AT392362B

AT392362B - Eingabevorrichtung zum einbringen fluessiger oder gasfoermiger medien

Info

Publication number: AT392362B
Application number: AT1672/87A
Authority: AT
Inventors: Fritz Ing Fischer; Erich Ing Kleinhappl; Hermann Dipl Ing Dr Marsoner
Original assignee: Avl Verbrennungskraft Messtech
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1991-03-25
Also published as: US4927603A; DE3821604A1; ATA167287A; DE3821604C2

Description

AT 392 362 B

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung zum Einbringen flüssiger oder gasförmiger Medien in den Analysenweg eines Analysengerätes mit einem vorzugsweise mit einer Hohlnadel ausgestatteten Eingabeelement, welches in der Grundposition mit einer Eingabeöffiiung für Eich- oder Reinigungsmedien zusammenwirkt und in zumindest eine Probeneingabeposition bringbar ist 5 Eine Eingabevorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der AT-PS 381 794 bekannt. Die Eingabevorrichtung besteht hier aus einem aus einer Grundposition in eine Probeneingabeposition verschwenkbaren Eingabeelement in der Form einer durch einen Hebelmechanismus vasteilbaren Hohlnadel, welche in der Grundposition mit einer trichterförmigen Eingabeöffnung zusammenwirkt Durch die Ermöglichung der Zufuhr da Standard- bzw. Reinigungsmedien, sowie auch ggf. von Luft zur Trocknung des 10 Probenweges über die Eingabeöffnung in das in der Grundposition befindliche Eingabeelement ist ein sehr einfacher Aufbau des Analysengerätes gegeben, bei dem beispielsweise im tatsächlich von der Probe zurückzulegendoi Analysenweg ab der Eingabeöffiiung keinalei Ventile oder sonstige Absperrorgane mehr notwendig sind. Nur zur Probenaufnahme ist eine Trennung des dichten Zusammenwirkens zwischen Eingäbeelement und trichtaförmiger Eingabeöffiiung und ein Ausschwenken des Eingabeelementes zur 15 Probenaufnahme erforderlich; in allen anderen Betriebszuständen des Analysengerätes ist da Medienweg zwischen den einzelnen Zufuhrbehältem und dem Abfallbehälter fest vorgegeben und abgeschlossen, wobei die Steuerung des jeweils tatsächlich in den Analysenweg eingebrachten Mediums nur über drei Ventile ofolgt

Nachteilig bei da gaiannten Eingabevorrichtung ist lediglich da relativ komplizierte Hebelmechanismus, welcha das Eingabeelement von der Grundposition in die Eingabeposition bringt, da das Eingabeelement zuast 20 parallel zur Achse der trichterförmigen Eingabeöffiiung von diesa abgehoben werden muß und danach eine Schwenkbewegung in die Probeneingabeposition ausführt. Die notwendige Hub-Schwenkbewegung wird ausgelöst von einer Betätigungsklappe am Gehäuse des Gerätes über einen Schwenkarm und einen Schwenkhebel oreicht

Weiters wurde durch die GB-PS 1169 614 eine Probenentnahmevorrichtung mit einer Hohlnadel bekannt, die 25 mittels eines über eine Umlenkrolle geführten Bandes angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Bei dieser bekannten Lösung ist jedoch der Nachteil gegeben, daß die Hohlnadel lediglich gehoben und äbgesenkt werden kann. Dadurch ergibt sich eine relativ umständliche Probeneingabe, da weder die Ebene der Bandführung noch die Befestigung da Nadelhalterung am Band eine Schwenkbewegung in eine Probeneingabeposition zulassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von da eingangs genannten, bekannten Eingabevorrichtung einen 30 Mechanismus vorzuschlagen, mit welchem sich auf konstruktiv einfache Weise der für das Eingabeelement erforderliche Bewegungsablauf realisieren läßt.

Diese Aufgabe wird ofindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Eingabeelement mit Kettenstifien an eina über eine Umlenkrolle geführten, antreibbaren Gliederkette befestigt ist, durch welche das Eingabeelement parallel zur Achse da Eingabeöffiiung aus der Grundposition anhebbar ist, sowie daß das Eingäbeelement nach Kontakt mit 35 der Umlenkrolle in eine Probaieingabeposition ausschwenkbar ist. Die Befestigungsstelle des Eingabeelementes an der Gliederkette ist dabei so gewählt, daß bei Bewegung da Gliederkette zuast ein parallel zur Achse der Eingabeöffiiung gerichtetes Abheben des Eingabeelementes von der Eingabeöffiiung erfolgt und zwar so lange sich die Befestigungsstelle des Eingabeelementes in einem Bereich von der Umlenkrolle befindet und daß das Eingabeelement in die Eingabeposition ausgeschwenkt wird, sobald die Befestigungsstelle mit da Gliedeikette 40 über die Umlenkrolle läuft

In eina Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Eingabeelement in an sich bekannta Weise im Bereich seiner parallel zur Achse der Eingabeöffnung gerichteten Bewegung in zumindest eine mit einem Probenwechsler zusammenwirkende Probenaufiiahmeposition bringbar ist In dieser Ausgestaltung der Eingabevorrichtung sind somit drei Positionen des Eingabeelementes, beispielsweise realisiert durch eine mit 45 einem Nadelhalta an der antreibbaren Gliedeikette befestigten Hohlnadel, gegeben. In der Grundposition, wo das

Eingäbeelement mit einer vorzugsweise trichterförmigen Eingabeöffiiung zusammenwirkt waden Wasch- und Eichmedien durch die Pumpe des Analysengerätes bzw. da Eingabevorrichtung gefördert Nach einer vertikalen Bewegung der Hohlnadel wird eine mittlere Position erreicht in welcher automatisch zugeführte Proben eines Probenwechslas aufgenommen waden können, wobei nach Zuführung jedes Probengefäßes des Probenwechslers 50 das Eingabeelement durch eine entgegengesetzte Vertikalbewegung in das Probengefäß eintaucht Schließlich gelangt das Eingabeelement durch Weiterdrehen der Umlenkrolle in eine dritte oberste Position, in welcher die Hohlnadel zur Eingabe von Einzelproben ausschwenkt Es ist natürlich möglich, sowohl im Bereich der Vertikalbewegung als auch in jenem der Schwenkbewegung des Eingabeelementes weitere Probeneingabe- bzw. Proboiaufiiahmepositionen vorzusehen. 55 Eine besonders vorteilhafte Ausbildung da Erfindung sieht vor, daß die Umlenkrolle durch einoi Schrittmotor

antreibbar ist. Die Kette, beispielsweise eine Kunststoffkette, kann neben der Umlenkrolle und der Rolle des Kettenspanners über ein weiteres direkt am Schrittmotor angetriebenes Zahnrad geführt werden. Durch den Kettenspanner wird das Eingäbeelement in seinen einzelnoi Positionen ausreichend stabilisioL

Eine weitoe Präzisierung der Führung des Eingabeelementes zwischen der Grundposition und den einzelnen 60 Eingabepositionen wird erfindungsgemäß dadurch oreicht, daß die das Eingabeelement tragenden Kettenstifte an ihren Enden in je eina Nut im Gehäuse geführt sind und das Eingäbeelement stabilisiaen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist für die Erkennung der Position des Eingabeelementes am Gehäuse -2-

Claims

AT 392 362 B eine Positionskontrolle angeordnet, wobei erfindungsgemäß die Positionskontrolle Hallsensoren umfaßt, welche mit einem Magneten am Eingabeelement, vorzugsweise am Nadelhalter der Hohlnadel, Zusammenwirken. Es sind prinzipiell auch andere Positionserkennungseinrichtungen denkbar, beispielsweise elektrooptische Vorrichtungen. Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Steuerung des Schrittmotors und zur Verarbeitung d» Signale der Positionskontrolle eine elektronische Steuerungs- und Überwachungseinheit am Gehäuse befestigt ist, womit eine automatisierte Probeneingabe erreicht wird, wobei zur Bedienung lediglich über ein Tastenfeld eingebbare Ja-Nein-Entscheidungen notwendig sind. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 und 2 Seitenansichten und Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung. Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsvariante einer Eingabevonichtung (1) weist ein Gehäuse (2) auf, welches im wesentlichen aus den Gehäuseteilen (3) und (4) besteht, zwischen welchen sich das an treibbare Band (5), geführt von der Umlenkrolle (6) und der Rolle (7) des Kettenspanners (8), bewegt. Das über die Umlenkrolle (8) antreibbare Band (5) ist durch eine Gliederkette (9) realisiert, an welch«: das Eingabeelement (10), bestehend aus einem Nadelhalter (11) und damit verschraubbarer Hohlnadel (12), befestigt ist. Der Nadelhalter (11) ist auf der Gliederkette (9) durch Kettenstifte (13) fixiert, wobei die Kettenstifte (13) in einer Kulisse des Gehäuses (2), beispielsweise durch Nuten (13') (angedeutet durch deren Mittellinie) in den Gehäuseteilen (3) und (4), geführt werden. In sein«- Grundposition (14) steht die Hohlnadel (12) des Eingabeelementes (10) in dichtem Kontakt mit der Eingabeöffnung (15) eines Mündungsteiles (16), an dessen der Eingabeöffnung (15) gegenüberliegenden Seite über die Zuleitung (17) die Zufuhr der Eich- und Reinigungsmedien in der bereits in der AT-PS 381794 beschriebenen Weise üb«' die Ventile (18), (19), (20) der Ventileinheit (21) erfolgt. An die Hohlnadel (12) schließt ein in den nicht dargestellten Analysenweg eines Analysengerätes führender beweglich« Kanal (22) mit einem optischen Flüssigkeitssensor (23) an. Durch die über einen Riemen (24) und eine Riemenscheibe (25) in Pfeilrichtung (26) von einem Schrittmotor (27) angetriebene Gliederkette (9) wird die Hohlnadel (12) des Eingabeelementes (10) zunächst parallel zur Achse (15') der Eingabeöffnung (15) aus der Grundposition (14) angehoben, wonach der Nadelhalt« (11) schließlich die Umlenkrolle (6) erreicht und von dieser in eine kreisabschnittförmige Bahn gelenkt wird, wodurch die Hohlnadel in eine Probeneingabeposition (28) aus dem Gehäuse (2) ausschwenkt. Der durch einen Anschlag begrenzte Schwenkbereich umfaßt hier 90°. In der Probeneingabeposition (28) können dem Eingabeelement (10) Einzelproben in beliebigen Eingabegefäßen (29) zugeführt w«den. Ein automatischer Probenwechsler (30) - dargestellt in Fig. 1 - kann üb« eine Kupplung (31) mit einem Arreti«hebel (32) über in Bohrungen (42) des Gehäuses (2) der Eingabevorrichtung einführbare Stifte (43) des Probenwechslers (30) zentriert und befestigt werden. Der Probenteller (33) des Probenwechslers (30), welch« an seinem Umfang Küvetten (34) mit den zu messenden Proben trägt, ragt in den Bereich zwischen Mündungsteil (16) bzw. dessen Träger (40) und einem am Gehäuse angeordneten Nadelschutz (41), in den Weg der Hohlnadel (12), sodaß diese parallel zur Achse (15') der Eingabeöffhung (15) in die einzelnen Küvetten (34) zur Probenaufnahme eingetaucht werden kann. Das Eingabeelement befind« sich dabei in d« Probenaufnahmeposition (35). Die Eingabevorrichtung (1) weist weiters eine Positionskontrolle (36) auf, welche aus am Gehäuse (2) angebrachten Hallsensoren (37) besteht, die mit einem Magneten (38) am Eingabeelement (10), beispielsweise am Nadelhalter (11) der Hohlnadel (12) Zusammenwirken. Es ist natürlich auch möglich, eine Einrichtung zur Positionskontrolle des Eingabeelementes (10) auf der Gliederkette (9) od« der Umlenkrolle (6) zu positionieren. Überdies ist zur Steuerung des Schrittmotors (27) und zur Verarbeitung der Signale d« Positionskontrolle (36) eine am Gehäuse (2) befestigte, elektronische Steuerungs- und Überwachungseinheit (39) vorgesehen. PATENTANSPRÜCHE 1. Eingabevonichtung zum Einbringen flüssiger oder gasförmiger Medien in den Analysenweg eines Analysengerätes mit einem vorzugsweise mit einer Hohlnadel ausgestatteten Eingabeelement, welches in der Grundposition mit einer Eingabeöffnung für Eich- oder Reinigungsmedien zusammenwirkt und in zumindest eine Probeneingabeposition bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeelement (10) mit Kettenstiften (13) an einer über eine Umlenkrolle (6) geführten, antreibbaren Gliederkette (9) befestigt ist, durch welche das Eingabeelement (10) parallel zur Achse (15') der Eingabeöffnung (15) aus der Grundposition (14) anhebbar ist, sowie daß das Eingabeelement (10) nach Kontakt mit der Umlenkrolle (6) in eine -3- AT392 362 B Probeneingabeposition (28) ausschwenkbar ist.
2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeelement (10) in an sich bekannter Weise im Bereich seiner parallel zur Achse (15*) der Eingabeöffnung (15) gerichteten Bewegung in 5 zumindest eine mit einem Probenwechsler (30) zusammenwirkende Probenaufnahmeposition (35) bringbar ist.
3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (6) durch einen Schrittmotor (27) antreibbar ist.
4. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Eingabeelement (10) tragenden Kettenstifte (13) an ihren Enden in je einer Nut (13') im Gehäuse (2) geführt sind und das Eingabeelement (10) stabilisieren.
5. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erkennung IS der Position des Eingabeelementes (10) am Gehäuse (2) eine Positionskontrolle (36) angeordnet ist
6. Eingabevorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionskontrolle (36) Hallsensoren (37) umfaßt welche mit einem Magneten (38) am Eingabeelement (10), vorzugsweise am Nadelhalter (11) der Hohlnadel (12) Zusammenwirken. 20
7. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Schrittmotors (27) und zur Verarbeitung der Signale der Positionskontrolle (36) eine elektronische Steuerungsund Überwachungseinheit (39) am Gehäuse (2) befestigt ist Hiezu 3 Blatt Zeichnung«! 25