DE2448588A1

DE2448588A1 - Spuelsystem fuer analysegeraete

Info

Publication number: DE2448588A1
Application number: DE19742448588
Authority: DE
Inventors: Guenter Ginsberg
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1973-10-16
Filing date: 1974-10-11
Publication date: 1975-09-18
Also published as: FR2247720B1; JPS5916658B2; GB1478476A; FR2247720A1; SE7412889L; JPS5068188A; DE2448588C2; US3976429A

Description

Patentanwälte Z H H ö 3 Q Q

DIpI.-mg. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schieschke 8 München 13, EHsabethstraße 34

COULTER ELECTRONICS INC., HIALEAH, FLORIDA/USA

Spülsystem für Analysegeräte

in der chemischen Industrie erfreuen sich sogenannte halbautomatische Geräte zunehmender Bedeutung, insbesondere wenn Untersuchungen und Messungen kontinuierlich vorgenommen werden müssen, wenn viele Tests gleichzeitig zu machen sind und wenn komplizierte Routinearbeiten mit verschiedenen Proben wiederholt werden müssen.

Während der verschiedenen Ermittlungen werden die benötigten Probensuspensionen der gewünschten Konzentration zubereitet

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und von einem in das andere Gefäss transferiert. Die verschiedenen Verdünnungen, das Mischen, Pumpen, der Transfer und die Bewegung der Fluids zwischen den Gefässen erfolgen in der Regel auf automatischer oder programmierter Basis unter Verwendung geeigneter Ventileinrichtungen.

In einem bekannten System kann man von einem ersten Fluidmuster automatisch eine oder mehrere Probensuspensionen herstellen, während gleichzeitig die Verdünnung des ersten und zweiten Fluidmusters erfolgt, bevor die gewünschten Verdünriungai des ersten fertig sind, und wobei das System eine Transferventilanordnung verwendet, durch die eine Fluidprobe in einen ersten Abschnitt des Ventiles gesaugt wird. Das Ventil wird dann weitergeschaltet, so dass es eine präzise Probenmenge abschneidet und mit einem bekannten Quantum an Verdünnung vermischt, so dass man eine erste Fluidsuspension von bekannter Konzentration erhält, die einer Station zugeführt wird. Gleichzeitig wird die zuerst verdünnte Fluidsuspension aus der unmittelbar vorhergehenden ursprünglichen Probe an dieser Station in einen zweiten Abschnitt der Ventileinrichtung abgezogen ("gestohlen"), so dass beim Zurückschalten des Ventils in seine Anfangs- oder Start-Stellung eine präzise Menge der zuletzt genannten Suspension abgeschnitten und mit einem zweiten Verdünnungsvolumen vermischt wird, zur Erzeugung einer zweiten, verdünnten Fluidsuspension von bestimmbarer Konzentration, die einer anderen Station zugeführt wird. Die Fluidprobe erhält man durch Eintauchen eines Ansaugrohres oder Schnorchels in eine Probe in einem geeigneten Gefäss, aus der ein Quantum in das Transferventil gesaugt wird.

Die Transfergerate, wie etwa das Ansaugrohr, der Schnorchel

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oder ein ähnliches Gerät, arbeiten vorzugsweise mit einem nach einem Programm schwankenden Druck oder Vakuum. Während dieser und weiteren Arbeitsgängen wird die im Ansaugrohr, der" Leitung oder dem Ventil verbleibende Probe nur durch die Wirkung des grösseren Volumens der nächstfolgenden Probe gereinigt. Dadurch wird ein Probenrest mit der nächsten Probe vermischt.' Diese Erscheinung ("carry-over") ist sehr unerwünscht. Wenn die Proben beispielsweise von ein und demselben Patienten kommen, kann diese Erscheinung unschädlich sein. Es hat sich gezeigt, dass die ersten Läufe nach dem Probenwechsel infolge dieser Mischungserscheinung nicht verwendbar sind.. Trotz der Ähnlichkeit der aufeinanderfolgenden Proben können beispielsweise Unterschiede in Charakter und Viskosität dazu führen, dass die nachfolgende Probe die vorhergehende Probe aus dem Ansaugrohr, der Fluidleitung, den Ventilen usw., nicht herausschieben kann, so dass Vermischungen bzw. Verunreinigungen nicht auszuschliessen sirid.

Die Erfindung betrifft deshalb ein Spülsystem zum Anschluss an ein Verdünnungssystem, das von einer einzigen Fluidprobe mehrere Verdünnungen von unterschiedlicher Konzentration liefert, mit einem Fluidtransferventil, mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt eine Menge der Fluidprobe aufnimmt, isoliert und mit einem ersten Volumen einer Verdünnung aus einer Quelle kombiniert, so dass eine präzise erste Verdünnung entsteht,und wobei der zweite Abschnitt eine Menge der ersten Verdünnung aufnimmt, isoliert und daraus eine zweite Verdünnung herstellt und wobei die Zuführung der Fluidprobe mittels einer Ansaugeinrichtung erfolgt, deren Ansaugrohr in die Fluidprobe einführbar ist. Das erfindungsgemässe System ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnung von einer Quelle zum ersten Abschnitt des Fluidtransferventils geleitet wird, über das Ansaugrohr in

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einem bestimmten Stadium während des Betriebes des Verdünnungssystems, das eine Pumpe des Spülsystems eine Kammer aufweist, die ein bekanntes Volumen der Verdünnung speichern und liefern kann, dass ein erster Fluidkanal von der Verdünnungsquelle zur Pumpe führt und ein zweiter Fluidkanal von der Pumpe zum Fluidtransferventil, dass ein Ventil hierzu eine Betätigung enthält, angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Kanal bzw. der Verdünnungsquelle und dem Fluid transferventil, dass das zuletztgenannte Ventil die Strömung im ersten und zweiten Kanal steuert und zwischen einer ersten Stellung lediglich den Durchgang von Verdünnung von der Verdünnungsquelle zur Pumpe und in einer zweiten Stellung lediglich den Durchgang von Verdünnung von der Pumpe zum Fluidtransferventil gestattet, dass ein Sammelgefäss die aus dem Ansaugrohr zurückgespülte Verdünnung aufnimmt, wobei das Ansaugrohr und das Sammelgefäss gegeneinander so bewegbar sind, dass das Sammelgefäss in den Zustand zur Aufnahme der Rückspülung kommen kann und dass ein Steuermechanismus Verdünnung zur Spülung nur dann liefert, wenn das Sammelgefäss in diesem Zustand zur Aufnahme von Spülung ist.

In einer weiteren Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein Spülsystem, das gekennzeichnet ist durch eine doppelt wirkende Probenpumpe mit zwei als Einlass und Auslass für die Pumpe dienenden Steueröffnungen und einem ersten Steuerventil für die doppelt wirkende Probenpumpe zum Abziehen einer Probe, durch eine Verdünnungspumpe mit einem vorgegebenen Verdrängungsvolumen durch Kanäle zur Verbindung der Verdünnungspumpe mit einer Quelle der Verdünnung durch Steueröffnungen in der Pumpe, die mit dem Pumpeninneren und der Verdünnungsquelle verbunden sind und mit dem Inneren der Pumpe und einem Abgabekanal und einem zweiten Steuerventil

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für die Verdünnungspumpe zur Verdünnungsausteilung, durch ein Mischgefäss zur Aufnahme der ersten Verdünnung durch ein Fluidtransferventil zur Kombination der Wirkung der Pumpe derart, dass man zwei getrennte Verdünnungen von der gleichen Fluidprobe erhält, unter Einschluss eines mittleren Gliedes, sandwichartig zwischen zwei stationären äusseren Gliedern angeorndet, wobei das mittlere, sandwichartig angeordnete Glied gegenüber den äusseren Gliedern zwischen zwei Stellungen eine begrenzte Bewegung ausführen kann, durch' die Anordnung der ersten und zweiten Bohrung im mittleren Glied zwischen zwei Positionen, die den beiden Bewegungspositionen entsprechen, wobei jeder Abschnitt eine Bohrung vorgegebener Länge zwischen den äusseren Gliedern ist, durch vier Sätze von Steueröffnungen der äusseren Glieder, wobei ein erster Satz in der ersten Stellung mit der ersten Bohrung ausgerichtet ist und in der zweiten Position bzw. Stellung gesperrt ist, ein zweiter Satz in der ersten Stellung gesperrt ist, aber in der zweiten Stellung mit der ersten Bohrung fluchtet, ein dritter Satz in der ersten Stellung mit der zweiten Bohrung flüchtet und in der zweiten Stellung gesperrt ist und wobei ein vierter Satz mit der zweiten Bohrung in der zweiten Stellung fluchtet und in der ersten Stellung gesperrt ist, durch Fluidleitungen, die mit dem Fluidtransferventil zusammenwirken und erste Fluidleitungen umfassen, die den ersten Satz von Steueröffnungen mit dem Probierer verbinden, durch eine äussere Probenquelle, einschliesslich einem Ansaugrohr ,durch zweite Fluidleitungen, die den zweiten*Satz der Steueröffnungen mit dem Mischgefäss und dem Verdünnungsausteiler verbinden, durch dritte Fluidleitungen, die den dritten Satz der Steueröffnungen mit dem Gefäss und dem Probierer verbinden, mit vierten Fluidleitungen, die den vierten Satz der Steueröffnungen mit der Verdünnungsversorgung

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verbinden, wenn das mittlere Glied des Transferventils in der ersten Stellung ist, so dass eine Probe über die ersten Fluidleitungen und den Probierer in die erste Bohrung gesaugt wird, wobei die Bewegung des mittleren Gliedes in die zweite Stellung eine präzise Menge der Probe abschneidet und die erste Bohrung mit dem zweiten Satz von Steueröffnungen so ausrichtet, dass ein vorgegebenes Verdünnungsvolumen aus dem Verdünnungsausteiler in die zweiten Fluidleitungen abgegeben werden kann, zur Erzeugung einer ersten Verdünnung, die dann vom Gefäss aufgenommen wird, wobei sich die Fluidtransferventile immer noch in der zweiten Stellung befinden und wobei ein Abschnitt der ersten Verdünnung darauf in die dritten Fluidleitungen und die zweite Bohrung gesaugt wird, über den Probierer und derart, dass, wenn das Transferventil in die erste Stellung zurückgeführt wird, ein Pfropfen der ersten Verdünnung eingefangen, mit dem vierten Satz der Steueröffnungen ausgerichtet und mit der ausgeteilten.Verdünnung so gemischt wird, dass eine zweite Verdünnung von beträchtlich schwächerer Konzentration als diejenige der ersten Verdünnung entsteht.

Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen. Darin zeigt.

Fig. 1 ein schematisches Block- oder Flusschema eines Verdünnungssystems, das mit der Prüfapparatur gekuppelt werden kann und das erfindungsgemässe Spülsystem enthält,

Fig. 2 ein detaillierteres Schema des im System nach Fig. 1 verwendeten Spülsystems,

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Särrmelgefässes eines modifizierten Spülsystems gemäss der Erfindung, und

Fig. 4 eine Seitenansicht des Sammelgefässes nach Fig. 3, zur Darstellung innerer Details unter Weglassung von Teilen, wobei die gestrichelte Darstellung das Gefäss in der Sammelstellung zeigt.

Das Prinzip der Erfindung lässt sich an der Funktionsweise erkennen. Eine Fluidprobe kann man auf geeignete Weise entnehmen. Ein Saugrohr wird in die Probe eingeführt und ein Teil der Probe wird in den ersten Abschnitt des Fluidtransferventils gesaugt. Das Ventil schneidet einen kleinen,abgemessenen Teil der Probe ab, der mit einer vorbestimmten Verdünnungsmenge verdünnt wird. Die so gewonnene Suspension wird dann mit der hinzugefügten Verdünnung zum ersten Testgerät des Systems geleitet, wo damit einer oder mehrere Tests ausgeführt werden können. Ein Abschnitt der ersten verdünnten Lösung einer vorhergehenden Probe wird gleichzeitig in einen anderen Abschnitt des Transferventils gesaugt, wenn die Probe in das Transferventil gezogen wird. Der Rückgang des Ventils in seine Ausgangsposition bewirkt.das Abschneiden des kleinen abgemessenen Teiles der ersten verdünnten Lösung. Diese wird ein zweitesmal verdünnt, indem der letztere Teil einer zweiten Testapparatur zugeführt wird, in der die übrigen Tests vorgenommen werden. Die Herstellung und Weiterleitung der zweiten Verdünnung geschieht gleichzeitig mit der Rückkehr des Transferventils in seine Ausgangsstellung.

Bei einem beispielsweise verwendeten System bestand die Probe

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aus (vollständigem) Blut. Die Blutprobe neigte dazu, im Saugrohr und in dem die Probe aufnehmenden Abschnitt des Transferventils zu bleiben. Die Beseitigung aus dem Saugrohr war abhängig vom grossen Volumen der nächsten Probe, die als Spülmittel wirkte. Ausserdem erforderte das Fluidtransferventil zur Beseitigung von Rückständen der älteren Probe eine Spülung, um ein teilweises Vermischen oder eine Übertragung zwischen aufeinanderfolgenden Proben zu vermeiden. Ein solches übertragen und Vermischen mit einem Teil einer vorhergehenden Probe kann zu Fehlern führen, insbesondere, wenn zwischen den Proben charakteristische Unterschiede vorhanden sind. Eine einfache Reinigung sowohl des Ventils als auch der Saugrohre von Probenrückständen war nicht möglich.

Es wird deshalb die Verdünnung zurückgespült oder -geleitet durch das Transferventil und das Ansaugrohr und zwar in einem vorgegebenen zeitlichen Verhältnis zur programmierten Arbeitsweise des Gerätes, so dass die Sammlung und Beseitigung der Rückspülung zusammen mit dem Rückspülvorgang erfolgt.

Die Verdünnung strömt somit durch den Probenaufnahmedurchlass des Fluidtransferventils zum Saugrohr zurück, das zum Probeneinlass verwendet wird. Koordiniert mit diesem Arbeitsgang wird ein Abfall- oder Ablaufsammelgefäss zur Aufnahme der Rückspülung aus dem Saugrohr angeordnet, wobei dieses Sammelgefäss bzw. dieser Kollektor normalerweise nicht in dieser Stellung steht. Eine Ausführungsform sieht ein drehbar gelagertes Sammelgefäss vor, das auf einer federbelasteten Welle angebracht ist. Das Gefäss wird während der Rückspülung geschwenkt. Eine Saugeinrichtung ist mit dem Gefäss

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verbunden und leitet das gesammelte Fluid zum Ablauf, während bei einer anderen Ausführungsform das Saugrohr selektiv zwischen der normalen Probeneinlassteilung und einer Winkelstellung rotiert, wenn der Ausstoss in ein fest angebrachtes Gefäss erfolgt. Von hier wird die so gesammelte Rückspülung in den Ablauf gesaugt.

Fig. 1 zeigt ein Fluidtransferventil 10 zur sorgfältigen Messung der Probe. Das Ventil 10 besteht aus drei Elementen, einem Zwischen- oder Mittelelement 14, das gegenüber den feststehenden äusseren Elementen 12 und 16 beweglich ist. Die Elemente 12, 14 und 16 sind koaxial angeordnet. Das dazwischenliegende oder mittlere Element 14 ist sorgfältig mit höchster Genauigkeit hergestellt und weist Kanäle P9 und P1Q auf, jeweils auf entgegengesetzten Seiten einer Mittelachse, um die es rotieren kann. Jeder dieser Kanäle kann ein präzises Volumen aufnehmen. Bei einer Bewegung zwischen zwei Positionen oder Stellungen wird das Fluidvolumen abgeschnitten und transferiert. Diese Funktion ist durch Teile angegeben, die das Fluchten der Kanäle P9 und P10 zeigt, die von den feststehenden Elementen 12 und 16 des Ventiles 10 getragen werden. Das Ventil 10 ist vorzugsweise zylindrisch.

Die äusseren, feststehenden Elemente oder Glieder 12 und 16 sind mit je zwei Paar Durchlässen ausgestattet. Im Element 12 sind sie mit P1, P2, P3 und P4 und im Element 16 mit P5, P6, P7 und P8 bezeichnet. Wenn das mittlere Element 14 sich in der linken Stellung befindet, fluchtet der linke Kanal P9 mit den Durchlässen P1 und P5, während gleichzeitig der rechte Kanal P10 mit den Durchlässen P3 und P7 fluchtet. Die Drehung des mittleren Elementes 14 bringt die Durchlässe

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P9 und P1O in die gestrichelt dargestellte Position. Die Weitere Strömung durch die Durchlässe P1 und P5 ist blockiert, wie auch die weitere Strömung zwischen den Druchlässen P3 und P7. Der Kanal P9 fluchtet mit den Durchlässen P2 und P6 und der Kanal P10 mit den Durchlässen P4 und P8.

Dieser Vorgang, der reversibel ist, dient zum Abschneiden oder Abtrennen eines präzisen Fluidvolumens aus der Bahn und ausserdem dazu, dieses in die andere Bahn einzufügen, während die erste Bahn blockiert ist. Dies erfolgt in den beiden Stellungen des Transferventils 10.

Gemäss Fig. 1 verbinden mehrere Fluidleitungen innerhalb des Systems die Ventilanordnung 10 mit den übrigen Systemelementen.

Die Fluidleitung 20 führt vom Durchlass P1 zum normalerweise geschlossenen Kanal 2 2 eines pneumatisch betätigten Pinch-Ventils 24, das als Probensteuerventil wirkt. Der Kanal 26 geht über die Leitung 28 zur Probenpumpe, die ein Saugzylinder 30 sein kann. Wenn beispielsweise eine Verdrängerpumpe verwendet wird, geht eine Leitung zu einer Quelle, die abwechselnd ein Vakuum bzw. einen Druck erzeugt und die Pumpe betätigt. Die Leitung 23 der Y-Verbindung 29 führt zum normalerweise offenen Kanal 34 des Pinch-Ventiles 24. Der Kanal 34 ist über die Leitung 36 mit dem Ablauf W gekoppelt.

Die Fluidleitung 38 führt vom Durchlass P2 zum oberen Ende des Verdünnungs-Pinchventiles 40, das als Verdünnungssteuerventil arbeitet.

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Die Fluidleitung 42 führt vom Durchlass P 3 zur Fluidlei-.tung 38 am Punkt 42 ■ .

Die Fluidleitung 44 geht vom Durchlass P5 zum Probensaugrohr 46. Zu beachten ist, dass das Rohr 46 so dargestellt ist, dass es in ein Gefäss 48 taucht, das eine Flüssigkeitsprobe 50, im vorliegenden Fall (vollständiges) Blut, enthält. Das Gefäss 48, das eine geeignete Konstruktion aufweist, wird zurückgezogen oder auf andere Weise entfernt, wenn die erforderliche Menge der Probe 50 aufgenommen ist.

Die Fluidleitung 52 geht vom Durchlass P6 zur Kammer 54 des Mischgefässes 56. Die Fluidleitung 60 (auch "Stehler" genannt) geht von der Kammer 58 des Mischgefässes 54 zum Durchlass P8. Die Fluidleitung 62 verbindet den Durchlass P7 mit der Kammer 64 des Mischgefässes 66, das eine zweite Kammer 68 aufweist. Die Fluidleitung 70 führt vom Durchlass P4 ebenfalls zur Leitung 20 und zum normalerweise geschlossenen Kanal 22 des Pinch-Ventils 24. Die Fluidleitung 72 geht vom normalerweise geschlossenen Leitungskanal 74 des Rückspülsteuerventils ,76 aus. Die Fluidleitung 78 führt von der Verdünnungsversorgung 80 zum normalerweise offenen Kanal 82 des RückspülSteuerventils 76. Eine Pumpe, etwa der Aufteilzylinder 84, enthält eine Kammer und zieht eine ausgewählte Menge der Verdünnung aus dem Vorrat 80 in die Kammer des Zylinders 84, wo sie gespeichert und aufgeteilt wird. Die Menge umfasst vorzugsweise 3 cm .

Der Saiigzylinder 30 ist über die Leitungen 26,28 mit dem Kanal 22 und über die Leitungen 28, 32 mit der Leitung 34 des Probensteuerventils 24 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Probensteuerventil 24 ein

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pneumatisch gesteuertes Doppelpinchventil mit einer Zwischenstellung, in der die beiden Kanäle 22 und 34 geschlossen werden, bevor der normalerweise geschlossene Kanal 22 öffnet. Diese Funktionscharakteristik gewährleistet eine saubere Trennung während der Arbeitsweise des Ventils 24.

Mit dem Pihchventil 40 ist ebenfalls über die Leitungen und 92 eine Verdünnungssteuerpumpe 88 verbunden. Diese Anordnung ist identisch mit der äquivalenten Anordnung des Probensteuer-Pinchventiles 24 und des Rückspülsteuerventils 76. DieFluidleitung 38 ist somit mit dem normalerweise geschlossenen Kanal 90' des Pinchventils 40 verbunden. Eine Fluidleitung 94 führt zum normalerweise offenen Kanal 92', vom Verdünnungsvorrat 80 aus. Die Fluidleitungen 90 und gehen als Y-Verbindung in die Verdünnungssteuerpumpe 88.

Die Proben- und Verdünnungspumpen enthalten vorzugsweise ein Verdrängungsglied, das von einer in die andere Endlage bewegbar ist und ein Fluidvolumen verdrängt. Jede Pumpe zieht dasselbe Fluidvolumen ein, das sie ausstossen kann.

Die Membranpumpe kann eine flexible Membran enthalten, die von einer Quelle schwankenden Druckes betätigt wird. Eine solche Pumpe besitzt zwei Kammern mit je einer Steueröffnung, die durch die flexible Membran getrennt sind. Wenn einer Kammer Druck zugeführt wird, wird die Membran ganz in die andere Kammer gedrückt und das darin enthaltene Fluid ausgestossen. Wenn danach ein Vakuum wirksam wird, geht die flexible Membran zurück, so dass Fluid in die vorher geleerte Kammer eingeleitet wird. Die Zylinderpumpe 30, als Saugpumpe bekannt, bewirkt mit ihrem hin- und hergehenden

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Kolben das Ansaugen und Ausstossen des Fluids.

Das Rückspülsystem 100 ist in Fig. 2 detailliert dargestellt. Das System lOO ergänzt das Verdünnungssystem gemäss der Erfindung und steht mit dem Verdünnungsvorrat 80 in Verbindung. Die Leitung 78 führt vom Verdünnungsvorrat 80 zum normalerweise offenen Kanal 82 des Rückspülfluidsteuerventils 76. Der Kanal 82 ist mit einem Arm 96 einer Y-Verbindung 98 gekoppelt, deren Schenkel 102 mit der Kammer des durch einen Kolben betätigten Speicherzylinderaufteilers 84 verbunden ist. Der andere Arm 104 der Y-Verbindung 96 führt zum normalerweise geschlossenen Kanal 74 des Rückspülsteuerventils 76 und geht über die Leitung 72 zum Durchlass P1 des Fluidprobentransferventils 10.

Aus Fig. 2 erkennt man, dass sowohl der Zylinderaufteiler 30 als auch die Betätigung 104 des Ventils 24 über Leitungen 110 bzw. die Leitung 112 mit der sogenannten Aspirationslogik oder Sauglogik verbunden sind, die während einer im gesamten System erforderlichen Zeitspanne arbeitet. Der normalerweise geschlossene Kanal 22 des Probensteuerventils 24 führt zur Leitung 26 der Y-Verbindung 29, während der andere Arm 32 mit dem normalerweise offenen Kanal 34 des Ventiles 24 und der Leitung 36 verbunden ist, die zum Ablauf W führt. Der Schenkel 28 der Y-Verbindung 29 geht zur inneren Kammer des Zylinders 30.

Das Saugrohr 46 ist in einem drehbaren Halter 114 montiert. Dieser besitzt einen nach aussen führenden Arm 116, an einen hin- und hergehenden Kopf 118 schwenkbar gelagert, der seinerseits gemäss der Zeichnung am oberen Ende der Kolbenstange 120 angebracht ist. -

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Am anderen Ende der Kolbenstange 120 befindet sich der Kolben 122 in der Kammer 124 des Luftzylinders 126. Die Kammer 124 besitzt auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 122 hineinführende Steueröffnungen, die über Leitungen 128 bzw. 130 mit den Ausgängen der Vierwegeventilanordnung 132 verbunden sind. Diese Ventilanordnung 132 enthält ein Paar Auslassöffnungen 134, 136 und alternative Wege zur Luftleitung 140. Ausserdem weist die Ventilanordnung 132 eine an das Gesamtsystem angeschlossene Betätigung auf. Drucklufteinwirkung über das Ventil 132 auf die eine oder andere Seite des Kolbens 122 verschiebt diesen im Zylinder 124. Dadurch wird wiederum der Kopf 118 zwischen den Stellungen A¹ und B¹ verschoben. In der Stellung B¹ des Kopfes 118 steht das Saugrohr 46 in der gestrichelt gezeigten, schrägen Stellung "B" gemäss Fig. 2.

Der Rückspülaufteilzylinder 84 ist über die Leitung 166 mit dem Pilotbetätigungsventil 164 verbunden. Die Betätigung 106 des Ventils 76 ist über die Leitung 168 an die Leitung 166 angeschlossen, so dass, wenn der Zylinder 84 seinen Inhalt entlässt, die Betätigung 106 den normalerweise geschlossenen Kanal 82 freigibt. Das Betätigungsventil 164 liegt über die Leitung 170 an der Leitung 140 und arbeitet gemeinsam mit dem Vierwegeventil 132, wenn sich der Kopf in der Stellung B¹ befindet.

In der geneigten Stellung "B" ist das Saugrohr 46 auf das Sammelgefäss 144 zugerichtet, so dass seine Spitze 46' sich über diesem Gefäss befindet. Das Sammelgefäss 144 ist an einem Feld 146 des Instruments festgemacht und besitzt zur leichteren Entleerung einen geneigten Boden 148. Eine Steueröffnung 150 im Gefäss 144 befindet sich in der

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Nähe-des Bodens 148 und ist über ein Fitting 152 mit der Leitung 154 verbunden, die wiederum über ein Fitting 156 zur Ablaufkammer 158 führt. Auf die Ablaufkammer 158 wirkt, wie bei 160 angedeutete* abwechselnd ein Druck bzw. Unterdruck, "so dass der Inhalt des Gefässes 144 und der Kammer 158 in den Ablauf gesaugt wird, letzterer über die Leitung 162, die vom Boden der Kammer 158 zum Ablauf W führt.

Für die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Rückspülsystems zusammen mit der beschriebenen Testapparatur sind vor allem drei Arbeitsweisen wesentlich.

Von diesen Timingoperationen bezieht sich eine auf das Ansaugen einer (vollständigen) Blutprobe in das Transferventil 10, so dass der beispielsweise im Durchlass P9 befindliche Abschnitt zum Mischen und Prüfen segmentiert und in ein Gefäss geleitet werden kann. Die Arbeitsweise des Ansaugzylinders wird durch die Aspiratorlogik eingeleitet und bewirkt, dass die' Probenventilbetätigung 108 den normalerweise geschlossenen Kanal 22 freigibt, wodurch ein Volumen der Probe 50 aus dem Behälter 48 in die Fülldurchlässe P1, P9 und P5 des Ventils 10 gesaugt wird. Ein bestimmtes Volumen der Verdünnung gelangt durch das Verdünnungssteuerventil 40 und die Verdünnungspumpe 88 in die segmentierte und verdünnte Probe, die vom vorhergehenden Arbeitsgang im Durchlass P 10 zurückgeblieben ist. Diese sogenannte zweite Verdünnung wird über die Leitung 42 in die Kammer 64 des Mischgefässes 66 geleitet, zur Herstellung der zweiten, verdünnten Probe, mit der in der entsprechenden Testapparatur T-2 die Feststellung der roten Blutkörperchen erfolgt. Wenn die (vollständige) Blutprobe 50 in die fluchtenden Durchlässe

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P1, P9 und P5 gesaugt wird, kann irgendeine Flüssigkeit in das Saugrohr 46, die Verbindungsleitungen und die fluchtenden Durchlässe des Ventiles zur Saugeinrichtung und vor den Zylinder 30 gezogen worden sein. Beim Ansaugen der Probe 50 befindet sich das Ansaugrohr 44 in der Stellung A und der Kolben 122 des Zylinders 126 in der Stellung A¹.

Wenn sich nun das Probentransferventil 10 zum mittleren oder Zwischenabschnitt 14 dreht, wird ein bekanntes Volumen der Probe im Durchlass P9 abgeschnitten. Gleichzeitig wird der Durchlass P10 mit den Durchlässen P4 und P8 ausgerichtet. Die Verdünnungspumpe 88 wird gesteuert vom Ventil 40 eingeschaltet und bringt eine vorgegebene Menge der Verdünnung aus dem Verdünnungsvorrat über die Leitung 38 zum Durchlass P2, wodurch der Pfropfen oder der abgetrennte Probenabschnitt aus dem Durchlass P9 durch den Durchlass P6 über die Leitung 52 zur Kammer 54 des Mischgefässes 56 gebracht wird, zusammen mit einer vorgegebenen Menge der Verdünnung, so dass eine erste Verdünnung der Probe entsteht. Am Ende der Arbeitsweise der Aspiratorlogik, geht das Ventil 24 in seine Normalstellung, in der der Kanal 34 offen ist. Der Zylinderinhalt wird abgelassen. Der Zylinder 30 zieht einen Abschnitt der ersten Verdünnung in der Kammer 58 des Mischgefässes 56 über die Leitung 60 in die nun fluchtenden Durchlässe P8, P10 und P4. Gleichzeitig geht die erste verdünnte Probe aus der Mischkammer in eine Lysestation, die einen Teil der Testapparatur T-1 bildet, wo ein Lysemittel der zuerst verdünnten Probe hinzugefügt wird, bevor sie in die eigentlichen Testkammern der Testapparatur T-1 tritt. Bei der Einleitung des Lysevorganges der ersten Verdünnung verbindet die Vierwegeventilanordnung 132' die Verbindungsleitung

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mit der Druckluftleitung 140, so dass Druck auf die Kammer 124 im Luftzylinder 156 auf den Kolben 122 wirkt und diesen nach unten drückt. Das Saugrohr 46 dreht sich in die Stellung B und seine Spitze 46' zeigt in die Richtung in der Rückspülverdünnung in das Sammelgefäss 144 ausgestossen wird. Wenn der Kopf 118 auf das Pilotbetätigungsventil 164 trifft, werden die Leitungen 166 und 168 durch die Leitung 170 mit der Leitung 140 verbunden und der Rückspülauf teil zylinder 84 schiebt seinen Inhalt, ein vorgege-

3 benes Volumen der Verdünnung, z.B. 3 cm , durch den jetzt offenen Kanal 74, wenn die Betätigung 106 ebenfalls anspricht und den normalerweise geschlossenen Kanal öffnet und den normalerweise offenen Kanal 82 schliesst.

In der Zwischenzeit ist das mittlere Element 14 des Ventils 10 in seine Anfangsstellung zurückgeschaltet, so dass das Volumen der aus dem Aufteilzylinder 84 über die Bahn 102, 104, 74 bzw. 72 fliessenden Verdünnung durch die Durchlässe P1, P9 und P5 tritt. Die Rückspülverdünnung geht weiter aus dem Durchlass P5 über die Leitung 44 durch das Ansaugrohr 46. Darauf wird das Vierwegeventil 132 verschoben und dem Abschnitt der Kammer 124 des Zylinders 126, der sich unter dem Kolben 122 befindet, Druck zugeführt. Der Kolben 122 wird nach oben bewegt, das Ansaugrohr 44 kommt wieder in die vertikale Stellung zur Aufnahme einer Probe und das System ist betriebsbereit zur erneuten Probenentnahme, bei Einführung eines neuen Gefässes 48. Eine neue Probe wird angesaugt und der Inhalt von Zylinder 30 und den Leitungen 32 und 34 geht zum Ablauf.

Zu beachten ist, dass Verdünnung solange nicht durch das

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Ansaugrohr 44 zurückgespült wird, wie sich das Rohr in der Stellung B befindet, wobei diese Verzögerung durch das Pilotbetätigungsventil 164 gesteuert wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei die Realtivbewegung von Ansaugrohr 46 und Sammelgefäss 144 umgekehrt ist, so dass das Ansaugrohr 46 stehen bleibt. Das Sammelgefäss 144' ist schwenkbar angebracht, so dass es zum richtigen Zeitpunkt in die Aufnahmestellung unmittelbar unter der Spitze 46' des Ansaugrohres 46 gebracht werden und die Rückspülung stattfinden kann. Das Sammelgefäss 144· wird später herausgezogen. Das Sammelgefäss zeigt einen hohlen Kreisausschnitt mit zwei zueinander senkrechten Wänden 200 und 202, zwei Seitenwänden 204 und 206 und einer gekrümmten Verbindungswand 208. Die Wand 202 besitzt eine kleine kreisförmige Öffnung oder Mündung 210. Ein Montagebügel 212 ermöglicht die Anbringung des Sammelgefässes auf dem (nicht gezeigten) Feld des Instrumentes, so dass die Wand 202 mit der Mündung einer geeigneten Ausnehmung fluchtet, die in dem Feld vorgesehen werden kann. Das Gefäss 144' ist an einer Welle 214 festgemacht, die das Zahnrad 216 trägt. Die Stellung des Sammelgefässes oder Kollektors 144· gegenüber den Montageflanschen 218 und 220 des Bügels 212 ist durch die Zylinderfeder 214 fixiert, die auf geeignete Unterlegscheiben 222 drückt. Von einem ebenen Abschnitt 23 6 des Bügels 212 gehen Montageflansche 218, 220 nach unten. Auf diesem ebenen Abschnitt 226 ist ein Druckluftzylinder 228 angebracht, Vom Zylinder 228 geht über den Abschnitt 226 eine hin- und herbewegbare Zahnstange 230 nach aussen und endet in einer Büchse 232, die an der Innenseite des zurückgebogenen Flansches

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234 des Bügels 212 angebracht ist. Die Zylinderfeder 236 drückt die Zahnstange 230 gegen den Zylinder 228. Die Zahnstange 230 und das Zahnrad 216 sind so verbunden, dass bei Bewegung der Zahnstange 230 gegen die Kraft der Feder 236 das Zahnrad 216 gedreht wird und das Sammelgefäss 144' um seine Montageachse nach aussen geschwenkt wird, so dass die Öffnung 210 der Spitze 46' des Ansaugrohres 46 in die in Fig. 4 gestrichelt gezeigte Stellung kommt. Die Arbeitsseite des Zylinders 228 liegt am Äquivalent der Leitung 140, betätigt über ein Äquivalent des Ventils 132 zur Lyselogik (Kurvenstück C8) so dass der Zylinder 226 das Sammelgefäss 144' nur dann in seine Arbeitsstellung bringen kann, wenn der Zylinder 84 und die Betätigung 106 arbeiten. An dem äusseren Abschnitt eines Plastikfittings 238 kann ein Evakuierungsschlauch angeschlossen werden, wobei am inneren Ende des Fittings ein innerer Schlauch 244 liegt. Der Schlauch führt zur unteren Ecke 246 des Gefässes 144', so dass in der Aufnahmestellung des Sammelgefässes das ganze, darin befindliche Fluid erreichbar ist.

Patentanwälte Dipl.-mg: E. Eder

DIpI.-Ing. K. Schieschke 8 München 13, nisabethsiraße34

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Claims

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Patentansprüche

Spülsystem zum Anschluss an ein Verdünnungssystem, das von einer einzigen Fluidprobe mehrere Verdünnungen von unterschiedlicher Konzentration liefert, mit einem Fluidtransverventil mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt eine Menge der Fluidprobe aufnimmt, isoliert und mit einem ersten Volumen einer Verdünnung aus einer Quelle kombiniert, so dass eine präzise erste Verdünnung entsteht, und wobei der zweite Abschnitt eine Menge der ersten Verdünnung aufnimmt, isoliert und daraus eine zweite Verdünnung herstellt und wobei die Zuführung der Fluidprobe mittels einer Ansaugeinrichtung erfolgt, deren Ansaugrohr in die Fluidprobe einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnung von einer Quelle (50) zum ersten Abschnitt (P5, P9, P1) des Fluidtransferventils (10) geleitet wird, über das Ansaugrohr (46) in einem bestimmten Stadium während des Betriebs des Verdünnungssystems, dass eine Pumpe (84) des Spülsystems eine Kammer aufweist, die ein bekanntes Volumen der Verdünnung speichern und liefern kann, dass ein erster Fluidkanal (78, 96, 102) von der Verdünnungsquelle (80) zur Pumpe (84) führt und ein zweiter Fluidkanal (102, 104, 72) von der Pumpe (84) zum Fluidtransferventil (10), dass ein Ventil (40) hierzu eine Betätigung enthält, angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Kanal bzw. der Verdünnungsquelle und dem Fluidtransferventil, dass das zuletz genannte Ventil die Strömung im

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ersten und zweiten Kanal steuert und zwischen einer
ersten Stellung lediglich den Durchgang von Verdünnung von der Verdünnungsquelle zur Pumpe und in einer zweiten Stellung lediglich den Durchgang von Verdünnung
von der Pumpe zum Fluidtransferventil gestattet, dass ein Sammelgefäss (144) die aus dem Ansaugrohr (46) zurückgespülte Verdünnung aufnimmt, wobei das Ansaugrohr und das Sammelgefäss gegeneinander so bewegbar sind, dass das Sammelgefäss in den Zustand zur Aufnahme der Rückspülung kommen kann und dass ein Steuermechanismus (132, 126) Verdünnung zur Spülung nur dann liefert, wenn das Sammelgefäss (144) in diesem Zustand zur Aufnahme von Spülung ist.
2. System nach Anspruch 1,,dadurch gekennzeichnet, dass ein druckmittelbetätigter Zylinder (126) eine hin- und herbewegbare Kolbenstange (122) und eine Pilotbetätigung aufweist und dass die Kolbenstange und die Pilotbetätigung zur Bewegung mit einer Druckquelle verbunden sind, wobei die Kolbenstange die Pilotbetätigung betätigt und die Bewegung der Kolbenstange die Relativbewegung von Ansaugrohr und Sammelgefäss in einem bestimmten Zustand des Verdünnungssystemes bewirkt.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäss beweglich und das Ansaugrohr feststehend ist.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr beweglich und das Sammelgefäss unbeweglich ist.

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5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelgefäss (144·) eine kreissektorförmige Höhlung mit einer Einlassöffnung (210) in einer Wand (202) aufweist, dass das Gefäss um eine durch eine Ecke führende Achse schwenkbar gelagert ist, dass eine federbelastete Anordnung (216, 230) mit einer Zahnstange und einem Zahnrad mit dem Gefäss verbunden ist, so dass das Gefäss mit der Einlassöffnung so gehalten ist, dass sie mit dem Ansaugrohr nicht fluchtet und dass die Anordnung aus Zahnstange und Zahnrad zur Schwenkbewegung des Gefässes um die Achse vorgesehen ist, so dass die Einlassöffnung zur Abgabe von Rückspülverdünnung in das Gefäss mit dem Ansaugrohr ausgerichtet ist.
6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr zwischen einer Stellung zum Probeneinlass und einer zweiten Stellung schwenkbar ist, in der das Ansaugrohr im Winkel zum Sammelgefäss steht, so dass aus dem Ansaugrohr tretende RückspüIverdünnung in das Sammelgefäss gelangt.
7. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen drehbaren Halter(114)für das Ansaugrohr, der dieses normalerweise vertikal hält und in einem bestimmten Arbeitsstadium des Verdünnungssystemes gedreht wird und das Ansaugrohr im Winkel anordnet, durch einen druckmittelbetätigten Zylinder (126) mit einer Kammer (124), in der sich ein Kolben (122) befindet, von dem eine Kolbenstange (120) aus dem Zylinder herausragt, unddurch eine zwischen dem Halter und der Kolbenstange angeordnete und mit der Kolbenstange drehbar verbundene

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Verbindung (116), wobei zur Bewegung des Kolbens zwischen den beiden Stellungen,wovon eine mit der Winkel- ■ stellung des Ansaugrohres übereinstimmt, im Zylinder Druck erzeugt wird.
8. Spülsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennz eichnet durch eine doppelt wirkende Probenpumpe (30) mit zwei als Einlass und Auslass für die Pumpe dienenden Steueröffnungen und einem ersten Steuerventil (24) für die doppelt wirkende Probenpumpe zum Abziehen einer Probe, durch eine Verdünnungspumpe (88) mit einem vorgegebenen Verdrängungsvolumen durch Kanäle (78) zur Verbindung der' Verdünnungspumpe mit einer Quelle (8o) der Verdünnung, durch Steueröffnungen in der Pumpe, die mit dem Pumpeninneren und mit der Verdünnungsquelle verbunden sind und mit dem Inneren der Pumpe und einem Abgabekanal und einem zweiten Steuerventil (40) für die Verdünnungspumpe zur Verdünnungsausteilung, durch ein Mischgefäss (56) zur Aufnahme der ersten Verdünnung, durch ein Fluidtransferventil (10) zur Kombination der Wirkung der Pumpen derart, dass man zwei getrennte Verdünnungen von der gleichen Fluidprobe erhält, unter Einschluss eines mittleren Gliedes (14) sandwichartig zwischen zwei stationären äusseren Gliedern (12, 16) angeordnet, wobei das mittlere, sandwichartig angeordnete Glied gegenüber den äusseren Gliedern zwischen zwei Stellungen eine begrenzte Bewegung ausführen kann durch die Anordnung der ersten und zweiten Bohrung (P9, P10) im mittleren Glied zwischen zwei Positionen, die den beiden Bewegungspositionen entsprechen, wobei jeder Abschnitt eine Bohrung vorgegebener Länge zwischen den äusseren Gliedern ist, durch vier Sätze (P1, P2, P3_f P4, P5, P6, P7, P8) von Steueröffnungen der äusseren Glieder, wobei

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ein erster Satz (P1, P5) in der ersten Stellung mit der ersten Bohrung (P9) ausgerichtet ist und in der zweiten Position bzw. Stellung gesperrt ist, ein zweiter Satz (P2, P6) in der ersten Stellung gesperrt ist, aber in der zweiten Stellung mit der ersten Bohrung (P9) fluchtet, ein dritter Satz (P3, P7) in der ersten Stellung mit der zweiten Bohrung (P10) fluchtet und in der zweiten Stellung gesperrt ist, und wobei ein vierter Satz (P4, P8) mit der zweiten Bohrung (P10) in der zweiten Stellung fluchtet und in der ersten Stellung gesperrt ist, durch Fluidleitungen (20, 44), die mit dem Fluidtransferventil zusammenwirken und erste Fluidleitungen (20, 44) umfassen, die den ersten Satz von Steueröffnungen mit dem Probierer (24, 30) verbinden, durch eine äussere Probenquelle (48) einschliesslich einem Ansaugrohr (46), durch zweite Fluidleitungen (52), die den zweiten Satz der Steueröffnungen mit demMischgefäss und dem Verdünnungsausteiler (100) verbinden, durch dritte Fluidleitungen (62, 70), die den dritten Satz der Steueröffnungen mit dem Gefäss und dem Probierer verbinden, mit vierten Fluidleitungen (42, 38), die den vierten Satz der Steueröffnungen mit der Verdünnungsversorgung verbinden, wenn das mittlere Glied (14) des Transferventils (10) in der ersten Stellung ist, so dass eine Probe über die ersten Fluidleitungen und den Probierer in die erste Bohrung (P9) gesaugt wird, wobei die Bewegung des mittleren Gliedes (14) in die zweite Stellung eine präzise Menge der Probe abschneidet und die erste Bohrung (P9) mit d'em zweiten Satz von Steueröffnungen so ausrichtet, dass ein vorgegebenes Verdünnungsvolumen aus dem Verdünnungsausteiler in die zweiten Fluidleitungen abgegeben werden kann, zur Erzeugung einer ersten Verdünnung, die dann

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vom Gefäss aufgenommen wird, wobei sich die Fluidtransferventile immer noch in der zweiten Stellung befinden und wobei ein Abschnitt der ersten Verdünnung darauf in die dritten Fluidleitungen und die zweite Bohrung (P10) gesaugt wird, über den Probierer und derart, dass, wenn das Transferventil in die erste Stellung zurückgeführt wird, ein Pfropfen der ersten Verdünnung' eingefangen, mit dem vierten Satz der Steueröffnungen ausgerichtet und mit der ausgeteilten Verdünnung so gemischt wird, dass eine zweite Verdünnung von beträchtlieh schwächerer. Konzentration als diejenige der ersten Verdünnung entsteht.

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