DE2358298B2

DE2358298B2 -

Info

Publication number: DE2358298B2
Application number: DE2358298A
Authority: DE
Inventors: John Ake Taeby Widen (Schweden)
Original assignee: AUTO CHEM INSTRUMENT LIDINGOE (SCHWEDEN) AB
Current assignee: AUTO CHEM INSTRUMENT LIDINGOE (SCHWEDEN) AB
Priority date: 1972-11-23
Filing date: 1973-11-22
Publication date: 1975-11-27
Also published as: SE377923B; GB1417909A; US3883306A; IT999476B; FR2208536A5; DE2358298A1; JPS5912992B2; JPS4997687A

Description

F i g. 5 einen gegenüber den vorhergehenden Darstellungen abgeänderten Probenbenälter-Träger in einer schematisch gehaltenen Draufsicht.

Jeder der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Probenbehälter-Träger 1 kann vier Probenbehälter 2 tragen, die in F i g. 1 mit a, b, c und d bezeichnet und vom Probenbehälter-Träger entlang einem Kreis dich', aufeinanderfolgend aufgenommen sind.

Der entlang einer rechteckigen Förderbahn verlaufende Förderweg 3 ist in F i g. 1 gestrichelt angedeutet, wobei die Förderrichtung durch Pfeile kenntlich gemacht ist, so daß die in F i g. 1 lediglich durch jeweils eine quadratische Unifangslinie angedeuteten Probenbehälter-Träger 1 nach einer bestimmten Umlaufzeit jeweils wieder zu einer bestimmten Ausgangssteile zurückkehren.

Befindet sich ein Probenbehälter-Träger 1 an der Stelle 1. dann wird Probeflüssigkeit oder ein Reagens mittels einer Zuführungsvorrichtung 4 zu einem oder mehreren der Probenbehälter a, b, c und rf dieses Probenbehälter-Trägers 1 zugeführt. Die Zuführungsvurrichtung 4 kann beispielsweise an Pumpen angeschlossene Pipetten oder andere bekannte Einrichtungen aufweisen und durch das automatische Analysiergerät gesteuert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.! ist an j er Stelle Il eine Vorrichtung zum Drehen der dort befindlichen Probenbehälter-Träger 1 um ihre eigene Achse in Richtung des Pfeiles 5 um einen einstellbaren Winkelbetrag angeordnet, von dem zunächst angenommen wird, daß er 90° betragen soll. Weiterhin ist angenommen, daß die Fördergeschwindigkeit der Probenbehälter-Träger 1 und die Länge des Förderweges 3 so aufeinander abgestimmt sind, daß jeder Probenbehälter-Träger 1 zur Ausgangsstelle 1 jeweils nach 6 min zurückkehrt. In F i g. 1 sind die nach jeder Minute eingenommenen Stellungen eines Probenbehälter-Trägers 1 durch die zugeordnet eingetragene Munuszahl gekennzeichnet.

Soll beispielsweise die Behandlungszeit einer bestimmten, in einen Probebchälter a an der Stelle I zugeführten Mischung einer Probeflüssigkeit mit einem Reagens 20 min betragen, dann gelangt dieser Probenbehälter nach einem dreimaligen Umlauf entlang dem Förderweg 3 zu Beginn eines vierten Umlaufes bis zu einer Stelle 111, wobei er vorher an der Stelle Il über den ihn tragenden Probenbehälter-Träger 1 viermal gedreht wurde und somit wieder seine an der Ausgangsstelle 1 eingenommene Lage gegenüber dem Förderweg 3 einnimmt. An der Stelle 111 soll die Flüssigkeit aus dem Probenbehälter ;j wieder entnommen und einem Photometer oder einer anderen Vorrichtung zum Analysieren des Reaktionsproduktes zugeführt werden. Es ist in diesem Fall also sichergestellt, daß vom Augenblick der Zuführung der Probeflüssigkeit und des Reagens zum Probenbehälter a bis zur Entnahme des Reaktionsproduktes an der Stelle III 20 min verstrichen sind.

Wenn man davon ausgeht, daß den Probenbehältern a bis d Probeflüssigkeit und Reagenzien an der Stelle 1 aufeinanderfolgend jeweils dann zugeführt werden, wenn sich der zugeordnete Probenbehälter-Träger 1 an der Stelle 1 befindet, dann kann man sagen, daß das Analysiergerät einspurig mit einer Reaktionszeit von 20 min arbeitet, wobei also alle 6 min Probeflüssigkeit und ein Reagens einem der Probenbehälter a bis J zugeführt wird.

Man kann das Analysiergerät aber auch so arbeiten las:,en. daß Probeflüssigkeit nebst einem Reagens an der Stelle I jeweils zwei Probenbehältern, beispielsweise den Probenbehältern a und b, zugleich zugeführt wird. Weiterhin kann man auch davon ausgehen, daß die Probenbehälter-Träger 1 an der Stelle 11 jeweils um 180° gedreht werden. Muß beispielsweise mit einer Reaktionszeit von 10 min gerechnet werden, dann hat ein Probenbehälter-Träger 1 mit einem ein entsprechendes Reaktionsprodukt tragenden Probenbehälter 2. der an der Stelle I gefüllt wurde, nach 10 min während eines zweiten Umlaufes auf dem Förderweg 3 gerade die Stelle IV erreicht. Das Reaktionsprodukt kann also an dieser Stelle entnommen und einer Analysiervorrichtung zum Analysieren des Reaktionsergebnisses zugeführt werden. In diesem Falle arbeitet das Analysiergerät somit zweispurig, wobei in jeder Spur eine Reaktionszeit von 10 min zur Verfügung steht.

Das Analysiergerät kann aber auch so betrieben werden, daß an der Stelle 1 zugleich alle vier Probenbehälter a. b, c und d eines dort befindlichen Probenbehälter-Träg?rs 1 mit Probeflüssigkeit und Reagenzien gefüllt werden. Unter der Voraussetzung, daß hierbei eine Reaktionszeit von 5 min benötigt wird, ist die Reaktion in den an der Stelle 1 gefüllten Probenbehältern 2 an der Stelle V des Förderweges beendet, so daß das Reaktionsprodukt aus den vier Probenbehältern 2 an dieser Stelle zum Analysieren entnommen werden kann. Das Analysiergerät arbeitet in diesem Falle also vierspurig.

Man knnn das Analysiergerät aber auch so betreiben, daß gleichzeitig zwei Spuren mit jeweils 5 min Reaktionszeit und eine Spur mit 10 min Reaktionszeit arbeiten, sofern die Probenbehälter-Träger 1 an geeigneten Stellen durch eine Programmsteuerung entsprechend gedreht werden. Befindet sich auf dem Förderweg 3 gemäß F i g. 1 eine ungerade Zahl von Probenbehälter-Trägern 1 verteilt und wird jeder Probenbehälter-Träger schiittweise jeweils um einen dem doppelten Trägerabstand entsprechenden Schritt vorwärts bewegt, dann gelangt ein von der Stelle I aus auf den Förderweg 3 gebrachter Probenbehälter-Träger 1 erst nach dem /weiten Umlauf zu dieser Stelle I zurück. Man kann auf diese Weise also die gesamte Umlaufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Füllungen (an der Stelle 1) weiter verändern.

Die Stelle Vl in F i g. 1 kann dazu dienen, die vorher entleerten Probenbehälter 2 zu reinigen. Dabei kann die Reinigung aus einem Auswaschen und anschließendem Trocknen der Behälter bestehen. Natürlich muß die Reinigungsvorrichtung so steuerbar sein, daß nicht etwa auch solche Probenbehälter 2 gereinigt werden, in denen sich noch ein noch zu analysierendes Reaktionsprodukt befindet. Ebenso Kann von einer Reinigung abgesehen werden, falls sich an der Stelle Vl im Probenbehälter-Träger 1 ein noch ungefüllter und entsprechend unbenutzter Probenbehälter 2 befinden sollte.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß entlang dem Förderweg 3 lediglich ein Probenbehälter-Träger 1 mit vier Probenbehältern 2 umläuft. Es körnen entlang dem F'örderweg 3 aber auch viele Probenbehälter-Träger 1 aufeinanderfolgend umlaufen, sofern sichergestellt ist, daß sich die Probenbehälter-Träger t an der Stelle 11 ungehindert drehen können. Auch kann die Stelle, an der die Probenbehälier-Tiäger 1 gedreht werden, an irgendeiner anderen als der in F i g. 1 dargestellten Stelle des Förderweges 3 vorgesehen sein. Gewünschtenfalls können die Probenbehälter-Träger 1 entlang dem Förderweg 3 auch zwei- oder mehrmals

gedreht werden.

Aus F i g. 2 sind konstruktive Einzelheiten einer bcispielsweisen Ausbildung des Förderweges und einer Vorrichtung zum Drehen der Probcnbehältcr-Träger I ersichtlich. Der Förderweg besteht aus zwei Gleitschienen 6 und 7 mit jeweils einem L-Profil, dessen einer, waagerecht verlaufender Schenkel dem waagerecht verlaufenden Schenkel des Profils der anderen Gleitschiene zugekehrt ist. Auf diese Weise werden die im Grundriß eine jeweils quadratische Umrißform aufwcisenden Probenbehältcr-Träger 1 von den unteren Schenkeln der Gleitschienen 6 und 7 getragen und zwischen den anderen, jeweils nach oben ragenden Schenkeln der Gleitschienen 6 und 7, die einen der Kantenlänge jedes Probenbehälter-Trägers 1 entsprechenden gegenseitigen Abstand voneinander aufweisen, unverdrehbar geführt.

Wie aus F i g. 2 weiterhin hervorgeht, weisen die nach oben ragenden Schenkel der beiden Gleitschicnen 6 und 7 an einer gemeinsamen Stelle, die der Stelle 11 gemäß F i g. 1 entspricht. Ausnehmungen 8 auf, die so groß sind, daß an dieser Stelle die unverdrchbare Führung der Probenbehälter-Träger 1 unterbrochen ist. Außerdem ist der waagerechte Schenkel der einen Gleitschiene 6 entlang seinem Außenrand mit vorstehenden Zähnen 9 nach Art einer Zahnstange versehen. während sich zugeordnete Zähne 10 an der Unterseite jedes Probenbehälter-Trägers 1 entlang einem zur Drehachse konzentrischen Kreisbogen eines derartigen Durchmessers befinden, daß die Zähne 10 beim Vorbeibewegen des Probenbehälter-Trägers 1 an der Stelle der Ausnehmungen 8 in Eingriff mit den Zähnen 9 gelangen. Durch die Wahl der Anzahl der Zähne 9 an der Stelle der Ausnehmungen 8 hat man es in der Hand, den Drehwinkel zu bestimmen, um den jeder vorbeibewegte Probenbehälter-Träger 1 gedreht wird. Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß jeder in Richtung des Pfeiles 11 an der Stelle der Ausnehmungen 8 vorbeibewegte Probenbehälter-Träger 1 um gerade 90° gedreht wird.

Aus den F i g. 3 und 4 ist ersichtlich, daß in der Mitte zwischen den beiden Gleitschienen 6 und 7 ein Band 12 geführt ist, das in nicht besonders dargestellter Weise als endloses und von einer Antriebsvorrichtung her antreibbares Band ausgebildet ist und in einem dem gegenseitigen Abstand aufeinanderfolgender Probenbehälter-Träger 1 entsprechenden Abstand lotrecht gelocht ist und somit entsprechende Löcher 13 aufweist. Jeder Probenbehälter-Träger 1 ist entlang seiner Drehachse mit einem nach unten ragenden Zapfen 14 versehen, der gemäß Fig.4 ein Loch 13 des Bandes 12 durchsetzt und damit die Mitnahme des Probenbehälter-Trägers 1 mit dem bewegten Band 12 bewirkt, ohne daß dadurch etwa die Drehbarkeit der Probenbehälter-Träger 1 um ihre Drehachse behindert werden würde.

Statt der in den F i g. 2 und 4 dargestellten Konstruktion des Förderweges 3 und der Probenbehälter-Träger 1 könnten die letzteren an ihrer Oberseite jeweils von der Drehachse radial ausgehende Führungsstücke aufweisen, die normalerweise in eine entlang dem Förderweg 3 verlaufende U-Profilschiene von unten eingreifen und damit zur unverdrehbaren Führung des Probenbehälter-Trägers 1 dienen. Lediglich an der Stelle 11 des Förderweges 3 weist diese Führungsschiene dann entsprechende Ausnehmungen auf, die die gewünschte Drehung der Probenbchälter-Träger 1 zulassen. Im übrigen kann auch die Drehung der Probenbchallcr-Tiäger 1 statt durch den beschriebenen Zahneingriff durch einen einfachen, an einer Gleitschiene vorstehenden Zapfen bewirkt werden, dem an jedem Probenbehälter-Träger 1 in entsprechender Höhe radiale Ausnehmungen zugeordnet sind, so daß die Drehung des Probenbehälter-Trägers 1 beim Vorbeibewegen an einem sol chen Zapfen durch diesen bewirkt wird.

Aus F i g. 5 ist ersichtlich, wie ein Probenbehälter-Träger statt nur vier zwölf Probenbehälter aufnehmen kann. Wird ein solcher Probenbehälter-Träger an der Stelle Il des Förderweges 3 um 90' gedreht, dann kann die Zuführungsvorrichtung 4 beispielsweise so ausgebildet sein, daß an dieser Stelle jeweils drei in einer gemeinsamen Richtung liegende Probenbehälter gefüllt werden. Wurden an der Stelle I beispielsweise die drei in Richtung der Linie 15 gemäß F i g. 5 liegenden Probenbehälter gefüllt, dann werden beim nächsten Durchgang desselben Probenbehälter-Trägers durch die Stelle I die gemäß F i g. 5 entlang der Linie 16 befindlichen Probenbehälter mit Probeflüssigkeit und Reagenzien gefüllt.

Durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung der Zuführungsvorrichtung 4 und der Vorrichtung zum Ablesen oder anderweiten Analysieren des Reaktionsergebnisses können mit einem Probcnbehälter-Trager gemäß F i g. 5 mehrere Kombinationen zwischen zahlreichen Spuren eines mehrspurig arbeitenden Analysiergerätes verwirklicht werden. Die eine Grenze dieser Kombinationsmöglichkeiten ergibt sich, wenn der Inhalt eines Probenbehälters den Förderweg 3 zwölfmal umläuft, bevor das Reaktionsergebnis abgelesen bzw. das Reaktionsprodukt entnommen wird, während sich die andere Grenze ergibt, wenn alle zwölf Probenbehälter des Probenbehälter-Trägers an der Stelle I gefüllt werden und das Reaktionsergebnis bereits beim ersten Umlauf entlang dem Förderweg 3 an der Stelle V abgelesen wird.

Der durch die gestrichelte Linie 17 gekennzeichnete Sektorausschnitt des in F i g. 5 dargestellten kreisrunden Probenbehälter-Trägers veranschaulicht eine Gruppe von drei Probenbehältern, die an der Stelle I jeweils gemeinsam gefüllt und an einer anderen Stelle des Förderweges 3 auch gemeinsam zur Durchführung der gewünschten Analyse entleert werden können. Durch eine geeignete Ausbildung der Probenbehälter-Träger und eine geeignete Anordnung der Probenbehälter über die Träger und eine geeignete Auswahl dei jeweiligen Drehwinkel der Träger an den zugeordneten Stellen des Förderweges 3 kann das Analysiergeräi außerordentlich vielseitig angewendet werden. Die An wendung ist im übrigen nicht auf die Förderung vor Flüssigkeiten beschränkt, da mit ähnlichen Vorteiler auch feste Körper, beispielsweise Pulver oder in Flüs sigkeiten aufgeschwemmte feste Körper, entlang unter schiedlich langen Wegen verteilt und untersucht wer den können. Zum Vorschub der einzelnen Probenbe hälter-Träger könnte statt des beispielsweise angeführ ten Bandes 2 auch eine Kette dienen, die in den vorge sehenen Abständen die Löcher 13 für den Eingriff de Zapfen 14 bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatisches Analysiergerät mit jeweils mehrere Probenbehälter tragenden und entlang einem Förderweg an verschiedenen Behandlungsstellen vorbeibewegbaren Probenbehälter-Trägern, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stelle

(11) des Förderweges (3) eine Vorrichtung (9, 10) zum Drehen eines Probenbehälter-Trägers relativ zum Förderweg jeweils um den Winkel zwischen zwei unterschiedlichen, von der Drehachse (14) zu der Mitte der Probenbehälter (?) führenden Radien angeordnet ist und daß an unterschiedlichen weiteren Stellen (1, IV) des Förderweges (3) eine Vorrichlung (4) zum Zuführen von Flüssigkeit zu mindestens einem der Probenbehälter (a bis d) eines Probenbehälter-Trägers (1), eine Analysiervorrichtung zum Analysieren der in einem Probenbehälter (2) befindlichen Flüssigkeit und eine Vorrichtung zum Entnehmen von Flüssigkeit aus einem Probenbehälter (2) vorgesehen sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (4) zum Zuführen von Flüssigkeit im Sinne der Flüssigkeitszuführung zu einer vorbestimmten Anzahl der von einem Probenbehiiiter-Träger (1) getragenen Probenbehälter (2) und die Analysicrvorrichiung im Sinne der gleichzeitigen Analyse des Inhalts einer vorbestimmten Anzahl der von einem Probenbehältei-Träger (1) getragenen Probenbehälter (2) ausgebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, von dem jeder Probenbehälter-Träger (1) entlang einem zu seiner Drehachse konzentrischen Kreis in gleichmäßiger Verteilung /n · η Probenbehältern trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbetrag der jeweiligen Drehung eines Probenbehälter-Trägers (1) an der Stelle (H) Mm oder Mn einer ganzen Umdrehung beträgt.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenbehälter-Trager (1) einen polygonalen Umfang mit jeweils parallel zueinander verlaufenden gegenüberliegenden Außenkanten aufweisen und daß die Förderbahn Gleitschienen (6, 7) aufweist, die die Probenbehälter-Träger (1) in einem dem Abstand gegenüberliegender Außenkanten entsprechenden gegenseitigen Abstand unverdrehbar führen, jedoch an jeder genannten Stelle (II) des Förderweges (3) ein Drehen der Probenbehälter-Träger (1) zulassende Ausnehmungen (8) aufweisen.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnci. daß die Glcitschienen (6. 7) zugleich die Probenhehälter-Träger (1) tragende Tragflächen aufweisen.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Probenbehälter-Träger (1) an einem entlang dem Förderweg (3) bewegbaren Band (12) über einen axialen Zapfen (14) geführt ist. der seine Drehung gegenüber dem Band (12) zuläßt.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Probenbehälter-Träger (1) an einer entlang dem Förderweg (3) bewegbaren Kette über einen axialen Zapfen (14) geführt ist. der seine Drehung gegenüber dem Band

(12) zuläßt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Anaiysiergerät mit jeweils mehrere Probenbehälter tragenden und entlang einem Förderweg an verschiedenen Behandlungsstellen vorbeibewegbaren Probenbehälter-Trägern.

Bei solchen automatischen Analysiergeräten hängt die für die vorzunehmenden Reaktionen zur Verfügung stehende Zeit von konstruktiv gegebenen Umständen, beispielsweise von der Zeit ab. die ein Probenbehälter-Träger benötigt, um von einer Behandlungsstelle, etwa der Zuführungsstelle eines Reagens, bis zu einer nächsten Behandlungsstelle, etwa einer Analysiervorrichtung, zu gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Analysiergerät so zu vervollkommnen, daß die Zeit, die Zur die Weiterbewegung eines bestimmten Probenbehälters vom wirksamen Bereich einer Behandlungsstelle bis zum wirksamen Bereich einer anderen Behandlungsstelle benötigt, auf einfache Weise verändert werden kann.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einer Stelle des Förderwtges eine Vorrichtung z'jni Drehen eines Probenbehälicr-Tiägers relativ zum Förderweg jeweils um den Winkel zwischen zwei unterschiedlichen, von der Drehachse zu der Mitte der Probenbehälter führenden Radien angeordnet ist und daß an unterschiedlichen weiteren Stellen des Förderweges eine Vorrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit zu mindestens einem der Probenbehälter eines Probenbehälter-Trägers, eine Analysiervorrichiung zum Analysieren der in einem Probenbehälter befindlichen Flüssigkeit und eine Vorrichtung zum Entnehmen von Flüssigkeit aus einem Probenbehälter vorgesehen sind.

Auf diese Weise ist es möglich, die beispielsweise für chemische Reaktionen zur Verfügung stehende Reaktionszeit zu ändern, wenn einer Flüssigkeitsprobe entsprechend unterschiedliche Reagenzien zugesetzt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Probenbehälter-Träger einen polygonalen Seitenumfang mit jeweils paraMel zueinander verlaufenden gegenüberliegenden Seitenkanten und der Förderweg Gleitschienen auf, die die Probenbehälter-Träger in einem dem Abstand gegenüberliegender Seitenkanten entsprechenden gegenseitigen Abstand unverdrehbar führen, jedoch an jeder genannten Stelle des Förderweges ein Drehen der Probenbehäller-Tiäger zulassende Ausnehmungen aufweisen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine schematisch gehaltene Draufsicht auf den Förderweg des Analysiergerätes mit einer Anzahl von Probenbehälier-Trägern mit Probenbehältern und mit Vorrichtungen zum Zuführen und Entnehmen von Flüssigkeit zu bzw. aus den verschiedenen Behältern,

F i g. 2 eine perspektivisch gehauene Ausschnittdarstellung des Förderweges gemeinsam mit einem Probenbehälter-Träger,

F i g. 3 die in F i g. 2 dargestellte Stelle des Förderweges in einer Draufsicht und gemeinsam mit zwei, unterschiedliche Stellungen einnehmenden Probenbehälter-Trägern,

F i g. 4 den Förderweg gemäß F i g. 3 in einem axial zum 'inken Probenbehälter-Träger geführten Querschnitt,