DE1962119C3 - - Google Patents

Description

Verteilervorrichtung zwei Anschlagfläehen besitzt, durch die die Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils bcgrcn/t ist zwischen einer durch die erste Anschlagfläche gegebenen Ruhelage (bei Ausgangsstellung der Verteilervorrichtung), in de; sich das schwenk- <s bare Teil über dem nächstfolgenden Vorsprung befindet, und einer durch die zweite Anschlagflüclie begrenzten, abgeschwenkten Stellung, die bei der tl.awirkung auf einen der Vorsprünge erreicht wird, und dall das schwenkbare Teil und die Anschlagflüchen so ausgebildet sind, dali durch die Abwärtsbewegung der Verteilervorrichtung die Trägerplatte jeweils um den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vorsprüngen weiterbewegt wird.

Mit Vorteil sind als Vorsprünge am Umfang der Trägerplatte in Verlängerung der Radien vorstehende Stifte vorgesehen, und die Zahl dieser 'liifte ist gleich der Zahl der Durchbrüche für die Probenbehälter in einer konzentrischen Durchbruchreihe.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das schwenkbare Teil ein an der Verteilervorrichtung angebrachter, um eine Achse schwenkbarer Winkelhebel, der an seinem nach unten weisenden Hebelarm eine Sehriigflächc als Gleitfläche aufweist, und die die Schwenkung begrenzenden Anschlagflächen sind so angeordnet, dall in der einen Endstellung der Schwenkung (Ausgangsstellung) des Winkelhebels der Anfang der Gleitfläche auf einen Vorsprung bzw. Stift ajftril'ft und in der anderen Endstellung der Schwenkung (bei weitergeschalteter Trägerplatte) dieser Stift am anderen Ende der Gleitfläche anliegt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das schwenkbare Teil bzw. der Winkelhebel über ein Zwischenteil mit einem vertikalen Bewegungsspiel mit der Verteilervorrichtung verbunden und durch elastisehe Mittel von diesem abgespreizt, und eine Anschlagflaehe des Zwischenteils trifft mit einer feststehenden Anschlagfläche am Sockel zusammen, bevor die Verteilervorrichtung ihre Arbeitsstellung erreicht hat. Das letzte Stück der Abwärtsbewegung wird gegen die Kraft dieser elastischen Mittel ausgeführt. Als elastisches Mittel kann eine Feder dienen.

Das schwenkbare Teil gemäß der Erfindung gewährleistet alle Funktionen des Weiterschaltens der Trägerplatte und der Sicherheit, insbesondere ist sichergestellt, daß die Trägerplatte genau und nur einen Schritt weitergeschaltet wird, sobald dies von der Verteilervorrichtung gesteuert wird. Während die Verteilervorrichtung irgendwelche Arbeitsvorgänge in den Proben vornimmt, ist die Trägerplatte blockiert, und die Probenbehälter befinden sich in einer präzisen, festgelegten Stellung. Es ist vollständig verhindert, daß die Verteilervorrichtung ihre Arbeitsstellung einnehmen kann, wenn die Trägerplatte vorher nicht einen Schritt weitergeschaltet ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben.

F i g. 1 zeigt perspektivisch einen Teil der Vorrichtung;

F i g. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab ein an der Verteilervorrichtung angebrachtes Teil, welches das genannte schwenkbare Teil trägt.

Mit Vorteil läßt sich die Vorrichtung zur automatischen Analyse mittels Chromatographie verwenden, insbesondere zur automatischen und fortlaufenden Einführung von Proben, beispielsweise von Aminosäuren in Chromatographicsäulen, die mit einem lonenaustauscherharz gefüllt sind. Eine hierzu geeignete Vorrichtung wird im folgenden beschrieben.

Die Vorrichtung hat einen Träger für die Probenbehälter. Im dargestellten Fall ist dies die kreisrunde Trägerplatte 1, die schrittweise in genau bemessenen Winkelbewegungen um ihre Achse drehbar ist. Die Trägerplatte 1 hat eine Vielzahl von Durchbrüchen 2, die /.. B. in zwei konzentrischen Reihen 2a und 26 jeweils auf Radien der Trägerplatte angeordnet sind und zur Aufnahme von Behandlungsgruppcn dienen, /.. B. von Behältern 4,·/ und 46, welche die zu analysierenden Proben enthalten. Mit der schrittweisen Drehung der Trägerplatte i wird jeder Probenbehälter nacheinander an eine bestimmte Stelle gebracht und in dieser Arbeitsstellung angehalten.

Eine Verteilervorrichtung 3 ist vertikal bewegbar, und zwar von der in F i g. 1 gezeigten Ausgangsstellung bis zur Arbeitsstellung, in der sie mit den auf dem entsprechenden Radius und senkrecht unter ihr befindlichen Probenbehältern 4.) und 46 in Verbindung kommt.

Vorzugsweise wird die Verteilervorrichtung 3 elektropneumatisch über den Kolbenzylinder 6 angetrieben. L-s ist eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Regulierung der Absenkgeschwindigkeit der Verteilervorrichtung bzw. der Teile 7 a und 76 vorgesehen, die nach dem Aufsetzen auf die Probenbehälter 4a und 46 die Analysenarbeiten in Gang setzen.

Für den besonderen Zweck der Chromatographie sind die Teile 7 a und 76 als Eluierköpfe ausgebildet und bestehen aus einem geeigneten Kunststoff, z. B. aus Polytriliuoräthylen bzw. einem Copolymerisat aus Trifluorethylen und Vinylidenfluorid. Die Eluierköpfe 7a und 76 sind am Ende der Kolbenstange und symmetrisch zu dieser angeordnet. Sie haben je einen an der unteren Fläche mündenden axialen Kanal und je einen Anschluß 8;) und 86, der z. B. ein sogenannter Swagelock-Anschluß sein kann, und den axialen Kanal über je einen, z. B. aus Polyäthylen bestehenden Schlauch 9a und 96 mit einer nicht dargestellten Eluierpumpe verbindet.

Sobald sich die Verteilervorrichtung in Arbeitsstellung befindet, liegen die Eluierköpfe 7;) und 76 auf dem Oberteil der Probenbehälter 4a und 46 auf. Mit den F.luierpumpen kann dann in an sich bekannter Weise eine dosierte Menge des Eluiermittels in die Probenbehälter 4a und 46 gebracht werden. Für den Spe/ialfall der Chromatographie sind die Probenbehälter 4a und 46 an ihrem Boden durchbrochen und Proben des zu analysierenden Stoffes, z. B. der Aminosäuren, sind an einem Harz adsorbiert. In der Arbeitsstellung werden die Probenbehälter 4a und 46 über zwei, z. B. aus Kunststoff, bestehende Hohlstücke, die unterhalb der Trägerplatte 1 angeordnet sind, mit den Köpfen von z.wei Chromatographiesäulen in Veroindung gebracht. Die Teile sind so gestaltet und die Anordnung ist so getroffen, daß eine innige Verbindung besteht, sobald die Eluierköpfe 7a und 76 auf dem Oberteil der Probenbehälter 4a und 46 aufliegen.

Durch schrittweise Drehung der Trägerplatte I können die Probenbehälter 4a und 46 nacheinander in die festgelegte Arbeitsstellung gebracht werden, jede der beiden konzentrischen Reihen umfaßt beispielsweise 40 Dnichbiüche 2, so daß aufeinanderfolgend 20 Paare von Proben behandelt werden können, wobei der in die Arbeitsstellung führende Winkclschriit jeweils 9" beträgt.

Für die Drehung der Trägerplatte t in genauen Winkelschritten, von im vorliegenden Fall jeweils 9 . ist ein

Zwischenteil 11 vorgesehen. Oieses Zwischenteil ist an der Verteilervorrichtung 3 angebracht und befähigt so auf die "trägerplatte einzuwirken, daß diese genau den erforderlichen Winkclschritt ausführt, während die Verteilervorrichtung 3 von der Ausgangs- in ciie Arbeitsstellung gebracht wird. Die Verteilervorrichtung kann ihre Arbeitsstellung erst dann erreichen, wenn die Trägerplatte 1 die erforderliche Drehung vollendet hai.

Hierzu sind an der Trägerplatte 1 in Höhe jculs auf dem gleichen Radius liegenden Paares von Probenbe- |₀ haltern 4a und 4b Vorsprünge, vorzugsweise in Gestalt von am Umfang liegenden Stiften 12, vorgesehen, die mit einem schwenkbaren Teil des Zwischenteils 11 während der Abwärtsbewegung der Verteilervorrichtung 3 zusammenwirken. Beim Einwirken wird dieses ₎₅ Teil bewegt und bei der Aufwärtsbewegung der Verteilervorrichtung 3 geht es wieder in seine Ausgangsstellung zurück.

Dieses schwenkbare Teil ist vorzugsweise ein Winkclhcbel 13. der um eine am Zwischenteil 11 augebrachte Schwenkachse 14 schwenkbar ist. Das Ende des nach unten weisenden Hebelarmes 136 zeigt die Schrägfläche 16, die sich bei der Ausgangsstellung des Winkelhebels 13 senkrecht über dem Stift 12 befindet, der dem in Arbeitsstellung stehenden Probenbehälterpaar entspricht.

In den F i g. 2 und 3 ist die relative Stellung der Trägerplatte 1 zum Zwischenteil 11 strichpunktiert angedeutet. Die Drehung der Trägerplatte 1 in Richtung des Pfeiles 17 erfolgt in F i g. 2 durch das Gleiten des Stiftes 12 längs der Schrägfläche 16 während des Abwärtsganges des Zwischenteils 11 bzw. der Verteilervorrichtung 3. Die Lage der Schwenkachse 14 in bezug auf die als Gleitfläche wirkende Schrägfläche 16 ist so gewählt, daß der Winkelhebel 13 nach dem Eingriff geschwenkt wird, und zwar aus seiner Gleichgewichtsbzw. Ausgangsstellung, bei der der obere Hebelarm I3a auf der Anschlagfläche 18 aufliegt, bis in die in F i g. 3 gezeigte Stellung, bei der dieser Hebelarm an der Anschlagfläche 19 anliegt. Die Schwenkung erfolgt durch die Druckbelastung der auf den Stift 12 einwirkenden Schrägfläche 16 und ist in ihrem Weg so bemessen, daß die Spitze der Schrägfläche 16 senkrecht über dem folgenden Stift 12a liegt, sobald die Verteilervorrichtung 3 und mit ihr das Zwischenteil 11 in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.

F i g. 2 zeigt das Zwischenteil 11 während des Abwärtsganges in dem Augenblick, wo die Schrägfläche 16 den Stift 12 erfaßt. F i g. 3 zeigt das Zwischenteil 11 am Ende des Abwärtsganges, wo der geschwenkte Winkelhebel 13 mit seinem oberen Arm gegen die Anschlagfläche 19 anliegt und der Stift 12 seinen Weg über die Schrägfläche 16 beendet hat. Beim Rückgang in die Ausgangslage, die in F i g. 3 strichpunktiert gezeichnet ist, kommt die Spitze der Schrägfläche 16 in die Lage, daß sie beim nächsten Abwärtsgang den folgenden Stift 12a ergreifen kann.

Die Schwenkung des Winkelhebels 13 während seiner Einwirkung auf den Stift 12 erfolgt automatisch beim Übergang von der in F i g. 2 in die in F i g. 3 gezeigte relative Stellung der Schrägfläche 16 zum Stift 12. nämlich sobald der Stift 12 von der einen Seite des in F i g. 2 strichpunktiert gezeichneten von der Schwenkachse 14 gefällten Lotes 21 auf dessen andere Seite übergeht. Der Rückgang in die Ausgangsstellung erfolgt ebenfalls automatisch durch die Gleichgewichtsvcrteilung bzw. Gcwichisbcmessung des Hebelarmes

Das Anhalten der durch den Winkelhebel 13 bewirk ten seitlichen Bewegung des Stiftes 12 erfolgt mit der Absc'iluß der Abwärtsbewegung des Zwischenteils 11 Dies kann /.. B. durch das Aufsetzen der Bodenflache 2 der Vorrichtung 11, z. B. auf einen die Trägerplatte tragenden Sockel 23, erfolgen. Nach einer vorteilhafte! Ausgestaltung wird das Zwischenteil 11 durch elasti sehe Mittel, /.. B. durch die Feder 24, mit Bezug auf dii Verteilervorrichtung 11 normalerweise in einer unterei Stellung gehalten.

Man erhält damit ein außerordentlich einfaches Sy stern einer direkten mechanischen Koppelung de schrittweisen Drehbewegung der Trägerplatte 1 mi dem alternierenden Auf- und Abwärtsgang der Ver leilervorrichtung 3. Die eine Bewegung ist direkt um zwangläufig durch die andere gesteuert. Dies gewähr leistet eine vollkommene Sicherheit. Wenn nun nocl die Betätigung der Eluierpumpe automatisch durch da Aufsetzen der Eluierköpfe 7a, Tb auf die Probenbehäl tcr 4a, 4b gesteuert wird, ist es ausgeschlossen, dal durch irgendwelche Zwischenfalle die Dosis der Eluicr flüssigkeit mehrmals in den gleichen Probenbehälte eingegeben wird. Die Verteilervorrichtung 3 kam überhaupt nicht in ihre Arbeitsstellung gelangen, wem nicht vorher die Weiterdrehung der Trägerplatte 1 in vorgeschriebenen Winkelschritt erfolgt ist. Eine durcl eine Störung erfolgte Blockierung der Trägerplatte I unterbindet durch die Zwischenschaltung des Zwi schenteils 11 und des Winkelhebels 13 eine weitere Ab wärtsbewegung der Verteilervorrichtung 3 und folglid den Weitergang des automatischen Analysierzyklus Das untere Ende des Hebelarmes 13 verhindert auch daß die Trägerplatte 1 mehr als einen Bcwegungs schritt machen kann, da zum gegebenen Zeitpunkt dei nachfolgende Stift 12a gegen das untere Ende des He beiarmes 13ft anschlägt.

Die Konstruktion ist auch so gestaltet, daß das Zwi schenieil 11 die Eluierköpfe und die Becher in die dck kende Stellung bringt, ohne daß periodische Nachregu lierungen der Vorrichtung erforderlich sind.

Dank der Feder 24 wird der Enddruck der Verteiler vorrichtung nur auf die Becher ausgeübt, so daß da· Ganze einem erheblichen Druck ausgesetzt sein kann z. B. von 69 N/cm-, insbesondere wenn das beschriebe nc pneumatische System verwendet ist. Undichtigkeiten und Verluste sind also nicht zu befürchten.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Durch einen elektrischen Impuls wird die elektro pneumatische Steuervorrichtung des Kolbenzylinder; in Gang gesetzt und das Absenken der Verteilervorrichtung 3 bewirkt. Der zu Beginn in der aus F i g. 7 ersichtlichen Ausgangsstellung befindliche Winkelhebe 13 erfaßt den Stift 12. der sich unter der als Gleitfläche wirkenden Schrägfläche 16 befindet, und zwingt ihn zu einer Bewegung in Richtung des Pfeiles 17, während die Verteilervorrichtung 3 sich abwärts bewegt. Bei der gegenseitigen Einwirkung von Schrägfläehe 16 und Stift 12 erfolgt das Schwenken des Winkelhebels 13 spätestens, sobald der Stift 12 an dem von der Schwenkachse 14 gefällten Lot vorbeigegangen ist. Die Drehbewegung der Trägerplatte 1 wird beendet, sobald die Bodenfläche 22 der Vorrichtung 11 auf den Sockel 23 aufsetzt. Der Winkelhebel 13 und der Stift 12 haben dann die in F i g. 3 gezeigte relative Stellung. Die Verteilervorrichtung 3 vollendet ihren Abwärtsgang, indem sie die Feder 24 zusammendrückt, bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Eluierköpfe 7a. 7b auf die Probenbehälter 4,;. 4b aufgesetzt sind. Die Eluiernümpen können

dann über die Schläuche 9;j, 9 b und die Kluierköpfc Tu. Tb eine dosierte Menge Eluicrflüssigkcil in die Probenbehälter 4;f. 46 bringen. Arn Ende des Eluierzyklus. wenn die Eluicrpumpen stillgesetzt sind, erhält das elektropneumatisehe System wieder einen Steuerimpuls, der /um Abwärtsgang des Kolbens b/w. der Ver-

teilervorrichtung führt. Der Winkelhebel 13 kehrt d in seine Ausgangsstellung zurück. Sobald die Verte vorrichtung ihre obere Stellung erreicht hat, wird di einen Kontakt wieder ein elektrischer Impuls zum gangsetzen der Abwartsbewegung gegeben, wi dann die Proben gewechselt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 19

1. Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Behandlung einer Vielzahl von Proben, enthaltend eine horizontalc. drehbare Tragerplatte, auf der die Proben einer Probenserie in gleichmäßigen Abstünden angeordnet sind, und eine Verteilervorrichtung, die von einer Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung abwärts bewegbar ist und in letzterer Stellung Arbeitsvorgänge, an den in entsprechender Stellung festgelegten Proben vornimmt, wobei die Verteilervorrichtung ein schwenkbares Teil trägt, durch dessen Schwenkbewegung die Trägerplatte schrittweise weitergeschaltet wird und nacheinander jede Probe in eine festgelegte Stellung bringt, d a durch gekennzeichnet, daß an der Trägerplatte (I) in Übereinstimmung mit Zahl und Anordnung der Probenbehälter (4.7, 4b) Vorspränge (12) so angeordnet sind, daß das schwenkbare Teil (13) bei Ausgangsstellung der Verteilervorrichtung (3) mit den Vorsprüngen nicht in Berührung kommt, daß die Verteilervorrichtung (3) zwei Anschlagflächen (18, 19) besitzt, durch die die Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils (13) begrenzt ist zwisehen einer durch die erste Anschlagflächc (18) gegebene Ruhelage (bei Ausgangsstellung der Verteilervorrichtung), in der sich das schwenkbare Teil (13) über dem nächstfolgenden Vorsprung (12) befindet, und einer durch die zweite Anschlagfläche (19) begrenzten, abgeschwenkten Stellung, die bei der Einwirkung auf einen der Vorspränge (12) erreicht wird, und daß das schwenkbare (Teil 13) und die Anschlagflächen (18, 19) so ausgebildet sind, daß durch die Abwärtsbewegung der Verleilervorrichlung (3) die Trägerplatte (1) jeweils um den Absland zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vorsprüngen

(12) weiterbewegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorsprünge am Umfang der Trägerplatte in Verlängerung der Radien vorstehende Stifte (12) vorgesehen sind und die Zahl dieser Stifte gleich der Zahl der Durchbrüche (2) für die Probenbehälter in einer konzentrischen Durchbruchreihe ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbare Teil ein an der Verteilervorrichtung (3) angebrachter, um eine Schwenkachse (14) schwenkbarer Winkelhebel (13) ist, der an seinem nach unten weisenden Hebelarm (i3b) eine Schlägfläche (16) als Gleitfläche aufweist und die die Schwenkung begrenzenden Anschlagflächen (18, 19) so angeordnet sind, daß in der einen EndstcMung der Schwenkung (Ausgangsstellung) des Winkelhcbels (13) der Anfang der Gleitfläche (16) auf einen Vorsprung bzw. Stift (12) auftnfft und in der anderen Endstellung der Schwenkung (bei weitergeschalteter Trägerplatte (I)) dieser Stift am anderen E.nde der Gleitfläche anliegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis J, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbare Teil

(13) über ein Zwischenteil (II) mit einem vertikalen Bewegungsspiel mit der Verteilervorrichtung (3) verbunden und durch elastische Mittel (24) von diesem abgespreizt ist und daß eine Anschlagfläche (22) des Zwischenteils (11) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie mit einer feststehenden Anschlagfläche am Sockel (23) zusammentrifft, bevor

Π9 die Verteilervorrichtung (3) ihre Arbeitsstellung erreicht hat und das letzte Stück der Abwärtsbewegung der Verteilervorrichtung gegen die Krall dieser elastischen Mittel ausgeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel eine I eder (24) ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Behandlung einer Vielzahl von Proben, enthaftend eine horizoni.ile. drehbare Trägerplatte, aiii der die Proben einer Probenserie in gleichmäßigen Abständen angeordne! sind, und eine Verteilervonich tung, die von einer Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung abwärts bewegbar ist und in letzter Stellung Arbeitsvorgänge an den in entsprechender Stellung festgelegten Proben vornimmt, wobei die Verteilervorrichtung ein schwenkbares Teil trägt, durch dessen Schwenkbewegung die Trägerplatte schrittweise weitergcschallel wird und nacheinander jede Probe in eine festgelegte Stellung bringt.

Es sinJ Vorrichtungen der genannten Art bekannt, bei denen die Bewegungen der Trägervorrichtung mit denen einer Verteilervorrichtung gekoppelt sind. We gen des Erfordernisses der Erfüllung verschiedener Aufgaben sind jedoch die bekannten Vorrichtungen sehr kompliziert. Zum Beispiel muß der Probenträger entsprechend der Arbeitsstelle der Verteilervorrichtung mit größter Genauigkeit die Proben in Arbeitsstellung bringen und muß blockiert sein, während die Verteilervorrichtung ihre Arbeiten ausführt. Andererseits darf die Verteilervorrichtung erst dann ihre Arbeitsstellung einnehmen b/w. ihre Arbeit beginnen, wenn der Träger eine neue Probe in genauem Takt herangeführt hat.

Aus der GB-PS 9 16 238 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine drehbare Trägerplatte von einem Elektromotor über ein Zahnradgetriebe und ein Malteserkreuz, schrittweise bewegt wird. Die Probenentnahme erfolgt durch eine von Hebeln betätigte, schwenkbare Vorrichtung. Dieser Apparat ist in seiner Gesamtheit ziemlich kompliziert, und die Arretierung der Probengefäße in Arbeitsstellung ist für viele Zwekke nicht ausreichend exakt.

Bei einer aus der GB-PS 9 45 763 bekannten Vorrichtung wird die Trägerplatte durch die stoßende Bewegung eines schwenkbaren Hebels weitergeschaltet, wobei die Spitze dieses Hebels in Einkerbungen der Trägerplatte eingreift. Außer diesem Hebel ist noch ein Sperrhebel zur Verhinderung einer Rückwärtsdrehung der Trägerplatte, eine den Drehschritt der Trägerplatte begrenzende Stange und ein Gegengewicht für den Hebelmechanismus erforderlich. Auch diese Vorrichtung ist kompliziert und arbeitet nicht präzise.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfacher gebaute Vorrichtung anzugeben, die aber sehr sicher und genau arbeitet, insbesondere was die Wegschritlc des Probenträgers und die Festlegung in der Arbeitsstellung betrifft.

Diese Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerplatte in Übereinstimmung mit Zahl und Anordnung der Probenbehälter Vorsprünge so angeordnet sind, daß das schwenkbare Teil bei Ausgangsstellung der Verteilervorrichtung mit den Vorsprüngen nicht in Berührung kommt, daß die