(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記コンテナ支持プラットフォームは、回転軸の周囲で回転することによって、前記流体コンテナを送り出すように構築および配列される、請求項1に記載の流体コンテナ混合装置。
前記送り出し駆動システムは、出力シャフトの電動回転を前記コンテナ支持プラットフォームの回転に変換するように前記コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結される回転出力シャフトを有する送り出し駆動モータを備える、請求項3に記載の流体コンテナ混合装置。
前記送り出し駆動モータは、前記出力シャフトに搭載される駆動シャフト車輪、前記コンテナ支持プラットフォームに連結される送り出し駆動滑車、ならびに前記駆動シャフト車輪および前記送り出し駆動滑車の周囲で動力伝達される駆動ベルトによって、前記コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結される、請求項6に記載の流体コンテナ混合装置。
前記送り出し駆動モータは、前記出力シャフトによって回転させられる駆動シャフト歯車、および前記コンテナ支持プラットフォームに連結される送り出し駆動歯車によって、前記コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結され、前記駆動シャフト歯車は、前記送り出し駆動歯車と動作可能に係合させられる、請求項6に記載の流体コンテナ混合装置。
前記流体コンテナ保持器要素は、コンテナが前記コンテナ容器のうちの1つの中へ配置されるときに圧縮するように、および弾性的に拡張して前記コンテナを前記コンテナ容器の壁に押し付けるように構成される、弾性要素を備える、請求項20に記載の流体コンテナ混合装置。
前記送り出し駆動システムおよび前記渦駆動システムのうちの少なくとも1つの位置または状態を示すように構成される、フィードバックセンサをさらに備える、請求項1〜21のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
前記コンテナ支持プラットフォーム上で担持される流体コンテナ上の機械可読コードを読み取るように構築および配列される、機械コード読取機をさらに備える、請求項1〜22のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の側面は、コンテナ支持プラットフォームと、送り出し駆動システムと、渦駆動システムとを備える、流体コンテナ混合装置で具現化される。コンテナ支持プラットフォームは、1つ以上の流体コンテナを保持するように構成され、かつ流体コンテナを送り出して、コンテナのそれぞれを1つ以上の所定の位置に連続的に配置するような様式で移動可能であるように構築および配列され、コンテナ支持プラットフォームは、軌道中心の周囲の軌道経路で移動可能であるように構成される。送り出し駆動システムは、コンテナ支持プラットフォームの電動送り出し移動を達成するように構成される。渦駆動システムは、軌道経路でコンテナ支持プラットフォームの電動移動を達成するように構成される。
【0011】
本開示の他の側面によると、コンテナ支持プラットフォームは、回転軸の周囲で回転することによって、流体コンテナを送り出すように構築および配列される。
【0012】
本開示の他の側面によると、送り出し駆動システムは、コンテナ支持プラットフォームの電動回転を達成するように構成される。
【0013】
本開示の他の側面によると、送り出し駆動システムおよび渦駆動システムは、相互から独立して動作可能であるように構成される。
【0014】
本開示の他の側面によると、送り出し駆動システムおよび渦駆動システムは、同時に選択的に操作されるように構成される。
【0015】
本開示の他の側面によると、送り出し駆動システムは、出力シャフトの電動回転をコンテナ支持プラットフォームの回転に変換するようにコンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結される、回転出力シャフトを有する、送り出し駆動モータを備える。
【0016】
本開示の他の側面によると、送り出し駆動モータは、出力シャフトに搭載される駆動シャフト車輪、コンテナ支持プラットフォームに連結される送り出し駆動滑車、ならびに駆動シャフト車輪および送り出し駆動滑車の周囲で動力伝達される駆動ベルトによって、コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結される。
【0017】
本開示の他の側面によると、送り出し駆動モータは、出力シャフトによって回転させられる駆動シャフト歯車、およびコンテナ支持プラットフォームに連結される送り出し駆動歯車によって、コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結され、駆動シャフト歯車は、送り出し駆動歯車と動作可能に係合させられる。
【0018】
本開示の他の側面によると、渦駆動システムは、出力シャフトを有する渦駆動モータと、渦変速機とを備える。渦変速機は、渦駆動モータおよびコンテナ支持プラットフォームに連結され、渦駆動モータの出力シャフトの電動回転をコンテナ支持プラットフォームの軌道移動に変換するように構築および配列される。
【0019】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置はさらに、渦駆動モータに連結される駆動シャフト車輪と、駆動シャフト車輪上で動力伝達される渦駆動ベルトとを備える。渦変速機は、その上で渦駆動ベルトが渦駆動モータの回転を渦駆動滑車に移すように動力伝達する、渦駆動滑車と、渦車輪と、渦駆動滑車および渦車輪を回転可能に連結するシャフトと、渦車輪の回転が回転渦要素の対応する回転を引き起こすように渦車輪に連結される、少なくとも2つの回転渦要素と、対応する回転渦要素の回転軸に対してオフセットされる位置で、回転渦要素のそれぞれから延在する、偏心連結具とを備える。コンテナ支持プラットフォームは、渦要素の回転が、偏心連結具を介して、軌道経路でコンテナ支持プラットフォームの電動移動を付与するように、偏心連結具に連結される。
【0020】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置はさらに、渦駆動滑車および渦車輪を回転可能に連結するシャフトに取り付けられ、それとともに回転可能である、釣り合い重りを備える。
【0021】
本開示の他の側面によると、各偏心連結具は、その対応する回転渦要素の回転軸に対して同一のオフセットを有する。
【0022】
本開示の他の側面によると、渦車輪は、渦滑車を備え、各回転渦要素は、渦遊び滑車を備え、渦変速機はさらに、渦滑車を渦遊び滑車に連結するベルトを備える。
【0023】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置はさらに、渦滑車を渦遊び滑車に連結するベルトの張力を調整するために構成される、1つ以上のベルトテンショナを備える。
【0024】
本開示の他の側面によると、各ベルトテンショナは、スライドと、スライドに回転可能に搭載され、渦滑車を渦遊び滑車に連結するベルトに対して荷担する、張力車輪と、ベルトにおいて所望の張力を提供する位置でスライドおよび張力車輪を固定するように構成される、張力調整器ねじとを備える。
【0025】
本開示の他の側面によると、渦遊び滑車は、渦滑車の回転軸から共通半径方向距離に配置される。
【0026】
本開示の他の側面によると、渦遊び滑車は、渦滑車に対して等しい角度間隔で配置される。
【0027】
本開示の他の側面によると、渦車輪は、渦歯車を備え、渦変速機はさらに、各偏心連結具と関連付けられる歯車列を備え、各回転渦要素は、関連歯車列の歯車を備える。各歯車列は、各偏心連結具を渦歯車と回転可能に連結するように構築および配列される。
【0028】
本開示の他の側面によると、各歯車列は、渦歯車および回転渦要素と係合させられる、伝達歯車を備える。
【0029】
本開示の他の側面によると、コンテナ支持プラットフォームは、ターンテーブルと、ターンテーブルに取り付けられる流体コンテナトレイとを備える。
【0030】
本開示の他の側面によると、コンテナ支持プラットフォームは、それぞれ流体コンテナを受容するように構成される、複数のコンテナ容器を備える。
【0031】
本開示の他の側面によると、複数のコンテナ容器は、少なくとも2つの異なるサイズを備える。
【0032】
本開示の他の側面によると、各容器は、それを通して、容器の中で保持される流体コンテナ上の機械可読コードを読み取ることができる、開口部を含む。
【0033】
本開示の他の側面によると、各コンテナ容器は、容器内でコンテナを解放可能に保持するように構成される、流体コンテナ保持器要素を含む。
【0034】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ保持器要素は、コンテナがコンテナ容器の中へ配置されるときに圧縮するように、および弾性的に拡張してコンテナをコンテナ容器の壁に押し付けるように構成される、弾性要素を備える。
【0035】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置はさらに、送り出し駆動システムおよび渦駆動システムのうちの少なくとも1つの位置または状態を示すように構成される、フィードバックセンサを備える。
【0036】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置はさらに、コンテナ支持プラットフォーム上で担持される流体コンテナ上の機械可読コードを読み取るように構築および配列される、機械コード読取機を備える。
【0037】
本開示の他の側面によると、機械コード読取機は、バーコード読取機を備える。
【0038】
本開示の他の側面によると、機械コード読取機は、高周波読取機を備える。
【0039】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置は、3つの渦要素を備え、回転渦要素のそれぞれは、渦遊び滑車を備える。渦変速機はさらに、渦滑車を渦遊び滑車のうちの2つに連結するベルトを備える。装置はさらに、ベルトの張力を調整するように構成され、渦滑車と2つの渦遊び滑車のうちの一方との間に位置する、第1のベルトテンショナと、ベルトの張力を調整するように構成され、渦滑車と2つの渦遊び滑車のうちの他方との間に位置する、第2のベルトテンショナと、ベルトの張力を調整するように構成され、2つの渦遊び滑車の間に位置する、第3のベルトテンショナとを備える。第1、第2、および第3のベルトテンショナは、渦滑車と2つの渦遊び滑車のいずれか一方との間、および2つの渦遊び滑車の間のベルトの長さを調整して、2つの渦遊び滑車と関連付けられる偏心連結具の相対位相を調整するように構成される。
【0040】
本開示の他の側面によると、流体コンテナ混合装置はさらに、コンテナ支持プラットフォーム上で支持され、コンテナの開口部からコンテナの中へ延在する管状本体を備え、流体が管状本体の内側の空間に流入または流出することを可能にするように、その中に形成された1つ以上の穴を有する、蒸発制限挿入物を含む、少なくとも1つのコンテナを備える。
【0041】
本開示の他の側面によると、蒸発制限挿入物は、底縁の少なくとも一部分が管状本体の長手軸と垂直ではないように、不規則な底縁を有し、蒸発制限挿入物がコンテナに完全に挿入されたときに、間隙が底縁とコンテナの底面との間に形成される。
【0042】
本開示の他の側面によると、蒸発制限挿入物はさらに、コンテナの一部分に係合して、コンテナ内で挿入物を固着するように構成される、保持器特徴を含む。
【0043】
本開示の他の側面によると、保持器特徴は、コンテナの内面に係合するように構成される、戻り止めを備える。
【0044】
本開示の他の側面によると、保持器特徴は、管状本体の最上部分に形成され、挿入物がコンテナに挿入されたときに内向きに偏向するように、およびコンテナの内面を弾性的に圧迫するように構成される、2つ以上の外向きに広がったタブを備える。
【0045】
本開示の他の側面は、複数の流体コンテナを選択的に輸送するか、または流体コンテナの内容物を混合するように流体コンテナを撹拌する方法で具現化される。本方法は、コンテナ支持プラットフォーム上で複数の流体コンテナを支持するステップと、コンテナのそれぞれを1つ以上の所定の位置に連続的に配置することによって、流体コンテナを送り出すようにコンテナ支持プラットフォームを移動させるステップと、軌道中心の周囲の軌道経路でコンテナ支持プラットフォームを移動させるステップを含む、渦運動でコンテナ支持プラットフォームを移動させることによって、流体コンテナの前記内容物を混合するように、流体コンテナを撹拌するステップであって、移動させるステップおよび撹拌するステップは、独立して行われる、ステップとを含む。
【0046】
本開示の他の側面によると、流体コンテナを送り出すようにコンテナ支持プラットフォームを移動させるステップは、回転軸の周囲で流体支持体を回転させるステップを含む。
【0047】
本開示の他の側面によると、本方法はさらに、移動させるステップおよび撹拌するステップのうちの少なくとも1つの間に、コンテナ支持プラットフォームの位置または状態を監視するステップを含む。
【0048】
本開示の他の側面によると、複数の流体コンテナのそれぞれは、移動させるステップの間に、または移動させるステップを一時停止している間に、機械コード読取機によって読み取られる機械可読識別印を含有する。
【0049】
本開示の他の側面によると、本方法はさらに、コンテナ支持プラットフォーム上で1つ以上の流体コンテナを支持するステップと、コンテナの開口部からコンテナの中へ延在する管状本体を備え、流体が管状本体の内側の空間に流入または流出することを可能にするように、管状本体に形成された1つ以上の穴を提供する、蒸発制限挿入物をコンテナのうちの少なくとも1つに提供するステップとを含む。
【0050】
本開示の他の側面によると、本方法はさらに、底縁の少なくとも一部分が管状本体の長手軸と垂直ではないように、不規則な底縁を蒸発制限挿入物に提供するステップを含み、蒸発制限挿入物がコンテナに完全に挿入されたときに、間隙が底縁とコンテナの底面との間に形成される。
【0051】
本開示の他の側面によると、本方法はさらに、コンテナの一部分に係合して、コンテナ内で挿入物を固着するように構成される、保持器特徴を蒸発制限挿入物に提供するステップを含む。
【0052】
本開示の他の側面は、管状本体と、管状本体の一方の端部における不規則な縁とを備える、コンテナ用の蒸発制限挿入物で具現化される。管状本体は、コンテナの開口部からコンテナの中へ延在し、流体が管状本体の内側の空間に流入または流出することを可能にするように、その中に形成された1つ以上の穴を有する。不規則な縁の少なくとも一部分は、蒸発制限挿入物がコンテナに完全に挿入されたときに、間隙が不規則な縁とコンテナの底面との間に形成されるように、管状本体の長手軸と垂直ではない。
【0053】
本開示の他の側面によると、蒸発制限挿入物は、コンテナの一部分に係合して、コンテナ内で挿入物を固着するように構成される、保持器特徴を含む。
【0054】
本開示の他の側面によると、保持器特徴は、コンテナの内面に係合するように構成される、戻り止めを備える。
【0055】
本開示の他の側面によると、保持器特徴は、管状本体の最上部分に形成され、挿入物がコンテナに挿入されたときに内向きに偏向するように、およびコンテナの内面を弾性的に圧迫するように構成される、2つ以上の外向きに広がったタブを備える。
【0056】
本開示の他の特徴および特性、ならびに動作方法、構造の関連要素および部品の組み合わせの機能、および製造の経済性は、その全てが本明細書の一部を形成する、付随の図面(類似参照番号は、種々の図中の対応する部品を指定する)を参照して、以下の説明および添付の請求項を検討することによって、より明白となるであろう。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
1つ以上の流体コンテナを保持するように構成される、コンテナ支持プラットフォームであって、前記コンテナ支持プラットフォームは、前記流体コンテナを送り出して、前記コンテナのそれぞれを1つ以上の所定の位置に連続的に配置するような様式で移動可能であり、および軌道中心の周囲の軌道経路で移動可能であるように構築および配列される、コンテナ支持プラットフォームと、
前記コンテナ支持プラットフォームの電動送り出し移動を達成するように構成される、送り出し駆動システムと、
前記軌道経路で前記コンテナ支持プラットフォームの電動移動を達成するように構成される、渦駆動システムと
を備える、流体コンテナ混合装置。
(項目2)
前記コンテナ支持プラットフォームは、回転軸の周囲で回転することによって、前記流体コンテナを送り出すように構築および配列される、項目1に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目3)
前記送り出し駆動システムは、前記コンテナ支持プラットフォームの電動回転を達成するように構成される、項目2に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目4)
前記送り出し駆動システムおよび前記渦駆動システムは、相互から独立して動作可能であるように構成される、項目1に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目5)
前記送り出し駆動システムおよび前記渦駆動システムは、同時に選択的に動作されるように構成される、項目4に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目6)
前記送り出し駆動システムは、出力シャフトの電動回転を前記コンテナ支持プラットフォームの回転に変換するように前記コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結される、回転出力シャフトを有する、送り出し駆動モータを備える、項目3に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目7)
前記送り出し駆動モータは、前記出力シャフトに搭載される駆動シャフト車輪、前記コンテナ支持プラットフォームに連結される送り出し駆動滑車、ならびに前記駆動シャフト車輪および前記送り出し駆動滑車の周囲で動力伝達される駆動ベルトによって、前記コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結される、項目6に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目8)
前記送り出し駆動モータは、前記出力シャフトによって回転させられる駆動シャフト歯車、および前記コンテナ支持プラットフォームに連結される送り出し駆動歯車によって、前記コンテナ支持プラットフォームに動作可能に連結され、前記駆動シャフト歯車は、前記送り出し駆動歯車と動作可能に係合させられる、項目5に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目9)
前記渦駆動システムは、
出力シャフトを有する、渦駆動モータと、
渦変速機であって、前記渦変速機は、前記渦駆動モータおよび前記コンテナ支持プラットフォームに連結され、前記渦駆動モータの前記出力シャフトの電動回転を前記コンテナ支持プラットフォームの軌道移動に変換するように構築および配列される、渦変速機と
を備える、項目1〜8のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目10)
前記渦駆動モータに連結される駆動シャフト車輪と、前記駆動シャフト車輪上で動力伝達される渦駆動ベルトとをさらに備え、前記渦変速機は、
その上で前記渦駆動ベルトが前記渦駆動モータの回転を渦駆動滑車に伝達する、渦駆動滑車と、
渦車輪と、
前記渦駆動滑車および前記渦車輪を回転可能に連結する、シャフトと、
前記渦車輪の回転が回転渦要素の対応する回転を引き起こすように、前記渦車輪に連結される、少なくとも2つの回転渦要素と、
少なくとも2つの偏心連結具であって、前記偏心連結具のそれぞれは、前記対応する回転渦要素の回転軸に対してオフセットされる位置で、前記回転渦要素のそれぞれから延在する、偏心連結具と
を備え、
前記コンテナ支持プラットフォームは、前記渦要素の回転が、前記偏心連結具を介して、前記軌道経路で前記コンテナ支持プラットフォームの電動移動を付与するように、前記偏心連結具に連結される、項目9に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目11)
前記渦駆動滑車および前記渦車輪を回転可能に連結する前記シャフトに取り付けられ、それとともに回転可能である、釣り合い重りをさらに備える、項目10に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目12)
前記偏心連結具のそれぞれは、前記回転渦要素のうちの対応する回転渦要素の前記回転軸に対して同一のオフセットを有する、項目10に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目13)
前記渦車輪は、渦滑車を備え、前記回転渦要素のそれぞれは、渦遊び滑車のうちの1つを備え、前記渦変速機はさらに、前記渦滑車を前記渦遊び滑車に連結するベルトを備える、項目10または11に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目14)
前記渦滑車を前記渦遊び滑車に連結する前記ベルトの張力を調整するために構成される、1つ以上のベルトテンショナをさらに備える、項目13に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目15)
前記ベルトテンショナの各々は、スライドと、前記スライドに回転可能に搭載され、前記渦滑車を前記渦遊び滑車に連結する前記ベルトに対して荷担する、張力車輪と、前記ベルトにおいて所望の張力を提供する位置で前記スライドおよび前記張力車輪を固定するように構成される、張力調整器ねじとを備える、項目14に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目16)
前記渦遊び滑車は、前記渦滑車の回転軸から共通半径方向距離に配置される、項目13〜15のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目17)
前記渦遊び滑車は、前記渦滑車に対して等しい角度間隔で配置される、項目13〜16のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目18)
前記渦車輪は、渦歯車を備え、前記渦変速機はさらに、各偏心連結具と関連付けられる歯車列を備え、各回転渦要素は、前記関連歯車列の歯車を備え、各歯車列は、各偏心連結具を前記渦歯車と回転可能に連結するように構築および配列される、項目10に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目19)
各前記歯車列は、前記渦歯車および前記回転渦要素と係合させられる、伝達歯車を備える、項目18に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目20)
前記コンテナ支持プラットフォームは、ターンテーブルと、前記ターンテーブルに取り付けられる流体コンテナトレイとを備える、項目1〜19のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目21)
前記コンテナ支持プラットフォームは、複数のコンテナ容器を備え、前記コンテナ容器のそれぞれは、流体コンテナを受容するように構成される、項目1〜20のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目22)
前記コンテナ容器は、少なくとも2つの異なるサイズを備える、項目21に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目23)
前記コンテナ容器のそれぞれは、それを通して、前記コンテナ容器のうちの1つの中で保持される前記流体コンテナ上の機械可読コードを読み取ることができる、開口部を含む、項目21または22に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目24)
前記コンテナ容器のそれぞれは、前記コンテナ容器内でコンテナを解放可能に保持するように構成される、流体コンテナ保持器要素を含む、項目21〜23のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目25)
前記流体コンテナ保持器要素は、コンテナが前記コンテナ容器のうちの1つの中へ配置されるときに圧縮するように、および弾性的に拡張して前記コンテナを前記コンテナ容器の壁に押し付けるように構成される、弾性要素を備える、項目24に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目26)
前記送り出し駆動システムおよび前記渦駆動システムのうちの少なくとも1つの位置または状態を示すように構成される、フィードバックセンサをさらに備える、項目1〜25のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目27)
前記コンテナ支持プラットフォーム上で担持される流体コンテナ上の機械可読コードを読み取るように構築および配列される、機械コード読取機をさらに備える、項目1〜26のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目28)
前記機械コード読取機は、バーコード読取機を含む、項目27に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目29)
前記機械コード読取機は、高周波読取機を含む、項目27に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目30)
3つの渦要素を備え、前記回転渦要素のそれぞれは、渦遊び滑車を備え、前記渦変速機はさらに、前記渦滑車を前記渦遊び滑車のうちの2つに連結するベルトを備え、前記装置はさらに、
前記ベルトの前記張力を調整するように構成され、前記渦滑車と前記2つの渦遊び滑車のうちの一方との間に位置する、第1のベルトテンショナと、
前記ベルトの前記張力を調整するように構成され、前記渦滑車と前記2つの渦遊び滑車のうちの他方との間に位置する、第2のベルトテンショナと、
前記ベルトの前記張力を調整するように構成され、前記2つの渦遊び滑車の間に位置する、第3のベルトテンショナと
を備え、
前記第1、第2、および第3のベルトテンショナは、前記渦滑車と前記2つの渦遊び滑車のいずれか一方との間、および前記2つの渦遊び滑車の間の前記ベルトの長さを調整して、前記2つの渦遊び滑車と関連付けられる前記偏心連結具の相対位相を調整するように構成される、項目10に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目31)
複数の流体コンテナを選択的に輸送するか、または前記流体コンテナの内容物を混合するように前記流体コンテナを撹拌する方法であって、
コンテナ支持プラットフォーム上で前記複数の流体コンテナを支持するステップと、
前記コンテナのそれぞれを1つ以上の所定の位置に連続的に配置することによって、前記流体コンテナを送り出すように前記コンテナ支持プラットフォームを移動させるステップと、
軌道中心の周囲の軌道経路で前記コンテナ支持プラットフォームを移動させるステップを含む、渦運動で前記コンテナ支持プラットフォームを移動させることによって、前記流体コンテナの前記内容物を混合するように、前記流体コンテナを撹拌するステップであって、前記移動させるステップおよび前記撹拌するステップは、独立して行われる、ステップと
を含む、方法。
(項目32)
前記流体コンテナを送り出すように前記コンテナ支持プラットフォームを移動させるステップは、回転軸の周囲で前記コンテナ支持プラットフォームを回転させるステップを含む、項目31に記載の方法。
(項目33)
前記移動させるステップおよび前記撹拌するステップのうちの少なくとも1つの間に、コンテナ支持プラットフォームの位置または状態を監視するステップをさらに含む、項目31〜32のいずれか1項に記載の方法。
(項目34)
前記複数の流体コンテナのそれぞれは、前記移動させるステップの間に、または前記移動させるステップを一時停止している間に、機械コード読取機によって読み取られる機械可読識別印を含有する、項目31〜33のいずれか1項に記載の方法。
(項目35)
前記コンテナ支持プラットフォーム上で支持され、前記コンテナの開口部から前記コンテナの中へ延在する管状本体を備え、流体が前記管状本体の内側の空間に流入または流出することを可能にするように、その中に形成された1つ以上の穴を有する、蒸発制限挿入物を含む、少なくとも1つのコンテナをさらに備える、項目1〜30のいずれか1項に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目36)
前記蒸発制限挿入物は、底縁の少なくとも一部分が前記管状本体の長手軸と垂直ではないように、不規則な底縁を有し、前記蒸発制限挿入物が前記コンテナに完全に挿入されたときに、間隙が前記底縁と前記コンテナの底面との間に形成される、項目35に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目37)
前記蒸発制限挿入物は、前記コンテナの一部分に係合して、前記コンテナ内で前記挿入物を固着するように構成される、保持器特徴を含む、項目35または36に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目38)
前記保持器特徴は、前記コンテナの内面に係合するように構成される、戻り止めを備える、項目37に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目39)
前記保持器特徴は、前記管状本体の最上部分に形成され、前記挿入物がコンテナに挿入されたときに内向きに偏向するように、および前記コンテナの内面を弾性的に圧迫するように構成される、2つ以上の外向きに広がったタブを備える、項目37に記載の流体コンテナ混合装置。
(項目40)
コンテナの開口部から前記コンテナの中へ延在するように構成され、上端部分を有する、中空管状本体と、
前記管状本体の前記上端部分にあり、前記コンテナの一部分に係合して前記コンテナ内で前記挿入物を固着するように構成される、保持器特徴と
を備え、
前記管状本体は、前記管状本体の壁を通して形成され、流体が前記管状本体の内側の空間を通って流動することを可能にするように、前記本体の長さの少なくとも一部分に沿って分配される、複数の穴を含み、前記穴の少なくとも一部分は、前記管状本体の中間点の下方に位置する、コンテナ用の蒸発制限挿入物。
(項目41)
前記管状本体は、前記コンテナの前記開口部から前記コンテナの内部の底面まで延在する長さを有し、前記管状本体は、前記蒸発制限挿入物が前記コンテナに完全に挿入されたときに、底縁と前記コンテナの前記底面との間に1つ以上の間隙を形成するように構成される、底縁を有する、項目40に記載の蒸発制限挿入物。
(項目42)
前記底縁は、前記蒸発制限挿入物が前記コンテナに完全に挿入されたときに、1つ以上の間隙が前記底縁と前記コンテナの前記底面との間に形成されるように、起伏のある表面である、項目41に記載の蒸発制限挿入物。
(項目43)
前記底縁から軸方向に延在し、それによって、前記蒸発制限挿入物が前記コンテナに完全に挿入されたときに、前記底縁と前記コンテナの前記底面との間に1つ以上の間隙を形成する、1つ以上のスロットを備える、項目41に記載の蒸発制限挿入物。
(項目44)
前記保持器特徴は、前記コンテナの内面に係合するように構成される、戻り止めを備える、項目40〜43のいずれか1項に記載の蒸発制限挿入物。
(項目45)
前記保持器特徴は、前記管状本体の最上部分に形成され、前記挿入物がコンテナに挿入されたときに内向きに偏向するように、および前記コンテナの内面を弾性的に圧迫するように構成される、2つ以上の外向きに広がった弾性タブを備える、項目40〜43のいずれか1項に記載の蒸発制限挿入物。
(項目46)
前記タブは、その上縁から前記管状本体の壁の中で長手方向に延在するスリットによって分離され、各スリットの長さは、前記挿入物が前記コンテナに挿入されたときに、前記スリットが前記コンテナの頸部の下方に延在するように、前記コンテナの前記頸部より長い、項目45に記載の蒸発制限挿入物。
(項目47)
前記穴は、前記管状本体の側面に沿って軸方向に整合させられる、項目40〜46のいずれか1項に記載の蒸発制限挿入物。
(項目48)
前記穴は、前記管状本体の反対側に沿って軸方向に整合させられる、2つのグループで配列される、項目47に記載の蒸発制限挿入物。
(項目49)
前記管状本体は、実質的に円筒形であり、その全長に沿って実質的に一定の直径を有する、項目40〜48のいずれか1項に記載の蒸発制限挿入物。
(項目50)
前記管状本体は、前記管状本体の外側寸法が、前記コンテナの前記開口部から離れて次第に減少するように、先細である、項目40〜48のいずれか1項に記載の蒸発制限挿入物。
(項目51)
その中に含有された流体を有するコンテナ、および項目40に記載の蒸発制限挿入物の組み合わせであって、前記コンテナは、
前記管状本体の前記上端部分の外側寸法に概して一致する、内側寸法を有する開口部であって、前記管状本体の前記上端部分は、前記開口部内に配置され、前記保持器特徴は、前記コンテナの一部分と係合させられる、開口部と、
底面と
を備え、
前記流体の表面は、前記管状本体に形成された前記複数の穴のうちの最も上にある穴の上方に配置される、組み合わせ。
(項目52)
前記流体は、固体支持体を備える、項目51に記載の組み合わせ。
(項目53)
前記固体支持体は、磁気反応性粒子またはビーズである、項目52に記載の組み合わせ。
(項目54)
前記管状本体は、前記コンテナの前記開口部から前記底面まで延在する長さを有し、前記管状本体は、底縁と前記コンテナの前記底面との間に1つ以上の間隙を形成する、底縁を有する、項目51〜53のいずれか1項に記載の組み合わせ。
(項目55)
前記底縁は、起伏のある表面である、項目54に記載の組み合わせ。
(項目56)
前記底縁から軸方向に延在する、1つ以上のスロットを備える、項目54に記載の組み合わせ。
(項目57)
前記保持器特徴は、前記コンテナの内面と係合させられる、戻り止めを備える、項目51〜56のいずれか1項に記載の組み合わせ。
(項目58)
前記保持器特徴は、前記管状本体の最上部分に形成され、前記コンテナの内面を弾性的に圧迫する、2つ以上の外向きに広がった弾性タブを備える、項目51〜56のいずれか1項に記載の組み合わせ。
(項目59)
前記タブは、その上縁から前記管状本体の壁の中で長さ方向に延在するスリットによって分離され、各スリットの長さは、前記スリットが前記コンテナの頸部の下方に延在するように、前記コンテナの前記頸部より長い、項目58に記載の組み合わせ。
(項目60)
前記管状本体の前記壁を通して形成される前記穴は、前記管状本体の側面に沿って軸方向に整合させられる、項目51〜59のいずれか1項に記載の組み合わせ。
(項目61)
前記穴は、前記管状本体の反対側に沿って軸方向に整合させられる、2つのグループで配列される、項目60に記載の組み合わせ。
(項目62)
前記管状本体は、実質的に円筒形であり、その全長に沿って実質的に一定の直径を有する、項目51〜61のいずれか1項に記載の組み合わせ。
(項目63)
前記管状本体は、前記管状本体の外側寸法が、前記コンテナの前記開口部から離れて次第に減少するように、先細である、項目51〜61のいずれか1項に記載の組み合わせ。
(項目64)
コンテナからの流体内容物の蒸発を遅延させながら、前記コンテナの前記流体内容物を混合するための方法であって、
前記コンテナ内で蒸発制限挿入物を提供するステップであって、前記蒸発制限挿入物は、前記コンテナの開口部から前記コンテナの中へ延在するように構成される、中空管状本体を備え、前記管状本体は、前記管状本体の壁を通して形成され、前記本体の長さの少なくとも一部分に沿って分配される、複数の穴を含む、ステップと、
前記流体内容物の混合を助長するように、前記コンテナの前記流体内容物を撹拌するステップであって、前記挿入物の前記管状本体の前記壁を通して形成される前記穴は、流体が前記管状本体の内側の空間を通って流動することを可能にする、ステップと
を含む、方法。
(項目65)
前記コンテナの前記流体内容物を撹拌するステップは、前記コンテナを撹拌するステップを含む、項目64に記載の方法。
(項目66)
前記コンテナ内の前記流体内容物の表面は、前記管状本体の壁を通して形成される前記穴のうちの最も上にある穴の上方に配置される、項目64または65に記載の方法。
(項目67)
前記コンテナの前記開口部を通して前記蒸発制限挿入物の前記管状本体に挿入される流体移送デバイスを用いて、前記コンテナから前記流体内容物の一部分を引き出すステップをさらに含む、項目64〜66のいずれか1項に記載の方法。
(項目68)
前記コンテナの前記開口部を通して前記蒸発制限挿入物の前記管状本体に挿入される、流体表面を検出するように構成される装置を用いて、前記コンテナ内の流体の高さを判定するステップをさらに含む、項目64〜67のいずれか1項に記載の方法。
(項目69)
前記流体内容物は、固体支持体を備え、前記コンテナの前記流体内容物を撹拌するステップは、懸濁液中で前記固体支持体を保つように行われる、項目64〜68のいずれか1項に記載の方法。
(項目70)
前記固体支持体は、磁気反応性粒子またはビーズである、項目69に記載の方法。
(項目71)
前記管状本体は、前記コンテナの前記開口部から前記コンテナの内部の底面まで延在する長さを有し、前記管状本体は、底縁と前記コンテナの前記底面との間に1つ以上の間隙を形成するように構成される、底縁を有する、項目64〜70のいずれか1項に記載の方法。
(項目72)
前記底縁は、1つ以上の間隙が前記底縁と前記コンテナの前記底面との間に形成されるように、起伏のある表面である、項目71に記載の方法。
(項目73)
前記蒸発制限挿入物の前記管状本体は、前記底縁から軸方向に延在し、それによって、前記底縁と前記コンテナの前記底面との間に1つ以上の間隙を形成する、1つ以上のスロットを備える、項目71に記載の方法。
(項目74)
前記蒸発制限挿入物はさらに、前記コンテナの一部分に係合して、前記コンテナ内で前記挿入物を固着するように構成される保持器特徴を、前記管状本体の前記上端部分に備える、項目64〜73のいずれか1項に記載の方法。
(項目75)
前記保持器特徴は、前記コンテナの内面と係合させられる戻り止めを備える、項目74に記載の方法。
(項目76)
前記保持器特徴は、前記管状本体の最上部分に形成され、前記コンテナの内面を弾性的に圧迫する、2つ以上の外向きに広がった弾性タブを備える、項目74に記載の方法。
(項目77)
前記タブは、その上縁から前記管状本体の壁の中で長さ方向に延在するスリットによって分離され、各スリットの長さは、前記スリットが前記コンテナの頸部の下方に延在するように、前記コンテナの前記頸部より長い、項目76に記載の方法。
(項目78)
前記蒸発制限挿入物を通る前記穴は、前記管状本体の側面に沿って軸方向に整合させられる、項目64〜77のいずれか1項に記載の方法。
(項目79)
前記穴は、前記管状本体の反対側に沿って軸方向に整合させられる、2つのグループで配列される、項目78に記載の方法。
(項目80)
前記管状本体は、実質的に円筒形であり、その全長に沿って実質的に一定の直径を有する、項目64〜79のいずれか1項に記載の方法。
(項目81)
前記管状本体は、前記管状本体の外側寸法が、前記コンテナの前記開口部から離れて次第に減少するように、先細である、項目64〜79のいずれか1項に記載の方法。
【0057】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する、付随の図面は、本開示の種々の非限定的実施形態を図示する。図面中、共通参照番号は、同じまたは機能的類似要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【0059】
別様に定義されない限り、本明細書で使用される技術用語、表記、および他の科学用語または専門用語は全て、一般に、本開示が属する当業者によって理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に説明または参照される技法および手技の多くは、良好に理解され、一般に、当業者によって従来の方法論を使用して採用される。必要に応じて、市販のキットおよび試薬の使用を伴う手技は、概して、別様に注記されない限り、製造業者定義のプロトコルおよび/またはパラメータに従って実施される。本明細書に参照される特許、用途、公開出願、および他の刊行物は全て、参照することによってその全体として組み込まれる。本項に記載の定義が、本明細書に参照することによって組み込まれる、特許、用途、公開出願、および他の刊行物に記載の定義に反する、または別様に矛盾する場合、本項に記載の定義が、参照することによって本明細書に組み込まれる定義より優先する。
【0060】
本明細書で使用されるように、「1つの(「a」または「an」)」は、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味する。
【0061】
本説明は、1つの構成要素、装置、場所、特徴、またはその一部の位置および/または配向を説明する際、相対的空間および/または配向用語を使用し得る。別様に記載されない限り、または別様に説明の文脈によって示されない限り、限定ではないが、上部、底部、上方、下方、下、上、上側、下側、左、右、正面、背面、隣、隣接、間、水平、垂直、対角線、長手方向、横方向等を含む、そのような用語は、図面中のそのような構成要素、装置、場所、特徴、またはその一部を参照する際に便宜上使用されるものであって、限定であることを意図するものではない。
【0062】
本開示の側面を具現化する流体コンテナ混合装置は、
図1、2、および3で参照番号100によって示される。装置100は、1つ以上の流体コンテナを保持するように、および選択的に送り出されて各コンテナを所定の位置に提示するように構成される、コンテナ支持プラットフォームを含む。本開示では、コンテナを「送り出す(index)」または「送り出すこと(indexing)」は、コンテナのそれぞれを1つ以上の所定の位置に選択的かつ連続的に配置するように、流体コンテナ支持プラットフォーム上で担持されるコンテナを移動させることを指す。図示した実施形態では、コンテナ支持プラットフォームは、回転軸の周囲で回転可能である。他の実施形態では、コンテナの送り出しは、円形、卵形、または他の連続形状を有する、事前定義された経路で移動する、1つ以上のキャリア上でコンテナを移動させることを含んでもよい。図示した実施形態では、コンテナ支持プラットフォームは、複数の流体コンテナを保持するように構成されるコンテナトレイ110と、コンテナトレイ110が取り付けられるターンテーブル150とを備える。
【0063】
コンテナ支持プラットフォームはまた、軌道中心の周囲の渦または軌道経路で移動可能であるようにも構成される。
【0064】
本説明との関連で、「旋回する」、「渦」、「周回する」、「軌道」という用語、または類似用語は、流体コンテナ支持プラットフォーム(流体コンテナトレイ110およびターンテーブル150)の運動を説明するために使用されるとき、それによって、流体コンテナ支持プラットフォーム全体が、コンテナ支持プラットフォームの送り出し(例えば、プラットフォームの回転軸の周囲の流体コンテナ支持プラットフォームの回転または転回)から独立して、軌道または渦中心の周囲で移動する、運動の経路を指す。これは、ターンテーブル150の渦運動を図示する、
図13に示されている。渦運動中に、ターンテーブルが位置150
1、150
2、150
3、150
4を通って移動すると、ターンテーブル150の中心「C」が、位置C
1、C
2、C
3、C
4を通って軌道中心C
oを中心とする渦の円C
vの周囲で周回するように、ターンテーブル150が移動させられる。
【0065】
装置100はさらに、流体コンテナ支持プラットフォームに連結され、流体コンテナ支持プラットフォームの電動送り出しを達成するように構築および配列される、ターンテーブル駆動システム200を含む。図示した実施形態では、ターンテーブル駆動システム200は、その回転軸の周囲で流体コンテナ支持プラットフォームの電動回転を達成する。装置100はさらに、流体コンテナ支持プラットフォームに連結され、その軌道中心の周囲で流体コンテナ支持プラットフォームの渦軌道移動を達成するように構成される、渦駆動システム300を含む。
【0066】
ターンテーブル駆動システム200および渦駆動システム300は、一実施形態では、コンテナトレイおよびターンテーブルを独立して送り出す(例えば、中心回転軸の周囲で回転させる)か、または複数の渦軸の周囲で旋回させることができるように、相互から独立している。ターンテーブル駆動システム200および渦駆動システム300はまた、コンテナトレイを同時に回転および旋回させるように同時に動作してもよく、これは、コンテナの内容物の向上した混合を促進し得る。
【0067】
図1および2に示されるように、コンテナトレイ110は、複数のカップ状の略円筒形コンテナ容器を含み、様々なサイズの流体コンテナ(例えば、瓶)126、128、130を受容して保持するように構成される、より大きいコンテナ容器112およびより小さいコンテナ容器116等の様々なサイズのコンテナ容器を含んでもよい。加えて、異なるコンテナサイズに適応するために、別個のドロップインアダプタが容器112、116のために提供されてもよい。アダプタは、容器112、116の直径より小さい直径を有する、容器112、116内の流体コンテナの導入および固定配置を可能にするであろう。コンテナトレイ110は、好ましくは、形状が円形であり、コンテナ容器112、116は、好ましくは、コンテナトレイ110の中心軸の周囲に対称的に配置される。図示した実施形態では、コンテナ容器112は、外向きの開口部114を含み、コンテナ容器116は、外向きの開口部118を含む。開口部114、118は、機械コード読取機ブラケット122上に搭載される機械コード読取機124が、コンテナ上に配置され、開口部114または118と整合させられる機械コードを読み取ることを可能にするように構成される。機械コード読取機124は、コンテナ容器112、116の中に配置されるコンテナ126、128、130上に配置されるラベル上に形成される、1次元および/または2次元バーコードを読み取るように構成される、バーコード読取機であってもよい。高周波識別等の他の機械コード読取機デバイスが企図される。各コンテナ容器112、116は、いかなるコンテナも関連容器の中で保持されていないときに、読取機124によって読み取られる空容器ラベルを含んでもよい。
【0068】
コンテナトレイ110は、任意の好適な材料で形成されてもよく、一実施例では、これは、成形プラスチックで形成される。
【0069】
コンテナトレイ110はさらに、各コンテナ容器112、116の中に配置されるコンテナ保持器要素120を含む。保持器要素120は、コンテナがコンテナ容器の中へ配置されるときに圧縮するように、および弾性的に拡張してコンテナをコンテナ容器の壁に押し付けるように構成される、弾性要素であってもよい。図示した実施形態では、コンテナ保持器要素120は、ばね鋼の湾曲した細片によって形成され、各コンテナ容器112、116の半径方向内向きの部分でコンテナトレイ110に取り付けられる、ばねクリップ120を備える。代替として、ばねクリップは、屈曲した金属よりもむしろ射出成形プラスチックから製作されてもよい。当業者によって理解されるように、コンテナ保持器要素120は、適切なサイズのコンテナがコンテナ容器112または116の中に配置されたときに内向きに屈曲するように構成され、保持器要素120の弾性は、それぞれのコンテナ容器112または116の開口部114または118に向かってコンテナを半径方向外向きに押勢するであろう。保持器要素120の1つの目的は、コンテナがそれぞれのコンテナ容器112または116内で回転すること(バーコードラベルを誤整合させて読取を妨げるであろう)を防止すること、およびコンテナがそれぞれのコンテナ容器112または116の中で緩んで揺れることを防止することである。保持器要素120は、異なるサイズのコンテナに適応するように構成されてもよい。
図1に示されるように、コンテナ128および130は、異なるサイズであり、両方とも「大きい」容器112の中で保持される。
図1に示されるばねクリップ120は、より大きいコンテナ128に適応するように、かなりの程度に圧縮することができ、かつより少ない程度に圧縮することができ、比較的特大の容器112内でより小さいコンテナ130をしっかりと保持するように拡張することができる。
【0070】
図3および6に示されるように、ターンテーブル150は、形状が円形であり得る円盤を備え、その中心軸の周囲で回転可能であるように構成される。他の実施形態では、ターンテーブルは、他の形状を有し、それぞれは、ターンテーブルの平面と略垂直である軸の周囲で回転可能であるように構成される。ターンテーブル150は、好ましくは、ある実施形態では軽量である、十分な強度、剛性、および機械加工性を有する、任意の好適な材料から形成されてもよい。好適な例示的材料は、アルミニウム、ステンレス鋼、または種々の既知のエンジニアリングプラスチックを含む。
【0071】
3つのスロット152が、ターンテーブル150を通して形成される。ターンテーブル150はさらに、ターンテーブル150に形成された対応する開口部を通って延在する、3つの偏心連結具342、352、362によって係合される。楔状の釣り合い重り180が、ターンテーブル150を通って軸方向に延在するシャフト316上に配置される。スロット152、偏心連結具342、352、362、釣り合い重り180、およびシャフト316の構造および機能性に関するさらなる詳細を以下で説明する。
【0072】
図2および6に示されるように、コンテナトレイ110は、コンテナトレイ110を通って、ターンテーブル150の周囲に形成されたねじ受容開口部の中へ延在する、ねじ156等の機械締結具を含む、任意の好適な手段によって、ターンテーブル150に固着されてもよい。
【0073】
例示的なターンテーブル駆動システム200の詳細が、
図3、4、および5に示される。ターンテーブル駆動システム200は、コンテナ支持プラットフォームに連結されるターンテーブル駆動モータ202を含む。図示した実施形態では、ターンテーブル駆動モータ202は、モータ202の出力シャフトに取り付けられる駆動シャフト車輪204を有する。回転可能ターンテーブル駆動滑車208が、ターンテーブル150に連結される。ターンテーブル駆動ベルト206は、ターンテーブル駆動モータ202による駆動シャフト車輪204の回転が、ターンテーブル駆動ベルト206を介して、ターンテーブル駆動滑車208およびターンテーブル150の電動回転を達成するように、ターンテーブル駆動モータ202の駆動シャフト車輪204およびターンテーブル駆動滑車208を覆って延在する。
【0074】
ターンテーブル駆動モータ202は、好ましくは、ステッピングモータであり、モータ202、ならびにそれによって回転させられるターンテーブル駆動滑車208およびターンテーブル150の回転位置を制御および監視するための回転エンコーダを含んでもよい。ターンテーブル滑車208は、ホームフラグ等の回転フィードバックセンサを含んでもよい。図示した実施形態では、連結具209が、ターンテーブル滑車208から下に突出し(
図3参照)、連結器209は、滑車208の下に搭載されるホームフラグセンサ(例えば、スロット付き光学センサ)(図示せず)によって検出されてもよい。他の種類のセンサが、ホーム位置を示すために使用されてもよい。そのようなセンサは、近接センサ、磁気センサ、容量センサ等を含み得る。
【0075】
渦駆動システム300の詳細が、
図3、4、5、7、および8に示される。
図3および4に示されるように、渦駆動システム300は、コンテナ支持プラットフォームに連結される渦駆動モータ302を含む。図示した実施形態では、渦駆動モータ302は、駆動シャフト車輪304を有する。渦駆動ベルト306は、渦駆動モータ302の駆動シャフト車輪304を渦変速機308に連結する。代替として、渦駆動モータ302は、1つ以上の歯車、または原動力を連結するための当業者に公知の他の手段によって、渦変速機に連結されてもよい。渦変速機は、渦駆動モータ302、および流体コンテナ支持プラットフォーム(図示した実施形態では流体コンテナトレイ110およびターンテーブル150)に連結され、渦駆動モータ302の出力シャフトの電動回転を流体コンテナ支持プラットフォームの軌道移動に変換するように構築および配列される。
【0076】
図示した実施形態では、渦変速機308は、その周囲で渦駆動ベルト306が動力伝達される、渦駆動滑車310を含む。渦駆動滑車310は、シャフト軸受318内で回転可能に搭載される、シャフト316に取り付けられる。シャフト軸受318は、円筒形筐体320と、円筒形筐体320から半径方向に延在する軸受搭載フランジ324とを含む。シャフト316は、円筒形筐体320を通って延在し、2つの長手方向に離間したニードル軸受ブレース322、323によって、その中で回転可能に支持される。図示した実施形態では渦滑車326を備える、渦車輪が、その中間部分でシャフト316に取り付けられ、釣り合い重り180は、その上端でシャフト316に取り付けられる。
【0077】
渦駆動モータ302は、好ましくは、ステッピングモータであり、回転エンコーダを含んでもよい。渦変速機は、フィードバックセンサを含んでもよい。図示した実施形態では、送り出し車輪312が、渦駆動滑車310に取り付けられ、送り出し車輪312の回転位置、例えば、「ホーム」位置が、スロット付き光学センサを備え得る、センサ314によって検出されてもよい。他の種類のセンサが、ホーム位置を示すために使用されてもよい。そのようなセンサは、近接センサ、磁気センサ、容量センサ等を含み得る。
【0078】
図示した実施形態では、
図4および5に示されるように、偏心連結具332、342、352のそれぞれは、図示した実施形態では、それぞれの遊び滑車330、340、350を備える、対応する渦回転要素の上方に延在する。渦遊び滑車330、340、350は、ターンテーブル駆動滑車208上に搭載され、駆動滑車208の回転軸の周囲でターンテーブル駆動滑車208とともに回転する。偏心連結具342、352、362、またはそれらの一部分は、ターンテーブル駆動滑車の回転がターンテーブル150の対応する回転を引き起こすように、ターンテーブル150をターンテーブル駆動滑車208に回転連結するよう、
図6に示されるようにターンテーブル150を通って延在する。
【0079】
偏心連結具332、342、352はまた、渦変速機308の一部分も備える。偏心連結具332、342、352のうちのいくつかまたは全ては、偏心回転を連結された偏心連結具に付与するように渦車輪に連結される。
図4および5に示される実施形態では、渦遊び滑車330、340、350はそれぞれ、ターンテーブル駆動滑車208に回転可能に搭載され、渦滑車326に連結される。遊び滑車330、340、350の回転軸はそれぞれ、シャフト316の中心に対応する、渦滑車326の中心から同一の半径方向距離に位置するが、軸が同一の半径方向距離に位置することは要求されない。また、渦遊び滑車330、340、350は、120°間隔で渦滑車326の周囲に等角度配列で位置付けられるが、渦滑車が等しい角度間隔で離間されることは要求されない。
【0080】
ここで
図4および5を参照すると、ターンテーブル駆動滑車208の上方で、蛇行ベルト328が、渦滑車326、渦遊び滑車330、および渦遊び滑車340の周囲に延在する。渦駆動ベルト306および渦モータ302による渦駆動滑車310の回転は、シャフト316の回転を引き起こし、それによって、渦滑車326を回転させる。
図4および5から理解することができるように、渦滑車326の回転は、蛇行ベルト328を介して、渦遊び滑車330および340の対応する回転を引き起こす。
【0081】
蛇行ベルト328における適切な張力が、張力調整器380、390、および400によって維持される。張力調整器380は、渦滑車326と渦遊び滑車330との間に位置し、ターンテーブル駆動滑車208に形成された表面スロット220内に配置されるスライド382と、スライド382に回転可能に搭載される張力車輪386と、スライド382を通り、ターンテーブル駆動滑車208に形成された貫通スロット210を通って延在する、張力調整器ねじ384とを備える。張力車輪386は、蛇行ベルト328に対して荷担し、ベルト328における張力は、スライド382が蛇行ベルト328に対して表面スロット220内で移動することを可能にするよう、張力調整器ねじ384を緩めることによって調整される。次いで、張力調整器ねじ384は、蛇行ベルト328において所望の張力を提供する位置でスライド382および張力車輪386を固定するように、再び締められる。
【0082】
張力調整器390は、渦遊び滑車330と渦遊び滑車340との間に位置し、ターンテーブル駆動滑車208に形成された表面スロット220内に配置されるスライド392と、スライド392に回転可能に搭載される張力車輪396と、スライド392を通り、ターンテーブル駆動滑車208に形成された貫通スロット210を通って延在する、張力調整器ねじ394とを備える。張力車輪396は、蛇行ベルト328に対して荷担し、ベルト328における張力は、スライド392が蛇行ベルト328に対して表面スロット220内で移動することを可能にするよう、張力調整器ねじ394を緩めることによって調整される。次いで、張力調整器ねじ394は、蛇行ベルト328において所望の張力を提供する位置でスライド392および張力車輪396を固定するように、再び締められる。
【0083】
同様に、張力調整器400は、渦滑車326と渦遊び滑車340との間に位置し、ターンテーブル駆動滑車208に形成された表面スロット220内に配置されるスライド402と、スライド402に回転可能に搭載される張力車輪406と、スライド402を通り、ターンテーブル駆動滑車208に形成された貫通スロット210を通って延在する、張力調整器ねじ404とを備える。張力車輪406は、蛇行ベルト328に対して荷担し、ベルト328における張力は、スライド402が蛇行ベルト328に対して表面スロット220内で移動することを可能にするよう、張力調整器ねじ404を緩めることによって調整される。次いで、張力調整器ねじ404は、蛇行ベルト328において所望の張力を提供する位置でスライド402および張力車輪406を固定するように、再び締められる。
【0084】
相互に対して偏心連結具332、342、352の位相を調整するために、渦遊び滑車330と渦遊び滑車340との間、渦遊び滑車340と渦滑車326との間、および渦滑車326と渦遊び滑車330との間の蛇行ベルト328の各範囲に1つずつ、3つの張力調整器380、390、400がある。蛇行ベルト328上の張力調整器380、390、400は、少なくともいくつかの目的を果たす。第1に、張力調整器は、ベルト228に張力を加える。加えて、張力調整器380、390、400は、偏心連結具332、342、352を同相で時間計測する。張力調整器380、390、400はまた、偏心連結具332、342、352と180°位相を外して釣り合い重り180を時間計測する。一実施形態では、渦遊び滑車330、340および渦滑車326上の滑車歯に対する偏心連結具332、342、352の調整がない。したがって、偏心連結具332、342、352および釣り合い重り180は、3つの遊び滑車330、340、350のそれぞれの間のベルト長を調整することによって、同相で時間計測することができる。
【0085】
偏心連結具332、342、および352のそれぞれは、それぞれの渦遊び滑車330、340、350に対して同量のオフセット(すなわち、偏心度)を有することが重要である。また、渦遊び滑車330、340、350の回転位置は、各偏心連結具332、342、352が対応する渦遊び滑車330、340、350の回転軸に対して同一の回転位置にあるか、または渦駆動システム700が結合し得るように、協調させられなければならない。これは、上記で説明されるように張力調整器380、390、400を使用して、渦遊び滑車330、340、350の間のベルト長を調整することによって、達成することができる。
【0086】
上記で説明されるように、偏心連結具332、342、および352は、ターンテーブル150に連結される。偏心連結具332、342、および352のそれぞれは、対応する渦遊び滑車330、340、および350の回転中心に対して偏心またはオフセット場所に位置付けられる。したがって、渦遊び滑車330および340の回転は、蛇行ベルト328および渦滑車326を介して、それに連結されたターンテーブル150に付与される、偏心連結具332および342のそれぞれの振動渦運動を引き起こす。渦遊び滑車350は、図示した実施形態では、蛇行ベルト328を介して渦滑車326に連結されない。渦滑車350は、そこから延在する偏心連結具352を伴って、ターンテーブル150のための第3の支持点を提供し、ターンテーブル150とともに同一の渦経路で移動する、従動子である。
【0087】
渦駆動システム300によって引き起こされるようなターンテーブル150の渦運動が、
図13で図示される。上記で説明されるように、渦運動中に、ターンテーブルが位置150
1、150
2、150
3、150
4を通って移動すると、ターンテーブル150の中心「C」が、位置C
1、C
2、C
3、C
4を通って軌道中心C
oを中心とする渦の円C
vの周囲で周回するように、ターンテーブル150は、偏心連結具332、342の偏心回転によって移動させられる。渦運動中に、ターンテーブル150の全ての点は、C
vと同一の半径を有する円の周囲で周回する。C
vの半径は、渦遊び滑車330、340、350の回転軸に対する偏心連結具332、342、352の偏心オフセットの量に対応する。
【0088】
釣り合い重り180の目的は、本装置が採用される器具または研究室に本装置によって付与されるであろう振動を制限するよう、本装置によって生成される振動を最小限化することである。釣り合い重り180は、シャフト316に取り付けられ、コンテナトレイ110の下に位置する。釣り合い重り180の運動に対するターンテーブル150およびコンテナトレイ110の回転パターンは、カムシャフトのそれに類似する。一実施形態では、釣り合い重り180の質量×半径の積は、(コンテナ支持プラットフォームの質量、すなわち、ターンテーブル150およびコンテナトレイ110の質量)×(その有効半径)+(コンテナトレイ110の中の各コンテナ容器112、116を占有する瓶の全セット、例えば、
図1に示されるコンテナトレイ110の中の14本の瓶の質量の1/2)×(瓶の有効半径)に等しい。
【0089】
当然ながら、釣り合い重り180の質量は変動し得、これは、コンテナトレイ110上の瓶の液面に応じて装置の結果として生じる振動に影響を及ぼすであろう。全ての瓶の完全な集合の期待質量の半分に等しい釣り合い重りを選択することにより、合理的な中間面を提供する。本装置における任意の振動は、液面が釣り合い重りの理想/較正質量を上回る、または下回る程度まで瓶の中の液面を変えることによるものである。したがって、本装置の全体的質量の割合として、瓶の中の流体の質量の潜在的変動性は低く、最小限の振動を提供する。
【0090】
また、瓶の中の変化する液面によって引き起こされるが、より大きいターンテーブル駆動および渦駆動モータを必要とするであろう、質量変動性の全体的影響を低減させるように、ターンテーブルおよびコンテナトレイ(および釣り合い重り)の質量を増加させることができる。
【0091】
釣り合い重り180を提供することにいくつかの利益がある。第1に、駆動システムが減少した振動レベルを受けるであろうため、釣り合い重りの使用によって達成される振動の低減が、本装置、具体的には、駆動モータの稼働寿命を向上させる。さらに、本装置は、その多くの可動部品の正確な動作のために非常に小さい空間的許容差を伴う非常に精密な移動および流体分注を必要とする、流体分注ピペッタ等の診断器具で採用されてもよい。そのような較正環境への過剰な振動の導入は、ピペッタおよび/または他のモジュールの正確な位置付けに悪影響を及ぼし得る。そのような不正確性は、例えば、システム故障、汚染、サンプル処理失敗、および関連問題をもたらし得る。
【0092】
ターンテーブル駆動滑車208および渦滑車326の回転搭載の詳細が、
図5の線VII−VIIに沿った装置の部分横断面図である、
図7に示される。
図7に示されるように、ターンテーブル駆動滑車208は、上下軸受レース216、218を用いて、シャフト軸受318の非回転円筒形筐体320に対して回転支持される。シャフト316は、シャフト軸受318の固定された非回転円筒形筐体320内に位置する、離間したニードル軸受レース322、323によって、シャフト軸受318内で回転支持される。軸受レース216、218は、渦変速機308からターンテーブル駆動滑車208を回転隔離する。したがって、ターンテーブル駆動滑車208は、シャフト316、ならびにそれに接続された渦駆動滑車310および渦滑車326から独立して、回転することができる。さらに、シャフト316と、渦駆動滑車310と、渦滑車326とを備える、渦変速機308は、ターンテーブル駆動モータ202と、ターンテーブル駆動ベルト206と、ターンテーブル駆動滑車208とを備える、ターンテーブル駆動システム200から独立して回転することができる。したがって、その上で担持されるコンテナのうちのいずれかを所望の回転位置に配置するように、コンテナトレイ110をターンテーブル駆動システム200によって選択的に回転させることができ、またはその上で担持されるコンテナの内容物を撹拌するように、コンテナトレイ110全体を渦駆動システム300によって渦運動で移動させることができる。回転運動および渦運動は、独立して行うことができる。ある特に好ましい実施形態では、回転運動および渦運動は、独立して行われる。
【0093】
渦遊び滑車340の詳細、および張力調整器400の詳細が、
図5の線VIII−VIIIに沿った装置100の部分断面図である、
図8に示される。渦遊び滑車340は、滑車輪348と、滑車輪348から下向きに延在する中心遊び滑車シャフト346とを備える。滑車輪348は、その下面で空洞化され、ターンテーブル駆動滑車208の隆起した円筒形突起212上で入れ子になる。遊び滑車シャフト346は、隆起した突起212を通して形成された中心軸開口部を通って延在し、離間した軸受レース354および356で回転支持される。遊び滑車シャフト346の端部は、ターンテーブル駆動滑車208の下面に形成された円筒形陥凹214内で終端する。遊び滑車シャフト346の下端に配置される円錐台形シムワッシャ358が、下レース軸受356の内側レースに対して荷担し、シャフト346の端部上のスナップ保持器クリップ360が、遊び滑車340を定位置で固着する。遊びシャフト滑車346の端部、シムワッシャ358、およびスナップ保持器クリップ360は全て、渦遊び滑車340のいかなる部分もターンテーブル駆動滑車208の底部の下方に延在しないように、陥凹214内に配置される。
【0094】
偏心連結具342は、遊び滑車シャフト346に対してオフセット位置で滑車輪348から上向きに延在する、偏心シャフト364を備える。偏心シャフト364は、ターンテーブル150内の開口部を通って延在し、滑車輪348の最上部と軸受レース368の底部との間に配置される円錐台形シムワッシャ370を伴って、ターンテーブル150の下面に形成された陥凹154内に配置される軸受レース368によって、回転支持される。キャップ366が、シャフト364に対して回転可能であるよう、ターンテーブル150の上方に延在する偏心シャフト364の上端上に回転可能に搭載される。
【0095】
渦遊び滑車330および350はそれぞれ、
図8に示される渦遊び滑車340のそれと実質的に同一であるアセンブリを備える。
【0096】
張力調整器400は、スライド402から上向きに延在する車輪シャフト410を含む。張力車輪406は、車輪シャフト410上で同軸上に搭載され、張力車輪406の上陥凹内に配置される円錐台形シムワッシャ416およびスナップ保持器クリップ418によって定位置で固着される、上下の軸受レース412、414によって、車輪シャフト410に対して回転可能に支持される。張力調整ねじ404は、ターンテーブル駆動滑車208を通して形成されるスロット210を通って延在する。スライド402は、ターンテーブル駆動滑車208の上面に形成される表面スロット220内に配置される。ターンテーブル150に形成されるスロット152は、張力調整器400へのアクセスを提供する。偏心連結具332、342、352の偏心回転による、ターンテーブル駆動滑車208に対するターンテーブル150の軌道経路は、スロット152の位置を張力調整器380、390、400に対して移動させる。したがって、ターンテーブル150は、スロットを偏心連結具332、342、352と整合させるように、ターンテーブル駆動滑車208に対して移動させることができる。
【0097】
張力調整器380および390は、
図8に示される張力調整器400と実質的に同一であるアセンブリを備える。
【0098】
本開示の側面を具現化する流体混合装置の代替実施形態が、
図9、10、および11で参照番号500によって示される。装置500は、1つ以上の流体コンテナを保持するように、および送り出されて流体コンテナを選択的に定義された位置に提示するように構成される、コンテナ支持プラットフォームを含む。図示した実施形態では、コンテナ支持プラットフォームは、回転軸の周囲で回転可能であるように構成される。コンテナ支持プラットフォームはまた、軌道中心の周囲の渦または軌道経路で移動可能であるように構成される。
【0099】
図示した実施形態では、コンテナ支持プラットフォームは、流体コンテナトレイ510と、ターンテーブル550(
図11)とを備える。
【0100】
装置500は、コンテナ支持プラットフォームに連結され、その回転軸の周囲で流体コンテナ支持プラットフォームの電動回転を達成するように構築および配列される、ターンテーブル駆動システム600を含む。装置500はさらに、流体コンテナ支持プラットフォームに連結され、軌道中心の周囲で流体コンテナ支持プラットフォームの渦軌道移動を達成するように構成される、渦駆動システム700を含む。
図9および10は、ターンテーブルまたは流体コンテナトレイを伴わずに示される、本装置のターンテーブル駆動システム600および渦駆動システム700の上面斜視図である。
図11は、
図9の線XI−XIに沿った断面図であり、渦駆動システム700、ターンテーブル550、およびコンテナトレイ510を示す。
【0101】
図9および10を参照すると、ターンテーブル駆動システム600は、モータの出力シャフトに取り付けられた駆動シャフト歯車604を有する、ターンテーブル駆動モータ602、好ましくは、ステッピングモータを含む。ターンテーブル駆動モータ602は、ターンテーブル駆動歯車608の周辺歯車の歯との駆動シャフト歯車604の係合によって、流体コンテナ支持プラットフォームに連結される。ターンテーブル駆動モータ602による駆動シャフト歯車604の回転は、その回転軸の周囲でターンテーブル駆動歯車608の対応する回転を引き起こす。
【0102】
図10を参照すると、渦駆動システム700は、渦駆動ベルト706(または歯車あるいは渦駆動モータ702を連結するための他の既知の手段)を用いて、渦変速機708の渦駆動滑車710に連結される、駆動シャフト車輪704を有する、渦駆動モータ702を含む。
図11を参照すると、装置500の渦変速機708はさらに、図示した実施形態では、ターンテーブル駆動歯車608の上方に配置され、シャフト716によって渦駆動滑車710に接続される、渦歯車726を備える、渦車輪を含む。釣り合い重り180が、シャフト716の上遊離端に取り付けられる。シャフト716は、例えば、1つ以上の軸受レースまたは他の形態の軸受(図示せず)を使用して、固定軸受筐体720内で回転支持される。ターンテーブル駆動歯車608、ならびに渦駆動滑車710およびシャフト716が、相互から独立して回転することができるように、ターンテーブル駆動歯車608は、好適な軸受、軸受レース、または他の好適な手段(図示せず)によっても、軸受筐体720の外側で回転支持される。
【0103】
渦変速機708はさらに、偏心渦連結具736、746、756を含む。
図9および10に示されるように、偏心連結具736、746、756のそれぞれは、図示した実施形態では、それぞれの末端歯車734、744、754を備える、回転渦要素の上方に延在する。各偏心渦連結具736、746、756は、歯車列によって渦歯車726に連結される。具体的には、偏心渦連結具736は、渦歯車726と直接係合される伝達歯車732と、伝達歯車732と直接係合される末端歯車734とを備える、歯車列730によって回転させられる。偏心渦連結具736は、末端歯車734から軸方向に延在し、末端歯車734の回転軸に対して偏心してオフセットされる。
【0104】
偏心渦連結具746は、渦歯車726と直接係合される伝達歯車742と、伝達歯車742と直接係合される末端歯車744とを備える、歯車列740によって回転させられる。偏心渦連結具746は、末端歯車744から軸方向に延在し、末端歯車744の回転軸に対して偏心してオフセットされる。
【0105】
偏心渦連結具756は、渦歯車726と直接係合される伝達歯車752と、伝達歯車752と直接係合される末端歯車754とを備える、歯車列750によって回転させられる。偏心渦連結具756は、末端歯車754から軸方向に延在し、末端歯車754の回転軸に対して偏心してオフセットされる。
【0106】
末端歯車734、744、754はそれぞれ、ターンテーブル駆動歯車608に回転可能に搭載される。末端歯車734、744、754の回転軸はそれぞれ、シャフト716の中心に対応する、渦滑歯車726の中心から同一の半径方向距離に位置するが、歯車が同一の半径方向距離に位置することは要求されない。また、末端歯車734、744、754は、120°間隔で渦滑車726の周囲に等角度配列で位置付けられるが、末端歯車が等しい角度間隔で離間されることは要求されない。
【0107】
代替実施形態では、渦歯車726が機構を適正に平衡させるために末端歯車734、744、754と同一の方向に回転するように、歯車列に偶数の歯車(例えば、2、4、6個等)がある限り、歯車列は、2つより多くの歯車を備えてもよい。
【0108】
末端歯車734、744、754のそれぞれの回転は、コンテナトレイ510に付与される、対応する偏心連結具736、746、756の対応する渦軌道移動を引き起こす。したがって、歯車列730、740、750を介して、渦歯車726の回転は、渦軌道移動をコンテナトレイ510に付与する、偏心渦連結具736、746、756の対応する回転を引き起こす。
【0109】
図11に示されるように、偏心渦連結具756は、ターンテーブル駆動歯車608内で回転搭載され、末端歯車754の中心軸を画定する回転の中心軸を有する、シャフト758から延在する。シャフト758は、軸受(図示せず)を用いて、ターンテーブル駆動歯車608を通して形成される貫通穴に対して支持されてもよい。連結具756は、シャフト758の回転軸からオフセットされる。偏心渦連結具736および746のそれぞれは、偏心渦連結具756のそれに類似する構造を有する。
【0110】
偏心渦連結具736、746、756は、ターンテーブル550を通って延在し、それによって、その回転軸の周囲のターンテーブル駆動歯車の回転が、ターンテーブル550およびそれに取り付けられた流体コンテナトレイ510の対応する回転を引き起こすように、ターンテーブル550をターンテーブル駆動歯車608と回転連結する。
【0111】
図12は、本開示の側面を具現化する流体コンテナ混合装置の動作を制御するための制御システムの概略図である。例えば、本装置の回転による、本装置上で担持される1つ以上のコンテナの独立した位置付け、およびコンテナの旋回を提供して、コンテナの内容物を旋回するように構成される、流体コンテナ混合装置が、
図12で参照番号800によって示される。装置800は、上記で説明される装置100または装置500に対応し得る。本装置の位置付け運動は、中心Cの周囲の本装置の回転を表す、矢印「R」によって表される。本装置の旋回は、3つの矢印「V」によって表される。本装置の回転は、本装置の電動回転を達成するように、二重線810によって表されるように装置800に連結される送り出しモータ804を備える、送り出し駆動システムによって達成される。本装置の渦運動Vは、本装置の電動渦運動を達成するように、二重線812によって表されるように装置800に連結される渦モータ806を備える、渦駆動システムによって達成される。送り出しモータ804および渦モータ806は、制御可能な電力供給部814にも接続される、コントローラ802に連結され、それによって制御される。コントローラ802は、電力および動作制御信号を送り出しモータ804および渦モータ806に提供する。コントローラ802はまた、回転エンコーダカウント、ならびに他のフィードバックセンサ信号の形態で、送り出しモータ804および渦モータ806からデータを受信してもよい。ボックス808は、回転ホームフラグ、渦位置ホームフラグ等の混合装置800に連結されるフィードバックセンサを表し、送り出しモータ804および渦モータ806を操作するための制御信号を生成する際に使用される、位置または他の状態フィードバックを提供するためのコントローラ802に接続される。
蒸発制限コンテナ挿入物
【0112】
混合デバイス100または500の流体コンテナ支持プラットフォーム上で担持されるコンテナの流体内容物は、流体溶液または懸濁液を含んでもよい。代表的な流体内容物は、シリカ、または磁気反応性粒子あるいはビーズ等の固体支持体を含有する、試薬を含んでもよい。例えば、Boomらの米国特許第5,234,809号、およびWeisburgらの米国特許第6,534,273号を参照されたい。そのような固体支持体は、増幅および/または検出の阻害物質を除去するように、サンプル処理手順で核酸を固定化するために有用であり得る。この目的での好適な試薬は、上記で説明される標的捕捉試薬を含む。本開示の他の場所で議論されるように、例えば、流体内容物を含有するコンテナを撹拌することによる、流体内容物の混合は、懸濁液中の懸濁材料を流体内で維持することに役立つ。
【0113】
懸濁粒子または固体支持体が存在しない場合でさえも、流体溶液の1つ以上の構成要素が溶液から沈殿し、コンテナから引き出される溶液の濃度に潜在的に影響を及ぼすことが可能であり得る。濃度のわずかな変化でさえも、そのような溶液を用いて行われる検査または分析に有害な影響を及ぼし得る。例えば、流体内容物を含有するコンテナを撹拌することによる、流体内容物の混合は、実際に、そのような沈殿を減速および/または逆転させ得る。
【0114】
コンテナは、典型的には、ロボットピペッタ等の流体移送装置による、コンテナのそれぞれの流体内容物への即時アクセスを可能にするように、開放状態で担持される。流体移送装置は、コンテナから流体を引き出すように、および/または付加的な流体をコンテナの中へ分注するように、コンテナの流体内容物にアクセスしてもよい。流体移送装置は、例えば、コンテナの中に残留する流体の体積を計算するために使用することができる、コンテナ内の流体の高さを判定または検証する目的で、コンテナ内の流体表面を検出するように構成されるピペッタを含んでもよい。この目的での好適なピペッタは、米国特許第6,914,555号でLipscombらによって開示されている。
【0115】
コンテナが開放状態であるとき、コンテナの流体内容物は、雰囲気に暴露され、したがって、蒸発しやすい。混合が雰囲気への流体表面の暴露の増加をもたらし、それによって、蒸発速度を潜在的に加速するため、混合はこの問題を悪化させるのみである。
【0116】
コンテナからの蒸発の量を低減させるための蒸発制限コンテナ挿入物が、
図14および15で参照番号820によって示される。挿入物820は、管状本体822の側壁に形成された複数の穴828を伴う伸長管状本体822を含む。例示的実施形態では、管状本体822は、円筒形であり、その一方の端部からその反対端まで略一定の直径を有する。穴828は、示されるように、円形であり得るか、または別の形状を有してもよい。穴828の形状は、製造の実用性によって決定付けられてもよい。一実施形態では、各穴828のサイズは、約1/16インチであるが、任意の好適なサイズであってもよい。コンテナの流体内容物が固体または半固体粒子の懸濁液を含むとき、穴828は、コンテナ挿入物820の管状本体822を通した流体の通過を可能にするように定寸されるべきである。
【0117】
実施形態では、穴828は、管状本体822に沿って長手方向に整合させられてもよく、かつ管状本体822の1つ以上の側面上に提供されてもよい。図に示されるように、穴828が整合させられるという要件はない。穴の配列は、製造実用性等の考慮事項によって決定付けられてもよい。穴828は、本体822上の正反対の場所に位置するか、または別様に本体822の周囲で離間される、穴の2つ以上のグループ、例えば、列で提供されてもよい。種々の実施形態では、コンテナ挿入物820の2つの反対側のそれぞれに少なくとも3つの穴828があり、そのような実施形態では、挿入物820の2つの反対側のそれぞれに4、5、6個以上の穴828があってもよい。
【0118】
種々の実施形態では、挿入物820は、最上開口部を包囲する傾斜面826と、不規則な、または起伏のある底縁830とを含んでもよい。
【0119】
図15は、代表的なコンテナ840に挿入されたコンテナ挿入物820の断面斜視図である。本実施形態では、挿入物820は、コンテナ840の頸部842の最上部にある開口部を通してコンテナ840に挿入される。例示的実施形態では、管状本体822の外側寸法(例えば、外径)は、コンテナ挿入物820がコンテナ840内でぴったりと嵌合するように、頸部842の内側寸法(例えば、直径)に一致し、すなわち、それよりわずかにのみ小さい。種々の実施形態では、戻り止め824等の挿入物保持器特徴は、コンテナ840内で挿入物を保持することに役立つように、頸部842の内面に弾性的に係合する。挿入物820の最上開口部を包囲する傾斜面826は、挿入物820の中心に向かって、正しく整合させられていない流体移送装置(例えば、ピペッタ先端構成要素)を再指向することに役立つであろう。
図15に示されるように、コンテナ挿入物820の長さは、挿入物820の上端が、コンテナ頸部842の最上部に、またはその直下に配置され、挿入物820の下端830がコンテナ840の底部844と接触するようなものであってもよい。要件ではないが、コンテナ840の底部844と接触しているコンテナ挿入物820を有することにより、コンテナ840内で挿入物を安定させることに役立つことができる。これは、ピペット先端と正しく整合させられていない挿入物との間の接触が、関連分析器のピペッタに吸引ステップを時期尚早に開始させ得るため、ピペット先端、特に、レベル感知(例えば、容量レベル感知)を促進することが可能なピペット先端、および流体表面とのピペット先端の検出された接触時にピペット先端で流体吸引を開始するように構成されるシステムを用いて、コンテナ840にアクセスするときに重要であり得る。コンテナ挿入物820の不規則な、または起伏のある底縁830は、底縁830がコンテナ840の底部844との密閉接触を形成することを防止する。底縁830の形状はまた、コンテナ840の流体内容物の充填および除去を助長する、コンテナ挿入物820の底縁830とコンテナ840の底部844との間の1つ以上の間隙832を作成する。
【0120】
挿入物820の利益は、雰囲気に暴露されるコンテナ840内の流体表面の量を制限し、したがって、挿入物820がないコンテナ840と比較したときに、流体蒸発の量を低減させることである。これは、管状本体822内の流体表面のみが雰囲気に暴露されるためである。結果として、蒸発減への流体の損失が最小限化され、それによって、流体のより多くを意図した用途のために利用可能にする。蒸発を低減させることにより、器具上の開放コンテナ840の安定性も増加させる。
【0121】
コンテナ挿入物820は、コンテナ840からの液体の蒸発を遅延させることに効果的であるが、その存在は、コンテナ840内の流体内容物の混合に干渉し得る。これは、コンテナ挿入物820内の流体内容物がコンテナ挿入物820の外側の流体内容物から隔離され得るためである。しかしながら、コンテナ挿入物820の管状本体822に形成される穴828は、コンテナ840内の流体が管状本体822の内側の空間と管状本体822の外側の空間との間で流動することを可能にすることによって、コンテナ挿入物820内の流体内容物の一様な混合を促進するように構成される。さらに、コンテナ挿入物820の底縁830とコンテナ840の底部844との間の1つ以上の陥凹832は、コンテナ840内の流体が混合すること、および陥凹832を通って挿入物820に進入することを可能にする。
【0122】
したがって、穴828および陥凹832は、管状本体822の内側の空間と管状本体822の外側の領域との間の流体の移動を可能にし、したがって、管状本体822の内側の比較的混合されていない流体内容物、および管状本体822の外側の比較的混合された流体内容物の交換を促進することによって、コンテナ840の流体内容物、すなわち、流体懸濁液または流体溶液のいずれかの混合を助長することに役立つ。適正な混合は、流体懸濁液のビーズの粒子が、コンテナ840の流体内容物内で一様に分散させられたままであることを可能にする。
【0123】
コンテナ挿入物に形成される穴は、挿入物内の流体内容物の混合を助長することに役立つが、そのような穴の使用は、蒸発を制限することである、挿入物の目的に反することに留意されたい。コンテナ内の流体内容物が穴または一式の穴を下回るため、コンテナ挿入物の外側の流体表面は、穴を通して雰囲気に暴露され、露出穴を通して少なくともいくらかの蒸発が起こり得る。したがって、本発明者は、コンテナ挿入物の効果的な設計が、一方で、流体表面の雰囲気暴露を制限し、他方で、挿入物の中および外への流体移動を可能にすることによって、挿入物内の流体の十分な混合を助長するという多少矛盾する要件の平衡を必要とすることを発見した。
【0124】
種々の実施形態では、穴828の大部分は、管状本体822の下部分の上に位置し、穴828の全てまたはほとんどが、
図14に示されるように、本体822の長さの中間点の下方に位置することを意味する。管状本体822の下端に向かって穴828を集中させることは、液面が最上穴828を下回り、コンテナ挿入物820の外側の流体表面が雰囲気に暴露させられる時間を遅延させることによって、蒸発を低減させることに役立ち得るが、本体822の最上部に向かって穴828を延在させることは、より良好な混合を助長し、挿入物820の中および外へのより多くの流体移動を可能にすることに役立ち得る。
【0125】
したがって、穴のサイズ、数、および位置は、理想的には蒸発を制限するように選択されるが、十分な混合を提供する必要性と平衡を保たれなければならない。混合有効性は、例えば、コンテナの撹拌に続いて、コンテナ挿入物内およびその外側から得られる流体内容物のアリコートで光学密度測定を行うことによって、経験的に評価されてもよい。これらのアリコートの光学密度測定は、固体支持体が流体内容物内で一様に分配される場合に類似するであろう。
【0126】
コンテナからの蒸発の量を低減させるためのコンテナ挿入物の代替実施形態が、
図16で参照番号850によって示される。コンテナ挿入物850は、管状本体852の側壁に形成された複数の穴858を伴う、略一定の幅の管状本体852を含む。例示的実施形態では、管状本体852は、円筒形であり、その一方の端部からその反対端まで略一定の直径を有する。実施形態では、穴858は、管状本体852に沿って長手方向に整合させられてもよく、かつ管状本体852の1つ以上の側面上に提供されてもよい。種々の実施形態では、穴858の大部分は、管状本体852の下部分の上に位置し、穴858の全てまたはほとんどが、管状本体852の長さの中間点の下方に位置することを意味する。別の実施形態では、穴858は、本体852の長さの全体を通して分配される。種々の実施形態では、コンテナ挿入物850の2つの反対側のそれぞれに少なくとも3つの穴858があり、そのような実施形態では、挿入物850の2つの反対側のそれぞれに4、5、6個以上の穴858があってもよい。いくつかの実施形態では、コンテナ挿入物850は、最上開口部を包囲する傾斜面856と、不規則な、または起伏のある底縁860とを含む。
【0127】
種々の実施形態では、コンテナ挿入物850の挿入物保持器特徴は、挿入物850の上縁から延在する、角度離間した軸方向スリット855によって画定される、いくつかの弾性タブ854(例えば、2つ以上)を含む。タブ854は、タブ854の近傍の管状本体852の外側寸法(例えば、直径)が管状本体852の残りの部分の外側寸法より大きいように、半径方向外向きに広げられる。管状本体852の下端の外側寸法は、好ましくは、挿入物850が開口部に容易に挿入されるように、コンテナ開口部の内側寸法より小さい。しかしながら、タブ854の近傍の管状本体852の外側寸法は、コンテナ開口部の内側寸法より大きい。したがって、タブ854は、コンテナ挿入物850がコンテナ開口部に完全に挿入されると半径方向内向きに屈曲し、タブ854の弾性は、タブ854とコンテナ開口部の内側との間で半径方向力を生成し、それによって、コンテナ内で挿入物850を固着する。
【0128】
種々の実施形態では、コンテナ挿入物850がコンテナに完全に挿入されたとき、一対のタブ854を分離する各スリット855の下端は、コンテナの頸部の下方に延在し、それによって、真空がコンテナの中で形成することを防止するように、コンテナの頸部付近に小さい通気孔を作成する。この特徴は、
図17のコンテナ挿入物870とともに図示される。
【0129】
上記で説明され、
図14および15で示されるコンテナ挿入物820と同様に、挿入物850の管状本体852に形成される穴858は、懸濁液中の粒子またはビーズを含む、コンテナ内の流体が、管状本体852の内側の空間と管状本体852の外側の空間との間で流動することを可能にする。さらに、コンテナ挿入物850の起伏のある底縁860は、コンテナ内の流体が混合すること、および陥凹を通って挿入物850に進入することを可能にする、挿入物850の底縁860とコンテナの底部との間の1つ以上の陥凹を作成する。
【0130】
上記のように、コンテナからの蒸発の量を低減させるためのコンテナ挿入物のさらなる代替実施形態が、コンテナ890に挿入されたコンテナ挿入物870の断面斜視図である、
図17で参照番号870によって示される。コンテナ挿入物870は、本体872の側壁に形成された複数の穴878を伴う本体872を含む。種々の実施形態では、本体872は、本体872の最上部から本体872の底部に向かって、減少する寸法、例えば、断面が円形ならば直径を伴って、先細である。
【0131】
図17の実施形態の先細形状は、概して、ピペット先端の形状に一致することを目的としている。流体がコンテナ890(および対応するコンテナ挿入物870)から引き出されると、液体面が下がり、雰囲気に暴露される流体の表面積がますます小さくなるため、この設計は、蒸発をさらに制限するはずである。しかしながら、いくつかの用途では、蒸発を低減させる先細の潜在的利益は、コンテナ挿入物とコンテナ挿入物に挿入されたピペット先端との間の接触を防止する必要性と平衡を保たれなければならない。ピペッタベースのレベル感知が採用される場合、ピペット先端とコンテナ挿入物との間の接触は、流体表面の誤った位置を信号伝達し得、関連分析器は、ピペット先端が実際に流体表面に接触する前に、時期尚早に吸引ステップを開始し得る。
【0132】
実施形態では、穴878は、本体872に沿って長手方向に整合させられてもよく、かつ本体872の1つ以上の側面上に提供されてもよい。種々の実施形態では、穴878の大部分は、本体872の下部分の上に位置し、穴878の全てまたはほとんどが、本体872の下半分に位置することを意味する。種々の実施形態では、コンテナ挿入物870の2つの反対側のそれぞれに少なくとも3つの穴878があり、そのような実施形態では、挿入物870の2つの反対側のそれぞれに4、5、6個以上の穴878があってもよい。いくつかの実施形態では、コンテナ挿入物870は、最上開口部を包囲する傾斜面876を含む。1つ以上の実施形態では、コンテナ挿入物870は、本体872の底縁882から延在する、1つ以上の軸方向スロット880を含む。実施形態では、コンテナ挿入物870は、2つの正反対の軸方向スロット880を含む。軸方向スロット880の代替案として、コンテナ挿入物870は、不規則な、または起伏のある底縁を有してもよい。
【0133】
例示的実施形態では、コンテナ挿入物870は、本体872の上方に、本体872の横寸法より大きい横寸法、例えば、直径の上部分873と、上部分873と本体872との間の先細移行部873とを含む。
【0134】
コンテナ挿入物870は、コンテナ890の頸部892の最上部における開口部を通してコンテナ890に挿入される。
図17に示されるように、コンテナ挿入物870の長さは、挿入物870の上端がコンテナ頸部892の最上部に、またはその直下に配置され、挿入物870の底縁882がコンテナ890の底部894と接触するようなものであってもよい。コンテナ挿入物870の軸方向スロット880は、底縁882がコンテナ890の底部894と密閉接触を形成することを防止する。
【0135】
種々の実施形態では、コンテナ挿入物870の挿入物保持器特徴は、挿入物870の上縁から延在する、角度離間した軸方向スリット875によって画定される、いくつかの弾性タブ877(例えば、2つ以上)を含む。タブ877は、タブ877の近傍の上部分873の外側幅(例えば、直径)がコンテナ開口部の内側幅より大きいように、コンテナ挿入物870がコンテナに設置されていないときに、半径方向外向きに広げられてもよい。したがって、タブ877は、コンテナ挿入物870がコンテナ開口部に完全に挿入されると半径方向内向きに屈曲し、タブ877の弾性は、タブ877とコンテナ開口部の内側との間で半径方向力を生成し、それによって、コンテナ890内で挿入物870を固着する。
【0136】
種々の実施形態では、コンテナ挿入物870がコンテナ890に完全に挿入されたとき、一対のタブ877を分離する各スリット875の下端は、コンテナ890の頸部892の下方に延在し、それによって、真空がコンテナの中で形成することを防止するように、および空気が流体充填中にコンテナ890から漏出することを可能にするように、コンテナの頸部付近に小さい通気孔879を作成する。
【0137】
上記で説明されるコンテナ挿入物820および850と同様に、挿入物870の本体872に形成される穴878は、懸濁液中の粒子またはビーズを含む、コンテナ内の流体が、本体872の内側の空間と管状本体872の外側の空間との間で流動することを可能にする。また、スロット880は、コンテナ890内の流体が混合すること、およびスロット880を通ってコンテナ挿入物870に進入することを可能にする。挿入物の基部におけるスロット880のサイズおよび数は、本体872の中および外への流体流、および本体872に挿入されるロボットピペッタ等の流体移送装置によるコンテナからの流体の除去を促進するように選択される。一実施形態では、スロットは、長さが約5/16インチである。これらのスロットは、示されるように広げられてもよく、スロットが、反対端、例えば、上端よりも、一方の端部、例えば、下端で幅広いことを意味する。
【0138】
コンテナ挿入物のために選択される材料は、含有される流体と接触させられたときに浸出するべきではない。種々の実施形態では、コンテナ挿入物は、コンテナを形成するために使用される同一の材料(例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン)で射出成形される。
比較データ
【0139】
本開示の側面を具現化する流体コンテナ混合デバイスの有効性を示す代表的なデータが、以下の表1に示される。
【表1】
【0140】
表1では、2つの異なる種類の標的捕捉試薬(「TCR」)、すなわち、「AC2」および「Ultrio」についての混合データが、異なるサイズのコンテナおよび異なる混合条件について示されている。
【0141】
流体を通過させられる光が、流体中で懸濁させられる粒子によって部分的に吸収されるため、流体中で懸濁させられる粒子が多いほど、吸収される光が多い。したがって、光吸収のレベルは、流体中で懸濁させられる粒子の量、したがって、流体がどのように「混合させられる」かという指標である。したがって、表1で提示されるデータにおいて、コンテナ内の流体表面の最上部付近から採取される流体のアリコートを通過させられ、分光光度計を用いて測定された600nmの光の吸収レベルから、混合有効性が推測される。本開示の側面を具現化する流体コンテナ混合デバイスによって達成される、吸収の量から推測されるような混合の量は、Hologic, Inc.から入手可能な「PANTHER」分子診断システムで採用されるTCRミキサによって達成される混合の量に対して比較される(例えば、米国特許第7,135,145号「Device for agitating the fluid contents of a container」を参照)。
【0142】
AC2 TCRについては、3.75Hzで20秒または10分間混合させられた、異なるサイズのコンテナ、すなわち、250検査キット(「TK」)中型コンテナまたは100TK小型コンテナ中で達成された混合が、PANTHER TCRミキサ上で混合させられた250TKコンテナ中で達成された混合と比較された。PANTHER TCRミキサによって達成された混合は、0.3312の吸収レベルをもたらした。本開示の混合デバイスによって達成される混合は、250TKコンテナが20秒間混合させられたときは0.320、250TKコンテナが10分間混合させられたときは0.336、および100TKコンテナが10分間混合させられたときは0.335の吸収レベルをもたらした。したがって、20秒後、本開示の混合デバイスは、PANTHER TCRミキサによって達成された混合のレベルの96.5%を達成し、10分後、本開示の混合デバイスは、PANTHER TCRミキサによって達成された混合のレベルの101%以上を達成した。
【0143】
Ultrio TCRについては、20秒または10分にわたって大型コンテナ中で達成された混合が、PANTHER TCRミキサによって達成された混合と比較された。PANTHER TCRミキサによって達成された混合は、0.5132の吸収レベルをもたらした。本開示の混合デバイスによって達成された混合は、懸濁液が20秒間混合されたときは0.505、および懸濁液が10分間混合されたときは0.513の吸収レベルをもたらした。したがって、20秒後、本開示の混合デバイスは、PANTHER TCRミキサによって達成された混合のレベルの98.4%を達成し、10分後、本開示の混合デバイスは、PANTHER TCRミキサによって達成された混合のレベルの100%を達成した。
【0144】
したがって、表1のデータは、本開示の側面を具現化する流体コンテナ混合デバイスが、PANTHER TCRミキサによって達成される混合のレベルと同じくらい良好であるか、またはそれより良好である、混合のレベルを達成することを実証する。
ハードウェアおよびソフトウェア
【0145】
本開示の側面は、制御およびコンピューティングハードウェア構成要素、ユーザ作成ソフトウェア、データ入力構成要素、およびデータ出力構成要素を介して実装される。ハードウェア構成要素として、入力値を操作する、または別様にそれに作用する命令を提供する非一過性機械可読媒体(例えば、ソフトウェア)上に記憶された1つ以上のアルゴリズムを実行する、1つ以上の入力値を受信することによって、計算および/または制御ステップをもたらし、1つ以上の出力値を出力するように構成される、マイクロプロセッサおよびコンピュータ等のコンピューティングおよび制御モジュール(例えば、システムコントローラ)が挙げられる。そのような出力は、情報、例えば、器具のステータスまたはそれによって行われているプロセスに関する情報をユーザに提供するために、ユーザに表示または別様に示されてもよく、またはそのような出力は、他のプロセスおよび/または制御アルゴリズムへの入力を備えてもよい。データ入力構成要素は、データが制御およびコンピューティングハードウェア構成要素によって使用するために入力される、要素を備える。そのようなデータ入力として、位置センサ、モータエンコーダ、ならびにキーボード、タッチスクリーン、マイクロホン、スイッチ、手動操作式スキャナ等の手動入力要素が挙げられ得る。データ出力構成要素として、ハードドライブまたは他の記憶媒体、モニタ、プリンタ、インジケータ光、または可聴シグナル要素(例えば、ブザー、ホーン、ベル等)が挙げられ得る。
【0146】
ソフトウェアは、制御およびコンピューティングハードウェアによって実行されると、制御およびコンピューティングハードウェアに、1つ以上の自動または半自動プロセスを行わせる、非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶された命令を備える。
【0147】
本装置は、ある例証的実施形態を参照して、特徴の種々の組み合わせおよび部分的組み合わせを含め、かなり詳細に説明および図示されたが、当業者は、本開示の範囲内に包含される、他の実施形態ならびにその変形例および修正を容易に理解するであろう。さらに、そのような実施形態、組み合わせ、および部分的組み合わせの説明は、本装置が、請求項に明示的に列挙されるもの以外の特徴または特徴の組み合わせを要求することを伝えることを意図するものではない。故に、本開示は、以下の添付の請求項の精神および範囲内に包含される全修正および変形例を含むものと見なされる。