УПАКОВКА ДЛЯ МАНИПУЛИРОВАНИЯ КЮВЕТАМИ Российский патент 2015 года по МПК G01N35/02 

Настоящее изобретение относится к упаковке (набору) для манипулирования кюветами, которая может быть применена для загрузки кювет, упакованных в виде такой упаковки, в устройство (инструмент), а также для защиты кювет во время хранения и транспортировки и в качестве подложки для маркировок различных типов.

В лабораториях для анализа различных жидкостей применяют автоматические анализаторы, в которых анализируемые жидкости находятся в так называемых реакционных сосудах, которые в то же время представляют собой высококачественные кюветы для оптических определений. Обычно ряд реакционных сосудов или кювета может состоять из множества реакционных сосудов или позиций, отделенных друг от друга стенкой и сформованных в виде ряда, составляющего единое целое. Реакционные сосуды сгруппированы таким образом, что между ними имеется общая стенка, и кюветы имеют прямые длинные стороны, то есть кюветы могут быть помещены одна за другой в виде ровного ряда, в котором длинные стороны соседних кювет прилегают друг к другу. При таком расположении для проведения транспортировки и других манипуляций кюветы могут быть помещены в квадратную коробку. Такая кювета описана в патенте US 4690900. Кюветы этого типа просты в обращении и могут быть использованы для получения надежных результатов измерений.

Для получения надежных результатов анализов на кюветах не должна оседать пыль, кюветы не должны иметь царапин, и их стенки должны пропускать поток излучения, не препятствуя его прохождению через измерительные поверхности реакционных сосудов, находящихся внутри устройства, в котором проводят анализ. По этим причинам, сразу после изготовления кювет, с ними следует обращаться с большой осторожностью во время упаковывания, хранения, транспортировки и других манипуляций.

Применение подобных кювет привело к необходимости создания способа их загрузки, который гарантировал бы отсутствие на кюветах пыли, царапин и отпечатков пальцев во время их использования. Этап упаковывания кювет после их получения литьем под давлением может быть проконтролирован при помощи автоматизированных способов и установок, в то время как воздействие на упаковки кювет человеческого фактора и неверно выполненных операторами манипуляций во время загрузки кювет в устройство для проведения анализа приводят к возникновению проблем. Для преодоления указанных недостатков был создан способ упаковывания кювет, согласно которому кюветы упаковывают в ряд в коробку, имеющую съемную крышку. Отверстие упаковки изготавливают таким образом, что его форма совпадает с формой загрузочного отверстия для кювет, а крышка включает средства для выталкивания, которые заталкивают кюветы в устройство. Упаковку закрепляют у загрузочного отверстия устройства, и кюветы перемещают в устройство, заталкивая ряд кювет, находящихся в коробке, нажатием на задние части кювет съемной крышкой упаковки, которая имеет отдельные средства для выталкивания, которые получают на другом конце упаковки при закреплении на упаковке крышки. Преимуществом этого способа упаковки является отсутствие пыли, отпечатков пальцев в зоне оптических измерений и отсутствие царапин, вызванных манипуляциями, проделанными вручную.

Тем не менее, такая упаковка в коробке имеет свои недостатки, которые снижают удобство обращения и повышают стоимость упаковки. Стоимость изготовления упаковочной коробки довольно высока по сравнению с ценой кювет, и таким образом упаковка увеличивает стоимость одного анализа. Из коробок получают большое количество полимерных отходов, которые необходимо транспортировать на место захоронения отходов или на предприятие по переработке полимерных отходов. Поскольку многие лаборатории используют кюветы в больших количествах, а материал коробок может отличаться от других полимерных отходов, производимых лабораторией, такое решение может затруднять повторное использование полимерных отходов. Сортировать и хранить упаковки в самой лаборатории неудобно. Поскольку кюветы являются предметами одноразового использования и могут быть повторно использованы лишь в виде материала, упаковка должна включать минимальное количество материала, и ни сбор, ни переработка упаковочных материалов не должны вызывать затруднений. Промывка и повторное использование самих кювет в принципе возможны, но поскольку их поверхности, предназначенные для оптических измерений, очень чувствительны к воздействию загрязнений и к механическим повреждениям, кюветы легко повреждаются во время сбора, транспортировки и промывки. По этой причине производители кювет запрещают повторное использование кювет, так как такое повторное использование сильно повышает риск получения неверных результатов из-за вероятного повреждения кювет.

По экономическим соображениям и в целях экономии материалов упаковочная коробка для кювет должна быть изготовлена из материала с небольшой толщиной, а значит, ее жесткость не может быть высокой. По этой причине коробка легко гнется и перекручивается, что затрудняет ее использование, и при этом как коробка, так и позиции кювет легко смещаются; во время загрузки кюветы переворачиваются, а отверстие коробки может соскальзывать с загрузочного отверстия устройства. При установке или подъеме упавших или смещенных кювет вручную, на них могут оставаться отпечатки пальцев и даже царапины, которые могут приводить к получению неверных результатов измерений. Другая проблема использования этой упаковки состоит в том, что загрузочные установки разных устройств могут вместить за один раз разное количество кювет, поэтому некоторое количество кювет всегда остается в коробке и следующую загрузку кювет приходится производить из двух коробок, что в любом случае увеличивает количество сбоев при загрузке.

В патенте US 6328164 описана упаковка для манипулирования кюветами, которая включает ряды применяемых в настоящее время кювет, включающие множество реакционных сосудов и соединительную полосу, соединяющую кюветы друг с другом. Каждая кювета включает крючкообразную деталь для удержания кюветы при перемещении кювет в устройство. Соединительную полосу фиксируют на кюветах с помощью клеящего вещества, нанесенного на нижнюю часть полосы; при этом полоса закреплена на поверхности верхней части кювет со стороны отверстий реакционных сосудов. В этой упаковке ширина соединительной полосы несколько меньше площади верхней поверхности кюветы, так что края кювет могут опираться на формованный профиль или подобную деталь, находящуюся на краях загрузочной установки. При удалении соединительной полосы кюветы следует удерживать за их стороны. Предложенное решение является недорогим и надежным, но недостатком может являться тот факт, что соединительная полоса не перекрывает в достаточной степени самые крайние позиции или отверстия реакционных сосудов, в результате чего возможно попадание пыли или других загрязнений в сосуд.

Задача настоящего изобретения состоит в получении упаковки для манипулирования кюветами, которая включает кюветы нового типа и новую полосу для фиксации кювет.

Изобретение основано на концепции закрепления съемной соединительной полосы на ряде кювет таким образом, что полоса скрепляет ряд кювет во время транспортировки и может быть легко удалена при загрузке кювет в устройство. Соединительная полоса должна перекрывать по меньшей мере отверстия реакционных сосудов, предпочтительно по меньшей мере должна перекрывать всю ширину верхней поверхности ряда реакционных сосудов.

В частности, упаковка для кювет согласно изобретению отличается тем, что указано в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Реализация изобретения приводит к достижению существенного положительного эффекта.

Кюветы скреплены в виде упаковки с помощью простой ленты или другой соответствующей полосы, закрепленной на верхних частях рядов кювет. Таким образом, за исключением легко удаляемой ленты и кювет упаковка не включает других деталей или материалов. Это означает, что количество удаляемого упаковочного материала минимально. Полоса защищает реакционные емкости от оседания на них пыли и загрязнений, причем защита распространяется и на отверстия самых крайних реакционных сосудов. Количество кювет в одной упаковке для манипулирования и размеры установок для загрузки в устройство могут быть стандартизированы.

Из упаковки для манипулирования согласно изобретению кюветы могут быть легко загружены в установку подходящей конструкции, и поскольку всю упаковку кювет предпочтительно загружают за один раз, то нет необходимости или даже возможности работать с каждой кюветой в отдельности. Это обеспечивает максимальную гигиеническую и оптическую чистоту кювет, а также предотвращает их механическое повреждение. Использование загрязненных и поврежденных кювет существенно снижает надежность получаемых результатов измерений, то есть чистота и неповрежденное состояние кювет являются ключевыми факторами надежного функционирования кювет. Особым преимуществом является то, что соединительная полоса перекрывает всю длину верхней поверхности кювет, то есть надежно закрывает все отверстия позиций реакционных сосудов.

Ниже приведено более подробное описание изобретения, сопровождаемое прилагаемыми графическими материалами.

На Фиг. 1 представлена одна кювета из упаковки для манипулирования согласно изобретению.

На Фиг. 2 представлена кювета, упакованная в упаковку для манипулирования кюветами согласно изобретению.

Как показано на Фиг.1, кювета 10 включает позиции 20, т.е. реакционные сосуды, расположенные в ряд друг за другом. В настоящем описании термин кювета 10 обозначает средства для вмещения образцов, включающие по меньшей мере одну позицию 20 для помещения образца и для его хранения по меньшей мере во время проведения анализа. Позиция 20 представляет собой сосуд цилиндрической формы, внутри которого находится объем 28 для размещения анализируемого образца. Согласно одному из примеров осуществления, форма позиции 20 представляет собой скругленный прямоугольник, и обычно длина сторон отверстия объема 28 для образца значительно меньше глубины этого отверстия. Объем 28 для образца также может иметь другую форму. В этом контексте направление самой длинной из сторон объема 28 для образца в позиции 20, т.е. ее глубина, расположена по вертикальной оси. Соответственно, горизонтальные оси представляют собой оси декартовой системы координат, перпендикулярные вертикальной оси.

Согласно одному из примеров осуществления кювета 10 включает 10 позиций, отделенных друг от друга промежуточными стенками 22. Промежуточная стенка 22 представляет собой соединительную деталь, выполненную в виде перемычки, находящуюся между двумя позициями 20. Как показано на Фиг.1 и 2, промежуточная стенка 22 расположена по существу по центру узких граней соседних позиций 20 таким образом, что промежуточная стенка 22 простирается от верхнего края кюветы 10 до приблизительно половины боковой грани позиций 20. Другими словами, промежуточная стенка 20 соединяет позиции 20 не по всей их длине, а только в верхней половине. Основанная задача промежуточной стенки 22 состоит в том, что она является соединительным элементом, не участвующим в теплопередаче между позициями, а напротив, отделяющим позиции 20 друг от друга. Это позволяет максимально снизить теплопередачу между позициями 20, что повышает точность анализа. Конструкция промежуточной стенки несущественна для реализации изобретения, достаточно того, что позиции соединены друг с другом таким образом, что они могут быть сгруппированы в виде кюветы, включающей множество реакционных сосудов, т.е. ряд позиций.

Как показано на Фиг.1, на самых крайних позициях 20 установлены крепежные скобки 24. Согласно одному из примеров осуществления изобретения, скобка 24 включает два выступа (язычка), которые существенно короче, чем вертикальный размер кюветы 10 и имеют достаточно малую толщину. Выступы скобки 24 направлены наружу от верхней части внешнего края самых крайних позиций 20 и при этом эти выступы изогнуты навстречу друг другу. Внешний край позиции 20 означает боковой край любой самой крайней позиции 20, не имеющий промежуточной стенки 20. Соответственно, направление наружу представляет собой вектор, расположенный в горизонтальной плоскости и направленный к внешнему краю позиции 20 от промежуточного края 22. Верхняя поверхность ряда реакционных сосудов означает участок между внешними краями боковых стенок внешних позиций, не имеющих промежуточных стенок. Таким образом, верхняя поверхность ряда реакционных сосудов не включает скобки 24.

Как и промежуточные стенки 22, скобки 24 могут быть изготовлены из эластичного материала, благодаря чему они могут упруго сопротивляться изгибу вдоль длинных сторон. В некоторых примерах осуществления кюветы скобки 24 должны обладать способностью изгибаться. Согласно настоящему изобретению, форма и расположение скобок могут отличаться от описанных выше. Согласно изобретению важно, чтобы скобки располагались на обеих сторонах ряда реакционных сосудов и включали направляющую верхнюю поверхность 30, которая может опираться на поверхность ограничителя. Направляющая верхняя поверхность 30 может быть расположена на другом уровне относительно верхней поверхности ряда реакционных сосудов, и может быть расположена либо на внешней стороне самых крайних позиций, либо несколько выше поверхности ряда реакционных сосудов. Выбор формы скобок не имеет особых ограничений, а расположение скобок на различных участках представляет собой идентифицирующую систему, благодаря которой лишь кюветы с определенным расположением скобок, имеющих определенную форму, подходят для помещения в загрузочную установку. Это может быть полезным в том случае, когда в определенный анализатор могут быть помещены только определенные образцы, например, во избежание загрязнения. Это позволяет получать из кювет и загрузочной установки пару типа "ключ/замок", которая предотвращает попадание в анализатор неподходящих образцов. Соответственно, загрузочная установка может быть снабжена счетной установкой, например, для того, чтобы для разных заказчиков лаборатории проводили анализы в кюветах с разной кодировкой, и количество выполненных анализов можно было бы проверить, считывая данные загрузочной установки. Такой способ проверки может быть применен в качестве меры поддержки и контроля других устройств отслеживания образцов, имеющихся в установке.

На Фиг.2 представлена упаковка для манипулирования кюветами согласно изобретению или, скорее, часть такой упаковки. Упаковка включает ряд кювет, скрепленных друг с другом соединительной полосой 100. Для ясности на изображении показан зазор между кюветами. На практике кюветы в упаковке касаются друг друга. Длина ряда кювет зависит от количества кювет, помещаемых в одну упаковку, и, естественно, длина ряда также определяет длину полосы. Количество кювет может, например, быть равно 18. Размер упаковки в основном определяется количеством кювет, которые могут быть загружены в загрузочную установку анализатора. Ширина соединительной полосы 100, напротив, определяется шириной верхней поверхности реакционных сосудов. Соединительная полоса должна быть по меньшей мере шире расстояния между самыми крайними внутренними стенками 32 самых крайних позиций 28. Максимальная длина ограничена расстоянием между концами 34 скобок. Наибольшая ширина фиксирующей части соединительной полосы 100 должна быть меньше наибольшего расстояния между скобками 24. Фиксирующая часть соединительной полосы 100 представляет собой поверхность, за счет которой полосу фиксируют на кюветах. При необходимости полоса может включать защитные отвороты, которые могут быть отогнуты и закрывать стороны ряда кювет, и на по меньшей мере часть поверхности отворотов может быть нанесено клеящее (связующее) вещество. Тем не менее, такие отвороты могут затруднять манипуляции с упаковкой, а также увеличивать расход упаковочного материала, необходимого для изготовления соединительной полосы.

Полоса 100 может, например, представлять собой ленту из полипропилена, на которую в качестве клеящего вещества нанесен стойкий к атмосферным воздействиям и устойчивый к воздействию высоких и низких температур клей на основе акрила. Для того чтобы можно было производить манипуляции с упаковкой, например подъем и сгибание, получаемое крепление должно быть достаточно прочным; с другой стороны, удаление полосы посредством отрыва не должно требовать чрезвычайных усилий. Дополнительно, клеящее вещество не должно оставлять пятен и не должно оставлять загрязнений на сторонах реакционных сосудов.

Клеящее вещество может, например, представлять собой клей на основе акриловой дисперсии, имеющий подходящие величины адгезионной прочности и прочности на отрыв. Клеящее вещество должно обладать достаточной клеящей способностью как в холодном, так и в нагретом состоянии, чтобы крепление не нарушалось во время хранения. Прочность крепления с помощью клеящего вещества должна быть выбрана подходящей для скрепляющей области, так чтобы прочность крепления между соединительной полосой и кюветами можно было менять, варьируя площадь скрепляющей области. Клеящее вещество может быть нанесено на узкую область по краям или на середину полосы или другим подходящим образом, а также, разумеется, по всей ширине полосы. Тем не менее, для предотвращения попадания в реакционные сосуды загрязнений некоторое количество клеящего вещества предпочтительно должно находиться в области самых внешних стенок самых крайних позиций. По той же причине клеящее вещество предпочтительно наносят на участки внешних сторон самых крайних кювет, находящихся на концах упаковки. Наиболее плотно каждый из реакционных сосудов закрывается, если клеящее вещество нанесено по всей скрепляющей области, в результате чего отверстие каждого из реакционных сосудов закрыто соединительной полосой.

Передний конец соединительной полосы 100 может быть снабжен деталью для крепления, которую перегибают через ряд кювет во время транспортировки и хранения. Деталь для крепления должна иметь достаточную для удержания в руке длину, и на ней не должно быть клеящего вещества. Тыльный конец соединительной полосы предпочтительно снабжен отворотом, который загибают для защиты оптической поверхности последней находящейся в ряду кюветы, что позволяет надавливать на ряд с тыльной стороны, не загрязняя оптической поверхности даже последней кюветы. Длину отворота выбирают следующим образом: она должна быть несколько короче высоты кюветы, но при этом должна закрывать оптическую поверхность. Таким образом, опорой последней кюветы может служить ее нижняя поверхность, не касающаяся отворота, но при этом оптическая поверхность кюветы остается защищенной. Клеящее вещество не наносят на нижние поверхности детали для крепления и отворота тыльного конца полосы. Ширина соединительной полосы 100 по меньшей мере настолько меньше ширины кюветы 10, что скрепляющая область имеет меньшую ширину, чем ширина кюветы, то есть скрепляющая область перекрывает не более части верхней поверхности скобок. Наиболее предпочтительно скрепляющая область покрывает всю ширину реакционных сосудов, обеспечивая полное покрытие отверстий реакционных сосудов. При разборке упаковки ряд кювет может быть захвачен за верхнюю часть со стороны верхней поверхности скобок, которые остаются свободными. Соединительная полоса 100 полностью закрывает реакционные сосуды кювет сверху, защищая их от попадания пыли. При загрузке кювет в устройство соединительная полоса 100 может быть удалена с одновременным высвобождением кювет из упаковки; при этом упаковку удерживают в вертикальном положении за верхние поверхности скобок. При описанном удержании упаковки разборка упаковки может быть произведена отрывом от кювет полосы, в результате чего клеящее вещество удаляется с кювет, оставаясь на полосе.

Соединительная полоса 100 может быть получена из различных материалов, и разъемное крепление полосы также может быть получено различными способами крепления. Наиболее предпочтительно полосу получают из эластичного и упругого материала, например полипропилена или армированной бумаги. Наиболее предпочтительно полоса имеет максимально возможную ширину, обеспечивающую покрытие реакционных сосудов во время транспортировки. При этом полоса может быть очень узкой, если защита реакционных сосудов во время транспортировки обеспечивается помещением упаковок кювет в пыленепроницаемые транспортировочные упаковки более крупных размеров. При использовании широкой полосы, клеящее вещество может быть нанесено только на часть поверхности полосы, например на узкие участки по краям полосы. При нанесении клеящего вещества только на узкую область возможно использование клея с высокой прочностью скрепления, и, тем не менее, при этом получают легко разъединяемое крепление за счет использования достаточно малой площади крепления. Если для фиксации полосы применяют ультразвуковую сварку или сварку нагретым инструментом, то скрепляющий участок может предпочтительно быть выполнен в виде точечных соединительных поверхностей, а регулирование прочности крепления может быть достигнуто изготовлением разного количества скрепляющих точек. Кроме того, полоса может быть изготовлена из жесткого материала, обеспечивая жесткость всей упаковки.

Кроме описанного выше, настоящее изобретение имеет другие примеры осуществления. Как уже было отмечено выше, соединительная полоса для кювет может быть изготовлена из различных материалов и иметь различные формы. Кроме того, способы фиксации полосы на кюветах могут быть различными. На полосе могут быть напечатаны знаки, например инструкции по применению, наименование и марка производителя, а также информация об использовании и утилизации упаковки.

Количество кювет в упаковке может быть различным, но, разумеется, как для пользователей устройств, так и для поставщиков кювет наиболее предпочтительно получение упаковки стандартного размера. В принципе, способ согласно изобретению подходит даже для упаковки единственной кюветы, но с экономической точки зрения наиболее разумно использовать упаковки максимально возможного размера, но подходящие для введения в анализатор с помощью однократной загрузки. В этом случае способ упаковки наиболее эффективен, а количество образующихся упаковочных отходов минимально.

Настоящее изобретение относится к упаковке (набору) для манипулирования кюветами, которая может быть применена для загрузки кювет, упакованных в виде такой упаковки, в устройство (инструмент), а также для защиты кювет во время хранения и транспортировки и в качестве подложки для маркировок различных типов. Заявленная упаковка для манипулирования кюветами, включающая: ряд кювет (10), образованных множеством реакционных сосудов, в котором реакционные сосуды (28) расположены вблизи друг друга таким образом, что между ними имеется общая стенка, причем длинные стороны кювет (10) прямые, что позволяет располагать кюветы последовательно в виде непрерывного ряда, в котором длинные стороны последовательно расположенных кювет вплотную прилегают друг к другу, и полосу (100), зафиксированную на поверхности вблизи отверстий реакционных сосудов кювет (10), которая может быть удалена перед использованием, причем полоса соединяет ряд кювет в виде непрерывной упаковки для манипулирования, при этом на обоих концах каждой кюветы (10) имеется скобка (30), имеющая верхнюю поверхность (32), и расстояние между концами скобок определяется шириной упаковки кювет, причем скобки сконструированы для удерживания кюветы при удалении соединительной полосы и высвобождении кювет из упаковки, соединительная полоса (100) перекрывает всю ширину верхней поверхности ряда реакционных сосудов, и на соединительной полосе (100) имеется фиксирующий участок, поверхность которого имеет меньшую ширину, чем расстояние между концами скобок (30). Технический результат заключается в обеспечении максимальной гигиенической и оптической чистоты кювет, а также в предотвращении их механического повреждения, в увеличении надежности получаемых результатов измерений и обеспечении надежного функционирования кювет. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Упаковка для манипулирования кюветами, включающая:
- ряд кювет (10), образованных множеством реакционных сосудов, в котором реакционные сосуды (28) расположены вблизи друг друга таким образом, что между ними имеется общая стенка, причем длинные стороны кювет (10) прямые, что позволяет располагать кюветы последовательно в виде непрерывного ряда, в котором длинные стороны последовательно расположенных кювет вплотную прилегают друг к другу, и
- полосу (100), зафиксированную на поверхности вблизи отверстий реакционных сосудов кювет (10), которая может быть удалена перед использованием, причем полоса соединяет ряд кювет в виде непрерывной упаковки для манипулирования,
отличающаяся тем, что:
- на обоих концах каждой кюветы (10) имеется скобка (30), имеющая верхнюю поверхность (32), и расстояние между концами скобок определяется шириной упаковки кювет, причем скобки сконструированы для удерживания кюветы при удалении соединительной полосы и высвобождении кювет из упаковки,
- соединительная полоса (100) перекрывает всю ширину верхней поверхности ряда реакционных сосудов, и
- на соединительной полосе (100) имеется фиксирующий участок, поверхность которого имеет меньшую ширину, чем расстояние между концами скобок (30).

2. Упаковка по п. 1, отличающаяся тем, что максимальная площадь полосы (100) не превышает площади верхней поверхности реакционных сосудов.

3. Упаковка по п. 1, отличающаяся тем, что полоса не перекрывает поверхностей скобок.

4. Упаковка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что клеящее вещество нанесено только на часть площади полосы по ширине.

5. Упаковка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что полоса зафиксирована с помощью ультразвуковой сварки.

6. Упаковка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что полоса зафиксирована с помощью сварки нагретым инструментом.

7. Упаковка по п. 5, отличающаяся тем, что полоса (1) зафиксирована с помощью сварки в виде точечных участков.

8. Упаковка по п. 6, отличающаяся тем, что полоса (1) зафиксирована с помощью сварки в виде точечных участков.