DE3341717A1 - Chemisches analysegeraet - Google Patents

Description

DIRL-PHYS." F. ENDLICH

PATENTANWALT

EUROPEAN PATENT ATTORNEY

TELEFON: (089)84 36 38

TELEX: 521730 pat· d

CABLES: PATENDLICH QERMERING F. ENDLICH, POSTFACH 13 26, D-8034 GERMERINQ BLUMENSTRASSE 8

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)

1. F. ENDLICH, POSTFACH 13 26, D-8034 GERMERINQ

   I / I /

   DiPL-PHYS. RENDLICI-

   PATENTANWALT

   EUROPEAN PATENT ATTORNEY

   TELEFON: (089) 84 36 38

   TELEX: 52 1730 pate d

   CABLES: PATENDLICH GERMERINQ

   BLUMENSTRASSE 8

   D-8034 GERMERING

   17. Nov. 1983 E/m Meine Akte: S-5140

   Anmelderin: Seiko Instruments & Electronics Ltd., Tokyo, Japan

   Patentanspruch

   Chemisches 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.