DE2114179A1

DE2114179A1 - Centrifugal analyzer

Info

Publication number: DE2114179A1
Application number: DE19712114179
Authority: DE
Inventors: Lilly Malcom Douglas; Peter Dunnill; Molloy James Oscar
Original assignee: MSE Holdings Ltd
Current assignee: MSE Holdings Ltd
Priority date: 1970-03-25
Filing date: 1971-03-24
Publication date: 1971-10-14
Also published as: GB1340497A; US3771878A; FR2085114A5

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREiSLERDR.-ING. BY KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREiSLER

DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCHDIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH

Dipl.-Ing. SeIting KÖLN!, DElCHMANNHAUS Dipl.-Ing. SeIting COLOGNE !, DElCHMANNHAUS

23. 5· I97I Sg/cg23.5 · I97I Sg / cg

M.S.E. HOLDINGS LIMITED,M.S.E. HOLDINGS LIMITED,

Manor Royal, Crawley, Sussex, England.Manor Royal, Crawley, Sussex, England.

Zentrifugalanalysator.Centrifugal analyzer.

Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Zentrifugalanalysator zur Durchführung photometrischer Messungen, mit mehreren für bestimmte Strahlungen durchlässige Wandteile besitzenden Küvetten.The invention relates to a rotor for a centrifugal analyzer for carrying out photometric measurements, with several wall parts that are permeable to certain radiation owning cuvettes.

Derartige photometrische Zentrifugalanalysatoren besitzen mehrere Analysierkammern, genannt Küvetten, deren Wandteile für eine bestimmte Strahlung durchlässig sind, so daß während des Betriebes der Zentrifuge Strahlung durch die in den Küvetten befindlichen Proben geschickt werden kann.Such photometric centrifugal analyzers have several analysis chambers, called cuvettes, the wall parts of which are transparent for a certain radiation, so that during operation of the centrifuge radiation through the in Samples located in the cuvettes can be sent.

Bei solchen Analysiergeräten werden die Küvetten alle in der gleichen Axialhöhe mit Flüssigkeit beladen. Diese Beladung erfolgt von konzentrischen Gruppen Flüssigkeit enthaltender Hohlräume aus, die in einer manuell zu Beginn der Analyse auf die Mitte des Rotors aufse.tzbaren Scheibe enthalten sind. Eine derartige Scheibe wird insbesondereIn such analyzers, the cuvettes are all loaded with liquid at the same axial height. This loading is made up of concentric groups of liquid-containing cavities, which in a manual manner at the beginning the analysis on the center of the rotor attachable disc are included. Such a disc is in particular

10 9 8 A 2/0 1 9210 9 8 A 2/0 1 92

21U17921U179

■ benötigt» wenn die Küvetten mit unterschiedlichen Proben beladen werden sollen, die gleichzeitig analysiert werden. Um jedoch eine weitere Analyse beginnen zu können, muß der Rotor natürlich angehalten und gewaschen werden und die Scheibe muß manuell entleert werden.■ required »if the cuvettes with different samples are to be loaded, which are analyzed at the same time. However, in order to begin further analysis, one must the rotor must of course be stopped and washed and the disc must be emptied manually.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor für .einen derartigen Analysator zu schaffen, bei dem die Küvetten einzeln mit unterschiedlichen Einzelproben beladen werden können, wie Reagenzien, Proben und Waschflüssigkeiten, und bei dem diese Beladung während einer ununterbrochenen Rotation des Rotors erfolgen kann und auch eine Entleerung ohne'Stillsetzung des Rotors möglich ist. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß ein zentraler Zuführungsbereich zur -Zuführung von Flüssigkeit zum Rotor in verschiedenen axialen Höhen vorgesehen ist, so daß jede der Küvetten ihren Einlaß'auf einem Axialniveau hat, das sich von dem Axialniveau des Einlasses mindestens einer der anderen Küvetten und der Auslässe dieser Küvetten unterscheidet.The object of the present invention is to provide a rotor for. To create such an analyzer in which the Cuvettes can be loaded individually with different individual samples, such as reagents, samples and washing liquids, and in which this loading can take place during an uninterrupted rotation of the rotor and also one Emptying is possible without stopping the rotor. These The object is achieved according to the present invention in that a central feed area for feeding of liquid to the rotor is provided at different axial heights, so that each of the cuvettes has its inlet has an axial level that differs from the axial level of the Inlet of at least one of the other cuvettes and the outlets of these cuvettes.

Bei.einer besonderen Ausführungsform der-vorliegenden Erfindung haben die Küvetten Einlasse in den jeweiligen Höhen. Vorzugsweise besteht der Rotor aus zwei oder mehr übereinanderges.chichteten Rotorteilen, von denen jeder eine Küvette enthält»Im allgemeinen Fall enthält der Rotor mindestens zwei Gruppen von Küvetten, die jeweils aus einem der verschiedenen Axialniveaus gespeist werden. Es ist verständlich, daß dabei jede "Gruppe" aus einer oder mehreren Küvetten bestehen kann» Wenn eine "Gruppe" mehr als eine Küvette besitzt, kanu durch dynamische Strömungsverteilung FlüssigkeitIn a particular embodiment of the present invention the cuvettes have inlets at the respective heights. The rotor preferably consists of two or more stacked one on top of the other Rotor parts, each of which contains a cuvette »In the general case, the rotor contains at least two groups of cuvettes, each from one of the different Axial levels are fed. It is understandable that each "group" consists of one or more cuvettes can »If a" group "has more than one cuvette, canoe through dynamic flow distribution liquid

J5Ö zwischen den Küvetten verteilt werden. Mit dynamischer Strömungsverteilung ist die im wesentlichen gleichmäßige Verteilung "von Flüssigkeit auf mehrere Küvetten geme.lnt,J5Ö can be distributed between the cuvettes. With dynamic The flow distribution is essentially uniform Distribution "of liquid to several cuvettes mixed,

T09842/0192T09842 / 0192

die erreicht wird, indem man einen Einzelstrom von Flüssigkeit auf einem im wesentlichen festgelegten Weg mit einer Radialkomponente von dem Zentralbereich des Rotors nach außen leitet. Er gelangt somit zu den radial nach innen geöffenten Küvetteneinlässen. Zusätzlich oder alternativ zu dieser Zuführungsart kann eine rotierende Strömung zu den Einlassen geführt werden, möglicherweise unter Verwendung einer rotierenden Flächendichtung_t Die Küvetten der mindestens zwei Gruppen haben vorzugsweise in axialer Pichtung im wesentlichen gleiche Ausdehnung. Es können natürlich mehr als zwei Gruppen vorgesehen sein, bei denen die Einlasse auf entsprechenden Axialniveaus liegen.which is achieved by directing a single stream of liquid in a substantially fixed path with a radial component outwardly from the central region of the rotor. It thus reaches the cuvette inlets, which are open radially inwards. Additionally or alternatively to this mode of delivery, a rotating flow can be led to the inlets, possibly using a rotating face seal _t The cuvettes of said at least two groups preferably have in the axial Pichtung substantially coextensive. Of course, more than two groups can be provided in which the inlets are at corresponding axial levels.

Bei einer bestimmten Rotorkonstruktion für einen chemischen Analysator enthält der Rotor mehrere Rotorteile in axialer Folge, von denen jedes mindestens eine Küvettengruppe bildet. Die Küvette oder die Küvetten jeder Gruppe sind gegenüber denjenigen jeder anderen Gruppe winkelförmig gestaffelt und die Rotorteile sind so geöffent, daß Strahlung durch die Küvet-ten über alle Rotorteile hinweg gelangen kann. Einer oder mehrere der Rotorteile können einstückig mit anderen Rotorteilen ausgeführt sein. Ferner können ein oder mehrere Einlaßrohre für. Flüssigkeit ein oder mehrere Auslässe in Höhe eines ersten Axialniveaus des Zuführungsbereiches besitzen und ein oder mehrere zweite Rohre können sich auf einem zweiten Axialniveau öffnen. Dabei sind die Rohre stationär, so daß ζ«Β. unterschiedliehe Reaktionen gleichzeitig in den jeweiligen Gruppen ausgeführt werden können. Die Gruppen können danach zur Durchführung weiterer Reaktionen entleert werden, ohne daß der Rotor zum Stillstand gebracht werden müßte. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren «h bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert. .With a certain rotor design for a chemical one Analyzer, the rotor contains several rotor parts in axial sequence, each of which forms at least one cuvette group. The cuvette or cuvettes in each group are angularly staggered with respect to those in each other group and the rotor parts are open in such a way that radiation through the cells passes over all rotor parts can. One or more of the rotor parts can be in one piece be designed with other rotor parts. Furthermore, one or more inlet pipes for. Liquid one or more Outlets at a first axial level of the feed area and one or more second tubes can open at a second axial level. Are there the pipes are stationary so that ζ «Β. different reactions can be carried out simultaneously in the respective groups. The groups can then carry out further reactions can be emptied without the rotor having to be brought to a standstill. For better understanding the invention is hereinafter referred to to the figures «h preferred embodiment in more detail explained. .

109842/0192109842/0192

2 ίΗΊ 792 ίΗΊ 79

Fig. 1 zeigt schematisch, teilweise geschnitten, einen photometrischen Zentrifugalanalysator,Fig. 1 shows schematically, partially in section, a centrifugal photometric analyzer,

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Rotors des Analysators nach Fig. 1,Fig. 2 shows a perspective view of a part of the rotor of the analyzer according to FIG. 1,

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Rotors des Analysators nach Fig. 1,Fig. 3 shows a cross section of the rotor of the analyzer according to Fig. 1,

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, einer alternativen Ausführungsform eines Rotorteiles für einen chemischen Analysator,Fig. 4 shows a perspective view, partly in section, an alternative embodiment of a rotor part for a chemical analyzer,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt des Teiles nach Fig. 4 entlang der Linie A-A, wobei die zugehörigen Verschlußscheiben und die festen Zuführungsrohre erkennbar sind,FIG. 5 shows a section of the part according to FIG. 4 along the line A-A, whereby the associated locking disks and the fixed feed pipes can be seen,

Fig. 6 zeigt einen Durehmesserschnitt durch eine abgewandelte Form des Rotorteiles nach Fig. 4,Fig. 6 shows a diameter section through a modified one Shape of the rotor part according to Fig. 4,

Pig· 7 zeigt eine Draufsicht auf,eine weitere Ausführungsform eines Analysatorrotors, Pig 7 shows a plan view of another embodiment of an analyzer rotor,

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 7, undFig. 8 shows a cross section along the line AA according to Fig. 7, and

Fig* 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Rotors im Axialschnitt. .Fig * 9 shows a further embodiment of a rotor in Axial section. .

Die dargestellten.Ausführungsformen stellen sämtlich Teile ,; .· -■'■ eines chemischen Zentrifugalanalysators zur Durchführung photometrischer Messungen .dar,,, bei dem der Rotor mehrere Küvetten oder Kammern.besitzt_? in die die Proben, Reagenzien oder, andere Flüssigkeiten durch ZentrifugalwirkungThe illustrated embodiments represent all parts,; . · - ■ '■ a chemical centrifugal analyzer for performing photometric measurements .dar ,, in which the rotor has several cuvettes or chambers _? into which the samples, reagents or other liquids by centrifugal action

10984J/Ö19210984J / Ö192

eingeführt werden. Die Küvetten besitzen transparente axiale Stirnseiten, so daß die Küvetteninhalte z.B. zur Durchführung von Absorptionsmessungen, einer Strahlungseinwirkung ausgesetzt werden können. to be introduced. The cuvettes have transparent axial end faces, so that the cuvette contents can e.g. Carrying out absorption measurements, exposure to radiation.

Pig. 1 zeigt schematisch eine Ansicht eines solchen Analysators. In einem temperaturgeregelten Gehäuse 2 ist ein Rotor 1 untergebracht und mit einem Antriebsmotor 3 gekuppelt. Der Rotor 1 besitzt ein kreisförmiges Aluminium-' M gehäuse 4 mit einem ringförmigen Deckel 5. Gehäuse 4 und Deckel 5 enthalten Öffnungen 6 zum Durchtritt von Lieht, das von einer Lichtquelle 7 ausgesandt wird, durch den Rotor zu einem Photovervielfacher 8, der an einen Digitalrechner 9 angeschlossen ist. Das Gehäuse 4 enthält eine Anzahl von Scheiben, die mehrere - im vorliegenden Fall zwei - Küvet~ ten IO bilden. Diese Küvetten stellen die Probenbehälter mit den axialen Stirnwänden dar. Die Stirnwände sind so ausgerichtet, daß sich die Öffnungen 6 jeweils paarweise gegenüberliegen.Pig. 1 schematically shows a view of such an analyzer. A rotor 1 is accommodated in a temperature-controlled housing 2 and is coupled to a drive motor 3. The rotor 1 has a circular aluminum ' M housing 4 with an annular cover 5. Housing 4 and cover 5 contain openings 6 for the passage of Lieht, which is emitted by a light source 7, through the rotor to a photomultiplier 8, which is connected to a Digital computer 9 is connected. The housing 4 contains a number of disks which form several - in the present case two - cuvettes IO. These cuvettes represent the sample container with the axial end walls. The end walls are aligned so that the openings 6 are opposite each other in pairs.

An der Unterseite des Gehäuses 4 sind entsprechend den jeweiligen Küvetten in ringförmiger Anordnung Magneten (| 11 angebracht. Diese Magneten werden von einem Detektor 12 erkannt. Der Detektor 12 liefert dem Rechner eine Impulsreihe, die die Zeitpunkte definiert, zu welchen das Ausgangssignal des Photovervielfachers dem Licht entspricht, das durch eine Küvette hindurchgegangen ist. Zur Erkennung eines zusätzlichen Magneten 13, der unter einem Winkel von den übrigen Magneten 11 abgesetzt ist, ist ein Detektor vorgesehen, der an den Rechner einen Impuls liefert, um eine bestimmte vorher festgelegte Winkelposition des Rotors zu markieren -On the underside of the housing 4 are corresponding to respective cuvettes in a ring-shaped arrangement magnets (| 11 attached. These magnets are recognized by a detector 12. The detector 12 supplies the computer with a series of pulses which defines the times at which the output signal of the photomultiplier corresponds to the light, that has passed through a cuvette. For detection an additional magnet 13, which is offset from the other magnets 11 at an angle, is a detector provided, which supplies a pulse to the computer in order to a certain predetermined angular position of the rotor to mark -

£ΐ von der an der Rechner bestimmen kann, welche der Küvetten zu jedem Zeitpunkt erkannt worden ist.£ ΐ of which the computer can determine which of the cuvettes has been recognized at any point in time.

109842/0192109842/0192

21H17921H179

Zum Rotor 1 gehört eine Gruppe von Zuführungsrohren 15· Diese Rohre werden von einer Platte 15a getragen, welche gegen Rotation festgehalten, jedoch durch Federn gegen ein Dichtlager 16 gedrückt ist. Aus Gründen der Einfachheit sind zwei Rohre 15, eines für jede Küvette, dargestellt, in der Praxis wenden jedoch für jede Küvette mehrere Zuführungsrohre vorgesehen, da für jede in die Küvette einzuführende Komponente ein Zuführungsrohr vorhanden sein sollte. An die Platte 15a ist ferner eine Vakuumleitung 18 angeschlossen.A group of feed pipes 15 belongs to the rotor 1 These tubes are supported by a plate 15a, which held against rotation, but is pressed against a sealing bearing 16 by springs. For the sake of simplicity two tubes 15, one for each cuvette, are shown, in practice, however, several feed tubes are provided for each cuvette, since for each into the Cuvette component to be introduced should have a feed tube. On the plate 15a is also a Vacuum line 18 connected.

Die Küvettenauslässe sind mit ringförmigen Kanälen 19 im Gehäuse 49 und Edelstahlrohren 20 versehen, die formschlüssig in Durchlaßöffnungen der Kanäle eingesetzt sind, Die Edelstahlrohre führen in eine ringförmige Sammelleitung 15-21.The cuvette outlets are provided with annular channels 19 in the Housing 49 and stainless steel tubes 20 provided, the form-fitting are inserted into the passage openings of the channels, the stainless steel pipes lead into an annular collecting line 15-21.

Die Zuführungsrohre 15 werden mit genau bemessenen Mengen von Substanzen, z.B. Reagenzien, Proben und Wasser, von einem Rotationsventil 22 beliefert. Das Rotationsventil ist an die Rohre 23 angeschlossen. Die Substanzen fließen normalerweise zur Rezirkulation durch das Ventil über das Auslaßrohr 24. Ein Rotationsteil 25 des Ventiles enthält Meßdurchlässe 26, die von dem Durchfluß von den Rohren zu den Rohren 24 gefüllt gehalten werden. Wenn der Teil 25 durch die Antriebswelle 27 um einen Winkel weitergedreht wird, werden die Meßdurchlässe an die Zuführungsrohre 15 angesetzt, und ihre genau bemessener Inhalt wird durch von den Rohren 28 zugeführte Druckluft in die Zuführungsrohre 15 eingeführt. Die Druckluft kann auch dem - Zentraltiereich des Rotors zugeführt werden, um die Ent-■"'-■ leerung öt£r Küvette zu ermöglichen. Dies kann durch das Rohr 18 oder ein anderes derartiges Rohr bewerkstelligt werden.The supply pipes 15 are supplied with precisely measured amounts of substances, e.g. reagents, samples and water a rotary valve 22 is supplied. The rotary valve is connected to the pipes 23. The substances flow normally for recirculation through the valve via outlet pipe 24. Includes a rotating portion 25 of the valve Metering passages 26 which are kept filled by the flow from the tubes to the tubes 24. If the part 25 rotated further by the drive shaft 27 by an angle the metering passages are attached to the supply pipes 15 and their precisely measured contents by compressed air supplied from the pipes 28 into the supply pipes 15 introduced. The compressed air can also be fed to the central area of the rotor in order to to enable emptying of the cuvette. This can be done through the Pipe 18 or other such pipe can be accomplished.

109842/0192109842/0192

211.4178211.4178

— τ — - τ -

Der Rotor enthält bei der dargestellten Ausführungsform fünf Seheiben 29, 30, 31, 32 und 33. Die unteren vier dieser Scheiben sind in Fig. 2 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die fünf Scheiben sind in dem in Fig.3 gezeigten Rotorquerschnitt erkennbar. Die Scheiben 29* 31 und 33 sind transparent. Die Scheiben 29 und 31 haben kreisförmige Mittelöffnungen 34, die einen zentralen Zuführungsbereich bilden, in den die Zuführungsrohre 15 hineinreichen. Die Scheibe 31 teilt den Zuführungsbereich in zwei axial gegeneinander versetzte Zuführungsniveaus 35 und 36. Eine Gruppe der Zuführungsrohre 15 endet auf einem dieser Niveaus und die andere auf dem anderen Niveau.In the embodiment shown, the rotor contains five washers 29, 30, 31, 32 and 33. The lower four these disks are shown in Fig. 2 in a perspective view. The five discs are in the one in Fig.3 shown rotor cross-section recognizable. The discs 29 * 31 and 33 are transparent. The discs 29 and 31 have circular central openings 34 defining a central feed area form into which the supply pipes 15 extend. The disc 31 divides the feed area into two feed levels 35 and 36 axially offset from one another. A group of feed pipes 15 ends on one of these levels and the other on the other level.

Die Scheiben 30 und 32 sind identisch. Sie sind durchsichtig und haben jeweils eine kreisförmige öffnung 37, die exzentrisch ausgebildet ist. An dem der Rotorachse am entferntesten gelegenen Punkt der Öffnung 37 ist der Öffnungsrand mit einem Schlitz 38 versehen, der den Einlaß zu einer Küvette 10 bildet.The disks 30 and 32 are identical. They are transparent and each have a circular opening 37, which is formed eccentrically. At the point of the opening 37 furthest away from the rotor axis, the opening edge is provided with a slot 38 which the inlet to a Cell 10 forms.

Die von einem Zuführungsrohr 15 auf dem Nive-au der öffnung 37 mit.einer nach außen gerichteten Komponente ausströmende Flüssigkeit berührt so die Wand der öffnung 37 und wird während der Rotation des Rotors gezwungen, entlang dieser Wand zum Schlitz 38 zu fließen, um in die eingeschlossene Küvette zu gelangen. Die Scheibe 31 verhindert, daß Flüssigkeit zu der Küvette auf dem anderen Niveau hinüberdringt. The from a supply pipe 15 on the level-au of the opening 37 liquid flowing out with an outwardly directed component thus touches the wall of the opening 37 and becomes forced during the rotation of the rotor to flow along this wall to the slot 38 in order to enter the enclosed To get to the cuvette. The disc 31 prevents liquid to the cuvette on the other level.

In einer Hauptfläche der Scheibe 30 oder 32 ist ein Küvettenauslaß in Form e ines Schlitzes 39 vorgesehen. Dieser Schlitz wirkt als Siphon.In a major surface of the disk 30 or 32 is a cuvette outlet provided in the form of a slot 39. This slot acts as a siphon.

109842/0192109842/0192

Jede der Scheiben 30 und 32 hat ferner eine Öffnung 40, die der Öffnung 10 auf demselben Radius diametral gegen-' überliegt. Die einander diametral gegenüberliegenden öffnungen 41 sind um einen Winkel gegenüber der öffnung 40 und Küvette 10 versetzt, so daß unabhängig von den Küvetteninhalten Licht durch den Rotor hindurchdringen kann, um z.B. eine Messung der Transmissionseigenschaften des Rotors selbst vornehmen zu können.Each of the disks 30 and 32 also has an opening 40, that of the opening 10 on the same radius diametrically opposite- ' overrides. The diametrically opposite openings 41 are at an angle with respect to the opening 40 and cuvette 10 offset, so that regardless of the cuvette contents Light can penetrate through the rotor, e.g. to measure the transmission properties of the To be able to make the rotor yourself.

Die Scheiben 30 und 32 sind gegeneinander um 18O versetzt, so daß die Küvetten 10 in dem zusammengesetzten Rotor einander gegenüberliegen, während jede Küvette in einem optischen Strahlengang durch die öffnung 40 in der jeweils_anderen, der Scheiben 30 und 32 liegt.The disks 30 and 32 are offset from one another by 180, so that the cuvettes 10 in the assembled rotor lie opposite one another, while each cuvette in an optical beam path through the opening 40 in the respective other, of disks 30 and 32 lies.

Mehrere Scheiben von der Art der Scheiben 30 und 32 können auf diese Weise unter Zwischenlegung von Scheiben 31 aufeinandergeschichtet werden. Wenn von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht werden soll, hat jede der Scheiben 30, 32 eine entsprechende Anzahl anderer öffnungen 42 (gestrichelt gezeichnet), die in ihrer Funktion den öffnungen 40 entsprechen. ■ . .Several disks of the type of disks 30 and 32 can be used stacked in this way with the interposition of disks 31 will. If this option is to be used, each of the disks 30, 32 a corresponding number of other openings 42 (shown in dashed lines), which correspond to the openings 40 in terms of their function. ■. .

Da jedem axialen Zuführungsniveau eine Anzahl von Zuführungsrohren 15 zugeordnet ist, kann jedes dieser Rohre eine unterschiedliche Funktion wahrnehmen und sowohl gleichzeitig mit den anderen als auch unabhängig von diesen benutzt werden. So kann ein Rohr dazu verwendet werden,' eine Probe oder eine oder mehrere andere Reagenzien auf einem axialen Zuführungsniveau in eine Küvette einzuführen. Wei-• · terhin können die der anderen Küvette zugeordneten Rohre dazu benutzt werden, gleichzeitig mit den Reaktionen in der einen Küvette und unabhängig von diesen Reaktionen inSince each axial feed level a number of feed tubes 15 is assigned, each of these tubes can perform a different function and both at the same time can be used with the others as well as independently of them. So a pipe can be used to 'a Sample or one or more other reagents on one introduce axial feed level into a cuvette. White • · The tubes assigned to the other cuvette can then be used can be used simultaneously with the reactions in the one cuvette and regardless of these reactions in

10 9 8 4 2/019210 9 8 4 2/0192

21 H17921 H179

der anderen Küvette ablaufen zu lassen. Ferner können die Zuführungsrohre zum Waschen der Küvetten nach Abschluß der Reaktionen verwandt werden. All diese Punktionen können ausgeführt werden, ohne die Rotation zu unterbrechen.the other cuvette to drain. Furthermore, the supply pipes for washing the cuvettes can be used after completion of the reactions are used. All of these punctures can be performed without interrupting the rotation.

Ohne Unterbrechung können auch noch weitere Punktionen ausgeführt werden. Zum Beispiel kann die Küvette durch den Siphon 39 entleert werden. Die Entleerung wird eingeleitet, indem die Waschflüssigkeit und/oder positiver ' % Druck in die Rotormitte eingeleitet wird. S.ie wird durch die Siphonwirkung in den Siphons 39 vervollständigt. (Bei einer alternativ anzuwendenden Ausführungsform kann am Rand des Rotors, eine Saugkraft aufgebracht werden). Zusätzlich kann eine Mischung bewirkt werden, indem in der Rotormitte über das Rohr l8 eine Saugwirkung ausgeübt wird, durch die Gasblasen durch die Küvetten getrieben werden. (Alternativ kann Gasdruck am Rotorrand aufgebracht werden). ■ .Further punctures can also be carried out without interruption. For example, the cuvette can be emptied through the siphon 39. The emptying is initiated by the washing liquid and / or positive '% pressure is introduced into the rotor center. It is completed by the siphon effect in the siphons 39. (In an alternative embodiment, a suction force can be applied to the edge of the rotor). In addition, a mixture can be brought about by exerting a suction effect in the center of the rotor via the tube 18, by means of which gas bubbles are driven through the cuvettes. (Alternatively, gas pressure can be applied to the edge of the rotor). ■.

Der beschriebene Rotor erlaubt die gleichzeitige Durchführung verschiedener Reaktionen, aber auch die Durch- a führung aufeinander folgender Reaktionen in den Küvetten ohne Stillsetzung des Rotors.The rotor described allows the simultaneous performance of different reactions, but also the throughput a guide successive reactions in the cells without stopping the rotor.

Fig. 4 zeigt eine alternative Form der Kreisscheibe JO oder 32 für den Rotor eines photometrischen Analysators. Der Rotor ist in diesem Falle durch Einklemmen der Scheibe zwischen zwei transparente Ringscheiben 29 und 3I aufgebaut, wie es im Querschnitt der Fig. 5 dargestellt ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, um den Rotor an einen Motorantrieb anzukuppeln, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Flg. 1 bis 3· -Fig. 4 shows an alternative form of the circular disk JO or 32 for the rotor of a photometric analyzer. In this case, the rotor is constructed by clamping the disk between two transparent annular disks 29 and 3I, as shown in the cross section of FIG. Means are also provided to couple the rotor to a motor drive, as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3· -

10 9842/019210 9842/0192

Die Scheibe nach Pig. 4 enthält acht Küvetten. Eine erste Gruppe besteht aus vier Küvetten 43 und eine zweite Gruppe aus vier Küvetten 44. Die axialen Begrenzungen dieser Küvetten sind durch die Scheiben 29 und 31 gebildet.Pig's disc. 4 contains eight cuvettes. A first Group consists of four cuvettes 43 and a second group from four cuvettes 44. The axial limits of these Cuvettes are formed by disks 29 and 31.

Die radialen Innenseiten»der Küvetten stehen mit der Zentralöffnung der Scheibe über Leitungen 45 in Verbindung. Diese Leitungen 45 verengen sich in Richtung auf die Küvetten. Die Leitungen bilden zwei axial gegeneinander versetzte Gruppen, die mit jeweils einer von zwei Küvettengruppen verbunden sind und durch eine Scheidewand 46 getrennt sind. .The radial inner sides »of the cuvettes are aligned with the central opening the disc via lines 45 in connection. These lines 45 narrow in the direction of the cuvettes. The lines form two axially offset groups, each with one of two cuvette groups are connected and separated by a partition 46. .

Die radialen Außenseiten der Küvetten stehen über Kapillare oder Siphons 39. mit dem Scheibenrand in Verbindung. Die Siphons 39 haben die Form einer reversierenden Schleife ^Zi wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, und bestimmen das Maximalvolumenj, das in den Küvetten unter Einwirkung der Zentrifugalkraft enthalten sein kann. Die gestrichelte Linie 48 zeigt an, wie hoeh der durch die angeschlossene Kapillare begrenzte Pegel in einer Küvette ungefähr steigen kann.The radial outer sides of the cuvettes are connected to the edge of the disk via capillaries or siphons 39. the Siphons 39 have the shape of a reversing loop ^ Zi as in the previous embodiment, and determine the maximum volume j that is in the cuvette under the action the centrifugal force may be included. The dashed line 48 shows how high the connected Capillary limited level in a cuvette can rise approximately.

Während des Betriebes ist der beschriebene Rotor mit mehreren Zuführungsrohren 15 (Fig. 5) verbunden, von denen einige auf einem ersten Axialniveau oberhalb der Scheidewand 46 geöffnet sind, andere jedoch erst auf einem zweiten Axialniveau unterhalb der Scheidewand. Jedes Rohr 15 ist mit seiner Öffnung radial nach außen und gegen die Küvetten gerichtet. Wenn Flüssigkeit durch eines der Rohre läuft, erscheint sie als Radialsti»öiniHig, die ta wesentlichen gleichmäßig zwischen den Küvetten der angesöhlossenen Gruppe mit einer konstan^an Rotorgeschwindigkeit, verteilt wird. Diese Wirkung ist im Rahmen der vorliegenden During operation, the rotor described is connected to a plurality of feed pipes 15 (FIG. 5), one of which some are open at a first axial level above the partition wall 46, but others only at a second Axial level below the septum. Each tube 15 is with its opening radially outward and against the cuvette directed. When liquid passes through one of the tubes it appears as a radial stiff, which is essential evenly between the cuvettes of the attached Group with a constant rotor speed, is distributed. This effect is within the scope of the present

Beschreibung als dynamische Strömungsverteilung bezeichnet. Es ist besonders bemerkenswert, daß diese Wirkung bei dieser Ausführungsform auftritt, weil die Durchlässe 45 von den Kanten 48 an ihren inneren Enden voneinander getrennt werden und die benachbarten Kantenpaare 48 zur Rotorachse gleiche Winkel einschließen, so daß der Flüssigkeitsstrom entsprechend zu den Küvetten geleitet und gleichmäßig zwischen ihnen verteilt wird.Description referred to as dynamic flow distribution. It is particularly noteworthy that this effect occurs in this embodiment because of the passages 45 from the edges 48 at their inner ends from each other are separated and the adjacent pairs of edges 48 to the rotor axis include equal angles, so that the liquid flow appropriately directed to the cuvettes and evenly distributed between them.

Wie bereits erwähnt, kann der Rotor so ausgeführt sein, daß er mehr als zwei Küvetten oder mehr als zwei Küvettengruppen enthält, die jeweils von unterschiedlichen axialen Niveaus aus zugänglich sind, so daß drei oder mehr Küvetten oder Küvettengruppen gleichzeitig und unabhängig voneinander benutzt werden können. Dies wird erreicht, indem Rotorscheiben, wie die Scheiben ^O und nach Fig. 2 oder die Scheibe nach Fig. 4, aufeinander geschichtet werden. Eine andere Entwicklung ist in Fig. 6 dargestellt. Hier handelt es sich um einen Durchmesserquerschnitt einer Rotorscheibe, die aus einem einzigen Materialstück, beispielsweise unter Verwendung einer Kernform aus mehreren Scheiben eines Materials, z.B. Aluminium, hergestellt wurde, die nach dem Gießen chemisch entfernt wurde. Diese Scheibe besitzt acht Axialniveaus, auf deren jedem ein Eingang zu einer Küvette nach Art der Fig.As already mentioned, the rotor can be designed so that it contains more than two cuvettes or more than two groups of cuvettes, each accessible from different axial levels, so that three or more cuvettes or groups of cuvettes can be used simultaneously and independently of one another. This is achieved in that rotor disks, such as the disks ^ O and according to FIG. 2 or the disk according to FIG. 4, are stacked on top of one another. Another development is shown in FIG. This is a diameter cross-section of a rotor disk, which was produced from a single piece of material, for example using a core mold made from several disks of a material, for example aluminum, which was chemically removed after casting. This disk has eight axial levels, on each of which there is an entrance to a cuvette according to the type of Fig.

2 oder zu vier Küvetten nach Art der Fig. 4 vorhanden ist. Alle Küvetten haben in axialer Richtung die gleiche Ausdehnung und jede ist um einen Winkel von den anderen versetzt. 2 or four cuvettes according to the type of FIG. 4 are present. All cuvettes have the same expansion in the axial direction and each is offset from the others by an angle.

Wegen der zusätzlichen axialen Höhe der Küvetten, die sich dann ergibt, wenn alle Küvetten die gleiche axiale Ausdehnung haben, kann jede Küvette zwei Kapillare oder Siphons -Because of the additional axial height of the cuvettes, which if all cuvettes have the same axial extension, each cuvette can have two capillaries or siphons -

109842/0192109842/0192

2 TU 1792 TU 179

jede an einer axialen Stirnseite - besitzen. Zusätzlich kann eine Belüftungskapillare vorgesehen sein, die vom Rand der Scheibe ausgeht und sich in einem Bereich der Küvette öffnet, der außerhalb desjenigen Bereiches liegt, der von den die Flüssigkeit enthaltenden Kapillaren oder Siphons gebildet wird. Solch eine Entlüftung unterstützt die Beseitigung von Blasen aus der Flüssigkeit während der Rotation und löst Lufteinschlüsse auf.each on an axial face - own. In addition, a ventilation capillary can be provided, which from The edge of the disk goes out and opens in an area of the cuvette that lies outside the area which is formed by the capillaries or siphons containing the liquid. Such a vent assists the elimination of bubbles from the liquid during rotation and dissolves air pockets.

Die Rotorscheiben der Fig. 4 und 6 können ferner aus einzelnen Schichten hergestellt sein, die mit der Scheidewand zusammen eine transparente Verbundscheibe bilden, wie beispielsweise die Scheibe ^l nach den Fig. 2 und 3· Die Scheibe von Fig. 4 kann so in geeigneter Weise durch Schichtung dreier Scheiben hergestellt sein.The rotor disks of FIGS. 4 and 6 can also be made of individual layers which, together with the partition, form a transparent composite disk, such as the disk ^ l according to Figs. 2 and 3 The disk of Fig. 4 can thus be suitably made by layering three disks.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Draufsicht und einen Schnitt nach der Linie A-A eines Rotors mit acht Küvettengruppen, der durch Schichtung von vier Scheiben 49* von denen jede gemäß Fig. 4 ausgebildet ist, hergestellt ist. Diese Scheiben sind jeweils durch transparente, kreisförmige Scheiben 50 voneinander getrennt bzw. mit diesen Scheiben zu einem Verbund zusammengesetzt. Jede Scheibe 49 enthält nicht nur ihre acht Küvetten, sondern auch andere öffnungen 40, die die Lichtwege für die Küvetten der anderen Scheiben bilden. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, kann wenigstens eine der öffnungen 40 mit einer Einzelöffnung 51 verschmelzen.7 and 8 show a plan view and a section along the line A-A of a rotor with eight cuvette groups, the by layering four disks 49 * each of which according to Fig. 4 is formed, is made. These disks are each made up of transparent, circular disks 50 separated from each other or with these disks into one Composite composite. Each disc 49 not only contains its eight cuvettes, but also other openings 40 which form the light paths for the cuvettes of the other discs. As shown in FIG. 7, at least one of the openings 40 can merge with an individual opening 51.

In den Fig. 6 und 8 sind die Zuführungsrohre 15 nicht dargestellt. Diese Rohre öffnen sich einzeln und/oder in . . Gruppen radial in Höhe des entsprechenden Axialniveaus der zugehörigen Küvette.In FIGS. 6 and 8, the feed pipes 15 are not shown. These tubes open individually and / or in. . Groups radial at the corresponding axial level the associated cuvette.

10 8842/019210 8842/0192

Pig. 9 zeigt eine weitere Form eines Rotors in einem Schnitt, der gemäß der Linie A-A in Pig. 7 geführt -ist. Dieser Rotor enthält einen äußeren scheibenförmigen Rotorbereich 52, der eine Reihe von Küvetten 10 bildet. Im vorliegenden Fall sind es vier Gruppen zu jeweils vier Küvetten, die sich am inneren Rand des Bereiches öffnen. Ein innerer Rotorbereich 55 bildet vier verschiedene Einlasse auf unterschiedlichen Axialniveaus zu den jeweiligen Küvettengruppen. Auf jedem Axialniveau sind vier Einlaßkanäle 54, die sich radial zu den Küvetten hin erweitern. Sie besitzen im wesentlichen die in Fig. 4 dargestellte Form. Ferner erweitert sich der innere Rotorbereich selbst zum äußeren Rotorbereich hin, d.h. die zu den jeweiligen Gruppen führenden Kanäle konvergieren, wie man in der Axialebene sieht. Dementsprechend sind die KUvetten axial koextensiv, doch ihre axiale Ausdehnung ist geringer als die kombinierte Axialausdehnung der Axialniveaus für die Zuführung. Pig. 9 shows another form of rotor in one Section along line A-A in Pig. 7 led -is. This rotor contains an outer disk-shaped rotor area 52 which forms a row of cuvettes 10. In the present case there are four groups of each four cuvettes that open on the inner edge of the area. An inner rotor area 55 forms four different ones Inlets at different axial levels to the respective cuvette groups. At every axial level are four inlet channels 54, which extend radially to the cuvettes expand towards. They essentially have the shape shown in FIG. Furthermore, the inner rotor area itself towards the outer rotor area, i.e. the channels leading to the respective groups converge, as can be seen in the axial plane. Accordingly, the cuvettes are axially coextensive, but their axial ones Expansion is less than the combined axial expansion of the axial levels for the feed.

Wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen sind Zuführungsrolle zum Transport der Flüssigkeit zu den Küvetten in Höhe der jeweiligen Niveaus vorhanden; desgleichen Dränagesiphons.As with the previous embodiments, there are feed rolls available for transporting the liquid to the cuvettes at the level of the respective levels; likewise Drainage siphons.

Zusätzlich können die beiden Rotorbereiche einstückig ausgebildet sein oder der Rotor kann alternativ oder zusätzlieh zu der dargestellten getrennten Ausführung in einem anderen Bereich in zwei Teile unterteilbar sein.In addition, the two rotor areas can be designed in one piece or the rotor can alternatively or additionally to the illustrated separate embodiment in one other area can be divided into two parts.

109842/0192109842/0192

Claims

A_n_s_] 2_r_ü_c_h_e

(1 J rotor for a centrifugal analyzer for performing photometric measurements, with several cuvettes with wall parts permeable to certain radiation, characterized in that a central supply area (34, 35, 36) for supplying liquid to the rotor (1) at different axial heights (35 * 36} is provided so that each of the cuvettes (10) has its inlet (36) at an axial level that differs from the axial level of the inlet of at least one of the other cuvettes (10) and dfer outlets (39) of these cuvettes .

2. Rotor according to claim 1, characterized by a group (43) of several cuvettes (10) with inlet openings (45), which are all on an axial level and are shaped so that a dynamic flow distribution of the liquid from the central area to the inlets the cuvettes of this group (43) takes place.

3. Rotor according to claim 2, characterized in that each of the inlets (45) of the group (43) widens towards the central area so that inlets (45) of the group (43) are mutually adjacent. meet with their walls in a point (48). (Fig. A) * - -

4. Rotor according to one of the preceding insprOeibB, characterized in that it consists of several parts stacked on top of one another (29 to 3 ^) .

109842/0192

5. Rotor according to claim 4, characterized in that each of the parts (30, 32) has an eccentric opening (31) at the level of the associated axial level, that a second opening (10) is provided which forms the wall parts of a cuvette, and that one Opening (38 ') connects the cuvette (10) with that area of the eccentric opening (31) which is the greatest distance from the rotor axis and the cuvette (10) is equipped with an outlet channel (39).

6. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that at least two cuvettes (10) have different axial feed levels, but have the same dimensions in the axial direction.

7. Rotor according to one of claims 4 or 6, characterized in that at least one of the parts has a central opening assigned to the feed area of the rotor, that a partition (46) divides the central opening into two axially separated feed levels, that at least two openings (43, 44) with the same axial extent form the wall parts of the respective cuvettes offset from one another at an angle, so that an inlet (45) of one of the two cuvettes is connected to one of the feed levels and an inlet (45) to the other cuvette is connected to the other feed level stands and channels (39) ^a ls outlets of the cuvettes provided.

8. Rotor according to claim J, characterized in that the one part forms more than two axial levels for the supply and more than two connected cuvettes (Fig. 6 and 9).

109847/0132

9. Rotor according to claim 8, characterized in that one part is formed in one piece (Fig. 6).

10. Rotor according to claim 8, characterized in that one part consists of two areas (52, 53 "^;

11. Roto ^ hach claim 10, characterized in that the one part (53) has a greater axial height than the other part (52) and - viewed in axial section tapers towards the one part (52).

12. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the outlets as siphons (39)

.are formed.

13 ·, rotor according to one of the preceding claims, characterized in that it has a holder (4) with laterally arranged outlet lines (19 '· which with the outlets (39) and pipes (20 · which protrude from the outlet lines and over the bracket (4 'protrude, - are connected.

14. Rotor according to one of the preceding claims, characterized by feed pipes (15) which open with an outwardly directed radial component at the level of the various axial levels.

1 098 4.//0 1 9 2

Le e rs e i teBlank page