摇动和/或混合装置的制作方法

本发明涉及一种摇动和/或混合装置以及用于摇动和/或混合装置的联接系统。以下简称为摇动混合装置的摇动和/或混合装置是一种实验室装置，其包括驱动器，该驱动器驱动具有偏心轮毂的偏心单元。偏心轮毂的运动被传递到样品保持器，在样品保持器上，待被处理的一个或多个样品设置在一个或多个样品容器中。以此方式，一个或多个样品容器进行周期性的一维、二维或三维运动，诸如旋转运动、振动运动、圆形运动、翻滚运动和/或摇摆运动。这导致样品的混合或摇动混合。

背景技术：

根据一个或多个样品容器的特征(特别是几何形状)以及在摇动混合装置中待被处理的样品的数量，从现有技术中已知用于样品容器的各种保持器。通常，保持器例如经由摇动台直接或间接地附接到偏心轮毂的外周。然而，由于偏心轮毂的几何形状，附接可能性受到限制，并且提供适合于单独应用或样品容器的保持器是可能的，但会花费大量时间和/或构造并因此花费大量的精力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种替代的或改进的摇动混合装置，该摇动混合装置尤其使得可以更容易地更换在其上设置有样品容器的保持器，或者使得可以以简单的方式提供不同的保持器。

该目的通过根据权利要求1的摇动混合装置来解决。在从属权利要求中给出了本发明的其他实施例。

根据本发明的摇动混合装置包括：具有驱动轴的驱动器；由驱动轴驱动并具有偏心轮毂的偏心单元；以及保持器，该保持器用于接收至少一个待通过摇动混合装置处理的样品。偏心轮毂和保持器能通过可释放的连接彼此连接，以将偏心轮毂的运动传递到保持器上，其中，可释放的连接设置为驱动轴的延伸部。

驱动器优选地是电驱动器，例如马达。保持器可以构造成保持一个或多个待被混合的样品，其中每个样品都被设置在样品容器中。将偏心轮毂的运动传递到保持器，并不一定意味着保持器执行与偏心轮毂相同的运动，而是偏心轮毂的运动引起保持器的运动。例如，保持器的运动可以是振动运动或振荡运动。

在本申请的上下文中，可释放的连接被理解为可以再次释放而不会损坏通过可释放的连接彼此连接的部件(即，保持器和偏心轮毂)的连接。

这使得例如可以实现设置在保持器上的样品的混合，即摇动混合。保持器与偏心轮毂之间的可释放的连接使得例如可以使用适合于特定预期用途的保持器(即适合于一个或多个样品容器的几何形状和/或待被处理的样品数量的保持器)或将该保持器附接至摇动混合装置。例如，可以提供多个保持器，并且可以选择适合于特定应用的保持器。由于可释放的连接，相应的保持器可以快速且容易地附接到摇动混合装置，即，同一个摇动混合装置可以与不同的保持器一起使用。

优选地，连接的一部分被提供为可附接到相应的保持器的适配器元件。以此方式，例如可以仅提供连接的对应部分(也称为联接部分)一次，并将其与不同的保持器一起使用，这可以简化保持器的制造。

优选地，偏心轮毂包括可释放的连接的第一联接部分，保持器包括可释放的连接的第二联接部分，其中第一联接部分和第二联接部分设计成关于它们的几何形状至少部分互补。以这种方式，例如，提供了用于将偏心轮毂连接到保持器的可释放的连接的构造上不复杂的实施例。

优选地，两个联接部分中的一个包括至少一个孔，两个联接部分中的另一个包括至少一个插头，插头能够插入孔中并设计为与孔互补。这样，插头和孔或者两个联接部分分别形成沿径向方向(垂直于中心轴线)的形状配合连接，即，防止插头在孔中旋转或防止两个联接部分相对于彼此旋转的形状配合连接。也可能具有不止一个协作的孔-插头对。通过这种插头连接或插头联接，即用于将两个部件彼此连接的插头-孔对，例如提供了易于实现的可释放的连接。另外，插头连接是自定心的连接，例如，这可以促进两个联接部分的连接。

孔和插头还优选地具有偏离圆形形状的横截面、优选地有角的横截面，进一步优选地具有正多边形、特别是正六边形的横截面。以这种方式，例如可以基本上防止插头在孔中的旋转运动，即保持器相对于偏心轮毂或摇动混合装置的旋转运动，即，该连接是固定的而防止旋转。正多边形在本文中应理解为是等边的和等角的平面多边形。因此，在正多边形中，所有边的长度相同，所有内角的大小相同。

优选地，插头的横截面的横截面积略小于孔的横截面的横截面积。术语“略小”是指插头的横截面积一方面小到足以装配到孔中，但另一方面又大到足以设置在孔中而基本上没有游隙，即基本上没有间隙。例如，这实现了从偏心轮毂到保持器的良好的、特别是低损耗的力传递或运动传递。

优选地，孔包括加宽部分，该加宽部分的内径大于相邻的孔部分的内径，并且其中，插头也包括加宽部分，该加宽部分的外径大于相邻的插头部分的外径，并且其中，当插头插入孔中时，插头的加宽部分卡入孔的加宽部分中。进一步优选地，插头的加宽部分由o形环形成，o形环沿周向方向设置在插头上，优选地设置在插头的周向槽内。相邻的孔部分和/或插头部分在本文中进一步优选地沿孔轴线或插头的轴线彼此相邻，即，为彼此相邻布置的部分。因此，加宽部分在轴向方向上分别在插头和孔之间或在两个联接部分之间形成力配合连接。加宽部分使得例如可以固定插头而防止从孔中意外释放，即在轴向方向上从孔中意外释放。为了释放插头或从孔中移除插头，例如，可能需要限定的轴向力才能将保持器从摇动混合装置上释放。o形环(特别是例如由橡胶制成的柔性o形环)例如是插头的加宽部分的易于实现的实施例。可替代地，插头的加宽部分也可以由在插头的周向方向上设置的突出部形成，该突出部优选地是柔性的，以允许插头的突出部在该突出部接合在孔的加宽部分中之前穿过较窄的孔部分。

优选地，当第一联接部分和第二联接部分彼此连接时，第一联接部分、第二联接部分以及驱动轴具有共同的中心轴线。中心轴线可以例如由驱动轴的旋转轴线限定。例如，这可以实现从驱动器到保持器的良好的力传递。以这种方式，例如，另外提供了易于实现的连接，该连接被设置为驱动轴的延伸部。

进一步优选地，保持器的中轴线与中心轴线间隔开或从该中心轴线偏移，其中，保持器的中轴线甚至进一步优选地平行于中心轴线。这意味着保持器的中心轴线与联接部分和驱动轴的中心轴线不同。例如，通过轴线的这种偏心布置，可以实现样品的良好混合。

优选地，孔设置在第一联接部分(即偏心轮毂或摇动混合装置)处，插头设置在第二联接部分(即保持器)处。例如，这可以使保持器更容易地附接到摇动混合装置上。

优选地，第一联接部分被固定为防止相对于偏心轮毂旋转。例如，这可以通过第一联接部分和偏心轮毂之间的不可释放的连接来实现，例如，通过胶合连接、即将第一联接部分胶合到偏心轮毂上来实现。以这种方式，例如，可以改善从偏心轮毂到保持器的力传递。

优选地，第一联接部分附接到偏心轮毂和/或附接在偏心轮毂上，进一步优选地不能拆卸地附接到偏心轮毂。不可拆卸的附接例如可以通过胶合或焊接来实现。可拆卸的附接例如可以是螺纹连接。通过这种可释放的或不可释放的附接，例如可以为已经存在的摇动混合装置配备或改装有可释放的连接或该连接的第一联接部分。可替代地，第一联接部分可以与偏心轮毂一体地设置。

优选地，第二联接部分设置在能连接至保持器的适配器元件上。适配器元件可以可互换地设置在保持器上或与保持器一体地形成。可互换的适配器元件例如可以与不同的保持器一起使用，从而使得保持器可以例如容易地设置有第二联接部分。

附图说明

从基于附图的实施例的描述中得出本发明的其他特征和权宜性。

图1是根据本发明的一个实施例的摇动混合装置的示意图，其中与摇动混合装置分开地示出了用于样品容器的保持器；

图2a是图1中所示的摇动混合装置的一部分和保持器的一部分的示意性剖视图；

图2b是图2a中所示的摇动混合装置和保持器的部分的示意性剖视图，其中保持器保持就位；

图3是图1中所示的摇动混合装置的示意图，其中保持器保持就位；以及

图4是图3中所示的摇动混合装置的示意性剖视图，其中保持器保持就位。

具体实施方式

下面参考图1至图4描述本发明的实施例。图1示出了摇动混合装置1，该摇动混合装置1具有壳体2和用于接收一个或多个样品容器(图中未示出)的保持器20。在图1中，示出了保持器20与摇动混合装置1分开，即未放置在摇动混合装置1上或未连接至摇动混合装置1。适配器元件21设置在保持器20的底部，即，在面向摇动混合装置的一侧。

调节和/或控制元件3设置在壳体2上，用于设置摇动混合装置1的操作参数，例如摇动或混合运动的频率和/或振幅。此外，在壳体2中设置有诸如马达之类的驱动器7a(参见图4)，用于驱动摇动混合装置1的偏心单元4(参见图2a、图2b、图4)。面向保持器20的上壳体部分5具有中央凹部6，用于接收适配器元件21或至少其第二联接部分(参见下文)。上壳体部分5优选地不与壳体2一体地形成，而是通过柔性附接附接到壳体2的独立壳体部分。柔性附接优选地允许上壳体部分5的某些运动，例如摇摆运动、翻滚运动和/或振动运动，同时柔性附接防止上壳体部分的其他某些运动，例如上壳体部分5扭转和从壳体2脱离。

图1中所示的保持器20仅以示例的方式包括具有重心29的三角形基板26和彼此间隔开并竖直向上延伸的三个保持杆27。每个保持杆的下端均附接到三角形基板26的角部。在图1中所示的保持器20的情况下，保持器的中轴线m平行于保持杆27的延伸方向(即垂直于基板26)延伸穿过基板26的重心29(参见图4)。保持杆27的上端通过保持环28彼此连接。该保持环形成保持器20的上边界。图1中所示的保持环28包括位于两个保持杆27之间的开口，用于引入样品容器(未示出)。

可以将样品容器(未示出)引入到保持器20中，以使其由保持器20支撑。例如，可以将样品容器放置在基板26上，保持杆27防止样品容器侧向移位。可替代地，样品容器也可以以悬挂的方式放置在保持器20内的保持环28处。在这种情况下，保持环28优选地包括防止样品容器意外分离的夹子。

在基板26的底部，即在基板26的背离保持杆27的一侧上设置有适配器元件21。适配器元件21包括第二联接部分和适配器部分22，第二联接部分设计为插头23，用于将保持器20可释放地连接到摇动混合装置1上，适配器部分22将第二联接部分连接到保持器20。适配器部分22可以与保持器20一体地形成。可替代地，适配器部分22可以通过可拆卸的附接(例如图1中示意性示出的螺纹连接26a、插头连接、磁性连接等)或者通过不可拆卸的附接(例如通过胶粘、焊接等)附接到保持器20上。对于图中所示的保持器20，适配器部分22到保持器20的附接或螺纹连接26a未设置在基板26的重心29处，而是偏离了该重心29。

保持器20与摇动混合装置1之间的连接在下面参考图2a和2b以及图4更详细地描述。图2a和2b分别示出了摇动混合装置1的偏心单元4和上壳体部分5以及适配器元件21的剖视图。在图2a中，偏心单元4、上壳体部分5和适配器元件21彼此分开地示出，并且在图2b中处于组装状态，即，彼此连接。图4示出了其上放置有保持器20的摇动混合装置1的剖视图。

偏心单元4通过驱动轴7(仅在图2a、2b中部分地示出)与摇动混合装置1的驱动器7a(参见图4)连接，并且在操作期间由该驱动器驱动。中心轴线z由驱动轴7的旋转轴线限定。

连接的第二联接部分设置在适配器元件21处并且设计为插头23。插头23从上端或第一端23a延伸到下端或第二端23b，插头23的第一端23a设置在适配器元件21的适配器部分22处。当保持器20附接到摇动混合装置1上时，插头23的从第一端23a到第二端23b的中轴线对应于中心轴线z(参见图2b、图4)。插头23垂直于中轴线或中心轴线z具有横截面，该横截面具有正六边形的形状，中轴线或中心轴线z延伸穿过该正六边形的中心。

此外，在插头23的外侧设置有周向槽24。在该槽中插入有o形环25。o形环25优选地由诸如橡胶之类的弹性材料制成。选择周向槽24的深度和o形环25的厚度，使得o形环25在径向方向上从周向槽24突出。因此，o形环形成插头23的加宽部分，在该加宽部分处，插头的外径大于相邻插头部分的外径，即，大于插头在加宽部分上方和下方的外径。

垂直于中心轴线z，适配器部分22优选地具有比插头23更大的径向范围，诸如更大的直径，使得适配器部分22在其底部(即在插头23的方向上)具有突出部16b。适配器部分22可以例如呈大致圆柱形形状，以中心轴线z作为圆柱体的中轴线。

此外，图2a、2b和图4示出了具有上端或第一端5a和下端或第二端5b的上壳体部分5。上壳体部分5从第一端5a到第二端5b的中轴线对应于中心轴线z(参见图2b、图4)。上壳体部分5的中央凹部6从第一端5a延伸到第二端5b，并因此形成沿中心轴线z穿过上壳体部分5的通道。如图2a所示，中央凹部6主要包括三个凹部部分8、9、10，其中上凹部部分8与上壳体部分5的第一端5a相邻，下凹部部分10与上壳体部分5的第二端5b相邻，中间凹部部分9沿中心轴线z设置在上凹部部分8和下凹部部分10之间。

凹部部分8、9、10分别呈以中心轴线z为中轴线的基本上圆柱形形状。上凹部部分8的垂直于中心轴线z的直径优选地适合于设置在偏心单元4处的第一联接部分15的外径(参见下文)。优选地，上凹部部分8的直径略大于第一联接部分15的相应外径，使得第一联接部分15可以按照基本上形状配合的方式(即基本上无间隙地)插入到上凹部部分8中(参见图2b、图4)。中间凹部部分9的直径大于上凹部部分8的直径，使得在上凹部部分8和中间凹部部分9之间形成肩部9a。

下凹部部分10的直径优选地适合于偏心单元4的偏心轮毂14的垂直于中心轴线z的直径(见下文)。优选地，下凹部部分10的直径略大于偏心轮毂14的直径，使得偏心轮毂14能够以基本上形状配合的方式(即基本上无间隙地)插入到下凹部部分10中(参见图2b、图4)。此外，在下凹部部分10的壁上沿周向方向形成有突出部11a，该突出部突出到凹部6中。

在中间凹部部分9的轴向高度处，上壳体部分5具有通孔12，该通孔从上壳体部分5的外部水平地(即垂直于中心轴线z)延伸直到凹部6。通孔12设计成接收具有尖端13a的销13。

偏心单元4包括偏心轮毂14，其具有偏心轮毂14的上端或第一端14a和下端或第二端14b。偏心轮毂14的第二端14b连接至驱动轴7。偏心轮毂14在其外侧具有周向槽11b，该周向槽设计成与下凹部部分10的突出部11a互补，以接收突出部11a。

第一联接部分15设置在偏心轮毂14上或偏心轮毂14处，该第一联接部分至少部分地突出到偏心轮毂14的第一端14a之外。第一联接部分15永久性地连接至偏心轮毂14或与偏心轮毂14一体地设置。

第一联接部分15包括上端或第一端15a和下端或第二端15b。如图2a、2b和图4中所示，第一联接部分15的第二端15b可以设置在偏心轮毂14的第一端14a的下方。第一联接部分15的轴向孔17从第一联接部分15的第一端15a延伸到第二端15b，其中孔17的中轴线对应于中心轴线z。孔17包括与第一联接部分15的第一端15a相邻的上孔部分17a和与第一联接部分15的第二端15b相邻的下孔部分17b。

上孔部分17a具有基本上圆柱形的形状，其中，上孔部分17a的垂直于中心轴线z的横截面设计为与适配器部分22互补，即上孔部分17a的直径略微大于适配器部分22的直径，使得适配器部分22可以基本上以形状配合的方式(即基本上无间隙地)插入上孔部分17a中(参见图2b、图4)。下孔部分17b具有比上孔部分17a小的垂直于中心轴线z的直径，使得在上孔部分17a和下孔部分17b之间形成肩部16a，当插入适配器21时，该肩部邻近适配器部分的突出部16b(参见图2b、图4)。

下孔部分17b具有与插头23互补设计的几何形状，即垂直于中心轴线z，下孔部分17b具有正六边形形状的横截面，中心轴线z延伸穿过该正六边形的中心。下孔部分17b的垂直于中心轴线z的横截面积略大于插头23的横截面积，使得插头23可以以基本上形状配合的方式(即基本上无间隙地)插入下孔部分17b中(参见图2b、图4)。因此，插头23被固定而防止在孔17内旋转(沿径向方向，即垂直于中心轴线z的形状配合连接)。

上孔部分17a在中心轴线z的方向上的长度最多与适配器部分22在中心轴线z的方向上的长度一样大。下孔部分17b在中心轴线z的方向上的长度与插头23在中心轴线z的方向上的长度一样大，使得插头23的第二端23b抵接下孔部分17b的底部，即偏心轮毂14(见下文)。

下孔部分17b包括与第一联接部分15的第二端15b相邻的加宽部分17c。该加宽部分的横截面积沿中心轴线z朝第二端15b增大。加宽部分17c设计成当插头23插入孔17中时接收第二插头23的o形环25，使得o形环25卡入到加宽部分17c中，以在第一联接部分15内沿轴向方向向上固定适配器元件21(在轴向方向上、即平行于中心轴线z的力配合连接)。孔17(即加宽部分17c)的底部被偏心轮毂14封闭。

第一联接部分15在其外侧具有基本上圆柱形的形状，该圆柱形形状适合于上壳体部分5的上凹部部分8和中间凹部部分9的形状，使得第一联接部分15的外侧的突出部9b与上壳体部分5的凹部6的肩部9a相邻，以防止第一联接部分15在上壳体部分5内轴向向上移动。通过在第一联接部分15的外侧中的盲孔12a来防止第一联接部分相对于上壳体部分5旋转，该盲孔与上壳体部分5的通孔12连通，即，形成通孔12的延伸部以容纳被引导穿过通孔12的销13的尖端13a(参见图2b、图4)。

摇动混合装置1以以下状态设置，即：在壳体2中布置有具有第一联接部分15的偏心单元4并且上壳体部分5附接到偏心单元4和第一联接部分15上(参见图2b、图4)。这样，偏心槽14和附接至其的第一联接部分15通过第一联接部分15的突出部9b并通过上壳体部分5的突出部11a和偏心槽14的周向槽11b在中心轴线z的方向上(即在轴向方向上)的配合而保持在上壳体部分5中，突出部9b抵接上壳体部分5的肩部9a。此外，通过通孔12和盲孔12a与销13协作，偏心槽14和附接到其的第一联接部分15被固定而防止在上壳体部分5中旋转(参见图2b、图4)。

为了将保持器20附接到摇动混合装置1上，保持器20在中心轴线z的方向上被向下引导，如图1中的箭头v示意性所示，使得插头23从第一端15a穿过上壳体部分5的凹部6引入孔17中，直到o形环25接合加宽部分17c并抵接孔17的底部、即偏心轮毂14。o形环25的弹性具有这样的效果，即：o形环25在插头23的周向槽24中压缩，以穿过孔部分17b的较窄部分，然后在加宽部分17c中再次膨胀，以防止插头23沿轴向方向向上从孔17中移动出来。因此，在插头23和孔17之间沿轴向方向形成力配合连接。为了释放该连接，即为了从摇动混合装置1中移除保持器20，因此需要沿轴向方向向上(即在第一端15a的方向上)的足够大的力，该力的作用是使o形环再次在周向槽24中压缩，以穿过孔部分17b的较窄部分。

在图2b、图3和图4所示的组装状态下，即，当保持器20被第二联接部分(即插头23)保持在第一联接部分15中时，插头23以形状配合的方式被保持在孔17中。这防止了插头23与孔17之间的相对旋转运动，即插头23在孔17中的旋转。适配器部分22的突出部16b与第一联接部分15的肩部16a协作以及插头23的第二端23b抵接偏心轮毂14使得力从偏心轮毂良好地传递到插头23，并因此传递到保持器20上。

图4还示出了保持器20的中轴线m，该中轴线穿过基板26的重心29并平行于中心轴线z。基板26的重心29以及因此还有中轴线m布置成与中心轴线z相距一定距离，在该中心轴线z上，具有第一联接部分15、第二联接部分23、驱动轴7以及将适配器部分22附接至保持器20的附接(螺纹连接26a)。这将导致保持器20的偏心运动并且因此还导致设置在其中的样品(未示出)的偏心运动，从而导致样品的彻底混合。

尽管在以上参照图1至图4描述的实施例中，插头连接的插头23设置在保持器20和孔17处，即，插头连接的插座设置在摇动混合装置1处，但是本发明不限于此。例如，插头也可以设置在摇动混合装置1处，而孔17可以设置在保持器20处。上述连接不必设计为插头连接；相反，可以使用设置在驱动轴的延伸部上的任何其他合适的可拆卸连接来连接保持器和摇动混合装置，诸如螺纹连接。

代替o形环25，还可以在插头23处设置弹性或有弹性的突出部。该突出部不必沿插头23的整个周向形成，而是其也可以沿周向仅部分地设置或在一个位置处设置。

另外，摇动混合装置也可以不设置上壳体部分5，或者也可以将上壳体部分5与壳体2一体地设置。