(57)【要約】  本発明は試料容器、とりわけマイクロ価プレートのシェーキング方法および、試料容器を保持する振動プレートと振動プレートの振動運動を生成するための励磁駆動を有するシェーカに関する。振動プレートは共振振動され、その際振動プレートは少なくとも４個の、複数の個別ばねからなるばね部材により耐振性に機器ベースと接合され振動平面に保持されていると好適である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料容器（２）を保持する振動プレート（３）と振動プレート（３）の振動運動を生成するための励磁駆動（４）を有する試料容器（２）、とりわけマイクロ価プレート用シェーカ（１）であって、振動プレート（３）が共振振動されることを特徴とする試料容器（２）用シェーカ（１）。
【請求項２】
振動プレート（３）と、それと接合された少なくとも一つのばね部材（５）が共振振動システムを形成することを特徴とする請求項１に記載のシェーカ。
【請求項３】
ばね部材（５）が振動プレート（３）の基本位置調整のために休止状態において定義された位置をとることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項４】
振動プレート（３）が少なくとも四個のばね部材（５，６，７，８）により機器ベース（９）と耐振性に接合され、振動平面に保持されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項５】
ばね部材（５，６，７，８）が少なくとも一つの個別ばね（１０）を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項６】
各ばね部材（５，６，７，８）が複数の個別ばね（１０，１１，１２，１３，１４）からなる少なくとも一つのばねアセンブリーを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項７】
個別ばね（１０，１１，１２，１３，１４）がそれぞれ棒ばねであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項８】
各ばね部材（５，６，７，８）が振動プレート（３）の方を向いた端部にプレート側台（１５）と、機器ベース（９）の方を向いた端部にベース側台（１６）を有し、その間に各少なくとも一つの個別ばね（１０，１１，１２，１３，１４）が保持されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項９】
プレート側台（１５）が振動プレート（３）と、ベース側台（１６）が機器ベース（９）とそれぞれ耐たわみ性に接合されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１０】
ばね部材（５，６，７，８）のプレート側台（１５）が振動プレート（３）と一体に接合されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１１】
プレート側台（１５）もベース側台（１６）もそれぞれ、少なくとも一つの個別ばね（１０，１１，１２，１３，１４）の耐たわみ性保持のための拡径したエッジ（１９，２０）を有する少なくとも一つの谷部（１７，１８）を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１２】
行程制限用に少なくとも一つのストッパー（２１）が少なくとも一つのばね部材（５，６，７，８）のプレート側台（１５）に定義された距離を置いて設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１３】
ストッパー（２１）が機器ベース（９）内のプレート側台（１５）を囲む谷部（２２）であることを特徴とする請求項１２に記載のシェーカ。
【請求項１４】
雑音除去用に減衰エレメント（２３）がストッパー（２１）と行程制限の役割を果たすプレート側台（１５）の間に設けられていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
シェーカ（１）が振動プレート（３）の振動挙動の制御用の、励磁駆動（４）と接合された制御装置（２４）を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１６】
励磁駆動（４）が磁気駆動であり、振動挙動の制御のために電流測定が行われることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１７】
機器ベース（９）に減衰装置（２５）が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載のシェーカ。
【請求項１８】
振動プレート（３）が共振振動され、所定時間共振振動に保持されることを特徴とする、振動プレート（３）上に設けられた試料容器（２）、とりわけマイクロ価プレートのシェーキング方法。
【請求項１９】
振動プレート（３）が水平振動平面に保持されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
振動プレート（３）の共振振動が、まず振動プレート（３）の振動周波数が一定振幅においては共振周波数が達成されるまで変化され、その後振幅が試料容器（２）の混合すべき充填と依存して所定の振幅値に設定されることにより設定されることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
励磁駆動（４）における電流測定により共振振動が検出されることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
振動プレート（３）の振動挙動が、自動的に共振周波数と振動振幅を振動プレート（３）のローディングに適合する制御装置（２４）により制御されることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
振動プレート（３）と接合された少なくとも一つのばね部材（５）が共振振動システムを形成し、その際、ばね部材（５）が振動プレート（３）の基本位置調整のため休止状態において常に定義された位置をとることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の試料容器用シェーカおよび請求項１８の上位概念に記載の試料容器のシェーキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かようなシェーカはとりわけ化学的、生物学的、あるいは薬学の試料を混合するために実験室で使われる。そのためには、混合成分が、試料容器、例えばマイクロ価プレートに充填され、試料容器キャリアテーブルとも呼ばれるシェーカの振動プレート上に設けられる。これは、その後混合成分を混合するために振動されるため、試料の混合成分が所望のやり方で配合され得る。
【０００３】
今日では、近代的実験室においては、唯一のプレートに多数の試料容器を有する標準化されたマイクロ価プレートを試料容器として使用するのが通常である。したがって、これらのマイクロ価プレートを使用することにより、シェーキング工程においては、一連の様々な試料あるいはいわゆるライブラリーを同時にシェークすることができる。これにより、一方においては、実験室の作業効率が改良され、他方、そもそも平行してあるいは、同時に検査され得る試料の数が所望のやり方で増大する。したがって、近代的実験室においては、マイクロ価プレート用シェーカはとりわけ、試料が例えばロボットにより自動化されて処理され得る、いわゆるハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）方法にとって必要とされる。
【０００４】
それに傑出して適合した通常のマイクロ価プレート用シェーカは、ＤＥ２００１８６３３Ｕ１（特許文献１）に開示された磁気駆動と自動振動プレート心出しつきシェーカである。この機器で非常に短時間で振動プレートの水平平面上の円形振動運動により試料を試料容器内で力強くかつ良好に十分にシェークし、その後再びスピーディーにストップし、定義された基本位置でロボットに適切に芯出しすることに成功する。
【０００５】
同時に分析可能なライブラリーのスループットとサイズを更に拡大するためには、昨今では今まで通常のサイズに対し更に小さくされた試料容器つきマイクロ価プレート用シェーカの需要が非常に増加した。
【特許文献１】独国特許出願公開第２００１８６３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の課題は、なるべく小さな試料容器またはなるべく小さな試料容器を多数有するマイクロ価プレートを使用できる上記様式の試料容器用シェーカおよび試料容器のシェーキング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は請求項１に記載の試料容器用シェーカおよび請求項１８に記載の方法により、振動プレートが共振振動されることにより解決される。本発明の更なる好適な実施形態は従属請求項に記載される。
【０００８】
つまり本発明は試料容器を保持する振動プレートおよび振動プレートの振動運動を発生させるための励磁駆動つき試料容器、とりわけマイクロ価プレート用の原則的には周知のシェーカに関するものである。シェーカにおいては通常、振動プレートを振動させるために電気駆動が使われ、しかしその際、原則的には他の駆動形式も使用され得る。周知の駆動は、アンバランス励磁機、圧電振動励磁機、水圧駆動または油圧駆動、あるいは磁気駆動を含み、その際、個々のあるいは、複数の駆動が機器ベースに設けられ、通常適したクラッチ手段を介して、振動プレートと振動プレートを振動できるように接合されている。シェーキング工程中、マイクロ価プレートの安全かつ位置安定した支承を達成するために、シェーカの振動プレート上には一般的に例えば可動位置決め材または溝または谷部といった保持装置が振動プレートに設けられ、振動プレートがシェーキング工程中のマイクロ価プレートを振動プレート上に位置保持する。
【０００９】
本発明は振動プレートの共振振動により非常に大きな重力加速の４０倍に達する加速力が達成され、これが試料容器内にある試料材に作用する利点がある。この高加速力は最短時間内に試料材内に高回転速度を発生されるため、その中に非常にスピーディーに渦が形成され、この渦が試料材の秀逸な十分な混合を産み出す。十分な混合のかように良好な効率により、非常に小さな試料容器を使うことが可能となる。試料容器内の渦の形成が試料容器の回転速度とサイズに依存するので、小さな容器サイズ、あるいは小さな直径は、大きい試料容器よりも高回転速度を必要とする。
【００１０】
振動プレートを共振振動へ励磁することにより、ウェルとも呼ばれる１５３６あるいはそれ以上の試料容器を有するマイクロ価プレートを数秒内に立派に十分混合できるようになる。その際角張った床面を有する試料容器が原則的に丸い試料容器より有利である。なぜなら、試料流体がコーナー部により強くからまり、それゆえより回転しやすく、したがってより速く渦を形成できるからである。
【００１１】
シェーカの好適な実施態様において、振動プレートと少なくとも一つのそれと接合したばね部材が共振振動システムを形成する。その際ばね部材のばねこわさが、ほぼシステムばねこわさに影響し、それにより、システムの固有周波数用領域を所定する。すると、そうして事実上生じるシステム固有周波数は、しかしながら移動質量、周波数、振幅といった振動システムの通常の振動パラメータおよび他の共振振動に影響を与えるパラメータに依存する。更に、振動プレートは専らばね部材によりキャリア、サポートされる。ばね部材をその自由端において変位することにより、更に振動プレートの行程を全方向に規定する。それにより、本発明は、ほんのわずかな部材しか必要でないという利点がある。
【００１２】
自動化された実験室で使われるシェーカは、試料容器がロボットの定義されたアクセス、例えばロボットグリッパによる備え付けと離脱を可能にする位置に確実に到達するように運動停止されなければならない。したがって好適な実施形態において、ばね部材は休止状態における振動プレートの基本位置の調整のために定義された位置をとる。その際、つまり、例えば共振振動システムの構成のために設けられたばね部材も休止状態の振動プレートの調節に使うことができる。この場合、つまり、そうでなくては振動プレートを所定の基本位置に整列するために必要とされてきた付加的な、原則的には振動により破壊可能な部材、例えばリセットピン、が不要になる。また、それ自体が元の場所に置かれるばね部材を構成することにより、従来技術においてよくある、駆動における複雑な制御機構が不要になり得る。なぜなら、振動プレートは出発位置に自然と戻り振動するばね部材により調節されるからである。
【００１３】
試料容器内の様々な合成製品を比較できるためには、振動プレート上の表面を介して適した鎖錠機構により固定された試料容器およびその中にある試料が水平平面上に同一振動運動を行うことが必然的に必要である。それゆえ、試料容器キャリアテーブルとも呼ばれる振動プレートの機器ベースに対するサポートに重要な意味がある。これにより、シェーキングプレートが並進運動のみを行うことが保証されなくてはならない。
【００１４】
したがって、振動プレートは少なくとも４部材により機器ベースと耐振性に接合し、振動平面に保持されると好適である。ここでは、長方形の振動プレートに好適には４つの最外エッジに設けられた４個のばね部材が振動プレートの通常はなるべく重く構成された機器ベースヘの連結を担う。かようにして、振動プレートの振動時に発生した力は、ばね部材を介して機器ベースに導入され、これにより収容される。同時にその４個のばね部材を介して振動プレートが、それにより定義された１振動平面、つまり、所定の二次元にのみ動けるように支承される。したがって振動プレートの通常は水平の構成においては、水平面上にある動きのみが可能となる。
【００１５】
本発明では、各ばね部材がすくなくとも一つの個別ばねを有する。その際、あらゆる通常のばね形状でよく、また、トルクばねも使用され得る。原則的には、あらゆる適合した材料、例えば、ばね鋼または永久弾性プラスチックからなる、例えば棒ばね、あるいは渦巻きばねといった全ての市販のばね実施形態が対象になり得る。
【００１６】
更なる実施形態では、各ばね部材が複数の個別ばねからなる少なくとも一つのばねアセンブリーを有し、その際個別ばねでは、棒ばねが好適である。個別の棒ばねは、共振振動による高負荷により比較的マッシーフでなくてはならない。しかし、これはまた、振動技術的諸理由により、個別ばねまたは棒ばねの長さがより大きいことを必要づけ、それにより、不所望なやり方でシェーカの建構高さが大きくなる。複数の比較的薄い個別ばね、または棒ばねを束ねることにより、全体として短めのばねを使用することができ、それにより、機器の高さを減らし、同時にばね部材の高耐久性に到達できる。更に、棒ばねをばねアセンブリー内に付加的補助手段なしに平行構成することにより、振動プレートが振動平面においてのみ動くことが保証される。
【００１７】
各ばね部材が振動プレートの方を向いたサイドにプレート側台を、そして、機器ベース側を向いたサイドにベース側台を有し、その間にそれぞれ少なくとも一つの個別ばねが保持されていると好適である。その際、これらの台は二つの機能を担っている。一つには、ベースまたは振動プレートからばねへの効果的力の導入の役割を果たし、他方、複数の個別ばねの構成において、つまり、ばねアセンブリーの形成において、束ね機能を担う。かようにして、端部で台に保持された個別ばねはそれぞれ他のばね端部に対し変位できず、結果としてばねアセンブリーの均一あるいは均質な振動特性が生じる。別の言い方をすれば、個別ばねに相応した全アセンブリーの均一な変形が可能になる。加えて、かようにして、ばね部材の取り扱いも全体として改良されるので、シェーカの製造とメンテナンスにおいて大きな利点がある。
【００１８】
その際、プレート側台が振動プレートと、そしてまた、ベース側台が機器ベースとそれぞれ耐たわみ性に接合されていると有利である。この結果、それ自体耐たわみ性に構成された台と協同で、機器ベースに対する振動プレートのとりわけ安定な振動挙動が生じる。
【００１９】
更にばね部材のプレート側台が振動プレートと一体に接合されていると好適である。その際一体とは、例えば、鋳造製造のように、唯一の製造工程で製造されるプレート側台と振動プレートの一部材からなる構成のことを指す。この結果、良好かつスピーディーに製造できる両パーツのとりわけ堅い接合が結果として生じる。
【００２０】
更なる実施形態においては、プレート側台もベース側台もそれぞれ、少なくとも一つの個別ばねを耐たわみ支承するための拡径したエッジを有する、それぞれ少なくとも一つの谷部を有する。その際谷部は、個別ばねを台内部に挟持する役割を果たし、その際、個別ばねは、付加的に谷部内に押下押圧、貼り合わせ、または溶接されることができる。谷部の拡径したエッジは、挟持部のばね棒の良好な変形可能性を確実にする。それにより、有効ばね長が変化せず、したがって個別ばねのばね特性も変化しない。
【００２１】
更に、行程制限のために少なくとも一つのストッパーが少なくとも一つのばね部材のプレート側台に定義された距離を置いて設けられると有利である。つまり、振動プレートの最大サイド変位、つまり行程は、プレート自体にではなく、ばね部材において制限される。これは、先行技術に対し、ばね部材の台がこの付加的課題を問題なく引き受けられるように十分安定しているから、機器ベースと行程制限のための振動プレートの間の場合によっては支障を起こしやすくもある付加的部材が要らなくなるという利点がある。
【００２２】
その際更なる実施態様ではストッパーがプレート側台を囲む機器ベースの谷部であるととりわけ有利である。それにより、どのみち既に存在している機器ベースのパーツは行程制限のために使うことができる。これにより、機器内に構築されるパーツの数が減る。機器ベースのこの谷部はどの方向にも同様に最大行程制限を行うべく円形に構成すると便利である。その際プレート側台は少なくとも谷部の領域に同様に円柱形の外形を有するべきである。すると、ばね部材台の谷部内に心出しされた構成では、両直径の差により、どの振動方向にも同様に最大行程が結果として生じる。
【００２３】
雑音除去のためにストッパーと行程制限に役立つプレート側台の間に減衰エレメントを設けるとよい。これにより、台をストッパーに打ち付けることにより発生する衝撃音が減り、衝撃による台への機械的作用も減る。つまり、それにより作業雑音が減る上、ベースの寿命と強度が改良される。
【００２４】
振動プレートの振動挙動の制御用の、励磁駆動と接合された制御装置を有するシェーカの実施態様がとりわけ好適である。この制御装置は機器の振動挙動をモニターし、駆動を自動的にまず共振振動が発生され、それからまさに所定期間の間均一に保たれるように制御する。その際、制御装置は試料容器の負荷に依存して、例えば変位の適した測定により振動プレートの振動挙動を検出し駆動を所望の振動が発生するように制御する。これにより、振動プレートの全体的に非常に安定した振動挙動につながり、エネルギーを節約もする。なぜなら、制御装置は共振振動中は駆動から原動力をもはやほとんど要求しないからである。更に、例えば、制御装置内に備えられた始動自動装置により振動運動開始時の試料材のあふれ出を振動プレートをソフトに動かすことにより防ぐことができる。
【００２５】
励磁駆動が磁気駆動であり、振動挙動の制御用に電流測定が行われると、とりわけ有利である。このとりわけ良好かつ精巧に制御可能な駆動形態においては、例えば４個の電磁石が円形に設けられ、交差の中心に可動に支承されたアンカを円形に駆動する。すると、ここでは、磁気強度を調整することにより、作動中に簡単に振幅も周波数も変更できる。その際、振動プレートの事実上の振動挙動の検出は例えば駆動電流の測定により行われる。そうしてとりわけ、しばしば振動に弱い付加測定手段をシェーカに複雑に構成しなくて済むことができる。
【００２６】
更なる実施形態においては、機器ベースに例えば減音のための減衰装置が設けられる。この際この減衰装置は泡立ち材マットなどであってよい。
【００２７】
上記課題は、方法においては、振動プレート上に設けられた試料容器、とりわけ、マイクロ価プレートのシェーキングのために振動プレートが共振振動され、所定期間共振振動に保持されることにより解決される。共振振動の発生により、試料容器は非常に強く加速される。これは、試料内のとりわけ強い乱れにつながり、その際この効果はここでは、同じ十分な混合品質と十分な混合時間において試料容器を小さめに構成するために使われる。
【００２８】
そのために振動プレートは水平振動平面に保持すると好適である。これはとりわけ、閉鎖されていない試料容器において好都合であるが、特定の試料材の十分な混合の際にも有利であることがわかり、加えて１平面においてのみ起こるから、より簡単にコントロールできる振動プレートの共振振動を結果として生じる。
【００２９】
振動プレートの共振振動をまず振動プレートの振動周波数を一定振幅で共振周波数が達成されるまで変化させ、その後振幅を試料容器の混合すべき充填に依存して所与の振幅値に調整することにより調整されると好適である。その際例えば質量測定により試料質量を十分な混合の前に検出し、それに依存して既に前定義して励磁駆動における振動パラメータを調整することができる。
【００３０】
加えて励磁駆動において電流測定することにより、共振振動が検出されると好適である。すると共振振動は電子式に非常にスピーディーかつ精密に、例えば電流最小値を測定することにより到達時に把握され得る。
【００３１】
振動プレートの振動挙動を、共振周波数と振動振幅を自動的に振動プレートのローディングに適合させる制御装置により制御することも有利である。これにより、手動で行うべき諸調整の手間が減り、ずっと高速かつ統一的振動生成につながる。
【００３２】
その際振動プレートと接合された少なくとも一つのばね部材が共振振動システムを形成し、その際ばね部材が休止状態の振動プレートの基本位置の調整のために常に定義された位置をとると、とりわけ好都合である。それにより、すでにばね部材のばねこわさにより振動システムの根本的振動挙動が前もって規定され、場合によっては他のこわさを有するばね部材と交換することにより、スピーディーかつ簡単に変化させることが可能である。これは、例えばシェークするべき試料量が大きな帯域であるシェーキング時に好都合であり得る。また、ばね部材により振動プレートの、試料容器の自動ローディングのために必須な基本位置への自動フィードバックが結果として生じる。そうして、本来は特定の振動特性に到達するために使用されたばね部材は、結果として基本位置調整用の付加的部材なしで済むことにつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下本発明を図面の実施例を参照して詳述する。
【００３４】
図１はマイクロ価プレート形の試料容器用シェーカ１の第一の実施例の三次元図を示す。機器１は機器ベース９の上に設けられた振動プレート３を有する。振動プレート３の上にはここでは図示されない長方形のマイクロ価プレートの支承用に８個の位置決め材２７が設けられ、そのうち２つずつがマイクロ価プレートを４コーナーに保持すべく互いに直角に設けられている。
【００３５】
シェーカ１には図２と図３に見られるように、振動プレート３の下部に４個のばね部材５，６，７，８が耐振動に振動プレート３とともに共振振動システムを形成すべく設けられている。したがってこの質量−ばねシステムでは振動プレートはばね部材５，６，７，８を介して比較的重く構成された機器ベース９に弾性的に接合されている。シェーカ１がベースでずり落ちことを防ぐために、その際機器ベース９の下部に滑り止めのゴム脚３０が設けられている。しかし、機器プレートがベースに例えばねじや接着剤で固定されている解決法も考えられ得る。
【００３６】
４個のばね部材が振動プレート３を水平振動平面に保持する結果、振動プレート３はこの平面内においてのみ移動できる。この効果はばね部材５，６，７，８がそれぞれ５個の互いに平行に設けらればね鋼から成る棒ばね１０，１１，１２，１３および１４から成るばねアセンブリーを有し、棒ばね１０，１１，１２，１３，１４は長手方向にさして変形しないことにより結果として生じる。円筒形に丸い棒ばねは、その振動方向において同じばね定数、ばねこわさ、および全体として少ない減衰特性を有する。
【００３７】
図３からわかるように、４個のばね部材５，６，７，８は振動プレート３とそれぞれプレート側台１５を介して接合されている。４個のばね部材５，６，７，８は他方の端部にそれぞれベース側台１６を有し、それらによりばね部材５，６，７，８が機器ベース９に固定される。ここに示された台１５または１６においては、個々の棒ばね１０，１１，１２，１３，１４が耐たわみ性に保持される耐たわみ性のマッシーフに構成された金属体が対象となる。
【００３８】
プレート側台１５もベース側台１６もそれぞれ円柱形に構成され、その際プレート側台１５はベース側台１４より小さい外径を有する。ばね部材５，６，７，８は同様に円柱形の谷部２０に嵌め込まれ、谷部２０が機器ベース９のハウジング３１に形成されている。
【００３９】
ばね部材５，６，７，８の機器ベース９への耐たわみ性固定のためには谷部２０はまさにベース側台１６の幅を有し、その結果これは機器ベース９に対し回転してずれることはあり得ない。ベース側台１６はその下面にそれぞれ４個のねじ孔３３を有する。これらを介してベース側台１６は、それぞれ４個の詳述されないねじで機器ベース９にねじ留めされる。
【００４０】
それに対してより細めに構成され、鋳合わせられているため振動プレート３と一体に接合されたプレート側台１５により振動プレート３がクラッチ棒３４を介して励磁駆動４により水平方向に行ったり来たり動けるようになる。振動プレート３の最大行程は谷部２０のそれを通した直径とプレート側台１５の間の距離から結果として生じる。それによりばね部材５，６，７，８は振動プレート３の行程制限の役割を果たす。プレート側台１５をストッパー２１に打ち付けることの減衰のためには例えばゴムからなる環状減衰エレメントがストッパー２１に埋め込まれ、その際減衰エレメント２３を台１５に固定することもまた可能である。
【００４１】
ばね部材５，６，７，８の台１５，１６は一方では個々のばね棒１０，１１，１２，１３，１４をこれらが唯一のばねのようにともに変形するように相互に接合する。他方、台１５，１６は例えば遠心力のような振動力の振動プレート３からばね部材５，６，７，８への伝達およびばね部材５，６，７，８から機器ベース９への伝達を有効に行うために役に立つ。そのためには図３に示されたように、ばね棒１０，１１，１２，１３，１４が少なくともベース側台１６の全高さを介して谷部１８にそれぞれ台１５，１６により嵌め込まれ谷部１７，１８にベース１５，１６により確固に押下押圧されている。ばね部材５の図４に示された実施例においては谷部１７，１８が台１５，１６を完全には貫通せず、ブシュ形状に形成されている。谷部１７，１８の外部エッジはそれぞれ円錐状に拡径されたエッジ３２を有し、エッジ３２はばね棒と各台１６の間の過渡領域に共振作動における定義された変位を許可するためのものである。
【００４２】
対向側にはプレート側台１３が振動プレート３と一体に接合されている。振動プレート３の図１と図３に示された実施形態においては、圧縮鋳造部が扱われており、その結果プレート側台１５が補強部材３５とクラッチ部３４のためのクラッチ収容部３６とともに一体に製造された。
【００４３】
台１５，１６のまげ剛性の構成と固定により、ばね棒１０，１１，１２，１３，１４と台１５，１６間にとりわけ良好な力の伝達が結果として生じるため、振動の際Ｓ型の変形フィギュアが個々のばね内部で形成され、その際ばね棒１０，１１，１２，１３，１４の端部片が振動平面に直交して台内部に合流する。別の言い方をすれば、ばね部材５，６，７，８の台１３，１４を介してばねのトルクがそれぞれ境を接する部材に伝達され得る。これは、振動平面における振動プレート３のとりわけ安定した振動挙動につながる。
【００４４】
更に図２からわかるように、励磁駆動４には制御装置２４があり、それは励磁駆動４を振動プレート３がちょうど共振振動状態におかれそこに保持されるように制御する。その際制御装置２４は共振時、特性大きさを有する駆動４の電流を測定し、そこから振動プレート３の振動挙動を検出する。
【００４５】
機器ベース９の下部には、減衰装置２２が泡立ち材からなるダンピングマットの形状で設けられ、それは減音の役割を果たす。適した実施形態においては、減衰装置２２はシェーカ１用の振動減衰かつ滑りとめの下地としても役立つことができる。
【００４６】
振動プレート３上に設けられたマイクロ価プレート２の本来のシェーキングは、振動プレートが励磁駆動４により振動プレート３と係合するクラッチ部３４を介し、正弦波振動および余弦波振動の重畳により円形運動または楕円運動状態におかれることにより行われる。その際、ばね部材５，６，７，８が振動プレート３を水平振動平面に拘束し、平面方向にそれぞれ屈する。振動プレート３において、４０倍の重力加速で共振振動に到達すると、約６０ｇの重さの振動プレート３からばねアセンブリー５，６，７，８につき１ｋｇのローディング値が生成される。
【００４７】
振動プレート３に共振振動を達成するためには、まず制御装置２４により駆動４が行程とも呼ぶことができる、最初はわずかな振幅、あるいは、振動プレート３の変位で、振動プレート３の周波数、つまり、単位時間あたりの行ったり来たり運動の数をゆっくり増大させ、やがては制御装置２４が駆動４における電流測定により振動プレート３が共振振動していることを確認するに至るよう制御される。周波数は別の言い方をすれば、ちらつきにより検出される。共振振動の規定はまた、励磁駆動のインピーダンスがつまり変化し、その際振動プレート３が共振振動すると電流が励磁駆動４に共振振動が到達されたとき低下するという効果を利用することにより行われる。この電流変化は制御装置２４により適した測定手段により検出され、それが励磁駆動４の原動力を振動プレート３が例えば数秒といった規定された期間まさにまだ共振振動に保持されるよう制御するように処理する。すると、その後は振動の振幅は事前に規定された値にまで上昇される。
【００４８】
この振幅値はマイクロ価プレート２の充填を考慮して選択される。したがって大きめのローディングの場合は少なめの振幅、小さめのローディングの場合は高めの振幅が選択可能である。原則的には試料材は試料ボックスからあふれ出るべきでないから、これが振幅の上限を意味する。他方、できるだけ短い混合時間で試料容器２内での試料材の効果的な混合が達成されるべきであり、したがってここから振幅の下限が結果として生じる。振幅の調整の際、周波数における変化が発生し得るため、制御装置は振動の振幅と周波数を一歩一歩所定値に適合させる。
【００４９】
すると共振周波数でのシェーキングの際とりわけ角張った試料容器２ないしウェル２６内において高速に乱れが生じ、それにより試料流体が波として変位される。すると重くて緩慢に振動している固体ないし粒子が流体と良好に混合される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】試料容器用シェーカの空間図。
【図２】図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿ったシェーカの横断面図。
【図３】４個のばね部材を備え付けた振動プレートを下部から見た空間図。
【図４】ばね部材の切断図。
【符号の説明】
【００５１】
１…試料容器用シェーカ、２…マイクロ価プレート、２…試料容器、３…振動プレート、４…励磁駆動、５，６…アセンブリー、９…機器ベース、１３…プレート側台、１４
…ベース側台、１５…プレート側台、１６…ベース側台、１８…谷部、２０…谷部、２１…ストッパー、２２…減衰装置、２３…減衰エレメント、２４…制御装置、３０…ゴム脚、３１…ハウジング、３２…エッジ、３３…孔、３４…クラッチ棒、３４…クラッチ部、３５…補強部材、３６…クラッチ収容部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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