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Die Erfindung bezieht sich auf das
technische Gebiet von automatischen Analysegeräten, in denen häufig eine
Vielzahl von Reagenzien gleichzeitig aufgenommen und verarbeitet
werden können. Hierbei
ist es wünschenswert
in den Analysegeräten möglichst
eine vollautomatische Handhabung von Proben und Reagenzien zu ermöglichen,
sodass keine manuell durchgeführten
Handhabungsschritte notwendig sind. Dies erlaubt eine Vereinfachung
sowie Beschleunigung vieler Analyseverfahren, wobei Fehler aufgrund
menschlichen Fehlverhaltens während
des Analyseverfahrens minimiert werden können.
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Besonders in großen Labors, in denen ein hoher
Probendurchsatz ermöglicht
werden muss, werden hohe Anforderungen an automatische Analysegeräte gestellt.
Hierbei müssen
die Analysegeräte eine
Vielzahl von Reaktionsgefäßen mit
verschiedenen Proben händeln
und diese verschiedenen Reagenzbehältern zuordnen können. Unter
anderem dienen dabei Pipettiervorrichtungen dazu, eine Analyse einer
Probe durch Zugabe der entsprechenden Reagenzien sowie weiteren
Probenaufbereitungsschritten zu ermöglichen. Durch eine voll automatische
Behandlung von Reagenzien sowie Proben werden somit selbst arbeitsaufwendige
Analyseverfahren zuverlässig
und schnell durchführbar,
ohne dass eine Einarbeitung von Fachpersonal für spezielle Analyseverfahren
notwendig ist. Eine Anforderung, die an ein voll- oder teilautomatisiertes
Analyseverfahren gestellt wird, ist z. B. die Handhabung unterschiedlich großer Probenmengen,
die eine entsprechende Menge an Reagenzien erfordern. Eine vollautomatisches Analysesystem
muss folglich sowohl den Anforderungen, nur geringste Proben oder
Reagenzienmengen im Bereich von einigen μ-Litern als auch größere Volumina
im Bereich von Millilitern pipettieren und händeln zu können, genügen.
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Das Handling von kleinsten Volumina
wird z. B. im Stand der Technik im Dokument
EP 0 504 967 beschrieben. Das Dokument
offenbart Reagenzbehälter,
die die Entnahme von kleinen Volumina ermöglichen, wobei eine Verdunstung
oder Alterung des restlichen Fluids im Behälter während weiterer Verfahrensabläufe vermieden
wird.
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Hierfür verfügt der Reagenzbehälter über einen
entsprechend ausgestalteten Deckel, der zum einem zur Fluidentnahme
geeignet ist, und zum anderem eine Verdunstung des Behälterinhaltes
unterdrückt.
Der Deckel weist in der Mitte des Deckelbodens eine kreisförmige Öffnung auf,
die in das Deckelinnere gerichtete ist und in einer kegelförmige Spitze
mündet.
Zur Probenentnahme wird zuerst die Spitze des Kegels durchstochen,
sodass anschließend
eine Pipettenspitze, die zur Entnahme von kleineren Probenmengen
vorgesehen ist, in das Gefäß eingeführt werden
kann. Ist das Reagenz aus dem Gefäß entnommen worden, verbleibt
ausschließlich eine
kleine Öffnung
an der Spitze des Zylinders. Durch die kleine Öffnung an der Zylinderspitze
des Deckels wird auch nach der Probenentnahme gewährleistet,
dass nahezu keine Flüssigkeit
aus dem Reagenzbehälter
verdunstet oder der Gefäßinhalt durch
Kontakt mit z. B. Luftfeuchtigkeit oder Sauerstoff der Umgebung Änderungen
unterliegt. Nähere Ausführungsformen
dieses Gefäßverschlusses
sind dem Stand der Technik zu entnehmen.
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Soll jedoch ein höhere Durchsatz, d.h. kürzere Prozesszeiten
erzielt werden, muss die Pipettiervorrichtung, um ein effizientes
Probehandling zu ermöglichen,
entsprechend mit großen
Pipettierspitzen zur Aufnahme von Flüssigkeit versehen werden. Damit
die Pipettiervorrichtung auch jetzt noch in das Reagenzgefäßinnere
gelangen kann, müsste
eine vergrößerte Öffnung im
Deckel des Reagenzgefäßes gegeben
sein.
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Im Stand der Technik werden vielfältige Möglichkeiten
beschrieben, die das Erzeugen von Öffnungen in einen Verschluss
eines Reagenzgefäßes ermöglichen.
Dies kann z. B., wie in den Patenten
US 6,255,101 und
US 3,991,896 beschrieben,
verwirklicht werden, indem mittels eines Stiftes eine Kugel durch
einen Schacht eines Reagenzgefäßdeckels gestoßen wird.
Die Kugel wird in das Innere des Reagenzbehälters hineingestoßen, sodass
anschließend
durch den Schacht hindurch Reagenzflüssigkeit entnommen werden kann.
Weitere Möglichkeiten,
wie z. B. das Durchstoßen
einer Verschlusskappe mittels einer Kanüle im Dokument WO 83/01912 sind
ebenfalls denkbar. In Abhängigkeit
der Größe des Schachtes
oder der Kanüle
kann dabei der Durchmesser der Öffnung
beliebig ausgewählt
werden.
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Alternativ zu einer vergrößerten Öffnung in einem
Reagenzverschluss besteht die Möglichkeit, den
Deckel der Reagenzbehälter
vor Gebrauch zu entfernen.
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Im Stand der Technik wird ein derartiges
Probenhandling z. B. bei Analysesystemen auf dem Gebiet der klinischen-chemischen
Analyse von biologischen Proben angewendet. Zur Entnahme einer gewünschte Menge
an flüssigem
Reagenz wird das Reagenz aus dem offenen Reagenzbehälter entnommen
und mittels einer automatischen Pipettiervorrichtung in eine Reaktionsküvette überführt. Für jeden
Pipettiervorgang wird dabei ein elektromechanisch angetriebener
Arm der Pipettiervorrichtung zu einem offenen Reagenzbehälter geführt, sodass
ein Probenhandling in gewünschter
Weise stattfinden kann. Der Inhalt eines üblichen Reagenzbehälters reicht
dabei für
eine Vielzahl von Pipettiervorgänge aus.
Hierbei zeigt sich, dass sowohl durch das Entfernen des Reagenzverschlusses
wie auch durch die Erzeugung einer großen Öffnung in einer Verschlusskappe
während
des Analyseverfahrens Fluid verdunstet, bevor dieses vollständig verbraucht
werden kann. Besonders in Räumen
mit geringer Luftfeuchtigkeit gehen hierbei häufig erhebliche Mengen der Reagenzlösung durch
Verdunstung verloren. Dies hat unter anderem zur Folge, dass die
Verdunstung zu einer Aufkonzentration des Reagenzes im Fluid führt. Bei
der Benutzung offener Reagenzbehälter
in Räumen
mit relativ hoher Luftfeuchtigkeit hingegen oder durch Kondenswasserbildung
bei Verwendung gekühlter
Reagenzien, nimmt das Volumen der Reagenzlösung zu, sodass mit der Zeit
eine Verringerung der Reagenzkonzentration eintritt. Des weiteren
findet durch die Benutzung offener Reagenzbehälter ein Gasaustausch mit der
Ungebungsluft statt, der unter anderem eine Alterung eines Reagenzes
bedingt. Derartige Einflüsse
auf das Reagenz, insbesondere auf die Reagenzkonzentration, verursachen eine
Verschlechterung der Analysegenauigkeit. Zusätzlich zeigt sich, dass ein
Entfernen des Reagenzverschlusses häufig manuell durchgeführt werden muss.
Unter diesen Umständen
muss das Laborpersonal neue Reagenzbehälter aus ihren Verpackungen
entnehmen und zunächst
den Verschluss entfernen, um dann den offenen Reagenzbehälter im
Analysesystem anstelle eines leeren Reagenzbehälters zu ersetzen. Da in einem
und demselben Analysesystem häufig
viele verschiedene Reagenzien zu verschiedenen Zeitpunkten benötigt werden,
erfordert das manuelle Handling beim Laborpersonal einen erheblichen
Arbeitsaufwand.
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Im Stand der Technik sind deshalb
Verfahren beschrieben, die ein automatisches Entfernen eines Reagenzbehälterverschlusses
ermöglichen.
Das Dokument
EP 0 930 504 offenbart
eine Deckelgreifvorrichtung, die zur automatischen Handhabung eines Deckels
von Probengefäßen geeignet
ist. Der Deckel der Probengefäße weist
hierbei einen Dorn auf, um den die Deckelgreifvorrichtung greifen
kann. Durch ein Spannfutter wird der Deckel so fest gehalten, dass
durch Anheben der Deckelgreifvorrichtung der Deckel vollständig von
dem Gefäß abgezogen
wird, wobei eine Niederhalterhülse
das Gefäß niederhält, um ein
Anheben des Gefäßes zu vermeiden.
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Das Dokument
US 5,846,489 offenbart ebenfalls ein
automatisches System zum Öffnen
von Reagenzgefäßen. Hierbei
wird ein Stift einer Greifvorrichtung in einen hierfür vorgesehenen
Nut des Deckels eingeführt.
Der Stift weist an einem Ende eine Wulst auf, die ein Verklemmen
des Stiftes in der Nut des Deckels ermöglicht. Der Deckel kann nun durch
ein Anheben des Stiftes vom Reagenzgefäß abgezogen werden.
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Weiterhin wird in dem Patent
US 5,064,059 eine Vorrichtung
beschrieben, die es ermöglicht,
einen Deckel vom Reagenzgefäß abzuziehen.
Der beschriebene Stand der Technik offenbart jedoch nur ein automatisches Öffnen von
Reagenzgefäßen, die mittels
eines Stopfens verschlossen sind. Nachteil des Standes der Technik
ist hierbei, dass mit den beschriebenen Mechanismen kein schraubbarer
Verschluss eines Reagenzgefäßes geöffnet werden kann.
In der Praxis zeigt sich jedoch, dass insbesondere ein schraubbarer
Verschluss für
Reagenzgefäße, die
häufig
ein flüchtiges
Fluid beinhalten, besonders geeignet ist, da durch einen Schraubverschluss eine
zuverlässige
Abdichtung des Gefäßes gewährleistet
wird.
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Im Stand der Technik beschreibt das
Dokument
US 6,216,340 das
Entfernen eines Reagenzverschlusses, der schraubbar an dem Gefäß befestigt
ist. Hierbei wirken Öffner
und Reagenzdeckel wie ein Bajonettverschluss zusammen. Durch eine
in dem Reagenzverschluss eingearbeitete Führungsnut kann der automatische Öffner einen
Stift entlang der Führungsnut
durch eine Drehung in den Deckel einführen, bis dieser gegen einen
Anschlag der Führungsnut
gelagert ist. Wird die Drehbewegung weiter in die Richtung fortgesetzt,
ist ein Abdrehen des Deckels vom Reagenzgefäß möglich. Durch eine Drehbewegung
des Öffners
in entgegengesetzte Richtung ist die Verbindung zwischen Deckel
und Öffner
wieder lösbar.
Nachteil des Standes der Technik ist, dass eine präzise Fertigung
des Bajonettverschlusses am Deckel gegeben sein muss, um die Funktionsfähigkeit
des Systems zu gewährleisten.
Des weiteren muss eine exakte Ansteuerung des Öffners zu dem jeweiligen Reagenzgefäß erfolgen,
damit das Eingreifen des Stiftes des Öffners in dem Bajonettverschluss
möglich
ist. Dies erfordert entweder eine präzise Platzierung der Reagenzgefäße im Analysesystem
oder eine Lageerkennung des Analysesystems für das jeweilige Reagenzgefäß. Des weiteren
sind komplexe Werkzeuge zur Herstellung der Reagenzdeckel erforderlich,
sodass die Produktionskosten erhöht
werden. Besonders bei Reagenzgefäßen, die als
Einmalartikel gehandelt werden, ist dies jedoch ein erheblicher
Nachteil. Bevor der Öffner
nach Entfernen eines ersten Deckels weiter zum Öffnen von Reagenzgefäßen eingesetzt
werden kann, muss darüber
hinaus der Deckel von dem Öffner
wieder entfernt werden. Im beschriebenen Beispiel sind hierfür zusätzliche
Maßnahmen
notwendig, die ein Drehen des Deckels in entgegengesetzte Richtung
ermöglichen,
sodass der Deckel von dem Öffner
abgestriffen werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die
Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Hierbei soll in einem
Analysegerät
ein automatisches Aufschrauben von Reagenzgefäßen ermöglicht werden, ohne dass hierdurch
aufwendige Anforderungen an die Verfahrensabläufe in dem Analysegerät sowie
dem System selbst gestellt werden müssen. Der Erfindung liegt daher
eine zweiteilige Aufgabenstelle zugrunde, sowohl ein System zum Öffnen von
Reagenzgefäßen als
auch geeignete Reagenzgefäße mit einem
schraubbaren Verschluss als solches bereitzustellen, mit denen die
genannten Ziele erreicht werden.
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Die Erfindung beinhaltet ein System
und ein Verfahren zum Öffnen
von Reagenzgefäßen. Das System
weist einen Mitnehmer und eine Zentriereinheit, die im wesentlichen
innerhalb des Mitnehmers geführt
wird, auf. An einem unteren Ende des Mitnehmers befindet sich ein
Rastelement, das so beschaffen ist, dass es in einen hierfür vorgesehenen
Deckel drehsicher einrasten kann. Wird das Rastelement des Mitnehmers
nun gedreht, bewirkt die Bewegung des Rastelementes eine Drehbewegung
des Deckels, sodass eine Schraubverbindung gelöst werden kann. Die Zentriereinheit
weist hingegen an einem unteren Ende ein Schnappelement auf, das
mit einem hierfür
vorgesehenen Deckel eine Schnappverbindung ausbilden kann. Vorteilhafterweise
geht die Zentriereinheit vor dem Einrasten der Rastelemente in einen
zu öffnenden
Deckel zunächst
eine Schnappverbindung ein. Ist die Zentriereinheit mit dem Deckel
auf diese Art verbunden, ermöglicht
die bestehende Schnappverbindung indirekt eine relative Positionierung
des Mitnehmers zum Gefäßdeckel und
somit eine leichte Führung
der Rastelemente zueinander. Das Rastelement des Mitnehmers kann nun
entsprechend in ein Rastelement des Deckels einrasten. Wird eine
Zentrierung des Systems vorteilhafterweise wie beschrieben durchgeführt, können Verfahrensabläufe zum Öffnen von
Reagenzgefäßen im Analysesystem
vereinfacht werden, da auf ein präzises Ansteuern des Öffners zum
Reagenzgefäß, insbesondere
der jeweiligen Rastelemente zueinander, im gewissen Umfang verzichtet
werden kann. Die beschriebene Vorzentrierung des Systems erlaubt
folglich auch Rastelemente geringer Größe zu verwenden, ohne dass
hierdurch höhere
Anforderungen insbesondere an den Verfahrensablauf gestellt werden.
Ist der Deckel mit dem Schnappelement verbunden und wird dieser
durch eine Drehbewegung vom Reagenzgefäß abgeschraubt, kann durch
eine Bewegung des Schnappelementes, die im wesentlich senkrecht
zur Ebene der Drehbewegung verläuft, der
gelöste
Deckel vom Reagenzgefäß wegtransportiert
werden, wobei der Deckel am Schnappelement haften bleibt.
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Die Erfindung beinhaltet weiterhin
Reagenzgefäße mit einem
schraubbaren Deckel, die mit einem erfindungsgemäßen System geöffnet werden können. Die
Reagenzgefäße weisen
hierfür
ein Gefäß mit einem
Gefäßhals auf,
der über
ein Gewinde verfügt.
Die Reagenzgefäße sind
mit einem Deckel schraubbar verbunden und verschlossen. Der Deckel beinhaltet
einen Mantel in Form eines Hohlzylinders, der im Inneren ein Gewinde
aufweist, das mit dem Gewinde des Gefäßhalses so zusammenwirkt, dass eine
im Wesentlichen dichtende Schraubverbindung zwischen Deckel und
Reagenzgefäß möglich ist.
Der vom Mantel geformte Hohlzylinder wird von einer Deckplatte an
der oberen Seite des Hohlzylinders verschlossen, sodass der Deckel
zu seiner unteren Seite hin geöffnet
bleibt und über
den Gefäßhals gedreht
werden kann. Der Deckel weist weiterhin ein Schnappelement sowie
ein Rastelement auf. Die Elemente sind dabei so beschaffen, dass
sie mit einem System zum Öffnen
von Reagenzgefäßen eine Schnappverbindung
eingehen können
bzw. drehsicher in das System einrasten.
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Vorteilhafterweise wird das System
zum Öffnen
von Reagenzgefäßen in einem
Analysesystem verwendet. Hierbei weist das Analysesystem mindestens
eine Antriebseinheit auf, die das Rastelement des Mitnehmers antreibt,
sodass dieses sich dreht. Mit Hilfe der gleichen oder einer anderen
Antriebseinheit wird eine Linearbewegung der Zentriereinheit bewirkt,
die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Drehbewegung verläuft. Eine
oder mehrere Steuereinheiten im Analysesystem stimmen dabei die
Bewegung des Mitnehmers und der Zentriereinheit so aufeinander ab,
dass ein Verschluss eines Reagenzgefäßes abgeschraubt werden kann
und der Deckel vom Reagenzgefäß wegtransportiert wird.
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Die Erfindung ermöglicht, ein mit einem Schraubverschluss
verschlossenes Reagenzgefäß automatisch
zu öffnen.
Hierbei zeichnet sich die Erfindung durch einen einfachen Verfahrensablauf
aus, der durch die Verwendung von Rast- und Schnappelement in dem
System verwirklicht wird. Durch die Auftrennung der Bewegungsabläufe, einer
Drehbewegung, sowie einer hierzu im Wesentlichen senkrechten linearen
Bewegung, auf separate Elemente des Öffners (Mitnehmer und Zentriereinheit),
sind starke Vereinfachungen im Aufbau des Öffners sowie im Verfahrensablauf
möglich.
Erfindungsgemäß ist dabei
eine Schnappverbindung, die eine Haftung des Deckels an der Zentriereinzeit
und somit einen Transport des Deckels erlaubt, separat von der drehsicheren
Verbindung des Deckels mit dem Mitnehmer verwirklicht. Beispielsweise
kann hierdurch die Verwendung einfacher und robuster Rast- und Schnappelemente
realisiert werde, die insbesondere bei der Anwendung im Gefäßdeckel
eine preiswerte Herstellung des Gefäßverschlusses erlauben.
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Im Rahmen der Erfindung ist dabei
unter dem Begriff einrasten jegliche Form einer drehsicheren Verbindung
zwischen den Rastelement des Mitnehmers sowie des Reagenzgefäßdeckels
zu verstehen. Beispielsweise kann eine drehsichere Verbindung durch
ein Eingreifen, Widerlagern etc. der Rastelemente ineinander gewährleistet
sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
erfolgt beim Verfahrensablauf zum Öffnen von Reagenzgefäßen, wie
beschrieben, zunächst
eine Zentrierung des Öffners
relativ zum Reagenzgefäß, in dem
die Zentriereinheit in einem Schnappelement der Deckplatte des Reagenzgefäßverschlusses
einschnappt, bevor eine drehsichere Verrasterung zwischen dem Öffner und
einem Reagenzgefäß erfolgt. Ist
ein Schnappelement für
die Zentriereinheit in der Mitte der Deckplatte vorgesehen und ist
der Mitnehmer konzentrisch um die Zentriereinheit angeordnet, erfolgt
automatisch eine Positionierung des Mitnehmers und somit des am
Mitnehmer angeordneten Rastelementes relativ zu der Deckelmitte.
Die Rastelemente des Mitnehmers und des Deckels können auf
diese Weise leicht ineinander greifen, ohne dass hierfür eine exakte
Steuerung des Mitnehmers erforderlich ist.
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Rast- und Schnappelemente können hierbei verschiedene
Formen aufweisen. Hierbei zeigt sich, dass bereits einfache Ausführungsformen
ein drehsicheres Einrasten und sicheres Verbinden der jeweiligen
Elemente ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform
ist in der Deckplatte des Verschlusses ein Schnappelement in der
Form einer Mulde integriert, die in einem in das Deckelinnere gerichteten, spitz
zulaufenden Kegel endet. Eine derartig ausgeformte Mulde, wie sie
im Stand der Technik bereits in dem Dokument
EP 0 504 967 beschrieben wird, erleichtert
das Einführen
eines entsprechenden Schnappelementes der Zentriereinheit in den
Reagenzgefäßdeckel.
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Zur weiteren Anpassung einer Mulde,
wie beschrieben, an ein Schnappelement eines Öffners, erweist es sich als
vorteilhaft, dass die Mulde in ihrem oberen Bereich eine Ausstülpung aufweist,
die z. B. in Form eines Ringes, der in das Innere des durch die Mulde
geformten Hohlraumes hineinragt, verwirklicht ist. Ein hierzu entsprechendes
Schnappelement des Öffners
weist eine entsprechende Einkerbung auf, in die der Ring der Mulde
einschnappen kann. Es ist natürlich
auch vorstellbar, dass innerhalb der Mulde Einkerbungen vorhanden
sind und das das Schnappelement des Öffners entsprechend eine konvexe Form
aufweist. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass eine konkave Form
des Schnappelementes des Öffners
und eine entsprechende konvexe Anpassung des Schnappelementes des
Deckels einfacher zu handhaben sind, da hierdurch Spannungen innerhalb des
Deckelmaterials vermieden werden können. Ein entsprechendes Schnappelement
des Öffners
besitzt vorteilhafterweise dann eine konische Form. Hierdurch wird
das Einführen
des Schnappelementes in eine Mulde – wie beschrieben – erleichtert.
Durch die spitz zulaufende kegelförmige Form der Mulde erfolgt beim
Herablassen des Öffners
auf die Deckplatte eine automatische Vorzentrierung des Schnappelementes
hin zur Mitte der Mulde. Nicht präzise gesteuerte Verfahrensabläufe können somit
ausgeglichen werden.
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Es ist weiterhin auch denkbar, dass
das Schnappelement in die Mulde eingeführt wird, ohne dass die Mulde
besondere Aus- oder Einstülpungen aufweist.
In diesem Falle wird das Schnappelement lediglich innerhalb der
Mulde verklemmt, so dass im Sinne der Erfindung als eine Schnappverbindung auch
solche Verbindungen zu verstehen sind, bei dem ein Festklemmen des
Schnappelementes am Deckel erfolgt. Dieses Festklemmen kann durch
Formen des Schnappelementes, wie beschrieben, unterstützt werden.
Um eine Schnappverbindung zu begünstigen,
erweist es sich darüber
hinaus als vorteilhaft, den Deckel aus mindestens zwei unterschiedlichen
Kunststoffen mit verschiedenen Härtegraden herzustellen.
Hierbei ist z. B. die Mulde aus einem weicheren Kunststoff geformt
als der übrige
Bereich des Deckels. Die geringere Härte des Kunststoffes erleichtert
an dieser Stelle eine Anpassung der Mulde an das Schnappelement
der Zentriereinheit und somit eine Schnappverbindung mit dem Öffner, da
das Material hierfür
die nötige
Elastizität
besitzt. Aufgrund der Elastizität
der Mulde ist auch ein mehrfaches Einführen des Schnappelementes in
die Mulde möglich, ohne
dass hierbei durch Materialermüdung
Risse oder andere Beschädigungen
im Deckel verursacht werden. Der härtere Außenbereich des Deckels muss
hingegen dem wirkendem Drehmoment beim Auf- bzw. Abschrauben des
Deckels widerstehen, ohne dass es zu einer Verformen insbesondere
der Rastelemente kommt. Ein mehrfaches Auf- bzw. Abschrauben des
Deckels wird somit problemlos ermöglicht.
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Zur Verwirklichung der Rastelemente
beim Öffner
sowie am Deckel des Reagenzgefäßes sind ebenfalls
mehrere aufeinander angepasste Strukturen denkbar. So sind z. B.
Rillen oder Rippen sowohl am Rastelement des Öffners wie auch an der äußeren Wand
des Deckelmantels möglich,
die ein Ineinandergreifen und drehsicheres Einrasten der Schnappelemente
ineinander gewährleisten
und ein Aufdrehen des Deckels erlauben. Es ist weiterhin möglich, dass
das Rastelement des Öffners
und des Deckels jeweils eine Zahnstruktur aufweisen, die ineinander
greifen. Vorteilhafterweise ist die Zahnstruktur des Deckels in
die Deckplatte eingebracht, sodass das Rastelement des Öffners direkt an
der Deckplatte in die Zahnstruktur des Deckels eingreifen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform
weisen dabei die Zähne
des jeweiligen Rastelements eine Schräge auf, sodass das Einführen der Zähne ineinander
erleichtert wird. Ist das Rastelement des Deckels in die Deckplatte
integriert, ermöglicht
dies das Öffnen
der Reagenzgefäße, ohne
dass der Öffner
den Mantel des Gefäßverschlusses
umgreifen muss. Hierdurch wird der Platzbedarf im Analysesystem,
den der Öffner
beim Auf- bzw. Abschrauben im Analysesystem benötigt, minimiert. Dies erweist
sich besonders in Analysesystemen, in denen Reagenzkits innerhalb
einer Kassette verwendet werden als vorteilhaft, da hier oftmals
kein Raum zum Eingreifen eines Öffners
in die Kassette gegeben ist. Das System ist dann darauf angewiesen,
dass der Öffner
keinen oder nur minimalen Platz innerhalb der Kassette zum drehsicheren
Einrasten in Anspruch nimmt. Eine Integration des Öffners in
herkömmliche Analysesysteme
zeigt, dass eine derartige vorteilhafte Ausführungsform wichtige Voraussetzungen
erfüllt und
den enge Vorgaben an die räumliche
Anpassung von Reagenzkassette, Reagenzgefäß und Analysesystem genügt. Um die
räumlichen
Vorgaben eines Analysestems zu erfüllen, kann darüber hinaus
der Umfang des Reagenzgefäßes sowie
des Verschlusses entsprechend dem zur Verfügung stehenden Raum angepasst
werden. Hierbei sind z. B. Ausführungsformen
denkbar, bei denen eine Verkleinerung des Gefäßhalsdurchmessers oder eine
Verringerung der Gewindetiefe von Gefäßhals und Deckelmante eine
hinreichende Anpassung ergeben. Vorteilhafterweise sollte eine sicherere
Abdichtung des Reagenzgefäßinhaltes
weiterhin gewährleitstet
werden.
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Um ein automatisches Handling von
einer Vielzahl von Reagenzgefäßen leisten
zu können, muss
nach dem Abschrauben einer Verschlusskappe diese von dem Öffner wieder
entfernt werden. Hierbei ist es zum einen denkbar, dass das Reagenzgefäß nach der
Fluidentnahme wieder verschlossen wird. Bleibt die Rastverbindung
zwischen Deckel und Öffner
während
des Verfahrensablaufes erhalten, kann der am Öffner haftende Deckel nach
der Probenentnahme wieder auf das Gefäß aufgesetzt werden, sodass
durch eine entsprechende Drehbewegung des Mitnehmers das Reagenzgefäß wieder
verschlossen werden kann. Anschließend wird durch eine Bewegung
des Schnappelementes vom Reagenzgefäß weg, wobei die Bewegung im
wesentlichen senkrecht zur Ebene der Drehbewegung verläuft, die
Schnappverbindung gelöst.
Das Schnappelement der Zentriereinheit wird hierbei vom Deckel abgezogen,
wobei der Deckel aufgrund der Schraubverbindung am Gefäß verbleibt.
Der Öffner
wird somit wieder freigegeben, und das System kann erneut zum Öffnen weiterer
Gefäße eingesetzt
werden.
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Dieser Verfahrensablauf erweist sich
besonders dann als vorteilhaft, wenn im Reagenzgefäß Fluide
enthalten sind, die bei Kontakt mit der Umgebungsluft schnell Alterungseffekte
aufzeigen bzw. bei denen es durch Auskondensation, z. B. der Luftfeuchtigkeit,
oder Verdunstung des Fluids zu entscheidenden Beeinträchtigungen
der Reagenzkonzentration kommt. Ein Wiederverschließen dieser Gefäße vermeidet
folglich zu große
Beeinträchtigungen
der Reagenzien und lässt
sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung/Verfahren
einfach verwirklichen.
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Zum anderen besteht jedoch auch die
Möglichkeit,
den Deckel nach dem Öffnen
zu verwerfen. Hierfür
muss der Deckel von dem Mitnehmer entfernt werden, wobei der Öffner den
Deckel zunächst
vorteilhafterweise direkt über
eine hierfür
vorgesehene Abfallstation positioniert. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Zentriereinheit innerhalb des Mitnehmers beweglich geführt, sodass
ein Abstreifen des Deckels vom Öffner – wie nachfolgend
noch näher
beschrieben – einfach
verwirklicht werden kann. Hierfür
wird die Zentriereinheit entlang ihrer Längsachse bewegt, während der
Mitnehmer ortsfest im System verbleibt. Haftet der Deckel nun an
der Zentriereinheit, wird dieser durch die Bewegung der Zentriereinheit
innerhalb des Mitnehmers bewegt, bis der Deckel z. B. gegen einen
im Mitnehmer vorgesehenen Vorsprung geführt wird. Eine Fortführung der
Bewegung der Zentriereinheit führt
dann dazu, dass der Deckel gegen den Vorsprung gedrückt wird,
bis der Deck sich vom Schnappelement löst. Der Deckel kann somit von
der Zentriereinheit abgestriffen werden, ohne dass hierfür zusätzliche
Bewegungsabläufe
oder Vorrichtungen im System notwendig sind.
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Des weiteren erlaubt eine innerhalb
des Mitnehmers beweglich geführte
Zentriereinheit eine verbesserte Positionierung des Öffners relativ
zum Reagenzgefäßverschluss,
die auf diese Weise besonders einfach verwirklicht wird. Eine Vorzentrierung des
Mitnehmers durch eine Schnappverbindung der Zentriereinheit mit
dem Deckel, wie beschrieben, ist somit leicht zu verwirklichen.
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Darüber hinaus kann eine Vorzentrierung des
Mitnehmers erzielt werden, wenn der Mitnehmer in Form einer äußeren Hülse, die über einen
Teilbereich des Gefäßverschlusses
gestülpt
werden kann, ausgebildet ist.
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Hierzu wird die Hülse zunächst über einen ersten Bereich des
Gefäßdeckels
gestülpt,
sodass ein Teilbereich des Gefäßverschlusses
von der Hülse des
Mitnehmers umgeben wird. Im Inneren der Hülse verfügt der Mitnehmer vorteilhafterweise über Rastelemente,
die zunächst
auf den Rastelementen des Deckels aufliegen, wenn die Hülse den
ersten Bereich des Gefäßdeckels
umgibt. Gefäßdeckel
und Mitnehmer sind auf diese Weise nun zunächst relativ zueinander positioniert,
ohne dass ein Einrasten der Rastelemente ineinander zu diesem Zeitpunkt
erfolgt ist. Durch eine Drehbewegung der Hülse können nun die Rastelemente des
Mitnehmers und die Rastelemente des Deckels relativ zueinander verschoben werden,
wobei die Vorzentrierung von Öffner
und Deckel zueinander erhalten bleibt. Eine Bewegung der Hülse relativ
zum Deckel erfolgt solange, bis die Rastelemente ineinander greifen
und einrasten. Damit das Überstülpen der
Hülse über den
Deckel kein weiterer Platz im Analysesystem für den Öffner erfordert, weist eine
vorteilhafte Ausführungsform
des Reagenzgefäßes einen
Deckel auf, der in dem Bereich, in dem die Hülse über den Deckel gestülpt wird,
einen reduzierten Durchmesser besitzt. Häufig wird dieses durch eine
Reduktion der Manteldicke des Deckels verwirklicht, der üblicherweise
aufgrund von Fertigungsprozessen Rillen/Einkerbungen aufweist. Derartige
Rillen oder Einkerbungen sind in der Regel für den Herstellungsprozess erforderlich,
damit ein maschinelles Verschließen der Reagenzgefäße erleichtert
wird. Soll der äußere Radius
des Deckels verkleinert werden, wird vorteilhafterweise im oberen
Bereich auf die Ausbildung dieser Rillen verzichtet, sodass die
Oberfläche
des Manteldeckels in diesem Bereich glatt ausgebildet ist. Der Radius
des Deckels ist damit in diesem Bereich um die Tiefe der Rillen
reduziert. Die Wanddicke der Hülse
ist dann vorteilhafterweise gleich der Tiefe der Rillen, sodass
der äußere Radius
der Hülse,
die über
den Deckel gestülpt wird,
dem äußeren Radius
des unteren Deckelbereiches entspricht. Eine Verwirklichung dieser
vorteilhaften Ausführungsform
genügt
damit auch weiterhin den engen Raumerfordernissen von handelsüblichen Analysesystemen,
wie eingangs beschrieben.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Reagenzgefäße in einer
Kassette zu einem Reagenzkit verbunden. Beispielsweise wird eine
derartige Kassette durch ein Halteelement verwirklicht, wie es im
Stand der Technik z. B. in dem Dokument
US 5,862,934 beschrieben wird. Das
Dokument offenbart eine Mehrzahl von Reagenzgefäßen, die am Reagenzgefäßhals und
dem Verschlussbereich mittels einer Platte mit entsprechenden Ausnehmungen
relativ zueinander positioniert werden. Die für den Reagenzgefäßhals und
Verschlussbereich vorgesehenen Ausnehmungen sind dabei passgenau
auf den Umfang des Reagenzgefäßdeckels
angepasst, sodass zwischen den Deckeln und der Platte im wesentlichen
keine Aussparungen gegeben sind. Aufgrund der sich daraus ergebenen
Anforderungen, kann kein Öffner
zum Aufschrauben des Deckels verwendet werden, der den Deckelrand
beim Aufschrauben umfassen muss. Vorteilhafterweise kann zum Öffnen derartiger
Reagenzkits ein erfindungsgemäßer Öffner eingesetzt
werden, bei dem das Rastelement eine Zahnstruktur Aufweist, wobei
erfindungsgemäß die Reagenzgefäße mit einem
Deckel verschlossen sind, der als Rastelemente an der Deckplatte
entsprechend eine komplementäre
Zahnstruktur zeigt. Ein Umgreifen des Deckels mit dem Öffner kann
somit vermieden werden.
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Anhand der nachfolgenden Beispiele
wird die Erfindung näher
erläutert,
wobei die Ausführungsformen
beispielhaft beschrieben werden, ohne dass sich hierdurch Einschränkungen
ergeben.
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1:
Analysesystem mit Öffner
und Reagenzgefäße
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2:
System zum Öffnen
von Reagenzgefäßen in einem
Mitnehmer beweglich geführten
Zentriereinheit
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3:
Ausführungsformen
von Reagenzgefäßdeckel
sowie entsprechend Ausführungsformen des Öffners
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4:
Reagenzgefäßverschluss
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5:
Mehrzahl von Reagenzgefäßen
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6:
Reagenzkit
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1 zeigt
verschiedene Ansichten eines Analysesystems (100) mit einem Öffner (1),
der oberhalb einer Reagenzienkassette (120) positioniert
ist. Die im Analysesystem positionierte Kassette (120) beinhaltet
drei Reagenzgefäße (110, 111),
wobei zwei der Reagenzgefäße (110)
verschlossen vorliegen, während
ein Reagenzgefäß (111)
sich im geöffneten
Zustand befindet.
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Der Öffner (1) des Analysesystems
verfügt über einen
Mitnehmer (2), der an seinem unteren Ende ein Rastelement
(4) in Form einer Hülse
aufweist, die über
einen Deckel (20) gestülpt
ist. Das Rastelement (4) ist in der gezeigten Position
in den Deckel (20) eingerastet. Der Deckel (20)
weist eine Mulde (22) auf, in die das Schnappelement (5)
des Öffners
eingeführt
ist. Die Schnappelemente von Öffner
und Deckel sind entsprechend aneinander angepasst, sodass Deckel
und Öffner
miteinander verbunden sind und der Deckel am Öffner haftet. Eine nähere Beschreibung
der Schnappelemente, wie in 1 dargestellt,
findet im Folgenden statt, wobei 4b eine
detaillierte Ansicht der Schnappelemente zeigt. In der dargestellten
Position des Öffners
ist es prinzipiell möglich,
dass der Öffner
zum Wiederverschließen
des Gefäßes verwendet
wird oder der Öffner
die Kappe zunächst
verwirft, bevor der Öffner
anschließend
zur Bedienung der verbleibenden Reagenzgefäße eingesetzt wird. Der Öffner kann
beispielsweise zum Verwerfen des Gefäßdeckels direkt über eine Abfallstation
(nicht gezeigt) positioniert werden, an der der Deckel vom Öffner losgelöst wird.
Soll das Reagenzgefäß jedoch
wieder verschlossen werden, wird der Öffner durch eine Antriebseinheit
(130) zunächst
in Z-Richtung auf das Gefäß hinbewegt,
bis der Deckel auf den Gefäßhals aufsitzt.
Durch eine Drehbewegung des Mitnehmers innerhalb der X-Y-Ebene wird
der Deckel auf das Gefäß aufgeschraubt,
wobei gleichzeitig eine Fortführung
der Bewegung in Z-Richtung um einen der Drehbewegung entsprechenden
Betrag erfolgt.
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2 zeigt
detailliert ein System (1) zum Öffnen von Reagenzgefäßen mit
einem Mitnehmer (2), in dem eine Zentriereinheit (3)
beweglich geführt wird.
Die Zentriereinheit (3) ist mittig im Mitnehmer (2)
angeordnet und erstreckt sich entlang des Mitnehmers innerhalb einer
Führungsnut
(12). Die Zentriereinheit (3) ist weiterhin mit
dem Mitnehmer (2) über Federn
(8 und 9) verbunden. Die Zentriereinheit verfügt an ihrem
unteren Ende über
ein Schnappelement (5), das in Form einer Kugel ausgebildet
ist. Das Schnappelement wird von dem Rastelement (4) des
Mitnehmers (2) umgeben. Wie in 1 ist das Rastelement (4) in
Form einer Hülse
ausgestaltet, wobei im Hülseninneren
Längsrippen/Längsrillen (nicht
gezeigt) ausgebildet sind, die ein Einrasten in einem entsprechend
ausgestalteten Reagenzgefäßdeckel
ermöglichen.
Die Federn (8 und 9) des Systems werden jeweils über Widerlager
(11 und 7) der Zentriereinheit bzw. des Mitnehmers
gelagert. Das System ist über
eine Antriebswelle (6) mit einer Antriebseinheit verbunden,
die sowohl eine Drehbewegung der Zentriereinheit (3) als
auch eine dazu senkrechte, lineare Bewegung der Zentriereinheit
(3) bewirken kann. Die Zentriereinheit (3) ist
in ihrem oberen Bereich als Sechskant ausgebildet. Eine entsprechende
Ausbildung der Führungsnut
(12) des Mitnehmers (2) gewährleistet, dass die Zentriereinheit (3)
im Mitnehmer (2) drehsicher gelagert ist. Eine Drehbewegung
der Zentriereinheit (3) bewirkt somit automatisch eine
Rotation des Mitnehmers (2). Natürlich sind auch Ausführungsformen
denkbar, bei denen die Zentriereinheit im Mitnehmer frei drehbar ist.
Um eine Rotationsbewegung des Mitnehmers zu erzielen, muss dann
der Mitnehmer direkt angetrieben werden.
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Zum Öffnen eines Reagenzgefäßes wird
nun über
eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) die Zentriereinheit (3)
sowie hierdurch bedingt der Mitnehmer (2) in Z-Richtung
entlang der Achse (16) des Öffners bewegt. Trifft das untere
Ende des Mitnehmers (2) auf die Deckplatte des Reagenzgefäßdeckels bzw.
den dort versehenen Rastelementen auf, liegt in der Regel der Mitnehmer
zunächst
auf der Deckplatte des Reagenzgefäßdeckels auf. In dieser Position
ist keine exakte Platzierung der Rastelemente zueinander erfolgt,
sodass die Rastelemente des Deckels und des Mitnehmers zunächst nicht
ineinander greifen. Liegt der Mitnehmer auf dem Deckel auf, wird eine
weitere Fortbewegung des Mitnehmers (2) in Z-Richtung gestoppt.
Eine fortlaufende Bewegung der Zentriereinheit (3) in Z-Richtung
führt nun
dazu, dass sich die Zentriereinheit innerhalb des Mitnehmers in
Z-Richtung weiterbewegt. Hierdurch wird zunächst die Feder (8),
die über
eine geringe Federstärke
als die Feder (9) verfügt,
wie in 2b dargestellt, komprimiert.
Gleichzeitig bewegt sich das Schnappelement (5) in Z-Richtung und tritt
aus der Hülse
(4) des Mitnehmers hervor. Dabei geht das Schnappelement
(5) mit dem entsprechenden Schnappelement des Deckels eine
Verbindung ein. Hierbei ist die Federkonstante der Feder (9)
so gewählt,
dass der Öffner
in das Schnappelement des Deckels einschnappt, bevor die Feder (9)
komprimiert wird. Durch eine leichte Drehbewegung der Antriebswelle (6)
wird anschließend
das an der Zentriereinheit befestigte Schnappelement innerhalb des
Deckels gedreht, wobei der Mitnehmer und somit das Rastelement (4)
der Drehbewegung folgen. Die Drehbewegung erfolgt zunächst solange,
bis die Rastelemente des Mitnehmers und des Deckels zueinander richtig positioniert
sind und ineinander einrasten können. Die äußere Hülse des
Mitnehmers (4) kann nun in die Rastelemente des Deckels
eingreifen, wobei sich die Hülse über den
Reagenzgefäßdeckel
stülpt.
Eine weitere Drehbewegung der Antriebswelle (6) führt nun
dazu, dass der Deckel aufgrund der drehsicher eingerasteten Rastelemente
der Drehbewegung folgt und somit das Reagenzgefäß aufgedreht werden kann. Dabei
wird eine leichte Rückwärtsbewegung des Öffners in
Z-Richtung ausgeführt,
um das Aufschrauben des Gefäßdeckels
nicht zu behindern.
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2b und c zeigen den beschriebenen Verfahrensablauf
zum Öffnen
eines Reagenzgefäßes. Es
ist natürlich
auch möglich,
dass der Öffner
relativ zu dem Reagenzgefäßdeckel
direkt in der Weise positioniert wird, dass die Rastelemente sofort
ineinander greifen können
und die Hülle
(13 ) des Mitnehmers bereits über Teile des Gefäßdeckels
gestülpt ist,
bevor das Schnappelement (5) mit dem Deckel eine Verbindung
eingeht.
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Der beschriebenen Verfahrensablauf
ermöglicht
eine Vorzentrierung der Zentriereinheit und somit des Mitnehmers
relativ zu dem Deckel, wodurch eine Vereinfachung von Steuerungsprozessen
im Analysesystem ermöglicht
wird. Wurde die Schraubverbindung zwischen Reagenzgefäß und Deckel durch
die Drehbewegung des Öffners
gelöst,
wird der Öffner
in Z-Richtung von dem Reagenzgefäß wegbewegt.
Der Deckel kann nur in einen Abfallbehälter verworfen werden. Zum
Loslösen
des Deckels vom Öffner
werden die Vorsprünge
(14) des Mitnehmers (2) gegen eine Haltevorrichtung
(15) des Analysesystems geführt. Erfolgt eine Bewegung
des Öffners
in Z-Richtung, sodass der Mitnehmer im Analysegerät gegen
die Haltevorrichtung (15) gelagert wird, wird ausschließlich die
Zentriereinheit innerhalb des Mitnehmers bewegt, wobei der mit der
Zentriereinheit verbundene Deckel der Bewegung, wie in 2c gezeigt, folgt. Hierbei
wird die Feder (9) komprimiert, wobei die Feder (8)
entspannt. Der Reagenzgefäßdeckel
(20) folgt der Bewegung des Schnappelements solange bis
der Deckel (20) innerhalb des Mitnehmers gegen die Vorsprünge (10)
geführt
wird. Durch die Bewegung der Zentriereinheit wird der Deckel (20)
so lange gegen die Vorsprünge
(10) gedrückt,
bis die Schnappverbindung zwischen Deckel und Öffner gelöst wird und der Reagenzgefäßdeckel aus
der Hülse
(4) des Mitnehmers hinausfällt. Der Deckel haftet nun
nicht länger
am Öffner
und der Öffner
kann für
weitere Reagenzgefäße verwendet
werden.
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2d und e verdeutlichen noch mal detailliert, die
in 2a und c gezeigte Schnappverbindung zwischen Öffner und
Deckel. Das Schnappelement der Zentriereinheit (3) ist,
wie bereits dargestellt, in Form einer Kugel (5) ausgebildet.
Ein entsprechend angepasster Reagenzgefäßdeckel (20) weist
eine Mulde (22) auf, die in das Deckelinnere hineinragt
und in einer kegelförmigen
Spitze (23) mündet.
Ein derartig ausgebildeter Reagenzgefäßdeckel verfügt somit
neben der erfindungsgemäßen Funk tion
zusätzlich über die
Möglichkeiten,
bei einem Verfahren mit geringen Probendurchsatz, wie es im Stand
der Technik beschrieben wird, eingesetzt zu werden. Der Deckel weist
weiterhin Dichtungslippen (25) auf, die ein zuverlässiges Abdichten
des Reagenzgefäßes im verschlossenen
Zustand ermöglichen.
Der äußere Mantel
des Reagenzgefäßdeckels verfügt über Rastelemente
(21) in Form von Längsrillen,
wie sie bereits in 1 beschrieben
wurden. Die Mulde (22) ist im oberen Bereich (24)
durch konkave Einstülpungen
so ausgebildet, dass eine sichere Schnappverbindung mit der Kugel
(5) der Zentriereinheit begünstigt wird.
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2e zeigt
den bereits geschilderten Vorgang, bei dem der Mitnehmer (4)
in seinem unteren Bereich über
dem Reagenzgefäßdeckel
gestülpt wird,
wobei die Rastelemente des Mitnehmers und des Deckels jeweils ineinander
einrasten. Gleichzeitig schnappt die Kugel (5) in die Mulde
(22) des Deckels ein. Die entsprechend konkave Form der
Mulde im oberen Bereich (24) gewährleistet hierbei neben einer
sicheren Schnappverbindung, dass der Kunststoff des Deckels beim
Einschnappen der Kugel im Wesentlichen keinen Spannungen ausgesetzt
ist, wodurch eine Beschädigung
des Deckels vermieden wird. Dies ist besonders dann von Bedeutung,
wenn der Deckel nach dem Öffnen
nicht verworfen wird, sondern zum Wiederverschließen des
Reaktionsgefäßes im weiteren
Verfahrensablauf noch verwendet werden soll.
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3 zeigt
verschiedene Ausführungsformen
von Öffner
und Deckel.
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In 3a ist
ein Gefäßhals eines
Reagenzgefäßes (111)
dargestellt, der über
ein Gewinde (31) erfindungsgemäß schraubbar mit einem Deckel
(20) verbunden ist. Der Deckel weist eine kegelförmig ausgebildete
Mulde (22) auf. Das hierzu entsprechende Schnappelement
(5) der Zentriereinheit (3) besitzt eine konische
Form, die in ihrem oberen Bereich (32a) konvex ausgebildet
ist. Aufgrund der konischen Form des Schnappelements (5),
kann eine Vorzentrierung des Öffners
relativ zum Reagenzgefäß – wie bereits
beschrieben – einfach
verwirklicht werden. Hierbei erlaubt der konvex ausgebildete Bereich 32a zusätzlich eine
sichere Schnappverbindung.
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Zum Einrasten des Deckels in den Öffner, weist
der Deckel (20) in einem oberen Bereich Rastelemente (33)
auf, die in die Deckplatte des Deckels integriert sind. Des weiteren
verfügt
der Deckel (20) – wie
bereits in 2 veranschaulicht – über Dichtungslippen
(25), die ein zuverlässiges
Abdichten des Gefäßinhalts
gewährleisten.
Sind die Rastelemente des Deckels jedoch nicht in die Deckelplatte
integriert, sondern wer den, wie in 2 dargestellt,
verwirklicht, ergeben sich Anforderungen an die Reagenzkassette,
um den Platzbedarf des Öffners
zu genügen.
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Wird das System folglich in einem
Analysesystem eingesetzt, in dem nur geringfügig oder kein Platz für die Integration
des Öffners
zur Verfügung steht,
kann z. B. eine Verkleinerung des Reagenzgefäßes eine Anpassung des Systems
ermöglichen. Hierfür ist es
z. B. möglich,
die Tiefe (39) des Gewindes (31) zu reduzieren,
sodass eine Minimierung des Deckeldurchmessers stattfindet. Eine
Reduktion der Gewindetiefe sollte jedoch nur in dem Maße erfolgen, in
dem eine zuverlässige
Abdichtung des Gefäßes sowie
eine hinreichende Stabilität
des Deckels und der Dichtungslippen (25) gegeben ist.
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3b zeigt
eine zu 3a komplementäre Ausführungsform
der Schnappelemente. Das Schnappelement (5) ist konisch
geformt, sodass ebenfalls eine Einführung des Schnappelements in die
Mulde des Deckels beim Ansteuern des Öffners erleichtert wird. Der
obere Bereich (32b) des Schnappelements ist dabei konkav
ausgeformt. Wie in 3c detailliert
dargestellt, weist der Gefäßdeckel eine
entsprechende Ausstülpung
(34) auf, in die der Öffner
einschnappen kann. Eine konkav ausgebildete Ausführungsform des Schnappelementes
ist, wie in 3d dargestellt,
natürlich
auch möglich,
ohne dass das Schnappelement (5) konisch zuläuft.
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4 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
eines Reagenzgefäßdeckels
(20). Dieser weist in der Deckplatte (40) eine
Mulde (22) auf, die als Schnappelement dient. In einem
oberen Bereich des Gefäßdeckelmantels
(42) ist an der Deckplatte eine Zahnstruktur (44)
ausgebildet, in die ein entsprechendes Rastelement des Mitnehmers
einrasten kann. Zum leichteren Einführen der Rastelemente ineinander
ist die Zahnstruktur (44) schräg ausgebildet. Der Deckel weist
in seinem unteren Bereich (41) Längsrillen (43) auf,
die zum Aufschrauben des Deckels auf das Gefäß beim Herstellungsprozess
dienen. Im oberen Bereich (42) wird jedoch auf die Fortführung der
Rillen (43) verzichtet, sodass hier eine Verkleinerung
des Deckeldurchmessers erzielt wird. Aufgrund des verringerten Deckeldurchmessers kann
z. B. eine Hülse
(4), wie in den vorherigen Figuren dargestellt, über den
Deckel gestülpt
werden. Zur Vorzentrierung der Rastelemente wird beispielsweise die
Hülse (4) über den
oberen Bereich (42) gestülpt, wobei zusätzlich die
Zentriereinheit in den Gefäßdeckel
einschnappt. Die Rastelemente des Mitnehmers sind dann erst in einem
oberen Bereich der Hülse
angeordnet, sodass sie in die Rastelemente in der Deckplatte des
Deckels einrasten können,
wenn die Hülse
(4) bereits über
den Bereich (42) des Deckels gestülpt ist. Auf diese Weise kann
der Mit nehmer (42) zusätzlich
zur Schnappverbindung oder alleinig durch die Hülse relativ zum Deckel positioniert
werden. Ein Eingreifen der Rastelemente ineinander kann somit einfach
gewährleistet
werden. Hierdurch können
auch Restelemente geringer Größe sicher zueinander
positioniert werden und ineinander einrasten, ohne dass hohe Anforderung
an eine präzise Ansteuerung
des Mitnehmers oder an die Ausgestaltung der Rastelemente gestellt
werden.
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5a und
b zeigen beispielhaft eine Mehrzahl von
Reagenzgefäßen mit
einem erfindungsgemäßen Verschluss,
die zu einem Reagenzkit zusammengefügt werden.
5a zeigt die Reagenzgefäße (
110)
im geöffneten
Zustand. Die Reagenzgefäße (
110)
verfügen über ein
Reagenzgefäßhals (
130)
mit einer Öffnung
zur Entnahme eines im Reagenzgefäß enthaltenen
Fluids. Der Reagenzgefäßhals (
130) weist
weiterhin ein Gewinde (
31) auf, sodass das Gefäß mit der
Verschlusskappe (
20) schraubbar verschlossen werden kann.
Die Verschlusskappen (
20) sind analog zu der Verschlusskappe
in
4 ausgebildet und
verfügen über eine
Zahnstruktur (
44), die das Rastelement der Verschlusskappe
darstellen und über
eine Mulde (
22) als Schnappelement des Gefäßdeckels,
wie es bereits in
4 beschrieben wurde.
In einem Bereich (
140) der Reagenzgefäße unterhalb der Reagenzgefäßhälse (
130)
weisen die Reagenzgefäße eine
Nut (
141) auf, die mit einer entsprechenden Rille (
153)
eines Tops (
150) zusammenwirkt und eine Schnappverbindung
eingeht. Das Top (
150) wird hierdurch fest mit dem Reagenzgefäß verbunden,
wobei eine Positionierung der Reagenzgefäße zueinander erfolgt. Das
Top weist drei Ausnehmungen (
151) auf, die entsprechend
des Umfangs der Reagenzgefäßdeckel
geformt sind. Im zusammengefügten
Zustand von Reagenzgefäß und Top
wird dabei durch die Deckplatte des Reagenzgefäßverschlusses (
20)
und der Deckplatte (
154) des Tops (
150) eine Ebene
gebildet. Des weiteren verfügt das
Top (
150) über
Ausnehmung (
152), die einen Transport des Reagenzkits innerhalb
des Analysesystems erlauben. Das Analysesystem verfügt hierfür über Greifmittel,
die in die Ausnehmung (
152) eingreifen und ein Anheben
oder Verstellen des Reagenzkits ermöglichen. Wie in
5b gezeigt, in dem das Reagenzkit
im zusammengefügten
Zustand dargestellt wird, sind die Reagenzgefäße entsprechend den Ausnehmungen
(
152) geformt, so dass ein Eingreifen des Analysesystems
in die Ausnehmung (
152) erleichtert wird, ohne dass ein
Greifarm durch das Gehäuse
der Reagenzgefäße blockiert
wird. Die Reagenzgefäße (
110,
111)
verfügen
in ihrem unteren Bereich über
einen schräg
ausgebildeten, zur Mitte hin spitz zulaufenden Gefäßboden (nicht
gezeigt). Dies soll gewährleisten,
dass eine Pipettennadel, die stets mittig aus dem Reagenzgefäß Fluid
aufsaugt, problemlos auch geringe Mengen an Fluidresten aus dem
Reagenzgefäß entnehmen
kann. Damit trotz der schräg
ausgeformten Bodenplatte die Reagenzgefäße sicher im Analysegerät abgestellt
und transportiert werden können,
verfügen
die Reagenzgefäße über ein
Bodenbereich (
143), in dem das Reagenzgefäß jeweils
hineingestellt und gehalten werden. Vorteilhafterweise sind die
Reagenzgefäße und der Bodenbereich
miteinander klemmend verbunden, sodass innerhalb des Bodenbereichs
(
143) die Reagenzgefäße (
110,
111)
sicher gehalten werden. Der Bodenbereich (
143) verfügt über eine
ebene Bodenplatte, wodurch ein sicheres Platzieren der Reagenzgefäße im Analysesystem
ermöglicht
wird. Ein Reagenzkit, bei dem die Reagenzgefäße mittels eines Tops zu einem
Reagenzkit zusammengefügt
werden, wird beispielsweise in dem Dokument
EP 0 692 308 beschrieben. Dabei kann
das Reagenzkit z. B. aus drei Gefäßen, wie in
5a gezeigt, oder aus zwei Gefäßen, wie
in
5b dargestellt, zusammengesetzt
sein. Wird für
Reagenzkits mit einer unterschiedlichen Anzahl an Reagenzgefäßen ein
identisches Top (
150) verwendet, führt dies dazu, wie in
5b dargestellt, dass die
Ausnehmung (
151), für die
Reagenzgefäßverschlüsse (
20)
zum Teil ungenutzt vorliegen. Für
den Ablauf eines Analyseverfahrens ist dies jedoch ohne weitere
Bedeutung.