專利名稱：試管保持件，試管排列件和包括這些部件的分析儀器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種試管保持件，其類型由權利要求1的前序部分限定。
本發明還涉及一種試管排列件，包括所述試管保持件。
本發明另外涉及一種分析儀器，包括這些試管保持件和試管排列件。
背景技術：
自動分析儀器，尤其是包括可傳輸反應試管的傳送器的一類臨床化學分析儀器，其中試管可接納通過電-光測量裝置進行分析的樣品-試劑混合物，最好多組反應試管可插入到傳送器的對應空腔中，而不是一個一個插入，因為一個一個插入容易損壞至少一部分所用的試管，預期的損壞可能發生在部分具有適合測量的光學性質的反應試管。這樣的損壞會帶來試管容納物的電-光測量的精度和可靠性方面的問題。
已知的試管保持件通過注射模制來制造，設計成緊密保持試管，因此影響了試管的位置，即使在試管插入傳送器中的各自空腔后。對試管保持件位置的影響干擾和改變了插入空腔的各試管的實際位置。這是不希望發生的，因為試管保持件和被保持件保持的試管的變形和制造誤差通過非均勻的不可預計的方式影響各試管的位置，阻礙試管定位于空腔中的最佳光學位置，即便于試管容納物進行可靠的電-光測量，如光度測定，的位置。
現有技術已知的試管排列件是上面提到類型的試管保持件和多個被試管保持件保持的試管的組件；或者是成為單件的注射模制的試管的排列。這些類型的試管排列件具有上面提到的相同缺點。
使用上面提到的已知試管保持件和試管排列件于已知的自動分析儀器，因為存在上面介紹的缺點，可負面影響分析儀器的性能。
發明內容
本發明的第一目的是提供一種上面介紹類型的試管保持件，可以避免已有試管保持件的上述缺點。
根據本發明的第一方面，通過提出一種保持多個反應試管的試管保持件，實現了上面的目的。權利要求2限定了其優選實施例。所述試管保持件的特征在于，其包括塑料材料注射模制形成的主體，所述主體沿圓形部分延伸，形成沿圓形部分設置的空腔排列，各空腔具有上開口，下開口和柔性舌部，所述舌部從上開口朝空腔內延伸，柔性舌部的柔性使得整個反應試管可通過上開口插入，設置在空腔內的柔性舌部可防止試管從所述上開口抽回，空腔的下開口的截面足夠大，允許試管的主體從下開口通過，但阻止試管的上部從下開口通過，各空腔因此適合接納，保持和寬松地容納反應試管的上端部。
本發明的第二目的是提供一種試管排列件，其可以避免上面提到的現有技術已知的試管排列件的缺點。
根據本發明的第二方面，通過提出的一種試管排列件，實現了上面的目的。權利要求4限定了其優選實施例。這種試管排列件包括所述的試管保持件，和多個反應試管，各試管的上端部寬松地保持于所述試管保持件。
本發明的第三目的是提供一種分析儀器，其可以避免上面提到的現有技術已知的分析儀器的缺點。
根據本發明的第三方面，通過提出的一種分析儀器，實現了上面的目的。權利要求8限定了分析儀器的優選實施例。這種自動分析儀器包括(a)可轉動的傳送器，可沿圓形路徑傳送反應試管，所述傳送器具有第一環形體，設有圓形空腔排列件，各空腔適合接納一個反應試管；和(b)至少一個所述試管排列件。
根據本發明的試管保持件，試管排列件和分析儀器具有的主要優點是，各反應試管放置在傳送器的空腔中的最佳光學位置，即便于試管的容納物進行可靠的電-光測量，即光度測定，的位置。具有該優點主要是因為根據本發明的試管保持件，在安裝到傳送器前，可寬松地保持試管，當試管安裝到傳送器時，對各自空腔中的任何試管的位置沒有影響。
下面通過優選實施例和參考附圖對本發明進行介紹。實施例用來幫助了解本發明，不能用來限制本發明。附圖中圖1顯示了根據本發明的的分析儀器的透視圖；圖2顯示了圖1中傳送器11的透視圖；圖3顯示了圖1的傳送器11的側視圖；圖4顯示了根據本發明的圖2所示的試管保持件41的透視圖；圖5顯示了圖4所示的試管保持件41的頂視圖；圖6顯示了試管保持件41的空腔沿圖5的剖面A-A的截面圖；圖7顯示了試管保持件41的空腔沿圖5的剖面B-B的截面圖；圖8顯示了根據本發明的最好可用于試管保持件41的反應試管31的透視圖；圖9顯示了圖8的反應試管31的第一側視圖；圖10顯示了圖8的反應試管31的第二側視圖；圖11顯示了根據本發明的試管排列件的透視圖，其包括試管保持件41(見圖4)和多個圖8到10所示類型的試管31；圖12顯示了圖11所示的試管排列件的頂視圖；圖13顯示了試管保持件41的空腔和保持于空腔的試管31的沿圖12的剖面C-C的截面圖；
圖14顯示了試管保持件41空腔和保持于空腔的試管31的沿圖12的剖面D-D的截面圖；圖15顯示了圖2所示的傳送器11和插入傳送器11的各自空腔13的反應試管31的排列的頂視圖；圖16是顯示圖15的部分26的放大圖，顯示了插入一個傳送器11的空腔的一個試管31的頂視圖；圖17顯示了插入傳送器11的各自空腔的試管31的沿圖16的剖面E-E的截面圖；圖18是顯示圖17的部分27的放大圖，顯示了試管31的底壁和傳送器11的空腔的底壁的邊之間的接觸；圖19顯示了插入傳送器11空腔的試管31的沿圖16的剖面F-F的截面圖；圖20是顯示圖19的部分28的放大圖，顯示了試管31的側壁和傳送器11的空腔側壁之間的空氣隙；圖21顯示了傳送器11和光度計21(見圖1)的頂視圖，顯示出光度計21相對傳送器11設置，和置于光度計的光源發出光束的路徑的試管；圖22是顯示沿圖21的剖面G-G的截面圖，顯示出置于光度計的光源發出的光束路徑上的試管；圖23顯示了從圖1所示的分析儀器取下的試劑容器組件61的透視圖；圖24顯示了圖1所示的分析儀器的傳送器部分的頂視圖，試劑容器組件61已從傳送器取下；圖25是顯示沿圖24的剖面H-H的截面圖；圖26顯示了安裝在分析儀器的試劑容器組件61的透視圖，其上沒有頂蓋和沒有試劑容器；圖27顯示了圖26的一部分的放大圖；圖28顯示了圖1所示的分析儀器的傳送器部分的頂視圖，具體顯示了放置試劑容器前的試劑容器組件61；圖29顯示了一個試劑容器的透視圖；圖30顯示了沿圖28的剖面I-I的截面圖；圖31顯示了反應試管31和位于其中的移液針72的截面圖。
附圖標記11傳送器12第一環形體13容納反應試管的空腔14第二環形體15第二環形體的壁16開口17第一空腔(位于第二環形體內)18樣品管區19容納樣品管的空腔20加熱塊21光度計22傳送器驅動機構/齒輪23洗滌臺24光度計的光束路徑25傳送器11的旋轉軸26圖15的一部分27圖17的一部分28圖19的一部分29絕熱層31反應試管32試管31主體33試管31的下端部34試管31的上端部
35試管31的底壁36試管31的開口37舌部件38舌部件39試管31的長度對稱軸40舌部41試管保持件42試管保持件主體43試管保持件空腔44連接件/引導肋45上框架46下框架47側壁48側壁49中間壁50舌部51桶/中空體52桶底壁53桶側壁54桶內空腔/第二腔55空氣隙56空腔13底壁57底壁56內表面的凹部58邊59邊60中間壁60a 中間壁61試劑容器組件
62試劑容器63試劑容器64試劑容器65容納試劑容器的空腔66容納試劑容器的空腔71自動移液裝置72移液針73移液針傳輸機構的軌道具體實施方式
下面參考附圖介紹優選實施例。
根據本發明的分析儀器的示例如圖1所示，根據本發明的分析儀器，如臨床化學分析儀器，用于分析容納于反應試管中的樣品-試劑混合物。圖1所示的分析儀器包括可轉動的傳送器11，用于沿圓形路徑傳送插入傳送器相應空腔的反應試管31；至少一個反應試管31的排列件，中空體51(見圖25)，其設置在傳送器的中心部分；試劑容器組件61，安裝在中空體51的空腔54；樣品管區18，位于傳送器11的附近；自動移液裝置71，光度計21，位于傳送器11的附近；和傳送器驅動機構22，用于轉動傳送器11。
圖3顯示了傳送器11的旋轉軸25。
反應試管31插入到上面提到的傳送器11的空腔，被后面將參考圖4到20進行介紹的試管保持件41寬松地保持。該試管保持件41寬松地保持多個反應試管31。試管保持件41及其保持的試管31形成試管排列。分析儀器包括至少一個這樣的排列。通常多個這樣的試管排列的反應試管安裝在相應的傳送器11的空腔中。在圖1所示的示例中，傳送器11具有容納60個反應試管的空腔，反應試管分布在6個試管排列，每個排列有10個反應試管。
試管保持件41用于保持反應試管31的排列。試管保持件41設有連接件44，適合用來插入到傳送器的壁15上的開口16，從而將試管保持件41連接到傳送器11。如圖2所示，連接件44和壁15的開口16的相對位置使得，當連接件44插入開口16時，被試管保持件41保持的反應試管31插入到傳送器11的第一環形體12的對應空腔13。
如圖2和圖3所示，傳送器11包括第一環形體12和第二環形體14。第一環形體12具有圓形空腔13排列，各空腔適合容納一個反應試管31，試管的類型將在下面參考圖8到10進行介紹。相鄰的空腔13由中間壁，如圖17所示的壁60和60a，分隔開。第一環形體12最好用適當的金屬制造。
各空腔的尺寸非常接近反應試管的尺寸，但如圖19和20所示，空腔13的尺寸使得空氣隙55存在于試管31的外表面和傳送器11的環形體12中空腔13的內表面之間。圖19顯示了插入傳送器11的空腔13的試管31的沿圖16的剖面F-F的截面圖。圖20顯示了圖19的一部分28的放大圖，顯示出試管31和空腔13內表面之間的空氣隙55。如圖20所示的空氣隙55最好存在于試管31的主體32的所有4個側面。如圖20所示的空氣隙55有助于試管31的主體32插入傳送器11的空腔13。
圖15顯示了圖2所示傳送器11和插入傳送器11各空腔13的反應試管31的排列的頂視圖。圖16顯示了圖15的部分26的放大圖，顯示出插入一個傳送器11空腔的一個試管31的頂視圖。
圖17顯示了插入傳送器11各空腔的試管31的沿圖16的剖面E-E的截面圖。圖18顯示了圖17的部分27的放大圖，顯示出試管31的底壁和傳送器11的空腔的底壁的邊之間的接觸。
如圖18所示，傳送器11的各環形體12的空腔13具有底壁56。底壁56設有中心凹部57，其可近似配合試管31的底壁35的外表面的形狀，但是在凹部57的中心區，凹部57的內表面和試管底壁35的外表面之間存在空氣隙。底壁56的內表面設有兩個邊58，59，可接觸和支承插入和定位于空腔13的反應試管31的底壁。邊58，59互相平行并大致沿著傳送器11的旋轉軸25的徑向。
第二環形體14具有從第一環形體12的內側向上延伸的壁15。壁15設有開口16，各開口適合接納試管保持件41的對應連接件44。第二環形體14在其內部形成空腔17。
圖24顯示了圖1所示的分析儀器的傳送器部分的頂視圖，其中試劑容器組件61已取下。圖25顯示了沿圖24的剖面H-H的截面圖。
如圖25所示，中空體51設置在第二環形體14的空腔17中。中空體51具有桶的形狀，具有形成空腔54的底壁52和側壁53。
圖23顯示了從圖1所示的分析儀器取下的試劑容器組件61的透視圖。試劑容器組件61適合位于中空體51的空腔54的下部。
圖26顯示了安裝到分析儀器的試劑容器組件61的透視圖，但是沒有頂蓋和試劑容器。圖27顯示了圖26的一部分的放大圖。從圖26和27可看出，試劑容器組件61包括殼體，其具有同心的兩排空腔，適合于容納試劑容器。
圖28顯示了圖1所示分析儀器的傳送器部分的頂視圖，具體顯示了未放置試劑容器的試劑容器組件61。
圖29顯示了試劑容器62的透視圖。
圖30顯示了沿圖28的剖面I-I的截面圖。
如圖30所示，試劑容器組件61包括多個空腔65，66，可容納試劑容器63，64，如圖29所示的試劑容器62。各試劑容器含有液體形式的特定試劑。各試劑容器帶有可自動讀取的標簽(未顯示)，如條碼帶，其標示了容納于試劑容器的特定試劑。
樣品管區18包括永久安裝到分析儀器的臺架。該臺架具有多個空腔19，各空腔適合容納樣品管，其中容納了進行分析的液體樣品。
自動移液機構71適合于進行分析儀器的所有移液操作，如將樣品區18的樣品管中的樣品部分移液到傳送器11的反應試管31，將試劑組件61的試劑容器62中的試劑移液到傳送器11的反應試管31。這些移液操作之后，反應試管容納了樣品-試劑的混合物。
自動移液裝置71包括可取下地安裝的移液針72，和安裝到導軌73的傳輸機構，導軌沿圖1中的X向延伸。該傳輸機構以兩種方式移動移液針72沿X向的直線路徑，即，使移液針72移動到移液位置；和沿圓形路徑，即在移液針72的尖端浸入反應試管中的液體時。移液針72的后一種圓形移動通過外心機構實現，外心機構是上面提到的移液針72傳輸機構的一部分。外心機構適合沿圓形路徑移動移液針的尖端，但保持移液針72的長度軸沿圖1所示Z向。移液針72的圓形移動可用于混合反應試管31中的液體樣品和試劑，試劑已經移液到反應試管。為此混合目的，移液針的尖端部分浸入反應試管31中的樣品-試劑的混合物，且移液針72作圓形移動。
圖31顯示了插入傳送器11的空腔13的反應試管31和位于其中的移液針72的截面圖。
如圖1，21，22，24，26，28所示，光度計21位于傳送器11附近，可實施對反應試管31中液體的樣品-試劑的混合物的光度測定。為此，傳送器11的驅動機構22以步進方式轉動傳送器，以精確地定位各反應試管31于光度計21的光束的光路24，使得后面的光束可通過包括待進行光度測定的樣品-試劑的混合物的試管下部的中心。反應試管31相對光度計21光束的定位可參考圖21和22。
傳送器驅動機構包括以步進方式轉動傳送器11的機構。傳送器驅動機構包括帶式驅動(未顯示)，其驅動傳送器11的齒輪；和其他適合的可定位傳送器11于精確角度位置的機構，在該角度位置可對各反應試管31中的樣品-試劑混合物進行精確的光度測定。
圖1顯示的分析儀器還包括電氣和電子元件以及硬件和軟件，以控制分析儀器的操作和所有操作必須進行控制和協調的元件，如操作自動移液裝置71，光度計21；管理分析儀器中的樣品和試劑，和評估和顯示分析結果和相關的信息。
反應試管的示例圖8顯示了反應試管31的透視圖，其類型最好可用于本發明的試管保持件41。圖9顯示了圖8的反應試管31的第一側視圖。圖10顯示了圖8的反應試管31的第二側視圖。反應試管31是單件，是通過注射模制塑料材料制成的一次性元件，所用塑料材料適合進行反應試管31容納的樣品-試劑的混合物的光度測定。
當反應試管31插入到傳送器11的空腔中，其處于垂直位置。
如圖8到10所示，反應試管31具有直線的管體32，在管體32兩端的下端部33和上端部34之間延伸。下端部33被底壁35封閉。上端部34終止于開口36。在優選實施例中，上端部包括兩個剛性舌部件37，38，其靠近上端部34的開口36。舌部件37，38從管體32的第二端部34沿相反的方向向外延伸。反應試管31具有長度對稱軸線39。
根據本發明的試管保持件的示例下面參考圖4到7對根據本發明的試管保持件41的實施例進行介紹。
圖4顯示了圖2的試管保持件41的透視圖。圖5顯示了圖4的試管保持件41的頂視圖。圖6顯示了試管保持件41空腔沿圖5的剖面A-A的截面圖。圖7顯示了試管保持件41空腔沿圖5的剖面B-B的截面圖。
試管保持件41設置成和尺寸加工成可寬松地保持多個反應試管31，試管的類型在圖8到10進行介紹。
試管保持件41具有主體42，通過塑料材料注射模制形成。主體42沿圓形部分延伸，形成沿圓形部分設置的空腔43的排列。各空腔43適合接納，保持和寬松地容納反應試管31的上端部34。
在一優選實施例中，試管保持件41的主體42是整體形成的單件，用適當的塑料材料注射模制而成的一次性元件。主體42包括下列部分上框架45；下框架46；側壁47，48，分別將上框架45的端部連接到下框架46的端部；多個中間壁49，其分隔開相鄰的空腔43；和柔性舌部40，50，其從上框架45朝空腔43的內部延伸，相對通過空腔43中心的垂直軸線傾斜。
各中間壁49沿徑向設置，即位于通過傳送器11的旋轉軸25的平面，并連接上框架45到下框架46。
框架部分45和46的形狀和尺寸使得試管保持件41的空腔43的排列嚴格地對應傳送器11的空腔13的排列。
試管保持件41的各空腔43中的反應試管31上端部34的可用空間受到中間壁49和柔性舌部40，50的限制，中間壁是各空腔43的側壁，舌部允許反應試管可插入空腔的上開口，但一旦上端進入空腔43，阻止試管取出。
試管保持件41的各空腔43用于反應試管31的上端部34的空間尺寸可選擇成足夠大，允許反應試管的上端部34在空腔43中和在空腔43尺寸的限制下沿X，Y，Z向位移。反應試管31的上端部34以及整個試管31因此可繞其長度軸線39在腔43的尺寸范圍度內自由轉動。
各試管保持件41的空腔43具有上開口，下開口。柔性舌部40，50從上開口朝空腔內部延伸。柔性舌部40，50的柔性允許整個反應試管31插入空腔43的上開口，在空腔43設置所述柔性舌部40，50可防止試管31通過上開口抽出。空腔43的下開口的截面足夠大，允許試管31的主體通過空腔43的下開口，但阻止試管31的上部通過空腔43的下開口。試管31的上部包括剛性舌部件37，38，因此保留在空腔43內。
在優選實施例中，試管保持件41的主體42還包括連接件44，適合連接試管保持件41主體42到圖1所示分析儀器的傳送器11。
根據本發明的試管排列件的示例下面參考圖11到14介紹根據本發明的試管排列件的實施例。
圖11顯示了根據本發明的試管排列件的透視圖，試管排列件包括圖4所示的試管保持件41，多個試管31，其類型可參考圖8到10。圖12顯示了圖11所示的試管排列件的頂視圖。圖13顯示了試管保持件41空腔和空腔中試管31的沿圖12的剖面C-C的截面圖。圖14顯示了試管保持件41空腔和空腔中試管31的沿圖12的剖面D-D的截面圖。
如從圖11可清楚看到的，根據本發明的試管排列件包括上面介紹類型的試管保持件41和多個上面介紹類型的反應試管31。
如從圖13可清楚看到的，試管保持件41的空腔43中的反應試管31的上端部34的可用空間由中間壁49和柔性舌部40，50限定，中間壁是空腔43的側壁，舌部允許反應試管插入空腔43的上開口，但一旦試管的上端部進入空腔43，阻止試管取出。
在試管31插入傳送器11的各自空腔13期間，試管被試管保持件41寬松地保持，保持件不對試管在空腔13中的位置施加力或影響。當試管插入空腔13時，各試管31的自身重量是僅有的作用力。試管31在空腔13中的精確和確定的位置主要由空腔13底壁56的內表面上的邊58，59決定，和由試管31和空腔13的形狀和尺寸的緊密配合來決定。
盡管已經通過專用的術語對本發明的優選實施例進行了介紹，所作介紹只是用于說明的目的，應當知道，對本發明進行變化和改進不脫離所附權利要求的精神或范圍。
權利要求
1.一種保持多個反應試管(31)的試管保持件，所述試管保持件的特征在于，其包括塑料材料注射模制形成的主體(42)，所述主體沿圓形部分延伸，形成沿圓形部分設置的空腔(43)的排列，各所述空腔(43)具有上開口，下開口和柔性舌部(40，50)，所述舌部從所述上開口朝所述空腔(43)內延伸，所述柔性舌部(40，50)的柔性使得整個反應試管(31)可通過所述上開口插入，設置在所述空腔(43)內的所述柔性舌部(40，50)可防止試管(31)從所述上開口抽回，所述空腔(43)的所述下開口的截面足夠大，允許所述試管(31)的主體從所述下開口通過，但可阻止所述試管(31)的所述上部從所述下開口通過，各所述空腔(43)因此適合接納，保持和寬松地容納反應試管(31)的上端部(34)。
2.根據權利要求1所述的試管保持件，其特征在于，所述主體(42)具有連接件(44)，適合連接到傳送器。
3.一種試管排列件，包括所述試管保持件(41)，和多個反應試管(31)，各所述試管(31)的上端部寬松地保持于所述試管保持件(41)。
4.根據權利要求3所述的試管排列件，其特征在于，各所述反應試管(31)具有直線管體(32)，在所述管體兩端的下端部分(33)和上端部分(34)之間延伸，所述下端部分(33)被底壁(35)封閉，所述上端部分終止于開口(36)，并包括兩個剛性舌部件(37，38)，其位于所述上端部(34)的所述開口(36)附近，所述剛性舌部件(37，38)從所述管體(32)的上端部(34)沿相反方向向外延伸。
5.一種自動分析儀器，包括(a)可轉動的傳送器(11)，可沿圓形路徑傳送反應試管(31)，所述傳送器具有第一環形體(12)，設有空腔(13)的圓形排列，各空腔(13)適合接納一個反應試管(31)；和(b)至少一個所述試管排列件。
6.根據權利要求5所述的自動分析儀器，其特征在于，所述各空腔(13)的底壁(56)設有兩個邊，可接觸和支承插入空腔的反應試管(31)的底壁，所述邊互相平行并大致沿著徑向。
7.根據權利要求5所述的自動分析儀器，其特征在于，還包括第二環形體(14)，設有從所述第一環形體(12)的內側向上延伸的壁(15)，所述壁(15)設有開口(16)，各所述開口適合接納試管保持件(41)的對應連接件(44)，試管保持件是所述至少一個試管排列件的一部分；和所述至少一個試管排列件的所述試管保持件(41)，具有連接件(44)，適合連接到所述傳送器(11)的所述第二環形體(14)的所述壁(15)的一個所述開口(16)，可使保持于所述試管保持件(41)的反應試管(31)插入所述傳送器(11)的所述第一環形體(12)的對應空腔(13)。
8.根據權利要求5所述的自動分析儀器，其特征在于，還包括(a)光度計(21)，位于所述傳送器(11)附近，可對所述反應試管(31)中的所述液體樣品-試劑混合物進行光度測定；(b)傳送器驅動機構(22)，可以步進方式轉動所述傳送器。
全文摘要
提出一種保持多個反應試管的試管保持件。該試管保持件包括用塑料材料注射模制形成的主體(42)，所述主體沿圓形部分延伸，形成沿圓形部分設置的空腔(43)排列，各空腔(43)適合接納，保持和寬松地容納反應試管(31)的上端部(34)。
文檔編號G01N35/00GK1936587SQ20061015953
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月19日 優先權日2005年9月21日
發明者C·伯克哈德特, G·沙赫爾, R·貝爾茨 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司
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20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
