AT392363B - Eingabevorrichtung zum einbringen fluessiger oder gasfoermiger medien - Google Patents

Description

AT 392 363 B

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung zum Einbringen flüssiger oder gasförmiger Medien in den Analysenweg eines Analysengerätes mit einem Eingabeelement, welches aus einer Grundposition in zumindest eine Probeneingabeposition bringbar ist, bei der zur Eingabe von Serienproben ein die zu untersuchenden Proben tragender automatischer Probenwechsler, der einen an treibbaren Probenteller aufweist, welcher an seinem Umfang 5 Küvetten für die Proben aufweist, vorgesehen ist, welcher in einer im wesentlichen normal zur Achse einer Eingabeöffnung gerichteten Bewegung die Proben an das von der Eingabeöffnung abgehobene Eingabeelement heranführt, wobei das Eingabeelement zwischen der Eingabeposition für Serienproben, in welcher das Eingabeelement mit einer Probe des Probenwechslers in Kontakt steht, und der Grundposition parallel zur Achse der Eingabeöffnung verschiebbar ist. 10 Eine Eingäbevomchtung der eingangs erwähnten Art wurde durch die DE-OS 20 65169 bekannt Bei dieser bekannten Einrichtung ist ein durch gelochte Scheiben gebildeter Probenwechsler vorgesehen, der mit einem zwischen einer Eingabeposition und einer Grundposition verschiebbaren Eingäbeelement ausgestattet ist Bei dieser bekannten Lösung ergibt sich allerdings der Nachteil, daß diese Vorrichtung keinerlei Vorkehrungen für Einzelproben aufweist. Außerdem ist bei dieser Einrichtung ein einen geschlossenen Umfang aufweisender 15 Probenteller vorgesehen, sodaß das Eingabeelement lediglich in die Küvetten eintauchen kann.

Dadurch »gibt sich noch der Nachteil, daß die Eingabeeinrichtung zwischen dem Eintauchen in die einzelnen Proben nicht oder nur schwer gereinigt werden kann und daher eine gegenseitige Beeinflussung der Proben nicht ausschließbar ist

Eine weitere Eingabevorrichtung ist aus der AT-PS 381794 bekannt Diese Eingabevorrichtung besteht hier 20 aus einem aus einer Grundposition in eine Eingabeposition für Einzelproben verschwenkbaren Eingabeelement in der Form einer durch einen Hebelmechanismus verstellbaren Hohlnadel, welche in der Grundposition mit einer trichterförmigen Eingabeöffnung zusammenwirkt. Durch die Ermöglichung der Zufuhr der Standard- bzw. Reinigungsmedien, sowie auch ggf. von Luft zur Trocknung des Probenweges über die Eingabeöffnung in das in der Grundposition befindliche Eingabeelement ist ein sehr einfach» Aufbau des Analysengerätes gegeben, bei 25 dem beispielsweise im tatsächlich von der Probe zurückzulegenden Analysenweg ab d» Eingabeöffnung kein»lei

Ventile oder sonstige Absperrorgane mehr notwendig sind. Nur zur Probenaufnahme ist eine Trennung des dichten Zusammenwirkens zwischen Eingabeelement und trichterförmiger Eingabeöfihung und ein Ausschwenken des Eingabeelementes zur Probenaufnahme erforderlich; in allen anderen Betriebzuständen des Analysengerätes ist der Medienweg zwischen den einzelnen Zufuhrbehältem und dem Abfallbehälter fest vorgegeben und 30 abgeschlossen, wobei die Steuerung des jeweiligen tatsächlich in den Analysenweg eingebrachten Mediums nur über drei Ventile erfolgt

Nachteilig bei der bekannten Eingabevorrichtung ist lediglich der von Hand zu bedienende, relativ komplizierte Hebelmechanismus, welcher das Eingabeelement von der Grundposition in die Eingabeposition bringt wodurch eine automatische Zufuhr von Serienproben nicht oder nur konstruktiv aufwendig durchführbar 35 ist.

Weiters ist aus d» AT-PS 377 366 ein Analysengerät mit einer Eingabevorrichtung bekannt, welche sowohl über eine Einzelproben- als auch über eine Serienproben-Eingabeeinheit verfügt Nachteilig»weise liegt jedoch hi» nicht ein einzelnes Eingabeelement für alle einzubringenden Medien vor, sondern zwei, wobei d» Weg d» einzelnen Medien zum Analysenweg des Analysengerätes unterschiedlich ist was neben einem komplizi»ten 40 Aufbau auch zu Meßfehlern aufgrund ungleicher Meßbedingungen führen kann.

Ausgehend von ein» Eingabevorrichtung für flüssige und gasförmige Proben der eingangs genannten Art, besteht die Aufgabe der Erfindung im wesentlichen darin, eine Eingabevorrichtung vorzuschlagen, bei welch» neben der Eingabe von Serienproben auch die Eingabe von Einzelproben auf konstruktiv einfache Weise möglich ist. 45 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Probenteller üb» einen Schrittmotor, ggf. unter Zwischenschaltung eines Schneckengetriebes, antreibbar ist und an seinem Umfang zwischen den Küvetten Aussparungen aufweist durch welche das Eingabeelement automatisch von d» Eingabeposition für Serienproben in die Grundposition führbar ist und in bekannter Weise mit einer Eingabeöffnung für Eich- oder Reinigungsmedien in Kontakt kommt und daß eine weitere Eingabeposition für Einzelproben vorgesehen ist. 50 Die nach jed» Küvette angeordnete Aussparung, beispielsweise eine Bohrung oder eine Einbuchtung, ermöglicht es, nach rotatorischer Weiterbewegung des Probenwechslers, das Eingäbeelement in eine Entnahmeposition von Eich- und Reinigungsmedien zu bringen. Der gewünschte Bewegungsablauf läßt sich z. B. dadurch realisieren, daß das Eingabeelement an einer über eine Umlenkrolle geführten, antreibbaren Kette befestigt ist durch welche das Eingabeelement parallel zur Achse der Eingabeöffnung aus der Grundposition in eine Eingabeposition für 55 Serienproben angehoben werden kann. Dabei befindet sich die Befestigungsstelle des Eingabeelementes an d» Kette im B»eich vor der Umlenkrolle. Bei Weiterbewegung wird das Eingabeelement in eine Eingabeposition für Einzelproben ausgeschwenkt sobald die Befestigungsstelle mit d» Kette üb» die Umlenkrolle läuft.

Es sind jedoch auch andere Bewegungsabläufe des Eingabeelementes denkbar, solange diese automatisch ablaufen und nach Aufnahme der Probe durch eine Aussparung im Probenwechsler in eine Grundposition zur 60 Aufnahme von Eich- und Reinigungsmedien gelangen können.

In einer Weiterbildung d» Erfindung ist vorgesehen, daß am Gehäuse des Probenwechsl»s zur Erfassung der Position des Probentellers eine Positionserkennungseinrichtung angeordnet ist welche Hallsensoren umfaßt die -2-

AT 392 363 B mit einem im Probenteller befindlichen Magneten Zusammenwirken. Zur Erkennung der Position des in mehreren Position»! auf seine Auflage absetzbaren Probentellers, bzw. zur Zuordnung des jeweilig»! Meßergebnisses auf eine bestimmte Küvette bzw. Probe sind hi» Hallsensoren und am Probenteller angebrachte Permanentmajpieten vorgesehen; die Zuordnung kann jedoch auch prinzipiell anders, beispielsweise mittels elektrooptischer Vorrichtungen erfolgen. Zur genauen Positionierung des Eingabeelementes gegenüber jeder Probe des Probenwechslers ist an der Achse des Probentellers eine Schlitzscheibe befestigt, welche mit einer Lichtschranke, beispielsweise einer Gabellichtschranke, in Verbindung steht Ober die Signale dieser Einrichtung wird der Schrittmotor rechnergesteuert

Zur besseren Wartung bzw. Pflege der Eingabevorrichtung ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Probenwechsler mittels einer einen Arretierhebel auf weisenden Kupplung lösbar am Gehäuse der Eingabevorrichtung befestigt ist und das Eingabeelement, vorzugsweise eine Hohlnadel, in Bezug auf die Achse der Küvette zentriert ist

Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Verarbeitung der Signale der Positionserkennungseinrichtung des Probenwechslers und zur Steuerung des Schrittmotors des Probentellers sowie ggf. zur Steuerung des Eingabeelementes eine elektronische Steuerungs- und Überwachungseinheit vorhanden ist, die geschützt im Gehäuse unter dem Probenteller angeordnet ist Damit ergibt sich eine vollautomatische Probeneingabe sowohl für Serienproben als auch für Einzelproben, wobei zur Bedienung lediglich über ein Tastenfeld eingebbare Ja-Nein-Entscheidungen notwendig sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung, Fig. 2 eine andere Seitenansicht mit abgenommenem Probenwechsler, Fig. 3 und 4 den Probenwechsler der Eingabevorrichtung im Detail, teilweise geschnitten nach den Linien (ΙΙΙ·ΠΙ) bzw. (IV-IV) in den Fig. 3 und 4, sowie Fig. 5 und 6 eine Ausführungsvariante des Probentellers des Probenwechslers nach Fig. 3 und 4.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsvariante einer Eingabevorrichtung (1) weist ein Gehäuse (2) auf, in welchem ein antreibbares Band (5) üb» eine Umlenkrolle (6) und die Rolle (7) eines Kettenspanners (8) geführt wird. Das über die Umlenkrolle (8) antreibbare Band (5) ist hier durch eine Kette (9) realisiert, in welch» das Eingabeelement (10), bestehend aus einem Nadelhalter (11) und damit verschraubbarer Hohlnadel (12) befestigt ist. Der Nadelhalter (11) ist auf der Kette (9) durch Kettenstifte (13) fixiert, wobei die Ketten stifte (13) in einer Kulisse des Gehäuses (2), beispielsweise durch hier nicht weit» dargestellte Nuten, im Gehäuse (2) geführt werden.

In seiner Grundposition (14) steht die Hohlnadel (12) des Eingabeelementes (10) in dichtem Kontakt mit der Eingabeöffnung (15) eines Mündungsteiles (16), an dessen der Eingabeöffnung (15) gegenüberliegenden Seite über die Zuleitung (17) die Zufuhr d» Eich- und Reinigungsmedien in d» bereits in d» AT-PS 381794 beschriebenen Weise üb» in Fließrichtung der Medien vor dem Eingabeelement (10) angebrachte Ventile ein» Ventileinheit erfolgt. An die Hohlnadel (12) schließt ein in den nicht dargestellten Analysenweg eines Analysengerätes führender beweglicher Kanal (22) mit einem optischen Flüssigkeitssensor (23) an.

Durch die über einen Riemen (24) und eine Riemenscheibe (25) in Pfeilrichtung (26) von einem Schrittmotor (27) angetriebene Kette (9) wird die Hohlnadel (12) des Eingabeelementes (10) zunächst parallel zur Achse (15') der Eingabeöffnung (15) aus d» Grundposition (14) angehoben, wonach der Nadelhalter (11) schließlich die Umlenkrolle (6) erreicht und von dies» in eine kreisabschnittförmige Bahn gelenkt wird, wodurch die Hohlnadel in eine Eingabeposition (28) für Einzelproben aus dem Gehäuse (2) ausschwenkt. Der durch einen Anschlag begrenzte Schwenkbereich umfaßt 90°. In der Eingabeposition (28) für Einzelprob»i können dem Eingabeelement (10) Prob»i in beliebigen Eingabegefäßen (29) zugeführt w»den.

Ein automatischer Probenwechsl» (30) wird üb» eine Kupplung (31) mit einem Arretierhebel (32) über in Bohrungen (42) des Gehäuses (2) der Eingabevorrichtung einführbare Stifte (43) des Probenwechslers (30) zentri»t und befestigt. Der Probentell» (33) des Probenwechslers (30), welcher an seinem Umfang Küvetten (34) mit den zu messenden Proben trägt, ragt in den Bereich zwischen Mündungsteil (16) bzw. dessen Träger (40) und einem am Gehäuse angeordneten Nadelschutz (41), in den Weg der Hohlnadel (12), sodaß diese parallel zur Achse (15') der Eingabeöffnung (15) in die einzelnen Küvetten (34) zur Probenaufnahme eingetaucht w»den kann. Das Eingabeelement befind» sich dabei in d» Eingabeposition (35) für Serienproben.

Die Eingabevorrichtung (1) weist weiters eine Positionskontrolle (36) auf, welche beispielsweise aus am Gehäuse (2) angebrachten, hier nicht weiter dargestellten Hallsensoren besteht, die mit einem Magneten (38) am Eingabeelement (10), beispielsweise am Nadelhalter (11) der Hohlnadel (12) Zusammenwirken. Überdies ist zur Steuerung des Schrittmotors (27) und zur Bearbeitung der Signale der Positionskontrolle (36) eine elektronische Steuerungs- und Überwachungseinheit (39) vorgesehen.

In den Fig. 3 und 4 ist der Probenwechsler (30) im Detail dargestellt, wobei in Fig. 4 die Position der außerhalb der Schnittebene liegenden Küvetten (34) des Probentellers (33) strichpunktiert eingezeichnet sind. Deutlich sichtbar sind am Umfang (49) des Probentellers (33) angeordnete Aussparungen (44) zwischen den einzelnen Küvetten (34), durch welche das hi» durch die Linie (45) angedeutete Eingabeelement aus der aus Fig. 1 ersichtlichen Eingabeposition (35) für Serienproben in die Grundposition (14) (Fig. 2) gelangt

Der Probenteller (33) wird mit seiner Achse (47) von einem Schrittmotor (46) unter Zwischenschaltung eines selbsthemmenden Schneckengetriebes (48) angetrieben, sodaß die einzeln»! Proben in den Küvetten (34) -3-

Claims (4)

1. AT 392 363 B unter die Hohlnadel (12) des Eingabeelementes (10) gelangen. Der Probenwechsler (30) der Eingabevorrichtung weist auch eine Positionserkennungseinrichtung (50) auf, welche einen am Gehäuse (51) des Probenwechslers (30) angeordneten Hallsensor (37) und einen am Probenteller (33) befestigten - auch in Fig. 6 dargestellten - Magneten (52) umfaßt Damit wird die Stellung 5 des in mehreren Positionen auf den Probenwechsler absetzbaren Probentellers (33) erfaßt, sowie die Probennummer jeder Küvette (34) dem jeweiligen Meßergebnis des der Eingabevorrichtung nachgeschalteten Analysengerätes zugeordnet. Die genaue Positionierung des Probentellers (33) erfolgt über eine mit der Achse (47) drehfest verbundene Scheibe (53), welche Schlitze (54) aufweist, die von einer Lichtschranke (55), beispielsweise einer Gabellichtschranke, abgetastet werden. 10 Uber eine elektronische Steuerungs- und Überwachungseinheit (56) wird der Schrittmotor (46) mittels der Signale aus der Positionserkennungseinrichtung (50) rechnergesteuert Es ist durchaus möglich, daß von der Einheit (56) auch die Steuerung des Eingabeelementes (10) übernommen wird, bzw. die Befehle der Steuerungsund Überwachungseinheit (39) für das Eingabeelement (10) von der Überwachungseinheit (56) koordiniert werden. 15 Die gesamte Antriebseinheit ist zum Schutz der darin enthaltenen Steuerungs- und Überwachungseinheit (56) durch das Gehäuse (51) flüssigkeitsdicht abgedeckt Der automatische Probenwechsler (30) ist als eigenständige Einheit zu betrachten und kann nach Lösen des Arretierhebels (32) vom Eingabeelement getrennt werden. Fig. 5 und 6 zeigen schließlich einen Probenteller (33) mit achtzehn Bohrungen (57) zur Aufnahme der 20 Küvetten (34) und dazwischen angeordneten Aussparungen (44). Im Zentrum des Probentellers, welcher beispielsweise als Metall- oder Plastikgußteil ausgeführt sein kann, befindet sich ein Griffteil (58) zum Abheben bzw. Auswechseln der Küvetten (34). Im Griffteil (58) ist ein Magnet (59) zur magnetischen Fixierung des Probentellers (33) am Pröbenwechsler (30) vorgesehen, wobei natürlich auch Schraub- oder Steckverbindungen zur Befestigung des Probentellers möglich sind. Etwa auf halber radialer Entfernung von der Achse (60) des 25 Probentellers (33) befindet sich der Magnet (51) der Positionserkennungseinrichtung (50). 30 PATENTANSPRÜCHE 35 1. Eingabevorrichtung zum Einbringen flüssiger oder gasförmiger Medien in den Analysenweg eines Analysengerätes mit einem Eingabeelement, welches aus einer Grundposition in zumindest eine Probeneingabeposition bringbar ist, bei der zur Eingabe von Serienproben ein die zu untersuchenden Proben 40 tragender automatischer Probenwechsler, der einen antreibbaren Probenteller aufweist, welcher an seinem Umfang Küvetten für die Proben aufweist, vorgesehen ist, welcher in einer im wesentlichen normal zur Achse einer Eingabeöffnung gerichteten Bewegung die Proben an das von der Eingabeöffnung abgehobene Eingabeelement heranführt, wobei das Eingabeelement zwischen der Eingabeposition für Serienproben, in welcher das Eingabeelement mit ein« Probe des Probenwechslers in Kontakt steht, und der Grundposition parallel zur Achse 45 der Eingabeöffnung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenteller (33) über einen Schrittmotor (46), ggf. unter Zwischenschaltung eines Schneckengetriebes (48), antreibbar ist und an seinem Umfang (49) zwischen den Küvetten (34) Aussparungen (44) aufweist, durch welche das Eingabeelement (10) automatisch von der Eingabeposition (35) für Serienproben in die Grundposition (14) führbar ist und in bekannter Weise mit ein« Eingabeöffnung (15) für Eich· oder Reinigungsmedien in Kontakt kommt, und daß 50 eine weitere Eingabeposition (28) für Einzelproben vorgesehen ist.
2. 2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (51) des Probenwechslers (30) zur Erfassung der Position des Probentellers (33) eine Positionserkennungseinrichtung (50) angeordnet ist, welche Hallsensoren (37) umfaßt, die mit einem im Probenteller (33) befindlichen 55 Magneten (52) Zusammenwirken.
3. 3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenwechsler (30) mittels einer einen Arretierhebel (32) aufweisenden Kupplung (31) lösbar am Gehäuse (2) der Eingabevorrichtung befestigt ist und das Eingabeelement (10), vorzugsweise eine Hohlnadel (12), in Bezug auf 60 die Achse d« Küvette (34) zentri«t ist • 4- AT 392 363 B
4. 4. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verarbeitung der Signale der Positionserkennungseinrichtung (50) des Probenwechslers (30) und zur Steuerung des Schrittmotors (46) des Probentellers (33) sowie ggf. zur Steuerung des Eingabeelementes (10) eine elektronische Steuerungsund Überwachungseinheit (56) vorhanden ist, die geschützt im Gehäuse unter dem Probenteller (33) angeordnet 5 ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -5-