DE69110564T2 - Vorrichtung zur Bewegung eines Küvettenträgers in einem Analysator. - Google Patents

Vorrichtung zur Bewegung eines Küvettenträgers in einem Analysator.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum translatorischen Bewegen eines plattenförmigen Gefäßträgers, der mit in Bewegungsrichtung hintereinander angeordneten Gefäßen zur Aufnahme von Flüssigkeiten versehen ist, zu der Bearbeitungsstation eines Analysegeräts.
  • Die DE-PS 16 73 107 beschreibt eine Vorrichtung zum Analysieren von Flüssigkeiten, bei der die Reagenzgläser im Analysator mittels eines Kettenantriebs bewegt werden. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Kettenglieder mit einer Halteeinrichtung versehen, in die die Reagenzgläser eingesetzt werden können. Die Kette erstreckt sich zwischen zwei Kettenrädern. Die Achse des eines Kettenrades trägt eine Scheibe mit vier Ausnehmungen, die gleichmäßig über ihren Umfang verteilt sind. Um ein Reagenzglas von einer ersten Bearbeitungsstation zu einer zweiten zu bewegen, dreht sich die Scheibe um 90 Grad und nimmt dabei das Reagenzglas mit, das mit der Ausnehmung im Eingriff steht.
  • Diese bekannte Vorrichtung ist sehr komplex, benötigt viel Platz und erfordert eine regelmäßige Wartung, wenn sie zuverlässig arbeiten soll.
  • In der US-A-4 403 687 und der 4 727 033 sind ebenfalls komplexe Vorrichtungen zum Handhaben von Gefäßträgern in Ahalysegeräten beschrieben.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, zuverlässig arbeitet und ein exaktes Positionieren der einzelnen Gefäße in der Bearbeitungsstation sicherstellt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gefäßträger reibschlüssig auf einer angetriebenen Endlos- Bewegungseinrichtung aufliegt, daß ein schrittweise angetriebenes Schaltrad mit den Gefäßen direkt in Eingriff gebracht wird, und daß eine Sensoreinrichtung im Bereich des Schaltrades angeordnet ist, die den Durchgang eines Gefäßes feststellt und die die Schaltstellung des Schaltrades bestimmt, in der sich ein Gefäß in seiner Bearbeitungsstellung befindet.
  • Mit einfachen Mitteln können so die Gefäße unabhängig von der Stellung der Endlos-Bewegungseinrichtung fortlaufend der Bearbeitungsstation zugeführt werden. Das exakte Ausrichten der der Bearbeitungsstation zugeführten Gefäße wird durch das Schaltrad sichergestellt, das im Zusammenwirken mit der Sensoreinrichtung von einem Schrittmotor angetrieben wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltrad als Zahnrad ausgebildet, wobei die Größe und Form der Zahnzwischenräume so gewählt ist, daß sie direkt mit geeignet geformten Gefäßen in Eingriff kommen können. Dies ermöglicht eine zuverlässige translatorische Bewegung und ein exaktes Positionieren der Gefäßträger, ohne daß zusätzliche Zahnradelemente verwendet werden.
  • Andere Merkmale der Erfindung liegen darin, daß die Mittelachse der Gefäßträger auf der Endlos-Bewegungseinrichtung aufliegt, und daß unterhalb und parallel dazu ein Gehäuseboden in einem Abstand vorgesehen ist, der geringfügig größer ist als der Abstand von der Auflagefläche des Gefäßträgers zum bodenseitigen Ende eines Gefäßes. Bei dieser Konfiguration wird nur eine einzige Endlos-Bewegungseinrichtung benötigt, da die Böden der Gefäße auf dem Gehäuseboden aufliegen und so der Gefäßträger in der horizontalen Stellung gehalten wird.
  • Andere Merkmale und Vorteile gehen aus der in der Zeichnung gezeigten und in den Unteransprüchen beschriebenen Ausführungsform hervor.
  • Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Analysegerät,
  • die Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1 im Schnitt (vergrößerte Darstellung),
  • die Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1, und
  • die Fig. 4 eine Aufsicht auf den Gefäßträger gemäß der Fig. 2.
  • Bei der Untersuchung von Körperflüssigkeiten, wie zum Beispiel von Blutserum, in einem Analysegerät kann es vorkommen, daß die zu untersuchende Flüssigkeit zu dickflüssig ist und verdünnt werden muß, um korrekte und verwendbare Ergebnisse zu erhalten. Zu diesem Zweck sind Gefäße 11 vorgesehen, in denen das Blut mit einem geeigneten Verdünner vermischt werden kann, um die erforderliche Konsistenz zu erhalten. Die vorliegende Erfindung beschreibt die Zuführung solcher Gefäße zu einem Analysator und deren Ausrichtung in einer Bearbeitungsstation.
  • Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform sind die Gefäße 11 paarweise nebeneinander in einem Gefäßträger 12 angeordnet, der mit den Gefäßen 11 einstückig ausgebildet ist und der aus einem chemisch widerstandsfähigen Kunststoffmaterial besteht.
  • Die Vorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem länglichen, im Querschnitt U-förmigen Gehäuse 13 mit einem Boden 14, wobei das Gehäuse mit der Wand des Analysegerätes verbunden ist. Entlang der Mittellinie des länglichen Gehäuses erstreckt sich eine Endlos-Bewegungseinrichtung mit einem Riemen 15 mit kreisförmigem Querschnitt, der von mehreren Riemenscheiben 16 geführt und gespannt wird.
  • Mit einer (nicht gezeigten) Bearbeitungsstation ist ein Schaltrad 19 ausgerichtet, das sich um eine Welle 17 dreht und das von einem Schrittmotor 18 angetrieben wird, wobei das Schaltrad so angeordnet ist, daß sich seine Schaltzähne im Bereich einer Ausnehmung 22 durch den Gehäuseboden 14 erstrecken und darüber hinaus vorstehen. Das Schaltrad 19 befindet sich daher in der Vertikalebene einer Reihe der aufeinanderfolgend angeordneten Gefäße 11.
  • Die Schaltzähne 23 und die Zahnzwischenräume 25 sind so geformt, daß sie sich direkt in einen Zahnrad-Eingriff mit den Gefäßen 11 bewegen, die entsprechend geformt sind. Der Gefäßträger 12 stellt praktisch eine Zahnstange dar, die mit dem Schaltrad 19 zusammenwirkt. Der Abstand zwischen der Auflagefläche 26 des Gefäßträgers 12 auf dem Riemen 15 und den unteren Endabschnitten der Gefäße 11 ist geringfügig kleiner als der Abstand zwischen dem oberen Rand des Riemens 15 und dem Gehäuseboden 14.
  • Auf diese Weise wird der Gefäßträger in der horizontalen Stellung gehalten. Der Durchgang eines Gefäßes 11 und die exakte Schaltstellung des Schaltrades 19 wird von einer Sensoreinrichtung 27 festgestellt, die im Bereich des Schaltrades 19 angeordnet ist.
  • Um die Position des Gefäßträgers 12 zu stabilisieren, wenn sich ein Gefäß 11 in der Bearbeitungsstation befindet, sind an den Seitenwänden des Gehäuses 13 Federelemente 28 vorgesehen, die den Gefäßträger 12 auf einen Block 29 zu drücken, wobei sich der Riemen 15 dazwischen befindet.
  • Um einen ungehinderten Durchgang der Gefäßträger 12 sicherzustellen, sind der Gehäuseboden 14 und das Schaltrad 19 so angeordnet, daß sich die Schaltzähne 23, die nicht mit den Gefäßen 11 in Eingriff stehen, in oder unter der Ebene des Gehäusebodens 14 befinden, wenn das Schaltrad 19 in seiner Schaltstellung ist.
  • Während eines Misch- oder Verdünnungsvorganges arbeitet das Analysegerät wie folgt:
  • Die Endlos-Bewegungseinrichtung mit dem Riemen 15 wird von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben. Ein in das Analysegerät eingesetzter Gefäßträger 12 liegt auf dem Riemen 15 auf und wird reibschlüssig vorwärtsbewegt, bis die Sensoreinrichtung 27 den Durchgang des ersten Gefäßes 11 feststellt. Daraufhin wird der Schrittmotor 18 eingeschaltet und das Schaltrad 19 in Drehung versetzt. Der Antriebsmechanismus für den Riemen 15 kann nun abgeschaltet werden, da einer der Schaltzähne mit dem ersten Gefäß 11 in Eingriff steht und es entsprechend der durch den Abstand von zwei aufeinanderfolgenden Gefäßen definierten Strecke um einen Schritt vorwärts bewegt. Das erste Paar von Gefäßen befindet sich nun unter einer Abdeckung 30, die die Gefäße vor einer Verschmutzung durch mögliche Flüssigkeitsspritzer im Analysegerät bewahrt. Wenn der Antriebsmechanismus für den Riemen 15 weiterarbeitet, können weitere Gefäßträger 12 auf den Riemen 15 aufgesetzt und vorwärts bewegt werden, bis sie an den Gefäßträger anstoßen, der sich vor ihnen befindet. Aufgrund des rein reibschlüssigen Eingriffes mit dem Riemen bleiben die Gefäßträger dabei in ihren Wartestellungen.
  • Wenn eine Blutprobe vor der Analyse verdünnt werden muß, liegt ein entsprechendes Signal vor, und der Gefäßträger 12 wird vom Schaltrad 19 weiterbewegt, bis sich das erste Paar von Gefäßen in der Bearbeitungsstation befindet. Eine Entnahmevorrichtung 20 nimmt von einem Pipettenhalter 32 eine Pipette 31 auf und entnimmt einem (nicht gezeigten) Reagenzglas eine bestimmte Menge Blut, das in ein Gefäß 11 abgegeben wird. Die benutzte Pipette 31 wird weggeworfen und von der Entnahmevorrichtung 20 eine zweite Pipette aus dem Pipettenhalter 32 genommen. Die Entnahmevorrichtung 20 führt die frische Pipette 31 zu einem Flüssigkeitsbehälter 33, dessen Verschluß 34 vorher automatisch geöffnet wurde, entnimmt mittels eines Saugschlauchs 21 eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit, gibt diese in das Gefäß 11 ab, in dem sich das Blut befindet, und vermischt sie mit dem Blut. Sobald Blut und Verdünner vermischt sind, wird die verdünnte Blutmischung erneut entnommen und zur Analyse des Blutes in den Analysator eingegeben.
  • Wenn dieser Vorgang beendet ist, wird der Schrittmotor 18 erneut eingeschaltet und der Gefäßträger 12 um einen Schritt zurückbewegt, so daß die nach wir vor unbenutzten Gefäße 11 wieder unter die schützende Abdeckung 30 bewegt werden. Wenn von einem Gefäßpaar beide Gefäße 11 benutzt wurden, bleibt der Gefäßträger 12 in seiner Stellung und wird, wenn erforderlich, bis zum nächsten sauberen Gefäßpaar weiterbewegt.
  • Wenn alle Gefäße 11 eines Gefäßträgers 12 aufgebraucht sind, wird der Gefäßträger 12 vom Riemen 15 weiterbefördert, bis er jenseits der äußersten Riemenscheibe 16 in einen Abfallbehälter fällt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum translatorischen Bewegen und Ausrichten eines plattenförmigen Gefäßträgers (12) mit in Bewegungsrichtung angeordneten Gefäßen (11) zur Aufnahme von Flüssigkeit zu bzw. in einer Bearbeitungsstation innerhalb eines Analysegeräts, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Gefäßträger (12) auf einem angetriebenen Endlosbewegungsmittel (15) reibschlüssig aufliegt,
- ein schrittweise antreibbares Schaltrad (19) mit den Gefäßen (11) in Eingriff gelangt und daß
- im Bereich des Schaltrads (19) eine Sensoreinrichtung (27) angeordnet ist, die den Durchlauf eines Gefäßes feststellt und die Schaltstellung des Schaltrades, in der ein Gefäß (11) in seiner Bearbeitungsstellung steht, bestimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (19) als Zahnrad ausgebildet ist und daß die Form und Größe einer Zahnlücke (25) und eines mit derselben in Eingriff gelangenden Gefäßteils einander angepaßt sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßträger (12) in seiner Mittellängsachse auf dem Endlosbewegungsmittel (15) aufliegt und daß unterhalb und parallel zum Endlosbewegungsmittel ein Gehäuseboden (14) in einem Abstand vorgesehen ist, der geringfügig größer bemessen ist als der Abstand von der Auflagefläche (26) des Gefäßträgers (12) bis zum bodenseitigen Ende jedes Gefäßes (11).
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Durchlaufs eines Gefäßträgers (12) die Sensoreinrichtung (27) die Vorderkante eines Gefäßes feststellt und daß zum Ausrichten des Schaltrades (19) in seiner Schaltstellung, in der ein Gefäß in Bearbeitungsstellung steht, die Sensoreinrichtung (27) die Vorderkante eines Schaltzahnes (23) feststellt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Schaltstellung des Schaltrades (19) die noch nicht mit dem Gefäßträger (12) in Eingriff stehenden Schaltzähne (23) in oder unterhalb der Ebene des Gehäusebodens (214) stehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (27) ein opto-elektronischer Sensor ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosbewegungsmittel ein Riemen (15) mit kreisflächenförmigem Querschnitt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßträger (12) und die Gefäße (11) ein einstückiges Bauteil bilden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßträger (12) und die Gefäße (11) ein tief gezogenes Kunststoffbauteil bilden.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gefäße (11) paarweise hintereinander in Bewegungsrichtung des Gefäß trägers (12) angeordnet sind und daß der Gefäßträger (12) nach erfolgtem Füllvorgang des ersten Gefäßes (11) eines Gefäßpaares aus der Bearbeitungsstellung (B) um einen Schaltschritt zurück unter eine Abdeckung (30) bewegbar und nach erfolgtem Füllvorgang beider Gefäße eines Gefäßpaares aus der Bearbeitungsstellung (B) um einen Schaltschritt vorwärts bewegbar ist, derart, daß das folgende leere Gefäßpaar in der Bearbeitungsstellung steht.
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