (2) den Wulstrand (28) hermetisch dicht auf die Öffnung (38) des Röhrchens (5) presst.4. Disposable mixer according to claim 3, that the lid (2) the bead (28) hermetically pressed tightly on the opening (38) of the tube (5). 5. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Spiralzylinder (3) zwei spiralförmige Schlitze (37) angebracht sind, die einen zylindrischen Stössel (4) mit zwei Antriebsnocken (12) drehen und diesen vertikal auf und ab bewegen und die eingeschlossenen Stoffe (35) und (36) zwischen den beiden Reibflächen (14) und (15) zerreibt.5. disposable mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spiral cylinder (3) has two spiral-shaped slots (37) are mounted, which rotate a cylindrical plunger (4) with two drive cams (12) and move it vertically up and down and the trapped matter (35) and (36) between the two friction surfaces (14) and (15) breaks. 6. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (14) am Spiralzylinder (3) eine oder mehrere spiralförmige Rippen (17) aufweisen kann, die gleich hoch sind wie die Radialrippen (45) oder, zum Schutze von Probenmaterial (36) mit z.B. lebenden Zellen, etwas höher sein können, so dass die Radialrippen (45) am Stössel die Radialrippen (16) im Boden des Röhrchens (5) nicht berühren und somit einen definierten Spalt zwischen den Radialrippen (45) und (16) zulassen.6. Disposable mixer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the friction surface (14) on the spiral cylinder (3) one or more spiral-shaped ribs (17) may have the same height as the radial ribs (45) or, for protection of sample material (36) with eg living cells, may be slightly higher, so that the radial ribs (45) on the plunger, the radial ribs (16) in the bottom of the tube (5) do not touch and thus allow a defined gap between the radial ribs (45) and (16). 7. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (5) mit einem Sechskantrückhalter (26) an der Sechskant-Kupplungsöffnung (7) gegen Verdrehung gesichert ist und dass dieser Sechskantrückhalter auch für die Erwärmung (Inkubation) des Probenmaterials (36) eingesetzt werden kann.7. Disposable mixer according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tube (5) with a hexagonal retainer (26) on the hexagonal coupling opening (7) is secured against rotation and that this hexagonal retainer for the heating (incubation) of the Sample material (36) can be used. 8. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Stössels (4) und Spiralzylinder (3) ein Gewindestössel (21) mit einer Gleitkupplung (20) eingesetzt werden kann.8. disposable mixer according to one of claims 1 to 7, characterized in that instead of the plunger (4) and spiral cylinder (3) a threaded stem (21) with a sliding coupling (20) can be used. 9. Einwegmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Bewegung des Gewindestössels (21) von aussen mittels zwei oder mehreren Pressschalen (24), die gegen das Röhrchen (5) drücken, unterstützt wird.9. disposable mixer according to claim 8, characterized in that the vertical movement of the threaded stem (21) from the outside by means of two or more pressing shells (24) which press against the tube (5) is supported. 10. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verarbeitung des Probenmaterials (36) durch den vertikalen und radialen Antrieb des Stössels (4) oder Gewindestössel (21) im Innern des Behälters (1) weder ein Überdruck noch ein Unterdruck aufgebaut wird.10. disposable mixer according to one of claims 1 to 9, characterized in that during the processing of the sample material (36) by the vertical and radial drive of the plunger (4) or threaded stem (21) in the interior of the container (1) neither an overpressure nor a negative pressure is built up. 11. Einwegmischer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verdrängende Probenmaterial (36) nur in gewünschter Korngrösse entweder in die Pufferzone (46) des Stössels (5) oder über den Gewindestössel (21) fliesst und durch Anheben des Stössels (5) oder des Gewindestössels (21) dieses Material wieder zurückfliessen kann zur wiederholten Verarbeitung.11. disposable mixer according to claim 10, characterized in that the sample material to be displaced (36) only in the desired particle size either in the buffer zone (46) of the plunger (5) or via the threaded stem (21) flows and by lifting the plunger (5) or the Gewindestössels (21) this material can flow back for repeated processing. 12. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für Eingabe von Flüssigkeit (35) in den Behälter (1) wie auch für die Entnahme des verarbeiteten Produkts aus dem Behälter (1) ein Spiralzylinder (3) mit perforierten (43) Membrane (42) eingesetzt werden kann.12. disposable mixer according to one of claims 1 to 11, characterized in that for input of liquid (35) into the container (1) as well as for the removal of the processed product from the container (1) a spiral cylinder (3) with perforated ( 43) membrane (42) can be used. 13. Einwegmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bereitstellung des Behälters (1) mit Probenmaterial oder für nachfolgende Prozesse wie Zentrifugierung oder Teilentnahme von bearbeitetem Material oder Zugabe weiterer Flüssigkeit oder für die Lagerung des Behälters (1), die Abdeckung, bestehend aus dem Deckel (2), dem Spiralzylinder (3) und dem Stössel (4) durch einen Deckel (41) mit oder ohne (39) perforierter (43) Membrane (42) und Lippendichtung (40) ausgetauscht werden kann.13. Disposable mixer according to one of claims 1 to 12, characterized in that for the provision of the container (1) with sample material or for subsequent processes such as centrifugation or partial removal of processed material or addition of further liquid or for the storage of the container (1), the cover consisting of the cover (2), the spiral cylinder (3) and the plunger (4) can be replaced by a cover (41) with or without (39) perforated (43) membrane (42) and lip seal (40) ,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4059592A1 (en) 2021-03-16 2022-09-21 Swissmeca SA Sample tube and device and method for dispersing and homogenizing

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