DE3341717A1 - Chemisches analysegeraet - Google Patents
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Description
DIRL-PHYS." F. ENDLICH
PATENTANWALT
EUROPEAN PATENT ATTORNEY
TELEFON: (089)84 36 38
TELEX: 521730 pat· d
D-8034 GERMERING 17. Nov. 1983 E/m
Meine Akte: S-5140
Anmelderin: Seiko Instruments & Electronics Ltd., Tokyo, Japan
Chemisches Analysegerät
Die Erfindung betrifft ein chemisches Analysegerät, das insbesondere zur
Untersuchung von kleinen Mengen von Flüssigkeiten verwendbar ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Analysegerät zur Untersuchung von Flüssigkeitsmengen
in der Größenordnugn von μΙ zu schaffen, das bei einfacher Konstruktion
möglichst weitgehend vollautomatisch arbeitet.
Gemäß der Erfindung wird ein chemisches Untersuchungsgerät oder Analysegerät
vorgesehen, das einen Zentrifugalseparator aufweist, an dessen Drehtisch Reaktionsgefäße verschwenkbar angeordnet sind. Es ist eine Einrichtung
vorgesehen, die ein Zufuhrmundstück und ein Absaugmundstück aufweist und eine Bewegung der Mundstücke in vertikaler Richtung ermöglicht. Es ist eine
erste Einrichtung mit einem Bad mit konstanter Temperatur und einem Mischer vorgesehen, um diese in vertikaler Richtung zu bewegen. Eine Transporteinrichtung
dient zum automatischen Transport der Reaktionsgefäße. Ferner ist ein zweites Bad mit konstanter Temperatur an einer anderen Stelle
als das erste Bad vorgesehen. Die Reaktionsgefäße können zwischen dem Drehtisch des Zentrifugalseparators und den Bädern transportiert werden.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines chemischen Analysegeräts gemäß der Erfindung;
und
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 schematisch dargestellten
Transporteinrichtung.
BAD ORIGINAL
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen Zentrifugalseparator
1 mit einem Drehtisch 4. Der Drehtisch ist an einer Antriebswelle 2 des
Zentrifugalseparators 1 angeordnet und trägt entlang seinem Umfang eine Anzahl von Reaktionsgefäßen 3. Ein Ende einer Nachweisscheibe 5 ist in der Nähe
eines zentralen Bereichs der Antriebswelle 2 angeordnet, um in Verbindung mit einem Nachweisfühler 6 die Drehlage des Drehtischs 4 nachweisen zu können.
Über dem Zentrifugalseparator 1 ist eine Verschiebungseinrichtung 10 vorgesehen,
die eine Trägerplatte 9 mit einem Zuführmundstück 7 und einem Absaugmundstück 8 aufweist. Die Trägerplatte 9 ist an einer Kolbenstange 11 befestigt,
die gleitend verschiebbar in einem Zylinder 12 angeordnet ist, so daß durch Betätigung
einer Hubmagneteinrichtung eine Längsverschiebung in vertikaler Richtung entsprechend dem Pfeil A durchführbar ist.
Unter dem Zentrifugalseparator 1 ist eine Verschiebeeinrichtung 17 vorgesehen,
um ein Bad 14 mit konstanter Temperatur und einen Mischer 15 in vertikaler Richtung zu verschieben. Das Bad 14 und der Mischer 15 sind entlang dem Umfang
einer Trägerplatte 16 angeordnet. Die Trägerplatte 16 ist mit einer Kolbenstange
18 verbunden, die in einem Zylinder 20 mit einer Hubmagneteinrichtung 19 angeordnet ist, um eine Verschiebung der Trägerplatte 16 in vertikaler
Richtung des Pfeils B zu ermöglichen. Die Achsen der Kolbenstangen 2 und 18 sind koaxial ausgerichtet.
Bäder 32,33 und 34 für eine konstante Temperatur und eine automatische Transporteinrichtung
35 sind angrenzend an den Zentrifugalseparator 1 angeordnet. Die Transporteinrichtung 35 enthält einen Manipulator 36 (Fig. 2) zum Ergreifen
der Reaktionsgefäße 3, einen Kolbenmagnet 37 zum Öffnen und Schließen
des Manipulators 36 in Richtung der Pfeile C, eine Verschiebungseinrichtung 39 zum Verschieben einer Stange 38 in Richtung des Pfeils D, an der der Kolbenmagnet
37 befestigt ist, sowie eine Antriebseinrichtung 40, um die Verschiebungseinrichtung
39 in Richtung des Pfeils E zu drehen. Ferner ist eine Antriebseinheit 44 zur Durchführung einer Verschiebung in vertikaler Richtung
vorgesehen, die eine Trägerstange 42 für die Verschiebungseinrichtung 39 und die Antriebseinrichtung 40 aufweist. Die Stange 42 ist in einem Zylinder 44
mit einem Kolbenmagnet 43 angeordnet, um eine vertikale Verschiebung in Richtung des Pfeils F zu ermöglichen. Die Einrichtung 44 kann die Einrichtung
39 und 40 durch Betätigung des Kolbenmagnets 43 in vertikaler Richtung verschieben.
Dem Zufuhrmundstück 7 ist eine Zufuhreinrichtung 21 zur Zufuhr von Probeflüssigkeit
in der Größenordnung von μΙ zugeordnet. Das Absaugmundstück 8
-A-
ist/eVnem Kondensator 23 verbunden, der an eine Kühleinrichtung 22 angeschlossen
ist. Ein Auslaß des Kondensators 23 ist mit einer Vakuumpumpe 24 verbunden.
Angrenzend an den Zentrifugalseparator 1 und an die automatische Transporteinrichtung
35 sind die Bäder 32,33 und 34 angeordnet, die durch eine Thermo stateinrichtung
auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden. Die Ausgangssignale einer Folgesteuerung 26 werden der Vakuumpumpe 24, dem Antriebsmotor
1a des Zentrifugalseparators 1,-idem Kolbenmagnet 19, der Einrichtung
17, der Probenzuführeinrichtung 21, dem Kolbenmagnet 13 der Verschiebungseinrichtung
10, dem Kolbenmagnet 43 der Verschiebungseinrichtung ander Transporteinrichtung 35, dem Antriebsmotor 40a der Antriebseinrichtung
40, dem Antriebsmotor 39a der Verschiebungseinrichtung 39, sowie dem Kolbenmagnet 37 des Manipulators 36 zugeführt.
Im folgenden soll die Arbeitsweise des beschriebenen Analysegeräts näher erläutert
werden. Die von der Zufuhreinrichtung 21 zugeführte Probenflüssigkeit
gelangt in das Reaktionsgefäß 3, wenn der Kolbenmagnet 13 die Trägerplatte 9 nach unten verschiebt, so daß das Zufuhrmundstück 7 in das betreffende Reaktbnsgefäß
3 vorragt.
Um Probenflüssigkeit einem anderen Reaktionsgefäß 3 auf dem Drehtisch 4 zuführen zu können, bestimmt das Steuersignal von der Folgesteuerung 26 eine
Drehung des Antriebsmotors 1a um einen vorherbestimmten Winkel, so daß das
betreffende Reaktionsgefäß 3 in eine der Lage des Zufuhrmundstücks 7 entsprechende
Lage gelangt. Wenn dann der Kolbenmagnet 13 wieder betätigt wird, wird die Trägerplatte 9 nach unten verschoben, so daß Probenflüssigkeit in das
ausgerichtete Reaktionsgefäß 3 durch das Zufuhrmundstück 7 zugeführt werden
kann.
Zur Entfernung von Wasser aus dem Reaktionsgefäß 3 wird der Antriebsmotor
1a derart angetrieben, daß durch die Drehung des Drehtischs 4 das betreffende Reaktionsgefäß 3 in eine Lage unter den Ansaugstutzen 8 gelangt, wonach der
Kolbenmagnet 13 betätigt wird, um die Trägerplatte nach unten zu verschieben und damit das Absaugmundstück 8 dem betreffenden Reaktionsgefäß 3 anzunähern.
Dann wird Flüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß 3 nach dem Zentrifugieren
durch die Vakuumpumpe 24 in den Kondensator 23 gesaugt. Mit Hilfe einer Luftleitung und eines Luftfilters wird die zu entfernende Flüssigkeit durch
den von der Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck dispergiert und durch das Absaugmundstück
8 abgezogen.
BAD ORIGINAL
Zum schnellen Erhitzen oder Kühlen der Probenflüssigkeit im Reaktionsgefäß
3 wird die Trägerplatte 16 durch Betätigung des Kolbenmagnets 19 angehoben. Dadurch gelangt das Reaktionsgefäß 3 in das Bad 14. Dann kann die Temperatur
in dem Reaktionsgefäß 3 auf die vorherbestimmte Temperatur des Bads • 14 geändert werden.
Zur Bewegung des Reaktionsgefäßes 3 in eines der Bäder 32, 33, 34 oder 14
mit Hilfe der automatischen Transporteinrichtung 35 werden die Antriebseinrichtüngen
44 und 39 und die Drehantriebseinrichtung 40 betätigt, um den Manipulator
36 in eine Lage zu bringen, in der das Reaktionsgefäß 3 ergriffen werden
kann. Dann wird der Manipulator 36 betätigt, um das Reaktionsgefäß 3 durch Betätigung des Kolbenmagnets 37 zu ergreifen. Durch Wiederholung derartiger
Vorgänge können die übrigqn Reaktionsgefäße in das betreffende Bad mit konstanter Temperatur transportiert werden.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel können deshalb Zentrifugiervorgänge,
Zuführungen von Probenflüssigkeit, Trocknung, Änderung der Temperatur, Mischvorgänge und dergleichen in den Reaktionsgefäßen 3 sehr einfach, genau
und automatisch mit Hilfe der Folgesteuerung durchgeführt werden, ohne daß manuelle Betätigungen erforderlich sind, so daß der bisher erforderliche Arbeitsaufwand
durch Bedienungspersonen nicht mehr erforderlich ist. Ferner können verhältnismäßig viele Proben behandelt werden, indem ein automatischer
Transport der Reaktionsgefäße 3 von dem Zentrifugalseparator in die Bäder 32,33 oder 34 mit Hilfe der automatischen Transporteinrichtung 35 erfolgt.
Claims (1)
- F. ENDLICH, POSTFACH 13 26, D-8034 GERMERINQI / I /DiPL-PHYS. RENDLICI-PATENTANWALTEUROPEAN PATENT ATTORNEYTELEFON: (089) 84 36 38TELEX: 52 1730 pate dCABLES: PATENDLICH GERMERINQBLUMENSTRASSE 8D-8034 GERMERING17. Nov. 1983 E/m Meine Akte: S-5140Anmelderin: Seiko Instruments & Electronics Ltd., Tokyo, JapanPatentanspruchChemisches Analysegerät mit einem Zentrifugalseparator (1) mit einem Drehtisch (4), an dem eine Anzahl von Reaktionsgefäßen (3) angeordnet sind, mit einer Nachweiseinrichtung (5,6) zum Nachweisen der Drehlage des Drehtisches, mit einer Versch'iebungseinrichtüng (17) für ein darauf angeordnetes Bad (14) mit konstanter Temperatur und einem Mischer, welche unter dem Zentrifugalseparator (1) in Richtung dessen Achse verschiebbar angeordnet ist, mit einer über dem Zentrifugalseparator angeordneten Trägerplatte (9) mit einem Proben-Zufuhrmundstück (7) und einem Absaugmundstück (8), mit einem zweiten Bad (32,33,34) mit konstanter Temperatur, das in einem Abstand von dem ersten Bad angeordnet ist, mit einer automatischen Transporteinrichtung (35) zum Transport von Reaktionsgefäßen (3) in das zweite Bad (32,33,34), sowie mit einer Folgesteuerung (26) zur Steuerung des Zufuhrmundstücks (7), des zum Trocknen dienenden Absaugmundstücks (8), des Zentrifugalseparators (1), der zweiten Bäder (32,33,34), der Verschiebungseinrichtung für das erste Bad und den Mischer sowie der automatischen Transporteinrichtung (35), wobei an der Transporteinrichtung ein Manipulator (36) angeordnet ist, um einen automatischen Transport der Reaktionsgefäße zwischen dem zweiten Bad (32,33,34) und dem Drehtisch mit Hilfe der Folgesteuerung durchzuführen, so daß eine Behandlung wie eine Kühlung oder Erhitzung in den Reaktionsgefäßen und sonstige Analysevorgänge mit vorherbestimmter Zeitdauer durchführbar sind.
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