DE2607055B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur

.'> automatischen Mehrfachanalyse von Probeflüssigkeiten von Bodenextrakten mit geradlinig und unmittelbaren nebeneinander laufenden Transporteinrichtungen für Proben- und Reaktions-Gefäße, absenkbaren, zumindest zwei Transporteinrichtungen übergreifenden Ein-

!Ii richtungen zur Entnahme von Probeflüssigkeit und zur Übertragung derselben in Reaktions-Gefäße, Einrichtungen zum dosierten Einbringen eines Reagenzes in wenigstens einige Gefäße, einer den Entnahme- bzw. Übertragungs- und Einbringeinrichtungen nachgeschal-

)> teten Reaktionsstrecke, an deren Ende eine Brücke mit absenkbaren Entnahme- und Meßeinrichtungen vorgesehen ist, wobei die Entnahme- bzw. Übertragungs- und Einbringeinrichtungen sowie die Entnahmeeinrichtungen zum aufeinanderfolgenden Behandeln bzw. Messen des Inhaltes einzelner Gefäße von Transporteinrichtung zu Transporteinrichtung umschaltbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 21 40 555 bekannt Die bekannte Vorrichtung zeigt eine vollkommen starre Verriegelung der Transportbahnen

v> infolge der Verwendung eines starren Reagenzglashalters. Der Reagenzglashalter überspannt sämtliche Transportbahnen und nimmt sämtliche Reagenzgläser auf. Dies führt insoweit zu einem Stau von Analysenproben, als sich die Geschwindigkeit der Fördereinrichtun-

ίο gen stets nach der am langsamsten ablaufenden chemischen Reaktion richten muß.

Das gleiche Problem besteht im Prinzip auch bei einem Analyseautomaten gemäß der DE-OS 19 59 674. Denn auch hier sind sämtliche Transporteinrichtungen, nämlich das probetragende Transportband und die Analysenbänder zumindest insoweit voneinander abhängig, als für das probentragende Transportband stets folgende Zwangsbedingung eingehalten werden muß: der absatzweise Antrieb des probetragenden Transportbandes muß im Analyseautomaten so geschaltet werden, daß jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vortrieben ein Stillstand von mindestens einer solchen Dauer eingeschaltet ist, daß der am langsamsten arbeitende analytische Vorgang in dieser Zeit ablaufen kann. Diese Zwangsbedingung ist deswegen erforderlich, da auch der Fall eintreten kann — und in der Regel auch häufig eintritt -, daß auf dem probetragenden Transportband mehrere Tür ein und dasselbe Analysen-

band vorgesehene Proben unmittelbar nacheinander angeordnet sind. Aus dieser Zwangsbedingung ergibt sich im übrigen auch, daß alle Analysebänder so lange »warten müssen«, bis sie vom probentragenden Transportband beschickt werden. Die beiden bekannten Analyseautomaten haben also den Nachteil, daß bei ihnen Staubprobleme auftreten. Das gleiche gilt auch für den Analyseautomaten gemäß der US-PS 35 25 591.

Ferner ist ein Analyseautomat aus dem Prospekt Nr. 969 vom März 1973 des Bodensee-Werkes Perkin-Elmer & Co. GmbH, Überlingen bekannt Dieser Automat besteht aus einer Kreisscheibe, die in konzentrischen Ringen angeordnet, radial nebeneinanderliegende Reaktions-Gefäße aufweist An der Peripherie der Kreisscheibe ist eine kreisringförmige Bahn für Proben-Gefäße vorgesehen. Proben-Gefäße und Kreisscheibe führen eine Bewegung um den Mittelpunkt der Kreisscheibe durch, so daß ständig jedem Proben-Gefäß eine Reihe von Reaktions-Gefäßen zugeordnet ist Proben-Gefäße und Reaktions-Gefäße werden von einer Verteileinrichtung brückenartig überspannt, die aus den Proben-Gefäßen Probenflüssigkeit abzieht und sie über die Reaktions-Gefäße verteilt Im Anschluß an die Verteileinrichtung folgt eine weitere Verteileinrichtung, mittels derer den einzelnen Reaktions-Gefäßen Reagenzien zugeführt werden. Anschließend folgt ein kreisbogenförmiger Reaktionsweg, an dessen Ende Meßkanülen in die einzelnen Reaktions-Gefäße eintauchen und zu verschiedenen Meßeinrichtungen die Flüssigkeit aus den Reaktions-Gefäßen absaugen. Die Flüssigkeit aus den Reaktions-Gefäßen wird im Anschluß daran einem Sammelbehälter zugeführt Zwischen der Meßposition und der Aufgabeposition der Proben-Gefäße ist eine Stapelvorrichtung für aufzugebende und abzugebende Proben-Gefäße vorgesehen. Der bekannte Analysenautomal weist den wesentlichen Nachteil auf, daß alle peripher hintereinander angeordneten Proben-Gefäße und Reaktions-Gefäße zueinander synchron umlaufen müssen, so daß die Reaktionszeit des längst dauernden Prozeßablaufes die Zeit der gesamten Untersuchung festliegt Ferner ist es von Nachteil, daß wegen der konzentrischen Anordnung der Reaktionsgefäße diese nur in ihrem inneren Kranz dicht gestapelt angeordnet werden können, während weiter außerhalb der die Reaktions-Gefäße aufnehmenden Scheibe erhebliche Zwischenräume zwischen den einzelnen Reaktions-Gefäßen vorliegen. Durch diese Anordnung ist es tuch nur dann möglich, Reaktions-Gefäße durch andere mit anderen Abmessungen zu ersetzen, wenn diese kleiner sind als die Reaktions-Gefäße, für die der bekannte Analysenautomat ausgelegt ist Ferner ist es von Nachteil, daß die im Automat befindlichen Reaktions-Gefäße ständig weiterverwendet werden müssen, ohne daß eine Möglichkeit besteht, sie während des laufenden Prozesses einer hinlänglichen Reinigung zuzuführen. So ist es auch notwnedig, daß, gleichgültig in welchem Maß Reagenzien zugeführt werden, grundsätzlich die Reaktions-Gefäße kleiner sein müssen als die weiter peripher angebrachten Proben-Gefäße. Es sind somit die zentraleren Positionen für Reaktions-Gefäße bezüglich der zuzuführenden Reagenz- und Probenmenge erheblichen Beschränkungen unterworfen. Ferner werden jeweils nur einer Position Reagenzien zugeführt, und auch nur jeweils in einer Position Meßwerte entnommen. Bei der Feststellung eines pH-Wertes müßte beispielsweise eine Meßelektrode in der bekannten Vorrichtung in ein Reaktions-Gefäß eintauchen und bis zum Ende der Anpassungszeit verbleiben. Dann müßte die Messung stattfinden, anschließend die Elektrode gehoben werden und schließlich das gesamte Meßkarussell um eine Position weitergefahren werden, bis die Elektrode wiederum in das darauffolgende Reaktions-Gefäß eintauchen könnte. Dieses Vorgehen hat aber unzuträglich hohe Verzögerungen zur Folge, da die Meßeinrichtung jeweils die Transportzeit eines Reakiions-Gefäßes in die Meßposition und die Anpaßzeit der Meßeinrichtung an die aufbereitete Probe abwarten muß, bevor die neue Messung stattfinden kann. Dies hat zur Folge, daß Meßgeräte und Recheneinheiten zur Weiterverarbeitung der Meßergebnisse nicht optimal genutzt werden. Ferner ist der bekannte Analyseautomat durch die Formgebung des Karussells zur Aufnahme von Reaktions-Gefäßen weitgehend festgelegt und somit einem weiteren Ausbau kaum zugänglich. Schließlich weist der bekannte Analysenautomat ein Sammelgefäß für verbrauchte Reagenzien und Proben auf, das regelmä- Big entleert werden muB. Wird dieses Sammelgefäß nicht entleert so laufen entweder möglicherweise gefährliche Chemikalien aus, oder es muß durch einen automatischen Kontakt die gesamte Analyseneinrichtung abgestellt werden. Der bekannte Analysenautomat ist ferner in Laboratorien schwer unterbringbar und sperrig, da er aufgrund des Karussells mit Reaktions-Gefäßen eine hohe Stelltiefe aufweist und nicht, wie an sich wünschenswert, raumsparend längs einer Wand angeordnet werden kann.

jo Ein Probenstau führt allgemein nicht nur zum Anwachsen des Probenvorrates, was dessen Verwaltung erschwert und die Verwechslungsgefahr einzelner Proben außerordentlich erhöht Der Probenstau führt außerdem auch zum Altern und somit möglicherweise Unbrauchbarwerden einer Probe, denn durch das Altern können chemische Veränderungen eintreten, die dann zu Artefakten beim Meßen führen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Analysenautomaten derart zu verbes-

■lo sern, daß sich ein Stau, der durch lange Analysezeiten auf einem Band bedingt ist, nicht zwangsläufig auf den Gesamtautomaten auswirkt

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Transporteinrichtung für sich und unabhängig von den anderen beschick- und steuerbar ist, jeder Transporteinrichtung in der Brücke eine Analysemeßeinrichtung zugeordnet ist, die Gefäße auf allen Transporteinrichtungen jeweils in Gefäßpaaren hintereinander angeordnet sind und die der Reaktionsstrecke vorgeschalteten

5u Entnahme- bzw. Übertragungs- und Einbringeinrichtungen zu einer einheitlichen, ebenfalls mindestens zwei Transporteinrichtungen überspannenden Verteilbrücke zur Behandlung jeweils nebeneinanderliegender Probenpaare zusammengefaßt sind.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß für jede Transporteinrichtung ein gesonderter und hierfür vorteilhafter Meßzyklus vorgegeben werden kann, der unabhängig von den anderen Transporteinrichtungen und deren Mcßzyklen durchführbar ist Alle Transport-

bo einrichtungen für die Proben sind nämlich zugleich auch Transporteinrichtungen bei der Analyse. Dies ermöglicht beispielsweise, daß der gesamte Meßvorgang nicht mit der Geschwindigkeit des langsamsten Meßprozesses durchgeführt werden muß, sondern daß bei unterschiedlicher Prozeßdauer beispielsweise zwei Transporteinrichtungen zur Durchführung des gleichen, lang dauernden Meßprozesses, während eine dritte und weitere Transport einrichtungen für andere Meßprozes-

se kürzerer Zeit vorgesehen werden. Es kann hierbei ein Prozeßrechner sowohl die Steuerung von Transporteinrichtungen und Prozeßablauf, als auch die Auswertung der Meßergebnisse vornehmen, so daß zusammengehörige Ergebnisse gemeinsam ausgedruckt werden. ">

Die geradlinig verlaufenden Transporteinrichtungen haben den Vorteil, daß grundsätzlich die Form der Proben- bzw. Reaktions-Gefäße in weiten Grenzen wählbar ist So ist es beispielsweise von Vorteil, für sämtliche Transporteinrichtungen einheitliche Gefäße m zu verwenden, die anschließend an ihre Verwendung in einer Waschanlage gereinigt werden können, die be Verwendung in einer Waschanlage gereinigt werden können, die besonders einfach und effektiv ist, da sie nur Gefäße eines einheitlichen Formats zu handhaben π braucht Ferner vereinfacht und verbilligt ein einheitliches Gefäßformat Vorratshaltung und Neubeschaffung. Durch die paarweise bzw. mehrfache Anordnung der Gefäße halbiert bzw. verkürzt sich im wesentlichen die Länge der Transporteinrichtungen. Es war aber nicht vorherzusehen, daß diese erfindungsgemäße Maßnahme ohne wesentliche Komplizierung der Meßvorrichtung durchführbar war. Ferner sind durch die paarweise Anordnung an einem der Gefäße eines Paares in der Meßposition bereits vorbereitete Maßnahmen anwend- 2> bar, während am anderen Gefäß gerade die Messung vorgenommen wird. Hierdurch wird nicht nur eine unwesentliche Zeitersparnis in der Gesamtmeßzeit bewirkt. Eine weitere Zeitersparnis liegt darin, daß bei der paarweisen Anordnung gleiche Vorgänge, wie «> beispielsweise das Hinzufügen von Verdünnungs- und Reagenzflüssigkeit paarweise durch zwei nebeneinanderliegende Zubringeinrichtungen vorgenommen werden kann. Diese paarweise Anordnung gleicher Geräte, wie beispielsweise Rührer, ist aber nur dann sinnvoll und « zweckmäßig, wenn — wie bei der Erfindung — die Transporteinrichtungen geradlinig verlaufen; wenn es also möglich ist, eng gestapelte Gefäße gleichen Durchmessers nebeneinander anzuordnen. Denn bei unterschiedlichem Durchmesser der Gefäße, wie er ίο beispielsweise bei kreisbogenförmigem Verlauf der Förderstrecke notwendig wäre, müssen unterschiedlich konstruierte und damit unter Umständen auch unterschiedlich wirkende Geräte nebeneinander beim gleichen Meßvorgang Einsatz Finden. Dies widerspräche aber dem allen Meß- und Prüfvorgängen zugrundeliegenden Prinzip möglichst gleichartiger Behandlung aller einander entsprechender Proben. Die Erfindung bewirkt somit die schnellere Durchführung des Meßprozesses, ohne daß die Geschwindigkeitssteigerung zu Lasten der Meßgenauigkeil geht Daher ist es auch ausdrücklich Gegenstand der Erfindung, bei Meß- und Prozeßvorgängen, die nicht mit hinlänglicher Reproduzierbarkeit von zwei getrennten, gleichartigen Organgen durchgeführt werden können, jeweils das gleiche Meß- bzw. Behandlungsorgan zu verwenden, daß dann von dem einen Proben- bzw. Reagenz-Gefäß eines Paares auf das andere umschaltbar ist Durch dieses Umschalten wird ein jeweils schwer reproduzierbares Organ, insbesondere ein Meßinstrument mit seiner ihm &> eigentümlichen Meßtoleranz, alleine zur Behandlung aller Proben verwendet So ist es beispielsweise besonders von Vorteil, daß die Einrichtung zum Obertragen von Probenflüssigkeit aus einem Proben-Gefäß in ein Reaktions-Gefäß verschieblich über den Transporteinrichtungen angeordnet ist Hierdurch wird nämlich gewährleistet, daß jedes der Reaktions-Gefäße mit genau der gleichen Probemenge versehen wird, wenn es auf besonders genaue Dosierung ankommt. Durch die Maßnahme, daß mehrere Transporteinrichtungen von einer absenkbaren Verteilbrücke überspannt sind, wird der Vorteil erreicht, daß durch deren Absenken sämtliche auf ihr angeordnete Einrichtungen, die auf das zugehörige Probenpaar einwirken, gleichzeitig und ohne Sonderaufwand in Position gebracht werden. Soweit Positionen an dieser Verteilbrücke mittels einer Steuereinrichtung aufeinander koordiniert sind, ist es zweckmäßig, eine Verteilbrücke über unabhängig voneinander angetriebene Transporteinrichtungen vorzusehen. In besonderer Weise aber ist eine derartige Verteilbrücke von Vorteil, wenn sie sich über synchron angetriebene Transporteinrichtungen erstreckt, da der Absenkrhythmus der Teübrücke identisch ist mit dem ganzen oder halben Transportrhythmus der Transporteinrichtung, das für den Synchronantrieb leitend ist Die Verteilbrücke weist hierbei Einrichtungen auf, die sich quer zur Förderrichtung der Transporteinrichtungen bewegen, und die den bereits eingangs erwähnten schwer reproduzierbaren Organen zugeordnet sind. So ist es möglich, daß an einer Verteilstation längs der Verteilbrücke, welche die Transporteinrichtungen quer überspannt, jedem der Gefäße eine Anfahr- und Absenkposition der Einrichtung zugeordnet ist, die quer verschiebbar auf der Verteilbrücke angeordnet ist In besonders vorteilhafter Weise aber ist es zweckmäßig, einer quer verschiebbaren Einrichtung lediglich eine Verschubstrecke zuzuordnen, welche dem Abstand zwischen den beiden Gefäßen eines Gefäßpaares entsprechen, wobei — in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung — die einen Gefäße eines Paares jeder Transporteinrichtung mit den anderen Gefäßen eines Paares jeder Transporteinrichtung dadurch in Verbindung stehen, daß beispielsweise aus einem Proben-Gefäß Probenflüssigkeit entnommen und diese in andere, dem Entnahmegefäß entsprechende Gefäße anderer Transporteinrichtungen übertragen wird. Hierbei kann die Verteilbrücke beispielsweise synchron angetriebene Transporteinrichtungen zur Phosphat- und Kaliummessung der Bodenextrakte überspannen, wobei bei jedem Absenken eine Entnahmekanüle in ein Proben-Gefäß eintaucht eine bestimmte Probenmenge entnimmt und in ein dem Proben-Gefäß entsprechendes Reagenz-Gefäß überträgt. Nach zweimaligem Absenken der Verteilbrücke erfolgt ein Vorschubschritt der synchron gesteuerten Transporteinrichtungen.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil auf, daß sie unter geringstem Aufwand auf Proben verschiedenster Art umgestellt und für weitere Analysen ausgebaut werden kann.

Vorzugsweise sind die Transporteinrichtungen Förderbänder. Diese sind an ihrem Anfang und Ende mit Einrichtungen zum Zu- bzw. Abführen von Proben- bzw. Reaktions-Gefäßen versehen, wodurch der besonders zeitsparende Gebrauch der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung gewährleistet ist und wodurch verhindert werden soll, daß durch Stauen hinter den Förderbändern bzw. durch Fehlen von Proben vor dem Förderbändern eine Verzögerung im Programmablauf oder ein Leerlauf eintritt

Durch die Verwendung von Reaktionsgefäßen, die lediglich einen Prozeßzyklus durchlaufen und die anschließend wieder separat gereinigt werden, werden in besonderer Weise das Meßergebnis und die Prozeßzeit verbessert; die Zeit, während derer zwischen dem Ende des einen Zyklus und dem Beginn des

darauffolgenden die Reaklionsgefäße einer Reinigung unterzogen werden müssen, wird voll eingespart, wobei die Reinigung der Reaktionsgefäße außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung so intensiv durchgeführt werden kann, daß keinerlei Meßwertunschärfe s durch schlecht gereinigte Reaktionsgefäße das Meßergebnis verschlechtern kann. Dies geht soweit, daß ohne zusätzlichen Zeitaufwand auch nur einmal verwendbare Reaktionsgefäße eingesetzt werden können. Reagenzien und Probenflüssigkeiten können in besonders vorteilhafter und zeitsparender Weise mit den Gefäßen an der Einrichtung zum Abführen dieser Gefäße entnommen werden, von wo aus die entweder einer umweltfreundlichen Vernichtung oder einer Aufbereitung zur Wiederverwendung der Reagenzien zugeführt is werden können. Auf Sammelbehälter, deren nicht rechtzeitiges Entleeren den Stillstand der gesamten Meßvorrichtung verursachen muß, wenn man das Auslaufen unter Umständen gefährlicher Chemikalien verhindern will, kann vollkommen verzichtet werden. Es muß an dieser Stelle nochmals betont werden, daß ein Stillstand oder eine Verzögerung im Prozeßablauf nicht nur zu Verzug der gesamten Meßarbeiten führt, sondern insbesondere auch durch Nichteinhalten vorgeschriebener Reaktionszeiten für die gerade innerhalb der Anlage befindlichen Proben unverwertbare Resultate ergibt, so daß unter ungünstigen Umständen die bei Stillstand der Meßvorrichtung innerhalb deren befindlichen Proben festgestellt, nochmals neu beschafft und nochmals bestimmt werden müssen. Gerade derartige, andauernd durchgeführte umfangreiche Meßarbeiten in außerordentlichem Maße störende Vorkommnisse werden durch die erfindungsgemäße Analysenvorrichtung, soweit nur irgend möglich, vermieden.

Beim erfindungsgemäßen Analyseautomaten ist es von Vorteil, wenn die Förderbänder Aufnahmegestelle für Proben- und/oder Reaktionsgefäße aufweisen. Diese Aufnahmegestelle können mit den Förderbändern ständig fest verbunden oder lose sein, so daß es möglich ist, fern vom Förderband die hierfür bestimmten Gefäße in die Aufnahmegestelle einzusetzen und dann das Förderband selbst mit dem bereits fertig gepackten Aufnahmegestell zeitsparend zu besetzen. Es ist aber auch möglich, durch entsprechende Ausbildung der Einrichtungen zum Zuführen der Gefäße diese einzeln in die mit den Förderbändern fest verbundenen Aufnahmegestelle einzusetzen. Durch die Aufnahmegestelle kann die genaue Position eines Gefäßes relativ zum zugehörigen Förderband festgelegt werden, sei es durch die feste Anbringung des Aufnahmegestelles auf dem Förderband, sei es durch das Eingreifen eines Mitnehmers des Förderbandes in ein hiervon getrenntes Aufnahmegestell. Es ist somit möglich, die Bewegung eines Gefäßes über den Antrieb des zugehörigen Förderbands exakt zu steuern. Das Aufnahmegestell ist ferner auswechselbar, so daß mit einfachen Maßnahmen ein Förderband zur Aufnahme unterschiedlich geformter Gefäße eingerichtet werden kann, in dem einfach an diese Gefäße angepaßte andere Aufnahmegestelle verwendet werden. Schließlich weist das Aufnahmegestell auch den Vorteil auf, daß es — vorzugsweise in Abhängigkeit von der verwendeten Gefäßform — Bezugspunkte zum Auslösen und Betätigen von der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugehörigen Einzeleinrichtungen aufweist So ist es beispielsweise möglich, &s an dem Aufnahmegestell entsprechend dem Abstand der darin untergebrachten Gefäße Marken oder sonstige Bezugsmerkmale anzubringen, an denen der Schrittabstand des Förderbandes über Abtasteinrichtungen festgestellt werden kann. Es ist somit auch möglich, ein Aufnahmegestell zu verwenden, das sich lediglich im losen Reibschluß mit dem Förderband befindet, da der Antrieb des Förderbandes zum Zurücklegen eines Schritts von einem Probenpaar zum nächsten nicht mit einer starren Steuerung versehen wird, sondern mit einer Regeleinrichtung, die das Förderband erst anhält, wenn sie durch Abfühlen feststellt, daß der Schritt zurückgelegt ist Es kann aber auch besonders von Vorteil sein, das Aufnahmegestell mit aktiven Betätigungseinrichtungen zu versehen, wie beispielsweise mit einer Leitkurve zum Steuern von Organen der Meßvorrichtung, wie beispielsweise zum Einführen von Sonden in die Meßgefäße. Hierbei ist es nicht notwendig, bei Verwendung von Meßgefäßen anderen Formats entweder die Programmierung der Vorrichtung umzustellen oder an der Vorrichtung ortsfest angebrachte Leitkurven und Kulissen auszuwechseln; es ist insbesondere auch möglich, Behälter unterschiedlicher Größe gemischt zu verwenden, solange nur gewährleistet ist, daß in jedem Aufnahmegestell Behälter des gleichen Formats angeordnet sind. Es ist somit möglich, die erfindungsgemäße Meßvorrichtung für unterschiedliche Messungen auszulegen, wobei die innerhalb des Aufnahmegestells befindlichen Proben aufgrund einer am Aufnahmegestell angeordneten Kennung einer zugehörigen Behandlungsweise unterworfen werden. Es ist somit nicht notwendig, bei Verwendung verschiedener Proben, die unterschiedlichen Analysen unterworfen werden sollen, jeweils zusammengehörige Proben so lange zu sammeln, bis das Umstellen der Meßeinrichtung gerechtfertigt erscheint sondern es ist möglich, diese Proben in gemischter Reihenfolge aufzugeben, wobei die Meßvorrichtung selbsttätig die zugehörige Behandlungsweise vornimmt

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zumindest zwei der Förderbänder zu einer Gruppe mit Synchronantrieb zusammengeschaltet sind. Eine derartige Zusammenschaltung kann im einfachsten Fall durch die ständige mechanische Verbindung zwischen den beiden Förderbändern bestehen, wie beispielsweise in der Verwendung eines breiten Förderbandes oder in der Verwendung durchgehender Antriebselemente. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt dain, daß Proben, die von einem chemischen Vorbehandlungsprozeß unabhängig sind, auf ihrem Förderband ohne zusätzliche Steuermaßnahmen einem anderen Förderband folgen, dessen Proben einem zeit- und prozeßgesteuerten Aufbereitungsverfahren unterworfen sind. Es wird somit ohne zusätzliche, den Prozeßrechner belastende Programmierungsmaßnahmen gewährleistet daß gleichzeitig aufgegebene Proben auch gleichzeitig zur Meßstation gelangen. An beiden Bändern zur gleichen Zeit gewonnene Meßergebnisse bedürfen keiner weiteren Zuordnung, sondern beziehen sich auf einander bereits von Anfang an zugeordnete Proben. Durch diese Maßnahme wird die an sich mögliche universelle Steuerbarkeit der erfindungsgemäßen Meß- und Analysenvorrichtung in den Bereichen eingeschränkt, in denen kein Bedarf für sie besteht, und es wird somit in diesen Bereichen der Nachteil aufwendiger Steuerungsmaßnahmen vermieden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Gruppe mit Synchronantrieb ein von der Zuführeinrichtung mit Probengefäßen besetztes Förderband aufweist, während die übrigen Förderbänder

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der Gruppe mit Reaktionsgefäßen besetzt sind. Durch den Synchronantrieb ist es jederzeit möglich, während des Prozeßablaufs ohne aufwendige Maßnahmen einander von Anfang an zugeordnete Gefäße ohne aufwendige Maßnahmen einander von Anfang an zugeordnete Gefäße festzustellen. Da während des gesamten Prozeßablaufs das einfache Zugehörigkeitsverhältnis nicht geändert wird, ist es besonders von Vorteil, das Zugehörigkeitsverhältnis erst während des Prozesses herzustellen. Es ist somit nicht notwendig, in diesen Bereichen von vornherein einander zugeordnete Proben in einem festen Zuordnungsverhältnis gleichzeitig an den einzelnen synchron laufenden Förderbändern aufzugeben, sondern es wird während des Prozeßablaufs von einem mit Proben besetzten Aufnahmegestell Probensubstanz in die übrigen leeren Gefäße auf den anderen synchron laufenden Förderbändern überführt Der Zeitaufwand beim Aufgeben der Aufnahcmgestelle und die Verwechslungsmöglichkeit sind somit vollkommen ausgeschaltet Inwieweit es sinnvoll ist, auch von einander unabhängig angetriebene Förderbänder mit Leergefäßen zu besetzen, die an einer Verteilstation gleichmäßig aus Probengefäßen gefüllt werden, ist davon abhängig, ob der Einstellaufwand für die Steuerung größer ist als der Aufwand, der für die zweifelsfreie Zuordnung von Aufnahmegestellen bei der Aufgabe am Beginn der Förderbänder notwendig ist

Beim erfindungsgemäßen Analyseautomaten ist es von Vorteil, wenn die Gruppe mit Synchronantrieb zwei Förderbänder aufweist, von denen dem einen ein Flammenphotometer zur Kaliummessung und dem anderen ein Spektralphotometer zur Phosphatmessung zugeordnet ist Während zur Phosphatmessung der Zusatz von Chemikalien notwendig ist die eine genau zu beachtende Reaktionszeit verlangen, dient zur Kaliummessung lediglich ein verdünntes Bodenrxtrakt Es ist somit besonders von Vorteil, die Proben an dem zur Kaliummessung vorgesehenen Förderband aufzugeben, da die Toleranzen in der Probenmenge bei der Kaliummessung eine verhältnismäßig kleine Rolle spielen. Von dem Förderband zur Kaliummessung wird Bodenextrakt mittels einer einzigen Dosierpumpe in die auf dem zur Phosphatmessung vorgesehenen Förderband lagernden Leergefäße übertragen.wodurch gewährleistet wird, daß jedes der Leergefäße exakt die gleiche Menge des Bodenextraktes zugeteilt erhält Dieser Menge werden dann Reagenzien, ebenfalls dosiert zugesetzt Es ist somit ermöglicht Probengefäße mit verhältnismäßig grober Bemessung aufzugeben, ohne daß deswegen die Genauigkeit der Kaliummessung beeinträchtigt würde. Hierbei ist jedem der beiden Bänder lediglich ein Meßinstrument zugeordnet, um Diskontinuitäten bei der Messung zu vermeiden.

Weiter ist es von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung neben den beiden synchron laufenden Förderbändern zur Messung von Kalium und Phosphat ein weiteres Förderband aufweist, das mit Probengefäßen besetzt ist und dem eine Einrichtung zum Messen des pH-Wertes der Probenflüssigkeit zugeordnet ist; als Einrichtung zum Messen dient vorzugsweise ein pH-Meter. Eine solche Analyseneinrichtung ist somit besonders einfach aufgebaut, da sie nur zwei voneinander unabhängige Antriebe aufweist ist aber imstande, die heute üblichen Bodenanalysen voll durchzuführen. Während die beiden synchron laufenden Bänder zum Verteilen der Probenflüssigkeit, zum Zufügen von Reagenzien und zum Durchrühren der Mischung Verzögerungen unterliegen, die prozeßbedingt sind, kann das hiervon unabhängig angetriebene Förderband mit Proben zur pH-Messung hiervon unabhängig angetrieben werden. Der Antrieb dieses Bandes kann gleichmäßig sein, wobei sich dessen Geschwindigkeit nach der Prozeßdauer der beiden synchron laufenden Bänder richtet, oder kann pulsierend erfolgen, wobei auf einen verhältnismäßig langen Meßintervall jeweils ein — verhältnismäßig kurzer — Nachschubintervall folgt Um den Aufwand am Prozeßrechner so klein wie

ίο möglich zu halten, ist es besonders von Vorteil, wenn die Gesamtprozeßdauer der synchron laufenden Bänder gleich ist der Gesamtprozeßdauer am hiervon unabhängig angetriebenen Band, und wenn die Aufgabestation aller drei Bänder, ebenso wie die Entnahmestation aller

is drei Bänder, in einer Linie nebeneinander liegt da auf diese Art Verwechslungen ganz besonders wirksam vorgebeugt werden kann. Es bezieht sich somit auch eine gesonderte Ausgestaltung der Erfindung darauf, daß Förderbänder mittels eines Prozeßzyklus gleicher Zeitdauer steuerbar sind.

Es ist möglich, beispielsweise bei Zumischen mehrerer Reagenzien diese jeweils über eine Kanüle zuzuführen, die sich an der Verteilbrücke oberhalb des dieser zugeordneten Probenpaares befindet Es ist ferner möglich, der Verteilbrücke einen Revolverkopf zuzuordnen, auf dem Rührer, diverse Kanülen usw. angeordnet sind; alles Einrichtungen, die bei jedem Absenken der Verteilbrücke auf das dieser zugeordnete Probenpaar einwirken.

μ Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verteilbrücke zumindest eine dem einen der Förderbänder zugeordnete zusätzliche Einrichtung zum Entnehmen, Zuführen und/oder Mischen auf, mit der auf ein Probenpaar einwirkbar ist das vor und/oder hinter dem der Entnahme und Übertragung unterworfenen Probenpaar angeordnet ist Durch diese Ausbildung ist es möglich, auf besonders einfache Weise mehrfach auf eine Probe einzuwirken, ohne daß diese während des Einwirkens innerhalb des weiteren Transportprozesses angehalten werden müßte. Ferner ist es möglich, im Bereich der absenkbaren Verteilbrücke bereits kleine Zwischenreaktionszeiten einzufügen, die durch die Antriebssteuerung des zugehörigen Förderbandes sowie durch den Abstand der entsprechenden Einrichtungen an der Verteilbrücke in Transportrichtung des Förderbandes gesehen, an der Verteilbrücke in Transportrichtung des Förderbandes gesehen, abhängen. Es dient somit auch diese Ausgestaltung der konstruktiven Vereinfachung und der zeitsparenden Behandlung des Analysenmaterials.

Soweit hinlängliche Reproduzierbarkeit gegeben ist und soweit es zu einer Zeitersparnis führt ist es zweckmäßig, jedem der Gefäße eines Gefäßpaares ein eigenes Prozeßorgan zuzuordnen. Ist aber die Reproduzierbarkeit des Prozeßorganes nicht gegeben, oder steht aus anderen Gründen (beispielsweise aufgrund einer langen Reaktionszeit) verhältnismäßig viel Zeit zum Behandeln eines Gefäßpaares zur Verfügung, so ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, daß zumindest einem der Probenpaare nur eine Einrichtung zum Entnehmen, Zuführen, Mischen und/oder Messen an der Verteil- bzw. Meßbrücke zugeordnet ist die mittels eines Antriebes von einem Gefäß des Probenpaares zum anderen verschiebbar angeordnet ist Als Antrieb zum Verschieben ist beispielsweise ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb oder auch ein mechanischer Antrieb sinnvoll.

Besonders vorteilhaft aber ist ein Ritzel/Zahnstangenantrieb, da in diesem Fall jede Umdrehung eines Antriebsmotors, der regelbar ist, streng eine Bewegungsstrecke zugeordnet werden kann. Es ist somit möglich, lediglich durch Regeln des Antriebsmotors in zwingender Weise die jeweilige Position der verschieblichen Einrichtungen zu erreichen; somit richtet sich auch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung auf einen Zahnstangenantrieb.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß an der Meßbrücke beim Förderband zur pH-Untersuchung jeder Probe eines Probenpaares eine eigene Meßelektrode zugeordnet ist, wobei beide Meßelektroden fiber eine Umschalteinrichtung mit der Einrichtung zum Messen des pH-Wertes in Verbindung stehen. Wie bereits weiter oben erwähnt, weisen Meßgeräte grundsätzlich einen individuellen Meßfehler auf, so daß es vorteilhaft ist, selbst bei der erfindungsgemäßen Analysenvorrichtung die endgültige Messung einer Gattung von Analysenwerten jeweils einem einzigen Meßinstrument zu überlassen. Bei der Messung des pH-Wertes aber ergeben sich bezüglich der Meßelektrode zwei Gesichtspunkte: erstens ist die Meßelektrode, soweit ihre Charakteristik in den Meßwert überhaupt eingeht, außerordentlich einfach reproduzierbar, und zweitens benötigt die Meßelektrode nach Eintauchen in die Probenflüssigkeit eine bestimmte Zeit der Anpassung, um einen zuverlässigen Wert an die eigentliche Meßvorrichtung weiterzuleiten. Es ist somit besonders von Vorteil, jeder der beiden Proben eines Probenpaares eine sonders von Vorteil, jeder der beiden Proben eines Probenpaares eine eigene Meßelektrode zuzuordnen, die dann umschichtig von der Einrichtung zum Messen des pH-Wertes abgetastet wird. Es bleibt somit die hohe Reproduzierbarkeit erhalten, die sich aus der Verwendung nur einer Vorrichtung zum Messen des pH-Wertes ergibt, andererseits aber wird durch die Doppelverwendung von Elektroden ermöglicht, daß jede Elektrode frühzeitig in die Probenflüssigkeit eintaucht und somit Zeit zur Anpassung erhält, bevor sie als Meßaufnehmer für die Vorrichtung zum Feststellen des pH-Wertes verwendet wird, ohne daß hieraus eine ungebührliche Verzögerung beim Feststellen des pH-Wertes für das entsprechende Förderband entstehen würde

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine der beiden Meßelektroden in oder entgegen der Förderrichtung um einen Förderschritt verschiebbar ist Es kann somit die Meßelektrode dem als nächstes von ihr zu bestimmenden Probengefäß entgegen dessen Förderrichtung »entgegenkommen«, in das Meßgefäß eintauchen, dessen Förderbewegung mitverfolgen und beim Erreichen der Meßposition den sich aufgrund der Anpassung ergebenden Meßwert abgeben, anschließend dieses Fördergefäß verlassen und in das nächstnachfolgende Probengefäß eintauchen, um die bereits erwähnte Prozedur zu widerholen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines kontinuierlichen Antriebs für das entsprechende Forderband. Wäre bei diskontinuierlichem Bewegen des Förderbandes das gesamte Förderband zn beschleunigen und wieder abzubremsen, bevor die verhältnismäßig leichte Meßelektrode eintaucht, ist es gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung möglich, das Förderband ohne Verzögerung oder Beschleunigung weiterzulaufen, während nur die verhältnismäßig leichte Meßelektrode beschleunigt und abgebremst wird, wodurch wiederum notwendige Zeitersparnis erzielt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Analysenmeßstraße zum Untersuchen von Bodenextrakten in der Draufsicht, zusammen mit einem Blockschaltbild, das die wesentlichen Informations- und Steuerverbindungen aufzeigt

Fig.2 stellt die zur Meßeinrichtung gehörige Verteileinrichtung im Aufriß dar, der einen Schnitt längs Linie H-Il in Fig. 3darstellt.

ίο Fig.3 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die in Fig.2 bereits dargestellte Verteileinrichtung längs Linie I1I-III in F i g. 2.

Fig.4 zeigt in Draufsicht die Meßbrücke der in F i g. 1 dargestellten Meßeinrichtung.

F i g. 5 zeigt die Küvettenhubeinrichtung der in F i g. 4 dargestellten Meßbrücke.

Fig.6 zeigt einen Schnitt quer zur Förderrichtung durch ein Sammelgestell für Probenbehälter sowie das zugehörige Förderband an der von der Meßbrücke unabhängigen Meßstelle zum Aufnehmen des pH-Wertes, und

Fig.7 zeigt die Seitenansicht einer der beiden Elektrodenhalter zur Aufnahme des pH-Wertes zusammen mit der zugehörigen Antriebseinrichtung.

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung von Bodenextrakten dargestellt, die drei parallel nebeneinander verlaufende Förderbänder 1, 2, 3 aufweist, die jeweils mit einem (nicht dargestellten) Antrieb versehen sind, der die drei nebeneinanderliegenden Förderbänder 1, 2, 3 in der gleichen Richtung, aber nicht unbedingt synchron, antreibt Am Beginn der drei Förderbänder 1, 2, 3 befindet sich eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Aufnahmeeinrichtung für Probengefäße und Transportgefäße, in der diese, zu je zehn Stück in Sammelgestellen zusammengefaßt, für den nachfolgenden Untersuchungsprozeß bereitgestellt werden. Auf den Förderbändern 1 und 3 befindet sich jeweils ein mit gefüllten Probebehältern 5 versehenes Sammelgestell 4, in dem die Proben derart angeordnet sind, daß die Probe a mit der Probe a", die Probe b mit der Probe ft" usw. übereinstimmt Auf dem (mittleren) Förderband 2 ist ein Sammelbehälter 4 aufgesetzt der genauso wie die anderen Sammelbehälter ausgebildet ist der aber anstelle der mit Proben gefüllten Probengefäße gleichartige, jedoch leere und gereinigte Reaktionsgefäße aufweist Soweit diese eine Beschriftung tragen, muß dafür gesorgt werden, daß das Reaktionsgefäß a' mit den Probengefäßen a und a", das Reaktionsgefäß 6'mit den Probengefäßen b und b" usw. übereinstimmt Die Förderbänder 1 bis 3 weisen Mitnehmer 6 auf, die für einen schlupffreien Antrieb der Sammelgestelle 4 sorgen. Beiderseits der Förderbänder I bis 3 sind seitliche Führungen 7 angeordnet, die starr sein können, die aber auch aus angetriebenen oder nicht angetriebe-

ss neu bewegten Teilen bestehen können und die für eine seitliche Führung der auf den Förderbändern transportierten Sammelgestelle 4 dienen. Eine quer zu den drei Förderbändern 1 bis 3 angeordnete Lichtschranke 8,8* stellt die Position der auf die Förderbänder 1 bis 3 aufgesetzten Sammelgestefle 4 fest und meldet diese an eine Steuereinrichtung 9 weiter, die dann, wenn die Sammelgestelle 4 die vorher bestimmte Position erreicht haben, gemäß eines vorher festgelegten Programms über Steuerleitungen 10 die (nicht dargestellten) Antriebe der drei Förderbänder 1 bis 3 in Bewegung setzt und steuert Darüberhinaus dient die Steuereinrichtung 9, wie weiter unten erwähnt, zur Steuerung sämtlicher MeB- und Prozeßvorgänge bis

zum Abschluß des gesamten Meßvorgangs.

Im Anschluß an die Lichtschranke 8, 8' ist eine Verteileinrichtung 11 vorgesehen, die die Förderbänder

1 und 2 mit einer absenkbaren Arbeitsplatte 12 überspannt, an der unverschiebliche Kanülen 13,14 und s verschiebliche Kanülen 15, die auf einem Kanülenschlitten 16 angeordnet sind und Rührer 17 aufweist

Beim Erreichen der Verteileinrichtung weisen die Probengefäße auf dem Förderband 1 15 ml des zu untersuchenden Extrakts auf, auf dem Band 2 sind leere ι ο Reaktionsgefäße mit 32 ml Fassungsvermögen, und auf dem dritten Band befinden sich wiederum Probengefäße, die mit 75 ml eines weiteren zu untersuchenden Extrakts gefüllt sind. Befinden sich unter den Kanülen 15 Probengefäße 5, dann wird die absenkbare Arbeitsplatte ι s 12 so weit abgesenkt, daß die Kanülen 15 tief genug in die Probenflüssigkeit eintauchen. Nach Erreichen dieser Stellung, die vom Steuergerät 9 festgehalten wird, wird über das Dosiergerät 18 eine vorher festgelegte Probenmenge aus zwei nebeneinanderliegenden Probengefäßen 5 abgesaugt, anschließend die Arbeitsplatte 12 angehoben, der iCanülenschlitten 16 über das Förderband 2 gefahren, zusammen mit der Arbeitsplatte 12 wieder abgesenkt, und vom Dosiergerät 18 werden im Anschluß hieran die entnommenen Probenmengen in die leeren Reagenzgefäße a\ b' eingefüllt Ist die absenkbare Arbeitsplatte 12 in ihrer untersten Stellung, dann wird, ebenfalls auf Veranlassung des Steuergeräts 9, vom Reagenzvorrat 19 in vorher festgelegten Mengen Reagenzflüssigkeit zu den Kanülen 13 und 14 gebracht, die das leere ReagenzgefäO für die Aufnahme der Proben vorbereiten bzw. die bereits im Reagenzgefäß vorhandene Probe für die Untersuchung vorbereitet Rührer 17 werden bei jedem Absenken der Arbeitsplatte 12 in die Reagenzbehälter eingeführt, wo 3S sie Reagenzien und Probe miteinander innig vermischen. Nach zweimaligem Absenken der Arbeitsplatte 12, und nach seillichem Verschieben des Kanülenschlittens 16 wird das Sammelgestell 4 für Probe- bzw. Reagenzbehälter auf jeden der Transportbänder 1 und 2 solange weiterbewegt, bis das nächste Giäserpaar sich unter den Kanülen 15 des Kanülenschlittens 16 befindet Es kann somit über die übrigen Kanülen 13 und 14 entweder bei jedem zweiten Absenken der Arbeitsplatte 12 die volle Reagenzmenge oder bei jedem Absenken die halbe Reagenzmenge zugeführt werden. Im übrigen ist diese Arbeitsplatte 12 sowohl der Breite als auch der Länge nach ausbaubar, so daß sie auch weitere zusätzliche Transportbänder überspannen und die darauf befindlichen Behälter mit Reagenzien und so Probenflüssigkeit versehen kann. Da die Arbeitsplatte 12 auch in Förderrrichtung ausdehnbar ist kann die Zuführung von Reagenzien bzw. deren Durchmischen bei Gefäßen eines Förderbandes in vorher festiegbarer zeitlicher Aufeinanderfolge stattfinden, wobei einerseits die Steuereinrichtung 9 über den Antrieb, andererseits der in Förderrichtung gesehene Längenabstand von Kanülen und Rühreinrichtungen maßgeblich die Zeitfolge beeinflussen. Da bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung dem Förderband 1 keine weiteren Reagenzien zugeführt werden, kann dieses mit dem Förderband

2 synchron angetrieben werden.

Am Ende der Förderbänder 1,2,3 ist eine Meßbrücke 20 angeordnet die einen Antrieb 21 aufweist, mittels dessen die Meßplatte 22 quer zur Förderrichtung über Förderband 1 und 2 hin- und hergeschoben werden kann. Die Meßplatte 22 weist mit einer Hubeinrichtung versehene Meßkanülen 23 und 24 auf, die jeweils über einander entsprechenden Gefäßen a, a' bzw. b, b' der Förderbänder 1 und 2 angeordnet sind, und die nach seitlichem Verschieben der Meßplatte 22 mittels des Antriebs 21 über die danebenliegenden Gefäße b, b' bzw. a, a' in Position gebracht werden können. Die Meökanüle 23 ist mit einem Flammenphotometer 25 zur Kaliummessung verbunden, die Meßkanüle 24 ist mit einem Spektralphotometer 26 zur Phosphatmessung verbunden.

Während die Meßkanülen 23 und 24 aus den Probengefäßen a und 2'jeweils eine Probe entnehmen, die der Messung zugeführt wird, ist das Meßgerät 27 zum Feststellen des pH-Wertes mit einer Meßsonde 28 verbunden, die bereits seit einiger Zeit im Gefäß a" eingetaucht war. Nach erfolgter Messung fährt die Meßsonde 28 aus dem Gefäß a" und taucht in das darunterliegende Gefäß ein, dessen Bewegung sie bis zur Meßposition verfolgt, an der wiederum der Meßwert abgelesen wird. In den Intervallen zwischen der Meßwertablesung wird an einer zweiten Sonde zum Aufnehmen des pH-Wertes 29 der Meßwert abgelesen, die dann zu diesem Zeitpunkt im Gefäß b" steckt Gleichzeitig mit dieser Ablesung tauchen die Meßkanülen 23 und 24 ii. die entsprechenden Gläser b bzw. 6'der Förderbänder 1 bzw. 2. Auf diese Weise wird gewährleistet daß die Meßsonde 28 bzw. 29 bereits einen Transportschriti vor Aufnehmen des Meßwertes in das entsprechende Meßgefäß a" bzw. b" eintaucht und somit Gelegenheit hat, sich so weitgehend anzupassen, daß bei der Ablesung bzw. bei der Weiterleitung an das Meßgerät 27 ein verläßlicher Wert ergibt

Die Meßeinrichtungen 25,26 und 27 werden über den Antrieb der Meßbühne 20, der von der Steuereinrichtung 9 erregt wird, indirekt angesteuert, können aber auch direkt zusätzlich von der Meßeinrichtung 9 angesteuert werden. Nach Abschluß der Messung leiten sie den Meßwert weiter an den Meßwertsammler 30, der beispielsweise als Meßwertschreiber ausgebildet sein kann. Sind alle Meßwerte beim Meßwertsammler eingetroffen, dann wird die Steuereinrichtung 9 über eine Informationsleitung hiervon in Kenntnis gesetzt, die dann ihrerseits die gesamte Meßvonrichtung um einen Schritt bzw. um eine Probenschar a, b, a', b', a", b" weiterschaltet

Jenseits der Meßbrücke 20 enden die drei Förderbänder 1, 2, 3; hier kann sich eine Sammel- und Entnahmestation anschließen, in der die mit Gefäßen gefüllten Sammelgestelle nach erfolgter Messung auflaufen und partienweise entfernt und der Reinigung zugeführt werden.

Einzelne Einrichtungen der Meßvorrichtung sind in F i g. 2 bis 7 näher dargestellt

Das Sammelgestell 4 für Reagenzgefäße 5 liegt auf dem Förderband 2 auf, wo es zwischen zwei Mitnehmern 6 geführt ist Das Förderband 2 seinerseits liegt auf Rollen 31 auf, die im Reibschluß das Förderband weiterführen. Es ist aber auch möglich, anstelle eines einstückigen Förderbandes ein aus Gliedern zusammengesetztes, kettenartiges Förderband zu verwenden, das durch formschlüssigen Eingriff von Antriebselementen bewegt wird. Die beiden Förderbänder 1 und 2 werden von einem rechteckigen Rahmen 32 überbrückt der aus zwei vertikalen Trägern und einem diese verbindenden horizontalen Träger besteht Die beiden vertikalen Träger weisen auf ihrer den Förderbändern 1, 2 zugewandten Seite eine Führungsbahn für Führungsrollen 33 auf, die beiderseits

an der absenkbaren Arbeitsplatte 12 drehbar besfestigt sind. Zwischen der absenkbaren Arbeitsplatte 12 und der horizontalen Verbindungsstrebe ist ein pneumatischer Hubkolben 34 vorgesehen, mittels dessen die absenkbare Arbeitsplatte 12, wie in F i g. 2 durch einen Pfeil dargestellt, gehoben und gesenkt werden kann.

Die absenkbare Arbeitsplatte 12 weist vertikal nach unten weisende feste Kanülen 13 und 14 sowie Rührwerke 17 auf, die oberhalb der Reagenzbehälter 5 angeordnet sind. In Fig.2 ist hierbei der klareren Darstellung halber die Kanüle 14 nur angedeutet Die Arbeitsplatte weist ferner ein quer zur Förderrichtung der Förderbänder 1, 2 angeordnetes Langloch 35 auf, beiderseits dessen durch Profilleisten 36, 37 eine Führungsbahn zur Aufnahme von Rollen 38 gebildet ist, is die an einem Kanülenschlitten 16 angeordnet sind, der die beweglichen Kanülen 15 aufweist, die somit seitlich von einem der Transportbänder 1,2 auf das andere der Transportbänder 2, 1 verschieblich sind. Zum Antrieb des Kanülenschlittens 16 ist auf ihm ein Elektromotor 39 angebracht, der ein Ritzel 40 antreibt, das mit einer Zahnstange 41 in Eingriff steht, die auf der Profilleiste 36 befestigt ist Beiderseits der Bahn des Kanülenschlittens 16 ist ein Endschalter 42 angeordnet; läuft der Kanülenschlitten 16 gegen einen der beiden Endschalter, so wird der Elektromotor 39 ausgeschaltet, und der Kanülenschlitten kommt genau in seiner Betriebslage über dem Förderband 1 oder 2 zum Stillstand. Durch eine Sperrschaltung kann verhindert werden, daß bei abgesenkter Arbeitsplatte 12 der Antrieb 39 des Kanülenschlittens betätigt wird, bzw. daß während laufenden Antriebs 39 des Kanülenschlittens 16 die Arbeitsplatte 12 mittels des Arbeitskolbens 34 abgesenkt wird.

Die Kanülen 13, 14 und 15 sind mit einer Schlauchleitung versehen, die zur Dosiereinrichtung 18 bzw. zum Reagenzvorrat 19 führt (Fig. 1). Es ist aber auch möglich, Dosiereinrichtung 18 und Reagenzvorrat

19 auf der Arbeitsplatte selbst vorzusehen, wodurch die gesamte Vorrichtung gedrängter im Aufbau wird, und wodurch ein Verwechseln von Schlauchanschlüssen wegen der dann gegebenen kurzen Verbindungsstrekken nahezu ausgeschlossen ist

In F i g. 4 und 5 ist die Meßbrücke näher dargestellt. Sie überspannt die beiden Förderbänder 1 und 2 mit einer seitlich verschieblichen Meßplatte 22, die innerhalb von Linearmotor- oder Hubmagnetspulen 43 angeordnet sind und deren Außenseite im Bereich der Hubzone eine derartige Beschaffenheit aufweist daß die Spulen 43 auf sie einwirken können. Somit ist es möglich, durch Ansteuern der Spulen 43 die beiden Meßkanülen 23 und 24 soweit anzuheben, daß sie aus den Reagenz- und Probengefäßen 5 heraustreten und es ermöglichen, daß die Gefäße längs ihrer Transportrichtung weiterbewegt bzw. daß die Meßplatte 22 quer zur ss Transportrichtung derart versetzt wird, daß die Meßkanülen 23 und 24 von ihrer Position über den Gefäßen a bzw. a' in eine neue Position über den Gefäßen b bzw. b' versetzt werden. Zum Durchführen dieser Bewegung der Meßplatte 22 weist die Meßbühne

20 einen Antriebsmotor 21 auf, der mit einem Ritzel 44 in einen Zahnstangenabschnitt 45 eingreift, der seinerseits auf einer quer zur Förderrichtung beweglichen Stange 46 befestigt ist. Die Stange 46 ist verschieblich in den beiden Seitenteilen 47 der Probenbühne 20 gelagert; diese beiden Seitenteile 47 sind ferner durch eine unbewegliche Distanzstange 48 miteinander fest verbunden. Auf der beweglichen Stange 46 ist mittels Schrauben 49 die Meßpldtte 22 befestigt; die Meßplatte 22 weist ferner Gleitführungen auf, die eine TranslatioBsbewegung längs der Gleitstange 48 zulassen. Wird die Zahnstange 45 durch den Antriebsmotor 21 nach der Seite bewegt, so folgt die Meßplatte 22 dieser Bewegung, die beiderseits durch einen Mikroschalter 51 begrenzt ist in dem entweder die Seitenkante der Zahnstange 45 oder ein eigens hierfür vorgesehener, vorzugsweise verstellbarer Anschlag 50 gegen den Mikroschalter 51 auflaufen.

In F i g. 6 und 7 ist die Einrichtung zur Meßwertaufnahme des pH-Wertes näher dargestellt Auf dem Förderband 3, das über Rollen 31 geführt wird, befindet sich ein Sammelgestell 4 für Probenbehälter 5, das beiderseits an seinen äußeren Längsseiten eine Führungskulisse 52 aufweist in die eine Leitrolle 53 der beiden Kathodenhalter 28 und 29 eingreifen kann. Der Kathodenhalter 28 bzw. 29 besteht aus einem winklig gebogenen Arm, der das Probengefäß 5 überragt und oberhalb des Probengefäßes eine Elektrode 53 aufweist die in einer Isolierfassung 54 im Kathodenhalter 28 bzw. 29 gelagert ist Die Isolierdurchführung 54 besteht aus elastischem Material, so daß bei etwaigem Anstreifen der Elektrode 61 an einem Probengefäß 5 diese in gewissen Grenzen ausweichen kann, um so bei sich anbahnenden Betriebsstörungen und bei notwendig werdender Einjustierung Beschädigungen zu vermeiden. Der obere Teil der Elektrode 61 kann als Stecker 55 zur Aufnahme einer Meßbuchse ausgebildet sein. Der hintere Teil des Elektrodenhalters wird mittels eines Schraubbolzens 56 in einem ortsfesten Langloch 57 geführt so daß der Elektrodenhalter 28 bzw. 29 längs der Förderrichtung um ein bestimmtes Maß ver.schieblich ist Ferner weist der hintere Teil des Elektrodenhalters 28 bzw. 29 einen Vorsprung 58 auf, der beim Zurücklegen der Bewegung in Förderrichtung gegen einen ortsfesten und vorzugsweise einstellbaren Anschlag 59 aufläuft Beim Auflaufen wird, wie durch die strichpunktierte Linie in F i g. 7 dargestellt der Elektrodenhalter 28 im Gegenzeigersinn nach oben geschwenkt wobei der Schraubbolzen 56 gegen das Ende der Langlochkulisse 57 anschlägt Durch die Weiterbewegung der Kulisse 52 läuft die Führungsrolle 53 des Elektrodenhalters 28 solange an ihr entlang nach oben, bis die Führungsrolle 53 die Oberkante der Kulisse 52 erreicht Die Position ist in F i g. 7 gestrichelt dargestellt In diener Position ist die Elektrode 61, wie in F i g. 6 am Elektrodenhalter 29 dargestellt ganz aus dem Probengefäß 5 ausgehoben; nun wirkt die Zugfeder 60, die in Fig.6 der klaren Darstellung wegen weggelassen wurde, auf den Elektrodenhalter 28 bzw. 29 ein und zieht diesen entgegen der Bewegungsrichtung des Förderbandes 3 soweit bis die Rolle 53 in die nächste Aussparung der Führungskulisse einfallen kann, die so angeordnet ist daß dann die Elektrode in das nachfolgende Probengefäß 5 eintaucht wo sie wiederum die Förderbewegung durchführt bis sich der oben dargelegte Vorgang wiederholt Die Führungsrolle 53 am Elektrodenhalter 29 ist gegenüber der am Elektrodenhalter 28 in Förderrichtung versetzt so daß die eine der beiden Elektroden 61 gerade eingetaucht ist, während die andere der beiden Elektroden aus dem Probengefäß 5 herausgehoben wird. Die Messung des pH-Wertes erfolgt unmittelbar bevor die Elektrode 61 das Probengefäß verläßt und es ist möglich, den Anschlag 59 mit einem Kontakt zu versehen, der jeweils die Verbindung zwischen der Elektrode 61 und dem pH-Meßgerät 27 (Fi g. 1) herstellt. Es wird durch diese

Einrichtung somit erreicht, daß während der Messung an einer der beiden Elektroden 61 die andere Elektrode bereits in ein Probengefäß S eintaucht und während des weiteren Vorschubs des Förderbandes 3 vor Vornehmen der zweiten Messung eine gewisse Zeit in die Probenflüssigkeit eingetaucht bleibt, wie es zum Erzielen eines zuverlässigen Meßwertes notwendig ist Die Geschwindigkeit des Förderbandes 3 ist hierbei so zu wählen, daß die notwendige Anpaßzeit für die Elektroden 61 gewährleistet ist Im übrigen richtet sich die Geschwindigkeit des Förderbandes 3 nach der Geschwindigkeit des mit Reaktionsbehältern besetzten Förderbandes 2. Nach Vermischen der Probenflüssigkeit mit Reagenzien ist bei der Bestimmung des Phosphatwertes (Phosphatbestimmung nach der Molybdänblau-Methode von Murphy und Riley) von Bodenproben eine Reaktionszeit von etwa 30 Minuten notwendig, während deren das Förderband 2 weiterläuft Die Geschwindigkeit des Bandes ist grundsäztlich abhängig von der zur Messung eines Probenpaares benötigten Zeit und es ergibt sich hieraus bei festliegender Reaktionszeit der Abstand zwischen Verteileinrichtung und Meßbühne. Das Förderband 3 wird dieser Geschwindigkeit angepaßt so daß jeweils zur gleichen Zeit an den Förderbändern 1,2 und 3 die s Proben gemessen werden, die gleichzeitig am Beginn des Förderbandes aufgegeben wurden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch Ausbau der Verteileinrichtung, zusammen mit der Geschwindigkeitssteuerung der einzelnen Förderbänder den unterschiedlichsten Reaktionszeiten angepaßt werden. Es ist ferner auch besonders von Vorteil, für die Messung von Bodenextrakten noch zusätzliche Förderbänder zur Vornahme der Natrium- und Magnesiumbestimmung bzw. anderer Nährstoffbestimmungen vorzusehen. Es ist hierbei möglich, Verteileinrichtung 11 und Dosiereinrichtung 18 derartig auszubilden, daß lediglich eines der Sammelgestelle Probenbehälter enthält während alle anderen Sammelbehälter mit leeren Reaktionsgefäßen besetzt sind, wobei bei der Verteileinrichtung die notwendige Probenflüssigkeit zu den Leergefäßen überführt wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur automatischen Mehrfachanalyse von Probeflüssigkeiten von Bodenextrakten mit geradlinig und unmittelbar nebeneinander laufenden Transporteinrichtungen für Proben- und Reaktions-Gefäße, absenkbaren, zumindest zwei Transporteinrichtungen übergreifende Einrichtungen zur Entnahme von Probeflüssigkeit und zur Übertragung derselben in Reaktions-Gefäße, Einrichtungen Mim dosierten Einbringen eines Reagenzes in wenigstens einige Gefäße, einer den Entnahme- bzw. Übertragungs- und Einbringeinrichtungen nachgeschalteten Reaktionsstrecke, an deren Ende eine Brücke mit absenkbaren Entnahme- und Meßeinrichtungen vorgesehen ist, wobei die Entnahme- bzw. Übertragungs- und Einbringeinrichtungen sowie die Entnahimeinrichtungen zum aufeinanderfolgenden Behandeln bzw. Messen des Inhalts einzelner Gefäße von Transporteinrichtung zu Transporteinrichtung umschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Transporteinrichtung (1; 2; 3) für sich und unabhängig von den anderen beschick- und steuerbar ist,

daß jeder Transporteinrichtung (1; 2; 3) in der Brücke (20) eine Analyse-Meßeinrichtung (23; 24; 28,29) zugeordnet ist,

daß die Gefäße (5) auf allen Transporteinrichtunjjen (1, 2, 3) jeweils in Gefäßpaaren hintereinander angeordnet sind und

daß die der Reaktionsstrecke vorgeschalteten Entnahme- bzw. Übertragungs- und Einbringeinrichtungen zu einer einheitlichen, ebenfalls mindestens zwei Transporteinrichtungen (1,2) überspannenden Verteilbrücke (11) zur Behandlung jeweils nebeneinanderliegender Probenpaare (a, b;a', b')zusammengefaßt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtungen (I₁ 2, 3) Förderbänder sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilbrücke (11) zumindest eine der einen der Transporteinrichtungen (2) zugeordnete zusätzliche Einrichtung (13,14,17) zum Entnehmen, Zuführen und/oder Mischen aufweist, mit der auf ein Probenpaar einwirkbar ist, das vor und/oder hinter dem der Entnahme und Übertragung unterworfenen Probenpaar angeordnet ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem der Probenpaare (a, b;a', b')n\ir eine Einrichtung(23,24) zum Entnehmen, Zuführen, Mischen und/oder Messen an der Verteil- (11) bzw. Meßbrücke (20) zugeordnet ist und daß diese Einrichtung (23, 24) mittels eines Antriebs (21; 39) von einem Gefäß des Probenpaares zum anderen verschiebbar angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (21; 39) über einen Zahnstangentrieb (40,41; 44,45) erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der Transporteinrichtungen (1, 2) zu einer Gruppe mit Synchronantrieb zusammengeschaltet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transporteinrichtung (1, 2) der Gruppe mit Synchronantrieb ein eigenes Auswertgerät (25,26) zugeordnet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßbrücke (20) bei einer Transporteinrichtung (3) jeder Probe (a", b") eines Probenpaares auf dieser Transporteinrichtung (3) eine eigene Meßeinrichtung (61) zugeordnet ist und daß beide Meßeinrichtungen über eine Umschaiteinrichtung mit dem zugehörigen Auswertgerät (27) verbindbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Meßeinrichtungen (61) an der Meßbrücke (20) in oder entgegen der Förderrichtung um einen Förderschritt verschiebbar ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Transporteinrichtungen (1, 2) mittels einer Prozeßrechnereinrichtung so steuerbar sind, daß zusammengehörige Meßergebnisse gleichzeitig ausgedruckt werden.