DE1598093C3 - Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter Materialproben für chemische Naßuntersuchungen - Google Patents

Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter Materialproben für chemische Naßuntersuchungen

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DE1598093C3
DE1598093C3 DE1598093A DE1598093A DE1598093C3 DE 1598093 C3 DE1598093 C3 DE 1598093C3 DE 1598093 A DE1598093 A DE 1598093A DE 1598093 A DE1598093 A DE 1598093A DE 1598093 C3 DE1598093 C3 DE 1598093C3
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Jean Francois Crouy Aisne Tabourin (Frankreich)
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Societe Miniere et Metallurgique de Penarroya
Bureau de Recherches Geologiques et Minieres BRGM
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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. 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
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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)

Patentansprüche:
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.
DE1598093A 1965-04-01 1966-03-30 Gerät zur automatischen Aufbereitung trockener oder suspendierter Materialproben für chemische Naßuntersuchungen Expired DE1598093C3 (de)

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