DE102012222829A1 - Sample separation apparatus e.g. liquid chromatography apparatus for separating fractions of fluid sample e.g. organic solvent, has waste container arranged inside housing, for receiving waste fluid, when fluid sample is separated - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Probentrenngerät und ein Verfahren.The present invention relates to a sample separation apparatus and a method.
In einer HPLC wird typischerweise eine Flüssigkeit (mobile Phase) bei einer sehr genau kontrollierten Flussrate (zum Beispiel im Bereich von Mikrolitern bis Millilitern pro Minute) und bei einem hohen Druck (typischerweise 20 bar bis 1000 bar und darüber hinausgehend, derzeit bis zu 2000 bar), bei dem die Kompressibilität der Flüssigkeit spürbar ist, durch eine stationäre Phase (zum Beispiel eine chromatographische Trennsäule) bewegt, um einzelne Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. In einer Flusszelle eines Flüssigchromatographiegeräts erfolgt dann die Detektion der getrennten Fraktionen der Probe. Hierfür wird die fluidische Probe von einer Kapillare stromabwärts der Trennsäule in einen Behälter der Flusszelle geführt. Während die fluidische Probe die Flusszelle passiert, kann eine Fluoreszenzmessung der Probe durchgeführt werden, womit die einzelnen Fraktionen der Probe identifiziert bzw. quantifiziert werden können.In an HPLC, a liquid (mobile phase) is typically run at a very accurately controlled flow rate (for example in the range of microliters to milliliters per minute) and at a high pressure (typically 20 bar to 1000 bar and beyond, currently up to 2000 bar ), in which the compressibility of the liquid is perceptible, is moved through a stationary phase (for example a chromatographic separation column) in order to separate individual components of a sample liquid introduced into the mobile phase. In a flow cell of a liquid chromatography device, the detection of the separated fractions of the sample then takes place. For this purpose, the fluidic sample is guided by a capillary downstream of the separation column in a container of the flow cell. As the fluidic sample passes the flow cell, a fluorescence measurement of the sample can be made, thereby identifying or quantifying the individual fractions of the sample.
Ein solches HPLC-System ist zum Beispiel aus der
Zum Durchführen chromatographischer Trennungen sind unterschiedliche Betriebsflüssigkeiten, insbesondere Lösungsmittel, erforderlich. Dies werden in Flaschen eingefüllt und aufbewahrt. Nach Durchlaufen des Probentrenngeräts sind die Betriebsflüssigkeiten, die dann auch Komponenten der Fluid-Probe enthalten können, zu entsorgen. Dafür werden diese durch einen Auslassschlauch aus dem Probentrenngerät ausgelassen und in einem externen Wastebehälter gesammelt. Als ein solcher externer Wastebehälter wird häufig ein oben offener Behälter eingesetzt.To carry out chromatographic separations, different operating fluids, in particular solvents, are required. These are bottled and stored. After passing through the sample separation device, the operating fluids, which can then also contain components of the fluid sample, must be disposed of. For this they are discharged through an outlet hose from the sample separator and collected in an external waste container. As such an external waste container, an open-topped container is often used.
In solchen Fluidhandhabungsgeräten ist die Handhabung des Wastebehälters für einen Benutzer umständlich. Ferner ist, da bestimmte Lösungsmittel gesundheitsbedenklich sind, diese Anordnung des Wastebehälters auch nicht ungefährlich, da beim Handhaben des Wastebehälters dieser der Gefahr eines Umkippens unterliegt. Außerdem können unangenehme und teils schädliche Lösungsmitteldämpfe aus dem Wastebehälter austreten.In such fluid handling devices, the handling of the waste container is cumbersome for a user. Furthermore, since certain solvents are harmful to health, this arrangement of the waste container also not dangerous, since when handling the waste container of this subject to the risk of tipping over. In addition, unpleasant and sometimes harmful solvent vapors can escape from the waste container.
OFFENBARUNGEPIPHANY
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die gefahrlose und benutzerfreundliche Handhabung von beim Betreiben eines Probentrenngeräts anfallenden Waste-Fluiden zu ermöglichen. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.It is an object of the invention to enable the safe and user-friendly handling of waste fluids resulting from the operation of a sample separation device. The object is achieved by means of the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Probentrenngerät zum Trennen von Fraktionen einer Fluid-Probe (insbesondere einer flüssigen Fluid-Probe), wobei das Probentrenngerät mindestens ein Gehäuse, eine in dem mindestens einen Gehäuse angeordnete Probentrenneinrichtung zum Trennen der Fraktionen der Fluid-Probe, und einen Waste-Behälter aufweist, der (insbesondere vollständig) im Inneren von einem des mindestens einen Gehäuses angeordnet ist und zum Aufnehmen von Waste-Fluid (insbesondere von flüssigem Waste-Fluid) ausgebildet ist, das beim Trennen der Fluid-Probe anfällt.According to an exemplary embodiment of the present invention, a sample separator for separating fractions of a fluid sample (in particular a liquid fluid sample), wherein the sample separator at least one housing, a sample separator arranged in the at least one housing for separating the fractions of the fluid sample , and a waste container disposed (in particular completely) inside one of the at least one housing and adapted to receive waste fluid (in particular liquid waste fluid) accumulating upon separation of the fluid sample.
Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben eines Probentrenngeräts zum Trennen von Fraktionen einer Fluid-Probe geschaffen, wobei bei dem Verfahren eine Fluid-Probe mittels einer Probentrenneinrichtung im Inneren von mindestens einem Gehäuse des Probentrenngeräts in unterschiedliche Fraktionen der Fluid-Probe getrennt wird, und bei dem Trennen anfallendes Waste-Fluid in einem Waste-Behälter aufgenommen wird, der im Inneren von einem des mindestens einen Gehäuses angeordnet ist.According to another exemplary embodiment, there is provided a method of operating a sample separator for separating fractions of a fluid sample, wherein the method separates a fluid sample into different fractions of the fluid sample by means of a sample separator inside at least one housing of the sample separator and in the separation occurring waste-fluid is received in a waste container, which is arranged in the interior of one of the at least one housing.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel werden somit Waste-Fluide, die während eines Trennprozesses quasi als Abfallprodukt anfallen, nicht in einen außerhalb des Probentrenngeräts angeordneten und mit einer Schlauchverbindung oder dergleichen angeschlossenen Waste-Behälter überführt, sondern werden stattdessen in einen in ein abgeschlossenes Gehäuse des Probentrenngeräts integrierten Waste-Behälter überführt. Durch ein solches integriertes Vorsehen eines Waste-Behälters, geschützt durch das umgebende Gehäuse, ist insbesondere ein unbeabsichtigtes Umkippen eines Waste-Behälters vermieden. Dies ist vor dem Hintergrund, dass Waste-Behälter zum Teil gesundheitsbedenkliche organische Lösungsmittel, biologische Proben und dergleichen enthalten, ein wichtiger Sicherheitsvorteil. Auch ermöglicht das Anordnen des Waste-Behälters in einem Gehäuse des Probentrenngeräts, dass der Waste-Behälter in die Probentrennprozedur miteinbezogen werden kann und eine steuernde bzw. gesteuerte Komponente des Systems sein kann. Denn im Inneren des Probentrenngeräts ist eine dem Probentrenngerät immanente Sensorik implementierbar, die zwischen dem Waste-Behälter und den übrigen Komponenten des Probentrenngeräts eine Abstimmung ermöglicht. Der Waste-Behälter ist dadurch kein externer und rein passiver Abfalleimer außerhalb des Probentrenngeräts mehr, sondern bildet eine aktive Systemkomponente des Probentrenngeräts. Schließlich ist durch das den Waste-Behälter schützende und umgebende Gehäuse ebenfalls unterdrückt oder vermieden, dass Dämpfe der Waste-Fluide in dem Waste-Behälter in nennenswertem Umfang an die Umgebung abgegeben werden können und dabei einen Benutzer schädigen oder zumindest stören können. Somit ist die Betriebssicherheit mit dem in dem Probentrenngerät integrierten Waste-Behälter signifikant erhöht.Thus, according to an exemplary embodiment, waste fluids that are quasi-waste during a separation process are not transferred to a waste container disposed outside the sample separator and connected to a hose connection or the like, but instead are integrated into a sealed housing of the sample separator Transferred waste container. By such an integrated provision of a waste container, protected by the surrounding housing, in particular unintentional tipping over of a waste container is avoided. This is an important safety benefit, given that waste containers contain, in part, hazardous organic solvents, biological samples, and the like. Also, placing the waste container in a housing of the sample separator enables the waste container to be included in the sample separation procedure and to be a controlling component of the system. Because in the interior of the sample separation device a sensor system immanente the sample separation device can be implemented, which allows a vote between the waste container and the other components of the sample separation device. The waste container is thus no longer an external and purely passive waste bin outside of the sample separation device, but forms an active system component of the Sample separation device. Finally, it is also suppressed or avoided by the housing protecting and surrounding the waste container that vapors of the waste fluids in the waste container can be released to a significant extent to the environment, thereby damaging or at least disturbing a user. Thus, the reliability is significantly increased with the integrated in the sample separation device waste container.
Im Weiteren werden Ausgestaltungen des Probentrenngeräts und des Verfahrens beschrieben.In the following, embodiments of the sample separation apparatus and the method will be described.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann in dem mindestens einen Gehäuse eine Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtung, insbesondere ein Waste-Behälter-Einschubschacht, ausgebildet sein, worin der Waste-Behälter, insbesondere formschlüssig angepasst, einführbar sein kann. Eine solche Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtung kann insbesondere hinsichtlich Dimensionen und Formgebung an den aufzunehmenden Waste-Behälter angepasst sein. Dadurch kann ein Benutzer intuitiv den Waste-Behälter an einer richtigen Stelle in dem Probentrenngerät anschließen, wodurch die Fehlerrobustheit des Systems verbessert ist. Insbesondere bei Vorsehen eines Aufnahmeschachts als Hohlraum in dem Gehäuse bzw. Probentrenngerät ist es für einen Benutzer einfach, den Waste-Behälter einfach in den Waste-Behälter-Einschubschacht einzuführen und damit automatisch einen mechanischen und fluidischen Anschluss des Waste-Behälters an die verbleibenden Komponenten des Probentrenngeräts herzustellen. Es kann ein Mechanismus implementiert sein, der einem Benutzer eine akustische, optische und/oder haptische Rückmeldung gibt, wenn der Waste-Behälter unter Ausbildung einer Fluidverbindung korrekt in den Aufnahmeschacht eingeführt ist. Auch kann durch ein Formkriterium, das ein Waste-Behälter erfüllen muss, um in den Aufnahmeschacht einführbar zu sein, sichergestellt werden, dass nur sichere und zugelassene Waste-Behälter in das Probentrenngerät eingeführt werden können, was ebenfalls die Betriebssicherheit erhöht.According to one exemplary embodiment, a waste container receiving device, in particular a waste container insertion shaft, may be formed in the at least one housing, wherein the waste container, in particular adapted in a form-fitting manner, may be insertable. Such a waste container receiving device may be adapted in particular with regard to dimensions and shape to the male Waste container. This allows a user to intuitively connect the waste container to a proper location in the sample separator, thereby improving the system's error robustness. In particular, when providing a receiving well as a cavity in the housing or sample separation device, it is easy for a user to simply insert the waste container into the waste container insertion slot and thus automatically a mechanical and fluidic connection of the waste container to the remaining components of the Sample Separator produce. A mechanism may be implemented which provides a user with audible, visual, and / or haptic feedback when the waste container is properly inserted into the receiving well to form a fluid connection. Also, it can be ensured by a form criterion, which must meet a waste container to be inserted into the receiving shaft, that only safe and approved waste containers can be introduced into the sample separator, which also increases the reliability.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Waste-Behälter eine Waste-Fluid-Zuführschnittstelle aufweisen und kann das Gehäuse einen dazu korrespondierenden Waste-Fluid-Auslass aufweisen, an den mindestens eine innerhalb des mindestens einen Gehäuses geführte Fluidleitung zum Führen von Waste-Fluid angeschlossen ist. Die Waste-Fluid-Zuführschnittstelle und der Waste-Fluid-Auslass sind derart aufeinander angepasst, dass bloß mittels Einführens des Waste-Behälters in die Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtung eine Fluidverbindung zwischen der mindestens einen Fluidleitung und dem Waste-Behälter ausgebildet wird, um Waste-Fluid von dem Waste-Fluid-Auslass an die Waste-Fluid-Zuführschnittstelle abzuführen. Durch diese Maßnahme kann die Handhabung des Waste-Behälters für einen Benutzer vereinfacht werden und kann gleichzeitig die Betriebssicherheit im Umgang mit gesundheitsbedenklichen Waste-Flüssigkeiten weiter erhöht werden. Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel reicht es nämlich vollkommen aus, dass ein Benutzer den Waste-Behälter in das Gehäuse derart einführt, dass zwei aufeinander abgestimmte fluidische Schnittstellen von Gehäuse einerseits und Waste-Behälter andererseits miteinander in Wirkverbindung geraten. Durch bloßes Einführen kann damit eine Fluidverbindung zwischen einer Fluidleitung des Behälters, welche ein abzuführendes Waste-Fluid führt, und dem Inneren des Waste-Behälters hergestellt werden. Mit einer einzigen Handbewegung kann ein Benutzer somit einen korrekten Betrieb des Waste-Behälters und auch das Ausbilden einer fluiddichten Verbindung zwischen Fluidleitung und Waste-Behälter herstellen, womit ein Austreten von Waste-Material in flüssiger und/oder gasförmiger Form aus dem Waste-Behälter vermieden wird.According to one embodiment, the waste container may have a waste fluid supply interface, and the housing may have a waste fluid outlet corresponding thereto to which at least one fluid conduit for guiding waste fluid guided within the at least one housing is connected. The waste fluid supply interface and the waste fluid outlet are adapted to one another such that fluid communication between the at least one fluid conduit and the waste container is formed by simply introducing the waste container into the waste container receiver To discharge fluid from the waste fluid outlet to the waste fluid delivery interface. By this measure, the handling of the waste container for a user can be simplified and at the same time the reliability in dealing with harmful Waste-liquids can be further increased. Namely, according to the described embodiment, it is entirely sufficient for a user to introduce the waste container into the housing in such a way that two coordinated fluidic interfaces of housing on the one hand and waste containers on the other hand come into operative connection with one another. By mere insertion, a fluid connection between a fluid line of the container, which carries a waste fluid to be discharged, and the interior of the waste container can thus be produced. With a single hand movement, a user can thus produce a correct operation of the waste container and also the formation of a fluid-tight connection between fluid conduit and waste container, thus avoiding escape of waste material in liquid and / or gaseous form from the waste container becomes.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Waste-Behälter, insbesondere eine Waste-Fluid-Zuführschnittstelle des Waste-Behälters, gegenüber einer Umgebung fluiddicht ausgebildet sein. Dies gewährleistet einen Schutz vor einem unerwünschten Austreten von Waste-Fluiden aus dem Waste-Behälter. Dennoch kann die fluiddichte Waste-Fluid-Zuführschnittstelle aber von extern fluidisch zugänglich sein. Zum Beispiel kann die Waste-Fluid-Zuführschnittstelle nämlich als durchdringbare Membran (zum Beispiel aus Gummi) ausgebildet sein, die im ungestörten Zustand fluiddicht ist. Sie kann aber ein Durchgangsloch aufweisen, das im Normalzustand durch umgebendes elastisches Material der Membran verschlossen ist. Mit einer Spitze oder dergleichen am Ende des Waste-Fluid-Auslasses kann das Durchgangsloch durchdrungen werden, um Waste-Fluid hindurchzuführen, ohne dass die fluiddichte Eigenschaft des Waste-Behälters dadurch negativ beeinflusst wird. Eine solche fluiddichte Verbindung kann durch eine Dichtung auf Seiten des Waste-Behälters und ein Durchstoßelement auf Seiten des Gehäuses bzw. verbleibenden Probentrenngeräts ausgebildet sein. Durch die Einführbewegung kann die Durchstoßeinrichtung die Dichtung, zum Beispiel eine Gummi- oder Kunststoffmembran, durchdringen.According to one exemplary embodiment, the waste container, in particular a waste-fluid feed interface of the waste container, can be made fluid-tight with respect to an environment. This ensures protection against unwanted escape of waste fluids from the waste container. However, the fluid-tight waste fluid delivery interface may be fluidly accessible externally. Namely, the waste fluid supply interface may be formed as a penetrable membrane (for example made of rubber) which is fluid-tight in the undisturbed state. However, it can have a through hole, which in the normal state is closed by surrounding elastic material of the membrane. With a tip or the like at the end of the waste fluid outlet, the through-hole can be penetrated to pass waste fluid without adversely affecting the fluid-tight nature of the waste container. Such a fluid-tight connection may be formed by a seal on the side of the waste container and a piercing element on the sides of the housing or remaining sample separating device. Through the insertion movement, the piercing device can penetrate the seal, for example a rubber or plastic membrane.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät mindestens einen weiteren Waste-Behälter (wobei der weitere Waste-Behälter jedes beliebige der in dieser Anmeldung offenbarten Merkmale des Waste-Behälters aufweisen kann) aufweisen, der in dem mindestens einen Gehäuse angeordnet ist und zum Aufnehmen von Waste-Fluid ausgebildet ist. Das Probentrenngerät kann ferner mindestens eine weitere Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtung (wobei die weitere Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtung jedes beliebige der in dieser Anmeldung offenbarten Merkmale der Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtung aufweisen kann) in dem mindestens einen Gehäuse aufweisen, insbesondere mindestens einen weiteren Waste-Behälter-Einschubschacht, worin der mindestens eine weitere Waste-Behälter einführbar ist. Auf diese Weise können in dem Gehäuse mehrere Waste-Behälter an den mehreren Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtungen aufnehmbar sein. Durch Vorsehen mehrerer Waste-Behälter-Aufnahmeeinrichtungen ist das Betreiben eines Probentrenngeräts mit mehreren Waste-Behältern gleichzeitig ermöglicht. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Waste-Behälter während des Betriebs überzulaufen droht und ein Benutzer dann die Messung nicht unterbrechen muss, sondern das Waste-Fluid in einen anderen Waste-Behälter abgelassen werden kann. Während dieser zweite Waste-Behälter verwendet wird, kann ein Benutzer den ersten Waste-Behälter leeren. Die Standzeiten eines Probentrenngeräts können dadurch verringert werden. Auch ist durch diese Maßnahme das getrennte Ablassen von verschiedenen Waste-Fluiden in unterschiedliche Waste-Behälter möglich. Verschiedene Waste-Flüssigkeiten, die bei Mischung miteinander möglicherweise unerwünschte chemische oder physikalische Reaktionen auslösen können, können dadurch voneinander getrennt bleiben. Auch ist ein Trennen solch unterschiedlicher Waste-Flüssigkeiten vorteilhaft, um einen nachfolgenden Recycling- oder Entsorgungsvorgang besser vorzubereiten.According to one embodiment, the sample separation device may comprise at least one further waste container (wherein the further waste container may comprise any of the features of the waste container disclosed in this application), which is arranged in the at least one housing and for receiving waste Fluid is formed. The sample separation apparatus may further comprise at least one further waste container receiving means (the further waste container receiving means being any of those disclosed in this application In the at least one housing, in particular at least one further waste container insertion slot, wherein the at least one further waste container can be inserted. In this way, a plurality of waste containers may be receivable in the housing at the plurality of waste container receptacles. By providing multiple waste container receptacles, it is possible to operate a sample separator with multiple waste containers simultaneously. This is particularly advantageous when a waste container threatens to overflow during operation and a user then does not have to interrupt the measurement, but the waste fluid can be discharged into another waste container. While this second waste container is being used, a user may empty the first waste container. The service life of a sample separator can be reduced. Also, by this measure, the separate discharge of different waste fluids in different waste containers possible. Different waste liquids, which may cause unwanted chemical or physical reactions when mixed with each other, can be separated from each other. Also, separating such different waste liquids is advantageous to better prepare a subsequent recycling or disposal operation.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können der Waste-Behälter und der Waste-Fluid-Auslass ausgebildet sein, derart fluidisch koppelbar, insbesondere formschlüssig dichtend koppelbar, zu sein, dass das Waste-Fluid von dem Waste-Fluid-Auslass in den Waste-Behälter derart überführbar ist, dass das aufgenommene Waste-Fluid vor einem Entweichen aus dem Waste-Behälter geschützt ist. Die Fluidverbindung zwischen Waste-Behälter und Gehäuse kann somit, reversibel oder irreversibel, fluiddicht ausgebildet sein, so dass auch ein Austreten von Dämpfen vermieden ist und selbst bei einem Umfallen des Waste-Behälters kein Entweichen von Waste-Fluid in die Umgebung zu befürchten ist.According to one exemplary embodiment, the waste container and the waste-fluid outlet can be designed to be fluidly coupled, in particular form-fitting, sealingly coupled such that the waste-fluid can be transferred from the waste-fluid outlet into the waste-container in such a way in that the captured waste fluid is protected from escaping from the waste container. The fluid connection between waste container and housing can thus, reversibly or irreversibly, be formed fluid-tight, so that leakage of vapors is avoided and even in case of a drop of the waste container no escape of waste fluid in the environment is to be feared.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Waste-Fluid-Zuführschnittstelle an einer Seitenwand, insbesondere am oberen Ende einer Seitenwand, des Waste-Behälters angebracht sein. Das Vorsehen der Waste-Fluid-Zuführschnittstelle an einer Seitenwand des Waste-Behälters erlaubt es, diesen an der Oberseite und der Unterseite von fluidischen Anschlüssen frei auszubilden. Dadurch kann die Unterseite zum stabilen Aufstellen auf einen Untergrund und die Oberseite mit Mitteln zum Einführen des Waste-Behälters in einen formschlüssigen Aufnahmeschacht ausgestaltet werden.In one embodiment, the waste fluid delivery interface may be attached to a sidewall, particularly at the top of a sidewall, of the waste container. The provision of the waste fluid supply interface on a side wall of the waste container allows it to be freely formed on the top and bottom of fluidic ports. As a result, the underside can be configured for stable placement on a substrate and the upper side with means for introducing the waste container into a positive receiving shaft.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät einen Waste-Behälter-Füllstandssensor aufweisen, der zum Ermitteln eines Füllstands von Waste-Fluid in dem Waste-Behälter eingerichtet ist. Der Waste-Behälter-Füllstandssensor kann ferner optional ausgebildet sein, bei Überschreiten eines vorgebbaren Füllstandsschwellwerts ein vorbestimmtes Ereignis auszulösen. Ein solcher Füllstandsensor kann zum Beispiel die Gewichtskraft des Waste-Behälters mit dem darin aufgenommenen Waste-Fluid messen und daraus eine Füllhöhe bzw. Restbefüllkapazität ableiten. Alternativ ist auch das optische Messen eines Füllstands des Füllstandbehälters durch Erfassen eines Füllpegels des Waste-Fluids möglich, insbesondere wenn die Behälterwand des Waste-Behälters aus einem optisch transparenten Material, wie zum Beispiel Plexiglas, hergestellt ist. Der vorbestimmte Schwellwert, bei dem das Ereignis ausgelöst wird, kann ausreichend lange vor Überlaufen des Waste-Behälters erreicht werden. Zum Beispiel kann er dann erreicht werden, wenn 80% der Aufnahmekapazität des Waste-Behälters erreicht sind. Aber auch bei einem Absinken des Füllstands oder der Füllstandsänderung des Füllstandbehälters unter einen bestimmten Schwellwert kann ein Ereignis ausgelöst werden, da dies zum Beispiel auf eine Undichtigkeit des Waste-Behälters oder der Fluidleitungen hindeuten kann.In one embodiment, the sample separator may include a waste container level sensor configured to determine a level of waste fluid in the waste container. The waste container fill level sensor can furthermore be designed to trigger a predetermined event when a predefinable fill level threshold value is exceeded. Such a level sensor can, for example, measure the weight of the waste container with the waste fluid received therein and derive therefrom a filling level or residual filling capacity. Alternatively, the optical measurement of a filling level of the filling container by detecting a filling level of the waste fluid is possible, in particular when the container wall of the waste container is made of an optically transparent material, such as Plexiglas. The predetermined threshold at which the event is triggered can be achieved sufficiently long before the waste container overflows. For example, it can be achieved when 80% of the capacity of the waste container is reached. But even with a decrease in the level or the level change of the level container below a certain threshold, an event can be triggered, as this may indicate, for example, a leak in the waste container or the fluid lines.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das vorbestimmte Ereignis ein Ausgeben einer Warnung, ein Umschalten des Zuführens des Waste-Fluids an einen anderen Waste-Behälter und/oder ein Beenden einer Probentrennprozedur sein. Es können jedoch auch andere bzw. mehrere Ereignisse ausgelöst werden.In one embodiment, the predetermined event may be issuing a warning, switching the delivery of the waste fluid to another waste container, and / or terminating a sample separation procedure. However, other events or more can be triggered.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Waste-Behälter eine zusätzliche Waste-Fluid-Abführschnittstelle aufweisen, die konfiguriert ist, mit einer externen Abführeinrichtung fluidisch koppelbar zu sein, so dass die externe Abführeinrichtung mittels Absaugens von Waste-Fluid aus dem Waste-Behälter den Waste-Behälter leeren kann. Auf diese Weise ist es möglich, dass ein Benutzer einen Waste-Behälter nicht aus dem Gehäuse bzw. dem Probentrenngerät ausbauen muss, um ihn zu entleeren und danach wiederverwenden zu können. Stattdessen ist es gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel völlig ausreichend, dass eine externe, zum Beispiel mobile, Abführeinrichtung in Form eines an einen Container angeschlossenen Absaugschlauchs an die Waste-Fluid-Abführschnittstelle des Waste-Behälters angeschlossen wird und das darin zuvor aufgenommene Waste-Fluid abgepumpt, abgesaugt oder einfach nur abgelassen wird. Es ist auch möglich, die Waste-Fluid-Zuführschnittstelle als Waste-Fluid-Abführschnittstelle synergistisch mitzuverwenden.In one embodiment, the waste container may include an additional waste fluid discharge interface configured to be fluidly coupled to an external discharge device such that the external discharge device removes the waste container by extracting waste fluid from the waste container can empty. In this way, it is possible that a user does not have to remove a waste container from the housing or the sample separation device in order to empty it and then reuse it. Instead, according to the described exemplary embodiment, it is completely sufficient for an external, for example mobile, discharge device in the form of a suction hose connected to a container to be connected to the waste fluid discharge interface of the waste container and the waste fluid taken up beforehand to be pumped out, sucked off or just drained off. It is also possible to synergistically utilize the waste fluid delivery interface as the waste fluid discharge interface.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Waste-Fluid-Abführschnittstelle am unteren Ende einer Seitenwand des Waste-Behälters angebracht sein. Das Anbringen der Waste-Fluid-Abführschnittstelle an einer Seitenwand, statt an einer Unterseite, hat den Vorteil, dass dann die Unterseite, auf welcher der Waste-Behälter in dem Gehäuse aufsitzt, von gegebenenfalls störenden Fluidanschlüssen frei bleiben kann. Das Anbringen der Waste-Fluid-Abführschnittstelle an einem unteren Ende einer solchen Seitenwand führt vorteilhaft dazu, dass selbst druckfrei, bloß durch das Ausnutzen von Gravitationskräften, das gesamte Waste-Fluid des Waste-Behälters abgeführt werden kann. According to one embodiment, the waste fluid discharge interface may be attached to the lower end of a side wall of the waste container. The attachment of the waste-fluid discharge interface on a side wall, instead of on a bottom, has the advantage that then the bottom, on which the waste container is seated in the housing, may remain free of any interfering fluid connections. The attachment of the waste-fluid discharge interface at a lower end of such a side wall advantageously leads to even pressure-free, merely by taking advantage of gravitational forces, the entire waste-fluid of the waste container can be removed.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät eine Auffangwanne aufweisen, in welcher der Waste-Behälter anordbar ist und die zum Auffangen von Waste-Fluid ausgebildet ist, wenn eine Fluidaufnahmekapazität des Waste-Behälters überschritten ist. Sollte es unerwünschterweise zu einem Überlaufen des in dem Probentrenngerät integrierten Waste-Behälters kommen, so kann durch eine den oder die Waste-Behälter umgebende Auffangwanne sichergestellt werden, dass die Umgebung und andere Komponenten des Probentrenngeräts vor einer Kontamination mit Waste-Fluid geschützt sind. Eine solche Auffangwanne kann zum Beispiel getrennt von den Waste-Behältern aus dem Probentrenngerät herausgenommen und entleert werden, wenn es zu einem unerwünschten Überlaufen gekommen ist. Durch diese Maßnahme kann die Betriebssicherheit des Probentrenngeräts somit zusätzlich erhöht werden.According to one embodiment, the sample separation device can have a collecting trough in which the waste container can be arranged and which is designed to collect waste fluid if a fluid absorption capacity of the waste container is exceeded. Should it undesirably lead to overflow of the waste container integrated in the sample separation device, it can be ensured by a collecting trough surrounding the waste container (s) that the environment and other components of the sample separation device are protected against contamination with waste fluid. Such a sump, for example, can be removed from the sample separator and drained separately from the waste containers when there is an undesirable spillover. By this measure, the reliability of the sample separation device can thus be further increased.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät eine Waste-Fluid-Steuereinrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, unterschiedliche Waste-Fluide in unterschiedliche Waste-Behälter zu überführen, die in dem mindestens einen Gehäuse angeordnet sind. Eine solche Waste-Fluid-Steuereinrichtung kann zum Beispiel ein Prozessor sein, der eines oder mehrere fluidische Ventile zwischen Fluidleitungen des Probentrenngeräts derart steuert, dass unterschiedliche Waste-Fluide in unterschiedliche Waste-Behälter überführt werden. Das Trennen unterschiedlicher Chemikalien kann dadurch automatisiert vorgenommen werden.According to one embodiment, the sample separation device may include a waste fluid control device configured to transfer different waste fluids into different waste containers disposed in the at least one housing. Such a waste-fluid control device may, for example, be a processor which controls one or more fluidic valves between fluid lines of the sample separation device such that different waste fluids are transferred into different waste containers. The separation of different chemicals can be done automatically.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Teil oder können sogar alle Fluidleitungen in dem Gehäuse, insbesondere innerhalb (d. h. im Inneren) einer Gehäusewand, integriert sein. Indem nicht nur der Waste-Behälter, sondern auch die Fluidleitungen, vollständig im Inneren des Probentrenngeräts, insbesondere im Inneren der Gehäusewände des Probentrenngeräts, geführt werden, sind Probleme mit herumliegenden, geknickten oder sonst wie störenden Fluidleitungen oder Schläuchen vermieden. Die gesamte Führung und Entsorgung von Fluiden ist dadurch ohne externe Komponenten und frei herumliegende Schläuche ermöglicht.According to one embodiment, a part or even all fluid lines may be integrated in the housing, in particular inside (that is to say inside) a housing wall. By guiding not only the waste container, but also the fluid lines, completely inside the sample separation device, in particular inside the housing walls of the sample separation device, problems with lying around, kinked or otherwise disturbing fluid lines or hoses are avoided. The entire management and disposal of fluids is thereby made possible without external components and freely lying hoses.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät eine Verriegelungseinrichtung an dem mindestens einen Gehäuse und/oder an dem Waste-Behälter aufweisen, die zum selbsttätigen Verriegeln des Waste-Behälters an dem mindestens einen Gehäuse eingerichtet ist, wenn der Waste-Behälter in das Probentrenngerät eingeführt wird. Durch eine solche Verriegelung kann dem Benutzer eine haptische Rückmeldung gegeben werden, dass der Waste-Behälter ordnungsgemäß an dem Gehäuse angebracht ist. Auch kann eine solche Verriegelung sicherstellen, dass der eingeführte Waste-Behälter an der richtigen Stelle des Probentrenngeräts zum Liegen kommt und an dieser Position fluidisch mit den Fluidleitungen gekoppelt ist. Eine solche, vorzugsweise mechanisch, aber alternativ zum Beispiel magnetisch, ausgebildete Verriegelungseinrichtung kann so betätigbar sein, dass unter Aufwendung einer Verriegelungskraft die Verriegelung ausgebildet und unter Aufwendung einer, zum Beispiel gleich großen oder größeren, Entriegelungskraft eine Entnahme des Waste-Behälters aus dem Probentrenngerät möglich ist. Die aufzuwendenden Kräfte können in der Größenordnung von 10 N liegen, um es allen Benutzern zu ermöglichen, den Waste-Behälter zu handhaben und gleichzeitig eine ausreichend feste und stabile Verriegelung sicherzustellen.According to one embodiment, the sample separation device may comprise a locking device on the at least one housing and / or on the waste container, which is adapted for automatically locking the waste container to the at least one housing when the waste container is introduced into the sample separation device. By such a lock the user can be given a haptic feedback that the waste container is properly attached to the housing. Also, such locking may ensure that the introduced waste container comes to rest at the correct location of the sample separator and is fluidically coupled to the fluid lines at that position. Such, preferably mechanically, but alternatively, for example, magnetic, trained locking device can be actuated so that by applying a locking force, the lock formed and possible by using a, for example, the same or larger, unlocking force removal of the waste container from the sample separation is. The forces to be applied may be on the order of 10 N to allow all users to handle the waste container while ensuring a sufficiently strong and stable lock.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät eine Mehrzahl von fluidisch miteinander gekoppelten Modulen aufweisen, von denen jedes eine von einem jeweiligen der Gehäuse umschlossene Funktionseinheit zum Bereitstellen einer Funktion in Rahmen des Trennens aufweist. Insbesondere bei mehreren miteinander modular gekoppelten Probentrenngeräten ist das Vorsehen eines gemeinsamen Waste-Behälters für die anfallenden Waste-Fluide vorteilhaft, da mehrere Module synergistisch einen Waste-Behälter mitbenutzen können. Zum Beispiel können Flüssigchromatographiegeräte durch eine modulare Anordnung von mehreren Funktionseinheiten, von denen jede in einem separaten Gehäuse vorgesehen ist, spezifisch an die Erfordernisse einer Anwendung angepasst werden. Auch kann ein Waste-Modul als separates Modul vorgesehen sein, das in dem Gehäuse integriert lediglich einen oder mehrere Waste-Behälter aufnimmt, die dann fluidisch mit anderen Modulen gekoppelt werden können.According to one embodiment, the sample separation apparatus may comprise a plurality of fluidly coupled modules, each having a functional unit enclosed by a respective one of the housings for providing a function of separation. Particularly in the case of a plurality of sample separation devices coupled to one another in a modular manner, the provision of a common waste container for the resulting waste fluids is advantageous, since a plurality of modules can synergistically share a waste container. For example, liquid chromatography devices can be specifically tailored to the needs of an application by a modular arrangement of multiple functional units, each of which is provided in a separate housing. Also, a waste module may be provided as a separate module that integrates into the housing only one or more waste containers, which may then be fluidly coupled to other modules.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät als Chromatographiegerät, insbesondere als Flüssigchromatographiegerät, ausgebildet sein. Bei einem Flüssigchromatographiegerät sind unterschiedliche Lösungsmittel erforderlich, um eine mobile Phase samt Fluid-Probe, zum Beispiel einem Gradientenlauf, unterziehen zu können. Dies beinhaltet sowohl organische als auch anorganische Lösungsmittel und Mischungen davon. Das Waste-Fluid kann durch solche Lösungsmittel gebildet sein, und kann gegebenenfalls auch eine fluidische Probe, zum Beispiel eine biologische Probe, aufweisen, die mittels Flüssigchromatographie getrennt werden soll.According to one embodiment, the sample separation device can be designed as a chromatography device, in particular as a liquid chromatography device. In a liquid chromatography device, different solvents are required in order to be able to subject a mobile phase together with a fluid sample, for example a gradient run. This includes both organic and inorganic solvents and mixtures thereof. The waste fluid may be formed by such solvents, and may optionally also include a fluid sample, for example a biological sample, to be separated by liquid chromatography.
Das Probenseparationsgerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigchromatographiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), ein Gaschromatographiegerät, ein Elektrophoresegerät und/oder ein Gelelektrophoresegerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich.The sample separation device may be a microfluidic measuring device, a life science device, a liquid chromatography device, a High Performance Liquid Chromatography (HPLC), a gas chromatography device, an electrophoresis device, and / or a gel electrophoresis device. However, many other applications are possible.
Das Probenseparationsgerät kann eine Pumpe zum Bewegen einer mobilen Phase aufweisen. Eine solche Pumpe kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die mobile Phase mit einem hohen Druck, zum Beispiel einige 100 bar bis hin zu 1000 bar und mehr, durch das System hindurch zu pumpen. Alternativ oder ergänzend kann das Probenseparationsgerät einen Probeninjektor zur Injektion der Probe in eine mobile Phase aufweisen. Ein solcher Probeninjektor kann eine Nadel in einem Sitz eines entsprechenden Flüssigkeitspfades aufweisen, die aus diesem Sitz herausfahren kann, um Probe aufzunehmen, und die nach dem Wiedereinführen in den Sitz die Probe in das System injiziert. Alternativ oder ergänzend kann das Probenseparationsgerät einen Probenfraktionierer zum Fraktionieren der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionierer kann die verschiedenen Komponenten zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Probe kann aber auch einem Waste-Container zugeführt werden.The sample separation device may include a pump for moving a mobile phase. For example, such a pump may be configured to pump the mobile phase through the system at a high pressure, for example, from a few hundred bars up to 1000 bars or more. Alternatively or additionally, the sample separation device may include a sample injector for injecting the sample into a mobile phase. Such a sample injector may include a needle in a seat of a corresponding fluid pathway that may extend out of that seat to receive sample and which, upon reintroduction into the seat, injects the sample into the system. Alternatively or additionally, the sample separation device may include a sample fractionator for fractionating the separated components. Such a fractionator may carry the various components, for example, into different liquid containers. The analyzed sample can also be fed to a waste container.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Andere Ziele und viele der begleitenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht wahrnehmbar werden und besser verständlich werden unter Bezugnahme auf die folgende detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen.Other objects and many of the attendant advantages of embodiments of the present invention will be readily appreciated and become better understood by reference to the following more particular description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. Features that are substantially or functionally the same or similar are given the same reference numerals.
Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.The illustration in the drawing is schematic.
Während ein Flüssigkeitspfad zwischen der Pumpe
Eine Steuereinheit
In
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die beiden Waste-Behälter
Um einen Waste-Behälter
Ist der Waste-Behälter in dem Gehäuse
Nach einem solchen Einführen mit Verrastung sind ein Identifizierungsmerkmal
Mit Bezugszeichen
Schließlich ist mit Bezugszeichen
Die Fluidleitungs-Zuführschnittstelle
Mit einer Deckwand
Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „aufweisen” nicht andere Elemente ausschließt und dass das „ein” nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements and that the "on" does not exclude a plurality. Also, elements described in connection with different embodiments may be combined. It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0309596 B1 [0003] EP 0309596 B1 [0003]
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- 2012-12-11 DE DE201210222829 patent/DE102012222829A1/en active Pending
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EP0309596B1 (en) | 1987-09-26 | 1993-03-31 | Hewlett-Packard GmbH | Pumping apparatus for delivering liquid at high pressure |
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