-
Die Erfindung betrifft ein Probenvorlagegefäß und ein automatisches Analysegerät mit einem Probenvorlagegefäß.
-
In der Prozessmesstechnik, beispielsweise in chemischen, biotechnologischen, pharmazeutischen und lebensmitteltechnischen Prozessen, und in der Umweltmesstechnik kommen häufig automatische Analysegeräte oder Analysatoren zur Bestimmung einer Messgröße einer flüssigen Probe zum Einsatz. Beispielsweise können Analysegeräte zur Überwachung und Optimierung der Reinigungsleistung einer Kläranlage, zur Überwachung von Trinkwasser oder zur Qualitätsüberwachung von Lebensmitteln eingesetzt werden. Gemessen und überwacht wird mittels dieser Geräte beispielsweise der Gehalt der Flüssigkeitsprobe an einer bestimmten Substanz, die auch als Analyt bezeichnet wird. Analyte können zum Beispiel Ionen wie Ammonium, Phosphat, Silikat oder Nitrat, biologische oder biochemische Verbindungen, z.B. Hormone, oder auch Mikroorganismen sein. Andere Messgrößen, die durch Analysegeräte in der Prozessmesstechnik, insbesondere im Bereich der Überwachung von Wasser, bestimmt werden, sind der Gesamtkohlenstoffgehalt (TOC) oder der chemische Sauerstoffbedarf (CSB). Analysegeräte können beispielsweise als Schrankgeräte oder als Bojen ausgestaltet sein.
-
Häufig wird in Analysegeräten die zu analysierende Probe behandelt, indem sie mit einem oder mehreren Reagenzien versetzt wird, so dass eine chemische Reaktion in der Flüssigkeitsprobe auftritt. Vorzugsweise werden die Reagenzien so gewählt, dass die chemische Reaktion mittels physikalischer Methoden, beispielsweise durch optische Messungen, mittels potentiometrischer oder amperometrischer Sensoren oder durch eine Leitfähigkeitsmessung nachweisbar ist. Beispielsweise kann die chemische Reaktion eine Färbung oder einen Farbumschlag bewirken, der mit optischen Mitteln detektierbar ist. Die Farbintensität ist in diesem Fall ein Maß für die zu bestimmende Messgröße. Die Messgröße kann beispielsweise fotometrisch oder spektrometrisch ermittelt werden, indem elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, von einer Strahlungsquelle in die Flüssigkeitsprobe eingestrahlt wird und nach Transmission durch die Flüssigkeitsprobe von einem geeigneten Empfänger empfangen wird. Der Empfänger erzeugt ein von der Intensität der empfangenen Strahlung abhängiges Messsignal, aus dem die Messgröße abgeleitet werden kann.
-
Um solche Analyseverfahren automatisiert beispielsweise im industriellen Bereich oder zur Überwachung einer Kläranlage oder eines Gewässers im Freien einzusetzen, ist es wünschenswert, ein Analysegerät bereitzustellen, das die benötigten Analyseverfahren automatisiert durchführt. Die wichtigsten Anforderungen an ein solches Analysegerät sind eine ausreichende Messgenauigkeit, Robustheit, einfache Bedienbarkeit und die Gewährleistung einer ausreichenden Arbeits- bzw. Umweltsicherheit.
-
Aus dem Stand der Technik sind bereits halbautomatische und automatische Analysegeräte bekannt. So zeigen beispielsweise
DE 102 22 822 A1 ,
DE 102 20 829 A1 und
DE 10 2009 029 305 A1 automatische Analysegeräte zum Analysieren von Messproben. Diese automatischen Analysegeräte sind jeweils als Schrankgerät ausgestaltet, das eine Steuereinheit, Vorratsbehälter für Reagenzien, Standardlösungen und Reinigungsflüssigkeiten, Pumpen zum Fördern und Dosieren der Flüssigkeitsprobe und des oder der Reagenzien in eine Messzelle und einen Messaufnehmer für optische Messungen an der in der Messzelle mit dem oder den Reagenzien umgesetzten Flüssigkeitsprobe aufweist. Die Reagenzien, Standardlösungen oder Reinigungsflüssigkeiten werden aus den Vorratsbehältern gefördert und in die Messzelle transportiert. Verbrauchte Flüssigkeit wird aus der Messzelle in einen Abfallbehälter überführt.
-
In einer Vielzahl von Anwendungen solcher Analysegeräte, gerade im Umweltbereich, können die zu analysierenden bzw. zu überwachenden Flüssigkeiten einen gewissen Feststoffanteil aufweisen, der sich beispielsweise als Trübung bemerkbar macht. Der Feststoffanteil kann bei Analyseverfahren, die wie die vorstehend beschriebenen Verfahren optische Messungen umfassen, zu einer Verfälschung des Analyseergebnisses führen oder sogar eine Messung unmöglich machen. Beispielsweise kann eine starke Partikelfracht der Flüssigkeit dazu führen, dass eine Färbung der Flüssigkeitsprobe nicht mehr detektierbar ist. Die Flüssigkeit wird deshalb häufig vor der Durchführung des eigentlichen Analyseverfahrens mittels einer Probenvorbereitungseinrichtung filtriert. Das Filtrat wird in einem Probenvorlagegefäß gesammelt, aus dem das automatische Analysegerät eine vorgegebene Probenmenge entnimmt und in der beschriebenen Weise, beispielsweise durch Zugabe von Reagenzien vorbehandelt und anschließend die zu erfassende Messgröße bestimmt.
-
Eine Vorbehandlung des Filtrats kann auch bereits in dem Probenvorlagegefäß selbst erfolgen. Dies kann beispielsweise durch eine Rührvorrichtung, eine Ultraschallvorrichtung oder einen Homogenisierer erfolgen.
-
Je nach der Filterleistung bzw. je nach Zusammensetzung des Filtrats können im Laufe des Betriebs der Probenvorbereitungseinrichtung mit dem Filtrat Partikel oder Mikroorganismen, z.B. Algen oder Bakterien, in das Probenvorlagegefäß gespült werden. In diesen Fällen ist es erforderlich, das Probenvorlagegefäß hin und wieder zu reinigen. Häufig wird die Reinigung manuell durchgeführt.
-
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Probenvorlagegefäß und ein automatisches Analysegerät anzugeben, das leicht, insbesondere manuell, gereinigt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Probenvorlagegefäß gemäß Schutzanspruch 1 und ein automatisches Analysegerät gemäß Schutzanspruch 5.
-
Das Probenvorlagegefäß ist insbesondere zur Verwendung als Teil eines automatischen Analysegeräts ausgestaltet, und weist ein in einem Probenvorlagegehäuse gebildetes Behältnis zur Aufnahme einer Flüssigkeit und mindestens eine in das Behältnis mündende Flüssigkeits-Zuflussöffnung auf, wobei das Probenvorlagegehäuse mindestens ein Befestigungsmittel zur lösbaren Verbindung des Probenvorlagegefäßes mit einem komplementären Befestigungsmittel aufweist, wobei das Befestigungsmittel ohne ein zusätzliches Werkzeug mit dem komplementären Befestigungsmittel verbindbar oder von dem komplementären Befestigungsmittel lösbar ist.
-
Indem das Befestigungsmittel des Probenvorlagegehäuse ohne ein zusätzliches Werkzeug mit einem komplementären, beispielsweise mit einer Wand eines Analysegeräts verbundenen, Befestigungsmittel verbindbar bzw. wieder lösbar ist, kann das Probenvorlagegefäß manuell ohne besonderen Aufwand von dem Analysegerät getrennt werden und manuell gereinigt werden. Dies erleichtert die Reinigung wesentlich gegenüber einem mit einem Analysegerät fest oder mittels Schrauben verbundenen Probenvorlagegefäß.
-
Das mindestens eine Befestigungsmittel kann einen Permanentmagneten, insbesondere einen Supermagneten, umfassen.
-
Der Permanentmagnet kann beispielsweise eine ein Seltenerdmetall umfassende Legierung aufweisen, insbesondere Samarium-Cobalt (SmCo5, Sm2Co17) oder Neodym-Eisen-Bor (Nd2Fe14B).
-
In einer anderen Ausgestaltung kann das mindestens eine Befestigungsmittel zur Bildung einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Klemm- oder Rastverbindung, mit dem komplementären Befestigungsmittel ausgestaltet sein.
-
Das erfindungsgemäße automatische Analysegerät zur Bestimmung einer Messgröße einer Flüssigkeit, umfasst:
- – eine Probenvorbereitungseinrichtung zur Förderung der Flüssigkeit in ein Probenvorlagegefäß, welches ein in einem Probenvorlagegehäuse gebildetes Behältnis zur Aufnahme der Flüssigkeit und mindestens eine in das Behältnis mündende Flüssigkeits-Zuflussöffnung aufweist, und
- – eine Analyseeinheit mit
– einer Dosier- und Fördereinrichtung, welche dazu ausgestaltet ist, Flüssigkeitsproben aus dem Probenvorlagegefäß zu entnehmen und diese vorzubehandeln,
– mindestens einem Messaufnehmer zur Erfassung eines mit der Messgröße korrelierten Messwerts der vorbehandelten Flüssigkeitsproben oder eines durch die Vorbehandlung der Flüssigkeitsproben gebildeten Reaktionsprodukts,
– einer Steuerungseinheit, welche zur Steuerung der Analyseeinheit ausgestaltet ist, und
– einer Auswertungseinheit, welche zur Bestimmung der Messgröße anhand des von dem Messaufnehmer erfassten Messwerts ausgestaltet ist,
wobei das Probenvorlagegefäß mindestens ein Befestigungsmittel zur lösbaren Verbindung des Probenvorlagegefäßes mit einem mit einer Wand eines Gehäuses des Analysegeräts verbundenen komplementären Befestigungsmittel aufweist,
wobei das Befestigungsmittel ohne zusätzliches Werkzeug mit dem komplementären Befestigungsmittel verbindbar oder von dem komplementären Befestigungsmittel lösbar ist.
-
Das Probenvorlagegefäß kann an einer Außenwand oder an einer Innenwand des Gehäuses des Analysegeräts befestigbar sein. In einer Ausgestaltung kann das Probenvorlagegefäß während des Betriebs des Analysegeräts also auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet sein. In einer anderen Ausgestaltung kann das Probenvorlagegefäß im Inneren des Gehäuses angeordnet sein. Auch in diesem Fall ist die Entnahme des Probenvorlagegefäßes aus dem Gehäuse zu Reinigungszwecken dadurch erleichtert, dass das Probenvorlagegefäß Befestigungsmittel aufweist, die ohne Verwendung eines zusätzlichen Werkzeugs von mit der Gehäuseinnenwand verbundenen Befestigungsmitteln lösbar ist. In dieser Ausgestaltung wird die von der Probenvorbereitungseinrichtung geförderte Flüssigkeit durch eine durch die Gehäusewand geführte Flüssigkeitsleitung in das Probenvorlagegefäß transportiert.
-
Das Probenvorlagegefäß kann außerdem an einer innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Zwischenwand befestigt sein.
-
Das mindestens eine Befestigungsmittel und/oder das komplementäre Befestigungsmittel können beispielsweise einen Permanentmagneten, insbesondere einen Supermagneten, umfassen. Möglich ist, dass nur eines der Befestigungsmittel – also entweder das mit dem Probenvorlagegefäß verbundene Befestigungsmittel oder das mit dem Gehäuse des Analysegeräts verbundene komplementäre Befestigungsmittel – einen Permanentmagneten aufweist. In diesem Fall reicht es aus, wenn das jeweils andere Befestigungsmittel magnetische Eigenschaften aufweist.
-
Als Permanentmagnet kommt eine ein Seltenerdmetall umfassende Legierung in Frage, insbesondere Samarium-Cobalt (SmCo5, Sm2Co17) oder Neodym-Eisen-Bor (Nd2Fe14B).
-
In einer Ausgestaltung, bei der das Befestigungsmittel des Probenvorlagegefäßes einen Permanentmagneten aufweist, kann das komplementäre Befestigungsmittel mindestens ein metallisches und/oder ein magnetisches Gegenstück, insbesondere eine metallische und/oder magnetische Platte, aufweisen.
-
In einer alternativen Ausgestaltung kann das mindestens eine Befestigungsmittel zur Bildung einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Klemm- oder Rastverbindung, mit dem komplementären Befestigungsmittel ausgestaltet sein. Die Befestigungsmittel können zur Sicherung der Verbindung ebenfalls magnetische Mittel, beispielsweise einen Permanentmagneten und ein magnetisches Gegenstück, aufweisen, es ist aber auch möglich, dass die Verbindung in dieser Ausgestaltung rein mechanisch, insbesondere als Klemm- oder Rastverbindung, realisiert ist.
-
Das komplementäre Befestigungsmittel kann mittels einer Befestigungsplatte mit der Wand des Gehäuses des Analysegeräts verbunden sein. In einer Ausgestaltung können mit der Befestigungsplatte mehrere, insbesondere gleichartige, zu mehreren Befestigungsmitteln des Probenvorlagegefäßes komplementäre Befestigungsmittel verbunden sein. In diesem Fall können alle komplementären Befestigungsmittel mit der Befestigungsplatte zu einem Befestigungsmodul verbunden sein. Auf diese Weise können alle komplementären Befestigungsmittel in einem einzigen Arbeitsschritt an dem Gehäuse des Analysegeräts befestigt werden. Die Abstände bzw. die räumliche Orientierung der komplementären Befestigungsmittel zueinander, insbesondere unter Berücksichtigung der Geometrie des Probenvorlagegefäßes, ist so beim Verbinden mit dem Gehäuse des Analysegeräts bereits fest vorgegeben.
-
Das komplementäre Befestigungsmittel kann beispielsweise mindestens ein Klemmelement umfassen, welches Schenkel aufweist, zwischen denen das mindestens eine Befestigungsmittel des Probenvorlagegefäßes formschlüssig gehalten ist.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines automatischen Analysegeräts mit einer Probenvorbereitungseinrichtung und einem Probenvorlagegefäß;
-
2 eine Detailansicht der Probenvorbereitungseinrichtung;
-
3 eine Detailansicht des Probenvorlagegefäßes;
-
4 eine weitere Detailansicht der Probenvorbereitungseinrichtung;
-
5 ein Probenvorlagegefäß in einer anderen Ausgestaltung und ein Befestigungsmodul zur Befestigung des Probenvorlagegefäßes an einer Gehäusewand eines Analysegeräts;
-
6 das in 5 dargestellte Probenvorlagegefäß und das Befestigungsmodul aus einer anderen Perspektive;
-
7 das in 5 und 6 dargestellte Probenvorlagegefäß und das Befestigungsmodul in verbundenem Zustand.
-
In 1 ist schematisch ein automatisches Analysegerät 1 mit einer Probenvorbereitungseinrichtung 2 dargestellt. Die Probenvorbereitungseinrichtung 2 umfasst unter anderem ein Probenvorlagegefäß 7.
-
Das Analysegerät 1 ist als Schrankgerät mit einem Gehäuse 3 ausgestaltet. In dem Gehäuse 3 ist eine Analyseeinheit untergebracht, die eine Dosier- und Fördereinrichtung und mindestens einen Messaufnehmer umfasst. Das Innere des Gehäuses 3 ist über eine frontseitige Tür 4 zugänglich. Die Dosier- und Fördereinrichtung ist dazu ausgestaltet, Flüssigkeitsproben aus dem Probenvorlagegefäß 7 zu entnehmen, diese vorzubehandeln und dem Messaufnehmer zuzuführen. Hierzu weist die Dosier- und Fördereinrichtung Mittel zum Flüssigkeitstransport auf, beispielsweise ein oder mehrere Pumpen, Flüssigkeitsleitungen und Ventile, die in einem zentralen Ventilschaltwerk zusammengefasst sein können. Die Analyseeinheit kann außerdem ein oder mehrere Vorratsbehälter mit Reagenzien umfassen, die mittels der Dosier- und Fördereinrichtung zur Vorbehandlung der zu untersuchenden Flüssigkeitsproben mit diesen vermischt werden können. Darüber hinaus kann die Analyseeinheit eine Messzelle aufweisen, die zur Aufnahme der vorbehandelten Flüssigkeit dient. Der Messaufnehmer ist dazu ausgestaltet, einen mit der von dem Analysegerät 1 zu bestimmenden Messgröße korrelierten Messwert der vorbehandelten Flüssigkeitsprobe zu erfassen. Wenn die Analyseeinheit eine Messzelle aufweist, ist der Messaufnehmer dazu ausgestaltet, den Messwert der in der Messzelle enthaltenen Flüssigkeitsprobe zu erfassen. Der Messaufnehmer kann beispielsweise ein optischer Messaufnehmer zur Durchführung fotometrischer oder spektrometrischer Messungen, ein elektrochemischer Messaufnehmer oder ein Leitfähigkeitssensor sein.
-
Zur Steuerung der Analyseeinheit, insbesondere der Dosier- und Fördereinrichtung und/oder des Messaufnehmers, dient eine Steuerungseinheit, die ebenfalls im Gehäuse 3 angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Analyseeinheit eine Auswertungseinheit, welche zur Bestimmung der Messgröße anhand der vom Messaufnehmer erfassten Messwerte ausgestaltet ist. Auch die Auswertungseinheit kann in dem Gehäuse 3 untergebracht sein. Die Steuerungseinheit und die Auswertungseinheit sind als elektronische Datenverarbeitungseinrichtungen ausgestaltet und können, wie im hier gezeigten Beispiel, in einem einzigen Steuerungsgerät 5 integriert sein. Das Steuerungsgerät 5 kann beispielsweise ein Messumformer sein. Es verfügt über eine Eingabe- und Anzeigevorrichtung, mittels derer ein Benutzer Daten und Messwerte auslesen und Parameter und/oder Steuerbefehle eingeben kann.
-
Nähere Details der Ausgestaltung eines derartigen Analysegeräts sind beispielsweise den eingangs zitierten Dokumenten oder
DE 10 2011 075762.7 zu entnehmen.
-
An einer Gehäuseaußenwand des Gehäuses 3 ist über eine mit der Gehäuseaußenwand verbindbare Befestigungsplatte 6 die Probenvorbereitungseinrichtung 2 befestigt. Diese umfasst ein Gehäuse 13, in dem insbesondere eine lokale Steuerungseinheit zur Steuerung der Probenvorbereitung angeordnet ist. Die lokale Steuerungseinheit ist als elektronische Datenverarbeitungseinrichtung ausgestaltet. Sie kann mittels von außerhalb des Gehäuses 13 zugänglicher Anzeige- und Bedienvorrichtungen 14 von einem Benutzer bedient werden. Die lokale Steuerungseinheit kann außerdem mit dem Steuerungsgerät 5 des Analysegeräts 1 zur Kommunikation verbunden sein.
-
Die Probenvorbereitungseinrichtung 2 dient zur Entnahme von Flüssigkeit 9 aus einer Entnahmestelle 8, die in 1 nur schematisch angedeutet ist. Bei der Entnahmestelle kann es sich um ein offenes Flüssigkeitsbehältnis, beispielsweise ein Klärbecken einer Kläranlage, um ein Flüssigkeitsgerinne oder auch um eine geschlossene, flüssigkeitsführende Leitung oder einen geschlossenen Prozessbehälter handeln. An einer Außenseite des Gehäuses 13 ist eine Peristaltikpumpe 12 angeordnet, welche dazu ausgestaltet ist, Flüssigkeit 9 aus der Entnahmestelle 8 durch den Schlauch 11 zu transportieren. Der Schlauch 11 weist an seinem in die Flüssigkeit 9 eintauchenden Ende einen Filter 10 auf, der beispielsweise aus einer porösen Keramik gebildet sein kann. Mit seinem entgegengesetzten Ende ist der Schlauch 11 mit einem Anschluss des Probenvorlagegefäßes 7 verbunden.
-
Die Peristaltikpumpe 12 wird mittels der lokalen Steuerungseinheit der Probenvorbereitungseinrichtung 2 gesteuert. Dabei wird im Analysebetrieb die Peristaltikpumpe 12 derart gesteuert, dass Flüssigkeit 9 aus der Entnahmestelle 8 in das Probenvorlagegefäß 7 transportiert wird. In einem intermittierend durchgeführten Reinigungsbetrieb betreibt die lokale Steuerungseinheit die Peristaltikpumpe 12 in umgekehrter Richtung, so dass Filtrat aus dem Probevorlagegefäß 7 zurück in die Entnahmestelle 8 gespült wird, um die Filterporen von abgesetzten Partikeln freizuspülen. Dieser Reinigungsbetrieb kann durch eine Eingabe eines Benutzers über die Anzeige- und Bedienvorrichtung 14 ausgelöst werden.
-
Von dem Probenvorlagegefäß 7 führt eine Flüssigkeitsleitung 25 in das Gehäuse 3, über die der Analyseeinheit eine bestimmte Probenmenge zur Durchführung der beschriebenen Vorbehandlung und Messung zuführbar ist.
-
In einer alternativen Ausgestaltung kann das Probenvorlagegefäß 7 statt an dem Gehäuse 13 der Probenvorbereitungseinrichtung 2 an einer Außenwand des Gehäuses 3 befestigt sein, in dem die Analyseeinheit angeordnet ist. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann das Probenvorlagegefäß 7 auch innerhalb dieses Gehäuses 3 angeordnet sein. In diesem Fall kann das Probenvorlagegefäß 7 an einer Innenwand des Gehäuses 3 befestigt sein. Die Flüssigkeit 9 wird in dieser Ausgestaltung mittels einer durch die Gehäusewand geführte Flüssigkeitsleitung ins Innere des Gehäuses 3 und in das Probenvorlagegefäß 7 transportiert.
-
2 zeigt eine Detailansicht der Probenvorbereitungseinrichtung 2 mit dem Probenvorlagegefäß 7. In 3 ist das Probenvorlagegefäß 7 aus einer anderen Perspektive abgebildet. Das Probenvorlagegefäß umfasst ein Gehäuse 23, das ein Behältnis zur Aufnahme der Flüssigkeit 9 umschließt. Das Gehäuse 23 weist einen in das Behältnis mündenden Anschluss 15 auf, der im hier gezeigten Beispiel als mit dem Schlauch 11 verbindbare Schlaucholive ausgebildet ist. Der Anschluss 15 dient mithin als Zufluss für aus der Entnahmestelle 8 geförderte Flüssigkeit 9. Dem Anschluss 15 gegenüberliegend ist ein zweiter in das Behältnis mündender Anschluss 24 angeordnet, der mit der zur Analyseeinheit des Analysegeräts 1 führenden Flüssigkeitsleitung 25 verbindbar ist. Auch dieser Anschluss 24 ist im hier gezeigten Beispiel als Schlaucholive ausgestaltet.
-
Zusätzlich ist weist das Probenvorlagegefäß 7 einen in das von dem Gehäuse umschlossene Behältnis mündenden Überlaufanschluss 16 auf, aus dem Flüssigkeit aus dem Probenvorlagegefäß abfließen kann, wenn der Füllstand auf das Niveau des Überlaufanschlusses 16 ansteigt.
-
In das Gehäuse 23 ist ein Füllstandssensor 18 integriert, der dazu ausgestaltet ist, den Füllstand innerhalb des Probenvorlagegefäßes 7 zu erfassen und an die lokale Steuerungseinheit der Probenvorbereitungseinrichtung 2 auszugeben. Die lokale Steuerungseinheit kann anhand der von dem Füllstandssensor 18 zur Verfügung gestellten Messwerte die Förderung von Flüssigkeit 9 aus der Entnahmestelle 8 in das Probenvorlagegefäß 7 steuern. Außerdem kann sie die Messwerte an die Steuerungseinheit der Analyseeinheit weitergeben, die anhand der Messwerte die Entnahme neuer zu analysierender Proben aus dem Probenvorlagegefäß 7 steuert.
-
Das Probenvorlagegefäß 7 kann außerdem Mittel zur Vorbehandlung der Flüssigkeit 9 umfassen, wie beispielsweise eine Rührvorrichtung, eine oder mehrere Ultraschallquellen und/oder einen Homogenisierer. Im hier gezeigten Beispiel ist im Gehäuse 23 eine Rührvorrichtung integriert, die über das durch die Gehäusewand geführte Kabel 19 mit Strom versorgt wird.
-
An einer Wand des Gehäuses 23 sind als Befestigungsmittel zur Befestigung des Probenvorlagegefäßes 7 an einer Außenwand der Probenvorbereitungseinrichtung 12 vier Magnetelemente 20 angeordnet. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Magnetelemente 20 als zylindrische Bauteile ausgestaltet, die jeweils einen Permanentmagneten umfassen.
-
In 4 ist eine Detailansicht der Probenvorbereitungseinrichtung 2 mit dem Probenvorlagegefäß 7 aus einer Perspektive dargestellt, in der die Rückseite der Gehäusewand 21 des Gehäuses 13 zu sehen ist, an der das Probenvorlagegefäß 7 befestigt ist. Als komplementäre Befestigungsmittel zu den Befestigungsmitteln des Probenvorlagegefäßes 7 weist die Gehäusewand 21 im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei Metallplatten 22 auf. Diese Metallplatten 22 dienen als Widerpart für die Magnetelement 20 des Probenvorlagegefäßes 7, so dass zwischen dem Probenvorlagegefäß 7 und der Gehäusewand eine lösbare Verbindung allein durch Magnetkraft erzeugbar ist.
-
Zu der im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellten Verbindung zwischen dem Probevorlagegefäß 7 und der Gehäusewand 21 der Probenvorbereitungseinrichtung 2 sind eine Reihe von Abwandlungen denkbar. Beispielsweise können Permanentmagneten umfassende Magnetelemente auch in oder an der Gehäusewand 21 angeordnet sein. In diesem Fall kann das Probenvorlagegefäß metallische bzw. magnetische Bauteile als Widerpart für diese Magnetelemente umfassen. Selbstverständlich können sowohl die Befestigungsmittel der Probenvorbereitungseinrichtung 2 als auch die komplementären Befestigungsmittel des Probenvorlagegefäßes 7 jeweils Permanentmagnete aufweisen.
-
In einer anderen Ausgestaltung können zusätzlich zu magnetischen Befestigungsmitteln oder als Alternative zu diesen Klemm- oder Rastelemente zur Erzeugung einer formschlüssigen Klemm- oder Rastverbindung vorgesehen sein.
-
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung, bei der das Probenvorlagegefäß 7 an einer Innenwand des Gehäuses 3 angeordnet ist, innerhalb dessen die Analyseeinheit angeordnet ist, können als Befestigungsmittel ebenfalls Permanentmagnete umfassende Magnetelemente und als komplementäre Befestigungsmittel eine oder mehrere metallische Platten, die mit der Gehäusewand des Gehäuses 3 verbunden sind, dienen. Entsprechende Abwandlungen der Befestigungsmittel, wie anhand des in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben, sind möglich.
-
In den 5 bis 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines mit einer Wand eines Analysegeräts verbindbaren Probenvorlagegefäßes 107 dargestellt. Die Verbindung des Probenvorlagegefäßes 107 mit einer Probenentnahmestelle und das Analysegerät, zu dem das Probenvorlagegefäß gehört, können im Wesentlichen gleich ausgestaltet sein, wie bereits anhand von 1 beschrieben. Im Folgenden wird daher nur das Probenvorlagegefäß selbst näher beschrieben, das mit einer äußeren oder inneren Wand eines Gehäuses des Analysegeräts lösbar verbunden werden kann.
-
Das in den 5 bis 7 dargestellte Probenvorlagegefäß 107 umfasst ein durch einen Deckel 131 verschlossenes Gehäuse 123, das ein zur Aufnahme einer aus der Probenentnahmestelle 9 entnommenen Probenflüssigkeit dienendes Behältnis umschließt. Das Gehäuse 123 weist einen in das Behältnis mündenden, als Zufluss für die Probenflüssigkeit dienenden Anschluss 115 auf, der als mit einem Schlauch einer Peristaltikpumpe verbindbare Schlaucholive ausgestaltet ist. Ein zweiter in das Behältnis mündender Anschluss 124 ist bezogen auf eine gedachte, den Deckel 131 senkrecht durchstoßende Behälterachse axial beabstandet von dem als Zufluss dienenden Anschluss 115 angeordnet. Der Anschluss 124 ist mit einer zur Analyseeinheit des Analysegerätes führenden Flüssigkeitsleitung, über die Flüssigkeitsproben aus dem Probenvorlagegefäß 107 in die Analyseeinheit zur Durchführung von Analysen transportiert werden können, verbindbar. Zwischen dem zweiten Anschluss 124 und dem Deckel des Probevorlagegefäßes 107 ist ein in das Gehäuseinnere mündender Überlaufanschluss 116 angeordnet.
-
Das Probenvorlagegefäß 107 weist zwei als erste Befestigungsmittel dienende, auf dem Deckel 131 angeordnete Stifte 120 auf, die an ihrem von dem Deckel abgewandten Ende einen Kragen aufweisen. Das im Wesentlichen zylindrische Gehäuse 123 weist einander gegenüberliegende abgeflachte Seitenabschnitte auf, an denen als zweite Befestigungsmittel dienende Nasen 126 aufgesetzt sind.
-
Das Befestigungsmodul 130 weist eine Befestigungsplatte 106 auf, die mittels einer Schraubverbindung mit einer Gehäusewand des Analysegeräts verbunden werden kann. An der Befestigungsplatte 106 sind als komplementäre Befestigungsmittel zu den Stiften 120 dienende Klemmelemente 122 angeordnet. Die Klemmelemente 122 sind als Klammern mit senkrecht zu der durch die Befestigungsplatte 106 definierten Ebene verlaufenden, aus elastisch biegbarem Metalldraht gebildeten Schenkelfederelementen ausgestaltet. Mit der Befestigungsplatte 106 ist außerdem ein ebenfalls senkrecht zu der durch die Befestigungsplatte 106 definieren Ebene verlaufendes Aufnahmeelement 128 mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung verbunden Die Ausnehmung ist dazu ausgestaltet, das Gehäuse 123 des Probenvorlagegefäßes 107 zu umgreifen, wenn dieses mit dem Befestigungsmodul verbunden ist (7). An seiner von der Befestigungsplatte 106 abgewandten Stirnseite weist das Aufnahmeelement 128 zwei als komplementäre Befestigungsmittel für die Nasen 126 des Probenvorlagegefäßes 107 dienende Klammern 127 auf, die durch Einschnitte in die Wandung des Aufnahmeelements 128 gebildet sind.
-
Die Nasen 126 weisen eine parallel zu dem Deckel 131 und senkrecht zu der Behälterachse verlaufende Längserstreckung auf.
-
Um das Probenvorlagegefäß 107 mit dem Befestigungsmodul 130 zu verbinden, werden die als erste Befestigungsmittel dienenden Stifte 120 mit den als komplementäre Befestigungsmittel dienenden Klemmelementen 122 und die als zweite Befestigungsmittel des Probenvorlagegefäßes 107 dienenden Nasen 126 mit den als komplementäre Befestigungsmittel dienenden Klammern 127 in einer Bewegung des Probenvorlagegefäßes 107 entlang einer Flächennormalen der durch die Befestigungsplatte 106 definierten Ebene zusammengeführt. Die dabei in die Klammern 127 eingreifenden Nasen 126 dienen aufgrund ihrer länglichen Form gleichzeitig der Führung der Bewegung des Probenvorlagegefäßes 107 relativ zu dem Befestigungsmodul 130. Eine zusätzliche Führung wird durch die sich auf den Klemmelementen 122 abstützenden Kragen der Stifte 120 gewährleistet.
-
Während der beschriebenen Relativbewegung des Probenvorlagegefäßes 107 in Richtung der Befestigungsplatte 106 werden zunächst die Klemmelemente 122 durch die Stifte 122 und die Klammern 127 durch die Nasen 126 aufgespreizt und rasten dann bei Fortsetzung der Bewegung in der in 7 dargestellten Endposition ein, in der die Stifte 120 und die Nasen 126 form- und kraftschlüssig gehalten werden.
-
Eine Trennung des Probenvorlagegefäßes 107 von dem Befestigungsmodul 130 ist leicht und ohne Werkzeug möglich, indem das Probenvorlagegefäß in entgegengesetzter Bewegungsrichtung entnommen wird, wobei die Klemmelemente 122 und die Klammern 127 wieder aufgespreizt werden und so die Stifte 120 und die Nasen 126 wieder freigeben.
-
Allen voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen gemeinsam ist der Vorteil, dass das Probenvorlagegefäß ohne besonderen Aufwand, insbesondere ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines Werkzeugs, mit einer Wand des Gehäuses des Analysegeräts verbunden oder wieder von dieser entfernt werden kann. Dies ermöglicht eine leichtere und schnellere Reinigung des Probenvorlagegefäßes.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10222822 A1 [0005]
- DE 10220829 A1 [0005]
- DE 102009029305 A1 [0005]
- DE 102011075762 [0036]
