DE2200730A1

DE2200730A1 - Vielfachverteiler fuer eine Fluessigkeit

Info

Publication number: DE2200730A1
Application number: DE19722200730
Authority: DE
Inventors: Jean Guigan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-01-07
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1972-07-27
Also published as: SE384271B; CA960193A; NL7200160A; DE2200730B2; GB1330994A; US3770027A; DE2200730C3; NL164133C; JPS5232272B1

Description

DM. MOLtER-BORC DIPL-PHYS. flB. MAf)ITi" DIPL-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL-INQ. FINSTERWALD DIPL-ING. GRAMKOW PATENTANWÄLTE

iKinchen, den 7. Januar 1972 We/Sv - G 2472

Jean GUXGlIi

9 rue Jean Mermoz, Paris 8, Prankreich

Vielfachverteiltr für eine Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft einen VielfachTerteiler für eine flüssige Substanz aus einem ersten Behälter, in welchem eine Vielzahl τοη zweiten Behältern gespeichert sind.

Die Erfindung hat sich zua Ziel gesetzt, einen besondere einfach aufgebauten, wenig kostspieligen und sehr schnell und sicher arbeitenden Verteiler zu schaffen.

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Weiterhin soll gemäß der Erfindung erreicht werden, daß eine simultane Verteilung von kalibrierten Jlüssigkeitsmengen in jeden der zweiten Behälter gewährleistet ist, wobei diese dosierten Mengen vorteilhafterweise sehr gering sind, wobei zugleich eine hohe Genauigkeit erhalten bleibt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Vielfachverteiler für eine Flüssigkeit in kalibrierte Mengen, welcher ein erstes sogenanntes Sammelrohr der zu verteilenden flüssigkeit aufweist und eine Vielzahl von zweiten sogenannten Arbeitsrohren, die dazu bestimmt sind, jeweils die kalibrierten Plüssigkeitsmengen aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein· Vielzahl von Kapillarrohren vorgesehen sind, die eine Einschnürung aufweisen, daß weiterhin erste Einrichtungen vorhanden sind, welche mit dem Sammelrohr zusammenwirken, um die Füllung der !öhre zu gewährleisten, ausgehend von dem Sammelrohr, durch ein erstes Ende derselben und wenigstens bis zu den Einschnürungen, daß weiterhin zweite Einrichtungen vorgesehen sind, welche gewährleisten, daß das erst· Ende der Bohre mit der freien Luft in Verbindung gebracht wird, und daß weiterhin dritte Einrichtungen vorhanden sind, welch· mit den Arbeitsrohren zusammenwirken, ίο daß die Übertragung der in den Bohren enthaltenen flüssigkeit in diese letzteren gewährleistet ist.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben! in dieser zeigtx

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Axialschnitt,

Fig» 2 die Anordnung zur Aufnahme der kalibrierten Flüssigkeit smeng en von oben,

Fig. 3 in schematischer Darstellung von oben eine Ausführungsvariante des Organs zum Zurückhalten,

Fig. 4 und 5 zwei Aueführungsvarianten eines Organs der Fig. 1,

Fig. 6 eine Ausführungsvariante der in der Fig'. 1 dargestellten Vorrichtung im Axialschnitt,

Fig. 7 in auseinandergezogener Darstellung einen Teilschnitt eines Arbeitsrohres und eines ihm zugeordneten Füllrohres, welche einem erfindungsgemäßen Vielfachverteiler gemäß einer Ausführungsveriante angehören, und

Fig. 8, 9 und 10 im Schnitt drei entsprechende Stellungen des Arbeitsrohres und des ihm zugeordneten Füllrohres, wie sie der Fig. 7 entsprechen.

Gemäß der Darstellung in der Zeichnung umfaßt der Vielfachverteiler im wesentlichen drei Teile, die dazu bestimmt sind, untereinander derart zusammenzuwirken, daß eine simultane Aufteilung kalibrierter Mengen derselben Flüssigkeit gewährleistet ist.

Der Vielfachverteiler weist folgende Teile auf: Ein erstes Speicherrohr 1 der Flüssigkeit, welches nachfolgend als Sammelrohr der Flüssigkeit bezeichnet wird, von welcher kalibrierte Mengen zu verteilen sind,

ein Organ 20 zum Zurückhalten kalibrierter Mengen der Flüssigkeit, welches die Entnahme der Flüssigkeit und ihre Ver-

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teilung in kalibrierte Mengen gewährleistet,

eine Vielzahl von Speicherrohren der kalibrierten Mengen der Flüssigkeit, welche nachfolgend als Arbeitsrohr bezeichnet werden.

In der Fig. 1 besitzt das Arbeitsrohr 1 einen konstanten Querschnitt. Das Rohr 1 ist an seinem oberen Ende geöffnet. Das Organ 20 besteht aus einem hohlen Rohr 2 mit geringem Querschnitt in bezug auf denjenigen des Sammelrohres Λ und ist an einem ersten offenen Ende, welches dazu bestimmt ist, in das Sfcoamelrohr 1 einzudringen, mit einem Bund 3 mit demselben Außendurchmeßser wie der Innendurchmesser des Sammelrohres 1 ausgestattet. Flügel 4, die entlang dem Hohr 2 angeordnet sind, sind dazu bestimmt, die Führung dieses letzteren im Inneren des Sammelrohres 1 zu gewährleisten.

Das zweite Ende des Rohres 2 mündet in eine zentrale Kammer 5> welche in der Fig. 1 eine sphärische Form aufweist, deren Außenwand auf einem Schnitt durch eine Ebene senkrecht zur Achse des Rohres 2 eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten öffnungen 6 aufweist, in welchen eine Vielzahl von Leitungen mit sehr geringem Innenquerschnitt münden. Ein Rohr 7> welches in der Verlängerung des Rohres 2 angeordnet ist, besitzt ein erstes Ende, das ebenfalls in die zentrale Kammer 5 mündet. Das zweite Ende des Rohres 7 ist bei 8 aufgeweitet.

Die Leitungen 9» welche an Öffnungen 6 der zentralen Kammer 5 enden, sind radial in bezug auf die Kammer 5 angeordnet. Diese Leitungen 9 sind aus Rohren gebildet, beispielsweise aus Kapillarrohren. Sie besitzen jeweils eine Einschnürung 10, wobei das Volumen zwischen demjenigen Ende, das in eine der öffnungen 6 mündet und dem Querschnitt mit dem geringsten Durchmesser der Einschnürung genau kalibriert ist.

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Die Abschnitte der Rohre 9 zwischen dem zweiten Enden dieser Rohre und den Einschnürungen sind nach außen gebogen, wobei die höchsten Punkte der Krügmmngen auf einem gleichen oder leicht höheren Pegel als der erweiterte Teil 8 des Rohres 7 liegen. Die zweiten Enden der Rohre 9 sind regelmäßig auf einem Umfang zu der Achse der Rohre 2 oder 7 verteilt. Diese Enden sind dazu bestimmt, jeweils in eine Vielzahl von Arbeitsrohren 30 zu münden, die untereinander durch ein ringförmiges Tragelement J^ fest verbunden sind, auf welchem sie in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, während der Abstand, der die Öffnungen von zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsrohren 30 voneinander trennt, gleich demjenigen ist, welcher die zweiten Enden von zwei-aufeinanderfolgenden Rohren 9 voneinander trennt.

Jedes der Arbeitsrohre 30 ist anfänglich durch ein Stück 17 verschlossen, dessen zentraler Teil einen leicht durchdringbaren Deckel 12 bildet.

Das Stück 17 begrenzt oberhalb von dem Deckel 12 eine Ausnehmung 18, welches eine Führung zum Positionieren eines Teils 13 gewährleistet, in, welches das zweite Ende des entsprechenden Hohres 9 eingeführt ist, das dazu bestimmt . ist, in das in Betracht gezogen® Arlbeitsrohr 30 zu münden. Dieaee Teil 13 besitzt ®in Ende mit im siesentlichen demselben Querschnitt wie dia Ausnehmung 18, und as endet in 3?orm eines Konus, dessen ©pitze zu dee su durchdringenden Deckel 12 gewandt ist. ■.

Ein Umfangsstreif®n 14- aus Kartoa oder eimern analogaa Material kanu eine Dichtung swiEChea dem Seil 13 uad federn entsprechenden Deckel 12 bilden und auf dies© ¥©ise das komische Eade des Teils 13 vom De©k©l 12 isolieren, "bevor die Vorrichtung verwendet wird. Im Zeitpunkt der Verwendung der Vorrichtung wird

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des Band entfernt, und zwar durch Zerreißen in einer Kreisbewegung, wobei ein nach außen überstehender Teil die Wegnahme zu diesem Zweck erleichtern kann.

Gemäß der Darstellung in der l'ig. 1 gewährleistet vorteilfcu?literweise eine Rille 15, welche in dem konischen Ende des Teils 13 vorgesehen ist und durch eine Rille 16 ergänzt ist, die in dem Teil des Stücks 17 angeordnet ist, welche die Ausnehmung 18 begrenzt, daß dann, wenn der Deckel 12 nicht durchbrochen ist, die Rohre 9 der freien Luft ausgesetzt sind und wenn der Deckel 12 durchbrochen ist, das Innere des entsprechenden Arbeitsrohres $0 der freien Luft ausgesetzt ist.

In dem in der S'ig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu bemerken, daß die Rohre 9 in bezug auf die Achse des Rohres 2 geneigt sind. Die Arbeitsrohre 30 haben in bezug auf eine Achse, welche durch den höchsten Punkt der Krümmung und parallel zu der Achse des Rohres 2 -verläuft, eine im wesentlichen symmetrische Neigung zu derjenigen der Rohre 9, welchen sie jeweils zugeordnet sind, und zwar zu dem Zweck, um zu gestatten, daß die Vorrichtung ordnungsgemäß arbeitet, wie es nachfolgend beschrieben wird.

Nachfolgend werden besondere Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben. Ihre Anwendungs- und Betriebsart ist folgendes

Die in die 4rbeitsrohre 30 zu verteilende Flüssigkeit wird in dem Rohr 1 aufgenommen. Die oben beschriebene Vorrichtung wird horizontal angeordnet. Das Rohr 1 ist derart auf das zentrale Rohr 2 justiert, daß eine Verbindung zwischen dem Sammelrohr 1 und der zentralen Kammer 5 besteht. Indem ein Druck in der äurch den Pfeil 11 angedeuteten Richtung auf den Booten des Rohres 1 ausgeübt wird, wobei der Bund 3 die Rolle einea Kolbens spielt, steigt die Flüssigkeit des Rohres

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in die Kammer 5·

In dem Maß, in welchem das hohle Rohr 2 in das Sammelrohr 1 eindringt und gemäß der Kapazität der Kapillarrohre 9 steigt die Flüssigkeit in die Rohre 9 hineins

entweder durch Kapillarität, da die Flüssigkeit in ausreichender Henge in der Kammer 5 vorhanden ist, steigt die Flüssigkeit ohne anderen Effekt, nur unter der Einwirkung der Kapillar kr aft, bis zum Pegel der Einschnürungen 10,

oder unter der Wirkung des Druckes, der kontinuierlich durch den Druck des Sammelrohres 1 in der Richtung des Pfeiles 11 aufrechterhalten wird, wobei man'in diesem Falle den Pegel der Flüssigkeit bis auf die Höhe der Einschnürungen 10 in den Rohren 9 oder sogar darüberhinaus ansteigen läßt. G-Ieichzeitig steigt die Flüssigkeit in dem Rohr 7 auf denselben Pegel und erreicht den aufgeweiteten 'Deil δ, der dazu bestimmt ist, das in den Rohren 9 maximal erreichte Niveau zu kontrollieren derart, daß die Flüssigkeit in keinem Falle die Höhe der Krümmung jedes Rohres 9 übersteigen kann und durch Überfließen in die Enden der Rohre 9 gelangen kann.

Indem nachfolgend das Sammelrohr 1 nach unten gezogen wird, d.h., im entgegengesetzten Sinne zu der Richtung des Pfeils 11, oder indem die Anordnung 20 nach oben gezogen wird, nimmt der Flüssigkeitspegel in den zwei obengenannten Fällen in den Leitungen 9 und/oder dem Rohr 7> der Kammer 5 und dem Rohr 2 wieder ab. Aufgrund der Kapillarkräfte auf der Höhe der Einschnürungen 10 sinkt der Flüssigkeitspegel in den Rohren 9 nur bis auf die Höhe dieser Einschnürungen. In dem zentralen oberen. Rohr 7> dann in der Kammer 5 und schließlich im zentralen unteren Rohr 2 sinkt der Flüssigkeitspegel solange, bis sämtliche Flüssigkeit, die in diesen Elementen enthalten

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ist, in das Sammelrohr 1 zurückgelaufen ist.

Sobald diese Operation ausgeführt ist, enthält somit jedes Rohr 9 zwischen seinem unteren Ende und der Einschnürung eine kalibrierte Flüssigkeitsmenge.

Die Vorrichtung wird dann um ihre Symmetrieachse in Drehung ■versetzt (Achse der Rohre 2 und 7) > und zwar entweder von Hand oder mit Hilfe einer kleinen nicht dargestellten Zentrifuge, auf welche das Ende des zentralen Rohres 2 aufgesetzt ist, wobei das Sammelrohr 1 abgenommen ist.

Die Enden der Rohre 9 sind denn jeweils in die Ärbeitsrohre 30 eingeführt, wobei jedes Stück 13 den entsprechenden Deckel 12 durchbricht.

Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft werden die jeweils in den Rohren 9 enthaltenen Flüssigkeitsmengen aus den Rohren 9 heraus und in die entsprechenden Arbeitsrohre 30 hineingefördert, wo sie sich von Fall zu Fall mit einem Lösungsmittel, mit einem Reagenz oder mit einer anderen geeigneten flüssigen oder festen Substanz mischen, die zuvor in ausreichender Menge dort angeordnet- wurde.

Jedes Arbeitsrohr empfängt somit gleichzeitig eine absolut kalibrierte Flüssiykeitsmenge. Vorteilhafterweise sind von einem Rohr zum anderen die kalibrierten Flüssigkeitsmengen identisch.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Vorrichtung ist im linken leil der Fig. 1 das Ende eines Rohres 9 dargestellt, wie es sich in das Innere des entsprechenden Arbeitsrohres 30 hinein erstreckt, wobei der Deckel 12 durchbrochen ist, so daß die Rillen 15 und 16 dann das Innere des Rohres mit dem äußeren In-Verbindung-setzen, während im rechten iCeil das

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Ende eines Rohres 9 nicht in das entsprechende Rohr 30 eingeführt ist und somit keine Verbindung mit dem Inneren dieses · Arbeitsrohres besteht. ,

In der in der Fig.1 dargestellten Ausführungsform ist das Sammelrohr 1 von bekanntem klassischem Typ. Das Organ 20 zur Entnehme und zur Aufteilung der kalibrierten Flüssigkeitsmengenkann beispielsweise verwirklicht sein, indem zwei Halbschalen übereinander angeordnet werden, wobei eine untere Halbschale 21 und eine obere Halbschale 22 vorgesehen ist, die auf ihren einander gegenüberstehenden Flächen Rillen aufweisen, welche sich jeweils ergänzen, um die inneren Teile der Leitungen 9 und der zentralen Kammer 5 zu bilden, wenn die zwei Halbschalen 21 und 22 aneinandergefügt sind derart, daß sie wenigstens entlang der Ränder dieser Rillen dicht sind. Die untere Halbschale 21-weist das untere zentrale Rohr 2 auf, welches mit dem Bund 3 und den Flügeln 4· ausgestattet ist, während die obere Halbschale 22 das obere zentrale Rohr 7 besitzt sowie den oberen aufgeweiteten Teil 8 des zentralen Rohres 7> äer vorteilhöfterweise an dem Rohr 7 angebracht ist.

Die Arbeitsrohre ^O, welche miteinander durch ein ringförmiges Tragelement 31 fest verbunden sind und dazu bestimmt sind, die dosierten Flüssigkeitsmengen aufzunehmen, können gemäß der Darstellung in der Fig.2 durch eine Reihe von Hohlräumen gebildet werden, welche in einem Kranz regelmäßig ausgebildet sind, der das obengenannte Tragelement 31 bildet. Der Kranz 31 hat eine geneigte Erzeugende. Die in dem Kranz 31 festgelegten Hohlräume sind in bezug auf die Achse des Kranzes 31 geneigt, wobei die Mitten der öffnungen der Rohre 30 regelmäßig auf einem Kreis mit einem kleineren Durchmesser verteilt sind als demjenigen, auf welchem die mittleren Teile · ihrer entsprechenden Unterseiten jeweils gleichmäßig verteilt

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sind. Die öffnungen der Hohlräume oder der Arbeitsrohre 30 sind durch ein flaches ringförmiges Teil 19 abgedichtet, welches gemäß der Darstellung in der Fig.1 auf einer Seite vorspringende Bereiche 17 aufweist, deren Abmessungen im wesentlichen gleich denjenigen sind, welche die öffnungen der Arbeitsrohre aufweisen derart, daß sie abgedichtet werden. Dieses flache Teil 19 weist auf der anderen Seite hohle Bereiche auf, welche jeweils an der Stelle der zentralen Teile der erhabenen Abschnitte angeordnet sind. Diese hohlen Bereiche bilden die Ausnehmungen 18, welche die Zentrierung der zweiten Enden der Rohre 9 auf die Öffnung der Rohre 30 gestatten, wobei weiterhin auf diese Weise eine leichte Perforation der zentralen Teile mit geringer Stärke der erhabenen Bereiche gewährleistet wird, welche die obengenannten Deckel 12 darstellen.

In den Bereichen des Teils 19, welche die Ausnehmungen 18 begrenzen, sind die obengenannten Rillen 16 eingearbeitet, die dazu bestimmt sind, mit den Rillen 15 zusammenzuwirken, die in der Fig.1 dargestellt sind, um die Rohre 30 mit der freien Luft zu verbinden, wenn die Enden der Leitungen 9 in diese Rohre hineinragen.

In der Fig.3 ist schematisch eine Ausführungsvariante des Organs 20 zur Entnahme und Verteilung gemäß Fig„1 dargestellt. In der Fig.3 münden die KapillanDhre 9 in die zentrale Kammer 5, anstatt radial angeordnet zu sein, wie es unter Bezugnahme auf die Fig.1 beschrieben wurde, sind sie jedoch spiralenförmig derart gebogen, daß sie für denselben Raumbedarf eine größere Kapazität aufweisen oder bei gleichen Kapazitäten einen reduzierten Raumbedarf erfordern. In dieser Fig.3 sind die Rohre 9 nur schematisch durch strichpunktierte Linien dargestellt, welche mit dem Bezugszeichen der Kapillarrohre versehen sind. Diese Form und diese Anordnung der Bohre 9 ermöglichen es auch, die Zentrifugalkraft dazu zu verwenden, die

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aufzuteilenden Flüssigkeitssäulen, welche in die obengenannten Arbeitsrohre JO verteilt werden sollen, unter Ausnutzung der Trägheitskraft beim Anlaufen zu verteilen.

In einer in der Fig.4'dargestellten Ausführungsvariante kann die Flüssigkeit aus dem Sammelrohr 1 herausgeschleudert werden, indem dieses Rohr 1 nicht in der Richtung des Pfeils 11 der Fig.1 gedrückt wird, sondern indem es auf das mittlere untere Rohr 2 aufgeschraubt wird, wobei diese Ausführungsvariante keinerlei Änderung des Arbeitsprinzips bedingt, wie es unter Bezugnahme auf die Fig.1 beschrieben wurde.

In der Fig.4 weist das untere zentrale Rohr 2 außen ein Gewinde 24 auf, während das Sammelrohr 1 ein Innengewinde 25 besitzt, wobei-der Außendurchmesser des gesamten mittleren Rohres 2 im wesentlichen gleich demjenigen des Sammelrohres ist. Das Samuelrohr schraubt sich auf das mittlere Rohr 2 auf, das die Rolle des Tauchkolbens spielt. Die Flüssigkeit wird dann in dem Haß unter Druck gesetzt, wie das Rohr 1 in das Rohr 2 eintritt, wobei der Innenquerschnitt durch denjenigen des Rohres 1 vermindert wird.

Gemäß der Darstellung in der Fig.4 weist das zentrale Rohr 2 an seinem unteren Teil ein Filter 26 auf. Es ist offensichtlich, daß auch der untere Teil des Rohres 2 gemäß der in der Fig.1- dargestellten Ausführungsform mit einem solchen Filter ausgestattet sein kann. In umgekehrter Weise kann auch das Rohr 2 in der Ausführungsform gemäß Fig.4 nicht mit einem Filter ausgestattet sein.

In der oben beschriebenen Arbeitsweise erfolgt das Füllen der Rohre 9 und das Kalibrieren der schließlich in die entsprechenden Arbeitsrohre 50 zu übertragenden Flüssigkeitsmengen in zwei

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Stufen, wobei zunächst das Sammelrolir 1 unter Druck gesetzt wird, währenddessen das zentrale Eohr 2 immer weiter in das Rohr 1 eindringt, und wobei dann das zentrale Eohr 2 aus dem Sammelrohr 1 zurückgezogen wird.

Die Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsvariante des Sammelrohres 1 dar, die eine vereinfachte Betriebsweise ermöglicht. In der Fig.5 weist das Sammelrohr 1 einen unteren zylindrischen (Ceil 41 und einen oberen kegel stumpf förmi gen Teil 42 auf, der dann einen zylindrischen Querschnitt mit größerem Durchmesser als der untere Teil 41 besitzt. Die Öffnung 45 dieses Eohres hat denselben Durchmesser wie der untere Teil 41. In dem oberen Teil 42 ist das Eohr mit Flügeln 44 ausgestattet, welche sich derart erstrecken, daß sie annähernd mit den Eändern der öffnung 43 und der Wand des Teils 41 fluchten. Der untere Teil 41 ist um einen Abschnitt 45 verlängert, der den Boden des Eohres bildet. Dieser Abschnitt 45 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Teil 41.

Das Organ zur Entnahme und Verteilung ist zu dem in der Fig.1 dargestellten analog. Das zentrale untere Eohr 2 besitzt einen konstanten Querschnitt, wobei das Ende dieses zentralen Eohres dazu bestimmt ist, in das Sammelrohr 1 einzudringen und mit einem Bund wie 3 ausgestattet ist, der einen Kolben bildet, dessen Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem der Öffnung 43 oder des unteren Teils 41 des Sammelrohres ist.

Das untere zentrale Eohr 2 kann gemäß der Darstellung in der Fig.1 mit Führungsflügeln wie 4 ausgestattet sein oder kann in umgekehrter Weise solche Flügel nicht aufweisen.

Wenn der Kolben des unteren zentralen Eohres 2 in das untere Sammelrohr 1 eingeführt wird, steigt der Flüssigkeitspegel in dem Sammelrohr und in dem zentralen Eohr um eine Höhe, welche

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dem verdrängten Volumen proportional ist. Sobald der Bund, welcher den Kolben bildet, das Teil 41 mit geringerem Quer- . ■ schnitt erreicht, wird das in dem Teil 45 enthaltene Flüssigkeitsvolumen von dem Inhalt in dem Teil 42 isoliert. In dem Maß, wie der Kolben in das Teil 41 eindringt, sinkt der Pegel in dem Teil 42, während unter der Einwirkung des Druckes die Flüssigkeit der Teile 41 und 45 den Pegel in dem zentralen Rohr 2 zum Steigen bringt und dann in den Kapillarrohren 9 und dem zentralen Rohr 7· In der in der Fig.5 dargestellten Ausführungsform des Sammelrohres ist die Höhe h des Teils 41 mit geringem Querschnitt derart berechnet, daß das aus dem Sammelrohr in das zentrale Rohr und die Leitungen 9 verdrängte Volumen ermöglicht, daß die Höhe der Einschnürungen 10 der Rohre 9 gerade überschritten wird. Wenn der Kolben 3 weiter in das Sammelrohr eindringt, erreicht er am Ende seines Hubes das Teil 45, welches den Boden des Sammelrohres bildet. Da die Höhe des Kolbens geringer gewählt ist als diejenige des Teils 45, bildet der Bund 3, der das Ende des zentralen Rohres 2 aus^attet, keinen Kolben mehr, was die Wirkung hat, daß die Flüssigkeitsvolumina miteinander in Verbindung gebracht werden, die in dem Teil des Rohres 1 auf beiden Seiten des Bundes 3 vorhanden sind. Der Pegel der Flüssigkeit in dem mittleren. Rohr 7 sinkt wieder. In den Rohren 9 sinkt der Flüssigkeitspegel wieder bis auf die Höhe des geringeren Querschnittes der Einschnürungen, während die Flüssigkeit in dem Sammelrohr steigt, und zwar solange, bis die gesamte Flüssigkeit aus dem zentralen Rohr der zentralen Kammer 5 und dem zentralen unteren Rohr 2 ausgeflossen ist. Die dosierten Flüssigkeitsmengen sind somit in den Teilen der Rohre 9 enthalten, welche zwischen ihren sieh.in die zentrale Kammer 5 öffnenden Enden und den Einschnürungen angeordnet sind,, Das Sammelrohr kann dann mit der Anordnung zentrifugiert werden, welche die Rohre 9 umfaßt, wobei der.Rand auf der Höhe der öffnung jegliches Überlaufen

von Flüssigkeit während der Verteilung der dosierten keitsmengen in die entsprechenden Arbeitsrohre verhindert.

Die Fig. 6 stellt eine weitere Ausführungsvariante des Sammelrohres 1 und des Organs 20 £ür die Entnahme dosierter Flüssigkeitsmengen dar.

Das Sammelrohr 1 ist zu dem in der Fig.5 dargestellten Typ analog. Es weist einen unteren zylindrischen Teil 51 auf, der einen geringeren Querschnitt "besitzt als ein oberer Teil 52. Der untere Teil des Teils 51 trägt den Boden des Sammelrohres, wobei der Boden des Rohres einen im wesentlichen konischen Vorsprung 56 aufweist, der im wesentlichen in seiner Mitte angeordnet ist. Der Teil $2 ist auf der Höhe. der öffnung 53 des Rohres zylindrisch und kegelstumpfförmig, um die Verbindung mit dem Teil 51 mit geringerem geradem Querschnitt als dem Teil 52 zu ermöglich ea. Das Teil 52 ist ebenfalls mit Hügeln ^A ausgestattet, die sich in das Innere des Rohres erstrecken und im wesentlichen auf den Wänden des Teils 51 ausgerichtet sind.

Das Organ 20 umfaßt die obengeunnten Kapillarrohre 9» i^m Vergleich zur ]?ig.1 sind jedoch in dieser Ausführungsform die Rohre 9 hei 69 derart gekrümmt, daß der untere Teil Jedes Rohres vertikal verläuft. Die Anordnung der unteren vertikalen Teile der Rohre 9 begrenzen innen ein zentrales Rohr (analog zum zentralen Rohr 2 der Fig.1). An ihrem unteren Ende weist die Anordnung der vertikalen Teile der Rohre 9 einen Bund 63 mit einem Außendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Querschnitts des Teüs 51 des Sammelrohres ist, während das untere Ende des zentralen Rohres 62 durch einen dichten Deckel 64 abgedichtet ist.

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Das zentrale Rohr 62 steht durch sein zweites Ende mit der freien Luft in Verbindung. Zu diesem Zweck mündet das zweite Ende des Rohres 62 entweder in den inneren Teil 67 der Anordnung der mittleren Teile der Rohre 9 oder in eine ringförmige Leitung, welche ebenfalls geöffnet ist, die in dem unteren Raum angeordnet ist, welcher durch die mittleren Teile der Rohre 9 gebildet ist.

Wie es in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist, so wird auch der Bund 65 in das Sammelrohr 1 eingeführt. Sobald er den Teil 5i mit konstantem, aber geringerem Querschnitt als im Teil 52 erreicht, spielt er die Rolle eines Kolbens. Die in dem Teil 51 unterhalb des Kolbens eingeschlossene Flüssigkeit steigt in die Rohre 9₅ und zwar unter der Wirkung des Druckes, in dem Haß wie der Bund 63 in das Rohr 1 eindringt. Das Volumen des Teils 51 des Sammelrohres ist gleich oder leicht größer als die Summe der Flüssigkeitsvolumina in den Teilen der Kapillarrohre 9 gewählt, Vielehe zwischen ihren unteren Enden und den Einschnürungen 10 angeordnet sind.

Am Ende des Hubes des Kolbens 63 in dem Teil 51 des Sammelrohres kommt der konische Vorsprung 56 zum Durchdringen des Deckels 64, der anfänglich das zentrale Rohr 62 abdichtet, so daß auf diese Weise die Flüssigkeitssäulen der Rohre 9 mit der freien Luft in Verbindung kommen. Der Flüssigkeitspegel sinkt in den Rohren 9 bis auf die Höhe der Einschnürungen 10. Dann wird das Sammelrohr zurückgezogen, und die Zentrifugierung der Anordnung 20 wird durchgeführt, um eine Verteilung dosierter Volumina der jeweils in den Arbeitsrohren enthaltenen Flüssigkeit zu erzielen.

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In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind das Arbeitsrohr 1 und/oder das Organ 20 zum Zurückhalten der kalibrierten I'lüssigkeitsKiengen und/oder die Arbeitsrohre vorteilhafterweise aus transparentem Plastikmaterial hergestellt. Die Arbeitsrohre können anfänglich ein Reagenz in Form einer flüssigen oder festen oder beispielsweise in einem saugfähigen Papier absorbierten Substanz aufweisen, die es ermöglicht, Je nach Anwendungsfall eine direkte Analyse der in die Arbeitsrohre verteilten Flüssigkeit durch direkte Prüfung der Farbreaktio-nen oder durch Vergleich dieser Reaktionen mit einer Farbtafel durchzuführen.

In der Variante der Fig.7 weist das Arbeitsrohr 117 zwei übereinanderliegende Abteile 101 und 102 auf, welche Jeweils durch ein Teil 105 verschlossen sind, das mit einem durchdringbaren Deckel 106 und einem Teil 103 ausgestattet ist, welches mit einem durchdringba.ren Deckel 104 ausgerüstet ist.

Der durchdringbare oder durchbrechbare Deckel 106 ist beispielsweise am Boden einer zylindrischen öffnung 112 angeordnet, die in dem Teil 105 vorgesehen ist.

Die Leitung 100, welche einen Kanal 107 aufweist, ist bei auf der Höhe ihres Endes gekrümmt, und zwar nach außen in bezug auf die Anordnung zum Zurückhalten.

Das Ende des Kanals 107 mündet über eine konische Spitze 108, die gegenüber von dem Arbeitsrohr 117 angeordnet ist.

Die konische Spitze 108 ist mit einer Rille 109 ausgestattet, , die vorzugsweise eine Schneide aufweist. Die Rille 109 der Spitze 108 hat zur Aufgabe zu gewährleisten, daß das obere Abteil 101 mit der freien Atmosphäre in Verbindung gebracht wird und daß das Abteil 101-mit dem benachbarten Abteil ebenfalls in Verbindung gebracht wird.

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'Üb er einander angeordnete Traversen 110 und 111 sind zwischen einer ebenen Fläche 11b der Leitung 100 und einer ebenen Fläche des 'üeils 105 engeordnet, um die Bewegung des Teils 108 zu begrenzen und um die Rille 108 auf vorgegebenen Höhen in dem Arbeitsrohr 117 ²^ halten.

Gemäß einer bevorziigten iuisführungsform sind die Traversen 111 und 110 mit den Rohren 117 des Vi elf eclrv erteilers gemeinsam und werden durch kreisförmige Bänder gebildet, die im Augenblick der Anwendung durch eine Kreisbewegung lösbar sind. Jedes dieser Bänder kann mit einem nicht dargestellten Teil ausgestattet sein, welches nach außen übersteht und das Ergreifen des Bandes erleichtert.

Die Anwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig.8, 9 "und 10 erläutert.

Zu Beginn (siehe Fig.8) wird das Abteil 101 mit einem ersten Reagenz 114 gefüllt, und das Abteil 102 ,wird mit einem zweiten Reagenz 115 gefüllt.

Die ebene Fläche 118 der Leitung 100 kommt zur Anlage an den Traversen 110 und 111, und das Ende der konischen Spitze 108 wird leicht oberhalb des Deckels 106 angeordnet, der das Abteil 101 schließt.

In einer ersten Phase (siehe Fig.9) wird die Traverse 111 weggezogen, und man drückt auf den Krümmer 113 in der Richtung des Pfeils 120. Die Fläche 118 der Leitung 100 kommt zur Anlage auf die Traverse 110. Das Ende der konischen Spitze 108 durchbricht den Deckel 106 und mündet in das Abteil 101. Die zur Schneide abgeschrägte Rille 109 gewährleistet, daß dieses-Abteil mit der freien Atmosphäre in Verbindung gelangt.

OIS31/OS70

In einer zweiten Phase wird die in dem Kanal 107 enthaltene flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in das Abteil 101 entlang dem Pfeil 121 hineingeschleudert, und sie wird mit dem Reagenz 106 gemischt. Bei 122 ist die ruf diese Weise erhaltene Mischung dargestellt. In einer dritten Phase, beispielsweise nach einer Inkubationszeit der Mischung 122 bei einer vorgegebenen Temperatur, wird die Traverse 110 (siehe Fig.10) weggezogen, und es wird auf den Krümmer 113 in der Richtung des Pfeiles 130 ein Druck ausgeübt. Dabei kommt die Fläche 118 zur Anlage an die obere FläGhe des Teils 105. Das Ende der konischen Spitze 108 durchbricht den Deckel 104- und mündet in das Abteil 102.

Die Rille 121 gewährleistet, daß die Verbindung zwischen diesen beiden Abteilen hergestellt wird. Die Mischung 115 fließt entlang dem Pfeil 131 in das Reagenz 115. Die neue erhaltene Mischung ist bei 132 dargestellt. Das Rohr 107, welches von Flüssigkeit entleert ist, gewährleistet, daß das Abteil 102 mit der freien Atmosphäre in Verbindung gelangt.

Es wurde eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

Selbstverständlich kann das Arbeitsrohr 117 eine beliebige Anzahl von übereinander vorgesehenen Abteilen aufweisen, die beispielsweise einer Vielzahl von Traversen zugeordnet sind. Die Reagenzien können in Form von festen oder flüssigen Substanzen vorliegen.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Vielfpchverteiler für eine Flüssigkeit in kalibrierte Mengen, welcher ein erstes sogenanntes Sammelrohr der zu verteilenden Flüssigkeit aufweist und eine Vielzahl von zweiten sogenannten Arbeitsrohren, die dazu bestimmt sind, jeweils die kalibrierten Flüssigkeitsmengen aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kpp ill ar rohr en· vorgesehen sind, die eine Einschnürung aufweisen, daß weiterhin erste Einrichtungen vorhanden sind, welche mit dem Sammelrohr zusammenwirken, um die Füllung der Rohre zu gewährleisten, ausgehend von dem Sammelrohr, durch ein erstes Ende derselben und wenigstens bis zu den Einschnürungen,

αε,ώ weiterhin zweite Einrichtungen vorgesehen sind, welche gewährleisten,. daß das erste Ende der Rohre mit der freien Luft in Verbindung gebracht wird, und daß weiterhin dritte Einrichtungen vorhanden sind, welche mit den Arbeitgrohren zusammenwirken, so daß die Übertragung der in den Rohren enthaltenen Flüssigkeit in diese letzteren gewährleistet ist.
2. Vielfachverteiler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Rohre auf einer Drehfläche verteilt sind.
3. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen einen ersten kanal umfassen, von welchem ein erstes Ende mit den ersten Ende jedes Rohres in Verbindung steht und von welchem das zweite Ende dazu bestimmt ist, in das Sammelrohr einzudringen und daß weiterhin ein Element vorgesehen ist, welches wenigstens das zweite Ende des Kanals umgibt und mit wenigstens einem Abschnitt des Sammelrohres einen Kolben bildet.

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4. Yielfachverteiler nach Anspruch 3» dadurch g ek e nn-

z ei chnet, daß die ersten Einrichtungen Flügel parallel zu dem ersten Kanal aufweisen und sich außerhalb und im wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Kanals erstrecken, um ihre Führung in dem Sammelrohr zu gewährleisten.
5. Vielfechverteiler nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen aus ersten Endteilen der Rohre gebildet sind, welche zueinander parallel in dem Inneren eines Zylinders angeordnet sind, der einen Außendurchmesser aufweist, dar kleiner oder höchstens im wesentlichen gleich dem konstanten Innendurchmesser von wenigstens einem Teil des ßammelrohres ist, um die Verlagerung der ersten Enden zu ermöglichen, welche den Leitungen in dem Sammelrohr entsprechen.
6. Vielfachverteiler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf der Höhe der ersten Enden der Bohre mit einem Bund ausgestattet ist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem konstanten Innendurchmesser des Sammelrohres ist.
7. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 5 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen, welche die Verbindung der ersten Enden der Rohre mit der freien Luft gewährleisten, einen zweiten Kanal umfassen, der im wesentlichen in der Verlängerung des ersten Kanals angeordnet ist, Ton welchem das erste Ende offen ist und von welchem ein zweites Ende mit den ersten Enden der Rohre in Verbindung steht sowie mit dem ersten Kanal, und zwar über eine zentrale Kaaaer.

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8. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen^ welche die Verbindung der ersten Enden der Leitungen mit der, freien Luft gewährleisten, einen Kanal aufweisen, der zumindest teilweise innerhalb des Zylinders angeordnet ist, der durch die ersten Endteile der Bohre begrenzt ist und von welchem ein erstes Ende auf der Höhe der ersten Enden der Rohre durch einen Deckel abgedichtet ist und ein zweites Ende offen ist und daß ein Vorsprung durch den Boden des Sammelrohree getragen ist, welcher das Durchbrechen des Deckels am Ende des Hubes der ersten Einrichtungen in dem Sammelrohr gewährleistet.
9. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Sammelrohres durch ein Teil verlängert ist, welches den Boden dieses Rohres bildet und einen Querschnitt aufweist, der größer ist als derjenige des Teils des Sammelrohres.
10. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 7» 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Sammdlrohr einen oberen Teil mit einem Querschnitt aufweist, der größer ist als derjenige des Teils und dessen Öffnung wenigstens gleich derjenigen des Querschnittes dieses Teils ist.
11. Vielfachverteiler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Sammelrohres mit Plugein ausgestattet ist, die sich im Inneren flee Rohres im wesentlichen in der Verlängerung der Wände des Teils des Sammelrohres erstrecken.
12. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen außen mit einem Gewinde ausgestattet sind und daß das Sammelrohr ein Innengewinde aufweist.

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13· Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennz eichnet, daß die dritten Einrichtungen aus Abschnitten der Rohre auf der Höhe ihres zweiten offenen Endes gebildet sind, wobei diese Abschnitte nach außen gekrümmt sind und mit den Arbeitsrohren in Verbindung stehen.
14. Vielfachverteiler nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ ei chnet, daß die zweiten Enden der Rohre über konische Spitzen münden und daß jedes der Arbeitsrohre durch ein Teil abgedichtet ist, das einen durch die konischen Spitzen durchdringbaren Deckel besitzt.
15· Vielfachverteiler nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η -ζ ei chnet, daß die Arbeitsrohre untereinander fest durch ein (Dragelement ringförmiger Auebildung verbunden sind und daß die Offnungen der Rohre durch eine Ringplatte abgedichtet sind) von welcher eine Fläche ¥orsprünge aufweist, die dazu bestimmt sind, die Jeweiligen Offnungen der Rohre abzudichten und deren andere fläche Ausnehmungen aufweist, die im wesentlichen an der Stelle der zentralen Teile der Vorsprünge Jeweils angeordnet sind, wobei die VorSprünge und die Ausnehmungen für Jedes Rohr denjenigen Teil bilden, welcher mit einem durchdringbaren Deckel ausgestattet ist.
16. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennz ei chnet, daß der (Teil, der mit einem Deckel ausgestattet ist, eine erste offene Auskehlung auf weist, die oberhalb des Deckels angeordnet ist, welche mit einer zweiten Auskehlung, die in Jeder konischen Spitze angeordnet ist, derart zusammenwirkt, daß der Zugang der freien Atmosphäre in das Innere Jedes Arbeitsrohres ermöglicht ist, wenn sein Deckel durch die entsprechende Spitze durchbrochen ist·

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17. Vielfachverteiler nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine der Arbeitsrohre wenigstens zwei übereinander angeordnete Abteile aufweist, die jeweils durch ein Teil verschlossen sind, das mit einem durchbrechbaren Deckel versehen ist, und daß im übrigen vierte Einrichtungen vorgesehen sind, um fortschreitend eines der Abteile mit dem benachbarten Abteil in Verbindung zu bringen.
18. Vielfachverteiler nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Einrichtungen, welche die Anordnung zum Zurückhalten ausstatten, durch Abschnitte der fiohre auf der Höhe ihrer zweiten offenen Enden gebildet sind, wobei diese Abschnitte gegenüber der Anordnung zum Zurückhalten nach außen gekrümmt sind.
19. Vielfachverteiler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende von jedem der Rohre über eine konische Spitze mündet, welche an der Stelle der Deckel der Abteile des Arbeitsrohres vorgesehen ist, welches dieser Leitung zugeordnet ist.
20. Vielfachverteiler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Spitze eine Auskehlung aufweist, um zu gewährleisten, daß das Innere des oberen Abteils des Arbeitsrohres mit der freien Atmosphäre in Verbindung gebracht wird.
21. Vielfachverteiler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die vierten Einrichtungen zur fortschreitenden Herstellung der Verbindung zwischen den Abteilen die konische Spitze aufweisen, welche mit der Auskehlung ausgestattet ist.

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22. Vielfachverteiler nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η ζ ei chnet, daß die vierten Einrichtungen zur Herstellung der fortschreitenden Verbindung der Abteile
Traversen aufweisen, welche so übereinander angeordnet
sind, daß sie mit der konischen Spitze zusammenwirken,
um die Auskehlung auf vorgegebenen Pegeln in den Arbeitsrohren zu halten.

2J. Vielfachverteiler nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Traversen aus lösbaren Bändern gebildet sind.

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