专利名称：用于实验室物质的储存和保护的容器单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于储存和保护通常用于实验室应用场合的大量粉末 和膏体的容器单元。
背景技术：
在开发新物质并对制造过程中的中间产品以及样品进行分析的拥有地 区业务或全球业务的公司中，在所需的供应过程的整个工作流程中耗费大 部分时间，以按测量的计量将这些物质从源容器分配到实验室中不同位置 处或分散在世界各地的不同实验室中的接收容器中。特别是在危险材料例 如有毒或致癌物质的情况下，所需的安全措施是非常耗时的和昂贵的。对 于这种类型的应用，具有用于移动物质的自动给料装置的大的配料系统的 成本不能认为是合适的，这是因为这种系统非常昂贵。
因此，为了使工作流程更高效，需要较低成本的配料器具，使得大量 这种器具可放置在不同的相应位置处。如果这种配料器具被构造成可用于 高精度的分析天平中的可翻改的单元，则它们是特别有利的。配料单元公
开于FR2846632A1中，其可连接到致动装置和从致动装置断开。配料装置 主要包括连接到分配头的储存容器。分配头具有输出开口，所述输出开口 可借助于滑阀打开和关闭。为了储存其中包含有物质的配料单元，整个分 配头，特别是其开口，可利用夹装的保护帽从外面封闭。所公开的配料单 元适用于所谓的配制实验室即具有限定的和受控的环境条件的非常大的物 质贮藏室。
然而，如果配料单元世界范围递送，则需要特别注意例如通过抵挡湿 气或灰尘进入的措施来保护配料单元和包含在配料单元中的物质，以及需 要特别注意避免例如可能由于有毒物质的意外泄露引起的人身事故
发明内容
因此，为了保护物质的完整性和避免人身事故的危险，本发明的目的 是提供一种用于实验室物质的容器单元 -其操纵是安全的、简单的；-其防止包含在其中的物质受外界影响，例如防止它受到湿气和污染 物；-其防止例如可能由从配料单元逸出的物质引起的人身事故，以及防止实验室物质的未经授权的提取；以及 -其可配备有用于保持关于包含在配料单元中的物质性能和状况的信息的装置。刚刚所述的目的通过一种根据独立的装置权利要求的用于实验室物质 的储存和保护的实验室容器单元满足。一种用于实验室物质的储存和保护的实验室物质容器单元包括保护壳 体和配料单元。所述配料单元包括储存容器和分配头，其中，保护壳体可松开地连接到配料单元。为了传送和储存的目的，保护壳体至少封闭分配 头的可透过气体的那些部分中的所有部分，使得在配料单元与保护壳体之 间具有内部空间，所述内部空间相对于外部紧密地封闭。为了准备配料单 元的操作，保护壳体可从配料单元移除。优选地，保护壳体借助于较小螺 距的螺纹连接、具有止挡元件的卡口式连接或借助于夹到上面的封闭元件 连接到配料单元，所述封闭元件可利用防篡改的密封件保护。保护壳体的 主要作用是在周围空间与配料单元内的实验室物质之间形成遮挡，特别是 用于堵住分配头中的泄露通道。该阻挡是必须的，这是因为几乎不可能使 分配头永久气密。通过分配头通到储存容器中的可能的泄露通道特别是包 括可设置在分配头中的输出开口以及孔，以用于接合连接到流率控制装置 以及用于分配头与储存容器之间的连接。保护壳体还执行围住分配头的隔 离壁的功能，使得在分配过程之后在输出开口的区域附着在分配头的外部 的物质颗粒将会安全地保持锁藏在保护壳体的内部空间中，从而对人们和 环境没有危险。为了使操纵尽可能简单和安全以及为了向包含在内部的物质提供所需 的保护，在保护壳体中形成至少一个腔室，所述腔室被充填处理试剂。所 述至少一个腔室具有指向内部空间的贯通开口，其中，贯通开口可利用腔室封闭元件气密性地封闭。包含在腔室中的处理试剂可优选在制造保护壳 体的过程中就己充填到腔室中，且可利用腔室封闭元件气密性地密封。该腔室以这种方式构造在保护壳体中，使得处理试剂可从外部充填到 腔室中。保护壳体也可以以多个部分构造。例如，设置在保护壳体的外部 且借助于贯通开口连接到内部空间的腔室同样属于保护壳体。尽管例如具有干燥剂的小袋直接随物质封闭的可气密性封闭的实验室 容器公知是常用的，但根据本发明的配置方式相对于该传统的储存概念具 有巨大优势。处理试剂一直在空间上与实验室物质分离，因此当取出实验室物质时 以及在操纵实验室物质容器单元时处理试剂不会发生任何问题。而且，在 当保护壳体的腔室封闭元件刚好在将配料单元与保护壳体连接起来之前打 开时，处理试剂已经就位且处于完美的、例如不饱和的状态下，在这种情 况下处理试剂被使得可起作用。如果保护壳体中的腔室封闭元件被发现已 经打开，则这可明白无误地表示保护壳体已经用过，使得处理试剂可能饱 和，因此不再有效，并且保护壳体的内侧可能被污染。因此，如果腔室封 闭元件被设计成使它不可再次封闭，则是有利的。例如，形成在保护壳体 上的撕扯式标签或撕扯式密封粘贴物可用作腔室封闭元件。根据要储存的实验室物质，可采用不同的处理试剂。公知用作处理试 剂的物质例如是结合剂，例如硅胶、分子筛、活性碳和活性粘土 (钾盐班 脱土)。然而，处理试剂不是必须是结合剂。用例如结合或驱替空气中的氧 的处理试剂充填腔室也是完全可以的。当使用驱替处理试剂时，显然具有 需要从内部空间到外部的出口，例如压力释放阀。处理试剂优选以固体形 式呈现，但显然它也可作为液体或气体充填到腔室中，在这种情况下，腔 室封闭元件和贯通开口必须根据处理试剂的聚集状态设计。对于特定的解 决方案，甚至可想像到将反应成分充填到腔室中，所述反应成分有意地用 于使储存容器中的实验室物质在储存时间过程中发生变化。通过例如用水 或甚至用氧气剂例如硝酸钾而不是用处理试剂充填腔室，这种特定的解决 方案例如可用于老化试验中。当然，贯通开口可以以明显不同的方式构造。优选设计成没有处理试 剂可通过贯通开口泄漏到内部空间中、但贯通开口仍会允许气体通过。当使用粗粒硅胶时，例如使用筛网嵌入件就足够，但在更精细的粉末的情况 下，优选在贯通开口中设置可透气的膜或织物。如果同一保护壳体要使用多次，它可具有一个以上的腔室，每个腔室 具有其自己的腔室封闭元件。在一种可能的实施例中，这些腔室中的每个 腔室可相应地充填不同的处理试剂，使得特别适合于实验室物质的一种处 理试剂可通过打开相应的腔室封闭元件被激活。显然，每个腔室封闭元件 可以合适的方向设置供使用。显然，可通过去除一个以上的腔室封闭元件 同时激活多种处理试剂。为了提供一种给实验室物质容器单元、具体地讲是其储存容器充填实 验室物质的简单方法，储存容器可具有物质接收空间和充填开口。充填开 口可用盖紧密地被封闭，借此，物质接收空间可相对于外部紧密地被密封。 盖与充填开口之间的连接优选被设计成使一旦盖被封闭就不能再打开盖。为了容易地将实验室物质充填到容器单元中，盖优选不是保护壳体的 一部分，使得盖和保护壳体可彼此独立地连接到配料单元。盖可同样包括至少一个盖腔室。所述至少一个盖腔室具有盖腔室贯通 开口，所述盖腔室贯通开口在储存容器的封闭状态指向物质接收空间。盖 腔室贯通开口同样可利用盖封闭元件气密性地封闭。在此针对腔室或多个 腔室或它们的腔室封闭元件的描述类似地适用于盖腔室。尤其是在大的物质储存系统中，能够单独地监测储存的物质的优点非 常大。为了可检查处理试剂的情况或实验室物质的情况，至少一个指示物 和/或传感器可设置在至少一个腔室中和/或内部空间中和/或合适情况下的 盖腔室中。所述传感器可以是湿度传感器、压力传感器、气体传感器或光 学传感器。所述至少一个传感器优选无线或有线连接到监测单元，所述监测单元 设置在实验室物质容器单元的内部或外部。设置在外部的监测单元可连接 到物质储存管理系统。 一旦实验室物质容器单元出现异常，可想像到，例 如结合到物质储存管理系统中的机器人可自动地被派遣用于取出有问题的 实验室物质容器单元并将它放到输出站或处置站。在腔室和合适情况下的盖腔室配备有观察窗和指示物的情况下，处理 试剂的状况或实验室物质容器单元的内部空间中存在的状况也可通过视觉检查。这种指示物可以是处理试剂，例如硅胶，所述处理试剂在其达到一 定的湿气饱和度时其颜色从蓝色变化到红色。在这种情况下，上述监测单 元可通过光学传感器监测处理试剂的状况，其中，光学传感器甚至不必设 置在实验室物质容器单元的内部，而可通过观察窗记录颜色变化。在这种 情况下，光学传感器可永久地安装在实验室物质容器单元的停放位置。当然，储存容器和/或分配头的至少壳体部分和/或保护壳体可由透明材 料制成。这提供了一种检査有多少物质保留在实验室物质容器单元中的简 单方式。还可确认分配头是否仍紧密地密封或确认实验室物质是否位于保 护壳体的内部空间中，如果位于其中，使得当保护壳体移除时具有污染的 危险。作为一种防止充填到实验室物质容器单元中的实验室物质受到环境的 有害辐射的措施，透明材料对某些波长的光线具有过滤性能，或它可涂覆 有具有这种过滤性能的材料。如果具有过滤性能的涂覆材料设置在内部空间中，则它还可具有指示 物的性能。例如，如果内部空间中的相对空气湿度太高，则涂覆材料可由 于湿气而改变颜色，或它可能甚至失去其透明性。涂覆材料自身也可吸收 一部分湿气，因此可充当处理试剂。在一个有利的实施例中，储存容器还具有刻度标记，使得储存容器中 的物质量可通过简单的视觉观察检査。为了便于操纵，保护壳体优选具有平坦底部，所述平坦底部形成使实 验室物质容器单元站立的稳定底座。稳定的站立底座使得可安全、容易地 给储存容器充填实验室物质。配料单元的储存容器和分配头不必一定以使它们可彼此分开的方式连 接。如果设有盖和充填开口，储存容器和分配头也可整体连接成一体。除了腔室以外，保护壳体可具有至少一个气体入口和/或真空连接结 构，其配备有止回阀，且可连接到气体供给源或真空泵。保护壳体与气体 供给源或真空泵的连接可在初始储存期间被维持，或可就位仅短的时间以 充注或排放。通过使用气体供给或真空泵，保护壳体的内部空间可以以气 体氛围或低于环境压力的氛围压力充注，其还传播通过分配头进入储存容 器中并置换配料单元中的空气。这例如使得所述至少一个腔室中的处理试剂的有效寿命可被影响。保护壳体中和配料单元中的低于环境压力的氛围 压力或部分真空可起着另外的安全措施的作用，这是因为在泄露的情况下， 空气将进入实验室物质容器单元中，但没有物质能够泄露到外部。密闭(气 密)封闭是必需的，以便能够在容器单元的内部中保持气体氛围或部分真 空。显然，容器单元以及储存容器不得不被设计成具有足够的强度来承受 压力。除了气体连接结构以外或作为气体连接结构的替代方式，保护壳体进 一步可包括至少一个蓄气筒，所述蓄气筒可从外部致动，以向内部空间充 注气体。从外部致动意味着，配料单元首先被罩盖有保护壳体，且蓄气筒 的阀例如可通过按钮或旋钮操作，所述按钮或旋钮可从外部接近。根据其 设计，蓄气筒的阀可以不可逆地打开，或它能够再次关闭。如果蓄气筒的 阀可再次关闭，这使得当保护壳体移除多次时，每当实验室物质容器单 元己被再组装后，内部空间可再次充注气体。作为一种有利的特征，应具 有带有止回阀的开口，使得由蓄气筒的气体置换的空气可从内部空间逸出 到外部。这种开口还可以是保护壳体与配料单元之间的连接，如果壳体在 内部压力的作用下膨胀到这种程度在短的时间内，泄露将通过该连接进 行，使得内部空间中的过大压力可通过该泄露释放。在进一步的实施例中，可在储存容器上和/或分配头上和/或保护壳体上 设置标识装置。该标识装置优选是RFID签条、条形码标签或矩阵码标签 或印刷或手写的粘贴标签。作为另一安全元件，实验室物质容器单元可利用防篡改的保护标签或 防篡改的密封件密封，所述防篡改的保护标签或防篡改的密封件设计成只 有在视觉上产生破坏才能从保护壳体移除配料单元。如果保护壳体具有杯形结构，可附着在分配头的外侧的配料特别是将 会聚集在内部空间中。如果是这种情况，保持住实验室物质颗粒的嵌入件 可设置在保护壳体的内部空间中。这种嵌入件例如可以是毡嵌入件或微纤 维嵌入件，所述嵌入件以静电方式吸引实验室物质颗粒。当然，也可使用 其他类型的嵌入件，例如潮湿海绵、抽吸装置、旋转清洁刷等。当然，上述实验室物质容器单元的操纵可借助于实验室机器人自动进 行。为了实现该概念，实验室机器人可执行下面将描述的过程。在一种用于充填、传送和储存实验室物质容器单元的方法中 .配料单元的储存容器被充填实验室物质，保护壳体作为站立底座连 接到所述储存容器，且所述储存容器的位于顶部的充填开口打开；.合适情况下，盖腔室贯通开口的腔室封闭元件被移除或打开，且充填开口利用盖封闭； .实验室物质容器单元被合适地标识、必要时被密封且被储存或送到 其目的地。在一种从已被充填的实验室物质容器单元分配物质的方法中.保护壳体从配料单元移除，同时位于顶部的充填开口利用盖保持封闭；.配料单元连接到致动装置，且被移动到接收容器上方的位置； .开始配料过程；.在一个或多个指定量的物质已被分配到一个或多个接收容器中之 后，配料单元从致动装置移除，至少一个腔室的腔室封闭元件被移 除或打开，且配料单再次连接到保护壳体；以及.实验室物质容器单元再被存放或被处理掉。如上进一步所述，可具有用于一个或多个实验室物质容器单元的监视 的监测单元。 一种用于监测已被充填且已被存放的实验室物质容器单元的 方法可具有以下步骤.从传感器到监测单元的测量信号连接连续地或周期性地被保持，或借助于用户输入被预置； .由传感器连续地或周期性地或在某一时刻给送的测量信号被监测 单元接收和记录；.由监测单元接收的至少一个测量信号或从测量信号获得的测量值与储存在监测单元中的至少一个阈值进行比较； .如果发现超过了阈值，向属于监测单元的输出单元或指示物发送警告信号。从前面的描述可得出，指示物并不一定是例如通过颜色变化来表示变 化的物质。 一种指示物也可以是电子器件，所述电子器件包括监测单元和 输出单元以及可能情况下的传感器。阈值表示包含在实验室物质容器单元中的实验室物质可在超过该值时受到不利影响的这种边界值。例如，在某些粉状实验室物质中，内部空间中的0%-15%的相对湿度对物质的自由流动 能力没有影响，但一旦超过了 15%的值，各个粉末颗粒将开始粘在一起。 在该示例中，因此阈值是15%。作为另一种可能性，极限值可以被限定，例如最大许可温度，在这种 情况下，如果超过了该极限，则必须假定实验室物质完全破坏。作为第二 示例，如果阈值设定在比实验室物质开始分解的极限值低的温度下，可通 过跟踪何时超过阈值和超过多长以及通过记录温度高于阈值的时间的运行 累计总和来计算实验室物质的剩余有效寿命。
通过对附图示出的实施例的描述，实验室物质容器单元的结构细节将 变得显而易见，附图包括-图1示出了实验室物质容器单元的三维视图，其中，配料单元从保护 壳体中被部分拉出；图2以剖视图示出了处于组装状态的空的实验室物质容器单元，其具 有被充填处理试剂且被封闭的腔室；图3以剖视图示出了处于组装状态的被充填的实验室物质容器单元， 其准备用于储存或传送，其中，盖具有盖腔室；图4以剖视图示出了被充填的实验室物质容器单元，其与图3的实验 室物质容器单元大致类似，但它配备有自动腔室封闭元件；图5以剖视图示出了被充填的实验室物质容器单元，其与图3的实验 室物质容器单元大致类似，但它配备有第一实施方式的可转动的腔室封闭 元件；以及图6以剖视图示出了被充填的实验室物质容器单元，其与图3的实验 室物质容器单元大致类似，但它配备有第二实施方式的可转动的腔室封闭 元件。
具体实施方式
图1示出了根据第一实施例的实验室物质容器单元1。示出了具有储存容器3和分配头5的配料单元2，所述配料单元2从保护壳体15被部分拉 出。储存容器3优选由透明材料构成，且具有刻度标记50，使得可易于估 计储存容器3中的实验室物质的量，所述储存容器3看似用于可倾倒的散 装材料的小的储料器，且具有圆柱形上部分8和漏斗形下部分9。
关于实验室物质容器单元1或其构件中的一个构件的空间方位，表述 例如"上部分"、"下部分"、"上方"、"下方"等都是相对于配料单元处于 其准备操作状态以用于分配物质的方位来说的，在该方位，储存容器位于 上方，分配头位于下方。
储存容器3的顶部上方的盖11封闭宽的充填开口 10。在所示的示例中， 盖11具有内螺纹，所述内螺纹与储存容器3上的第一外螺纹4啮合。盖11 可进一步包括密封环(未示出)或另一合适的装置，以密闭地使储存容器3 相对于外部环境密封。在储存容器3的下端，储存容器3借助于第二外螺 纹12连接到分配头5，所述第二外螺纹与分配头5中的内螺纹啮合。显然， 分配头5和储存容器3也可彼此连接成一体。储存容器3在从圆柱形上部 分8到漏斗形下部分9的过渡部分处具有突出肩部13和第三外螺纹14。具 有相配的内螺纹16的保护壳体15可紧密地旋拧靠触着肩部13。为了在配 料单元2与保护壳体15之间形成密闭密封，密封环(如图2和3所示)可 嵌设在肩部13与杯形保护壳体15的凸缘之间。保护壳体15也可配备有气 体连接结构或真空连接结构51，借此，气体供给源(未示出)或真空泵可 借助于阀连接，以便在保护壳体15内产生气体氛围或低于环境压力的压力 水平，所述气体氛围或低于环境压力的压力水平可通过分配头5中的可透 过气体通道一路上扩散到储存容器3中。
分配头5中的可透过气体的通道特别是由封闭元件6引起的，所述封 闭元件6可移动地约束在分配头5的壳体中，且用于可变地调节输出开口 的孔径。
作为唯一地标识配料单元的措施，配料单元可配备标识装置19，例如 条形码标签或RFID签条。然而，作为优选的概念，所有可分离的构件例 如分配头5、储存容器3、盖11和保护壳体15均携带标识装置19，使得它 们可明确地被标识为属于彼此并不会由于混淆而产生危险的交叉污染。
保护壳体15还包括腔室17，所述腔室17以虚线表示。腔室17的内部可从外部观看，这是因为保护壳体15在腔室17的区域具有透明窗18。
图2以剖视图示出了处于组装状态的空的实验室物质容器单元21 。实 验室物质容器单元21为本发明的第二实施例，所述第二实施例与图1的实 验室物质容器单元几乎相同，但重要的区别在于，储存容器23在顶部封闭。 这样的优点在于，没有充填开口也没有盖，因此，避免了在盖处的氛围泄 露的危险或盖意外被拔起的危险。然而，另一方面，与图1的容器单元相 比，向储存容器23充填实验室物质的过程更复杂。对于充填过程，配料单 元22必须从保护壳体35分离和转动上侧取下，分配头5必须被拿掉，而 且实验室物质必须通过下部的较小和不太实用的开口充填。
图2比图1更清楚地显示出分配头5的壳体与封闭元件6之间的泄露 通道或环形间隙。
保护壳体35包括腔室17，在图1的情况下已经描述了腔室17。在保 护壳体35的内部空间28与腔室17之间具有贯通开口 29，所述贯通开口 29利用腔室封闭元件30气密性地封闭。图2中所示的腔室封闭元件30是 箔粘贴物，所述箔粘贴物覆盖和密封筛状贯通开口 29的所有孔。腔室17 被充填了处理试剂52，例如干燥硅胶。仅通过撕掉腔室封闭元件30，贯通 开口 29被释放，使得处理试剂52的作用可直接扩展到内部空间28中，且 通过分配头的泄露部位扩展到配料单元22。腔室封闭元件30的撕掉或打开 不是必须由人工进行，相反在合适的设计结构下，它也可在将保护壳体35 接合到配料单元22的过程中自动地进行。例如，形成在分配头5上的钩(图 中未示出)可用于撕掉箔粘贴物或提起罩盖。通过透明窗18，可检查在此 作为示例提及的干燥硅胶是否变了色即是否它浸有潮气。当然，根据处理 试剂52，也可向处理试剂增加特定的指示物(图2中未示出)。在释放酸性 蒸汽的实验室物质中，处理试剂52例如可以是含钙的物质，而指示物例如 是石蕊试纸条带。
当然，作为透明窗18的替代方式或除了透明窗18，还可使用至少一个 传感器55和至少一个监测单元56，所述监测单元56连接到传感器55。传 感器55和监测单元56设置的位置无关紧要。传感器55仅需要满足这样的 要求它可探测实验室物质容器单元21的内部中所感兴趣的状况，更具体 地讲它可测量表示所述状况的参数，例如相对湿度。传感器55可例如设置在储存容器23的内部或保护壳体35的内部，且可借助于物理连接57或无 线连接57连接到设置在外部的监测单元56。而且，传感器55也可设置在 外部、例如设置在透明窗18的附近，以例如探测包含在腔室17中的处理 试剂52的充填高度或指示物的颜色变化。当然，传感器55以及监测单元 56可包含到保护壳体35中。
保护壳体35的底部27优选是平的，以便为实验室物质容器单元21形 成稳定的站立底座或脚部。当然，保护壳体35可包括机械和电连接元件， 例如接线插座或连接凸出部。借助于这些连接元件，实验室物质容器单元 21可方便地、安全地与其他实验室装置例如用于实验室物质容器单元21 的多单元接收架或与处理系统例如实验室机器人连接。
图3以剖视图示出了处于组装状态的实验室物质容器单元101，其准备 用于储存或传送。配料单元102的储存容器123被充填实验室物质150。如 同图l，储存容器123具有由盖lll封闭的充填开口。盖腔室131形成在盖 111中。在盖腔室131与盖111的内侧之间具有盖腔室贯通开口 134,所述 盖腔室贯通开口 134借助于盖封闭元件135气密性地被密封。袋133和指 示物132设置在盖腔室131中，所述袋133被充填处理试剂，且可透过气 体。由于盖lll由透明材料制成，因此指示物132可便利地从外部观察。
两个腔室117、 118形成在保护壳体115中，每个腔室均具有贯通开口 129。 一个腔室118仍借助于腔室封闭元件130气密性地被密封，而另一腔 室117朝向保护壳体115的内部空间128敞开。此外，为了可以简单的方 式充填腔室117、 118，每个腔室1117、 118也具有充填开口，所述充填开 口利用密封塞119气密性地被密封。该密封塞119还可用粘接剂粘接或焊 接到保护壳体115，使得它不能打开。
保护壳体115可包括嵌入件155，所述嵌入件155粘附实验室物质颗粒。 这种嵌入件155可以是毡嵌入件或微纤维嵌入件，所述嵌入件以静电方式 吸引实验室物质颗粒。
图4以剖视图示出了已被充填的实验室物质容器单元201 ，其具有与图 3所示的配料单元相同的配料单元102，从而不必再进行详细地描述。图4 所示的保护壳体215具有自动腔室封闭元件，所述自动腔室封闭元件具有 阀体242。环形腔室218形成在保护壳体215的底部区域，且被充填处理试剂252。多个贯通开口 229从腔室径向向着保护壳体215的中心延伸。阀体 242设置在环形腔室218的中间，所述阀体242可在受形成在阀体242上的 终点止挡限制的直线运动范围内滑动。阀体242由弹簧241逆着配料单元 102安装在保护壳体215中所沿的方向推动。阀体242具有多个窗243、244， 所述多个窗243、 244以这种方式被构造和与贯通开口 229相配，使得一旦 配料单元102牢固地连接到保护壳体215，内部空间228中的气态介质可在 腔室218与内部空间228之间自由循环。这样的原因是，阀体242可被配 料单元102的一部分例如分配头克服弹簧241的推压力推动。 一旦保护壳 体215从配料单元移除，弹簧241就会将阀体215推动到封闭位置，在该 封闭位置，腔室218的贯通开口 229由阀体242的壁部分覆盖。当然，在 腔室与阀体之间成环形间隙的形式的泄露路径可借助于合适的密封装置例 如O-环气密性地密封。
优选地，在腔室218中设置有第一指示物245，以显示处理试剂152 的状况。第二指示物246提供了监测内部空间228的能力。如果组装的实 验室物质容器单元201的两个指示物245、 246在延长的储藏期之后显示出 不同的状况，则可肯定地假定，阀体242不能正确地起作用，使得处理试 剂不能具有其期望的作用。
图5以剖视图示出了已被充填的实验室物质容器单元301，其具有与图 3中示出的配料单元相同的配料单元102。图5中所示的保护壳体315配备 有第一实施形式的可转动的腔室封闭元件，该可转动的腔室封闭元件可从 外部手动操作。腔室318形成在保护壳体315内，所述腔室为圆柱形。贯 通开口 329设置在腔室318与保护壳体315的内部空间328之间。腔室318 在保护壳体315的一个区域可从外部接近，这意味着腔室318的圆柱形延 伸到保护壳体315的圆周。在圆柱形腔室318中，杯形壳340设置成使它 可在封闭位置与打开位置之间转动。壳340具有多个窗343，所述窗343 以这种方式被构造和与贯通开口 329相配，使得一旦壳340已借助于手柄 341转动到打开位置，内部空间228中的气态介质可在腔室318与内部空间 328之间自由循环。壳340被充填处理试剂352。
可从外部操作的腔室封闭元件的第一优点在于，处理试剂352开始起 作用的激活可在工作人员的判断下延迟到实验室物质容器单元301组装之后。该实施例的第二个优点在于，处理试剂352可在不必将配料单元102 与保护壳体315分开的情况下被更换。为此，壳340可被从腔室318拉出， 处理试剂352可被更换，且壳340可放回到腔室318中。当然，在腔室与 壳340之间成环形间隙的形式的泄露路径可借助于合适的密封装置例如O-环气密性地被密封，且壳340可固定在保护壳体315中。
图6以剖视图示出了已被充填的实验室物质容器单元401 ，其具有与图 3所示的配料单元相同的配料单元102。图6所示的保护壳体415配备有第 二实施方式的可转动的腔室封闭元件，所述可转动的腔室封闭元件可从外 部手动操作。环形腔室418形成在保护壳体415内，更准确地讲形成在底 部区域，所述环形腔室48从下方敞开。环形结构的盒440装配到环形腔室 418中，且可绕着其中心轴线在封闭位置和打开位置之间转动。环形盒440 具有多个空腔445，所述空腔445被充填处理试剂452。盒440借助于弹簧 451和转动轴承455保持在保护壳体415的腔室418中。贯通开口 429设置 在腔室418与保护壳体415的内部空间428之间的环形边界表面的至少一 个部分中。环形盒440具有多个窗443，所述窗443以这种方式被构造和与 贯通开口 429相配，使得一旦盒440已借助于手柄441转动到打开位置， 内部空间428中的气态介质可在腔室418、更具体地讲是至少一个空腔445 与内部空间328之间自由循环。
尽管已通过实施例的特定示例描述了本发明，但显然可以由本发明的 知识做出多种进一步的变化，例如通过彼此组合各个实施例的特征和/或通 过彼此互换实施例的各个功能单元。例如，图2中所示的监测单元以及与 其关联的传感器或可能情况下的用于测量内部空间中的氛围的不同参数、 例如相对湿度、温度、压力等的多个传感器也可用于所有其他的实验室物 质容器单元中。可想到，分配头的进一步的实施例或其他的腔室封闭元件
以及配料单元与保护壳体之间的不同的可能的形状锁定连接。
附图标记列表
401， 301， 201, 101， 21, 1 实验室物质容器单元102, 22,2配料单元
123,23,3储存容器
4第一外螺纹
分配头
6封闭元件
8圆柱形部分
9漏斗形部分
10充填开口
111, 11全
12第二外螺纹
13肩部
14第三外螺纹
415,315,215， 115,35， 15保护壳体
16内螺纹
418,318,218， 118， 117， 17腔室
18透明窗
19标识装置
27平坦底部
428, 328,228， 128,28内部空间
429， 329, 229， 129， 29贯通开口
135， 130， 30腔室封闭元件
50刻度标记51
452, 352, 252, 52
55
56
57119131
246, 245， 132
133
134150155
451,241242
443， 343, 244， 243
441,341440445455
气体或真空连接结构
处理试剂
传感器
监测单元
物理连接或无线连接封闭塞
指示物
可透过气体的袋盖腔室贯通开口实验室物质嵌入件
阀体
340 壳
手柄盒
空腔
转动轴承
权利要求
1.一种用于实验室物质(150)的储存和保护的实验室物质容器单元(1，21，101，201，301，401)，包括保护壳体(15，35，115，215，315，415)和配料单元(2，22，102)，所述配料单元包括储存容器(3，23，123)和分配头(5)，其中，保护壳体(15，35，115，215，315，415)可松开地连接到配料单元(2，22，102)，为了传送和储存的目的，至少分配头(5)的可透过气体的所有部分被封闭在保护壳体(15，35，115，215，315，415)内，使得在配料单元(2，22，102)与保护壳体(15，35，115，215，315，415)之间具有内部空间(28，128，228，328，428)，所述内部空间(28，128，228，328，428)相对于外部紧密地被密封起来，以及为了使配料单元(2，22，102)准备操作，保护壳体(15，35，115，215，315，415)可从配料单元(2，22，102)移除，其特征在于，至少一个腔室(17，117，118，218，318，418)形成在保护壳体(15，35，115，215，315，415)内，所述腔室被充填处理试剂(52，252，352，452)，且所述腔室(17，117，118，218，318，418)具有指向内部空间(28，128，228，328，428)的贯通开口(29，129，229，329，429)，而且所述贯通开口(29，129，229，329，429)可利用腔室封闭元件(30，130，135)气密性地封闭。
2. 如权利要求1所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，储存容器(3， 23， 123)包括物质接收空间和充填开 口 (io)，其中，所述充填开口 (10)可利用盖(11， 111)紧密地封闭， 使得物质接收空间相对于外部环境紧密地被密封。
3. 如权利要求2所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，盖(11， 111)和保护壳体(15， 35， 115， 215， 315， 415)可彼此独立地连接到配料单元(2， 22， 102)。
4. 如权利要求2或3所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，盖(11， 111)包括至少一个盖腔室(131),其中，所述至少一个盖腔室(131)具有指向物质接收空间的盖腔室贯通开口 (134)，且盖腔室贯通开口 (134)可利用腔室封闭元件(135)气密性地 被封闭。
5. 如权利要求1-4中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，指示物(132, 245， 246)和/或至少一个 传感器(55)设置在至少一个腔室(17， 117， 118， 218， 318， 418)中和 /或内部空间(28， 128， 228， 328， 428)中和/或合适情况下的盖腔室(131) 中。
6. 如权利要求5所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，至少一个传感器(55)通过物理电连接(57)或通过 无线连接(57)连接到监测单元(56)，所述监测单元(56)设置在实验室 物质容器单元(l， 21， 101， 201， 301， 401)的内部或外部。
7. 如权利要求1-5中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，腔室(17， 117， 118， 218， 318， 418)和 合适情况下的盖腔室(131)配备有观察窗(18)。
8. 如权利要求1-6中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，储存容器(3， 23， 123)和/或分配头(5) 的壳体的至少一部分和/或保护壳体(15， 35， 115， 215， 315， 415)由透明材料制成。
9. 如权利要求8所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，透明材料对于一定波长的光线具有过滤性能，或所述 透明材料涂覆有具有所述过滤性能的材料。
10. 如权利要求9所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，具有所述过滤性能的涂覆材料设置在内部空间中，且还具有指示物性能和/或处理试剂性能。
11. 如权利要求8-10中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，储存容器(3， 23， 123)具有刻度标记(50)， 使得可确定储存容器(3， 23， 123)中的物质的量。
12. 如权利要求l-ll中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，保护壳体(15， 35， 115， 215， 315， 415) 具有平坦底部(27)，所述平坦底部(27)提供用于使实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)站立的稳定的底座。
13. 如权利要求1-12中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101, 201， 301， 401)，其特征在于，储存容器(3， 23， 123)和分配头(35) 被整体地连接成一体。
14. 如权利要求1-13中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，保护壳体(15， 35, 115， 215， 315， 415) 具有至少一个气体入口 (51)和/或真空连接结构(51)，所述气体入口 (51) 和/或真空连接结构(51)包括止回阀且可连接到气体供给源或真空泵，借 此，可在保护壳体(15， 35， 115)的内部空间(28， 128)中建立气体氛 围或低于环境压力的氛围压力。
15. 如权利要求1-14中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，标识装置(19)设置在储存容器(3， 23， 123)处和/或分配头(95)处和/或保护壳体(15， 35， 115)处，其中，所 述标识装置优选是RFID签条、条形码标签或矩阵码标签或印刷或手写粘 贴标签。
16. 如权利要求1-15中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101, 201， 301, 401)，其特征在于，实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201，(301， 401)利用防篡改的保护密封件密封，其中，所述防篡改的保护密封 件被设计成使它只有在视觉上产生破坏才能从保护壳体(15， 35， 115， 215， 315， 415)取出配料单元(2， 22， 102)。
17. 如权利要求1-16中任一所述的实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)，其特征在于，用于粘附实验室物质颗粒的嵌入件(155) 设置在内部空间(28， 128， 228， 328， 428)中。
18. —种充填、传送和储存根据权利要求1-17中任一所述的实验室物 质容器单元(l， 21， 101， 201， 301， 401)的方法，其特征在于，. 配料单元(2， 22， 102)的储存容器(3， 23， 123)被充填实验室 物质(150)，保护壳体(15， 35， 115， 215， 315， 415)作为站立 底座连接到所述储存容器(3， 23， 123)，且所述储存容器的位于 顶部的充填开口 (10)打开；.合适情况下，盖腔室贯通开口 (134)的腔室封闭元件(135)被移 除或打开，且充填开口 (10)利用盖(11， 111)封闭；■ 实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)被合适地标 识、必要时被密封且被储存或送到其目的地。
19. 一种从已被充填的根据权利要求1-17中任一所述的实验室物质容 器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)分配实验室物质(150)的方法， 其特征在于，,保护壳体(15， 35， 115， 215， 315， 415)从配料单元(2， 22， 102)移除，同时位于顶部的充填开口 (10)利用盖(1， 111)保 持封闭；.配料单元(2， 22， 102)连接到致动装置，且被移动到接收容器上方的位置； .开始配料过程；.在一个或多个指定量的物质已被分配到一个或多个接收容器中之 后，配料单元(2， 22， 102)从致动装置移除，至少一个腔室(17，);以及 . 实验室物质容器单元(1， 21， 101， 201， 301， 401)再被存放或 被处理掉。
20. —种监测根据权利要求6的实验室物质容器单元(l， 21， 101， 201， 301， 401)的方法，所述实验室物质容器单元已被充填且已被存放，其特 征在于，,从传感器(55)到监测单元(56)的测量信号连接连续地或周期性地被保持，或借助于用户输入被预置； 由传感器(55)连续地或周期性地或在某一时刻给送的测量信号被监测单元(56)接收和记录； 由监测单元(56)接收的至少一个测量信号或从测量信号获得的测量值与储存在监测单元(56)中的至少一个阈值进行比较； 如果发现超过了阈值和/或极限值，向属于监测单元(56)的输出单元或指示物(132)发送警告信号。
全文摘要
本发明涉及一种用于储存和保护实验室物质的容器单元，包括保护壳体和至少一个配料单元。为了使配料单元做好操作准备，保护壳体可被移除。本发明的目的是实现最简单和最安全的可能操纵且为包含在其内的实验室物质提供所需的保护。为此，在保护壳体中提供被充填处理试剂的至少一个腔室。腔室具有指向内部的通道，且所述通道可借助于腔室密封件以气密的方式被密封。优选地，在保护壳体的制造过程中，腔室已被充填处理试剂和借助于腔室密封件以气密的方式被密封。
文档编号G01F13/00GK101652640SQ200880011256
公开日2010年2月17日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年4月10日
发明者M·吉坦布鲁希, P·鲁辛格 申请人:梅特勒-托利多公开股份有限公司