PL216742B1 - Moduł otwierający naczynie z odczynnikiem, naczynie do przechowywania odczynnika, układ analityczny z modułem otwierającym naczynie z odczynnikiem i sposób otwierania naczyń z odczynnikami - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest moduł otwierający naczynie z odczynnikiem, naczynie do przechowywania odczynnika, układ analityczny z modułem otwierającym naczynie z odczynnikiem i sposób otwierania naczyń z odczynnikami, w których często jest jednocześnie umieszczana i przetwarzana duża liczba odczynników, dla uzyskania możliwie pełnej automatycznej obsługi próbek i odczynników w układach analitycznych, tak ażeby nie były już konieczne manualne etapy obsługi. Umożliwia to uproszczenie i przyspieszenie wielu procedur analitycznych, a także zminimalizowanie w trakcie procedury analitycznej ryzyka popełnienia błędu człowieka.

Automatycznym układom analitycznym stawia się surowe wymagania, zwłaszcza w laboratoriach o dużej skali, w których możliwa musi być duża szybkość próbkowania. Takie układy analityczne muszą być tam zdolne do pracy z dużą liczbą naczyń reakcyjnych z różnymi próbkami i muszą mieć zdolność do lokowania ich w różnych pojemnikach z odczynnikami. W związku z tym stosowane są między innymi urządzenia pipetujące w celu umożliwienia analizy próbki poprzez dodanie jej do odpowiednich odczynników, a także dalsze etapy obróbki próbki. Tak więc w przypadku całkowicie automatycznej obsługi odczynników i próbek, nawet pracochłonne procedury analityczne mogą być wykonywane niezawodnie i szybko, bez konieczności angażowania do specjalnych procedur analitycznych wyspecjalizowanego personelu. Jednym z wymagań stawianych całkowicie lub częściowo automatycznej procedurze analitycznej jest przykładowo obsługa próbek o różnych rozmiarach, które wymagają odpowiednich ilości odczynników. Całkowicie automatyczny układ analityczny musi spełniać duże spektrum wymagań. Istnieją układy analityczne o dużej przepustowości oraz układy o niskiej przepustowości, co omówiono krótko poniżej.

W układach analitycznych przeznaczonych do pracy z małą przepustowością odczynników okres czasu pobierania cieczy wynosi w przybliżeniu od 4 do 10 sekund za pomocą igły pipety przebijającą wieko naczynia przy każdym pobraniu. Naczynie z odczynnikiem stosunkowo długi czas przebywa w urządzeniu ze względu na niską przepustowość. Czas przebywania jest wydłużony jeszcze bardziej, jeśli naczynie zawiera rzadko wykorzystywane odczynniki, które nie są często pobierane i które w związku z tym mogą pozostawać w układzie analitycznym o niskiej przepustowości do 4 tygodni. W takich naczyniach z odczynnikami istnieje potrzeba stosowania wysokiego stopnia ochrony przed parowaniem.

W układach analitycznych wyróżniających się wysoką przepustowością odczynników występuje generalnie krótki czas cyklu między 1 a 4 sekundami dla operacji pipetowania i pozycjonowania wirnika odczynnika i igły pipety. Ze względu na krótki czas cyklu, przebicie lejków igłą pipety nie jest możliwe. Ze względu na wysoką przepustowość odczynników, czas przebywania odpowiednich naczyń z odczynnikami w tego rodzaju układach analitycznych wynosi tylko od 1 do 2 dni, z którego to powodu może być tolerowane odparowywanie z otwartej kolby.

Z dokumentu EP 0 504 967 są znane pojemniki na odczynniki, które pozwalają na pobieranie małych objętości odczynników i w których unika się parowania czy też starzenia się pozostającego w pojemniku płynu w trakcie dalszych etapów procesu.

W tym celu tego rodzaju pojemnik na odczynniki posiada odpowiednio zaprojektowaną pokrywę, która z jednej strony jest przydatna do pobierania cieczy, a z drugiej strony hamuje parowanie zawartości pojemnika. Pokrywa ta posiada w środku swojej podstawy kołowy otwór, który jest skierowany do wnętrza pokrywy i otwiera się na zewnątrz w postaci stożkowej końcówki. W celu pobrania próbki, końcówka stożka jest najpierw przebijana, tak ażeby mogła następnie zostać wprowadzona do naczynia igła pipety, która służy do pobierania bardzo małych ilości próbek. Po pobraniu odczynnika z naczynia, niewielki otwór pozostaje wyłącznie na końcówce cylindra. Po pobraniu próbki niewielki otwór na cylindrycznej końcówce pokrywy powoduje, że z pojemnika odczynnika nie odparowywuje praktycznie żadna ciecz oraz zawartość naczynia nie ulega zmianom, na przykład w wyniku styczności z wilgocią obecną w powietrzu czy z tlenem obecnym w otoczeniu.

Jednakże jeżeli mają zostać uzyskane wyższe przepustowości oraz krótsze czasy obróbki, to urządzenie pipetujące umożliwiające wydajną obsługę próbek musi być wyposażone w odpowiednio większe końcówki pipetujące, aby pobierać ciecz. W celu zapewnienia aby także w tym wypadku we wnętrzu naczynia z odczynnikami mogły być wkładane większe końcówki pipetujące, konieczny jest większy otwór w pokrywie.

Ze stanu techniki są znane rozmaite sposoby tworzenia otworów w zamknięciu naczynia z odczynnikami. Jak opisano w opisach patentowych USA Nr 6 255 101 oraz USA Nr 3 991 896, można

PL 216 742 B1 tego dokonać poprzez zastosowanie kulki, wpychanej poprzez pokrywę naczynia z odczynnikami za pomocą szpilki. Kulka wpychana jest do wnętrza naczynia z odczynnikami, tak iż płynny odczynnik może być następnie pobierany poprzez pokrywę. Możliwe są także inne możliwości, na przykład przebicie nakrywki zamknięcia za pomocą kaniuli, jak opisano na przykład w dokumencie WO 83/01912. Średnica otworu może zostać dobrana zgodnie z rozmiarem kulki lub kaniuli.

Alternatywą dla powiększonego otworu w zamknięciu naczynia z odczynnikami jest usunięcie pokrywy naczynia odczynnika przed użyciem.

W stanie techniki ten rodzaj obsługi próbek wykorzystywany jest przykładowo w układach analitycznych w dziedzinie kliniczno-chemicznej analizy próbek biologicznych. W celu pobrania pożądanej ilości ciekłego odczynnika, odczynnik ten pobierany jest z otwartego naczynia z odczynnikiem i przenoszony do kuwety reakcyjnej przy zastosowaniu automatycznego urządzenia pipetującego. Dla każdej procedury pipetowania, napędzane elektro-mechanicznie ramię urządzenia pipetującego wprowadzane jest do otwartego pojemnika z odczynnikami, tak iż obsługa próbek może następować w pożądany sposób. Zawartość standardowego pojemnika z odczynnikami wystarcza w tym wypadku na dokonanie dużej liczby zabiegów odmierzania pipetą. W związku z tym zauważono, iż w trakcie tej metody analizy płyn odparowuje zanim zostanie całkowicie wykorzystany, z jednej strony w wyniku usunięcia zamknięcia naczynia z odczynnikami a z drugiej strony poprzez utworzenie dużego otworu w nakrywce zamknięcia. W pomieszczeniach o niskiej wilgotności powietrza w wyniku parowania tracone są często duże ilości roztworu odczynnika. Jedną konsekwencją tego stanu rzeczy jest to, że parowanie powoduje wzrost stężenia płynnego odczynnika. W przeciwieństwie do tego, objętość roztworu odczynnika wzrasta przy zastosowaniu pojemników z odczynnikami w pomieszczeniach o stosunkowo dużej wilgotności powietrza lub kondesacji powstającej dzięki wodzie, gdy wykorzystywane są schłodzone odczynniki, tak iż stężenie odczynnika maleje w miarę upływu czasu. Ponadto, gdy stosowane są otwarte pojemniki z odczynnikami, wówczas następuje wymiana gazowa z otaczającym powietrzem, co między innymi powoduje starzenie się odczynnika. Tego rodzaju czynniki wpływające na odczynnik, w szczególności na stężenie odczynnika, powodują pogorszenie się dokładności badania analitycznego. Zauważono ponadto, że usunięcie zamknięcia naczynia z odczynnikami musi być często wykonywane ręcznie. W tych warunkach personel laboratoryjny musi wyjąć nowe pojemniki z odczynnikami z ich opakowania i przede wszystkim zdjąć zamknięcie, aby następnie umieścić otwarty pojemnik w układzie analitycznym na miejscu opróżnionego pojemnika z odczynnikiem. Częstokroć w różnych chwilach potrzebne jest wiele różnych odczynników w jednym i tym samym układzie analitycznym, a zatem ręczna obsługa wykonywana przez personel laboratoryjny wymaga znacznego nakładu pracy. Przy ponownym zamykaniu pojemników trzeba dodatkowo zapewnić, ażeby zamknięcia nie uległy wzajemnemu pomieszaniu. W procedurach wykonywanych ręcznie możliwość pomylenia zamknięć stanowi źródło niepewności.

Dlatego też ze stanu techniki znane są sposoby, które pozwalają na automatyczne usuwanie zamknięcia pojemnika z odczynnikiem. Opis patentowy EP 0 930 504 ujawnia urządzenie chwytające pokrywę, które przeznaczone jest do automatycznej obsługi pokrywy na naczyniach z próbkami. Pokrywa naczynia z próbką w tym wypadku posiada ostrze, wokół którego może dokonać chwytu urządzenie chwytające pokrywę. Poprzez zastosowanie uchwytu pokrywa jest trzymana tak pewnie, że kiedy urządzenie chwytające pokrywę jest unoszone, to pokrywa jest całkowicie odłączana od naczynia, zaś trzymająca tuleja przytrzymuje naczynie na dole w celu uniemożliwienia jego uniesienia się.

Opis patentowy USA Nr 5 846 489 ujawnia automatyczny układ otwierania naczyń z odczynnikami. W tym przykładzie, szpilka urządzenia chwytającego wkładana jest do rowka obecnego w tym celu w pokrywie. Na jednym końcu szpilka posiada kulkę, która pozwala szpilce na zaciśnięcie się w rowku pokrywy. Pokrywa ta może następnie zostać zdjęta z naczynia poprzez podniesienie szpilki.

Tak więc opis patentowy USA Nr 5846489 A ujawnia urządzenie otwierające, którego pierścień zdejmujący urządzenia otwierającego i ukształtowane stożkowo wgłębienie nasadki nie są bezpiecznie zablokowane przed obracaniem, bowiem są jedynie przytrzymywane razem przez pasowanie wciskowe.

Tak więc, opis patentowy USA Nr 5846489 ujawnia tymczasowe zamykanie naczyń reakcyjnych zawierających mieszaniny reakcyjne za pomocą zatyczkowej nasadki. Jednakże w opisanym rozwiązaniu trwałe uszczelnienie naczyń reakcyjnych poprzez zatyczkową nasadkę w pokrywie naczynia jest niemożliwe. Ponadto, nasadka według US 5846489 nie jest trwale zintegrowana z naczyniem reakcyjnym.

PL 216 742 B1

Stosując tymczasowe nasadki według US 5846489 nie jest możliwe trwałe szczelne zamknięcie naczyń reakcyjnych, co jest potrzebne podczas ich transportu, takiego jak np. transportu powietrznego, a także dla wytrzymywania różnic temperatury towarzyszących takiemu transportowi.

W opisie patentowym USA Nr 5 064 059 opisano urządzenie, które pozwala na zdjęcie pokrywy z naczynia z odczynnikiem. Jednakże w opisanym stanie techniki ujawniono tylko automatyczne otwieranie naczyń z odczynnikami, zamkniętych przez zatyczkę. Zazwyczaj zatyczki stosowane są tylko do zamykania probówek, w których umieszczana jest na przykład krew lub inna ciecz pochodząca z organizmu człowieka lub zwierzęcia, ale nie naczyń z odczynnikami. Niedogodnością rozwiązań ze stanu techniki w tym wypadku jest to, że opisane mechanizmy nie pozwalają na otwieranie zakręcanego zamknięcia naczynia. W praktyce jednakże zauważono, że w przypadku naczyń, które często zawierają płyn lotny, zakręcane zamknięcie jest szczególnie korzystne, gdyż tego rodzaju zakręcane zamknięcie gwarantuje niezawodne uszczelnienie naczynia.

Opis patentowy USA Nr 6 216 340 opisuje zdejmowanie zamknięcia, które jest przymocowane na naczyniu z odczynnikiem poprzez przykręcenie. W tym wypadku, moduł otwieracza i pokrywa odczynnika współdziałają podobnie do zamknięcia bagnetowego. Poprzez rowek prowadzący utworzony w zamknięciu naczynia, automatyczny otwieracz może umieścić w pokrywie wzdłuż prowadzącego rowka szpilkę poprzez obrót, aż zostanie ona zamontowana na ograniczniku prowadzącego rowka. Jeśli obrotowy ruch będzie kontynuowany w tym kierunku, to możliwe jest odkręcenie pokrywy z naczynia. Poprzez obrót otwieracza w kierunku przeciwnym, jest ponownie zwalniane połączenie między pokrywą a otwieraczem. Niedogodnością stanu techniki jest fakt, iż zasadniczym wymaganiem służącym do zapewnienia funkcjonalnej niezawodności układu jest precyzyjne wykonanie bagnetowego zamknięcia na pokrywie. Operacja zakręcania po napełnieniu naczynia musi gwarantować kątowe położenie z wąskim marginesem tolerancji i odznaczać się dobrą szczelnością.

Ponadto moduł otwieracza musi być precyzyjnie wprowadzony do odpowiedniego naczynia w celu umożliwienia połączenia ze szpilką otwieracza w bagnetowym zamknięciu. Wymaga to precyzyjnego umieszczenia naczyń z odczynnikami w układzie analitycznym lub też wykrycia położenia przez układ analityczny dla odpowiedniego naczynia. Ponadto do wytworzenia pokrywy naczynia potrzebne są złożone narzędzia, wskutek czego są zwiększone koszty wytwarzania. Szczególnie w przypadku naczyń z odczynnikami obsługiwanymi w charakterze artykułów jednorazowych stanowi to znaczącą wadę. Po usunięciu pierwszej pokrywy, zanim moduł otwieracza będzie mógł zostać użyty ponownie do otwarcia następnych naczyń z odczynnikami, pierwsza pokrywa musi dodatkowo zostać zdjęta z modułu otwieracza. W opisanym przykładzie, do dokonania tego potrzebne są dodatkowe środki, które pozwalają na obrót pokrywy w kierunku przeciwnym, tak ażeby pokrywa mogła zostać zdjęta z modułu otwieracza.

Opis patentowy EP 0383564 A ujawnia urządzenie zdejmujące nasadkę, przeznaczone do automatycznego zdejmowania nasadki, zamykającej otwarty koniec zwykle zamkniętego pojemnika. Urządzenie to zawiera elementy chwytające pojemnik, przeznaczone, odpowiednio, do chwytania pojemnika i do zapobiegania jego obrotowi. Ponadto, zastosowane są elementy chwytające nasadkę, przeznaczone do chwytania nasadki (10), i wreszcie elementy napędowe do obracania elementów (40, 60) chwytających nasadkę wokół osi w trakcie przytrzymywania nasadki. Elementy chwytające nasadkę zawierają elementy dotykowe do ciernego dotykania nasadki w trakcie obracania się elementu napędowego w jednym kierunku, przy czym te elementy dotykowe odsuwają się od nasadki, gdy element napędowy obraca się w przeciwnym kierunku.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad występujących w stanie techniki. Uzyskano to poprzez umożliwienie automatycznego otwierania naczyń z odczynnikami w układzie analitycznym poprzez odkręcanie, bez konieczności stawiania nadmiernych wymagań co do sekwencji sposobu oraz wymagań dla samego układu. Wynalazek ma więc na celu udostępnienie układu przeznaczonego do otwierania naczyń z odczynnikami, a także odpowiednich naczyń z zakręcanym zamknięciem, dla których mogą zostać osiągnięte powyższe cele.

Moduł otwierający naczynie z odczynnikiem, zawierające nakręcaną pokrywę naczynia, wyposażoną w element nośny, który na swym dolnym końcu posiada element chwytający, niezawodnie blokowany przeciwobrotowo do elementu chwytającego pokrywy naczynia, tak iż ruch obrotowy elementu chwytającego powoduje obrotowe przemieszczenie się pokrywy naczynia, oraz zawierający jednostkę centrującą, prowadzoną wewnątrz elementu nośnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jednostka centrująca jest umieszczona ruchomo względem elementu chwytającego w kierunku prostopadłym do płaszczyzny tego ruchu obrotowego, przy czym ta jednostka centrująca posiada na

PL 216 742 B1 swoim dolnym końcu element zatrzaskowy, który tworzy z elementem zatrzaskowym pokrywy naczynia połączenie zatrzaskowe pomiędzy modułem otwierającym a pokrywą naczynia, tak iż pokrywa naczynia przywiera do elementu zatrzaskowego i przynajmniej częściowo podąża za ruchem elementu zatrzaskowego, przy czym to połączenie zatrzaskowe jest realizowane oddzielnie od połączenia pokrywy naczynia z elementem nośnym, zabezpieczającego przed obrotem.

Element zatrzaskowy ma częściowo kształt wklęsły lub wypukły.

Element zatrzaskowy ma kształt zasadniczo stożkowy.

Element chwytający posiada strukturę zębatą.

Struktura zębata ma zęby ustawione ukośnie.

Na elemencie nośnym znajduje się szczelinowy element zatrzaskowy.

Szczelinowy element zatrzaskowy ma kształt stożkowy lub cylindryczny powyżej zatrzaskowego rowka, zaś w kierunku wkładania elementu nośnego ma zwężający się koniec.

Element nośny posiada podzielony element zatrzaskowy, którego połówki są połączone ze sobą zawiasowo.

Naczynie do przechowywania odczynnika, mające gwintowaną szyjkę i nakręcaną pokrywę, a także zawierające płaszcz w postaci wydrążonego cylindra oraz nakładkę, która przykrywa jedną powierzchnię wydrążonego cylindra tworzonego przez płaszcz, tak iż pokrywa naczynia jest otwarta w kierunku dolnej powierzchni, przy czym wewnątrz płaszcza rozciąga się nagwintowanie, umożliwiające skręcane połączenie pokrywy z szyjką naczynia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że nakładka pokrywy, przykrywająca powierzchnię wydrążonego cylindra tworzonego przez płaszcz naczynia posiada element zatrzaskowy, który ma elementy łączące się z elementem zatrzaskowym modułu otwierającego naczynie z odczynnikiem, tworząc połączenie zatrzaskowe, tak że pokrywa naczynia przywiera do elementu zatrzaskowego modułu otwierającego i przynajmniej częściowo podąża za ruchem elementu zatrzaskowego modułu, zaś pokrywa naczynia posiada w górnym obszarze przynajmniej jeden element chwytający, który niezawodnie blokuje się przeciwobrotowo w elemencie chwytającym elementu nośnego modułu, przy czym połączenie zatrzaskowe jest realizowane oddzielnie od zabezpieczającego przed obrotem połączenia pokrywy z elementem nośnym.

Elementy chwytające pokrywy naczynia mają postać podłużnych żeberek lub podłużnych kanałów.

Dolna część powierzchni płaszcza posiada żeberka, zaś górny obszar powierzchni płaszcza jest gładki.

Pokrywa naczynia posiada na nakładce zęby.

Element zatrzaskowy stanowi wgłębienie zachodzące do wnętrza pokrywy w postaci zwężającego się stożka.

Element zatrzaskowy ma postać wgłębienia, które posiada po wewnętrznej stronie rowek lub zgrubienie.

Pokrywa naczynia jest wykonana z przynajmniej dwóch różnych tworzyw sztucznych o różnej twardości.

Obszar pokrywy naczynia, który tworzy element zatrzaskowy ze stożkowym zakończeniem, jest wykonany z tworzywa sztucznego bardziej miękkiego niż reszta pokrywy naczynia.

Naczynie według wynalazku ma elementy łączące do połączenia z przynajmniej jednym następnym naczyniem z odczynnikiem dla utworzenia zestawu naczyń z odczynnikami.

Górny obszar naczynia z odczynnikiem połączony jest z elementem trzymającym dla utworzenia zestawu naczyń z odczynnikami.

Układ analityczny z modułem otwierającym naczynie z odczynnikiem według charakteryzuje się tym, że zawiera jednostkę napędową, która jest sprzęgnięta z elementem nośnym, napędzając element chwytający elementu nośnego ruchem obrotowym, przy czym w przypadku tej samej lub innej jednostki napędowej jest wykonywany ruch jednostki centrującej, zasadniczo prostopadły do płaszczyzny ruchu obrotowego, a ponadto zawiera jednostkę sterującą dopasowującą do siebie ruchy elementu nośnego i jednostki centrującej.

Układ według wynalazku zawiera moduł do otwierania naczynia z odczynnikiem.

Pokrywa naczynia ma elementy zwalniające ją z połączenia zatrzaskowego poprzez względny ruch pomiędzy elementem nośnym a jednostką centrującą i jest albo zachowywana albo odrzucana.

Element nośny ma powierzchnię wyzwalającą względny ruch pomiędzy elementem nośnym a jednostką centrującą, która to powierzchnia nośna opiera się o przymocowany na stałe ogranicznik.

PL 216 742 B1

Sposób otwierania naczyń z odczynnikami, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wytwarza się połączenie zatrzaskowe pomiędzy elementem zatrzaskowym modułu otwierającego naczynie z odczynnikiem a elementem zatrzaskowym pokrywy naczynia, przy czym pokrywę naczynia łączy się poprzez przykręcenie, zaś połączenie zatrzaskowe realizuje się oddzielnie od zabezpieczającego przed obrotem połączenia pokrywy z elementem nośnym, a następnie blokuje się element chwytający modułu otwierającego do elementu chwytającego pokrywy naczynia tak, iż pokrywa naczynia i moduł otwierający są ze sobą wzajemnie zablokowane pod względem obrotu, po czym obraca się element chwytający oraz uzębienie modułu otwierającego, w wyniku czego wykonywany jest ruch obrotowy pokrywy naczynia, aż do zasadniczego zwolnienia skręcanego połączenia pomiędzy pokrywą naczynia a naczyniem, a następnie przemieszcza się element zatrzaskowy modułu otwierającego w kierunku zasadniczo prostopadłym do płaszczyzny ruchu obrotowego, przy czym pokrywa naczynia przywiera do elementu zatrzaskowego modułu przynajmniej częściowo podąża za jego ruchem.

Za pomocą połączenia zatrzaskowego powoduje się najpierw wstępne wyśrodkowanie elementu nośnego względem pokrywy naczynia z odczynnikiem.

Wynalazek dotyczy układu oraz sposobu otwierania naczyń z odczynnikami. Układ taki posiada element nośny oraz jednostkę centrującą, która zasadniczo jest prowadzona wewnątrz elementu nośnego. Na dolnym końcu elementu nośnego znajduje się element chwytający, który jest tak skonfigurowany, że może się pewnie blokować ze względu na obrót w pokrywie obecnej w tym celu. Jeśli element chwytający jest następnie obracany, ruch elementu chwytającego powoduje obrotowe przemieszczenie pokrywy, tak iż zwolnione może zostać zakręcane połączenie. W przeciwieństwie do tego, jednostka centrująca posiada na dolnym końcu element zatrzaskowy, który może łączyć się zatrzaskowo z pokrywą służącą do tego celu. Przed zablokowaniem elementów chwytających w pokrywie, która ma zostać otwarta, jednostka centrująca łączy się najpierw korzystnie w połączeniu zatrzaskowym. Gdy jednostka centrująca połączona jest w ten sposób z pokrywą, istniejące połączenie zatrzaskowe pośrednio umożliwia względne ułożenie się elementu nośnego względem pokrywy naczynia, a tym samym łatwe prowadzenie się elementów chwytających ku sobie. Element chwytający elementu nośnego może teraz zablokować się odpowiednio w elemencie chwytającym pokrywy. Jeśli korzystnie wykonane jest wyśrodkowanie systemu, zgodnie z tym co napisano, etapy sposobu otwierania naczyń odczynników w systemie analitycznym mogą zostać uproszczone, gdyż możliwe jest do pewnego stopnia działanie bez precyzyjnego prowadzenia otwieracza do naczynia odczynnika, w szczególności odpowiednich elementów chwytających wzajemnie ku sobie. Opisane wstępne wyśrodkowanie systemu umożliwia także zastosowanie elementów chwytających o niewielkich rozmiarach, bez większych wymagań co do sekwencji sposobu. Gdy pokrywa połączona jest z elementem zatrzaskowym i ten ostatni jest odkręcany z naczynia odczynnika ruchem obrotowym, zdjęta pokrywa może zostać odsunięta od naczynia odczynnika w wyniku ruchu elementu zatrzaskowego, który jest zasadniczo prostopadły do płaszczyzny ruchu obrotowego, w którym to procesie pokrywa przylega do elementu zatrzaskowego.

Wynalazek obejmuje ponadto naczynie z odczynnikiem, mające odkręcaną pokrywę, które to naczynie może być otwierane przy użyciu modułu według wynalazku. W tym celu, tego rodzaju naczynia z odczynnikami obejmują naczynie z szyjką, która posiada nagwintowanie. Naczynia mogą być połączone z pokrywą poprzez przykręcenie i są zamykane przez tę pokrywę. Pokrywa zawiera płaszcz w postaci wydrążonego cylindra, który na swojej wewnętrznej stronie posiada nagwintowanie, współdziałające z nagwintowaniem na szyjce naczynia, tak iż możliwe jest połączenie zatrzaskowe między pokrywą a naczyniem. Szczelne zamknięcie między pokrywą a naczyniem uzyskuje się za pomocą wargi uszczelniającej.

Wydrążony cylinder tworzony przez płaszcz jest zamknięty przez nakładkę na górnej powierzchni wydrążonego cylindra, tak iż pokrywa pozostaje otwarta w kierunku swej dolnej powierzchni i może zostać obrócona na szyjce naczynia. Pokrywa także posiada element zatrzaskowy oraz element chwytający. Elementy te są tak skonfigurowane, że mogą one połączyć się zatrzaskowo z modułem do otwierania naczyń z odczynnikami i pewnie zablokować się przeciwko obrotowi.

Moduł do otwierania naczyń z odczynnikami wykorzystywany jest korzystnie w układzie analitycznym. Układ analityczny posiada przynajmniej jedną jednostkę napędową, która napędza element chwytający elementu nośnego obrotowo. Za pomocą tej samej jednostki napędowej lub innej jednostki napędowej wykonywany jest ruch liniowy jednostki centrującej, który jest zasadniczo prostopadły do płaszczyzny ruchu obrotowego. Jedna lub większa liczba jednostek sterujących harmonizuje z sobą

PL 216 742 B1 ruch elementu nośnego oraz jednostki centrującej, tak iż może być odkręcone zamknięcie naczynia a pokrywa może zostać odtransportowana.

Wynalazek pozwala na automatyczne otwieranie naczynia zamkniętego zakręcanym zamknięciem. Pod tym względem wynalazek wyróżnia się prostą procedurą obsługi wiążącą się z zastosowaniem elementów chwytających oraz elementów zatrzaskowych. Poprzez przyporządkowanie rodzajów ruchu, a mianowicie ruchu obrotowego oraz zasadniczo prostopadłego do niego ruchu liniowego, odrębnym elementom modułu otwierającego (nośnikowi i jednostce centrującej), możliwe są znaczne uproszczenia budowy modułu oraz procedury działania. Według wynalazku, połączenie zatrzaskowe umożliwiające przyleganie pokrywy do jednostki centrującej, co umożliwia tym samym transport pokrywy, realizowane jest oddzielnie od obrotowego połączenia pokrywy z elementem nośnym. W ten sposób możliwe jest na przykład zastosowanie prostych i solidnych elementów chwytających oraz elementów zatrzaskowych, które szczególnie wtedy, gdy stosowane są w pokrywie naczynia, pozwalają na ekonomiczne wytwarzanie zamknięcia.

W kontekście wynalazku określenie „zablokowanie należy rozumieć jako dowolną postać połączenia obrotowego między elementami zatrzaskowymi elementu nośnego a pokrywą naczynia. Przykładowo, połączenie obrotowe może być zapewnione przez elementy chwytające łączące się, przylegające lub w inny sposób współdziałające ze sobą.

W korzystnym przykładzie wykonania sposobu otwierania naczyń z odczynnikami, moduł otwierania jest najpierw wyśrodkowywany względem naczynia z odczynnikiem, w którym jednostka centrująca zatrzaskuje się w elemencie zatrzaskowym nakładki zamknięcia naczynia, zanim nastąpi obrotowe zablokowanie pomiędzy modułem otwierającym a naczyniem. Jeśli element zatrzaskowy jednostki centrującej znajduje się w środku nakładki, a także jeżeli element nośny rozmieszczony jest współśrodkowo wokół jednostki centrującej, wówczas element nośny, a tym samym element chwytający znajdujący się na elemencie nośnym, jest automatycznie pozycjonowany względem środka pokrywy. Elementy chwytające elementu nośnego i pokrywy mogą w ten sposób łatwo się ze sobą połączyć, bez wymaganej w tym celu dokładnej kontroli elementu nośnego.

Elementy chwytające oraz elementy zatrzaskowe mogą przybierać rozmaite formy. Zauważono, iż całkiem proste konfiguracje pozwalają na niezawodne obrotowe zablokowanie oraz połączenie odpowiednich elementów. W korzystnym przykładzie wykonania nakładka zamknięcia zaopatrzona jest w element zatrzaskowy o postaci wgłębienia, zakończonego zwężającym się stożkiem skierowanym do wnętrza pokrywy. Uformowane w ten sposób wgłębienie, jak już opisano w stanie techniki w dokumencie EP 0 504 967, ułatwia umieszczenie odpowiedniego elementu zatrzaskowego jednostki centrującej w pokrywie naczynia z odczynnikiem.

W celu dalszego przystosowania wgłębienia do elementu zatrzaskowego modułu otwierającego, okazało się korzystne, ażeby wgłębienie, w jego górnym obszarze, posiadało zgrubienie, na przykład o postaci pierścienia, które wystaje do wnętrza wklęsłej przestrzeni tworzonej przez wgłębienie. Odpowiedni element zatrzaskowy modułu otwierającego posiada odpowiednie nacięcie, w którym może zostać zatrzaśnięty pierścień wgłębienia. Można oczywiście rozważyć także obecność nacięć wewnątrz wgłębienia oraz posiadanie przez element zatrzaskowy modułu otwierającego odpowiedniego kształtu wypukłego. W praktyce jednakże zauważono, że wklęsły kształt elementu zatrzaskowego modułu otwierającego oraz odpowiedni wypukły kształt elementu zatrzaskowego pokrywy są łatwiejsze do obsługi, gdyż wówczas możliwe jest uzyskanie korzystniejszego rozkładu naprężeń w materiale pokrywy. Zakładając, że w materiale powstają naprężenia, uzyskany rozkład naprężeń pozwala na połączenie zatrzaskowe.

Odpowiedni element zatrzaskowy modułu otwierającego posiada korzystnie kształt stożkowy. Ułatwia to umieszczenie elementu zatrzaskowego we wgłębieniu, zgodnie z tym co już opisano. Gdy moduł otwierający jest obniżany na nakładkę, to zwężający się stożkowo kształt wgłębienia pozwala na automatyczne wstępne wyśrodkowanie elementu zatrzaskowego w kierunku środka wgłębienia. W ten sposób mogą być kompensowane niedokładnie kontrolowane czynności obsługi.

Ponadto rozważyć można, aby element zatrzaskowy wprowadzany był do wnętrza wgłębienia nie posiadającego żadnych specjalnych zgrubień czy wgłębień. W tym wypadku element zatrzaskowy jest po prostu zatrzaskiwany wewnątrz tego wgłębienia, tak iż w rozumieniu wynalazku połączenia, w których element zatrzaskowy jest zaciśnięty na pokrywie, także mają być rozumiane jako połączenia zatrzaskowe. Zaciskanie może być ułatwione przez ukształtowanie elementu zatrzaskowego, jak opisano powyżej. W celu ułatwienia połączenia zatrzaskowego, dodatkowo okazuje się korzystne, aby pokrywa była wykonana z przynajmniej dwóch różnych tworzyw sztucznych o różnym stopniu twardo8

PL 216 742 B1 ści. Przykładowo wgłębienie może być wykonane z tworzywa sztucznego bardziej miękkiego niż reszta pokrywy. Mniejsza twardość tworzywa sztucznego ułatwia, przystosowanie wgłębienia do elementu zatrzaskowego jednostki centrującej, a tym samym uzyskanie połączenia zatrzaskowego z modułem otwierającym, gdyż taki materiał posiada wymaganą do tego celu elastyczność. Ze względu na elastyczność wgłębienia, jest również możliwe powtarzalne wkładanie elementu zatrzaskowego do wgłębienia, nie powodując przy tym zmęczenia materiału, prowadzącego do rozdarć czy innych uszkodzeń pokrywy. Twardszy zewnętrzny obszar pokrywy, przeciwnie, musi wytrzymywać działający podczas przykręcania i odkręcania pokrywy moment bez odkształcania elementów chwytających. W ten sposób jest więc umożliwione powtarzalne przykręcanie i odkręcanie pokrywy.

Podobnie, możliwe do wykonania są liczne, wzajemnie przystosowane struktury elementów chwytających na module otwierającym i na pokrywie naczynia z odczynnikiem. Tak więc możliwe są przykładowo kanały lub żeberka zarówno na elemencie chwytającym modułu otwierającego jak i na zewnętrznej ścianie płaszcza pokrywy, które zapewniają obrotowo niezawodne zablokowanie wzajemne wewnątrz siebie elementów zatrzaskowych i które pozwalają na obracanie pokrywy. Możliwe jest także, aby element chwytający modułu otwierającego oraz pokrywy miały struktury zębate, które łączą się z sobą wzajemnie. Zębata struktura pokrywy jest korzystnie uformowana w nakładce, tak iż element chwytający modułu otwierającego może łączyć się bezpośrednio na nakładce wewnątrz zębatej struktury pokrywy. W korzystnym przykładzie wykonania, zęby odpowiedniego elementu chwytającego posiadają skos, przez co jest ułatwione nałożenie zębów wzajemnie na siebie. Jeżeli element chwytający pokrywy jest wbudowany w nakładkę, pozwala to na otwieranie naczyń z odczynnikami bez konieczności sprzęgnięcia modułu otwieracza wokół płaszcza zamknięcia naczynia. Minimalizuje to ilość przestrzeni zajmowanej przez moduł otwieracza w trakcie odkręcania w układzie analitycznym. Okazuje się to korzystne szczególnie w układach analitycznych, zawierających zestawy odczynników wewnątrz naczyń, gdyż w tym wypadku często brak jest miejsca do zaczepienia modułu otwieracza wewnątrz naczynia. Układ ten zależy wtedy od modułu otwieracza nie zajmującego miejsca lub zajmującego tylko minimalną ilość miejsca wewnątrz naczynia w celu dokonania obrotowo niezawodnego zablokowania. Zintegrowanie modułu otwieracza wewnątrz konwencjonalnych układów analitycznych pokazuje, że tego rodzaju korzystny przykład wykonania spełnia ważne warunki i rygorystyczne wymagania odnośnie przestrzennego dostosowania naczynia z odczynnikiem oraz układu analitycznego. W celu spełnienia wymagań przestrzennych układu analitycznego, także może być dopasowany rozmiar naczynia z odczynnikiem oraz zamknięcia, tak aby odpowiadał dostępnej przestrzeni. Przykładowo, możliwe do rozważenia są przykłady wykonania, w których wystarczające przystosowanie następuje poprzez zmniejszenie średnicy szyjki naczynia lub też zmniejszenie głębokości nagwintowania szyjki naczynia oraz płaszcza pokrywy. Korzystnie, zagwarantowane winno być także niezawodne szczelne zamknięcie zawartości naczynia z odczynnikiem.

W celu umożliwienia automatycznej obsługi dużej liczby naczyń z odczynnikami, nakrywka zamknięcia, po jej odkręceniu, musi zostać ponownie usunięta z modułu otwieracza. W związku z tym możliwe do rozważenia jest, aby naczynie z odczynnikiem było ponownie zamykane po pobraniu płynu. Jeśli w trakcie procedury obsługi zachowywane jest zablokowane połączenie między pokrywą a otwieraczem, pokrywa przylegająca do otwieracza może zostać umieszczona z powrotem na naczyniu po pobraniu próbki, tak iż poprzez odpowiedni obrotowy ruch elementu nośnego naczynie z odczynnikiem może zostać ponownie zamknięte. Następnie jest zwalniane połączenie zatrzaskowe poprzez odsunięcie elementu zatrzaskowego od naczynia z odczynnikiem, przy czym ruch ten jest zasadniczo prostopadły do płaszczyzny ruchu obrotowego. Element zatrzaskowy jednostki centrującej jest wyciągany z pokrywy, która pozostaje na naczyniu ze względu na połączenie przykręcane. Otwieracz jest więc ponownie uwalniany i układ może być wykorzystywany ponownie do otwierania innych naczyń. W celu uwolnienia elementu zatrzaskowego otwieracza, pojemnik z odczynnikiem lub pokrywa są przytrzymywane ku dołowi.

Taka procedura robocza okazuje się szczególnie korzystna, gdy naczynie z odczynnikiem zawiera płyny, które przy styczności z otaczającym powietrzem gwałtownie podlegają efektom starzenia lub w których stężenie odczynnika jest krytycznie pogorszone w wyniku kondensacji, na przykład wilgoci atmosferycznej lub w wyniku odparowania płynu. Ponowne zamykanie tych naczyń pozwala na uniknięcie nadmiernego pogorszenia się jakości odczynników i może zostać łatwo zrealizowane przez zastosowanie modułu/sposobu według wynalazku.

Z drugiej strony istnieje jednakże możliwość odrzucenia pokrywy po otwarciu naczynia. W tym, pokrywa musi zostać usunięta z elementu nośnego, w którym to wypadku moduł otwieracza korzystnie

PL 216 742 B1 najpierw umieszcza pokrywę bezpośrednio nad służącym do tego celu stanowiskiem odrzucania. W korzystnym przykładzie wykonania, jednostka centrująca prowadzona jest ruchomo wewnątrz elementu nośnego, tak iż pokrywa może zostać łatwo oderwana od otwieracza, jak opisano bardziej szczegółowo poniżej. W tym celu, jednostka centrująca przesuwana jest wzdłuż swej osi podłużnej, zaś element nośny pozostaje nieruchomo na miejscu w układzie. Pokrywa przylegająca do jednostki centrującej jest przesuwana wewnątrz elementu nośnego poprzez ruch jednostki centrującej, aż zostanie doprowadzona na przykład do występu w nośniku. Kontynuacja ruchu jednostki centrującej ma taki skutek, że pokrywa jest dociskana do występu, aż ulegnie odłączeniu od elementu zatrzaskowego. Pokrywa może więc zostać zerwana z jednostki centrującej bez potrzeby wykonywania dodatkowych ruchów czy obecności w układzie dodatkowych urządzeń.

Ponadto jednostka centrująca prowadzona ruchomo wewnątrz elementu nośnego pozwala na lepsze ustawienie modułu otwieracza względem zamknięcia naczynia z odczynnikiem, przy czym w ten sposób ustawienie to realizowane jest szczególnie łatwo. Łatwe jest więc wstępne wyśrodkowanie elementu nośnego przy zastosowaniu zatrzaskowego połączenia jednostki centrującej z pokrywą, zgodnie z tym co opisano powyżej.

Wstępne wyśrodkowanie elementu nośnego może także zostać osiągnięte, jeśli element nośny zaprojektowany jest w postaci zewnętrznej tulei, wpychanej na częściowy obszar zamknięcia naczynia.

W tym celu tuleja jest wstępnie wpychana na pierwszy obszar pokrywy naczynia, tak aby częściowy obszar zamknięcia naczynia był otoczony przez tuleję elementu nośnego. We wnętrzu tulei element nośny posiada korzystnie elementy chwytające, które wstępnie leżą na elementach chwytających pokrywy, gdy tuleja otacza pierwszy obszar pokrywy naczynia, bez elementów chwytających blokujących się wzajemnie w tym punkcie. Za pośrednictwem ruchu obrotowego tulei, elementy chwytające elementu nośnego oraz elementy chwytające pokrywy mogą teraz być względem siebie przemieszczone, przy zachowaniu wstępnego wzajemnego wyśrodkowania modułu otwieracza i pokrywy. Ruch tulei względem pokrywy jest kontynuowany, aż elementy chwytające połączą się i wzajemnie zablokują wewnątrz siebie. Ażeby wpychanie tulei na pokrywę nie wymagało dla modułu otwieracza dodatkowej przestrzeni w układzie analitycznym, korzystny przykład wykonania naczynia z odczynnikiem posiada pokrywę, która ma zmniejszoną średnicę w obszarze, w którym tuleja jest wpychana na pokrywę. Uzyskiwane jest to często poprzez zmniejszenie grubości płaszcza pokrywy, która zwykle posiada kanały/nacięcia wynikające z procesów wytwarzania. Takie kanały czy nacięcia są generalnie wymagane, aby było ułatwione maszynowe zamknięcie naczyń z odczynnikami. Jeśli zewnętrzny promień pokrywy ma być zmniejszony, wówczas korzystnie w górnym obszarze pomija się wytwarzanie tych kanałów, tak iż powierzchnia pokrywy płaszcza jest gładka. Promień pokrywy jest więc w tym obszarze zredukowany przez głębokość kanałów. Ten korzystny przykład wykonania spełnia także surowe wymagania dotyczące przestrzeni dla komercyjnych, standardowych układów analitycznych, zgodnie z tym co już opisano powyżej.

W korzystnym przykładzie wykonania, naczynia z odczynnikami są połączone w celu utworzenia zestawu odczynników. Przykładowo taki zestaw jest realizowany przez element trzymający, jak opisano w stanie techniki, na przykład w dokumencie US 5 862 934. Dokument ten ujawnia dużą liczbę naczyń z odczynnikami, które w obszarze szyjki naczynia oraz zamknięcia ustawiane są względem siebie za pośrednictwem płyty z odpowiednimi wgłębieniami. Wgłębienia przeznaczone na obszar szyjki naczynia z odczynnikiem oraz zamknięcia są w tym wypadku dokładnie dopasowane do obwodu pokrywy naczynia, tak iż pomiędzy pokrywami a płytą zasadniczo nie ma prześwitu. Tym samym nie jest możliwe odkręcenie pokrywy przy użyciu modułu otwieracza, który podczas odkręcania musi zaczepić się wokół krawędzi pokrywy. Korzystnie tego rodzaju zestawy odczynników mogą być otwierane przy użyciu modułu otwieracza według wynalazku, w którym element chwytający posiada strukturę zębatą, przy czym naczynia z odczynnikami według wynalazku są zamykane pokrywą, która w charakterze elementów chwytających posiada na nakładce uzupełniającą się strukturę zębatą. Można więc uniknąć sprzęgnięcia modułu otwieracza wokół pokrywy.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w korzystnych przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym:

fig. 1a przedstawia moduł otwierający układu analitycznego w widoku perspektywicznym, fig. 1b - widok z boku modułu otwierającego z fig. 1a, fig. 1c - obszar elementu zatrzaskowego modułu otwierającego w powiększeniu, fig. 2a, 2b i 2c - alternatywne przykłady wykonania jednostki centrującej umieszczonej centralnie wewnątrz elementu nośnego, fig. 2d i 2e - kulisty element zatrzaskowy połączony z elementem nośnym w położeniu umieszczonym poza pokrywą zamknięcia a także

PL 216 742 B1 w położeniu umieszczonym wewnątrz pokrywy zamknięcia, fig. 3a, 3b, 3c - alternatywne przykłady wykonania pokrywy naczynia z odczynnikiem, fig. 3d - alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego utworzonego na spodniej stronie elementu nośnego, fig. 4a, 4b - zewnętrzne widoki pokrywy zamknięcia według fig. 3a, 3b i 3c, fig. 5a - komponenty naczynia z trzema zasobnikami odczynników, fig. 5b - naczynie z odczynnikami w stanie złożonym, fig. 6 - alternatywny przykład wykonania szczelinowego elementu zatrzaskowego, fig. 7 - inny alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego, fig. 8 19 - odpowiednio kulisty element zatrzaskowy oraz stożkowy element zatrzaskowy, które współdziałają z wgłębieniem w pokrywie naczynia z odczynnikiem, fig. 10.1 - pierwszy alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego zbudowanego jako sprężyna płytkowa, fig. 10.2 - drugi alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego zbudowanego jako sprężyna płytkowa, fig. 10.3 - szczelinową konstrukcję elementu zatrzaskowego, fig. 10.4 - alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego ze szczeliną krzyżową, fig. 10.5 - alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego w postaci zacisku, zaś fig. 10.6 - alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego o kształcie trzpienia.

Na fig. 1a, 1b i 1c przedstawiono różne widoki układu analitycznego z modułem otwierającym zasobnik odczynnika.

Zasobnik 120 umieszczony w układzie analitycznym 100 zawiera trzy naczynia 110, 111 z odczynnikami, z których dwa naczynia 110 są zamknięte, zaś jedno naczynie 111 jest otwarte. Moduł otwierający układu analitycznego 100 na fig. 1a i 1b oznaczony jest numerem 1.

Moduł 1 otwierający zasobnik odczynnika układu analitycznego 100 posiada element nośny 2, który na swoim dolnym końcu posiada element chwytający 4 w postaci tulei, która jest wpychana na pokrywę 20. W przedstawionym położeniu element chwytający 4 jest zablokowany w pokrywie 20 naczynia z odczynnikiem. Pokrywa 20 naczynia z odczynnikiem posiada wgłębienie 22, w którym umieszczany jest element zatrzaskowy modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika. Elementy zatrzaskowe 5 modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika oraz pokrywy 20 naczynia z odczynnikiem są zbudowane w sposób wzajemnie uzupełniający, tak iż pokrywa 20 naczynia z odczynnikiem oraz moduł 1 otwierający zasobnik odczynnika mogą zostać z sobą połączone, a pokrywa 20 naczynia z odczynnikiem przylega do modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika, to jest na elemencie nośnym 2. Poniżej podano szczegółowy opis elementów zatrzaskowych 5 zbudowanych na elemencie nośnym 2 oraz na wierzchu pokrywy 20 naczynia z odczynnikiem, jak przedstawiono na fig. 1a, 1b i 1c, zaś szczegółowe alternatywne przykłady wykonania elementów zatrzaskowych mogą zostać porównane na fig. 2d, 2e, 3a, 3b, 3c i 3d a także na fig. 6, 7, 8 i 9.

W zilustrowanym położeniu modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika możliwe jest, aby moduł otwierający 1 wykorzystywany był także do ponownego zamykania naczyń 110, 111 lub też ażeby moduł otwierający 1 odrzucał najpierw pokrywę naczynia, zanim moduł otwierający 1 będzie mógł być wykorzystany do pracy na pozostałych naczyniach 110, 111.

W celu odrzucenia pokrywy 20 naczynia, moduł zasobnika odczynnika może być na przykład ustawiony bezpośrednio nad stanowiskiem odrzucania (nie przedstawionym), na którym pokrywa 20 naczynia jest odłączana od modułu otwierającego 1. Jednakże jeżeli naczynie 110, 111 ma zostać ponownie zamknięte, to moduł otwierający zasobnik odczynnika jest najpierw przesuwany przez jednostkę napędową 112 w kierunku Z do naczynia 110, 111, aż pokrywa 20 będzie pasować na szyjce 130. W wyniku ruchu obrotowego elementu nośnego 2 w płaszczyźnie X-Y pokrywa 20 naczynia jest nakręcana na naczynie 110, 111 z jednoczesną kontynuacją ruchu w kierunku Z o wielkość odpowiadającą ruchowi obrotowemu.

Na fig. 2 przedstawiono szczegóły modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika, służącego do otwierania naczyń 110, 111 z elementem nośnym 2, w którym jest ruchomo prowadzona jednostka centrująca 3. Jednostka centrująca 3 umieszczona jest centralnie wewnątrz elementu nośnego 2 i rozciąga się wzdłuż elementu nośnego 2 wewnątrz prowadnicy 12. Jednostka centrująca 3 jest także połączona z elementem nośnym 2 za pośrednictwem sprężyn 8, 9. Na swym dolnym końcu jednostka centrująca 3 posiada element zatrzaskowy 5, który zbudowany jest tutaj w postaci kulki. Element zatrzaskowy 5 otoczony jest przez element chwytający 4 elementu nośnego 2. Podobnie jak na fig. 1, element chwytający 4 wykonany jest w postaci tulei, przy czym wnętrze tej tulei zaopatrzone jest w podłużne żeberka/podłużne kanały (nie pokazane), które pozwalają na zablokowanie w odpowiednio zbudowanej pokrywie 20 naczynia. Sprężyny 8, 9 modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika są w każdym razie zamontowane za pośrednictwem występów oporowych 11, 7 odpowiednio jednostki centrującej 3 oraz elementu nośnego 2. Moduł otwierający 1 połączony jest za pośrednictwem trzonu

PL 216 742 B1 napędowego 6 z jednostką napędową 12, która może wywoływać zarówno ruch obrotowy jednostki centrującej 3, a także, prostopadle do niego, ruch liniowy jednostki centrującej 3. W swym górnym obszarze jednostka centrująca 3 może być opisana jako sześciokąt. Odpowiednie uformowanie prowadnicy 12 elementu nośnego 2 zapewnia to, ażeby jednostka centrująca 3 była przymocowana pod względem obrotu w elemencie nośnym 2.

Obrotowy ruch jednostki centrującej 3 wywołuje więc automatycznie obrót elementu nośnego 2. Oczywiście możliwe do rozważenia są także przykłady wykonania, w których jednostka centrująca 3 umieszczana jest swobodnie pod względem obrotu elementu nośnego 2. W celu uzyskania ruchu obrotowego takiego elementu nośnego 2, element nośny 2 jest napędzany bezpośrednio.

W celu otwarcia naczynia 110, 111, stosowana jest jednostka napędowa (nie pokazana) służąca do poruszania jednostki centrującej 3 a wraz z nią elementu nośnego 2 w kierunku Z wzdłuż osi 16 modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika. Gdy dolny koniec elementu nośnego 2 spotyka się z nakładką pokrywy 20 naczynia lub znajdującymi się tam elementami chwytającymi 43 (patrz widok na fig. 4a), element nośny 2 generalnie najpierw osiada na nakładce pokrywy 20 naczynia odczynnika. W tym położeniu brak jest dokładnego ustawienia elementów chwytających 4 elementu nośnego 2 względem elementów chwytających 43 pokrywy 20 naczynia, tak iż elementy chwytające 43 pokrywy 20 naczynia oraz elementy chwytające 4 elementu nośnego 2 nie łączą się najpierw z sobą. Gdy element nośny 2 spoczywa na pokrywie 20 naczynia, to kontynuowany ruch elementu nośnego 2 w kierunku Z zostaje zatrzymywany. Kontynuacja ruchu jednostki centrującej 3 w kierunku Z ma taki skutek, że jednostka centrująca 3 przesuwa się do przodu wewnątrz elementu nośnego 2 w kierunku Z. W ten sposób sprężyna 8, która ma mniejszą siłę w porównaniu do sprężyny 9, jest wstępnie ściskana, jak przedstawiono to na fig. 2b. W tym samym czasie, element zatrzaskowy 5 przemieszcza się w kierunku Z i wyłania z tulei 4 elementu nośnego 2. W trakcie tej czynności element zatrzaskowy 5 łączy się z odpowiednim elementem zatrzaskowym pokrywy 20 naczynia. W wyniku lekko obrotowego ruchu trzonu napędowego 6, element zatrzaskowy 5 przymocowany na jednostce centrującej 3 jest następnie obracany wewnątrz pokrywy 20 naczynia, zaś element nośny 2 a więc i element chwytający 4 podążają za ruchem obrotowym. Obrotowy ruch następuje aż do momentu, gdy elementy chwytające 4 elementu nośnego 2 oraz elementy chwytające 43 pokrywy 20 naczynia będą prawidłowo ustawione względem siebie i będą mogły zablokować się wewnątrz siebie. Zewnętrzna tuleja 13 elementu nośnego 2 może teraz ulec sprzęgnięciu wewnątrz elementów chwytających 43 pokrywy 20 naczynia, przy czym tuleja 13 elementu nośnego 2 jest wpychana z elementami chwytającymi 4 na pokrywę 20 naczynia. Dalszy obrotowy ruch trzonu napędowego 6 ma taki skutek, że pokrywa 20 naczynia podąża za tym ruchem obrotowym, gdyż elementy chwytające 4 i 43 są niezawodnie zablokowane pod względem obrotu, a tym samym naczynie odczynnika 110, 111 może zostać odkręcone. Należy zauważyć, że elementy chwytające pokryw 20 naczynia mogą być zbudowane jako podłużne żeberka 43, jak na fig. 4a, a także jako podłużne kanały 21, jak na fig. 2e.

W celu nieutrudniania odkręcania pokrywy 20 naczynia wykonywany jest niewielki ruch zwrotny modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika w kierunku Z.

Na fig. 2b i c przedstawiono opisaną procedurę otwierania naczynia 110, 111. Możliwe jest także ustawienie modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika względem pokrywy 20 naczynia bezpośrednio w taki sposób, ażeby elementy chwytające 4 i 43 mogły natychmiastowo połączyć się wewnątrz siebie, zaś tuleja 13 elementu nośnego 2 była już wepchnięta na części pokrywy 20 naczynia zanim element zatrzaskowy 5 połączy się z pokrywą 20 naczynia.

Opisana procedura pozwala na wstępne wyśrodkowanie jednostki centrującej 3 a tym samym elementu nośnego 2 względem pokrywy 20 naczynia, pozwalając na uproszczenie procesów kontroli w układzie analitycznym 100. Gdy przykręcane połączenie między naczyniem 110, 111 a pokrywą 20 naczynia zostaje zwolnione przez ruch obrotowy modułu otwierającego 1, to jest on odsuwany od naczynia 110, 111 w kierunku Z. Pokrywa 20 naczynia może teraz zostać odrzucona do pojemnika na odpady. W celu zwolnienia pokrywy 20 naczynia z modułu otwierającego 1, występy 14 elementu nośnego 2 są prowadzone po urządzeniu trzymającym 15. Jeśli moduł otwierający 1 przemieszczany jest w kierunku Z, tak iż element nośny 2 w urządzeniu analitycznym opiera się o urządzenie trzymające 15, wówczas tylko jednostka centrująca 3 przesuwana jest wewnątrz elementu nośnego 2, zaś pokrywa 20 naczynia połączona z jednostką centrującą 3 podąża za tym ruchem, jak zilustrowano na fig. 2c. Sprężyna 9 jest więc ściskana, a sprężyna 8 jest zwalniana. Pokrywa 20 naczynia podąża za ruchem elementu zatrzaskowego 5, aż pokrywa 20 naczynia wewnątrz elementu nośnego 2 prowadzona będzie po powierzchni czołowej 10 ślepego otworu. Za pośrednictwem pionowego ruchu jed12

PL 216 742 B1 nostki centrującej 3 względem elementu nośnego 2, który jest przytrzymywany z tyłu przez ogranicznik 15, jednostka centrująca 3 jest wciągana do tyłu względem elementu nośnego 2, aż pokrywa 20 naczynia dociśnięta zostanie do powierzchni czołowej 10 ślepego otworu, zaś w dalszym ruchu zatrzaskowe połączenie między pokrywą 20 naczynia a modułem otwierającym 1 jest zwalniane i pokrywa 20 naczynia spada z tulei 13 elementu nośnego 2. Pokrywa 20 naczynia nie jest już dłużej przymocowana do modułu otwierającego 1, który może być zastosowany do obsługi kolejnych naczyń 110, 111.

Na fig. 2d i 2e zilustrowano szczegółowo połączenie zatrzaskowe, przedstawione na fig. 2a i 2c, pomiędzy modułem otwierającym 1 zasobnika odczynnika a pokrywą 20 naczynia. Element zatrzaskowy 5 jednostki centrującej 3 wykonany jest w postaci kulki 5, jak już to wcześniej pokazano. Odpowiednio przystosowana pokrywa 20 naczynia posiada wgłębienie 22, które sięga do wnętrza pokrywy i kończy się stożkowatą końcówką 23. Tak więc poza jej funkcją według wynalazku, zbudowana w ten sposób pokrywa 20 naczynia może być także zastosowana w sposobie z niską przepustowością próbki, jak już to opisano w stanie techniki. Pokrywa 20 naczynia posiada także wargi uszczelniające 25, które zapewniają niezawodne uszczelnienie naczynia 110, 111 w stanie zamkniętym. Zewnętrzny płaszcz pokrywy 20 naczynia posiada elementy chwytające 43 o postaci podłużnych żeberek, jak już to opisano w nawiązaniu do fig. 1. W górnym obszarze 24, wgłębienie 22 tworzone jest przez wklęsłe wnęki 24, tak aby ułatwić niezawodne zatrzaskowe połączenie z kulką 5 jednostki centrującej.

Na fig. 2e przedstawiono opisaną już procedurę, w której element nośny 2, w swoim dolnym obszarze, jest wpychany na pokrywę 20 naczynia, przy czym elementy blokujące elementu nośnego 2 oraz pokrywy 20 naczynia blokują się wzajemnie na sobie. W tym samym czasie kulka 5 zatrzaskuje się we wgłębieniu 22 pokrywy 20 naczynia. Odpowiednio wklęsły kształt wgłębienia 22 w górnym obszarze 24 pokrywy 20 naczynia nie tylko zapewnia niezawodne zatrzaskowe połączenie, ale także gwarantuje to, że tworzywo sztuczne pokrywy 20 naczynia nie będzie poddawane nadmiernym naprężeniom, gdy kulkowy element zatrzaskowy 5 zostanie zatrzaśnięty na miejscu, unikając dzięki temu uszkodzeniu pokrywy 20 naczynia. Jest to szczególnie ważne, jeśli pokrywa 20 naczynia nie jest odrzucana po otwarciu, ale przeznaczona jest do ponownego zamknięcia naczynia 110, 111 w dalszym etapie procedury roboczej.

Na fig. 3a, 3b, 3c i 3d przedstawiono różne przykłady wykonania pokrywy naczynia i elementu zatrzaskowego.

Na fig. 3a przedstawiono przekrój poprzeczny przez pokrywę 20 naczynia, która według niniejszego wynalazku jest połączona za pośrednictwem nagwintowania 31 z szyjką naczynia 30. Pokrywa 20 naczynia posiada nagwintowanie 31 i według niniejszego wynalazku jest połączona w obszarze tego nagwintowania z szyjką 130 oraz jej nagwintowaniem 31 (nie przedstawionym).

Pokrywa 20 naczynia posiada stożkowate wgłębienie 22. Pasujący element zatrzaskowy 5 jednostki centrującej 3 ma kształt stożkowy, który jest wypukły w swym górnym obszarze 32a. Ze względu na stożkowy kształt elementu zatrzaskowego 5, jest możliwe wstępne wyśrodkowanie modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika względem naczynia 111, jak już to wcześniej opisano. Wypukłe ukształtowany obszar 32a dodatkowo pozwala na niezawodne połączenie zatrzaskowe.

W celu zablokowania pokrywy 20 naczynia wewnątrz modułu 1 otwierającego zasobnik odczynnika, pokrywa 20 naczynia posiada w swym górnym obszarze elementy chwytające 33, które są wbudowane wewnątrz nakładki pokrywy naczynia. Jak już to przedstawiono na fig. 2, pokrywa 20 naczynia posiada także wargi uszczelniające 25, które zapewniają niezawodnie szczelne zamknięcie zawartości naczynia. Jednakże, jeżeli elementy chwytające 43 pokrywy 20 naczynia nie są wbudowane w nakładce pokrywy 20 naczynia, ale zamiast tego są zaprojektowane jako podłużne kanały 21, tak jak na fig. 2d, wymaga to od zasobnika odczynnika, aby spełnił wymagania przestrzenne modułu otwierającego 1.

Jeżeli moduł otwierający 1 jest konsekwentnie stosowany w układzie analitycznym 100, w którym jest tylko niewielka przestrzeń lub w ogóle brak przestrzeni do wbudowania modułu otwierającego 1, to naczynie 110, 111 może być mniejsze. W tym celu możliwe jest na przykład, zredukowanie głębokości 39 nagwintowania 31, tak aby zminimalizować średnicę pokrywy. Jednakże każde zmniejszenie głębokości nagwintowania 39 winno następować tylko w takim stopniu, jaki zapewnia jeszcze niezawodną szczelność naczynia 110, 111 oraz wystarczającą stabilność pokrywy 20 naczynia i warg uszczelniających 25.

Na fig. 3b przedstawiono przykład wykonania elementów zatrzaskowych 5, który odpowiada temu z fig. 3a. Element zatrzaskowy 5 z fig. 3b ma kształt stożkowy, tak iż ponownie, umieszczenie

PL 216 742 B1 elementu zatrzaskowego 5 wewnątrz wgłębienia 22 pokrywy 20 naczynia jest ułatwione przy zastosowaniu modułu otwierającego 1. Element zatrzaskowy 5 posiada rowek zatrzaskowy 32b o postaci wklęsłego pierścienia.

Jak przedstawiono szczegółowo na fig. 3c, pokrywa 20 naczynia posiada odpowiednie zgrubienie 34, na którym zatrzaśnięciu może ulec element zatrzaskowy 5. Wklęśle ukształtowany przykład wykonania elementu zatrzaskowego 5, jak przedstawiono to na fig. 3d, jest oczywiście możliwy bez stożkowego elementu zatrzaskowego 5 powyżej zatrzaskowego rowka 32b. W alternatywnym przykładzie wykonania elementu zatrzaskowego 5 w widoku z fig. 3d, rozciąga się on w kształcie cylindrycznym powyżej zatrzaskowego rowka 32b.

Na fig. 4a i 4b przedstawiono korzystne alternatywne przykłady wykonania pokrywy 20 naczynia. Posiada ona wgłębienie 22 w nakładce 40, które służy jako element zatrzaskowy 5. W górnym obszarze 42 płaszcza pokrywy naczynia znajduje się struktura zębata 44 uformowana na nakładce 40, która to struktura zębata 44 może zablokować się w odpowiednim elemencie chwytającym elementu nośnego 2. W celu ułatwienia umieszczenia elementów chwytających wzajemnie wewnątrz siebie, struktura zębata 44 ma kształt skośny. W swym dolnym obszarze 41, pokrywa 20 naczynia posiada podłużne żeberka 43, które wykorzystywane są do nakręcenia pokrywy 20 na naczynie 110, 111 w procesie wytwarzania. Jednakże w górnym obszarze 42 podłużne żeberka 43 nie są kontynuowane, tak iż może tutaj zostać zmniejszona średnica pokrywy. Ze względu na mniejszą średnicę pokrywy, na pokrywę 20 naczynia może być na przykład nasunięta tuleja 13, jak już to przedstawiono na wcześniejszych figurach. Dla wstępnego wyśrodkowania elementów chwytających, tuleja 13 jest na przykład nasuwana na górny obszar 42, przy czym jednostka centrująca 3 dodatkowo zatrzaskuje się wewnątrz pokrywy 20 naczynia. Elementy chwytające 4 elementu nośnego 2 są wtedy rozmieszczone w górnym obszarze tulei 13, tak iż mogą one zablokować się wewnątrz elementów chwytających w nakładce 40 pokrywy 20 naczynia, gdy tuleja 13 jest już wpychana na obszar 42 pokrywy 20 naczynia. W ten sposób element nośny 2 może zostać ustawiony względem pokrywy 20 naczynia poprzez samą tylko tuleję 13 lub dodatkowo aż do połączenia zatrzaskowego. Sprzęgnięcie elementów chwytających wzajemnie z sobą może być wtedy łatwo zapewnione. Dzięki temu, niezawodnie mogą być także ustawione względem siebie elementy chwytające o niewielkich rozmiarach i zablokowane wewnątrz siebie, bez narzucania wielkich wymagań na precyzyjną kontrolę elementu nośnego 2 lub też na budowę elementów chwytających.

Na fig. 5a i b przedstawiono na zasadzie przykładu liczne naczynia 110, 111, które mają zamknięcie według wynalazku i które są z sobą połączone w celu utworzenia zestawu odczynników. Na fig. 5a przedstawiono naczynia 110 w stanie otwartym. Naczynia 110, 111 mają szyjkę 130 z otworem służącym do pobierania płynu zawartego w naczyniu 110, 111. Szyjka 130 także posiada nagwintowanie 31, tak iż naczynie odczynnika 110, 111 może być zamknięte poprzez nakręcenie pokrywy 20. Pokrywy naczyń są zbudowane analogicznie do tych z fig. 4 i posiadają strukturę zębatą 44, która stanowi element chwytający nakładki zamknięcia pokrywy 20 naczynia, a także posiada wgłębienie 22 w charakterze elementu zatrzaskowego 5 pokrywy 20 naczynia, jak opisano to już w nawiązaniu do fig. 4.

W obszarze 140 naczyń 110, 111 pod szyjkami 130, naczynia 110, 111 posiadają rowek 141, który współdziała z odpowiednim kanałem 153 wierzchu 150 i wchodzi do wnętrza tworzonego z nim zatrzaskowego połączenia. Wierzch 150 jest w ten sposób pewnie połączony z naczyniem razem z ustawieniem naczyń 110, 111 wzajemnie względem siebie. Wierzch 150 posiada do trzech wgłębień 151, które ukształtowane są odpowiednio do obwodu pokrywy 20 naczynia. W stanie zmontowanym, naczynia 110, 111 oraz wierzch 150, nakładka 40 pokrywy 20 naczynia oraz nakładka 154 wierzchu tworzą płaszczyznę pokrywy 20 naczynia. Wierzch 150 także posiada wgłębienia 152, które pozwalają na transport zestawu odczynników wewnątrz układu analitycznego 100. Układ analityczny 100 posiada w tym celu środki chwytające, które zaczepiają się wewnątrz wgłębienia 152 i pozwalają na podniesienie lub regulację zestawu odczynników. Naczynia 110, 111 mają w swych dolnych obszarach ukośnie ukształtowane dno (nie pokazane) zwężające się w kierunku środka. Ma to na celu zapewnienie tego, ażeby igła pipety, która zazwyczaj zasysa płyn ze środka naczynia 110, 111, mogła także łatwo usunąć niewielkie ilości resztek płynu z naczynia 110, 111. W celu zapewnienia tego, ażeby naczynia 110, 111 mogły być niezawodnie umieszczone i transportowane w układzie analitycznym 100 pomimo ukośnie ukształtowanej spodniej płyty, naczynia 110, 111 posiadają obszar spodni 143, w którym naczynie 110, 111 jest w każdym wypadku umieszczane i przytrzymywane. Obszar spodni 143 może być podzielony wzdłuż przedziałów 144 na indywidualne spodnie części 145, 146, 147. Każde naczynie 110, 111 posiada swoją własną zaciskową część spodnią 145, 14 6, 147. Naczynia

PL 216 742 B1

110, 111 są indywidualnie napełniane i zakręcane, każde ze swoją częścią spodnią 145, 146, 147 na miejscu i dopiero później montowane w zasobniku.

Do rozważenia jest także zaciskanie z sobą naczyń 110, 111 oraz obszaru spodniego z sobą w celu zapewnienia niezawodnego przytrzymania naczyń 110, 111 wewnątrz spodniego obszaru 143. Spodni obszar 143, który może być także wykonany jako całość, posiada płaską spodnią płytę, pozwalającą na niezawodne umieszczenie naczyń 110, 111 w układzie analitycznym 100. Zestaw odczynników, w którym połączone są razem naczynia 110, 111 za pośrednictwem wierzchu 154 w celu utworzenia zestawu odczynników, opisany jest na przykład w dokumencie EP 0 692 308. Zestaw odczynników może na przykład być wykonany z maksymalnie do trzech naczyń 110, 111, jak przedstawiono na fig. 5a lub z dwóch naczyń 110, 111, jak przedstawiono na fig. 5b. Jeżeli identyczny wierzch 150 wykorzystywany jest dla zestawów odczynników o różnej liczbie naczyń 110, 111, oznacza to, że tak jak przedstawiono na fig. 5b, niektóre z wgłębień 151 przeznaczone dla pokryw 20 naczyń nie są wykorzystywane. Jednakże nie ma to większego znaczenia dla przebiegu procedury analitycznej.

Na fig. 6 przedstawiono alternatywny przykład wykonania szczelinowego elementu zatrzaskowego.

Szczelinowy element zatrzaskowy 51 zawiera szczelinę, która biegnie równolegle do osi symetrii i która może mieć pierwszą długość szczeliny 52. Zależnie od pożądanych własności sprężystych szczelinowego elementu zatrzaskowego 51, szczelina może mieć pierwszą długość 52.1 oraz dodatkową długość 52.2. Numerem 53 oznaczono szerokość szczeliny. Ona także może się zmieniać, jak zaznaczono za pośrednictwem większej szerokości 53.1 szczeliny na fig. 6. Podłużna szczelina kończy się na zakończeniu 61 szczelinowego elementu zatrzaskowego 51. Na jego obwodowej powierzchni posiada on zatrzaskowy rowek 32b, który jest wklęsły i ma kształt pierścieniowy. Powyżej zatrzaskowego rowka 32b szczelinowy element zatrzaskowy 51 ma kontur cylindryczny 59, zaś powierzchnia szczelinowego elementu zatrzaskowego 51 leżąca poniżej zatrzaskowego rowka 32b jest zasadniczo stożkowa.

Na fig. 7 przedstawiono kolejny alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego.

Ilustracja z fig. 7 ukazuje podzielony element zatrzaskowy 54, który posiada pierwszą połowę elementu zatrzaskowego 55 i drugą połowę elementu zatrzaskowego 56. Połowy elementu zatrzaskowego 55 i 56 połączone są z sobą przegubowo za pośrednictwem zawiasy 58, zaś pomiędzy wewnętrznymi bokami połówek elementu zatrzaskowego 55, 56 znajduje się sprężyna 57. Kuliste powierzchnie połówek elementu zatrzaskowego 55, 56 przedstawione w przekroju poprzecznym, także mają wklęśle ukształtowany zatrzaskowy rowek 32b. Powyżej zatrzaskowego rowka 32b połówki elementu zatrzaskowego 55, 56 rozciągają się w cylindrycznym konturze 59. Poniżej zatrzaskowego rowka 32b połówki elementu zatrzaskowego 55, 56 są w przybliżeniu stożkowe, zwężające się do punktu 61.

W alternatywnych przykładach wykonania elementów zatrzaskowych, które przedstawione zostały na fig. 6 i 7 i które są połączone z elementem nośnym 2 (tutaj nie pokazanym), może być uzyskane zatrzaskowe połączenie z pokrywą 20 naczynia, które bierze pod uwagę niewielkie tolerancje produkcyjne. Sprężystość elementów zatrzaskowych przedstawionych na fig. 6 i 7, czy to posiadających podłużną szczelinę czy też zaprojektowanych w postaci dwóch części, zapewnia niezawodny chwyt pokrywy 20 naczynia.

Na fig. 8 i 9 przedstawiono w jaki sposób kulisty element zatrzaskowy lub odpowiednio element zatrzaskowy posiadający zatrzaskowy rowek, współdziała z odpowiednimi wgłębieniami wewnątrz pokrywy 20 naczynia.

Na fig. 8 przedstawiono kulisty element zatrzaskowy 5 utworzony na elemencie nośnym 2, który może być przesuwany w kierunku wkładania 63 na pokrywę 20 naczynia. Pokrywa 20 naczynia ma stożkowo ukształtowaną końcówkę 23, która na ilustracji z fig. 8 jest zbudowana w postaci gładkiej powierzchni stożkowej 60. Kulisty element zatrzaskowy 5 wchodzi w głąb stożka 23 i mocowany jest przez obwodowy kanał 62. Obwodowy zatrzaskowy kanał 62 położony jest w górnym obszarze 24 stożkowej końcówki 23.

Na fig. 9 przedstawiono element zatrzaskowy 5, który utworzony jest na elemencie nośnym 2 i na którym wykonany jest zatrzaskowy rowek 32b. Element zatrzaskowy 5 posiada cylindryczną część 59. Gdy element zatrzaskowy 5 posiadający zatrzaskowy rowek 32b jest przesuwany w kierunku wkładania 63 w kierunku stożkowej końcówki 23 pokrywy 20 naczynia, zgrubienie 34 w górnym obszarze 24 stożkowego obszaru 23 ulega zablokowaniu wewnątrz zatrzaskowego rowka 32b elementu zatrzaskowego 5, dzięki czemu powstaje niezawodne połączenie zatrzaskowe.

PL 216 742 B1

Ilustracje na fig. od 10.1 do 10.6 ukazują rozmaite alternatywne przykłady wykonania elementów zatrzaskowych wykorzystywanych na module otwierającym 1 zasobnika odczynnika.

Przykładowo element zatrzaskowy 5 przedstawiony na fig. 10.1 może być zbudowany jako sprężyna płytkowa 64 z licznymi listkami sprężyny 65 łączącymi się z cylindryczną częścią 59 elementu nośnego 2. Listki sprężyny 65 sprężystego elementu zatrzaskowego 64 mogą być ustawione względem siebie pod kątem 90°, chociaż nie jest absolutnie konieczne. Poszczególne listki sprężyny 65 mogą być rozmieszczone względem siebie na przykład pod kątem 120°. Każdy z listków sprężyny 65 posiada wklęsły rowek 32b, który współdziała z odpowiednią podniesioną częścią w ścianie wgłębienia 22 pokrywy 20 naczynia.

Na fig. 10.2 przedstawiono także element zatrzaskowy 5, który może być wykonany w postaci szczelinowej sprężyny płytkowej 51. Na elemencie nośnym 2, który przekształca się do postaci sprężystego elementu zatrzaskowego 51, rozmieszczone są wgłębienia 66, po obydwu stronach podłużnej szczeliny utworzonej w pierwszej długości szczeliny 52. Cylindryczna część 59 rozciąga się poniżej wgłębień 66. Ta cylindryczna część 59 łączy się z kolei z wklęsłym rowkiem 32b, który otacza zakończenie 61 elementu zatrzaskowego 51. Dzięki osłabieniu materiału przez wgłębienia 66 na obwodzie elementu nośnego 2, nadana została pewna elastyczność połówkom szczelinowego elementu zatrzaskowego 51, rozdzielonym przez szczelinę 52.

Na fig. 10.3 przedstawiono także element zatrzaskowy 5, w którym brak jest wgłębień 66, a który posiada tylko szczelinę 68. Ze względu na nieobecność wgłębień 66, elastyczność obydwu połówek elementu zatrzaskowego, rozdzielonych przez szczelinę 52 jest znacznie mniejsza niż elastyczność elementu zatrzaskowego 51, powyżej którego w cylindrycznej części 59 znajdują się wgłębienia 66. Element zatrzaskowy 5 ze szczeliną 68 także posiada powyżej zakończenia 61 wklęsły rowek 32b biegnący wokół obwodu.

Ponadto na fig. 10.4 przedstawiono alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego 5, który posiada krzyżową szczelinę 67. Oznacza to, że pojedyncze obwodowe segmenty elementu zatrzaskowego 5, które są rozdzielone od siebie przez krzyżową szczelinę 67 mają elastyczność, która jest większa niż elastyczność elementu zatrzaskowego 5 mającego pojedynczą szczelinę 68. Indywidualne segmenty elementu zatrzaskowego, które są rozdzielone od siebie przez krzyżową szczelinę 67 także posiadają, powyżej zakończenia 61, wklęsły rowek 32b, który współdziała z wgłębieniem 22 (nie pokazanym na fig. 10) pokrywy 20 naczynia, jak już to opisano bardziej szczegółowo powyżej.

Ponadto na fig. 10.5 przedstawiono alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego 5 wykonanego w postaci zacisku 69. Zacisk 69 zawiera pojedyncze odgałęzienia 71, które są rozmieszczone w przybliżeniu pod kątem 90° względem siebie. Indywidualne odgałęzienia 71 także posiadają na swoim obwodzie wklęsły rowek 32b. Ponadto, zacisk 69 ma budowę cylindryczną i posiada wydrążoną przestrzeń 72 biegnącą w kierunku osiowym zacisku 69.

Na fig. 10.6 przedstawiono inny alternatywny przykład wykonania elementu zatrzaskowego wykonanego w postaci prostego trzpienia 70, przy czym element nośny 2 posiada cylindryczną część, w której w dolnym obszarze powyżej zakończenia 61 utworzony jest wklęsły obwodowy rowek 32b.

Zależnie od przykładu wykonania oraz pożądanej sztywności, do możliwych materiałów przeznaczonych do wykonania sprężystych elementów zatrzaskowych 5 przedstawionych na fig. 10.1 i 10.2, należą tworzywo sztuczne o dobrych właściwościach ślizgowych i sprężynujących (na przykład POM) oraz metale, takie jak stal lub też inne sprężynujące materiały, na przykład brąz fosforowy. Materiały metalowe są korzystnie wykorzystywane w przykładach wykonania elementów zatrzaskowych 5 przedstawionych na fig. 10.1 i 10.2 a także elementu zatrzaskowego 5 wykonanego w postaci zacisku

Claims (24)

1. Moduł otwierający naczynie z odczynnikiem, zawierające nakręcaną pokrywę naczynia, wyposażoną w element nośny, który na swym dolnym końcu posiada element chwytający, niezawodnie blokowany przeciwobrotowo do elementu chwytającego pokrywy naczynia, tak iż ruch obrotowy elementu chwytającego powoduje obrotowe przemieszczenie się pokrywy naczynia, oraz zawierający jednostkę centrującą, prowadzoną wewnątrz elementu nośnego, znamienny tym, że jednostka centrująca (3) jest umieszczona ruchomo względem elementu chwytającego (4) w kierunku prostopadłym do płaszczyzny tego ruchu obrotowego, przy czym ta jednostka centrująca (3) posiada na swoim dol16

PL 216 742 B1 nym końcu element zatrzaskowy (5, 51, 54, 64, 69, 70), który tworzy z elementem zatrzaskowym pokrywy (20) naczynia połączenie zatrzaskowe pomiędzy modułem otwierającym (1) a pokrywą (20) naczynia, tak iż pokrywa (20) naczynia przywiera do elementu zatrzaskowego (5, 51, 54, 64, 69, 70) i przynajmniej częściowo podąża za ruchem elementu zatrzaskowego (5, 51, 54, 64, 69, 70), przy czym to połączenie zatrzaskowe jest realizowane oddzielnie od połączenia pokrywy (20) naczynia z elementem nośnym (2), zabezpieczającego przed obrotem.

2. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że element zatrzaskowy (5, 51, 54, 64, 69, 70) ma częściowo kształt wklęsły (32b) lub wypukły (32a).

3. Moduł według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że element zatrzaskowy (5, 51, 54, 64, 69, 70) ma kształt zasadniczo stożkowy (32).

4. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że element chwytający (4) posiada strukturę zębatą (44).

5. Moduł według zastrz. 4, znamienny tym, że struktura zębata (44) ma zęby ustawione ukośnie.

6. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że na elemencie nośnym (2) znajduje się szczelinowy element zatrzaskowy (51).

7. Moduł według zastrz. 6, znamienny tym, że szczelinowy element zatrzaskowy (51) ma kształt stożkowy lub cylindryczny (59) powyżej zatrzaskowego rowka (32), zaś w kierunku wkładania (63) elementu nośnego (2) ma zwężający się koniec (61).

8. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że element nośny (2) posiada podzielony element zatrzaskowy (54), którego połówki (55, 56) są połączone ze sobą zawiasowo.

9. Naczynie do przechowywania odczynnika, mające gwintowaną szyjkę i nakręcaną pokrywę, a także zawierające płaszcz w postaci wydrążonego cylindra oraz nakładkę, która przykrywa jedną powierzchnię wydrążonego cylindra tworzonego przez płaszcz, tak iż pokrywa naczynia jest otwarta w kierunku dolnej powierzchni, przy czym wewnątrz płaszcza rozciąga się nagwintowanie, umożliwiające skręcane połączenie pokrywy z szyjką naczynia, znamienne tym, że nakładka (40) pokrywy (20), przykrywająca powierzchnię wydrążonego cylindra tworzonego przez płaszcz naczynia posiada element zatrzaskowy (22, 23), który ma elementy łączące się z elementem zatrzaskowym (5, 51, 54, 64, 69, 70) modułu (1) otwierającego naczynie z odczynnikiem, tworząc połączenie zatrzaskowe, tak że pokrywa (20) naczynia przywiera do elementu zatrzaskowego (5, 51, 54, 64, 69, 70) modułu otwierającego (1) i przynajmniej częściowo podąża za ruchem elementu zatrzaskowego (5, 51, 54, 64, 69, 70) modułu (1), zaś pokrywa (20) naczynia posiada w górnym obszarze (24) przynajmniej jeden element chwytający, który niezawodnie blokuje się przeciwobrotowo w elemencie chwytającym elementu nośnego (2) modułu (1), przy czym połączenie zatrzaskowe jest realizowane oddzielnie od zabezpieczającego przed obrotem połączenia pokrywy (20) z elementem nośnym (2).

10. Naczynie według zastrz. 9, znamienne tym, że elementy chwytające pokrywy (20) naczynia mają postać podłużnych żeberek (43) lub podłużnych kanałów (21).

11. Naczynie według zastrz. 9, znamienne tym, że dolna część (41) powierzchni płaszcza posiada żeberka (43), zaś górny obszar (42) powierzchni płaszcza jest gładki.

12. Naczynie według zastrz. 9, znamienne tym, że pokrywa (20) naczynia posiada na nakładce (40) zęby (44).

13. Naczynie według zastrz. 9, znamienne tym, że element zatrzaskowy stanowi wgłębienie (22) zachodzące do wnętrza pokrywy (20) w postaci zwężającego się stożka (23).

14. Naczynie według zastrz. 9, znamienne tym, że element zatrzaskowy (5, 51, 54, 64, 69, 70) ma postać wgłębienia (22), które posiada po wewnętrznej stronie rowek (62) lub zgrubienie (34).

15. Naczynie według zastrz. 9, znamienne tym, że pokrywa (20) naczynia jest wykonana z przynajmniej dwóch różnych tworzyw sztucznych o różnej twardości.

16. Naczynie według zastrz. 12, znamienne tym, że obszar pokrywy (20) naczynia, który tworzy element zatrzaskowy (5, 51, 54, 64, 69, 70) ze stożkowym zakończeniem (23), jest wykonany z tworzywa sztucznego bardziej miękkiego niż reszta pokrywy (20) naczynia.

17. Naczynie według zastrz. 9 albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, albo 15, albo 16, znamienne tym, że ma elementy łączące do połączenia z przynajmniej jednym następnym naczyniem (110, 111) z odczynnikiem dla utworzenia zestawu naczyń z odczynnikami.

18. Naczynie według zastrz. 17, znamienne tym, że górny obszar naczynia (110, 111) z odczynnikiem połączony jest z elementem trzymającym (150) dla utworzenia zestawu naczyń z odczynnikami.

PL 216 742 B1

19. Układ analityczny z modułem otwierającym naczynie z odczynnikiem według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera jednostkę napędową (112), która jest sprzęgnięta z elementem nośnym (2), napędzając element chwytający (4) elementu nośnego (2) ruchem obrotowym, przy czym w przypadku tej samej lub innej jednostki napędowej (112) jest wykonywany ruch jednostki centrującej (3), zasadniczo prostopadły do płaszczyzny ruchu obrotowego, a ponadto zawiera jednostkę sterującą dopasowującą do siebie ruchy elementu nośnego (2) i jednostki centrującej (3).

20. Układ według zastrz. 19, znamienny tym, że zawiera moduł do otwierania naczynia (110, 111) z odczynnikiem według zastrz. 17 albo 18.

21. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że pokrywa (20) naczynia ma elementy zwalniające ją z połączenia zatrzaskowego poprzez względny ruch pomiędzy elementem nośnym (2) a jednostką centrującą (3) i jest albo zachowywana albo odrzucana.

22. Układ według zastrz. 21, znamienny tym, że element nośny (2) ma powierzchnię wyzwalającą względny ruch pomiędzy elementem nośnym (2) a jednostką centrującą (3), która to powierzchnia nośna (14) opiera się o przymocowany na stałe ogranicznik (15).

23. Sposób otwierania naczyń z odczynnikami, znamienny tym, że wytwarza się połączenie zatrzaskowe pomiędzy elementem zatrzaskowym (5, 51, 54, 64, 69, 70) modułu (1) otwierającego naczynie z odczynnikiem a elementem zatrzaskowym (5, 51, 54, 64, 69, 70) pokrywy (20) naczynia, przy czym pokrywę (20) naczynia łączy się poprzez przykręcenie, zaś połączenie zatrzaskowe realizuje się oddzielnie od zabezpieczającego przed obrotem połączenia pokrywy (20) z elementem nośnym (2), a następnie blokuje się element chwytający (4) modułu otwierającego (1) do elementu chwytającego pokrywy (20) naczynia tak, iż pokrywa (20) naczynia i moduł otwierający (1) są ze sobą wzajemnie zablokowane pod względem obrotu, po czym obraca się element chwytający (4) oraz uzębienie (44) modułu otwierającego (1), w wyniku czego wykonywany jest ruch obrotowy pokrywy (20) naczynia, aż do zasadniczego zwolnienia skręcanego połączenia pomiędzy pokrywą (20) naczynia a naczyniem (110, 111), a następnie przemieszcza się element zatrzaskowy (5, 51, 54, 64, 69, 70) modułu otwierającego (1) w kierunku zasadniczo prostopadłym do płaszczyzny ruchu obrotowego, przy czym pokrywa (20) naczynia przywiera do elementu zatrzaskowego (5, 51, 54) modułu (1) i przynajmniej częściowo podąża za jego ruchem.

24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że za pomocą połączenia zatrzaskowego powoduje się najpierw wstępne wyśrodkowanie elementu nośnego (2) względem pokrywy (20) naczynia z odczynnikiem.