专利名称：用于存储和运输敏感的板状物体的容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于存储和运输敏感的板状物体的容器，特别是用于所谓表面功能化的玻璃衬底。这些小的薄玻璃板，其尺寸可与显微镜的载玻片相比。然而，表面功能化的玻璃衬底包括附加的敏感的镀膜，且它们都作为制造生物芯片的基本载物台。
背景技术：
到目前为止，存储和运输这样的玻璃衬底时使用的是与用于显微镜载玻片相同的容器。这样的容器可以在市场上买到。然而，已经发现，现有的容器不是最适合上述用途的，因为在存储和运输表面功能化玻璃衬底的过程中，常常会发生意外损坏敏感表面的现象。正如本申请人已经发现的，出现这种情况的原因之一是发生在存储和/或运输期间的污染，即使是在洁净的条件下将玻璃衬底小心地包在现有容器中的时候，也会出现这样的情况。
此外，到目前为止使用的容器并不总能充分地保护敏感的玻璃衬底不受损害。尤其是，当容器掉落时或在运输过程中没有足够小心地照顾容器时可能发生的震动冲击，常常导致机械损伤，甚至导致玻璃衬底碎裂。
发明内容
出于这一点，考虑到处理和存储板状物体，尤其是具有敏感的表面的玻璃衬底的特殊要求，本发明的一个目的是公开一种改进的容器，用于存储和运输敏感的板状物体。特别是，会减小玻璃衬底的敏感的面机械损伤的危险和污染的危险。优选地，容器也允许能够容易地制造并允许容易地处理要容纳在其中的板状物体。
这些及其他的目的通过一种具有由连接部件彼此相连的上部和下部的容器来实现，其中，下部包含两个横向侧面、两个纵向侧面以及一个底面，它们共同封闭成一个空腔，用于在其中容纳板状物体，其中，在每个横向侧面形成有一系列垂直底部伸展的第一脊，并形成多个用于板状物体的导向槽，其中，上部包括一个当容器闭合时平行于底部的内表面，并且其中，至少一个凸出的第二脊形成在内表面上，它平行于两个侧面延伸，横跨整个内表面，并从而限制板状物体在导向槽内的移动。
因此，根据本发明的容器包含具有多个导向槽的容器下部，玻璃衬底，或更广义地说，板状物体插在该导向槽中。以此方式，将若干相邻的玻璃衬底彼此分开一定距离固定，这样消除彼此接触摩擦和/或撞击的危险。因此，该导向槽用来减少机械损伤的危险。然而，已经发现，导向槽不足以完全满足表面功能化玻璃衬底的存储和运输需要。也就是说，即使玻璃衬底插在凹槽中，通常还是会留有一些运动空隙。尽管优选地导向槽只是稍稍比玻璃衬底的厚度宽一点，但通常还是会留下一定的小空隙。如果将导向槽设计得更小，就将难以精确地并无损伤地将玻璃衬底插入导向槽。
现在，本发明的发明人发现，由于空隙的存在，这种可能的运动可能导致在导向槽内部的材料磨损，在某种程度上这是由于玻璃衬底的锋利边缘造成的。结果，最小的塑料颗粒可能沉积在玻璃衬底的敏感的表面上，这增加了上面提到的不希望有的污染。因此，根据本发明，在平行于底部伸展的且因而垂直于导向槽的上部的内表面上，形成至少一个凸出的第二脊，它限制玻璃衬底的移动，至少是限制沿着导向槽的移动。因而减少了玻璃衬底在容器内的任何运动。优选地，第二脊凸出的长度为，当容器盖上时，使得第二脊能接触到所容纳玻璃衬底的上边缘，从而几乎完全消除了导向槽内的运动以及导向槽内的任何横向运动。
运动减小也起到了减少机械损伤的危险的作用。
因此，完全达到了上述目标。
根据本发明的另一个实施例，容器包含位于上部内表面的至少一对第二脊，第二脊形成一压配合，用于接纳平行于横向侧面的第一减振条，或者可选择地，容器包含位于下部底面的减振部件，该减振部件通过紧靠着横向侧面和纵向侧面放置而被定位。
以此方式，能够将减振材料以简单的方式精确地设置在上部或下部或同时设置在于两部分内，而不使用任何粘合剂。
为此目的，在上部在两个脊之间使用压配合以接纳至少一个减振条。
如果在下部中包含减振材料，则使用减振部件，通过紧靠横向侧面和纵向侧面放置，将该部件精确定位于下部底部。由于通过在横向和纵向侧面之间形成配合将减振部件定位，且减振部件位于底部不会脱落，所以压配合是能够使用的但并非必须使用。
显然，两个特点也能够结合在一起，以便在底面和顶面上以减振材料支撑插在容器中的玻璃板。
如果使用位于底部的减振部件，则它适合包含两个沿着横向侧面延伸并封闭在纵向侧面之间的减振条，两个减振条由至少一个连接条相连。
根据此结构的另一个衍变形式，减振部件的结构呈H形。
这起到了确保以简单的方法形成装配定位的作用。
在将压配合在上部的一对脊之间的该(第一)减振条定位时，优选地提供两对脊，它们每对都如上所述地为减振条提供压配合。
从而保证了特别均匀地支撑容器内接纳的玻璃板。
基本上，通过在上面的内表面上胶粘合适的减振条，或者更广义地说，胶粘合适的减振材料也能够获得上述优点。然而，以压配合容纳条形减振部件的优选实施例，其提供的优点是，避免了由粘合剂中的气体逸出造成的对玻璃衬底的敏感的表面的污染。减振部件的条形结构也将其与玻璃衬底的接触面减到了最小，且即使不使用粘合剂，也实现了将减振部件紧紧定位。
根据基于本发明的另一个实施例，将该容器设计为，使得两个横向侧面彼此之间的距离大于每个单个横向侧面在底部之上的高度。
该容器的这些尺寸使得玻璃衬底，或更一般地说，使得板状物体以其较长的一侧插入导向槽。换而言之，依据本发明的这种改进方案，玻璃衬底是以“横卧”状态运输的。这种措施有利于无污染无损伤地将玻璃衬底插入容器内以及将玻璃衬底取出到容器之外。而且，这种改进方案也起到了减少玻璃衬底的敏感的面与形成导向槽的第一脊之间的接触面的作用，这还进一步减少了在敏感的表面区域内发生可能损坏的危险和可能损坏的程度。
根据另一实施例，减振条包括聚四氟乙烯材料。
在实际测试中，已发现这种材料特别适合，因为它提供了所需的减振特性，且没有显示出有任何明显的气体逸出迹象。在几毫米厚度的尺度内，这种材料显示出一定的弹性。此外，还已知这种材料是一种抗磨材，有利于物体沿着其表面滑动，这样避免尖锐边缘导致的磨损。当使用这种材料时，在接触面区域内玻璃衬底的敏感的边缘发生机械损坏的危险也较小。
根据另一优选实施例，上部和下部以无损可拆分的方式彼此相连。
换而言之，根据此实施例，上部能够完全与下部分离。从而，玻璃衬底能够特别简单地插入容器或从容器中取出。特别是，由于这种措施，在自动包装操作中特别简单而无损地装填容器也成为了可能。
根据另一实施例，连接部件包括至少一个第一钩形部件和至少一个第二销轴形部件，它们共同形成一个插入式铰链，其中，这两个部件分别设置在上部和下部。
已经发现，当与敏感的玻璃衬底一起考虑容器的处理时，连接部件的这种插入式铰链的结构是一个特别有益的实施例。一方面，插入式铰链使上部能够从下部上完全分离，这提供了上述的优点。另一方面，特别是在只打开很短时间的时候，可仅将容器旋转打开。最后，在坠落试验中已经发现，插入式铰链对于容器在重冲击载荷下避免不希望有的打开特别有效。
根据另一实施例，设计至少一个钩形的第一部件，以便能够在大于135°打开角度的情况下通过平移运行从销轴形第二部件上分离。
还已经发现，这个插入式铰链的实施例特别有利于避免高冲击负载下容器的不希望有的打开。另一方面，超过135°的打开角度，优选地大约145°的打开角度，也很适合使上部从下部容易地分离。总而言之，此实施例从而为该新型容器提供了高度的操作便利。
根据另一实施例，设计至少一个钩形第一部件，朝向其末端部分圆锥形变细。
此实施例提供的优点是，当将钩形和销轴形部件配合在一起时，插入式铰链能够自动定心，因此成为自动定心的插入式铰链。从而，便于将上部和下部配合在一起，并因而便于关闭该容器，并能够仅仅用一只手来关闭该容器。
根据另一实施例，连接部件还包括具有闭合凸耳的锁定机构，该凸耳用于围绕位于第一容器外侧的锁定凸出件牢固地接合。
已经发现，这样的锁定机构与插入式铰链结合，对于避免容器在冲击载荷下不希望有的打开特别有效。而且，这样的闭合凸耳与上述插入式铰链相结合，非常利于操作。
根据另一衍变方案，在至少一个第二容器外侧上，不形成合适的锁定凸出件，且对下部进行进一步设计，从而能够在闭合凸耳放置在紧靠第二容器外侧的位置上接纳上部。
这个特别优选的实施例还起到改善新型容器的搬运装卸的作用。因此，通过此实施例，能够容易地将上部只是“宽松地”放置在下部上。因此，能够关闭容器而没有将其锁住。特别是，这种手段起到了保证操作者在取出单个玻璃衬底之后能够立即关闭容器的作用，这还减少了对敏感的玻璃衬底的不希望的污染。
此实施例在实际操作中，通常比较重要的是彼此根据对方来设计上部和下部，以便能够在至少两个不同的方向彼此合在一起。一方面，这包括在所有位置都提供了相应的对称性和/或合适的凹口，否则在将上部与下部合在一起时，凸出部件将会损坏。以下，将参考一示范性的实施例来说明该特别优选的简化。
根据本发明的另一实施例，容器由聚苯乙烯和/或均聚塑料制成。
已经发现，这些材料特别有利，因为他们趋向于仅仅逸出非常少量的气体。优选地，最多只采用少量的添加剂。通过化学处理对玻璃衬底的敏感的面造成不希望有的污染的危险也降低了。
根据另一实施例，第一个脊在它们远离底部的上面呈圆形。
特别地，这种手段起到有利于敏感的玻璃衬底插入导向槽的作用。发生损坏的危险进一步减小了。
应该理解，上述的以及以下将要说明的特征不仅用于已经给出的组合中，而是也能够用于其他组合，或者用于未超出本发明范围的任何组合。
本发明的优选实施例在附图中示出，并将在以下说明。在图中图1示出该新型容器的特别优选的实施例，其中，上部和下部彼此连接在一起，在打开状态下示出；图2示出图1的容器下部内的第一脊以及导向槽的局部放大图；图3示出在放置上部时图1中容器的侧视图；图4示出图1中容器的上部和下部的正视图；图5示出图1的上部和下部，其中上部已经旋转了180°；以及图6示出图5中容器的侧视图，其中，额外标明了接纳的玻璃衬底的位置。
具体实施例方式
新型容器的以下的说明和示例性实施例由标号10总体指出。容器10包含能够完全彼此分离的上部12和下部14，如下所示。在该容器的闭合状态下，上部12靠在下部14上。将被容纳的玻璃衬底，或更广义地说，板形物体，于此处以下述方式插入下部14。上部12作为某种顶部。
如图1所示，下部14包含两个横向侧面16、18，两个纵向侧面20、22以及一底部24。上述四个侧壁与底部结合，形成空腔26，用于接纳板形物体，特别是用于接纳表面功能化的玻璃衬底。为简便起见，以下仅涉及玻璃衬底。然而，应当指出，容器10的适用范围并不因此受到限制。相反，公开的优选容器10也能够用于接纳现有技术的显微镜载玻片，接纳完整的所谓生物芯片，或接纳并储存其它板形物体，其尺寸对应于现有技术的载玻片的尺寸。
在下部14的两个横向侧面16、18中的每一个上，都有一系列第一脊28，在其之间形成导向槽30。根据当前说明的优选的示例性实施例，第一脊28与各个横向侧面16、18一起整体地构成。换而言之，第一脊28在制造下部14的时候就已经在横向侧面16、18上形成。
每个导向槽30都用作分别接纳各个玻璃衬底，在图1中示例性地示出三个玻璃衬底。此处，其中一个玻璃被底由标号32指出。
如图1所示，横向侧面16、18之间的距离仅仅略大于要接纳的玻璃衬底32的长度。相反，每个导向槽30的深度小于玻璃衬底32的长度，即玻璃衬底32在其正面在导向槽30中仅凸出一个较小的边缘区域。这样的较小接触面有助于避免污染和损坏。
在下部14的底部24上，H形减振部件34位于玻璃衬底32之下。减振部件34包含两个减振条36、38，它们平行于横向侧面16、18延伸，跨越下部14的整个宽度，并由一连接条彼此相连。而且，两个减振条36、38直接延伸到与第一脊28相邻，从而将完整的减振部件34始终固定在规定的位置。在此，减振部件34为聚四氟乙烯材料，即，由特氟隆(Teflon)制成的条带。
在此，减振部件34只是简单地放置在下部14的底部24上，而无任何特殊的连接。然而，可选择地，减振部件34也可以机械地连接到底部24上。除此以外，也可以使用不同于此处优选的H形的其它形状，然而此处公开的形状在与玻璃衬底32的小接触面和简单定位之间作出了很好的兼顾。
标号40标出在下部14的底部24上延伸的标尺，该标尺大致在两个横向侧面16、18中间且与其平行。在该标尺上刻有数值，指出用于玻璃衬底32的各个支撑位置。因此，利用标尺40，能够比较简便地测得在下部14中接纳的玻璃衬底32的数目。在此处示出的例子中，将容器设计为能够容纳25个玻璃衬底。除此以外，如果必要，也可以提供更宽的容器用于接纳50、100甚至更多的玻璃衬底。然而，优选地，将容器10设计为能够容纳至少15个玻璃衬底，因为已经发现，对于这样的容器来说，这是在经济上合算的一个尺寸。
标号42和44标出形成在横向侧面16外侧的两个销轴形部件。另一方面，在相对的横向侧面18处形成有一个锁定凸出件46以及两个凹陷或凹口48、50。这些凹陷48、50的尺寸可以通过图4和图5中的下部14的两个正视图看到。
上部12包含四个侧壁56、58、60、62，当容器10关闭时，它们与下部14的两个横向侧面16、18以及纵向侧面20、22齐平。上部12的(内)表面由标号64标出并在容器关闭时平行于下部14的底部24延伸。因此，容器10在封闭状态下呈封闭的准双曲面(hypoid)形状。
标号66和68标出设置在侧壁58处向外凸出的两个钩形部件。钩形部件66、68与销轴形部件42、44一起在下部14形成两个插入式铰链，将在以下参考图3说明其功能。在此处示出的优选实施例中，两个钩形部件66、68中的每个都分别朝向其末端区域69圆锥地变细。这使得将插入式铰链配合在一起变得容易。
闭合凸耳70在相对侧壁56向外凸出，且设计该凸耳使得它能够牢固地将位于下部14的横向侧面18上的锁定凸出件46封闭。因而该闭合凸耳70和锁定凸出件46形成用于容器10的锁定机构。
根据本发明特别优选的特征，在上部12的内表面64处，总共四个第二脊72平行于侧壁56、58延伸(因此平行于下部的横向侧面16、18)。该四个第二脊72一共形成两对脊。每对脊都为减振条74、76形成一个压配合。在此，减振条74、76由与容器下部14中的减振部件34相同的材料制成。可选择地，也可以在没有减振条74、76的情况下使用容器10，在此情况下，由第二脊72限制玻璃衬底的“移动范围”。
在此处示出的优选实施例中，减振部件34的厚度和减振条74、76的厚度选择成使得当容器10关闭时，它们能够紧贴着玻璃衬底32的上下边缘。从而，将玻璃衬底32无间隙地固定在导向槽内部。于是，基本避免了任何不希望的材料磨损，特别是在第一脊28处。
现在，根据以下附图，首先说明优选的容器10的细节。在此，对于相同的部件使用如图1中的相同的附图标号。
在图2中，第一脊28的优选实施例在容器横向侧面16的内侧的(部分的)顶视图中示出。如图所示，每个脊28都具有呈向下圆形的顶侧82，这有利于玻璃衬底32插入导向槽30。而且，在插入期间发生损坏的危险也降低了。
脊28向下一直延伸到下部14的底部24。但是在顶端，脊28比高度H略矮，这也有利于插入玻璃衬底32。此处，两相邻脊28彼此之间的距离为1.4mm，该距离略大于欲接纳的玻璃衬底32的厚度。因此，基于根据本发明的该实施例，特别是通过使用减振条36、38，消除了存在于导向槽30内的横向间隙32。
在图3和图4中，用箭头指出了安全关闭容器10所需的步骤和动作方式。在第一步骤中，从上方，即，在箭头86的方向上，将上部12以及两个钩形部件66、68放置在下部14的销轴形部件42、44上。此处，上部12相对下部14旋转一个大约145°或以上的打开角。在将钩形部件66、68放置在销轴形部件42、44上之后，上部12能够沿箭头88所指的方向朝着下部14旋转。总体的动作方式在图4中由箭头90再次示出。
此外，从图3和图4的容器10的图示中可以看到，有四个凸起92位于下部14的下侧，即优选地位于下部14的四个(圆)角处。在上部12的上侧相应的位置上，设置凹口94，其尺寸使得凸起92能够精确地配合到其中。从而，能够将若干容器10特别稳定可靠地堆叠在一起。
而且，如图4所示，凹口96设置在下部14的锁定凸出件46的下方。此凹口使得在容器10关闭时，当闭合凸耳70以开口98封闭锁定凸出件46时，能够容易地将闭合凸耳70分离。从而便于将容器10打开。
在图5中，上部12相对于图4的位置旋转了180°。因此，闭合凸耳70位于后方而两个钩形部件66、68处于前面。凹口48、50构造成使得如果上部12以箭头100的方向置于下部14上，则它们能够接纳钩形部件66、68的凸出部分。由于下部14没有与横向侧面16上的锁定凸出件46相配合的锁定凸出件，因此以这种方式，能够简单地闭合容器10而没有锁定容器。从而，特别便于在每次取出玻璃衬底32之间的短时间内关闭容器10。
图6以侧视图示出与图5相同的动作方式。而且，在此示意性地画出了下部14内容纳的玻璃衬底32的位置。如图所示，玻璃衬底32靠着减振条36、38放置，并凸起到下部14的横向和纵向侧面16、18、20、22的外面，从而当容器关闭时，使第二脊72以及可能有的减振条74、76靠着玻璃衬底32的上边缘。
如图所示，特别是如图1和6所示，此处容器10具有与欲容纳的玻璃衬底32的大小精确匹配的内部尺寸。此处所示的容器10依照玻璃衬底32的标准格式构造，该标准格式为，从25×75.5×1mm到26×76×1.3mm。在此，外包装尺寸为90×80×30mm，且因此容器10用来最多容纳25块玻璃衬底32。
根据此处公开的结构的容器10已经成功通过了从四米高度处的坠落试验，即容器10在由此引起的冲击载荷下没有自己打开。而且，在取去上部12时，能够很容易地自动将玻璃衬底32插入和取下，这便于在高度洁净环境下自动处理玻璃衬底。由于使用了无气体逸出的材料，在本实施例中，使用的是有小部分添加剂的聚苯乙烯，且由于不用任何粘合剂安装特氟隆条，因此将表面功能化玻璃衬底能够在容器10内储存最多六个月而不导致任何明显的污染。而且，由于通过精确配合存储并对玻璃衬底32减振避免了任何的材料磨损，所以在运输和装卸容器10期间，也没有导致任何污染。
权利要求
1.一种用于存储和运输敏感的板状物体(32)的容器，特别是用于表面功能化玻璃衬底的容器，其具有通过连接部件(42、44、46、66、68、70)彼此相连的上部(12)和下部(14)；其中，下部(14)包含两个横向侧面(16、18)，两个纵向侧面(20、22)以及一底部(24)，它们共同封闭成用于在其中接纳板状物体(32)的空腔；其中，在每个横向侧面(16、18)上都形成一系列第一脊(28)，该第一脊在底部垂直延伸并形成多个用于板状物体(32)的导向槽(30)；其中，上部(12)包含当容器关闭时与底部平行的内表面(64)；其中，在内表面(64)形成至少一个凸出的第二脊(72)，该第二脊平行于两个横向侧面(16、18)延伸，横跨整个内表面(64)并从而限制板状物体在导向槽内部的活动。
2.根据权利要求1的容器，其特征在于，至少一对第二脊(72)形成在上部(12)的内表面(64)上，第二脊(72)形成压配合用于接纳平行于横向侧面(16、18)的第一减振条(74、76)；或者减振部件(34)位于下部(14)的底部(24)上，通过紧靠横向侧面(16、18)和纵向侧面(20、22)而定位减振部件(34)。
3.根据权利要求2的容器，其特征在于，减振部件(34)包含两个第二减振条(36、38)，该第二减振条沿着横向侧面(16、18)延伸且具有由纵向侧面(20、22)封闭的末端，两个第二减振条(36、38)通过至少一个连接条连接。
4.根据权利要求3的容器，其特征在于，减振部件(34)呈H形。
5.根据上述任何一项权利要求的容器，其特征在于，两个横向侧面(16、18)之间的距离(L)大于每个横向侧面(16、18)在底部(24)以上的高度(H)。
6.根据上述任何一项权利要求的容器，其特征在于，减振条(74、76)和减振部件(34)中至少之一包含聚四氟乙烯材料。
7.根据上述任何一项权利要求的容器，其特征在于，上部(12)和下部(14)彼此相连且能够以无损方式分离。
8.根据权利要求7的容器，其特征在于，连接部件(42、44、46、66、68、70)包括至少第一钩形部件(66、68)以及至少第二销轴形部件(42、44)，它们共同形成一个插入式铰链，其中，相应部件分别设置在上部(12)和下部(14)。
9.根据权利要求8的容器，其特征在于，钩形第一部件(66、68)构造成使其能够在超过135°的打开角的情况下通过平移与销轴形第二部件(42、44)分离。
10.根据权利要求8或9的容器，其特征在于，至少一个钩形第一部件(66、68)构造成向着其末端部分(69)圆锥地变细。
11.根据权利要求8、9或10的容器，其特征在于，连接部件(42、44、46、66、68、70)还包括具有闭合凸耳(70)的锁定机构，该锁定机构用于围绕位于第一容器外侧(18)的锁定凸出件牢固地接合。
12.根据权利要求11的容器，其特征在于，在至少一个第二容器外侧上，不包括任何合适的锁定凸出件，并且，下部(14)还构造成使其能够在闭合凸耳(70)靠在第二容器外侧的位置上接纳上部(12)。
13.根据上述任何一项权利要求的容器，其特征在于，其由聚苯乙烯和/或均聚塑料制成。
14.根据上述任何一项权利要求的容器，其特征在于，第一脊(28)在其远离底部的上侧(82)呈圆形。
15.根据权利要求1到14中任意一项的容器的用途，用于存储和/或运输表面功能化玻璃衬底、生物芯片和/或显微镜载玻片。
全文摘要
本发明涉及一种容器(10)，该容器用于接纳和运输敏感的板状物体(32)，特别是用于运输表面改性的玻璃衬底(32)。容器(10)包含一上部(12)以及一下部(14)。下部(14)包含两个横向侧面(16、18)，两个纵向侧面(20、22)以及一个底部(24)，它们共同围成用于接纳板状物体(32)的空间(26)。每个横向侧面(16、18)上，与底面垂直设置一系列第一脊(28)，形成用于板状物体(32)的多个导向槽(30)。上部(14)包含在容器(10)闭合时平行于底部(24)的内表面(64)。在内表面(64)上，设置有至少一个第二凸出脊(72)，平行于两个横向侧面(16、18)沿着整个内表面(64)延伸，从而限制板状物体(32)在导向槽(30)内的移动。
文档编号B65D43/16GK1500707SQ20031010454
公开日2004年6月2日 申请日期2003年10月30日 优先权日2002年10月30日
发明者罗兰·施纳贝尔, 安德烈亚斯·黑尔比希, 沃尔夫冈·哈尔滕施泰因, 亚斯 黑尔比希, 冈 哈尔滕施泰因, 罗兰 施纳贝尔 申请人:肖特玻璃公司