DE2341158A1

DE2341158A1 - Automatische analysiervorrichtung, insbesondere fuer klinische und pharmazeutische zwecke

Info

Publication number: DE2341158A1
Application number: DE19732341158
Authority: DE
Inventors: Toyohiko Naono
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1972-08-15
Filing date: 1973-08-14
Publication date: 1974-03-21
Also published as: US3933436A; DE2341158B2; GB1441431A; FR2196715A5

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr.21-2:

B 6202

NIHON DENSHI KABUSHIKI KAISHA 1418, Nakagami-cho, Akishima-shi, Tokyo, JAPAN

Automatische Analysiervorrichtung, insbesondere für klinische und

pharmazeutische Zwecke

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Analysieren von mehreren unterschiedlichen fließfähigen chemischen Proben, insbesondere für klinische und pharmazeutische Zwecke.

Auf dem Gebiet der chemischen Analyse benötigt man Geräte, welche Proben, beispielsweise ein Serum, mehrere Male mit hoher Reproduzierbarkeit und großer Zuverlässigkeit analysieren können.

Es erweist sich jedoch als äußerst schwierig, ein Gerät zu bauen, das vollautomatisch betrieben werden kann, da bei der Analysierung naturgemäß verhältnismäßig komplizierte Vorgänge durchgeführt werden müssen. Trotz dieser Schwierigkeiten ist es jedoch erwünscht,

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ORIGINAL INSPECTED

ein vollautomatisches einheitliches System zu zeigen, das insbesondere eine aufeinanderfolgende Probennahme, eine Reaktionsmittelauswahl, eine Prüftypauswahl, eine Auswahl der Reaktionsröhren, eine Säuberung des Strömungssystems und dergleichen durchführen kann. Eine aufeinanderfolgende Analysierung ohne gegenseitige Berührung der einzelnen zu untersuchenden Lösungen erweist sich zunächst als unmöglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine einheitliche Vorrichtung zu zeigen, welche zur automatischen Durchführung aller von einer Analysiervorrichtung geforderten Betriebsabläufe durchführen kann, so daß ein verbessertes automatisches Analysiergerät vorliegt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch:

a) ein Saugrohr, welches eine Probe aus einem Probenbehälter entnimmt,

b) eine Unterteilungseinrichtung, welche die entnommenen Proben in eine bestimmte Anzahl von Teilen aufteilt,

c) eine Liefereinrichtung zum Fördern der unterteilten Proben mit Hilfe von Strömungsmitteln,

d) mehrere, den einzelnen Prüfposten entsprechende Reaktionsbäder, welche aus einer unter konstanter Temperatur gehaltene Kammer und öiner oberen mit einem inerten Gas unter Druck gehaltenen Kammer zusammengesetzt sind,

e) mehrere Reaktionsröhren in den entsprechenden Reaktionsbädern,

f) eine Verteilereinrichtung, welche die Teile der Proben zusammen

mit den Strömungsmitteln zu den entsprechenden Reaktionsröhren . führt,

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g) eine Zulieferungseinrichtung für Reaktionsmittel zu den entsprechenden Reaktionsröhren,

h) Detektoren, welche den entsprechenden Reaktionsbädern zugeordnet sind,

i) eine Zuführungseinrichtung zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Proben aus den Reaktionsröhren zu den Detektoren und

j) Zuleitungen für eine Reinigungslösung über die Zuführungseinrichtung zu den Reaktionsröhren und den Detektoren.

Die Erfindung beinhaltet somit ein automatisiertes Analysiersystem, das die im vorstehenden aufgezeigten Anforderungen erfüllt. Insbesondere zeigt die Erfindung ein Gerät, welches vollautomatisierte Arbeitsäbläufe durchführt, wobei das Messen von Probenvolumen, das Zuführen von Reaktionsmitteln, die Reinigung des Systems und die Aufzeichnung von erhaltenen Werten ermöglicht.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß automatisch aufeinanderfolgende Analysen fließfähiger Proben durchgeführt werden können. Jede dieser Proben kann in kleinere Teile unterteilt werden, von einem geeigneten Verdünnungsmittel oder Reaktionsmittel verdünnt werden und nachdem sich eine chemische Reaktion gezeigt hat, kann die verdünnte Probe mittels eines Colorimeters oder mittels eines Flammenphotometers beobachtet werden.

Die Erfindung zeigt somit ein System, bei dem mehrere Prüfungen bzw. Untersuchungen nacheinander an Proben vorgenommen werden können, wobei das System sich als geschlossenes, unter Druck stehendes Strömungssystem darstellt. Alle Strömungslinien, welche für die Probe, für die Reaktionsmittel und für die Reinigungslösung vorhanden sind, stehen unter Druck, und zwar mittels eines inerten Gases wie

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eines Stickstoffgases und sind von der Atmosphäre abisoliert. Im Vergleich zu einem offenen System, das bei den meisten herkömmlichen automatischen Analysiergeräten zur Anwendung kommt, zeigt das geschlossene System gemäß der Erfindung die folgenden Vorteile:

a) Die unter Druck gehaltenen Strömungslinien bzw. Strömungsstrecken verhindern die Bildung von Lufteinschlüssen;

b) die Proben und das Reaktionsmittel werden nicht oxydiert, da sie von der Luft abisoliert sind;

c) da die Strömungslinien bzw. Strömungsleitungen vollständig abgeschlossen sind, sind sie frei von schädlichen Gasen oder Dämpfen und

d) der Analysiermechanismus ist einfach und besitzt eine hohe Lebensdauer.

Darüber hinaus kann das Vielfachprüfsystem, das zum aufeinanderfolgenden Prüfen geeignet ist, die Durchführung einer automatischen aufeinanderfolgenden Analyse mehrerer Komponenten durchführen, indem mehrere Kanäle vorgesehen sind. Mit dem erfindungsgemäßen System kann eine Analyse so durchgeführt werden, daß automatisch die Reaktionsmittel aufeinanderfolgend geändert werden. Jedesmal dann wenn eine Probe analysiert worden ist, wird die Strömungsleitung gereinigt und automatisch getrocknet bevor die Analyse der nächsten Probe durchgeführt wird. Alle Funktionsabläufe, eingeschlossen die Datenaufzeichnung, werden von einem Operationsband durchgeführt.

Im einzelnen soll die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren noch näher erläutert werden, wobei diese Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen. Es zeigen;

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Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Analysierapparat; Fig. 2 einen Querschnitt eines hierbei verwendeten Ventils;

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung den Hauptteil des Proben bemessenden Ventils, das in der Vorrichtung der Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 4 eine Ansicht der Strömungslinien bzw. -Leitungen im in der Fig. 3 dargestellten Bauteil;

Fig. 5 ein Reinigungssystem für das die Probe messende Ventil;

Fig. 6 in auseinandergezogener und perspektivischer Form den Hauptbestandteil des Ventiles, welches die Reaktionslösung auswählt; . .

Fig. 7 eine Teilansicht im Querschnitt eines Reaktionsbades und

Fig. 8 in auseinandergezogener Darstellung den Hauptteil eines Abfallventiles.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so aufgebaut, daß bis zu zehn Prüfversuche pro Probe gleichzeitig durchgeführt werden können. Für jede Analyse ist ein -Reaktionsbad vorgesehen. Demzufolge sind zehn Reaktionsbäder 1 bis 10 vorhanden, von denen jedes an zehn Reaktionsröhren 11 bis 20 angepaßt ist. Das bedeutet, daß an zehn Proben von zehn Patienten gleichzeitig zehn verschiedene Prüfversuche durchgeführt werden können. Mit 21 ist ein Drehtisch bezeichnet, der für 40 Proben ausgelegt ist (in der Praxis werden zwei Drehtische vorgesehen). Die Proben beispiels-

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weise ein Serum, Urin oder dgl., welche lebenden Körpern entnommen worden sind, werden in Probenbehältern bzw. Probenröhren 22 eingebracht, welche auf dem von einem Motor angetriebenen Drehstisch 21 untergebracht sind. Die Drehbewegung des Drehtisches 21 kann an- und ausgeschaltet werden. Jedesmal wenn sich der Drehtisch dreht, wird eine Probe mittels einer Pipette 23 entnommen und in ein Probenmeßventil 24 eingebracht (der Aufbau dieses Ventiles wird im einzelnen weiter unten noch erläutert). Die Probenentnahme wird mittels einer Probenentnahmeeinrichtung 25, welche beispielsweise eine Pumpe und ein Kolben sein kann, die mit einer der Strömlingsleitungen des Probenmeßventiles 24 verbunden ist, erzielt werden. Das Probenmeßventil 24 ist geeignet zur Unterteilung der Probe in zehn Anteile, welche den Chemikalien entsprechen, die bei den Prüfversuchen verwendet werden. Nachdem die Probe unterteilt ist, wird das Probenmeßventil leicht gedreht (ein Zwanzigstel einer Gesamtumdrehung dieser Einrichtung), so daß Probenmeßbohrungen 26 bis 35 mit Reaktionsmittelzuflußleitungen 36.bis 45 und Reaktionsmittelabflußleitungen 46 bis 55 fluchten. Die verschiedenen Reaktionsmittel wie Wasser, MeSianol, Essigsäure und dgl. sind in entsprechenden Reaktionsmittelreservoiren 56 - 65 enthaltenJDie entsprechend den durchzuführenden Prüfvärsuchen vorausgewählten Reaktionsmittel werden mittels Pumpen 66 bis 76 mit konstantem Fluß in die Reaktionsmittelzuflußleitungen 36 bis 45 und von dort in die entsprechenden Probenmeßbohrungen 26 bis 35 befördert. Mit 107 ist ein Gaszylinder bezeichnet, der ein inertes Gas, beispielsweise Stickstoff oder Argon enthält, so daß auf die Reaktionsmittelreservoire 56 bis 65 ein Druck ausgeübt werden kann. Hierdurch wird die Bildung von Lufteinschltissen, wie Luftblasen, welche die Meßgenuaigkeit beeinträchtigen, unterbunden. Mit 108 ist ein Ventil zur Regulierung des Gasdruckes bezeichnet und mit 109 ein Druckanzeiger. Die Reservoire werden

unter einem Druck von 1, 5 bis 3, 0 kg/cm gehalten. Die Reaktions-

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mittel, welche in das Probenventil 24 zusammen mit den gewogenen Proben eingebracht worden sind, werden durch die Reaktionsmittelabflußleitungen 46 bis 55 in Auswählventile 76 bis 85 gebracht. Die Reaktionsmittelabflußleitungen 46 bis 55 sind mit Einlassen 86 bis der Auswänlventile 76 bis 85 über Leitungen 96 bis 105 verbunden. Jedes Auswählventil ist' mit einem Einlaß 86 bis 95 und zehn Richtungsäbflußleitungen al bis alO versehen. Eine Mischung des Reaktionsmittels und der Probe wird aus der Richtungsabflußleitung al des Auswählventiles 76 geliefert und durch die Leitung 106 in die Reaktionsröhre 11 im Reaktionsbad 1 eingebracht. Eine Mischung, welche in gleicher Weise durch die Auswänlventile 77 bis 85 hindurchtritt, wird in gleicher Weise in die Reaktionsröhren 11 der entsprechenden Reaktionsbäder 2 bis 10 geleitet.

Auf diese Weise wird eine Probe, welche in einer Probenröhre gelagert ist, in zehn gleiche Teile mittels des Probenmeßventiles 24 aufgeteilt. Die zehn gleichen Teile der Probe werden zusammen mit dem Reaktionsmittel über die entsprechenden Auswählventile 76 bis 85 in die ersten Reaktionsröhren 11 in den entsprechenden Reaktionsbädern 1 bis 10 gebracht. Dann wird eine Probe in der zweiten Probenröhre in gleicher Weise in zehn Teile mittels des Probenmeßventiles 24 aufgeteilt und die zehn Teile werden über die entsprechenden Auswänlventile 76 bis 85 in die zweiten Reaktionsröhren in den entsprechenden Reaktionsbädern 1 bis 10 eingebracht. Nachdem nun die zehn Teile der Probe nacheinander abgemessen worden sind, werden sie in die dritten bis zehnten Reaktionsröhren eingebracht.

Die Arbeitsweise dieser Ventile und Pumpen wird mittels/steuersigna-

len gesteuert, welche aus einem Programmband bzw. einem Operationsband oder einer Lochkarte optisch äbgelsen werden.

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Jedes Reaktionsbad ist mittels einer Platte 110 in zwei Abteile aufgeteilt. Das untere Abteil 111 wird mit zirkulierendem warmem Wasser von einer Wasserzulieferungseinheit 113 versorgt, so daß die Reaktion der Probe gesteuert wird. Das Warmwasser wird thermostatisch gesteuert indem das warme Wasser durch die Leitung 114 aus der Wasserlieferungseinheit 113 zugeleitet wird. Ein oberes Abteil 112 wird mittels eines inerten Gases, beispielsweise Stickstoff, unter einem Druck von 1, 5 bis 3, 0 kg/cm gehalten. Zur Aufrechterhaltung des Druckes dient ein Gaszylinder 115, der über eine Leitung 116 angeschlossen ist. Eine Reaktionsröhre erstreckt sich über die beiden Abteile 111 und 112 und ist oben geöffnet. Das untere Ende bzw. der Bodenteil der Reaktionsröhre ist mit der Leitung verbunden, durch welche die Probe nach der Reaktion dem Detektor zugeleitet wird. Ein durch einen Motorangetriebener Rührer 117 ist in die Reaktionsröhre eingeführt, so daß die Probe und das Reaktionsmittel. umgerührt werden. Nachdem die Reaktionsröhren 11 bis 20 in den entsprechenden Reaktionsbädern 1 bis 10 mit Proben angefüllt sind, wird ein Reaktionsmittel, das in einem Reaktionsrservoir 118 enthalten ist, über die Zuflußleitungen 119 bis 128 über eine Pumpe 129 und eine Durchgangsleitung 130 eines Reaktionsmittelauswahlventiles 141 den Reaktionsröhren 11 bis 20 zugeleitet. Die Reaktionsmittel in den Reservoiren 132 bis 140 werden in der gleichen Weise den Reaktionsröhren 11 bis 20 in den entsprechenden Reaktionsbädern 2 bis 10 über entsprechende Reaktionsmittelauswahlventile 142 bis und Pumpen 151 bis 159 zugeführt. Die Reaktionsmittel werden gemäß den Analysen ausgewählt und sind beispielsweise Methanol und Essigsäure. Die Proben und Reaktionsmittel in jeder der Reaktionsröhren 11 bis 20 in den entsprechenden Reaktionsbädern 1 bis 10 werden mittels Rührer 117 umgerührt und nach Ablauf der Reaktionszeit werden sie über Leitungen 171 bis 180 in ein Reaktionslösungsauswählventil 160 geleitet. Das Reaktionslösungsauswählventil 160 ist mit

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Durchgangsleitungen 181 bis 190 versehen, welche an die Leitungen 171 bis 180 angeschlossen sind. Außerdem weist dieses Ventil Reinigungszuflußleitungen 191 bis 200, welche zwischen den Durchgangsleitungen 181 bis 190 angeordnet sind, eine Schleifenleitung 201, welche mit den Reinigungszuflußleitungen 191 bis 200 verbunden ist und eine Auswählleitung 202, welche zum Auswählen der Durchgangsleitungen 181 bis 190 dient, auf. (Der. Aufbau wird im einzelnen noch im Zusammenhang mit der Figur 3 später beschrieben.) Es sei lediglich noch darauf hingewiesen, daß die Verbindungen und Anschlüsse in den anderen Reaktionslösungsauswählventilen 161 bis 169, welche dem zweiten bis zehnten Reaktionsbad zugeordnet sind, den gleichen Aufbau besitzen. Die Reaktionslösungsauswählventile 160 bis 169 sind_ mit Detektoren 203 bis 212 verbunden, welche entsprechende Farbenmeßinstrumente enthalten. Jedesmal wenn ein Reaktionslösungsaus-Wählventil 160 ein Zwanzigstel einer Gesamtumdrehung ausführt, wird die Reaktionslösung in den Reaktionsröhren 11 bis 20 zu dem Detektor 203 geleitet, damit das Aufzeichnungssignal desselben mittels eines Aufzeichnungsgerätes 214 aufgezeichnet wird. Nach der Aufzeichnung gelangt die Reaktionslösung durch eine Leitung 213 in ein erstes Abfallventil 215. Das erste Abfallventil ist mit Leitungen 216 bis 225 versehen, welche mit einem Abfallreservoir 226 in Verbindung stehen. Leitungen 227 bis 236 sind mit einem zweiten Abfallventil 237 verbunden. Die Leitungen 262 bis 270 sind mit dem zweiten bis zehnten Detektoren 204 bis 212 entsprechend verbunden. Bei Drehnung (ein Zwanzigstel der Gesamtumdrehung) des Ventiles 237 setzt die Leitungen 227 bis 236 der Luft aus oder isoliert diese abwechselnd von der Luft.

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Reinigungsleitungssystem für die Detektoreinrichtung

Im folgenden wird die Reinigung der Reaktionsröhren und der Leitungen, welche den Zufluß zu den Detektoren liefern, beschrieben, ^fenn in der Figur 1 eine Leitung 173 der Reaktionsröhre 13 im Reaktionsbad mit einer Auswählleitung 202 des Reaktionslösungsauswählventiles 160 verbunden wird, wird eine Probe in der Reaktionsröhre 13 aufgrund des durch den Zylinder 115 unter Druck stehenden Stickstoff gas es herausbefördert und durch die Leitungen 173 und 374 in den Detektor 203 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Abfallventil 215 mit dem zweiten Abfallventil 237, das von der Luft isoliert ist, verbunden (dieser Vorgang wird im einzelnen im Zusammenhang mit der Figur 8 beschrieben). Dadurch wird die flüssige Probe durch die Leitung 214 und das erste Abfallventil 215 zum zweiten Abfallventil 237 gesendet. Nach der Beobachtung bzw. nach der Anzeige vollführt das Reaktionslösungsauswählventil 160 ein Zwanzigstel seiner Gesamtumdrehung, so daß die Reaktionsröhre und die Detektorströmungsleitung blockiert wird. Durch die Drehung des Ventiles 160 wird die Auswählleitung 202 mit der Durchgangsleitung 193 verbunden und die Durchgangsleitungen 252 und 253 (siehe Figur 6) werden mit den Leitungen 183 und 192 sowie 182 und 191 verbunden. Nachdem das zweite Abfallventil freigegeben ist, wird die beobachtete Probe in die Leitung 227 entleert. Daraufhin wird das erste Abfallventil 215 um ein Zwanzigstel seiner Gesamtumdrehung gedreht und dann mit einem Abfallreservoir 226 verbunden. Gleichzeitig wird eine Reinigungslösung, beispielsweise eine alkalische Lösung, welche sich in einem Reinigungslösungsreservoir 250 befindet, von einer Reinigungslösungspumpe 251 durch das Reinigungslösungsauswählventil 160, Durchgangsleitungen 252 und 253, Leitungen 173 und 172 in die Reaktionsröhren 13 und 12 und den anderer?. Teil durch einen Dtektor 203 ttber Leitungen 193 und 202 befördert, Nachdem die Reinigungslösung

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den Detektor 203 gerein igt hat, wird sie durch das erste Abfallventü 215 in das Abfallreservoir 226 entfernt.

Auf diese Weise werden die Proben mittels der zusammenwirkenden Auswählventile nacheinander in die Detektoren geliefert und außerdem werden die leeren Reaktionsröhren und Detektoren gereinigt.

Ventilanordnung

Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausfiihrungsform des Ven tiles. Mit 281, 282 und 283 sind ein Drehteil sowie ein oberes und unteres Bauteil bezeichnet. Jedes derselben kann aus Borsilikatsäureglas, Tetrafluoräthylen, Kunstgummi oder dgl. hergestellt sein, so daß sie gegen abtragende, organische und anorganische Substanzen widerstandsfähig sind. Das obere Bauteil 282 wird von einem Rahmen 284 gehalten, wobei die Mitte des Rahmens mit einer Stahlkugel 285 versehen ist. Eine Platte 286 ist mit einem aufschraubbaren Zylinder 289 versehen und die Stahlkugel 285 wird mittels einer Druckstange, welche im Zylinder 289 gelagert ist, unter Druck gehalten. Eine Spiralfeder 290 wird verwendet um die Druckstange 288 gegen die Stahlkugel 285 zu drücken. Das untere Bauteil 283 wird ebenfalls von Rahmen 291 und 292 getragen. Der Rahmen 291 ist dabei mittels einer Schraube 294 an einer Platte 293 befestigt. Der Rahmen 295 trägt den Drehteil 281, Gegen Lösungsmittel beständige Lagerbuchsen 296 und 297 sind an den Oberflächen der Rahmen 284 und 292 vorgesehen. Sie stehen in Berührung mit dem Rahmen 295, so daß die Verschiebung der Mittelachse des Drehteiles 281 ausgeglichen wird. Außerdem wird eine glatte Rotation des Drehteiles ermöglicht. Im Rahmen 295 wird ein Kreuzgetriebe mittels Schrauben 299 gelagert, so daß das Drehteil gedreht werden kann. Dieses Kreuzgetriebe kommt intermittierend mit einer Walze 300, welche an einer Trägerwelle 301 befestigt ist,

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jn Eingriff. Ein Kegelrad 302, das ebenfalls von der Trägerwelle 301 getragen wird, liegt in Eingriff mit einem weiteren Kegelrad 303, das an einer Antriebswelle 304 eines Motors 305 befestigt ist. Diese Kegelräder übertragen die Antriebskraft des Motors 305 auf das Kreuzgetriebe 298, wodurch der Drehteil 281 in Drehung versetzt wird und entsprechende Durchflußleitungen in ihren Stellunge η verändert werden. Der Motor wird intermittierend durch Endschalter betätigt.

Prbbenmeßventil

In der Figur 3 ist der Hauptbestandteil des in der Figur 1 gezeigten Probenmeßventiles 24 in projektierter Abbildung dargestellt.

Bestandteile der Vorrichtung in der Figur 3 tragen die gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Bestandteile in den anderen Figuren. Bi der Figur 3 weist das Ventil ebenfalls den Drehteil 281, das obere Bauteil 282 und das untere Bauteil 283 auf. Diese Bauteile werden durch entsprechende Mittel gegeneinander gedrückt, beispielsweise so, wie es bei herkömmlichen Drehventilen der Fall ist. Im Drehteil 281 sind zehn Probenmeßbohrungen 26 bis 35, welche auf einem konzentrischen Kreis liegen, vorgesehen. Das obere Bauteil 282 ist mit Reaktionsmittelzuflußleitungen 36 bis 45 in der gleichen Anzahl wie die Probenmeßbohrungen 26 bis 35 beim Drehteil 281 versehen. Außerdem sind fünf Rinnen 311 bis 315 vorgesehen, welche die Reaktionsmittelzuflußleitungen 36, 38, 40, 42 und 44 teilweise umfassen. Der untere Bauteil 283 ist mit Reaktionsmittelabflußleitungen 46 bis 55 in der gleichen Anzahl wie die Probenmeßbohrungen 26 bis 35 versehen. Außerdem ist eine Zuleitung, beispiels weis ei eine Probenzuflußleitung 316 und eine Probensaugleitung 317, welche zu beiden Seiten der Leitung 47 vorgesehen sind, angeordnet. Darüber

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hinaus sind im unteren Drehteil Rinnen 318 bis 321 eingearbeitet, welche die Leitungen 49, 51, 53 und 55 auf der Oberfläche des unteren Bauteiles 283, welche in Berührung mit dem Drehteil 281 kommt, umfassen. Die Probenzuflußleitung 316 ist mit dem Reaktionsmittelreservoir verbunden und die Probensaugleitung 317 ist mit der Probenentnahmeeinrichtung, beispielsweise Probensaugpumpe 25, verbunden. Die Figur 4 zeigt die Stellungen der Leitungen und Rinnen des Probenmeßventiles in der Figur 3 wenn das Probenvolumen abgemessen wird. Die Reaktionsmittelzuflußleitungen 36 bis 45 des oberen Bauteiles 282 fluchten mit den Reaktionsmittelabflußleitungen 46 bis des unteren Bauteiles 283. Wenn die Probenmeßbohrungen 26 bis 35 zwischen denReaktionsmittelabflußleitungen 46 bis 55 angeordnet sind, ist eine (27 in der Figur) der Probenmeßbohrungen 26 bis 35 in Fluchtung bzw. in Verbindung mit der Probenzuflußleitung 316 und eine andere Bohrung in der Figur, die Bohrung 26, ist mit der Probensaugleitung 317 verbunden. Eine Probe gelangt dann von der Probenzuflußleitung 316 durch die Probenmeßbohrung 27 und erreicht die nächste Probenmeßbohrung 28 über die Rinne 312 des oberen Bauteiles 282. Dann wird die Probe durch die Rinne 318 des unteren Bauteiles in die Probenmeßbohrung 29 geführt. Auf diese Weise gelangt die Probe durch die Rinnen des oberen und unteren Bauteiles nacheinander hindurch und erreicht durch die letzte Probenmeßbohrung 26 die Probensaugleitung 317. Der Drehteil 281 führt dann ein Zwanzigstel seiner Gesamtumdrehung aus in Richtung des in der Figur gezeigten Pfeiles, wobei jede Probenmeßbohrung mit der Probe angefüllt ist. Die Probenmeßbohrungen 26 bis 35 werden in die Stellungen der Reaktionsmittelzuflußleitungen 36 bis 45 gebracht. Daraufhin werden die in den Probenmeßbohrungen abgemessenen Proben zusammen mit Reaktionsmitteln, welche aus den Reaktionsmittelreservoiren 56 bis 65 kommen, durch Reaktionsmittelabflußleitungen 46 bis 55 in die entsprechenden Auswählventile Ϊ6 bis 85 gebracht. Nachdem die Probe

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aus den Probenmeßbohrungen entfernt ist, dreht sich das Drehteil 281 hinwiederum um ein Zwanzigstel seiner Gesamtumdrehung und die Probenmeßbohrungen werden gesäubert.

Reinigungsanordnung für das Probenmeßventil

Die Figur 5 zeigt ein Reinigungssystem für das Probenmeßventil. Das Probenmeßventil 24 wird dann gereinigt wenn die Probe in die entsprechenden Reaktionsröhren geliefert ist. lh der Figur ist mit 23 die Pipette und mit 331 das Reinigungslösungsreservoir bezeichnet. Eine Wasserzuflußleitung 332 liefert ständig Wasser. Überflüssiges Wasser läuft über und gelangt in den rechten Raum 333 sowie in eine Überlauf leitung. Die Pipette 23, mit der die Probe angesaugt wird, ist so aufgebaut, daß sie zwischen der Probenröhre 22 und dem Reinigungslösungsreservoir 331 hin- und herbewegt werden kann. Ein Nadelventil 334 besteht aus einem Nadelventilblock 335 und Kolben 336 bis 339. Die Probenentnahmeeinrichtung 25 besteht aus einer Pumpe, die einen konstanten Zufluß gewährleistet. Abgedichtete Behälter 341, 342 und 343 werden mittels eines Biertgases, das durch einen Gaszylinder (nicht dargestellt) beaufschlagt ist, unter Druck gehalten. Diese Behälter sind mit Reinigungslösung, Leitungswasser, destilliertem Wasser, welche aus Reservoiren 344, 345 und 346 gepumpt werden, angefüllt. Gleichdruckventile 347, 348 und ermöglichen das Rückfließen der Reinigungslösung durch die Leitungen in die Reservoire 344, 345 und 346, wenn der Druck in den abgedichteten Behältern 341, 342 und 343 eine bestimmte Höhe übersteigt, nachdem Förderpumpen 350, 351 und 352 die Lösung geliefert haben. Druckanzeiger 353, 354 und 355 zeigen den Druck in den abgedichteten Behältern an und Schaltventile 356, 357 und 358 sind für den Abfluß vorgesehen.

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Wenn in diesem Aufbau ein Kolben 337 geöffnet wird, befördert der Druck in dem abgedichteten Behälter 341 die Reinigungslösung durch das Nadelventil 334, das Probenmeßventil 24 und die Pipette 23 in das Reinigungslösungsreservoir 332. Hierbei werden die zur Messung der Probe dienenden Leitungen gesäubert.

Wenn daraufhin der Kolben 337 geschlossen wird und der Kolben 338 geöffnet wird, fließt das Leitungswasser im geschlossenen Behälter 342 in den gleichen Leitungen und leitet die gesamte Reinigungslösung ab. Wenn daraufhin der Kolben 338 geschlossen wird und der Kolben 339 geöffnet wird, fließt das im geschlossenen Behälter 343 befindliche destillierte Wasser in den gesamten Leitungen und reinigt diese. Daraufhin wird auch der Kolben 339 geschlossen, nachdem die Pipette 23 vom Reinigungslösungsreservoir 331 zur Probenröhre 22 bewegt ist, wie es in der strichlierten Linie dargestellt ist. Es wird dann der Kolben 336 geöffnet und die Pumpe 25 zieht eine Probe in die Proben röhre 22 auf. Die Probe wird jedoch nur so weit hochgezogen, daß die Probenspitze den Nadelventilblock 335 nicht erreicht. Dann wird der Kolben 336 geschlossen. Der Drehteil 281 des Probenmeßventiles 24 wird um 18° (siehe Figur 4) gedreht, wobei eine vorgegebene Menge des Reaktionsmittels in der Probenmeßbohrung 26 von einem Speiserohr 360 geliefert wird und eine vorbestimmte Menge der Probe wird durch die Leitung 96 und das Auswählveitil 76 in die Reaktionsröhre 11 geliefert. Die Proben in den entsprechenden Probenmeßbohrungen 27 bis 35 werden in gleicher Weise in die Reaktionsröhren 11 der entsprechenden Reaktionsbäder 2 bis 10 eingebracht.

Durch Wiederholung dieser Folge der Arbeitsäbläufe können verschiedene Proben nacheinander analysiert werden. Mit bekannten technischen Vorrichtungen ist es möglich, die Kolben 336 bis 339, die Gleichstrompumpe 25, die Pipette 23, das Probenmeßventil 24 und

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die Zuführung der Reaktionslösung mittels einer Programmeinrichtung automatisch zu steuern.

Reaktionslösungsauswählventil

Die Figur 6 zeigt eine projizierte Ansicht des Hauptbestandteiles eines Reaktionslösungsauswählventiles 160, wie es in der Figur 1 verwendet wird. Die Figur 6 zeigt lediglich den Drehteil 371 und den oberen und unteren Bauteil 372 und 373. Diese Bauteile können in der gleichen Art und Weise gelagert und gedreht werden wie bei der Ausführungsform des Ventiles in der Figur 2. Der Drehteil 371 ist mit einer schräg liegenden Auswählleitung 202, welche als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, versehen. Ein Ausgang derselben liegt im Mittelpunkt des Drehteiles. Zwei Rinnen 252 uid 253 befinden sich auf der Oberfläche, welche in Kontakt kommt mit dem unteren Bauteil 373. Das obere Bauteil 372 ist mit einer Leitung 374 versehen, deren eines Ende mit dem Detektor 203 verbunden ist. Der untere Bauteil 373 ist mit Durchgangsleitungen 181 bis 190 versehen, welche gleiche Abstände zueinander aufweisen und auf einem konzentrischen Kreis angeordnet sindr Diese Leitungen sind mit den Reaktionsröhren 11 bis 20 verbunden. Zusätzlich sind die Reinigungszuflußleitungen 191 bis 200 zwischen den Leitungen 181 bis 190 vorgesehen. Die Reinigungszuflußleitungen 191 bis 200 sind untereinander über die Schleifenleitung 201 verbunden, ausgenommen zwischen den Leitungen 191 und 200. Rinnen 252 und 253 sind in den Drehteil eingearbeitet und sind so lang ausgebildet, daß !zwei Durchgangsleitungen, welche aufeinanderfolgen, miteinander verbunden werden können, (beispielsweise 182 und 192).

Wenn man annimt, daß die Auswählleitung 202 im Drehteil 371 mit der Leitung 183 des unteren Bauteiles 373 verbunden ist, gelangt eine

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Reaktionslösung in der Reaktionsröhre 13 durch die Leitung 173, die Auswählleitung 202 und die Leitung 374 im oberen Bauteil 372 in den Detektor 203, wo die Prdbenlösung beobachtet wird, lh diesem Fall fluchten die Rinnen 252 und 253 im Drehteil 371 mit den Leitungen 182 und 192 sowie 191 und 181. Die Reaktionsröhre wird jedesmal mittels eines Reinigungssystemes_; gereinigt, das dem für das Probenmeßventil 24 in der Figur 1 ähnlich ist. Da die Reinigungslösung immer von der Förderpumpe 152 für die Reinigungslösung durch die Leitung 375 (siehe Fig. 1) in die Schleiienleitung 201 geliefert wird, gelangt die Lösung in die Rinnen 252 und 253, durch die Leitungen 192 und 191 und wird in die Leitungen 182 und 181 geleitet. Dann gelangt sie durch die Leitungen 171 und 172 für die Reinigung der Reaktionsröhren 11 und 12. Wenn der Drehteil 371 ein Zwanzigstel seiner Gesamtumdrehung in Richtung des Pfeiles ausführt und die Auswählleitung 202 mit einer Reinigungszuflußleitung 193 des unteren Bauteiles 373 in Verbindung kommt, fließt die Reinigungslösung durch die Leitung 201, die Leitungen 193, 202 und 374 in den Detektor 203. Die Rinnen 252 und 253 stehen mit den Leitungen 183 und 192 sowie 182 und 191 in Verbindung. Die Folge hiervon ist, daß die Reaktionsröhren 12 und 13 gereinigt werden.

Reaktionsbad

In der Figur 7 sind die Hauptelemente des Reaktionsbades 1 dargestellt. Die Reaktionsröhre 11 ist als Zylinder ausgebildet, die ein oberes geöffnetes Ende 381 und ein trichterförmiges Bodenstück aufweist. Das Reaktionsbad 1 wird von Jöchern 390, 391, 392 und 393 gebildet und setzt sich aus zwei Abteilen zusammen, nämlich aus einer unter Druck stehenden Kammer 112 und einem Wasserbad 111. Der Reaktionsablauf wird direkt durch ein Beobachtungsfenster 386 beobachtet. Ein O-Ring 383, der in einem konvexen Ringlager

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am Umfang nahe dem Boden vorgesehen ist und ein Halteglied 385 für die Reaktionsröhre 11, das mittels Schrauben 387 an eine Grundplatte 390 befestigt ist, dienen zur luftdichten Lagerung der Reaktions röhre 11 an der Grundplatte 386.

Eine Durchgangsbohrung in der Mitte des trichterförmigen Bodenstükkes 382 der Reaktionsröhre 11 führt über ein "Verbindungsstück 389 zu einem Speiserohr 171, das an das Ventil 160 (siehe Fig. 1) angeschlossen ist. Der obere Bereich der Reaktionsröhre 11 ist mittels einer Trennplätte 110 und einem flanschähnlichen Befestigungsglied 395 durch Schrauben 396 fest eingebaut. In der Mitte der inneren Oberfläche des Befestigungsgliedes 395 ist ein Absatz 397 vorgesehen, auf welchem eine Säule 398 angeordnet ist. Die Säule 398 dient nicht nur als Lager für den Rührer 117, der mittels eines Riemens 399 in Drehbewegung versetzt wird, sondern hat eine Durchgängsbohrung 400, welche über ein Verbindungsstück 401 mit einer Proben- oder Reaktionsmittelzuführungsröhre 402 verbindbar ist. Die Lösung wird über eine Düse 403 in die Reaktionsröhre 11 eingebracht. Das Befestigungselement 395 besitzt ein Fenster 404, das es der Reinigungslösung für die Reaktions röhre 11 erlaubt, in das obere Abteil 112 auszufließen.

Abfallventil

Die Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Abfallventiles 215 in der Figur 1, das aus einem Drehteil 411, einem oberen fest eingebauten Bauteil 412 und einem unteren fest eingebauten Bauteil 413 besteht. Diese Bauteile sind aus Borsilikatglas, Tetrafluoräthylen-Harz, Gummi oder dgl., welche gegen abtragende organische und anorganische Substanzen beständig sind, hergestellt. Das Drehteil 411 ist mit Leitungen 414 bis 423 versehen, die auf einem konzen-

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trischen Kreis angeordnet sind. Außerdem weist es Rinnen 424 bis 433 auf der Oberfläche, welche mit dem oberen Bauteil 412, in Berührung kommt, auf. Ein Ende einer jeden Rinne ist mit je einer der Leitungen 414 bis 423 verbunden. Die anderen Enden erstrecken sich zur Hälfte in Richtung auf die benachbarten Leitungen. Das obere Bauteil 412 ist mit Leitungen 434 bis 443 versehen, deren Anzahl der Anzahl der Leitungen 414 bis 423 entspricht. Diese Leitungen befinden sich auf einem konzentrischen Kreis. Das untere Bauteil 413 ist mit einer ersten Gruppe von Leitungen 444 bis 453 versehen, welche mit dem Abfallreservoir 226 verbunden sind und mit einer zweiten Gruppe von Leitungen 454 bis 463, die mit dem zweiten Abfallventil 237 verbunden sind (siehe Fig. 1).. Die Leitungen 434 bis 443 sind mit den Detektoren 203 bis 212 verbunden, die Leitungen bis 553 sind mit dem Abfallreservoir 226 verbunden und die Leitungen 454 bis 463 sind mit dem zweiten Abfallventil 237, und zwar über die Leitungen 227 bis 236 verbunden.

Wenn die Probenlösung vom Detektor 203 untersucht worden ist, werden die Leitungen 434 bis 443 ucS oberen Bauteiles 412 mit den Leitungen 454 bis 463 des unteren Bauteiles 413 über die Leitungen 414 bis 423 verbunden. Hierbei sind die Leitungen227 bis 236 mit den Leitungen 471 bis 480 des zweiten Abfallventiles 237 verbunden und von der Luft abisoliert. Nach der Beobachtung durch den Detektor werden das erste und das zweite Abfallventil 215 und 237 um ein Zwanzigstel der Gesamtumdrehung gedreht. Es sind dann die Leitungen 434 bis 443 des ersten Abfallventiles 215 mit den Leitungen 454 bis 463 über Leitungen 414 bis 423 verbunden und die Drehung des zweiten Abfallventiles 237 setzt die Leitungen 227 bis 236 der Luft aus. Demzufolge werden Restlösungsmittel in den Leitungen 227 bis 236, welche von den Leitungen 238 bis 247 des zweiten Abfallventiles 237 zurückgeblieben sind und Restlösungsmittel in den Lei-

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tungen zwischen den Detektoren und dem ersten Abfallventil {215; von der Reinigungslösung beseitigt, welche von der Pumpe 250 geliefert wird. Sie werden in das Abfallreservoir 226 über das erste Abfallventil 215 und die Leitungen 216 bis 225 geleitet. Mit einem derartigen Abfallsystem kann ein Druckabfall in den Leitungen vermieden werden, da die Reinigung der Detektoren dann vollzogen wird, wenn die Leitungen von der Luft abisoliert sind.

Im vorstehenden ist im einzelnen ein Analysiergerät beschrieben worden, das automatisch mehrere Bestandteile von mehreren Proben untersuchen kann. Wenn alle Funktionsabläufe des automatisierten P ruf systems bezüglich ihrer Aufeinanderfolge programmiert sind, können alle Funktionsabläufe, außer die Anordnung der Proben, vollautomatisch durchgeführt werden. Darüber hinaus können Diagnosedaten von Patientenproben durch Verbindung des gezeigten Systemes mit einem Rechner erhalten werden, der Signale, welche er vom Detektor erhält, auswertet.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum automatischen Analysieren von mehreren unterschiedlichen fließfähigen, chemischen Proben, insbesondere für klinische und pharmazeutische Zwecke, gekennzeichnet durch

a) eine Entnahmeeinrichtung (23), welche eine Probe aus einem Probenbehälter (22) zieht,

b) eine Unterteilungseinrichtung (24), welche die Probe in eine bestimmte Anzahl von Teilproben unterteilt,

c) eine Liefereinrichtung (76 bis 85), durch welche die unterteilten Proben mit Hilfe von Strömungsmitteln zu

d) mehreren, den einzelnen Prüfposten entsprechenden Reaktionsbädern (1 bis 10) geleitet werden, welche aus einer unter konstanter Temperatur gehaltenen Kammer (111) und einer oberen mittels eines inerten Gases unter Druck gehaltenen Kammer (112) zusammengesetzt sind,

e) mehreren Reaktionsröhren (11 bis 20) in den entsprechenden Reaktionsbädern (1 bis 10),

f) Verteilereinrichtungen (76 bis 85), welche die Probenteile zusammen mit den Strömungsmitteln zu den entsprechenden Reaktionsröhren (11 bis 20) führen,

g) Zulieferungseinrichtungen für Reaktiönsmittel zu den entsprechenden Reaktionsröhren (11 bis 20),

h) Detektoren (203 bis 212), welche den entsprechenden Reaktions-' bädern zugeordnet sind,

i) Zuführungseinrichtungen (171 bis 180) und (160 bis 169) zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Proben aus den Reaktionsröhren

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(11 bis 20) zu den Detektoren (203 bis 212) und

j) eine Zuführungseinrichtung (160) für eine Reinigungslösung über die Zuführungseinrichtung (171 bis 180) zu den Reaktionsröhren (11 bis 20) und den Detektoren (203 bis 212).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reaktionsmittel abgeschlossene Reaktionsmittelreservoire (56 bis 65) vorgesehen sind, die mittels eines inerten Gases mit einem Druck beaufschlagbar sind, so daß die Reaktionsmittel zu den Reaktionsröhren (11 bis 20) geliefert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

a) eine Pipette (23) zur Entnahme der zu analysierenden Probe, wobei diese Pipette periodisch zwischen einer Probenröhre (22), welche die Probe enthält, und einem Behälter (331) der eine Reinigungsflüssigkeit enthält, hin- und herbewegbar ist;

b) ein Probenmeßventil (24) als Unterteilungseinrichtung zum Bemessen und Aufteilen einer bestimmten Menge der Probe, welche mittels der Pipette (23) entnommen ist;

c) eine Pumpe (25) zum Abziehen einer Probe über das Probenmeßventil (24) und

d) eine Reinigungslösungszulieferungseinrichtung zum Zuführen der Reinigungslösung in den Reinigungsbehälter (331), wobei die Reinigungslösung durch das Probenmeßventil (24) und die Pipette (23) geleitet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

a) mehrere Reaktionsröhren (11, 20),

b) welche in mehreren Reaktionsbädern (1 bis 10) untergebracht sind,

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wobei die Reaktionsbäder mittels eines inerten Gases unter Druck gehalten sind,

c) eine oder mehrere Reinigungslösun'gsquellen (344, 345, 346), weiche mit einer gemeinsamen Leitung (317) verbunden sind und Lösungsmittelzulieferungseinrichtungen (334) aufweisen,

d) eine Abfalleitung- bzw. Abwasserleitung, welche über ein Abfallventil mit dieser gemeinsamen Leitung, welche zu den Reinigungslösungsquellen führt, verbunden ist,

e) einen Detektor zur Messung einer Reaktionslösung nach einer chemischen Reaktion,

f) ein Wechselventil zur Verbindung der Reaktionsröhren mit der ge-

welche
meinsamen Leitung (317 yzu der Remigungslösungsquelle führt, verbindet, wenn die nächste Reaktionsröhre an einen Detektor geschaltet ist,

g) ein Abfallreservoir (226),

h) Mittel zum Einbringen eb^i' Reinigungslösung von den Reinigungslösungsquellen (344, 345, 346) ir 1Le Reaktionsröhre, und

i) Mittel zum Liefern der Reinigungslösung, welche von der Reaköonsröhre in das Abfallreservoir (26) fließt,. wobei Reinigungslösungsreste in der Reaktionsröhre (11 bis 20) mit Hilfe des innerhalb des Reaktionsbades (1 bis 10) herrschenden Druckes beseitigt werden, wenn die Zufuhr von Reinigungslösung in die Reaktionsröhre unterbrochen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Überlauf für die Reinigungslösung in der Reaktionsröhre in Richtung auf das obere Abteil des luftdichten Reaktionsbades und mit einem Abfluß der Reinigungslösung aus dem Reaktionsbad durch eine Überlaufröhre, gekennzeichnet durch das Reaktionsbad, welches folgende Bestandteile aufweist: ,

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a) eine Trennplatte (110), welche das Reaktionsbad (1 bis 10) in ein oberes und ein unteres Abteil (112, 111) unterteilt,

b) die Reaktionsröhren (11 bis 20), welche fest mit der Trennplatte (110) verbunden sind, wobei die oberen Enden der Reaktionsröhren geöffnet sind und sich im oberen Abteil (112) befinden, während der Reaktionsbereich der Röhren im unteren Abteil (111) sich befindet,

c) eine Temperatursteuereinheit zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur in den Reaktionsröhren (11 bis 20), welche die Zirkulation eines fließfähigen Mediums mit konstanter Temperatur im unteren Abteil (111) aufrechterhält und

d) Injektoren zum Einbringen der Proben der Reaktionsmittel und der Reinigungslösung in die Reaktionsröhren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Probenmeßventil, das im wesentlichen drei relativ zueinander drehbare Teile aufweist, wodurch bestimmte Flüssigkeitsmengen gleichzeitig oder nacheinander in die Reaktionsröhren weitergeleitet werden, wobei das Probenmeßventil gekennzeichnet ist durch folgende Merkmale:

a) ein erstes Bauteil (281), das mit mehreren Probenmeßbohrungen (26 bis 35) versehen ist,

b) ein zweites Bauteil (282), dasmit einer Oberfläche des ersten Bauteiles (281) in Berührung steht und mit der gleichen Anzahl von Leitungen (36 bis 45) wie die Probenmeßbohrungen versehen ist, wobei außerdem zwischen diesen Leitungen Rinnen (311 bis 315) vorgesehen sind und

c) ein drittes Bauteil (283)$.. welches mit der anderen Oberfläche des ersten Bauteiles (281) in Berührung steht und das mit der gleichen Anzahl von Leitungen (46 bis 55) wie die Probenmeß-

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bohrungen eine Probenzuflußleitung (316) und Probensaugleitung (317), welche zwischen einigen der Leitungen (46 bis 55) angeordnet sind und außerdem Rinnen (318 bis 321) zwischen anderen Leitungen aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Wechselventil, das drei relativ zueinander verdrehbare Bauteile aufweist, wobei Strömungswege nacheinander geändert werden und das Wechselventil gekennzeichnet ist durch die folgenden Merkmale:

a) ein erstes Bauteil (371), das mit einer schräg verlaufenden Auswählbohrung (202) versehen ist und eine oder mehrere Rinnen (252 bzw. 253) aufweist,

b) ein zweites Bauteil (372), das mit einer Oberfläche mit dem ersten Bauteil (371) in Berührung steht und mit einer Leitung (374) versehen ist, die mit der Auswählbohrung (202) in Verbindung steht und

c) ein drittes Bauteil (373), .das mit der anderen Seite des ersten Bauteiles (371) in Berührung steht und mit einer ersten Gruppe von Leitungen (181 bis 190), welche Mündungen auf einem konzentrischen Kreis auf der mit dem ersten Bauteil (371) in Berührung stehenden Oberfläche aufweisen sowie mit einer zweiten Gruppe von Leitungen (191 bis 200) zwischen den Leitungen der ersten Gruppe, wobei ein Ende einer jeden Leitung der zweiten Gruppe mit einer Schleifenleitung (201) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Wechselventil, das zur Änderung von Strömungswegen drei relativ zueinander verdrehbare Bauteile aufweist und das Wechselventil gekennzeichnet ist durch folgende Merkmale:

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a) ein erstes Bauteil (411) mit mehreren im gleichen Abstand voneinander auf einem konzentrischen Kreis angeordneten Leitungen (414 bis 423), wobei die einen Enden dieser Leitungen mit Rinnen (424 bis 433) verbunden sind und die freien Enden der Rinnen sich etwa bis über die halbe Strecke des Abstandes zur nächsten Leitung erstrecken,

b) ein zweites Bauteil (412), das mit einer Oberfläche des ersten Bauteiles (411) in Berührung steht und mit der gleichen Anzahl von Leitungen wie das erste Bauteil versehen ist und

c) ein drittes Bauteil (413), das mit der anderen Oberfläche des ersten Bauteiles (411) in Berührung steht und versehen ist mit einer ersten Gruppe von Leitungen (444 bis 453), deren Anzahl die gleiche ist wie im ersten Bauteil und welche über einen konzentrischen Kreis angeordnet sind und mit einer zweiten Gruppe von Leitungen (454 bis 463) zwischen den Leitungen der ersten Gruppe.

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