AT397240B - Vorrichtung zur automatischen entfernung des verschlusses von gefässen - Google Patents

Description

AT 397 240 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Entfernung des Verschlusses von Gefäßen, die zu mehreren in Gefäßträgem angeordnet und nacheinander dem Gestell der Vorrichtung zugeführt werden, insbesondere des Stopfenverschlusses von Probengefäßen für medizinische oder technische Tests, bei welcher ein den Verschluß ergreifender Bauteil auf den Verschluß zu bewegt und der Verschluß anschließend mit diesem Bauteil vom Gefäß gelöst wird, wobei unter diesem Bauteil eine Aufnahme für den Gefäßträger angeordnet ist, für dessen schrittweise Bewegung ein Antrieb vorgesehen ist

Auf zahlreichen Gebieten werden Proben in großer Anzahl für Untersuchungen verwendet, wobei sich jede Probe in einem unten geschlossenen und oben durch einen abnehmbaren Verschluß verschlossenen Glasröhrchen befindet Beispiele für solche Anwendungsgebiete sind Reihenuntersuchungen von Materialien aller Art, vor allem aber medizinische bzw. klinische Labortests. In der Regel ist hiebei der Verschluß ein in das obere, offene Ende des Glasröhrchens eingedrückter Stopfenverschluß, zumeist aus Gummi, Kunststoff oder Kork. Die bei Reihenuntersuchungen geforderten hohen Leistungen lassen eine hündische Entfernung des Verschlusses nicht zu, zumal bei händischer Betätigung stets die Gefahr besteht, daß das Röhrchen zu Bruch geht oder daß bei unachtsamer Öffnung des Probengefäßes zumindest ein Teil seines Inhaltes verschüttet wird, was bei aggressiven, toxischen oder mit Keimen behafteten Proben bedenklich ist Es wurde daher bereits eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zur automatischen Entfernung des Verschlußstopfens von Glasprobenröhrchen vorgeschlagen, bei welcher die Röhrchen als in Gefäßträgem angeordnete Gruppen der Vorrichtung zugeführt werden. Diese Gefäßträger sind zumeist tellerartig oder rackartig ausgebildet, jedoch sind auch Sonderfonnen in Gebrauch. Diese Gefäßträger werden in die Vorrichtung eingesetzt und an den Bauteilen, welche den Verschlußstopfen entfernen, schrittweise vorbeigeführt, wobei ein Probengefäß nach dem anderen vom Verschlußstopfen befreit wird. Die Entfernung des Verschlußstopfens geschieht hiebei durch einen in den Stopfen einstechenden Dom, welcher nach dem Einstechen den Verschlußstopfen aus dem Röhrchen herauszieht, worauf der Stopfen vom Dom abgestreift und durch ein Rohr von der Vorrichtung abgeführt wird. Sind alle Probengefäße eines Gefäßträgers von den Verschlußstopfen befreit, so wird der bisher in der Vorrichtung befindliche Gefäßträger gegen einen nächsten gleichartigen Gefäßträger ausgetauscht und die Vorrichtung kann erneut mit ihrer Arbeit beginnen. Nachteilig ist an der bekannten Vorrichtung jedoch, daß sie nur für eine einzige Gefäßträgertype anwendbar ist Befinden sich die Probengefäße in einer von der zur Vorrichtung zugehörigen Gefäßträgertype abweichenden Type des Gefaßträgers, so ist die Vorrichtung für diese neue Type unverwendbar, es muß dann eine zur neuen Gefäßträgertype passende Vorrichtung verwendet werden. In der Praxis ist es aber oft nicht vorhersehbar bzw. bestimmbar, auf welcher Type von Gefäßträgem die Probengefäße angeliefert werden, so daß in der Praxis häufig mehrere Vorrichtungen kurz hintereinander benötigt werden, entsprechend den angelieferten Gefäßträgertypen. Dies bedingt nicht nur einen erhöhten Aufwand an Vorrichtungen, sondern bedingt auch einen erhöhten Platzbedarf, dem nicht immer und übenall Rechnung getragen werden kann.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und eine' Vorrichtung der eingangs geschilderten Art universeller verwendbar zu machen, so daß ein und dieselbe Vorrichtung für die Bearbeitung an unterschiedlichen Gefäßträgertypen gehalterten Probengefäßen verwendbar wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Aufnahme an einem vom Gestell der Vorrichtung trennbaren, auswechselbaren, gesonderten Gestell angeordnet ist, das einen eigenen Elektromotor zur Bewegung des Gefäßträgers aufweist, wobei die beiden Gestelle mittels Verbindungsgliedern miteinander koppelbar sind und diese Verbindungsglieder eine elektrische Koppelung des Elektromotors für den Gefäßträger mit dem im Gestell der Vorrichtung vorgesehenen elektrischen System beinhalten und daß für unterschiedliche Gefäßträger an sich bekannte unterschiedliche Aufnahmen an eigenen Gestellen vorgesehen sind, die wahlweise an die Verbindungsglieder bzw. die elektrische Kopplung anschließbar sind. Dadurch reduziert sich der Aufwand für die Behandlung unterschiedlicher Gefäßträgertypen auf die unterschiedlichen Aufnahmen bzw. deren Gestelle, was gegenüber der eingangs beschriebenen Vorrichtung eine wesentliche Ersparnis darstellt. Der Wechsel von einer Aufnahmetype auf eine andere Aufnahmetype und somit von einer Gefäßträgertype auf eine andere ist rasch durchführbar und der eigene Motor für die Bewegung des jeweiligen Gefäßträgers macht komplizierte kinetische Übertragungsglieder zwischen den beiden Gestellen unnötig. Die Verbindung zwischen den beiden Gestellen reduziert sich daher auf die Verbindungsglieder, welche die beiden Gestelle aneinander festhalten, so daß eine Relativverschiebung im Betrieb nicht möglich ist, sowie auf die elektrische Verbindung, welche zur Stromversorgung des Elekromotors des Aufnahmegestelles und zur Steuerung dieses Elektromotors vom Hauptgerät aus entsprechend der Funktion der den Verschluß entfernenden Bauteile dient.

Aus der DE-AS 1,904.569 ist eine Vorrichtung für den Transport von Proben bekanntgeworden, bei welcher mehrere Behälter zu einer Reihe miteinander verbunden werden und an die Behälter ein Überwachungsgerät für den Flüssigkeitsspiegel mittels eines federbeaufschlagten Riegels ankuppelbar ist.

Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung weisen die Verbindungsglieder Haken am Gestell der Vorrichtung auf, in welche Bolzen des Gestelles der Aufnahme einhängbar sind, wobei vorzugsweise die Hakenöffnungen nach oben gerichtet sind. Eine solche Verbindung erfordert nur einen geringen Aufwand und ist funktionssicher. Gemäß einer Weiterbildung hievon sind die Haken an einen Schnellverschluß bildenden, am Gestell der Vorrichtung schwenkbar geführten seitlichen Bügeln angeordnet. Erfindungsgemäß ist ferner zweckmäßig die elektrische Koppelung von einer Steckverbindung gebildet, die in -2-

AT 397 240 B der Regel als Mehrfachstecker ausgebildet ist. Hiebei ergibt sich eine besonders günstige Ausfohrungsform dadurch, daß die Steckverbindung an den einander zugewandten Seiten der beiden Gestelle vorgesehen ist und durch beiderseits seitlich angeordnete kniehebelartig ausgebildete Schnellverschlüsse in der Veibindungslage gesichert ist. Dies ergibt eine Verriegelung der beiden Gestelle aneinander, welche sowohl in Einsteckrichtung der Steckverbindung gesichert ist als auch quer dazu.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt Fig. 1 zeigt die Vorrichtung mit zwei unterschiedlichen Aufnahmegestellen mit zugeordneten unterschiedlichen Gefäßträgem, nämlich einem Teller und einem Rack. Die einzelnen Gestelle sind hiebei getrennt voneinander dargestellt. Fig. 2 zeigt das Aufnahmegestell für einen darauf aufgesetzten Drehteller im an das Vorrichtungsgestell angeschlossenen Zustand. Fig. 3 zeigt in Seitenansicht die Verbindungsglieder im getrennten Zustand der beiden Gestelle. Fig. 4 zeigt die beiden Gestelle im Vertikalschnitt im aneinander angekoppelten Zustand, wobei das Aufnahmegestell einen als Rack ausgebildeten Gefäßträger für die Probengefäße zeigt, wobei die Stopfenentfemungsvonichtung in der Einstechstellung des Domes ist Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt ähnlich Fig. 4, jedoch nach der Herausziehung des Stopfens aus dem Probengefäß, und für einen von einem Drehteller gebildeten Gefäßträger. Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt ähnlich Fig. 5 jedoch in der Stellung kurz nach dem Abziehen des Stopfens vom Dom.

Ein Gestell (1) trägt die Stopfenentfemungsvorrichtong, die im wesentlichen von einem Gehäuse (2) umschlossen ist. Die Frontseite (3) des Gestelles (1> ist mit einem'weiteren Gestell (4) mittels Verbindungsgliedern (5) kuppelbar, derart, daß beide Gestelle (1), (4) aneinander spaltlos anliegen (Fig. 2). Da unterschiedliche Gefäßträger (6) für die von Glasröhrchen gebildeten Probengefäße (7) zur Anwendung kommen sollen, sind unterschiedliche Gestelle (4) vorgesehen, entsprechend den verschiedenen Typen der Gefäßträger (6), von denen in Fig. 1 der Einfachheit halber nur zwei Typen dargestellt sind, nämlich einerseits ein Drehteller (8) und anderseits ein Rack (9). Jedes dieser Gestelle (4) hat ebenfalls ein seine Bauteile umschließendes Gehäuse (10).

Die Verbindungsglieder (5) weisen einen Schnellverschluß auf, welcher zwei seitlich am Gehäuse (2) des Gestelles (1) geführte Bügel (11) aufweist (Fig. 3), die an ihren dem Gestell (4) zugewendeten Enden mit Haken (12) ausgebildet sind, deren Hakenöffnungen (13) nach oben gerichtet sind. In diese Öffnungen (13) können seitlich vom Gehäuse (10) des Gestelles (4) abstehende Bolzen (14) einrasten. Ferner weisen die Verbindungsglieder (5) eine elektrische Koppelung (17) in Form einer Steckverbindung auf, mit welcher das elektrische System der im Gestell (1) untergebrachten Stopfenentfemungsvonichtung mit einem im Gestell (4) für den Gefäßträger (6) vorgesehenen eigenen Elektromotor (18) (Fig. 4 bis 6) verbindbar ist. Zur Sicherung dieser Steckverbindung und zur Erleichterung des Einrastens der Bolzen (14) in die Öffnungen (13) sind die Bügel (11) mit Langlöchem (16) versehen, in denen an den Seitenflächen des Gehäuses (2) angeordnete Zapfen (15) gleiten, um welche die Bügel (11) schwenkbar sind. Jeder Bügel (11) ist an seinem der Öffnung (13) abgewendeten Ende an einem Lenker (19) angelenkt, der am Gehäuse (2) bei (20) schwenkbar gelagert ist Die beiden seitlichen Lenker (19) sind an der Rückseite des Gehäuses (2) miteinander verbunden und mit einem Handgriff (21) zur Erleichterung der Betätigung versehen. Die Lenker (19) bilden zusammen mit den Bügeln (11) eine kniehebelartige Spannverbindung, welche nach Einhängen der Bolzen (14) in die Öffnungen (13) bei Niederdrücken des Handgriffes (21) die beiden einander zugewendeten Flächen der beiden Gestelle (1), (4) bzw. deren Gehäuse in dichte Anlage aneinander bringt und derart die Steckverbindung der Koppelung (17) in der eingesteckten Lage sichert, sobald der Handgriff (21) in Richtung des Pfeiles (22) (Fig. 2) niedergedrückt wurde. Bei Hochschwenkung des Handgriffes (21) in Richtung des Pfeiles (23) (Fig. 1) wird diese Spannverbindung rasch gelöst, so daß die Stecker der Steckverbindung (17) aus den zugehörigen Buchsen herausgezogen werden, worauf die Bolzen (14) aus den Öffnungen (13) ausgehoben werden können, so daß das Gestell (4) vom Gestell (1) getrennt wird und gegen ein anderes Gestell (4) ausgetauscht werden kann. Dadurch ist ein problemloser Übergang von einer Gefäßträgertype auf eine andere Type möglich.

Jedes Gestell (4) bzw. sein Gehäuse (10) hat eine dem jeweiligen Gefäßträger (6) angepaßte Aufnahme (24) und der Motor (18) transportiert den in der Aufnahme (24) geführten Gefäßträger (6) schrittweise, so daß die vom Gefäßträger (6) getragenen Probengefäße (7) der Reihe nach von ihren Verschlüssen (40), insbesondere Stopfenverschlüssen, befreit werden können (Fig. 4 bis 6). Bei als Drehteller (8) ausgebildeten Gefäßträgem (6) ist die schrittweise Bewegung leicht durch eine entsprechende Ansteuerung des Elektromotors erreichbar, wobei lediglich die Erreichung der gewünschten Position durch geeignete Mittel gesichert werden muß. Bei als Rack (9) ausgebildeten Gefäßträgem (6) (Fig. 4) ist ein in die Aufnahme (24) eingreifendes Schrittschaltwerk (25) (Fig. 4) erforderlich.

Die im Gehäuse (2) des Gestelles (1) untergebrachte Stopfenentfemungsvonichtung hat einen nicht dargestellten Elektromotor, der vom elektrischen System der vom Gestell (1) getragenen Stopfenentfemungs-Yorrichtung gespeist wird und zugleich den Antrieb für eine Antriebs- und Steuerscheibe (26) bildet, die einen Exzenterzapfen (27) trägt, der in einem Längsschlitz (28) eines Schwenkhebels (29) gleitet, der bei (30) im Gestell (1) schwenkbar gelagert ist. An seinem freien Ende ist dieser Schwenkhebel (29) gegabelt ausgebildet und treibt einen Zapfen (31) eines Gleitstückes (32), das in einer horizontalen Führung (33) verschiebbar gelagert ist Das Gleitstück (32) trägt einen nach oben weisenden Fortsatz (34), an welchem eine Stange (35) angelenkt ist, die etwa in der Mitte ihrer Länge mittels einer Führungsrolle (36) an einer Kulisse (37) geführt -3-

AT 397 240 B ist. Die Stange (35) ist somit in horizontaler Richtung hin und her verschiebbar und kann mit ihrem vorderen Ende durch eine Öffnung (59) (Fig. 1,2) aus dem Gehäuse (2) herausgeschoben werden. Dieses Ende trägt einen Dom (38), der von einer Gabel eines Abstreifers (39) umgeben ist, der bei der Vorschubbewegung der Stange (35) auf die Deckfläche des Verschlußstopfens (40) aufgleitet. Um dies auch für unterschiedliche Höhen der Glasröhrchen (Probengefäße (7)) zu ermöglichen, ist der Abstreifer (39) an seiner Vorderkante mit einer Abschrägung (41) versehen. Dadurch wird auf einfache Weise gesichert, daß der Dom (38) bei der Vorschubbewegung der Stange (35) stets auf den Verschlußstopfen (40) trifft Diese Stellung ist in Fig. 4 dargestellt Im Anschluß an das Erreichen dieser Stellung gleitet die Führungsiolle (36) an einem ansteigenden Abschnitt (42) der Kulisse (37) hoch, wodurch der Stopfen (40) aus dem Probengefäß (7) herausgezogen wird (Fig. 5). In dieser hochgeschwenkten Stellung der Stange (35) rastet eine Arretierung (43) an der Schwenklagerang der Stange (35) am Fortsatz (34) ein und hält dadurch die Stange (35) in der hochgeschwenkten Stellung, solange die Führungsrolle (36) entlang eines horizontalen Abschnittes (44) der Kulisse gleitet, wobei die Stange (35) samt dem Dom (38) und dem daran haftenden Verschlußstopfen (40) in das Innere des Gehäuses (2) zurückgezogen wird. Bei Erreichen des Endes dieses Abschnittes (44) kommt ein Anschlag (45) zur Anlage an dem Hinterende des Abstreifers (39) (Fig. 6), wodurch dieser entgegen der Wirkung einer Feder (46) (Fig. 4) relativ zur Stange (35) gegen die Spitze des Domes (38) zu bewegt wird und dadurch den Verschlußstopfen (40) vom Dom (38) abzieht. Der gelöste Verschlußstopfen (40) fällt in einen Auffangtrichter (46'), welcher zu einem Abfuhrschacht (47) führt, der aus dem Gehäuse (2) herausgeführt ist und außerhalb des Gehäuses (4) einen an ihm befestigten Sammelbeutel (48), vorzugsweise einen Müllbeutel mit Schnuizug, zur Aufnahme der gesammelten Verschlußstopfen (40) trägt. Im Anschluß an den horizontalen Abschnitt (44) der Kulisse (37) ist ein abfallender Abschnitt (49) vorgesehen, durch welchen die Stange (35) wieder in die horizontale Position zurückgedrückt wird, wobei die Arretierung (43), z. B. eine Kugelrast, ausgerückt wird. Nach Erreichung der hinteren Totpunktlage der Stange (35) beginnt deren Vorschubbewegung aufs Neue und die Vorgänge wiederholen sich, solange sich die Scheibe (26) in Richtung des Pfeiles (50) dreht. Dies ist der Fall, solange nicht ein Stoppschalter (51) (Fig. 4) die Drehung der Scheibe (26) unterbricht, wobei die Scheibe (26) durch Einrasten des Schalters (51) in eine Rast (52) am Umfang der Scheibe (26) blockiert wird. Dies ist der Fall, sobald ein Sensor (53), zweckmäßig ein Infrarotsensor, welcher an der Frontseite (3) des Gehäuses (2) angeordnet ist, feststellt, daß sich vor der Öffnung (59) der Frontseite (3), durch welche Öffnung (59) die Stange (35) mit dem Dom (38) austritt, kein Probengefäß (7) oder ein Probengefaß (7) ohne Verschlußstopfen (40) befindet.

Das Gehäuse (2) trägt an sein» Deckwand eine als Leuchtdrucktaste ausgebildete Starttaste (54).

Die beschriebene modulartige Ausbildung der unterschiedlichen Gestelle (4) für die unterschiedlichen Gefäßträger (6) beinhaltet für alle Gestelle (4) eine gleiche Ausbildung der Bolzen (14) und eine gleiche Anordnung der elektrischen Koppelung (17). Durch unterschiedliche Stecker dieser Koppelung (17), welche in die ihnen zugeordneten Buchsen des Gestelles (1) eingeführt werden, läßt sich jedoch die elektrische Verbindung leicht an die jeweils vorliegende Gefäßträgertype anpassen.

Der für eine Bewegung des Racks (9) (Fig. 1) in Richtung des Pfeiles (55) sorgende Schrittschalter (25) (Fig. 4) kann selbstverständlich mit entsprechender Anpassung auch zur schrittweisen Bewegung des Drehtellers (8) (Fig. 1) in Richtung des Pfeiles (56) dienen. Üblicherweise ist jedoch hiefür ein Schneckengetriebe (58) (Fig. 5) vorgesehen.

Um das beim Einstechen des Domes (38) in den Verschlußstopfen (40) entstehende Kippmoment auf das Probengefäß (7) aufzunehmen und damit eine Schrägstellung des Probengefäßes (7) zu verhindern, hat die Vorrichtung einen gefederten Andruckbolzen (57) (Fig. 4), der im unteren Abschnitt des Probengefäßes (7) zur Anlage kommt und das Röhrchen während des gesamten Stopfenentfemungsprozesses festhält.

Wenngleich die beschriebene Vorrichtung für die Verwendung bei einem Stopfenverschluß eines Probengefäßes näher beschrieben wurde, so versteht es sich, daß diese Vorrichtung mit gleichen Vorteilen auch für andersgeartete Gefäßverschlüsse anwendbar ist, da es in erster Linie auf die auswechselbare Gestaltung der Aufnahmen für unterschiedliche Gefäßträgertypen ankommt, wobei alle, die unterschiedlichen Gefäßträgertypen (6) tragenden Gestelle (1) in gleicher Weise an das stets verwendete Grundgestell (1) der Vorrichtung andockbar sind. -4-

Claims (5)

1. AT397240B PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur automatischen Entfernung des Verschlusses von Gefäßen, die zu mehreren in Gefäßträgem angeordnet und nacheinander dem Gestell der Vorrichtung zugeführt werden, insbesondere des Stopfenverschlusses von Probengefäßen für medizinische oder technische Tests, bei welcher ein den Verschluß ergreifender Bauteil auf den Verschluß zu bewegt und der Verschluß anschließend mittels dieses Bauteiles vom Gefäß gelöst wird, wobei unter diesem Bauteil eine Aufnahme für den Gefäßträger angeordnet ist, für dessen schrittweise Bewegung ein Antrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (24) an einem vom Gestell (1) der Vorrichtung trennbaren auswechselbaren gesonderten Gestell (4) angeordnet ist, das einen eigenen Elektromotor (18) zur Bewegung des Gefäßträgers (6) aufweist, wobei die beiden Gestelle (1, 4) mittels Verbindungsgliedern (5) miteinander koppelbar sind und diese Verbindungsglieder (5) eine elektrische Koppelung (17) des Elektromotors (18) für den Gefäßträger (6) mit dem im Gestell (1) der Vorrichtung vorgesehenen elektrischen System beinhalten und daß für unterschiedliche Gefäßträger (6) an sich bekannte unterschiedliche Aufnahmen (24) an eigenen Gestellen (4) vorgesehen sind, die wahlweise mittels der Verbindungsglieder (5) bzw. der elektrischen Koppelung (17) an das Gestell (1) der Vorrichtung anschließbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (5) Haken (12) des Gestelles (1) der Vorrichtung aufweisen, in die Bolzen (14) des Gestelles (4) der Aufnahme (24) einhängbar sind, wobei vorzugsweise die Hakenöffnungen (13) nach oben gerichtet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haken (12) an einen Schnellverschluß bildenden, am Gestell (1) der Vorrichtung schwenkbar geführten seitlichen Bügeln (11) angeordnet sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Koppelung (17) von einer Steckverbindung gebildet isL
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung an den einander zugewandten Seiten der beiden Gestelle (1, 4) vorgesehen ist und durch beiderseits seitlich angeordnete, kniehebelartig ausgebildete Schnellverschlüsse in der Verbindungslage gesichert ist Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -5-