DE2041257A1

DE2041257A1 - Device for transferring liquid samples

Info

Publication number: DE2041257A1
Application number: DE19702041257
Authority: DE
Inventors: Jean Guigan
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1969-09-04
Filing date: 1970-08-19
Publication date: 1971-03-11
Also published as: IL35124A0; ES383338A1; BE755558A; JPS4911598B1; NL7012551A; FR2058446A5

Description

DR.ING. F. WtTESTlIOFF 8 MÜNCHEN 90DR.ING. F. WtTESTlIOFF 8 MUNICH 90 DIEL·. ING, G. PtTLS SCHWEIGERSTRASSB 2DIEL ·. ING, G. PtTLS SCHWEIGERSTRASSB 2 DR.E.T.PECIIMANN tzlxfok 22 06 81DR.E.T.PECIIMANN tzlxfok 22 06 81 DR. 3TNG. D. BEHRENS miauuHuiieei,DR. 3TNG. D. BEHRENS miauuHuiieei, PATENTANWÄLTE »βοτεοχρατβκγτ μΟνοπΛ/|-> / «j ΛΓΠPATENT LAWYERS »βοτεοχρατβκγτ μΟνοπΛ / | -> / «J ΛΓΠ

1A-38 4651A-38,465

4090/4-7-B)—4090 / 4-7-B) -

Beschreibung
zu der Patentanmeldung description
to the patent application

F. Hoffmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft ■F. Hoffmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft ■

Basel, Schweiz ™Basel, Switzerland ™

betreffendconcerning

Vorrichtung zum Umfüllen flüssiger Proben Device for transferring liquid samples

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umfüllen flüssiger Proben mittels einer U-fö'rmigen Hohlnadel zur Verbindung eines Abgabebehälters mit einem Aufnahmebehälter und einer einfachen Hohlnadel, mit welcher der Innenraum ä des Abgabebehälters unter Druck gesetzt wird. The invention relates to an apparatus for transferring liquid samples by means of a U-fö'rmigen hollow needle for connecting a dispensing container having a receptacle and a single hollow needle, with which the interior of the like of the dispensing container is pressurized.

Es ist bekannt eine solche ümfüllung mittels einer U-förmigen Hohlnadel, deren ein Schenkel in einen Abgabebehälter und deren anderer Schenkel in den Aufnahmebehälter taucht« vorzunehmen, wobei die Flüssigkeit durch ein Druckgas, das durch eine*weitere Nadel in den Abgabebehälter eingeleitet wird, getrieben wird. Da die U-förmige Nadel beim Durchfliessen der Flüssigkeit kontaminiert wird, ist in vielen Fällen vor ihrer Wiederbenutzung eine sorgfältige Reinigung nötig, besonders in Fällen von medizinischen Analysen, in denen jede mikrobielle Kontamination von einer Probe zur nächsten ausgeschlossen werden muss. It is known to carry out such a transfer by means of a U-shaped hollow needle, one leg of which is immersed in a dispensing container and the other of which is immersed in the receiving container, the liquid being driven by a pressurized gas that is introduced into the dispensing container through another needle will. Since the U-shaped needle becomes contaminated as the liquid flows through it, careful cleaning is necessary in many cases before it can be used again, especially in cases of medical analyzes in which any microbial contamination must be excluded from one sample to the next.

109811/13Ö3109811 / 13Ö3

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen,in der diese Reinigung automatisch abläuft.The invention is based on the object of a device in which this cleaning takes place automatically.

Erfindungsgemäss wird dies erreicht durch eine Kombination ausAccording to the invention, this is achieved by a combination the end

einem feststehenden Gestell aus einer Boden- und einer Deckplatte, verbunden durch senkrechte Stutzen,a fixed frame made of a base and a cover plate, connected by vertical nozzles,

einer Anzahl von η U-förmigen Hohlnadeln, die an einer zwischen Boden- und Deckplatte liegenden mittleren Platte, regelmässig Über einen zu ihr koaxialen Kreis verteilt befestigt sind, wobei die mittlere Platte durch die Stützen vertikal geführt wird und im oberen Teil der Stützen zur Ausführung einer Drehbewegung um ihre Achse von der Führung freigegeben wird,a number of η U-shaped hollow needles, which are attached to a middle plate between the base and cover plate, Regularly attached distributed over a circle coaxial with it with the middle plate being guided vertically through the supports and in the upper part of the supports for execution a rotary movement about its axis is released by the guide,

einer Anzahl von höchstens n-1 Gefässen zur Reinigung oder Trocknung der U-förmigen Nadeln, die, Jeweils einer U-förmigen Nadel gegenüberliegend, auf der Bodenplatte angeordnet sind,a number of at most n-1 vessels for cleaning or drying the U-shaped needles, which are each arranged opposite a U-shaped needle on the base plate are,

einer einfachen, mit einem Druckgasbehälter verbundenen Hohlnadel, die in der Nähe einer U-förmigen Nadel angeordnet iet, der kein Reinigungs- oder Trocknungsgefäss gegenüberliegt, und die durch einen Teil des feststehenden Gestells vertikal geführt wird,a simple hollow needle connected to a pressurized gas container, which is close to a U-shaped needle arranged iet that does not have a cleaning or drying vessel opposite, and which is guided vertically through part of the fixed frame,

einem Motor, der die mittlere Platte intermittierend, jeweils um einen Winkel von 2JC dreht,a motor that rotates the middle plate intermittently, each time by an angle of 2JC,

eine Einrichtung zur vertikalen Verschiebung der mittleren Platte unda device for vertical displacement of the central plate and

eine Einrichtung zur vertikalen Verschiebung der einfachen Nadel.a device for vertical displacement of the simple Needle.

In einer weiteren Ausbildung kann die mittlere Platte duroh Ansätze, die in Längenuten der Stützen gleiten, vertikal geführt werden, wobei diese Nuten an ihrem oberen Ende seitlich offen sind und die Ansätze auf dieser Höhe freigeben. In a further embodiment, the middle plate can be guided vertically duroh approaches that slide in the longitudinal grooves of the supports, these grooves are laterally open at their upper end and release the approaches at this height.

109811/1393109811/1393

Die intermittierende Drehbewegung der mittleren Platte um Winkelschritte von 23C kann durch einen auf der BodenplatteThe intermittent rotation of the middle plate by angular steps of 23C can be performed by one on the bottom plate

befestigten Schrittmotor erzeugt werden, wobei die Motorwelle so durch die Achse der mittleren Platte verläuft, dass in Drehrichtung eine Verbindung besteht,während sie in axialer Richtung frei ist. Die Einrichtung zur vertikalen Verschiebung der mittleren Platte kann eine pneumatische Winde oder einen Elektromagnet enthalten. Die Einrichtung zur vertikalen Verschiebung der einfachen Nadel kann bei Abwärtsbewegung aus der Wirkung der mittleren Platte auf eine kleine, die einfache Nadel tragende Platte und bei Aufwärtsbewegung in einer Druckfeder bestehen. Die Reinigungsgefässe können zwei Kammern enthalten, wobei in jede ein Schenkel der U-förmigen Nadel eintaucht; dabei kann die erste Kammer Zu- und Ablaufleitungen für eine Reinigungsflüssigkeit, die ständig erneuert und auf einem konstanten Niveau gehalten wird, sowi^ eine Zuführungsleitung für Druckgas enthalten, während die zweite Kammer eine Abzugleitung für die durch die U-förmige Nadel überströmende Reinigungsflüssigkeit besitzt. Die Trocknungsgefässe können zwei Kammern enthalten, wobei in jede ein Schenkel der U-förmigen Nadel eintaucht; dabei kann die erste Kammer eine Zuführungsleitung für heisses Gas, die zweite Kammer einen Auslass für das durch die U-förmige Nadel über- " strömende Gas aufweisen. Ein fest mit der kleinen, die einfache Nadel tragenden Platte verbundener Niveaudetektor kann mit der Einrichtung zur vertikalen Verschiebung der mittleren Platte zusammenwirken und die Abwärtsbewegung der Platte abbrechen, wenn er die freie FlUssigkeitsoberfläche im Abgabebehälter erfasst, wobei durch den Abstand des Detektors von der kleinen Platte die umgefüllte Plüssigkeitsmenge vorherbestimmt werden kann.attached stepper motor are generated, the motor shaft runs through the axis of the central plate so that there is a connection in the direction of rotation, while in the axial direction Direction is free. The device for vertical displacement of the middle plate can be a pneumatic winch or contain an electromagnet. The device for vertical displacement of the simple needle can move downwards from the action of the middle plate on a small plate carrying the simple needle and when moving upwards in consist of a compression spring. The cleaning vessels can have two Contain chambers, in each of which a leg of the U-shaped needle is immersed; the first chamber can supply and discharge lines for a cleaning fluid that is constantly renewed and kept at a constant level, as well as ^ contain a supply line for pressurized gas, while the second chamber contains a discharge line for the through the U-shaped Has cleaning fluid flowing over the needle. The drying vessels can contain two chambers, one leg of the U-shaped needle dipping into each; the first Chamber a supply line for hot gas, the second chamber an outlet for the through the U-shaped needle over- " Have flowing gas. A feast with the little one simple needle-bearing plate connected level detector can with the device for vertical displacement of the central plate cooperate and stop the downward movement of the plate when it hits the free liquid surface detected in the dispensing container, with the amount of liquid poured over due to the distance between the detector and the small plate can be predetermined.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten werden aus der nachfolgenden, anhand der beiliegeüen Zeichnung vorgenommenen Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels der Erfindung ersichtlich. Es zeigenFurther advantageous details are given in the following, with reference to the accompanying drawing Description of an exemplary embodiment of the invention can be seen. Show it

109811/1393109811/1393

2OA 1257 V2OA 1257 V

Pig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Umfüllvorrichtung nach der ErfindungPig. 1 is a perspective view of a transfer device according to the invention

Pig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der in Figur 1 gezeigten VorrichtungPig. FIG. 2 is an exploded perspective view of the device shown in FIG

Fig. 3 zwei Behälter zwischen denen eine Flüssigkeit umgefüllt wird im Schnitt3 shows two containers between which a liquid is transferred will be cut

Fig. 4 ein Reinigungsgefäss im Schnitt Fig. 5 ein Trocknungsgefass im Schnitt.4 shows a cleaning vessel in section; FIG. 5 shows a drying vessel in section.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Umfüllvorrichtung setzt sich im wesentlichen aus den folgenden Elementen zusammen: The transfer device shown in Figures 1 and 2 consists essentially of the following elements:

einem feststehenden Gestell bestehend aus einer Bodenplatte 1 und einer Deckplatte 2, die durch 4 Stützen 3, welche Längsnuten 4 und in ihrem oberen Teil Absätze 5 aufweisen, miteinander verbunden sind,a fixed frame consisting of a base plate 1 and a cover plate 2, which is supported by 4 supports 3, which longitudinal grooves 4 and in their upper part paragraphs 5 have, are connected to each other,

einer zwischen Boden- und Deckplatte liegenden Platte 6, die fünf U-förmige Nadeln 7 trägt, die Ansätze 8 aufweist, welche in den Nuten 4 gleiten können, und die in der Mitte eine fest mit dem Kolben einer pneumatischen Winde verbundene, hohle Achse besitzt, welche in ihrem Inneren die Welle 11 eines Motors 12 aufnimmt, die in axialer Richtung in der Achse frei beweglich, in Drehrichtung mit der Achse verbunden ist,a plate 6 lying between the base and cover plate, which carries five U-shaped needles 7, which has lugs 8, which can slide in the grooves 4, and the one in the middle firmly connected to the piston of a pneumatic winch, has a hollow axis which receives the shaft 11 of a motor 12 in its interior, which in the axial direction freely movable in the axis, connected to the axis in the direction of rotation,

Reinigungs- und Trocknungsgefassen 13» die senkrecht unterhalb der Nadeln angeordnet sind,Cleaning and drying vessels 13 »the vertical are arranged below the needles,

eine einfache Nadel 14, befestigt an einer kleinen Platte 15, die entlang einer dem oberen Teil einer Stütze 3 ähnlichen Stütze 16 geführt wird und deren Weg durch die Anschläge 17 und 18 begrenzt ist.a simple needle 14 attached to a small plate 15 running along one of the upper part of a support 3 similar support 16 is performed and the path of which is limited by the stops 17 and 18.

Der Abgabebehälter 20 wird zur Umfüllung der In Ihm enthaltenen Flüssigkeit unter die einfache Nadel und den einen Schenkel der U-förmigen Nadel geführt, während der Aufnahmebehälter 21 unter den zweiten Schenkel der U-förmigenThe dispensing container 20 is used to transfer the in him liquid contained under the simple needle and one leg of the U-shaped needle, during the Receiving container 21 under the second leg of the U-shaped

10981 1 / 1 39310981 1/1 393

"*".-■ 2OA1257"*" .- ■ 2OA1257

Nadel gelangt. Der Kolben 10 senkt die mittlere Platte 6 ab, sodass die an ihr befestigten U-förmigen Nadeln je nach ihrer Lage in ein Reinigungsgefäss, in ein Trocknungsgefäss, oder in die Behälter 20 und 21 eindringen. Die mittlere Platte 6 drückt ausserdem die kleine Platte 15 mit der einfachen Nadel 14 nach unten, wobei die Feder 22 gespannt wird.Needle entered. The piston 10 lowers the middle plate 6, so that the U-shaped needles attached to it depend on their Place in a cleaning vessel, in a drying vessel, or penetrate into containers 20 and 21. The middle plate 6 also presses the small plate 15 with the simple needle 14 downwards, whereby the spring 22 is tensioned.

Wie Figur 3 zeigt tauchen die einfache Nadel 14 und ein Schenkel der U-förmigen Nadel 7 in den Abgabebehälter 20 und der andere Schenkel der U-förmigen Nadel in den Aufnahmebehälter 21. Die einfache Nadel 14 ist mit einem Druckgasbehälter verbunden, wodurch die im Behälter 20 enthaltene " Flüssigkeit durch die verbindende U-förmige Nadel 7 in den Behälter 21 gedrückt wird. Ein mit der kleinen Platte 15 verbundener optischer Niveaudetektor 23 ermöglicht durch eine Steuerung des Kolbens 10 ein Abmessen des umgefüllten Fills s Igkeitsvolumen. Zu diesem Zweck genügt es den Höhenunterschied zwlsohen dem Detektor 23 und der äussersten Spitze der U-förmigen Nadel einzustellen) wenn die Abwärtsbewegung der mittleren Platte 6 durch den Detektor gestoppt wird,sobald dieser das Ausgangsniveau der Flüssigkeit im Behälter 20 erfasst, ist die ungefüllte Menge gleich dem zwischen diesem Auegangsniveau und der äussersten Spitze der U-förmigen Nadel j enthaltene Volumen.As Figure 3 shows, the simple needle 14 and dip one leg of the U-shaped needle 7 into the dispensing container 20 and the other leg of the U-shaped needle into the receiving container 21. The simple needle 14 is connected to a pressurized gas container, whereby the " Liquid through the connecting U-shaped needle 7 into the Container 21 is pressed. An optical level detector 23 connected to the small plate 15 made possible by a Control of the piston 10 a measurement of the transferred fill s Igkeitsvolume. For this purpose, the difference in altitude is enough between the detector 23 and the outermost tip of the U-shaped needle) when the downward movement of the middle plate 6 is stopped by the detector as soon as If this detects the initial level of the liquid in the container 20, the unfilled amount is the same as that between this Initial level and the outermost tip of the U-shaped needle j volume contained.

Gleichzeitig mit der durch eine Nadel ausgeführten UmfUllung werden die vier anderen U-förmigen Nadeln,wie in Figur 4 und 5 gezeigt«gereinigt und getrocknet.Simultaneously with the filling carried out by a needle, the four other U-shaped needles, as in FIG 4 and 5 shown «cleaned and dried.

Zur Reinigung taucht eine Nadel in ein Reinigungsgefäss mit zwei Kammern 40 und 4l. Die Kammer 4o enthält eine Reinigungsflüssigkeit 45,die durch zwei Rohre 42 und 43 erneuert und auf einem Im wesentlichen konstanten Niveau gebalten wird. Durch ein weitere· Rohr 44 kann die in derFor cleaning, a needle is immersed in a cleaning vessel with two chambers 40 and 4l. The chamber 4o contains a cleaning liquid 45 which is renewed through two tubes 42 and 43 and maintained at a substantially constant level. Through another pipe 44, the in the tr 40 enthaltene Flüieigkeit unter Druck gesetzt werden, tr 40 contained liquid are put under pressure,

11/1393 BADORiGiNAL11/1393 BADORiGiNAL

204125?204125?

um sie zum Zweck der Reinigung durch das Innere der U-föraiigen Nadeln zu pressen. Die überströmende Flüssigkeit wird aus der Kammer 41 duroh das Rohr 46 abgezogen.around them for the purpose of cleaning through the inside of the U-föraiigen To press needles. The overflowing liquid is withdrawn from the chamber 41 through the pipe 46.

Entsprechend taucht zur Trocknung eine Nadel in ein Trooknungsgefäss, das mit Ausnahme der Flüssigkeitszuführung dom Reinigungsgefäse gleicht. Ein Rohr 50 dient zum Einleiten eines heissen Gases in die Kammer 51« das durch das Innere der U-förmigen Nadel strömt und aus der Kaawer 52 durch das Rohr 53 entweicht.Correspondingly, a needle dips into a drying vessel for drying, which, with the exception of the liquid supply, resembles a cleaning vessel. A tube 50 is used to introduce a hot gas into the chamber 51 ″ which flows through the interior of the U-shaped needle and escapes from the Kaawer 52 through the tube 53.

Der Wechsel einer Nadel von einer Uaifüllungs-, Reinigungs- oder Trocknungsstation zur nächsten erfolgt durch den Motor 12. Wenn die mittlere Platte 6 auf ihre höchste Lage angehoben ist, befinden sich die Ansätze 8 auf der Höhe der Absätze 5 wo sie aus den FUhrungsnuten befreit sind; der Motor 12 übt dann auf die mittlere Platte 6 eine Drehbewegung mit einem Winkel von 2UC/5 aus. Nach dieser Drehung befindet sich Jeder Ansatz gegenüber einer neuen Nut und Jede Nadel gegenüber einem Behälterpaar zur Umfüllung oder eine« Reinigungs- oder Trooknungsgefäss. Der nächste Arbeitsgang kann ablaufen.The change of a needle from one Uaifüllungs-, cleaning or drying station to the next is done by the motor 12. When the middle plate 6 is raised to its highest position, the lugs 8 are at the level of paragraphs 5 where they are released from the guide grooves are; the motor 12 then exerts a rotary movement on the central plate 6 at an angle of 2 UC / 5. After this rotation, each attachment is opposite a new groove and each needle is opposite a pair of containers for decanting or a cleaning or drying container. The next work step can take place.

Es ist zu beachten,dassdie Anzahl der Reinigung*- und Trooknungsgefasse nicht definiert wurde, da al· den Anforderung«* Jeder besonderen Anwendung angepasst erde kann. Ebenso kann die gesamte Zahl der Stationen verändert we, wenn gleichzeitig die Zahl der entsprechenden Elemente wie Stüti Nadeln, usw. verändert wird.It should be noted that the number of cleaning * - and Trooknungsgefasse has not been defined as al · the requirement "* Each particular application may earth adjusted. Likewise, the total number can we change the station when at the same time the number of the corresponding elements as Stüti needles, etc. is changed.

BAD OR/G/NALBAD OR / G / NAL

109811/1393109811/1393

Claims

l. \ Device for transferring liquid samples using a U-shaped cabbage needle for connecting a dispensing container with a receptacle and a simple hollow needle, with which the interior of the dispensing container under Pressure is applied, indicated by

a fixed frame made of a floor and a Cover plate, connected by vertical supports,

a number of η U-shaped hollow needles, which are attached to a middle plate between the bottom and top plates, regularly distributed over a circle coaxial with it, are fixed, with the middle plate through the supports is guided vertically and is released by the guide in the upper part of the supports to perform a rotary movement about their axis,

a number of at most n-1 vessels for cleaning or drying the U-shaped needles, one at a time U-shaped needle opposite, arranged on the base plate,

a simple one connected to a pressurized gas container Hollow needle, which is arranged in the vicinity of a U-shaped needle, which is not opposite of a cleaning or drying vessel and by part of the fixed frame ™ . is guided vertically,

a motor that rotates the middle plate intermittently by an angle of 2JC,

a device for vertical displacement of the middle Plate and

a device for vertical displacement of the simple Needle.

2. Device for transferring liquid samples according to claim 1, characterized in that the middle plate by means of lugs that slide in the longitudinal grooves of the supports, vertical

109811/139 3 : ^ , 109811/139 3: ^ ,

20A125720A1257

kai is guided, with these grooves at their upper end are open on the sides and release the approaches at this height.

3. The device wherein the motor shaft extends for transferring liquid samples according to claim 1, characterized is that the intermittent rotational motion of the middle plate to angular steps of 2JT ⁿ by a fixed to the bottom plate stepper motor causes so through the axis of the central panel, that there is a connection in the direction of rotation, while it is free in the axial direction.

4. Device for transferring liquid samples according to claim 1, characterized in that the device for vertical displacement of the middle plate contains a pneumatic winch or an electromagnet.

5. Device for transferring liquid samples according to claim 1, characterized in that the device for vertical displacement of the simple needle with downward movement from the action of the middle plate on a small, the simple needle-bearing plate and, when moving upward, consists of a compression spring.

6. Device for transferring liquid samples according to claim 1, characterized in that the cleaning vessels contain two chambers, one leg of the U-shaped needle dipping into each and one of the two Chambers inlet and outlet lines for a cleaning liquid, which is constantly renewed and kept at a constant level, and contains a supply line for pressurized gas while the second chamber is a drain line for the cleaning liquid flowing over through the U-shaped needle having.

7. Device for transferring liquid samples according to

10981 1 /139310981 1/1393

Claim 1, characterized in that the drying vessels contain two chambers, one leg of the U-shaped in each The needle is immersed and the first of the two chambers has a supply line for hot gas, the second an outlet for the oas flowing over through the U-shaped needle.

8. Device for transferring liquid samples according to claim 5, characterized by a level detector firmly connected to the small, the simple needle-bearing plate, which cooperates with uer means for vertical displacement of the central plate and the downward movement of the plate when it breaks the free liquid surface Detected dispensing container, whereby the amount of liquid transferred can be predetermined by the distance between the detector and the small plate.

109 811/13 9 3109 811/13 9 3

LeerseiteBlank page