DE1598093C3 - Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter Materialproben für chemische Naßuntersuchungen - Google Patents
Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter Materialproben für chemische NaßuntersuchungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter
Materialproben für chemische Naßuntersuchungen, mit einem Reagenzbehälter, der in gesteuerter Folge nacheinander
an je eine Vorrichtung zum Dosieren der Materialprobe und der Reagenz- bzw. Lösungsmittel,
ferner zum Heizen oder Kühlen, Homogenisieren, Absaugen der gelösten Materialprobe sowie zum Waschen
und Entleeren anschließbar ist.
Das allgemeine Bestreben zur Automatisierung der industriellen Vorgänge ist ein wohlbekanntes Phänomen.
In allen Fällen müssen die automatisch arbeitenden Vorrichtungen Informationen über Beschaffenheit
und Menge der Materialien im Laufe ihrer Veränderungen erhalten. Sehr häufig betrifft diese Information den
Gehalt der Stoffe an einem oder mehreren bestimmten Bestandteilen. Die Grundbedingung für die Anwendung
automatisierter Geräte liegt nun in der Möglichkeit, den chemischen Analysenvorgang selbst automatisch
zu gestalten.
Die chemischen Analysenverfahren sind zahlreich und unterschiedlich (gravimetrische, volummetrische,
colorimetrische, polarographische, chromatographische usw. Verfahren), und die Mittel zu ihrer automatischen
Durchführung sind beim einen und beim anderen Verfahren unterschiedlich. Indessen wird vielfach die Analyse
an einer den zu analysierenden Stoff enthaltenden Lösung durchgeführt. Die Lösung des zu analysierenden
Stoffes erfolgt durch Einwirkung einer oder mehrerer Säuren auf diesen oder auch durch jede andere
chemische Verbindung, durch die die Bestandteile des zu analysierenden Materials in Lösung gebracht werden
können. Dieser zu analysierende Stoff kann in zwei verschiedenen Zuständen vorhanden sein: Im festen
Zustand wird, wenn es erforderlich ist, der Stoff vorher durch Zerstoßen in einen pulverigen Zustand genügender
Feinheit mit einer guten Homogenität des Pulvers gebracht, bei dem die Einwirkungsmöglichkeiten ausreichend
und schnell sind. Aber auch diese Feinheitsbedingungen können je nach dem Material unterschiedlich
sein. In flüssigem Zustand kann der schon pulverförmige Stoff als Suspension in Wasser oder in einer
anderen Flüssigkeit auftreten. Das setzt voraus, daß die notwendigen Feinheitsbedingungen bereits vorhanden
sind, ohne daß sie, wie im ersten Falle, vorher erst durch ein geeignetes Mittel hergestellt werden.
Bei der automatischen Durchführung der Analyse besteht die erste Maßnahme darin, sie an einem Probestück
oder Muster der zu untersuchenden Stoffe durchzuführen, dessen Menge je nach deren Beschaffenheit
zwischen 0,5 bis 5 g variieren kann. Die Probeentnahme für die Analyse aus gepulvertem Material wird von
einer voreingestellten automatischen Waage der gegebenen Materialmenge mit verhältnismäßig guter Genauigkeit
entnommen. Auch bei der Probeentnahme aus breiförmigem Material wird die Menge gleichfalls
mit vorbestimmter Genauigkeit entnommen. Zur Durchführung der chemischen Analyse muß die Menge
des in dem Brei enthaltenen zu untersuchenden Stoffes bekannt sein. Man kann nun entweder die Konzentration
der Probe in der Art automatisch regeln, daß eine bekannte Menge des Breies einer bekannten Menge
des festen Stoffes entspricht, oder durch automatisches Messen der Konzentration mittels automatischen Wiegens
einer bekannten Menge des Breies, oder schließlich durch Messen dieser Konzentration durch andere
geeignete Mittel, z. B. mittels einer colorimetrischen Messung.
Bei trockenem Pulver und Pulver in Suspension in einer Flüssigkeit erlauben die bekannten Verfahren die
automatische Entnahme und die automatische Einwirkung der Reagenzmittel auf die Materialbestandteile
nur, wenn deren fester Zustand eine geringe Härte hat, wenig abschleifend und in einer ziemlich wenig angreifenden
Flüssigkeit leicht lösbar ist und dabei nur wenig oder keinen unlösbaren Rückstand hinterläßt. In allen
anderen Fällen sind die bekannten Verfahren nicht gleichwertig, da die gewonnenen Ergebnisse durch das
Auftreten von Rückständen gefälscht sind, welche die Geräte verschmutzen und so den Umlauf der zu analysierenden
Stoffe verhindern. Andererseits sollten die behandelten Stoffe keine Bestandteile enthalten, die bei
ihrem Umlauf durch Schleifwirkung die Geräte beschädigen.
Es sind nun bereits Geräte der eingangs bezeichneten
Gattung bekannt. Bei dem einen bekannten Gerät (US-PS 2 560 107) werden die Reagenzgläser in die
Aufnahmen eines Teherrades eingesetzt und dann
schrittweise durch die einzelnen Stationen bewegt. Es werden dabei aber stets gleichbleibende Materialproben
den gleichen Untersuchungsbedingungen unterworfen, wie z. B. zur Feststellung des Blutzuckerspiegels
einer großen Zahl von Personen. Muß dabei die Materialprobe in einem Reagenzglas abweichend von
der Norm behandelt werden, so wirkt sich das sofort auch auf andere Materialproben aus, die damit unter
Umständen falsch behandelt werden. Bei einem weiteren Gerät dieser Gattung (FR-PS 1 375 174) wird ebenfalls
nach dem vorstehend genannten Prinzip gearbeitet, nur daß hier die Reagenzgläser ortsfest angeordnet
sind. In der Programmeinheit werden die Arbeitsfolgen über auf einer Welle sitzende Schaltnocken gesteuert.
Eine Variabilität oder Vielseitigkeit bei der Durchführung der einzelnen Vorgänge ist bei diesem Gerät nicht
beabsichtigt und auch bei der gewählten Ausführungsform nicht durchführbar. Schließlich ist ein weiteres
Gerät zur automatischen Untersuchung bekannt (FR-PS 1 375 678). Dabei ist es aber nicht möglich, die
Untersuchungen auf den chemischen Angriff auf die Materialproben auszudehnen. Es besteht keine Möglichkeit,
irgendeine vorbestimmte Temperatur einzustellen, und dann sind auch keine Einrichtungen vorgesehen,
um die bei chemischen Reaktionen entstehenden Dämpfe abzuziehen. Auch würde das am Ende des Aufbereitungsbehälters
angeordnete pneumatische Profil das Abziehen von Flüssigkeit, die Festkörper oder
Schlammpartikeln enthält, nicht zulassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur automatischen Auf- oder Vorbereitung von
Materialproben für chemische Naßuntersuchungen zu schaffen, bei dem die Dosierung des Probematerials
und der Reagenzmittel sowie die nachfolgenden Behandlungen zwar selbsttätig vorgenommen werden, jedoch
auf einfache Art die Möglichkeit gegeben ist, z. B. bei Konsistenzänderungen der Materialproben (mineralische
Untersuchungen), die Dauer der Behandlungsstufen einer Gesamtfolge entweder automatisch oder
von Hand den Erfordernissen entsprechend zu ändern, und so ein Gerät zu schaffen, das vorzugsweise bei
mineralischen Untersuchungen verwendbar ist und das trotz der Automatik in weiten Grenzen variabel und
anpaßbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorrichtungen jeweils an elektrische
Schalt- und Stelleinrichtungen angeschlossen sind, die mindestens teilweise Zeitschaltwerke enthalten, die
einstellbar und in einer elektrischen Folgeschaltung untereinander verbunden sind, welche die jeweilige Einsatzdauer
einer Vorrichtung in Abhängigkeit von den Ergebnissen von Meß- und Steuereinrichtungen der gerade
im Einsatz befindlichen oder vorausgehenden Behandlungsstufe steuert.
Dieser Gegenstand wird dann durch die Merkmale der Unteransprüche in besonders zweckvoller Art
weitergebildet.
Der Erfindungsgegenstand läßt sich für die Behandlung jeden beliebigen Stoffes und insbesondere von
Mineralien verwenden. Wünscht man von diesen im pulverisierten Zustand oder als Brei einen oder mehrere
Bestandteile quanütativ zu bestimmen, so können konzentrierte Mineralsäuren oder jedes andere mehr
oder weniger angreifende Mittel verwendet werden. Der zu behandelnde Stoff kann Körnchen sehr unterschiedlicher
Beschaffenheit enthalten, die sehr hart und abschleifend sind wie Quarz, und das Inlösungbringen
des (quantitativ zu bestimmenden Bestandteils kann durchaus vereinbart sein mit dem Vorhandensein eines
unlöslichen selbst reichlichen und Schleifwirkung erzeugenden Einwirkungsrückstandes.
Das Gerät gemäß der Erfindung weist eine Reihe von wesentlichen Vorteilen auf. So ist es z. B. möglich.
Stoffe zu behandeln, deren im Laufe ihrer Behandlung sich ergebende Niederschläge zufolge der zu den einzelnen
Arbeitsgängen verwendeten Vorrichtungen den Umlauf der Stoffe nicht mehr beeinträchtigen, wie dies
bei früheren Geräten der Fall war. Weitere Vorteile des Gerätes liegen in der Unabhängigkeit uer Dauer
jedes einzelnen Arbeitsvorganges und der Überwachung der richtigen Wirkungsweise der bei jedem Arbeitsvorgang
verwendeten Geräteteile. Insbesondere können Stoffe sehr unterschiedlicher Beschaffenheit
bearbeitet werden, ohne daß irgendeine Umformung erforderlich wäre. Lediglich die Dauer jedes einzelnen
Arbeitsvorganges kann in Abhängigkeit von den jeweils zu erhaltenden Wirkungen eingestellt werden.
An Hand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel des Gerätes gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine schematische Draufsicht des Gerätes,
F i g. 3 das elektrische Schaltbild,
F i g. 4 die schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels und
F i g. 3 das elektrische Schaltbild,
F i g. 4 die schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels und
F i g. 5 das Blockschaltbild der Steuerkreise.
Aus Gründen der klareren Darstellung ist jede Einheit des automatisch wirkenden Gerätes für die zu behandelnden
Stoffe schematisch als Block dargestellt. Jede Einheit kann naturgemäß verschiedene Gestalt
annehmen und hinsichtlich Leistung, Stärke und Empfindlichkeit beliebig ausgebildet sein.
Zur Erleichterung des Verständnisses des Gegenstandes der Erfindung wird zunächst das Gerät entsprechend
den F i g. 1 und 2 beschrieben, danach seine Arbeitsweise an Hand der F i g. 3 und schließlich als
Beispiel für die im Rahmen der Erfindung liegenden zahlreichen Abänderungen das zweite Ausführungsbeispiel
nach den F i g. 4 und 5.
An einem Arm Hader Fördereinrichtung 11 des Gerätes
1 wird ein Reagenzglas 9n gehalten und an Vorrichtungen 2 bis 8 des Gerätes 1 vorbeibewegt, mit denen
automatisch jeweils einer der erforderlichen Arbeitsgänge ausgeführt wird, angefangen mit der Aufnahme
des zu behandelnden Stoffes und endigend mit dessen Entnahme nach durchgeführter Behandlung.
Der Antrieb der Anordnung 11 kann durch jedes geeignete
bekannte Mittel erfolgen. Ein von der Steuerstelle 12 eingeschalteter Motor 4 bringt die Welle von 11 entweder
direkt oder über Vorgelege oder Kupplungen in Bewegung.
Die Stromversorgung des Motors 4 erfolgt über von Nocken 14 und 15 auf der Motorwelle gesteuerte Kontakte
(der Übersicht halber ist nur CS dargestellt), und über Stromkreise der Einheit £4 (Fig. 2), die selbst
wieder von Stromkreisen der Einheiten £2, £3, £5 bis £8 gesteuert wird, die den einzelnen Bestandteilen 2
und 3 sowie 5 bis 8 des Gerätes 1 zugeordnet sind. Diese im Schaltschema der F i g. 3 dargestellten Stromkreise
werden weiter unten beschrieben.
Das vom Arm 11;; gehaltene Reagenzglas 9 ist aus
einem den Verwendungsbedingungen entsprechend widerstandsfähigem Material hergestellt, z. B. aus
Siliziumschmelze. Es kann unterschiedlich geformt und z. B. nur für einige wenige oder auch mehrere hundert
Kubikzentimeter bemessen sein. Zu Beginn eines Arbeitszyklus wird das entleerte und gesäuberte
Reagenzglas 9 unter die Ausgabe- oder Verteilungsröhre 2 gebracht, von der es die zu behandelnde Probemenge
des zu behandelnden Stoffes erhält. Dieser beliebig gestaltete Verteiler 2 liefert das zu analysierende
Material pulverförmig oder als Brei oder Schlamm. Im ersten Falle wird der pulvrige feste Körper durch eine
automatisch voreingestellte Waage mit einer gewissen Genauigkeit ausgegeben. Auch bei Lieferung einer
breiartigen Probe gibt der Verteiler 2 ein vorbestimmtes Volumen mit einer gewissen Genauigkeit ab. Auf
diese Weise empfängt das Reagenzglas 9 eine Probe von bekanntem Gewicht oder bekannter Menge. Der
Verteiler 2 ist über die Leitung /2 (F i g. 2) mit der Einheit £2 verbunden, die den Arbeitsbeginn für die
automatische Behandlung des Stoffes mittels des von Hand zu betätigenden Startkontaktes 16 auslöst. £2 ist
mit dem ausgewählten Verteiler verbunden (Trockenbzw. Breiverteiler) und enthält dazu den Umschalter 18,
der entweder auf Boder Peinzustellen ist.
Die Vorrichtung 3 hat die Aufgabe, vorbestimmte Mengen von Reagenzmitteln für die chemische Einwirkung
oder die Auflösung oder Verdünnung des Stoffes abzugeben. Diese Vorrichtung 3 ist ein aus für den Verwendungszweck
widerstandsfähigem Material hergestelltes Gefäß mit elektrischem Ventil, u. B. Glas, rostfreier
Stahl, Polytetrafluoräthylen u. dgl. Ein nicht dargestellter Vorratsbehälter beliefert über die Rohrleitung
10 und über das Ventil EV \ die Verteilerpipette. Wenn diese bis zur gewünschten Menge aufgefüllt
ist, was mittels Platinelektrode 25 ermittelt werden kann, wird durch ein gegebenes Signal des Ventil EVl
geschlossen. Nach Einschalten der Stromkreise der Einheit £3 gibt das elektrische Ventil EV 2 das in der
Pipette der Vorrichtung 3 enthaltene. Reagens frei, das sich nunmehr in das Reagenzglas 9 ergießt.
Die Vorrichtung 5 des Gerätes 1 hat die Aufgabe, das Gefäß oder die Gefäße 9 zu erwärmen oder abzukühlen,
also die Substanzen während einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Temperatur zu bringen. Die Erwärmung
kann z. B. durch elektrische Heizwiderstände erfolgen. Entsprechend · kann das Abkühlen durch Bestrahlen
mit kalter Luft oder kaltem Wasser oder durch eine kühlende Flüssigkeit erfolgen.
Die Vorrichtung 6 ist ein Rühr- oder Homogenisierungsgerät zur Erleichterung der chemischen Einwirkung
auf die Flüssigkeiten oder auf die in Suspension befindlichen Festkörper in dem Behandlungsgefäß 9.
Das Umrühren oder die Homogenisierung kann durch Schütteln des Behandlungsgefäßes oder durch Einsprudeln
eines Gases wie Luft erreicht werden, auch durch Verwendung eines magnetischen Rührwerkes.
In das Reagenzrohr 9 kann eine gewisse Menge Wasser eingegeben werden, das beispielsweise in gleieher
Weise eingefüllt wird, wie das mit Hilfe des über die Einheit £3 gesteuerten elektrischen Ventils durch
der Vorrichtung 3 eingegebene Reagenzmittel. Ein nicht dargestellter Abzug sowie eine Ventilation, die
vom Beginn der Erwärmung an bis zur Entnahme des Stoffes an der Stelle der folgenden Vorrichtung 7 eingeschaltet
ist, ermöglichen die Ableitung schädlicher Dämpfe.
Diese Vorrichtung 7 dient zur Entnahme der bisher behandelten Stoffe und enthält eine Röhre 22 aus von
der Substanz unangreifbarem Material. Diese kann am Reagenzglas 9 selbst angebracht oder wird zu geeigneter
Zeit in dieses eingeführt, und zwar beispielsweise mittels einer Zahnstange, wie sie in F i g. 1 angedeutet
ist. Die Vorrichtung 7 enthält einen von den Kreisen der Einheit £7 gesteuerten Motor Tm, durch dessen
Bewegung mittels eines Ritzels die von der Zahnstange gehaltene Entnahmeröhre 22 in das Reagenzglas 9 hineingetaucht
wird, um das gewünschte Material daraus zu entnehmen. Ein gegen Ende des Laufes von der
Zahnstange betätigter Steuerkontakt Ta setzt den Motor still. Die Umkehr des Motorlaufes bewirkt das
Hochsteigen der Röhre 22. Durch einen weiteren Steuerkontakt Tb kann ebenfalls der Motor abgeschaltet
werden, wenn die Zahnstange ihre höchstzulässige Stellung erreicht.
Die Vorrichtung 8 des Gerätes 1 ermöglicht die Reinigung des Behandlungsgefäßes vom Rest oder darin
noch verbliebener Restmenge. Sie kann aus einem einfachen Entleerungsgefäß bestehen, in das das Reagenzglas
9 seinen Inhalt durch den Trichter 8 auskippt. Die Entleerung kann auch durch Absaugen erfolgen. Auch
eine Vorrichtung zum automatischen Ausspülen mittels eines Flüssigkeitsstrahles aus warmem oder kaltem
Wasser kann dabei vorgesehen sein. Nach dem Ausspülen erfolgt eine Trocknung, beispielsweise mittels kalter
oder warmer Luft. Das Umkippen des Reagenzglases 9 erfolgt beim Verschieben des Armes 11a von der Stelle
7 zur Stelle 8 (F i g. 2) durch ein an dem sich waagerecht drehenden Arm lta angebrachten Zahnrädchen,
das auf dem zwischen der Stelle der Vorrichtungen 7 und 2 befindlichen Zahnkranz Ho läuft. Dabei dreht
sich das Reagenzrohr um seine waagerechte Achse um 180° bis zum Erreichen der Stelle der Vorrichtung 8
und geht dann bis zum Eintreffen bei der Stelle der Vorrichtung 2 in seine normale Lage zurück.
Der Ablauf der verschiedenen mit dem Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführten Maßnahmen wird von der Programmier-Vorrichtung
12 (F i g. 1) gesteuert, die aus einer gewissen Anzahl von Einheiten (F i g. 2) besteht, von denen einige
einander gleich sind. Jede Einheit £3, £5, £6, £7 und £8, die den Teilen 3, 5, 6, 7 und 8 zugeordnet sind,
stehen in Verbindung mit Zeitverzögerungs-Einrichtungen,
in denen wahlweise die Dauer jedes Behandlungsvorganges eingeregelt werden kann. Die Stromversorgung
erfolgt mittels der Einheit £1, durch deren Schalter 13a der Eingangsstromkreis 13 geschlossen wird.
Die Umwandlung auf Gleichstrom kann in bekannter Weise erfolgen und ist nicht besonders dargestellt. Das
Schaltschema gemäß F i g. 3 enthält die Bezugszeichen Bi, B2 für die Gleichstromleitungen und die beiden
Leitungen A 1 und A 2 für Wechselstrom, die beide aus der Einheit £1 kommen. Die Einheit £0 betrifft die
Anzeigevorrichtung für den Vorrat an Flüssigkeit für die Verteilungspipette und die Steuerung der entsprechenden
elektrischen Ventile. Sie arbeitet zusammen mit der Einheit £3. Die besondere Aufgabe der Stromkreise
der Einheit £4, die den Übergang eines Arbeitsvorganges zum nächsten steuert, ist in der Zeichnung
durch ein Schauzeichen V 4 angegeben, welches aufleuchtet, wie dies weiter unten erläutert ist, wenn z. B.
ein Zeitverzögerer T nicht arbeitet, und dann der Ablauf zwischen zwei Arbeitsgängen unterbrochen
wäre, oder wenn das Gerät noch nicht eingeschaltet ist.
Die Arbeitsweise des Gerätes wird nun an Hand des elektrischen Schaltschemas nach F i g. 3 erläutert: Bei
Beginn jedes Bearbeitungs-Zyklus steht der Arm 11a mit dem Reagenzglas 9 gegenüber der Einfüllstation 2.
Der vom Nocken 14 oder 15 gesteuerte Kontakt C2 ist geschlossen, und die Kontakte 15,4 und 15ß legen sich
in ihre Lage a bis α 15/4 unterbricht die Stromversorgung
A, die im folgenden Kreis erfolgte: Leitung A 1, Motor 4. Kontakte \5A in der Stellung a und b. Kontakt
R3A und R5A in der Stellung b und a. Leitung
Al.
15ß schließt die Leitung A 1 an die Signallampe V 4 an, die außerhalb der besonderen Anfangsstellung meldet,
daß ein Verzögerungskreis gestört ist. Der Kreis für die Signallampe verläuft von Leitung A 1 über Kontakte
15ßin der Stellung a bis c, Lampe V 4, Kontakt RAA, in der Stellung b und a, Leitung /"9, Kontakte
R3A, R 5A, Leitung A 2.
Wie oben bemerkt, kann die Analyse entweder mit trockenen oder breiförmigen Stoffen eingeleitet werden.
Je nach Fall befindet sich der in der Einheit E2 (Fig. 2) oder im Schaltschema (Fig. 3) dargestellte
Umschalter 18 in der Stellung P, wenn vom Generator 20 Steuerimpulse auf eine auf ein bestimmtes Gewicht
für die Substanz eingestellte Verteilungswaage 21 gegeben werden sollen, oder in der Stellung B, wenn die
Steuerung des Verteilers 19 für die Abgabe von Brei erfolgen soll. Im letzteren Falle kann beispielsweise das
Einführen in das Reagenzglas vor sich gehen, sobald der Kontakt C2 von dem Nocken 14 geschlossen wird,
d. h., wenn sich das Glas 9 gegenüber der Einfüllstelle 2 befindet. Bei Entnahme von trockener Substanz, wenn
sich der Schalter 18 in Stellung P befindet, steuert der Kontakt C2 den Generator 20, durch den eine zur
Steuerung der Verteilungswaage 21 erforderliche Impulsreihe geliefert wird.
Nach dem Einfüllen schließt der Verteiler 19 oder 21 (Fi g. 3) die Kontakte 17 bzw. 23, wodurch das Relais
R 2 erregt wird, welches den nächsten Arbeitsgang dadurch auslöst, daß der Motor 4 an Spannung gelegt
wird. In beiden Fällen spricht das Relais 2 in folgendem Stromkreis an: Gleichstromleitung ßl, Kontakt 17
(oder 23) in Stellung ä bis c, Relais R 2, Leitung B 2. Die
Signallampe V2 leuchtet auf, und die Kontakte R2A
und R2B bewirken, daß sich das Relais R 2 über den
Kreis Leitung ßl, Kontakt R3B in Stellung a und b,
geschlossener Kontakt a bis c von R 2ß, Relais R 2 und
B 2 hält und ferner der Motor 4 anläuft in dem Stromkreis Leitung A 1, Motor 4, Kontakt R2A in der Stellung
a bis c Leitung A 2.
Ein Kontakt 16, der parallel zu den Kontakten 17 und 23 der Verteiler für den zu bearbeitenden Stoff
liegt, ist an der Einheit £2 angebracht, und schaltet bei seiner Betätigung von Hand den Arbeitszylinder ein.
Der Motor 4 treibt die Welle 1 und die Nockenscheibe
14 an, die beim Abheben des Kontaktbleches des Kontaktes C2 die Steuerkreise für das Einfüllen des zu behandenden
Stoffes auftrennt. Ebenso bewirken die Kontakte 15/4 und 15ß beim Verlassen der Unterbrechung
im Nocken 15 einerseits die normale Wiederherstellung des Motorstromkreises 4 durch folgenden
Kreis: Leitung A 1, Motor 4, Klemmen a und b der Kontakte 15,4, R3A und R5A, Leitung /4 2; andererseits
erlischt die Lampe V 4 durch Öffnen des Kontaktes 15ß.
Bei seiner Drehung bringt der Arm 11a das Reagenzglas
9 zum Säureverteiler an der Stelle 3. Der Nocken
15 bewirkt von neuem das Umlegen des Kontaktes 15,4, wodurch der Motorkreis aufgetrennt wird, da sich
dieser Kontakt in die Stellung a bis c begeben hat. Obwohl indessen der Kontakt 15ß die Stellung a bis c
eingenommen hat, leuchtet die Signallampe V4 nicht auf, weil das Relais /?4 unter der Steuerung des Kontaktes
Ä3Cdcs Relais R3 erregt ist, seinen Kontakt
R4A in die Stellung a bis clegt und dabei den Lampenkreis
V4 öffnet. Das Relais R 3 wird erregt beim Schließen des Kontaktes C3 unter der Wirkung des
Nockens 14 und bleibt erregt unter der Wirkung eines Verzögerungskreises. Dieser Stromkreis beliebiger Art
wird durch den Block T3 dargestellt. Zur leichteren Verständlichkeit ist mit r3 die Erregerwicklung des Relais
R3 bezeichnet und mit R3 selbst seine Haltewicklung.
Selbstverständlich könnten statt dessen zwei verschiedene Relais verwendet werden. Der Erregerkreis
von r3 verläuft von Leitung ßl über den geschlossenen
Kontakt C3, Spule r3 zur Leitung ß2. Das Relais
R3 hält sich über folgendem Kreis: Leitung ßl, Kontakt
r3A in geschlossener Stellung, Verzögerungskreis 7~3, der die Erregung des Relais R 3 aufrechterhält, R 3,
Leitung ß2, r3 kann ein von R3 unabhängiges Relais
sein, und die Zeitverzögerung kann beliebig ausgebildet sein, da die Verbindung 1 nur von dem gewählten Typ
abhängt. Bei Erregung des Relais R 3 geht der Kontakt R 3A in seine Stellung a bis c über und öffnet damit den
Erregerkreis für den Motor. Der Kontakt /?3Cbewirkt die Erregung des Relais R4 in folgendem Stromkreis:
Leitung ßl, Kontakt /?3Cin Stellung a bis c. Relais
R4, R2. Die Umschaltung des Kontaktes /?3ßin Stellung
a bis c läßt das Startrelais R 2 abfallen, welches beim Schluß des Einfüllvorganges erregt wurde.
Schließlich bewirkt der Kontakt R 3D beim Übergang seiner Stellung a und b nach a bis c die Steuerung des
Elektroventils EV2 durch den Kreis von der Leitung Λ 1 über die Wicklung von EV2, R 3D zur Leitung A 2.
Die Verteilungspipette 3, welche eine bestimmte Menge Säure enthält, entleert sich in das Reagenzrohr 9.
Nach Ablauf der festgelegten Dauer des Verzögerungskreises T3 (F i g. 2 und 3) legt das Relais R 3 seine
Kontakte wieder in die Stellung a und b. Obwohl nun der Kontakt R 3C wieder auf seine Ruhestellung zurückfällt
und der Stromkreis für das Relais R 4 aufgetrennt ist, wird dieses weiter gehalten durch die Entladung
des Kondensators 24, der sich im Laufe der Erregung von R 4 aufgeladen hatte. Daraus geht hervor,
daß der folgende Stromkreis entsteht und den Motor 4 wieder einschaltet, damit das Reagenzglas die Stellung
3 wieder verläßt: Leitung A 1, Motor 4, Kontakt 15/4 immer noch in der gesteuerten Stellung a bis c, Leitung
/Ί, Kontakt R4A auch noch in gesteuerter Stellung,
Leitung /9, Kontakte R3A und R5A in Ruhestellung a
und b, Leitung A 2. Der Stromkreis zwischen der Leitung /4 2 und dem Kontakt R5A wurde nun teilweise
dargestellt, um zu zeigen, daß auch noch andere Steuerkontakte mit gleicher Aufgabe bestehen, die aber nicht
dargestellt sind, um die Zeichnung klar zu belassen. Jeder Zeitverzögerer T wird ergänzt durch eine Signallampe
V, die parallel zu einem betreffenden Relais R liegt, welches er hält. Ein Schauzeichen auf der betreffenden
Einheit £ dient zur Anzeige seiner Arbeitsstellung.
Wenn der Motor 4 unter der Steuerung des Kontaktes R3A von neuem anläuft, gehen die Kontakte 15Λ
und 15ß wieder in die gezeichnete Stellung über, bis der Arm 11a das Reagenzglas 9 zur Heizstelle 5 bringt.
Nach Entladung des Kondensators 24 bleibt das Relais R 4 nicht mehr erregt und läßt seinen Kontakt R4A
seine Ruhestellung zurückfallen.
Wenn infolge eines Ausfallens des Zeitverzögerers 73 das Relais /?3 nicht erregt wird, kann das Relais
R 4 nur so erregt werden, daß die Lampe V4 über folgenden
Kreis Strom erhält: Leitung A 1, Kontakt 15ß in gesteuerter Stellung a bis c. Lampe V4, Kontakt
509 638/34
R ΊΑ in Stellung a und b. Leitung /"9, Kontakte R3A
und R5A in Ruhestellung a und b. Leitung A 2. Das
Leuchtzeichen V 4 kann durch jede andere Alarmeinrichtung, z. B. akustische Zeichen, ersetzt werden und
jede in Zusammenhang mit dem laufenden Arbeitsvorgang stehende Maßnahme auslösen.
Es zeigte sich, welche Aufgabe dem Kontakt R3A
zukommt, wenn er wieder in die Ruhelage zurückkehrt. Im Laufe des Anlaufens des Motors steuert der in seine
Ruhestellung a und b zurückfallende Kontakt /?3Ddie
Wicklung des Elektroventils EVX, damit die Pipette 3
bis zu der vorher festgelegten Höhe gefüllt wird. Dabei entsteht folgender Stromkreis: Leitung A 1, Ventilwicklung
EVi, Kontakt R3D in der Stellung a und b,
Leitung A 2. Dieser Steuervorgang ermöglicht das Anfüllen der Pipette 3, die zwei Platinelektroden 25 aufweist,
von denen die eine bis zum Grunde der Pipette reicht, während die andere auf eine vorbestimmte
Höhe eingestellt ist. Beim Einschalten des Ventils EVX
dringt die Säure durch eine Öffnung am unteren Teil der Pipette ein. Sobald die Flüssigkeit die obere Elektrode
erreicht, wird durch den elektrischen Impuls über die Leitung FXO der Kreis für EVX unterbrochen, und
die Pipette 3 ist nun bereit, ihren Inhalt in der nächsten Arbeitsstufe abzugeben. Ein Schauzeichen VO meldet
das Ausbleiben der Füllung für die Pipette, z. B. wegen Fehlens der Flüssigkeit im Vorratsbehälter oder bei
verstopfter Abflußöffnung oder auch bei Störung des Relais für die Flüssigkeitsabgabe, wenn die zweite
Elektrode erreicht ist. Zu diesem Zweck wird der Signalkreis für die Lampe VO erst aufgetrennt, wenn
ein Relais bei Meldung der erreichten Höhe durch die Elektroden 25 stromlos wird.
Wenn der Arm 11a das Reagenzglas 9 in den Ofen 5
bringt, schließt der von dem Nocken 14 gesteuerte Kontakt C 5 den Erregerkreis eines Relais /?5, das sich
über einen regulierbaren Zeitverzögerer 7~5 hält. Dieses Relais legt seine Kontakte um, die ihrerseits sowohl
Heizwiderstände als auch die Ventilation einschalten. Die Heizung wird bei Beendigung der Zeitverzögerung
abgeschaltet, wenn das Relais R 5 keinen Strom mehr erhält. Die Ventilation jedoch dauert an bis zur Arbeitsstufe der Entnahme, und zwar zufolge eines selbsthaltenden
Stromkreises, der bis zum Öffnen eines Relaiskontaktes von R 7 in den die Entnahmevorrichtung zugeordneten
Stromkreisen bestehen bleibt. Damit die Zeichnung nicht unnötigerweise unübersichtlich wird,
ist das Relais R 5 nicht gezeichnet. Sein Erregerkreis ist der gleiche wie der des Relais R 3. Allerdings ist der
Kontakt R5A in dem Kreise der Signallampe V4 dargestellt,
die für den Fall des Nichtarbeitens des Relais /?5 aufleuchtet. Bei normalem Arbeiten bewirkt ein
parallel zu dem Kontakt R3C angeordneter Kontakt
R5C die Erregung des Relais /?4, dessen Aufgabe
schon oben gelegentlich des Wiederanlaufens des Motors 4 erklärt wurde.
Nach dem Arbeitsgang der Erwärmung wird das Reagenzglas 9 an die Stelle gebracht, an der Wasser
eingefüllt und geschüttelt wird. Das Einfüllen erfogt mittels zweier Ventile in entsprechender Weise, wie es
oben gelegentlich des EinFüllens von Säure in der Stelle 3 beschrieben wurde. Zur Steuerung des magnetischen
Schütteins dient einer der Kontakte des Relais /?6, das über Kontakt C 6 gesteuert ist. Die Steuerung von Rb
und seiner Zeitverzögerung entspricht derjenigen des Relais Rl. Die Steuerkreise von R 6 sind der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt. Am Ende des Arbeitsganges bringt der Motor 4 das Reagenzglas 9 zur
Entnahmestelle 7. Diese enthält ein metallisches Gefäß,
in dem ein Motor 7 m mit doppelter Laufrichtung untergebracht ist, und dessen Achse ein Ritzel trägt, mit dem
eine das Rohr 22 haltende Zahnstange auf- und abbewegt werden kann. Dieses Rohr ist mit dem coloriinetrischen
Dosierungsgerät (nicht dargestellt) verbunden und hat die Aufgabe, aus dem Reagenzglas 9 das behandelte
Material zu entnehmen.
Die Steuerung des Motors 7m erfolgt über zwei
ίο Kontakte. Der eine wird geschlossen, wenn sich die
Zahnstange in der unteren Stellung befindet, der andere, wenn sie sich oben befindet. Diese Kontakte TA und
7B (F i g. 1) sind in der Regel geschlossen und liegen in
Reihe im Speisestromkreis des Motors. Sie können diesen Stromkreis auftrennen, um die Amplitude der
Zahnstangenbewegung zu beschränken.
Ein dritter Kontakt 7C öffnet sich beim Herablassen
der Entnahmeröhre und schließt sich wieder in der oberen Stellung. Er bewirkt das Anlaufen des Motors 4 nur.
wenn die Entnahmeröhre 22 das Reagenzglas vollständig verlassen hat.
Wenn der Kontakt C7 durch den Nocken 14 geschlossen wird, schließt sich der Erregerkreis des nicht
dargestellten Relais R7. Dieses durch den Zeitverzögerer Γ7 gehaltene Relais legt seine Kontakte um, deren
einer den Erregerkreis für den Motor 7m schließt. Dieser bewirkt das Herunterfahren der Zahnstange, die
beim Erreichen der unteren Stellung den Kontakt 7a öffnet und die Erregung von 7m unterbricht. Nach
Ablauf der Zeitverzögerung 77 fällt das Relais R7 ab, wodurch die Zahnstange nach oben geht, indem der
Motor 7m im entgegengesetzten Sinne läuft. Die Zahnstange
steigt wieder, öffnet in ihrer oberen Stellung den Kontakt 7b und schließt den Kontakt 7c. Der Kontakt
7b trennt den Stromkreis für den Motor 7m auf. wie
vorher erklärt wurde.
Um eine vollkommene Sicherheit zu erreichen, wird
der Stromkreis für das Wiederanlaufen des Motors 4 nicht mehr, wie im Laufe der Arbeitsgänge vorher, allein
durch Abfallen des entsprechenden Relais R 7 beim Ablauf der Zeitverzögerung und durch den durch die
Entladung des Kondensators 24 aufrechterhaltenen Kontakt des Relais 4 gesteuert, sondern durch Schließen
des Kontaktes 7C. Der Motor 4 läßt nun das Reagenzglas 9 von der Entnahmestelle 7 zur Spülstelle
8 laufen. Im Laufe dieser Verschiebung greift der um seine Horizontalachse schwenkbare mit einem gezahnten
Ansatz versehene Arm 11 mit diesem in Eingriff in die gezahnte Strecke 11 b zwischen den Stellen 7 und 8.
Dabei dreht sich der Arm 11<7 also sowohl um seine
vertikale Drehachse als auch schwenkt er um die horizontale Achse, so daß das Reagenzglas 9 an der Spülstelle
8 in umgekehrter Stellung ankommt.
Der von dem Nocken 14 geschlossene Kontakt C8 schließt den Erregerkreis für das Relais RS. das durch
ihre Zeitverzögerung Γ8 aufrechterhalten wird. Dieser Kreis ist nicht dargestellt, entspricht jedoch dem schon
Beschriebenen bei der Einheit £"3. Einer der Reiaiskontakte von RS steuert das Ventil an der Spülstelle.
so daß bei Ablauf der Zeitverzögerung das Reagenzglas 9 sauber ist und an der Stelle 2 einen neuen zu
behandelnden Stoff aufnehmen kann. Zu diesem Zweck bewirken die in ihre Ruhe'age fallenden Kontakte von
RS das Wiederanläufen des Motors 4 über den Kon-
6S takl R4/4. Der mit der Wegstrecke 1 Xb verzahnte Arm
I la-richtet das Reagenzglas 9 ganz auf und bringt es
unter die Röhre 2, so daß nunmehr ein neuer Arbeitsablauf beginnen kann.
Es können auch andere Ausgabestellen für die Reagenzmittel verwendet werden, z. B. vor oder nach der
thermischen Behandlung. So kann auch der umlaufende Geräteteil so viel Gefäße halten und befördern, wie Arbeitsvorgänge
vorgesehen sind.
Des weiteren können die aus Transistorkreisen gebildeten Zeitverzögerer, welche die Entladung eines Kondensators
über veränderliche Widerstände steuern, durch einen einzigen Impulsverteiler ersetzt werden,
der für jeden Arbeitsgang eine vorbestimmte Anzahl vin Impulsen liefert, die in einem Speicher beliebiger
Art, besonders dem irgend eines Elektronenrechners gespeichert sind. Es würde auch im Rahmen der Erfindung
liegen, wenn das Gerät von einem Elektronenrechner gesteuert wird, dessen Ausgangsimpulse direkt
oder über ein Relais die verschiedenen Stromkreise steuern, die sich auf das Anlaufen des Motors, den Beginn
der Arbeitsvorgänge, die Ausgabe der Reagenzmittel, der Heizung, der Entnahme und der Säuberung
beziehen. Denn die so gegebenen Impulse erledigen die gleichen Aufgaben, wie sie den verschiedenen Steuervorgängen
mittels der Einheiten Ein F i g. 2 entsprechen.
Um mehrere Anläufe des Motors 4 im Laufe des gleichen Arbeitszyklus zu ersparen, könnte man Kupplungseinrichtungen
vorsehen, mit denen mittels eines Elektomagneten der Arm lla bei den einzelnen Arbeitsstellungen
an- und wieder ausgekuppelt wird.
Die Anzeige von Störungen oder Unregelmäßigkeiten kann durch bekannte Vorrichtungen sichergestellt
sein, z. B. durch Bimetall bei Ausfall der Heizung, Schwimmer oder photoelektrisch arbeitende Anzeige
für die Überwachung des Flüssigkeitsniveaus, Dauerkontrolle bei Unregelmäßigkeiten in der Beendigung
gewisser Arbeitsvorgänge usw. Diese Vorrichtungen sollen das Anhalten in dem betreffenden Arbeitszyklus
und den automatischen Rücklauf zur Säuberungsstelle unter Auslassen der Zwischenstufen auslösen.
Ein anderes Ausführungsbeispiel des Gerätes nach der Erfindung zeigt die F i g. 4.
Bei dieser Abwandlung arbeitet das Gerät auch nach dem bereits beschriebenen Prinzip und auch mit ähnlichen
Mitteln. Es hat aber Eigenschaften, die ihm größere Sicherheit, Schnelligkeit, Leistungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit
geben und dabei seine Sperrigkeit und die Herstellungskosten vermindern. Ferner vereinfacht
der Fortfall bewegter Geräteteile die Instandhaltung des Gerätes, und die Steuerkreise sind merklich
vereinfacht. Außerdem ist der untere Teil des Behandlungsgefäßes für den zu untersuchenden Stoff in einem
Heizgerät untergebracht, wodurch Wärmeverluste ebenso wie die Dauer der Arbeitsvorgänge verringert
werden.
Nach F i g. 4 ragt in das Gefäß 31 ein Rohr 32, dessen Öffnung unterhalb eines beliebigen Ausgabegerätes 33
liegt, das z. B. ein bestimmtes Volumen des zu behandelnden Stoffes als Brei oder ein vorbestimmtes Gewicht
des Stoffes als Pulver abgibt. Dieser Verteiler ist über Leitung 35 elektrisch mit der Steuerstelle 34 verbunden.
Je nach Wahl dieser Art des Verteilergerätes 53 kann das Rohr 32 auch fortfallen. Das Gefäß 31
empfängt die geeigneten Reagenzmittel zur Einwirkung auf den zu behandelnden Stoff mittels der Rohrleitung
36, die in den Hals des Gefäßes einmündet. Das .indere Ende der Rohrleitung 36 verzweigt sich in die
Teile 37 und 38, die von den Elektroventilen 39 bzw. 40 begrenzt werden. Diese Ventile stehen mit der Steuer-Stelle
34 über die elektrischen Leitungen 41 bzw. 42 in Verbindung. Die Vorratsbehälter 43, 44 enthalten die
Reagenzien, die zur Anfüllung der Fläschchen 45, 46 dienen. Der obere Teil des Gefäßes ist überdeckt von
einer Glock 47, in der sich die im Laufe der des Arbeitsvorganges entstehenden Gase und Dämpfe sammeln.
Diese Dämpfe werden durch das Rohr 48 weitergeführt und durch den Ventilator 49 ausgestoßen. Der untere
Teil des Gefäßes ist von einem elektrischen Ofen 50 umgeben, der von der Steuerstelle 34 gesteuert wird,
mit derer durch die elektrische Leitung 51 verbunden ist. Ein magnetisches Rührwerk zum Homogenisieren
der Lösung enthält ein Gerät 52, das mittels eines sich verändernden Feldes die am Grunde des Gefäßes 31
liegende Platte 53 vibrieren läßt. Das Gerät 52 ist elektrisch mittels Leitung 54 mit der Steuerstelle 34 verbunden.
Ein ebenfalls mit der Stelle 34 durch die Leitung 56 verbundenes und gesteuertes Ansaugorgan 55 bewirkt
die notwendigen Entnahmen aus dem unteren Teil des Gefäßes 31 mittels der Rohrleitung 57. Die so abgezogenen
Entnahmen werden unter der Steuerwirkung des Gerätes 34 mittels der Rohrleitung 58 zu den Analysengeräten
geleitet. Wenn das Gerät 31 gekippt werden kann, wird der Teil 57 weggelassen. Zum Schluß
des Arbeitsvorganges wird das Gerät mit Wasser aus-
2-5 gespült oder aber durch geeignete Mittel, die über die
Rohrleitung 60 nach öffnen des gesteuerten Ventils 61 zugeführt werden. Die Steuerung erfolgt von der Stelle
34 über die elektrische Leitung 62. Das Entleeren erfolgt dann durch die von 34 gesteuerte Saugvorrichtung
55 über das Rohr 59.
An der Stelle 34 sind zur Übersicht drei Lichtsignale Vl1 V'2, V'3 vorgesehen, die aufleuchten,wenn der zu
behandelnde Stoff und ihrer Reagenzmittel in dem Verteiler 33 fehlen und/oder auch in den Gefäßen 45 und
46 nicht vorhanden sind. Weitere Lichtsignale oder Meldevorrichtungen können besonders vorgesehen
werden, z. B. für den Fall von Stromstörungen. Unterhalb dieser Lichtsignale sind beispielsweise noch fünf
Regelknöpfe rl bis /5 angebracht, welche die Dauer der verschiedenen Arbeitsvorgänge einzustellen gestatten
und den Ablauf einer oder mehrerer anderer Arbeitsphasen auslösen.
Die elektrischen Kreise der Steuerstelle 34 wurden in Fig.2 schematisch dargestellt, um das Verstehen
der Arbeitsweise des Apparates zu erleichtern. Um dieses Schema bei Fig.4 beizubehalten, ist jede Stromkreiseinheit
durch ein Rechteck dargestellt. Diese Kreise können beliebig und müssen der verwendeten Technik
angepaßt sein. Die Leitungen 11 und 12 sind mit einer Stromquelle verbunden. Der Block Cl stellt
Stroinkreiseinheiten dar, die das die Arbeitsweise des Ausgabebehälters 33 für den Stoff in F i g. 4 auslösende
Relais R'\ steuern. In seiner einfachsten Form enthält Cl nur einen einfachen von Hand zu betätigenden
Druckknopf, der bei Betätigung das Relais R'\ erregt. Dieses Relais steuert eine gewisse Anzahl von Kontakten,
deren einer in der mit 77I dargestellten Einheit der
Kreise angebracht ist und der für die ganze durch den entsprechenden Regelknopf /1 in F i g. 4 bestimmten
Dauer aufrechterhalten bleibt.
Die Einheit 7Ί kann keine Verzögerungskreise enthalten, da ein Kontakt bei der Beendigung des Arbeitsvorganges
für die Stoffeinbringung den Haltekreis des Relais R'\ auftrennt und für einen kurzen Augenblick
den Stromkreis bildet 11, T1X, C'2, R'2, 12, sofern dieses
Relais benutzt wird. Das Relais R '2 steuert bei Erregung das Schließen oder Öffnen seiner Kontakte.
Einer von ihnen in der Einheit R '2 löst den Zeitverzö-
gerer aus, welches das Relais R '2 die durch den Regelknopf
i2 bestimmte Dauer hindurch hält. Ein anderer Kontakt von R'2 steuert das Elektroventil 39, dessen
Öffnung die Ausgabe einer gewissen Menge von Reagenzmitteln in das Gefäß 31 über die Rohre 37 und 36
bewirkt. Nach Rückkehr der Verzögerungskreise von T'2 in die Ruhelage löst einer von beiden die Einheit
C'3 aus, die ihrerseits das Relais R '3 erregt, dessen einer Kontakt das Elektroventil 40 steuert.
Die Kreise C'3, T'3, R'3 sind dem vorher beschriebenen Kreisen analog, sind aber in der Zeichnung nicht
enthalten, ebenso nicht die Kreise mit den Bezugszeichen 4, 5, 6. Nach Einführung der entsprechenden Menge
der Reagenzmittel aus dem Fläschchen 46 wird das Relais R '4 erregt. Dieses betrifft die Steuerung für die
Heizung. Die Steuerkreise C'4 des Relais R'4 können
die Kontakte eines oder mehrerer Thermostate enthalten, die so eingestellt sind, daß der Ofen eine bestimmte
Temperatur behält. Der Zeitverzögerungskreis 7"'4, dessen Haltedauer durch f'4 bestimmt ist, erregt das
Relais R'5, das das magnetische Rührwerk 52 steuert. Die Steuerung der Erregung des Relais R'3, welches
die Ausgabe der Reagenzmittel bewirkt, erfolgt durch die Zeitverzögerungskreise T'2, die gleichzeitig auch
das Relais R '5 erregen. In diesem Falle kann der Arbeitsvorgang
der vom Relais /?'6 gesteuerten Entnahme durch den Zeitverzögerer 7'4 ausgelöst werden,
d. h. nach einer gewissen Zeit entsprechend der Bestimmung des Regelknopfes i4 und nicht der des Knopfes
6.
Das Relais R '6 steuert die Ansaugvorrichtung 55, ebenso die Ableitung der Entnahme über das Rohr 57
zu den Analysengeräten führendem Rohr 58. Danach bewirkt der Zeitverzögerer T'6 über die Steuerströme
C'7 die Erregung des Relais R1T. Das Ventil 51 wird
durch Schließen eines Kontaktes des Relais R '7 gesteuert. Das Spülwasser fließt durch das Rohr 50 in das
Gefäß 31, während die mit dem ausfließenden Wasser mitgenommenen Rückstände von dem Geräteteil 55
angesaugt und durch das Rohr 59 ausgeworfen werden. Der Stillstand erfolgt nach einer durch den Knopf f7
bestimmten Dauer, der zur leichteren Verständlichkeit der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Zeitverzögerungskreise
T'7 sind so eingestellt, daß sich das Ansaugen ein wenig nach dem Schließen des Ventils 61 so
weit verlängert, daß das Gefäß 31 vollständig entleert und gesäubert ist und eine neue Stoffprobe zur Bearbeitung
erhalten kann. Zu diesem Zweck bewirken die Kreise von T'7 das Schließen eines Kontaktes von Cl
in der Weise, daß die bereits beschriebenen Arbeitsgänge sich automatisch wiederholen.
Diese Stromkreise wurden nur beispielsweise angegeben. Die Steuerstelle 34 könnte durch eine einfache
Apparatur ersetzt werden, welche die von einem mit einem oder mehreren gespeicherten Programmen versehenen
Rechengerät übermittelten Impulse in andere Impulse umformt, welche die verschiedenen oben aufgeführten
Geräteteile in Betrieb oder wieder stillsetzt. Diese Programme könnten automatisch in Abhängigkeit
von den Ergebnissen der Analyse oder von zufälligen Verhältnissen wie Stromstörungen, Fehlen der
Reagenz-Vorräte od. dgl. verändert werden.
So kann mit dem neuen Aufbau des Gerätes ein Maximum an Anpassungsfähigkeit der elektrischen
Steuerkreise entsprechend dem gespeicherten Programm erreicht werden. Es kann auch einfach durch
Anordnung auswechselbarer Verbindungen, beispielsweise zwischen den Geräteteilen C'2 und T'2, der
Ablauf der Arbeitsgänge beliebiger Reihenfolge verändert werden, z. B. Einführen des Reagenzstoffes aus
dem Fläschchen 46 vor der Einführung des Reagenzstoffes aus dem Fläschchen 45; es können auch gleichzeitig
mehrere Arbeitsgänge gesteuert werden. Dies sind Möglichkeiten, die mit dem Gerät nach dem ersten
Ausführungsbeispiel nicht erreicht werden können. Je nach den zu behandelnden Stoffen können diese nebst
dem Reagenzmittel gleichzeitig eingeführt werden, und gleichzeitig mit dem Einschalten der magnetischen
Schüttelvorrichtung könnte auch, wenn erforderlich, der Arbeitsgang der Entnahme eingeleitet werden.
Außerdem kann das Ausgabegerät 33 einen Dichtigkeitsmesser enthalten, der das Gewicht der zu behandelnden
Stoffe, wie sie in dem konstanten Volumen der von dem Verteiler eingeführten Menge enthalten ist,
ermittelt. Die von diesem Gerät gelieferten Ergebnisse dienen dann dazu, das Volumen der in das Gefäß einzuführenden
Reagenzmittel zu ändern und deren Gewicht demjenigen der Bestandteile anzupassen. Diese Ergebnisse
werden entweder direkt oder mittels der Steuerstelle 34 zu den verschiedenen dabei beteiligten Vorrichtungen
utid besonders zu allen damit zusammenhängenden Zeilverzögerern übertragen. Wird das Volumen
der Reagenzmittel durch eine kleine Zug- und Druckpumpe oder -spritze ge "jert, dienen die von
dem Dichtigkeitsmesser gew^.,. :nen Ergebnisse zum
Verlängern oder Verkürzen des Hubes der Spritze. Die Fläschchen 45 und 46 verkörpern alle Flüssigkeitsverteiler.
Darüber hinaus sind noch weitere Varianten des Gerätes möglich: So können gewisse Geräteteile beweglich
sein und automatisch mit dem Gefäß zusammenarbeiten, z. B. automatische Einführung der Rohre mit
den Reagenzmitteln, Herab- und Zurückführen der Entnahmepipetten usw. Gleichfalls können die Säuberungs-
und Entleerungsvorrichtungen verändert werden, wenn diese Arbeitsgänge durch Umkippen des
Gefäßes etwa nach Abnehmungen der Rohre 36 und 60 und der Glocke 47 erfolgen. Schließlich können auch
noch andere Teile hinzugefügt werden, z. B. Kühlvorrichtungen. Schließlich können mehrere Gefäße durch
die gleichen Verteiler gleichzeitig oder nacheinander versorgt werden. Bei großer Verschiedenheit der zu
behandelnden Substanzen können alle Zeitverzögerungseinrichtungen oder einen Teil von ihnen verdoppelt
werden, wobei die von der Stelle 34 ausgegebener Hauptteile gemeinsam bleiben und je nach dem benutzten
Gefäß ein besonderes Steuerrelais entweder den ersten oder den zweiten Gang des Zeitverzögerers einschaltet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter Materialproben für chemische
Naßuntersuchungen, mit einem Reagenzbehälter, der in gesteuerter Folge nacheinander an
je eine Vorrichtung zum Dosieren der Materialprobe und der Reagenz- bzw. Lösungsmittel, ferner
zum Heizen oder Kühlen, Homogenisieren, Absaugen der gelösten Materialprobe sowie zum Waschen
und Entleeren anschließbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (2, 3,
5 bis 8; 33, 36, 51, 53, 57, 62) jeweils an elektrische Schalt- und Stelleinrichtungen (EO bis £4) angeschlossen
sind, die mindestens teilweise Zeitschaltwerke (Γ3, 7"5 bis T8) enthalten, die einstellbar
sind und die in einer elektrischen Folgeschaltung (F i g. 3 und 5) untereinander verbunden sind, welche
die jeweilige Einsatzdauer einer Vorrichtung in Abhängigkeit von den Ergebnissen von Meß- und
Steuereinrichtungen (25, 2, 33) der gerade im Einsatz befindlichen oder vorausgehenden Behandlungsstufe
steuert.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltwerke (T3, T5 bis T8) von
Hand einstellbar sind.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2; 33) für
Materialproben einen Dichtemesser enthält, über den die Dosiervorrichtung (10, 11; 45, 46) für Reagenz-
und Lösungsmittel sowie die Zeitschaltwerke proportional regelbar sind.
4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reagenzbehälter (9) auf einer
geschlossenen Bahn an sämtlichen Vorrichtungen mittels einer Fördereinrichtung (4, 11) vorbeibewegbar
ist, auf deren Antriebswelle Steuerscheiben (14, 15) zur Betätigung von Schaltkontakten (CS)
der Folgeschaltung angeordnet sind.
5. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den in einer ortsfesten Aufnahme
(50) angeordneten Reagenzbehälter (31) sämtliche Vorrichtungen angeschlossen sind.
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