УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОПЕРИРОВАНИЯ ПРОБИРКАМИ, В ЧАСТНОСТИ, В АВТОМАТИЧЕСКОМ ПРИБОРЕ ДЛЯ АНАЛИЗА КРОВИ Российский патент 2012 года по МПК G01N35/04 

Настоящее изобретение относится к устройствам, предназначенным для оперирования штативами для пробирок в аналитическом приборе, в частности в автоматическом приборе для анализа крови. Настоящее изобретение относится также к соответствующим способам перемещения указанных штативов в приборе.

Далее будет рассматриваться по существу только анализ проб крови. Однако это не должно рассматриваться в качестве ограничительного фактора.

При анализе пробы, в частности пробы крови, обычно содержатся в пробирках. Каждая пробирка герметично закрывается пробкой, которая может быть проколота. Отбор образца из пробирки осуществляется через пробку с использованием иглы для взятия проб. Для облегчения оперирования ими эти пробирки размещаются на штативах. Каждый штатив может, например, содержать 5 пробирок, размещенных рядом друг с другом, параллельно и по существу в одной плоскости.

Во время перемещения штатива в приборе штатив может быть подвергнут нескольким манипуляциям. В целом этими манипуляциями являются:

- загрузка штатива в прибор;

- извлечение штатива после выполнения анализа;

- перемещение штатива в приборе, в частности между положением загрузки, положением выполнения анализа и положением извлечения; и

- взбалтывание содержимого пробирки с целью гомогенизации.

Такая гомогенизация особенно полезна в случае работы с пробами крови для того, чтобы гарантировать, что образец пробы, отобранный из пробирки, правильно представляет содержимое пробирки.

В большинстве автоматизированных гематологических устройств используют горизонтальные загрузочные устройства. Эти устройства являются громоздкими, дорогостоящими и сложными. Из-за своей сложности они могут при этом создавать проблемы с надежностью. Такие загрузочные устройства описаны в документах FR 2692358 и FR 2812088. В других автоматических устройствах используется магнитная вертикальная загрузка. Такая магнитная загрузка, которая описана, в частности, в документе US 4609017, требует прикрепления на каждый штатив металлической пластины и использования пневматического устройства для загрузки и извлечения штатива путем перемещения снизу вверх.

В таких загрузочных устройствах отсутствует возможность обеспечить взбалтывание пробирок.

Перемещение штативов в автоматическом анализаторе обычно осуществляется линейно, с пробирками, по существу занимающими вертикальное положение, и с пробкой наверху. Штатив в нем обычно направляется по направляющим. В таких перемещающих устройствах отсутствует возможность взбалтывать пробирки. В документе US 4609017 описано перемещающее устройство с конвейерной лентой, которая служит также взбалтывающим устройством. Такое решение не обеспечивает превосходной гомогенизации. Устройство является дорогостоящим и сохраняет ограниченную надежность.

Кроме конвейерной ленты в документах US 4921676, FR 2692358, FR 2730315, FR 2812088, US 4518264 описаны другие устройства для взбалтывания. Они позволяют взбалтывать одну или несколько пробирок, извлеченных из штатива, или штатив, содержащий пробирки. Эти устройства являются дорогостоящими и сложными. В действительности для них требуется механизм, предназначенный для взбалтывания штатива или пробирок в перемещающем устройстве, и механизм для их извлечения перед взбалтыванием и последующего возвращения после взбалтывания.

После выполнения в пробирках, находящихся в штативе, необходимых операций по отбору образцов, штатив размещают в приемник, предназначенный для этой цели. Такие устройства описаны в документах FR 2692358 и FR 2812088. В документе US 4609017 описана вертикальная система выдачи, которая перемещается пневматическим устройством.

Целью изобретения является предложение по меньшей мере одного упрощенного, надежного и эффективного устройства из числа устройств, допускающих оперирование штативами в автоматизированном аналитическом приборе. Кроме того, такое устройство может предпочтительно применяться в автоматическом приборе, подходящем для использования в небольших лабораториях.

Другой целью изобретения является предложение по меньшей мере одного способа оперирования штативами, пригодного для использования с устройством согласно настоящему изобретению.

Еще одной целью изобретения является предложение прибора, в частности автоматического прибора для анализа крови, содержащего устройство согласно изобретению и/или реализующего способ согласно изобретению.

Согласно первому объекту изобретения такой прибор содержит устройство для перемещения по меньшей мере одного штатива в указанном приборе, причем указанный штатив образует опору для пробирок, прибор содержит также средство для отбора образца продукта, содержащегося в указанных пробирках, причем указанное перемещающее устройство содержит средство для направления штатива во время перемещения указанного штатива и содержит также средство для встряхивания направляющего средства, причем указанное перемещающее устройство установлено на шасси указанного прибора. Этот прибор особенно пригоден для размещения в автоматическом анализаторе продукта, в частности в автоматическом анализаторе крови.

Преимущественно направляющими средствами являются средства, предназначенные для удерживания штатива в приборе, так что во время взбалтывания штатив должным образом удерживается в приборе. Направляющим средством могут служить направляющая, взаимодействующая с дополняющей формой штатива. Эта направляющая может иметь С-образное поперечное сечение, два противоположных конца которого простираются друг к другу и каждое образует ребро, причем указанные ребра приспособлены для взаимодействия с соответствующими пазами с каждой стороны штатива. Такая компоновка допускает удерживание штатива одновременно с его скольжением за счет взаимодействия ребер и дополняющих форм, например пазов, в штативе.

Перемещающее устройство может содержать червячное средство, предназначенное для взаимодействия с дополняющей формой штатива, например гайку, предпочтительно неполную. Для приведения червячного средства во вращение может быть приведен шаговый перемещающий электродвигатель. Это позволяет в любой момент знать положение штатива в приборе, что гарантирует в анализаторе точное знание того, содержимое какой пробирки подвергается анализу.

Предпочтительно перемещающий электродвигатель устанавливают жестко соединенным с направляющим средством. Таким образом взбалтывание штатива не вызывает относительного вращения червяка или червяков относительно направляющего средства, что обеспечивает перемещение штатива вдоль направляющего средства, например вдоль направляющей.

Взбалтывающее средство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы допустить вращение штатива вокруг оси, параллельной направлению перемещения штатива, например, для того, чтобы допустить качание пробирок между положением, обращенным вниз и близким к вертикали, и положением, обращенным вверх и близким к вертикали, причем такое взбалтывание позволяет воспроизводить с аналогичной эффективностью взбалтывание, которое может быть выполнено оператором вручную.

Для полной автоматизации прибор согласно изобретению предпочтительно содержит загрузочное устройство и/или извлекающее устройство для штатива, причем указанные устройства предпочтительно прикреплены к шасси устройства.

Загрузочное устройство может содержать накопительный элемент, предназначенный для содержания в нем нескольких штативов. Накопительный элемент может быть спроектирован таким образом, чтобы допускать перемещение штатива в накопительном элементе под воздействием силы тяжести. В рамках работы по принципу «первый входит/первый выходит» загрузочное устройство может содержать средство для извлечения из штабеля в накопительном элементе самого нижнего штатива.

Извлекающее средство может содержать червяк, предназначенный для взаимодействия с дополняющей формой штатива, например формой типа гайки, и загрузочный электродвигатель, предпочтительного шагового типа, предназначенный для привода червяка.

Червяк предпочтительно содержит усеченную зону, в которой червячная резьба прерывается после плоскости, параллельной оси вращения указанного червяка, причем указанная усеченная зона предназначена для того, чтобы позволять штативу занимать такое положение, при котором червяк после поворота вокруг указанной оси мог взаимодействовать с указанным штативом.

Извлекающее устройство для прибора согласно изобретению преимущественно содержит приемник для извлеченных штативов. Перемещающее устройство может быть предназначено для перемещения штатива прямо в зону для получения приемника.

Приемник преимущественно простирается, например, с одной стороны прибора, следуя по существу горизонтальному направлению и по существу перпендикулярно оси перемещения штатива, в перемещающем устройстве и содержит также средства для смещения каждого штатива на расстояние, по меньшей мере, равное толщине указанного штатива, в направлении протяжения приемника. Эти смещающие средства могут содержать один или больше кулачков, которые перемещаются шаговым электродвигателем.

Система, в частности система анализа крови, содержащая прибор согласно изобретению и оборудованная червячным средством, предназначенным для перемещения штатива, преимущественно включает в себя содержащиеся в штативе выемки, образующие вместе часть гайки для взаимодействия с червячным средством. Такой штатив также может относиться к закрытому типу, т.е. иметь стенку отбора образцов, расположенную напротив пробок в пробирках, причем указанная стенка отбора образцов имеет пробитые отверстия, допускающие проникновение иглы для отбора образцов.

Согласно второму объекту изобретения, относящемуся к способу оперирования с пробиркой в приборе, указанный способ содержит:

- размещение пробирки в штативе, предназначенном для того, чтобы служить опорой для указанной пробирки;

- использование направляющего средства для направления и удерживания пробирки в приборе и

- раскачивание направляющего средства.

Такой способ преимущественно используется для того, чтобы допустить перемещение пробирки и гомогенизацию кровяного продукта, содержащегося в пробирке, при анализе этого кровяного продукта.

Другие принципы и преимущества изобретения станут также очевидными из приведенного ниже описания, которое относится к не ограничивающим рамки изобретения примерам.

На прилагаемых чертежах:

- на фиг.1 показан перспективный вид в три четверти спереди автоматического анализатора согласно изобретению;

- на фиг.2 показан общий и в три четверти перспективный вид спереди загрузочного устройства автоматического анализатора согласно фиг.1;

- на фиг.3 показан общий и в три четверти перспективный вид сзади в уменьшенном масштабе загрузочного устройства автоматического анализатора согласно фиг.2;

- на фиг.4 показан в три четверти перспективный вид сзади переносящего и взбалтывающего устройства автоматического анализатора согласно фиг.1;

на фиг.5 показан перспективный вид спереди и сверху переносящего и взбалтывающего устройства автоматического анализатора согласно фиг.4;

- на фиг.6 показан профиль и перспективный вид переносящего и взбалтывающего устройства автоматического анализатора согласно фиг.4;

- на фиг.7 показана схематическая иллюстрация загрузки штатива согласно фиг.6 в автоматический анализатор согласно фиг.1;

- на фиг.8 показан перспективный вид штатива, подходящего для использования в автоматическом анализаторе согласно фиг.1;

- на фиг.9 показана схематическая иллюстрация направления и удерживания штатива согласно фиг.8 в автоматическом анализаторе согласно фиг.1; и

на фиг.10 и 12 показаны два перспективных вида первого варианта реализации извлекающего устройства автоматического анализатора согласно фиг.1.

На фиг.1 представлен автоматический анализатор 1 крови согласно изобретению. Автоматический анализатор допускает оперирование штативами 2. Как показано, в частности, на фиг.8, каждый штатив 2 предназначен для того, чтобы содержать пять пробирок 3, каждая из которых содержит продукт, в данном случае продукт крови, предназначенный для анализа. Автоматический анализатор 1 содержит загрузочное устройство 10, перемещающее и взбалтывающее устройство 20 и извлекающее устройство 30 для штативов 2. Для простоты на фиг.1 извлекающее устройство представлено только частично. Перемещающее устройство 20 предназначено для выполнения перемещения штатива из положения загрузки в положение извлечения путем пропуска через промежуточное положение отбора образца пробы крови в одной из пробирок. Перемещающее устройство содержит также взбалтывающее средство 27, предназначенное для того, чтобы обеспечить взбалтывание пробирок с целью гомогенизации их содержимого перед отбором образцов.

Автоматический анализатор 1 содержит также устройство 50 для отбора образцов, в частности иглу 51 для образца, частично представленную на фиг.1, и не показанное средство анализа для взятого образца.

Автоматический анализатор 1 содержит также шасси 4, несущее на себе, в частности, все устройства и средства 10, 20, 30, 27, 50, упомянутые выше, а также средство анализа.

Штатив 2, который может использоваться в автоматическом анализаторе согласно фиг.1, будет теперь более конкретно описан со ссылкой на фиг.7 и 8. Иллюстрируемый штатив 2 имеет форму коробки. Эта коробка содержит заднюю стенку 61 и четыре боковых стенки 62, 63, 64 вокруг нее и перпендикулярные по отношению к задней стенке 61. Показанный на чертеже штатив 2 предназначен для содержания пяти пробирок 3; здесь он показан заполненным. Пробирки 3 зафиксированы защелками с возможностью отделения на задней стенке и параллельно ей. Штатив 2 полностью открыт со стороны, противоположной задней стенке 61, так что пробирки могут быть легко вставлены в него или извлечены из него. Боковые стенки проходят от задней стенки на по существу постоянное расстояние, образуя толщину Е2 каждого штатива. В примере, проиллюстрированном на фигурах, представлены идентичные штативы.

Среди боковых стенок помещена стенка 62 отбора образцов, обращенная к пробкам 6 в пробирках 3. Стенка 62 отбора образцов пробита насквозь с образованием отверстий 67 для отбора образцов (см., в частности, фиг.2, 4 и 6). Каждое отверстие 67 размещается напротив пробки 6 пробирки 3 в штативе 2, так что игла 51 для отбора образцов может быть введена через отверстие 67, и затем через соответствующую пробку 6 для отбора образца из данной пробирки, как показано на фиг.1.

Другая боковая стенка 64, противоположная стенке 62 отбора образцов, образует основание штатива. Наружная поверхность основания 64 содержит выемки 65, отходящие от задней стенки 61 поперек выступа, так что выемки 65 образуют совместно часть гайки, способной взаимодействовать с червяком для перемещения штатива в автоматическом анализаторе. Штатив 2 содержит также с обеих сторон основания 64 прорези 66 в боковых стенках 63, причем эти прорези идут параллельно основанию 64 и предназначены для взаимодействия с направляющей 21 с целью направления в процессе перемещения штатива в автоматическом анализаторе (см., в частности, фиг.9).

Далее более конкретно будет описано загрузочное устройство 10 со ссылкой на фиг.2. В проиллюстрированном примере загрузочное устройство содержит накопительный элемент 11, предназначенный для того, чтобы допустить укладку практически по вертикали нескольких штативов 2, уложенных один поверх другого, в положении загрузки.

Накопительный элемент 11 несколько наклонен назад. Таким образом, задняя стенка 110 загрузочного устройства 10 образует наклонную плоскость 110, наклоненную таким образом, что основание 64 каждого штатива 2 остается опирающимся на наклонную плоскость, что допускает правильное позиционирование выступа, причем перемещение штатива в накопительном элементе обеспечивается силой тяжести.

В положении загрузки задняя стенка 61 находится над пробирками, а сторона 62 отбора проб обращена к передней стороне автоматического анализатора. Загрузочное устройство действует по принципу «первый входит/первый выходит», т.е. штатив в нижней части штабеля, находящийся в так называемом крайнем нижнем положении, извлекается из загрузочного устройства с целью анализа ее содержимого. Перемещение любого еще не извлеченного штатива 2 осуществляется под воздействием силы тяжести вплоть до достижения крайнего нижнего положения. На фиг.2 представлен штатив в процессе извлечения, а другие штативы, содержащиеся в накопительном элементе, последовательно занимают новое положение в накопительном устройстве.

Далее будут описаны средства 13, 14, предназначенные для извлечения штативов из накопительного устройства 11. Извлекающее средство содержит загрузочный электродвигатель 13 и загрузочный червяк 14 с горизонтальной осью Х14. Предполагается, что электродвигатель 13 осуществляет привод червяка 14. Электродвигатель представляет собой шаговый электродвигатель.

Червяк 14 располагается позади накопительного элемента, таким образом, что он может взаимодействовать с выемками 65 (см. фиг.8) штатива в то время, когда он находится в крайнем нижнем положении. Как показано на фиг.7, червяк 14 содержит усеченную зону 141. В усеченной зоне 141 после плоскости Р141, параллельной его оси вращения Х14, резьба червяка прерывается. Таким образом, в положении, проиллюстрированном на фиг.7, для того, чтобы обеспечить продвижение штатива в направлении D в крайнее нижнее положение в накопительном элементе, причем усеченная зона располагается спереди относительно оси Х14. Такая компоновка позволяет штативу занимать крайнее нижнее положение без препятствий из-за присутствия червяка 14. Когда штатив занимает крайнее нижнее положение, вращение червяка 14 электродвигателем 13 допускает извлечение штатива для его ввода в перемещающее и раскачивающее устройство 20. Шаг резьбы червяка 14 ориентирован таким образом, что штатив в процессе извлечения проталкивается вниз на пластину 15, которая образует основание для накопительного элемента 11. Пластина 15 служит контрольным уровнем для позиционирования относительно перемещающего устройства 20.

Перемещающее устройство 20 показано отдельно от остальных узлов автоматического анализатора 1 на фиг.4-6. Перемещающее устройство 20 сформировано вокруг оси перемещения Х20, которая сходится с осью Х14 погрузки. Как показано на фиг.1, она простирается вперед и поперек относительно автоматического анализатора, между ближним концом 201, прилегающим к погрузочному устройству 10, и дальним концом 202, прилегающим к извлекающему устройству 30.

Перемещающее средство 20 содержит средство направляющего действия при передвижении 21. Как показано, в частности, на фиг.9, направляющее средство образовано направляющей 21, имеющей по существу С-образное сечение, поперечное и охватывающее ось Х20. Концы С-образного профиля тянутся по направлению друг к другу и каждый из них образует ребро 211. Ребра предназначены для взаимодействия с пазами 66 штатива 2, с каждым из ребер, находящимся с соответствующей стороны выступа 64 штатива 2. Направляющая 21 содержит внутреннюю поверхность 212, образующую часть цилиндра, соосного с осью Х20. Для того чтобы обеспечить установку перемещающего устройства, например в проиллюстрированном примере, направляющую формируют в двух симметричных частях вдоль плоскости, содержащей ось перемещения Х20.

Перемещающее устройство 20 содержит также средства перемещения посредством червяков 22, 23, 24, предназначенные для ведения штатива в поперечном направлении по направляющей 21. Эти червячные средства содержат несколько червяков 22, 23, установленных на ведущем валу 25, соосном с осью Х20. Первый, 22, из червей размещается в непосредственной близости к ближнему концу 201; второй, 23, размещается в непосредственной близости к дальнему концу 202.

Червяки 22, 23 установлены с возможностью вращения в пределах внутренней поверхности 212 направляющей 21. Вал 25 установлен на подшипниках 213, выполненных из двух частей, причем каждая образует одно целое с соответствующей частью направляющей. Вал 25 и червяки, которые на нем помещаются, приводятся во вращение перемещающим электродвигателем 24. Перемещающий двигатель неподвижно закреплен на направляющей 21. Перемещающий электродвигатель предпочтительно является шаговым электродвигателем.

Перемещающее устройство 20 содержит также взбалтывающее средство 27. Взбалтывающее средство 27 содержит шестерню 28, которую приводит в действие электродвигатель 29. Шестерня 28 является зубчатым сектором, образующим угол, превышающий 180°. Зубчатый сектор центрирован на оси перемещения Х20. Он жестко закреплен на направляющей 21 и, в проиллюстрированном примере, выполнен как одно целое с по меньшей мере одной частью направляющей 21.

Во время извлечения штатива 2 из накопительного элемента 11 направляющая 21 располагается таким образом, что извлеченный штатив взаимодействует с направляющей, т.е. ребра 211 взаимодействуют с прорезями 66 штатива 2. Червяк 14 загрузочного устройства 10 перемещает штатив в ходе процесса извлечения до тех пор, пока он не войдет в зацепление с направляющей. Первый перемещающий червяк 22 содержит на своем ближнем конце усеченную зону 221, подобную усеченной зоне 141 червяка 14. Когда червяк в достаточной степени продвинется по направляющей вдоль усеченной зоны 221 перемещающего червяка 22, первый перемещающий червяк приводится во вращение и взаимодействует с выступом 65 штатива 2, который движется вдоль усеченной зоны 141 червяка 14 до полного извлечения из накопительного элемента 11, после чего продолжает движение вдоль направляющей 21.

Будучи полностью извлеченным и поступившим в перемещающее устройство 20 штатив может быть подвергнут взбалтыванию для гомогенизации его содержимого. Для взбалтывания используется взбалтывающее средство 27, т.е. направляющую приводят во вращение вокруг ее оси Х20 и, таким образом, вызывают наклон штатива, помещенного на направляющую. Так, штатив, извлеченный из загрузочного элемента 11, находясь по существу в горизонтальном положении, может быть наклонен вниз, так что содержащиеся в нем пробирки обращены пробками вниз, или наклонен вверх, т.е. так, что пробирки обращены пробками вверх. Таким образом путем чередования перемещения вниз и вверх можно взбалтывать пробки посредством движения, сходного с тем, которое может выполняться оператором вручную. Такое движение является особенно эффективным. Ребра 211 направляющего средства, находящиеся в зацеплении с пазами 66 штатива 2, обеспечивают удерживание штатива в перемещающем устройстве 20 и, следовательно, в автоматическом анализаторе, во время его перемещения или взбалтывания, в любом положении штатива относительно оси движения Х20.

Комбинированное использование средства перемещения червяком и средства качания позволяют также перевести штатив в верхнее положение, несколько наклонив его назад, как показано на фиг.1, в положение, при котором игла 51 может пройти сквозь пробку 6 пробирки 3, расположенной напротив иглы 51, для того чтобы отобрать из нее образец крови.

В предпочтительном варианте реализации существует возможность прервать автоматические операции и перевести направляющую в не показанное нижнее положение, что означает, что штатив или штативы, дополнительно удерживающиеся направляющей, обращены вниз. При этом обеспечивается свободный доступ к игле и оператор может вручную представить одну пробирку для того, чтобы отобрать из нее образец. Игла установлена на поворотной руке 52, шарнирно поворачивающейся относительно горизонтальной оси Х50, так что игла может наклоняться вперед для того, чтобы облегчить отбор образца из отдельной пробирки.

Направляющая имеет достаточную длину для того, чтобы несколько штативов, например, показанные на иллюстрации два штатива, могли одновременно взаимодействовать с направляющей, допуская при этом их наклон. При установке нового штатива предыдущий штатив может быть отведен к загрузочному устройству, так что вновь извлеченный штатив близко примыкает к предыдущему штативу. Таким образом, положение следующего штатива относительно предыдущего штатива точно известно. Кроме того, благодаря тому, что перемещающий электродвигатель жестко закреплен на направляющей, наклон не вызывает вращения червячных средств 22, 23 относительно направляющей 21, и каждый штатив остается неподвижным при перемещении во время качания. Кроме того, использование шагового электродвигателя, в частности в качестве перемещающего электродвигателя, позволяет перемещать штативы 2 на направляющей 21, зная положение каждой пробирки в любой момент времени. Таким образом, пробирки могут успешно перемещаться в автоматическом анализаторе от загрузочного устройства 10 вплоть до извлекающего устройства 30, без всякого риска ошибочного выбора пробирки.

В частности, может оказаться полезным провести новый анализ содержимого пробирки, уже подвергнутой анализу, например, с целью проверки результата в то время, когда уже подвергнутая анализу пробирка размещается в штативе, предшествующем штативу, который подвергается анализу. Время, требующееся для получения результатов анализа, короче того времени, которое требуется для отбора образцов из пробирок, содержащихся в одном штативе. Таким образом, в то время, когда предшествующий штатив все еще находится на направляющей, существует возможность путем изменения направления вращения перемещающих червяков 22, 23 на противоположное переместить обратно предшествующий штатив для повторного анализа. Благодаря точности позиционирования пробирка, уже подвергнутая анализу, может быть наверняка подвергнута повторному анализу без ошибки с выбором пробирки.

После анализа содержимого пробирок, содержащихся в штативе, штатив может быть снят с автоматического анализатора для последующего повторного использования с новыми пробирками. Автоматический анализатор согласно изобретению преимущественно содержит извлекающее устройство 30, частично проиллюстрированное на фиг.1, и два варианта реализации которого проиллюстрированы на фиг.10 и фиг.11, 12 соответственно.

Первым будет описан первый вариант реализации извлекающего устройства 30, проиллюстрированного на фиг.10. Извлекающее устройство 30 содержит приемник 31, предназначенный для приема штативов, уже подвергнутых анализу. На фиг.1 представлен только приемник 31. Приемник 31 размещается справа от автоматического анализатора 1, рядом с дальним концом 202 перемещающего устройства 20. Он содержит зону приема 35, расположенную перед приемником 31 и предназначенную для приема штативов сразу после того, как они покидают перемещающее устройство 20. Зона приема 35 располагается в непосредственной близости и на одной оси с дальним концом 202. Приемник 31 располагается по существу горизонтально, проходя от зоны приема 35 в направлении задней стороны автоматического анализатора. Приемник предназначен для приема штативов, установленных вертикально, с основанием 64, обращенным вниз и задними стенками 61 штативов, обращенными назад, так что по толщине Е2 штативы ориентированы по горизонтали, спереди назад.

В варианте реализации, особо проиллюстрированном на фиг.10, извлекающее устройство 30 содержит также смещающее средство 32, предназначенное для последовательного смещения штативов, извлеченных из зоны приема, в направлении задней части приемника 31. Смещающее средство 32 содержит два кулачка 33. Два кулачка установлены с возможностью вращения вокруг горизонтальной кулачковой оси Х33 кулачков. Ось Х33 кулачков по существу параллельна оси перемещения Х20. Кулачки приводятся во вращение вокруг оси Х33 кулачков шаговым электродвигателем, который не показан на фиг.10. Кулачки 33 предназначены для одновременной поддержки, каждый соответствующей боковой стенки 63 штатива в зоне приема 35. Кулачки идентичны друг другу. Каждый кулачок имеет форму диска со смещенным относительно оси Х33 кулачков центром, так что расстояние В до оси Х33 варьируется по меньшей мере между малым расстоянием до оси D1 и большим расстоянием до оси D2, причем разность D2-D1 равна толщине Е2 штатива 2.

Извлечение штатива из перемещающего устройства 20 происходит в то время, когда извлекаемый штатив наклоняется по вертикали кверху, т.е. в то время, когда стенка для отбора образцов направлена вверх. Кроме того, для свободного доступа в зону приема кулачки должны перед извлечением располагаться таким образом, чтобы иметь напротив зоны приема 35 расстояние D3 до оси Х33, меньшее или равное малому расстоянию D1. Путем воздействия второго перемещающего червяка 23 на его основание извлекаемый штатив вводится в зону приема 35. Затем кулачки поворачиваются таким образом, что расстояние В до оси Х33, противоположенное зоне приема 35, последовательно возрастает. Когда расстояние достигает величины D1, кулачки входят в контакт со штативом и начинают смещать его в направлении задней части приемника 31 до тех пор, пока расстояние D не достигнет или не превысит расстояния D1. Зона приема вновь освобождается и готова для извлечения нового штатива. Каждый штатив, смещенный смещающим устройством, опирается на любой извлеченный ранее штатив, последовательно образуя ряд извлеченных штативов. Приемник 32 предпочтительно спроектирован для приема количества штативов, по меньшей мере равного количеству штативов, предназначенных для хранения в накопительном элементе 11.

Далее будет описан второй предпочтительный вариант реализации извлекающего устройства 30, проиллюстрированный на фиг.11 и 12, исключительно в том отношении, в котором он отличается от варианта реализации, проиллюстрированного на фиг.10. В этом втором варианте реализации зоны приема 35 и приемник 31 сходны с уже описанными. В отличие от этого, применяемая здесь система смещения 70 является пластинчатой системой 70. Система смещения 70 содержит пластину 71, выполненную как одно целое с кожухом 72. Кожух и пластина выполнены и скомпонованы так, что пластина по существу отходит от кожуха вверх, над зоной приема 35, а кожух 72 отходит вниз от пластины под зоной приема 35. Кожух, таким образом, поворачивается вокруг оси пластины Х70. Ось пластины Х70 по существу параллельна оси Х20. Ось Х70 пропущена через нижнюю часть кожуха.

На фиг.11 проиллюстрировано положение готовности сдвигающей системы 70. На фиг.12 проиллюстрировано положение сдвигания в сдвигающей системе. Сдвигающая система установлена с возможностью вращения вокруг оси Х70, между положением ожидания и положением сдвигания. Перемещение сдвигающей системы между двумя положениями обеспечивается качающими средствами 73. Эти качающие средства содержат эксцентрик 74, установленный для вращения вокруг оси эксцентрика Х74, параллельного оси пластины Х70. Эксцентрик приводится во вращение электродвигателем 75. Он установлен внутри кожуха 72, между двумя противоположными стенками указанного кожуха, так что его вращение с опорой на противоположные стенки вызывает наклон кожуха и, следовательно, пластины 71.

Пластина имеет зону соединения 712 с кожухом 72, сформированную таким образом, что в положении готовности зона соединения 712 образует спереди зоны приема 35 плоскую и вертикальную стенку, которая служит направляющей для штатива 2, введенного перемещающим средством 20 в зону приема 35. В положении готовности сдвигающая зона 711 пластины 71 образует плоскую стенку, идущую вверх и вперед от зоны соединения 712. Сдвигающая зона 711 сформирована так, что в положении готовности зона перемещения является вертикальной и располагается позади зоны приема.

Таким образом, когда штатив вводит в зону приема 35, он первоначально направляется зоной соединения 712. Затем, когда штатив полностью оказывается в зоне приема, т.е. он, в частности, больше не взаимодействует с направляющим устройством 20, наклон пластины назад настолько, насколько положение готовности делает это возможным, позволяет подать штатив в приемник 31 путем отжима любых штативов, выгруженных ранее, освободив, таким образом, зону приема 35.

Конечно, изобретение не ограничивается примерами, которые были только что описаны, и в эти примеры могут быть внесены многочисленные изменения без выхода за рамки объема изобретения.

В частности, автоматический анализатор может быть использован со штативами других типов, в частности со штативами, предназначенными для того, чтобы содержать ряд различных пробирок, или с открытыми штативами, т.е. не имеющими стенки напротив пробок.

Вместо загрузки штативов под воздействием силы тяжести может быть применена механическая загрузка, например горизонтальная, например с движительными средствами, подобными извлекающим средствам, или под воздействием пружины.

Взбалтывание может производиться при любом вращении, возможно даже на 360°. Предпочтительным, однако, является обеспечение по меньшей мере одного поворота на 180°, между положением, близким к обращенному по вертикали вверх, и положением, близким к обращенному по вертикали вниз.

Направляющая должна рассматриваться в широком смысле. Например, функцию направляющей может выполнять по меньшей мере частично магнитное направляющее и удерживающее средство.

Настоящее изобретение относится к устройствам, предназначенным для оперирования штативами для пробирок в аналитическом приборе, в частности в автоматическом приборе для анализа крови. Настоящее изобретение относится также к соответствующим способам перемещения указанных штативов в приборе. Заявленная группа изобретений содержит прибор (1) для анализа проб, который содержит перемещающее устройство (20) для перемещения по меньшей мере одного штатива (2), образующего опору для пробирок (3), причем указанный прибор (1) содержит также средство (50) для отбора образца продукта, содержащегося в указанных пробирках, а указанное перемещающее устройство (20) содержит перемещающие средства (22, 23, 24) для перемещения штатива вдоль направляющего средства (21), выполненного с возможностью направления штатива во время перемещения указанного штатива относительно оси перемещения (Х20), и средство (27) для раскачивания указанного направляющего средства (21), при этом направляющее средство (21) приспособлено для удержания штатива (2) в перемещающем устройстве (20) вне зависимости от положения штатива относительно оси перемещения (Х20), а также систему для анализа проб и способ оперирования пробиркой в приборе для анализа проб. Технический результат, достигаемый от реализации заявленной группы изобретений, заключается в предложении по меньшей мере одного упрощенного, надежного и эффективного устройства из числа устройств, допускающих оперирование штативами в автоматизированном аналитическом приборе, по меньшей мере одного способа оперирования штативами, пригодного для использования с устройством согласно настоящему изобретению. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Прибор (1) для анализа проб, который содержит перемещающее устройство (20) для перемещения по меньшей мере одного штатива (2), образующего опору для пробирок (3), причем указанный прибор (1) содержит также средство (50) для отбора образца продукта, содержащегося в указанных пробирках, а указанное перемещающее устройство (20) содержит перемещающие средства (22, 23, 24) для перемещения штатива вдоль направляющего средства (21), выполненного с возможностью направления штатива во время перемещения указанного штатива относительно оси перемещения (Х20), и средство (27) для раскачивания указанного направляющего средства (21), при этом направляющее средство (21) приспособлено для удержания штатива (2) в перемещающем устройстве (20) вне зависимости от положения штатива относительно оси перемещения (Х20).

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что указанный прибор является автоматическим анализатором продукта.

3. Прибор по п.1, в котором направляющее средство содержит направляющую (21), взаимодействующую с дополняющей формой (66) штатива.

4. Прибор по п.3, отличающийся тем, что направляющая имеет С-образное поперечное сечение, два противоположных конца которого простираются друг к другу и каждое образует ребро (211), причем указанные ребра приспособлены для взаимодействия с соответствующими пазами (66) с каждой стороны штатива.

5. Прибор по одному из пп.1-4, в котором перемещающие средства (22, 23, 24) содержат червячные средства (22, 23), предназначенные для взаимодействия с дополняющей формой (65) штатива.

6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что червячные средства размещены внутри С-образного сечения.

7. Прибор по п.5, в котором перемещающие средства (22, 23, 24) содержат также шаговый перемещающий электродвигатель (24), предназначенный для приведения червячных средств (22, 23) во вращение.

8. Прибор по п.7, в котором перемещающий электродвигатель (24) устанавливают жестко соединенным с направляющим средством.

9. Прибор по одному из пп.1-4, в котором средство (27) для раскачивания выполнено таким образом, чтобы допускать вращение штатива вокруг оси перемещения (Х20), параллельной направлению перемещения штатива.

10. Прибор по одному из пп.1-4, в котором средство (27) для раскачивания содержит шестерню (28), установленную жестко соединенной с направляющим средством.

11. Прибор по п.10, в котором средство (27) для раскачивания содержит также шаговый взбалтывающий электродвигатель (29), предназначенный для привода шестерни (28).

12. Прибор по одному из пп.1-4, в котором средство (27) для раскачивания выполнено таким образом, чтобы допускать качание пробирок между положением, при котором они обращены вниз, и положением, при котором они обращены вверх.

13. Прибор по одному из пп.1-4, который содержит также загрузочное устройство (10).

14. Прибор по п.13, в котором загрузочное устройство содержит накопительный элемент (11), так что в нем могут быть уложены в штабель несколько штативов (2).

15. Прибор по п.14, в котором накопительный элемент выполнен таким образом, чтобы допускать перемещение каждого штатива в накопительном элементе под воздействием силы тяжести.

16. Прибор по п.14 или 15, который содержит средства (13, 14), предназначенные для извлечения из штабеля в накопительном элементе самого нижнего штатива.

17. Прибор по п.16, в котором извлекающие средства содержат червяк (14), предназначенный для взаимодействия с дополняющей формой (65) штатива.

18. Прибор по п.17, который содержит шаговый загрузочный электродвигатель (13), предназначенный для привода червяка.

19. Прибор по п.17 или 18, в котором червяк содержит усеченную зону (141), в которой червячная резьба прерывается после плоскости (Р141), параллельной оси вращения (X14) указанного червяка, причем указанная усеченная зона предназначена для того, чтобы позволять штативу занять такое положение, при котором червяк, после поворота вокруг указанной оси (X14), мог взаимодействовать с указанным штативом.

20. Прибор по одному из пп.1-4, который содержит также извлекающее устройство (30).

21. Прибор по п.20, в котором извлекающее устройство содержит приемник (31) для извлеченных пробирок.

22. Прибор по п.21, в котором предусмотрено перемещающее устройство (20) для перемещения штатива в приемную зону (35) извлекающего устройства (30).

23. Прибор по п.22, в котором приемник (31) проходит, следуя, по существу, в горизонтальном направлении и, по существу, перпендикулярно оси перемещения (Х20) штатива, в перемещающем устройстве (20), при этом прибор содержит также средства (32, 70) для смещения каждого штатива на расстояние, по меньшей мере равное толщине (Е2) указанного штатива, в направлении протяжения приемника (31).

24. Прибор по п.23, в котором смещающие средства содержат кулачок (33) или пластинку (71), которые перемещаются шаговым электродвигателем.

25. Система для анализа проб, содержащая прибор (1) для анализа по одному из пп.1-24 и по меньшей мере один штатив (2), причем указанный прибор содержит червячное средство, предназначенное для перемещения штатива, и указанный штатив содержит выемки (65), образующие вместе часть гайки для взаимодействия с червячным средством.

26. Система по п.25, в котором штатив (2) относится к закрытому типу, т.е. имеет стенку отбора образцов (62), расположенную напротив пробок в пробирках, причем указанная стенка отбора образцов имеет пробитые отверстия, допускающие проникновение иглы (52) для отбора образцов.

27. Способ оперирования пробиркой в приборе для анализа проб, причем указанный способ включает:
размещение пробирки в штативе, предназначенном для того, чтобы служить опорой для указанной пробирки; и
перемещение указанного штатива вокруг оси перемещения (Х20), включающее
(i) перемещение штатива вдоль направляющего средства (21), выполненного с возможностью направления и удержания пробирки в приборе; причем указанное направляющее средство (21) приспособлено для взаимодействия со штативом для того, чтобы удерживать последний в приборе вне зависимости от положения штатива относительно оси перемещения (Х20); и
(ii) раскачивание направляющего средства.

28. Способ по п.27, который используется для того, чтобы обеспечить перемещение пробирки и гомогенизацию кровяного продукта, содержащегося в пробирке, при анализе этого кровяного продукта.