DE2626810C3

DE2626810C3 -

Info

Publication number: DE2626810C3
Application number: DE2626810A
Authority: DE
Inventors: James Scarsdale N.Y. Stabile (V.St.A.)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1975-06-16
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1980-10-09
Also published as: CA1056614A; US4046511A; BE842981A; FR2315089B1; IL49789A; DD125565A5; CH609776A5; ES448874A1; NO762069L; NZ181161A; AR216632A1; DE2626810B2; DK268276A; PL99817B1; GB1526146A; NL7606461A; AU1363676A; SU611588A3; SE7606785L; DE2626810A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemalt Oberbegriff des Anspruchs I. Insbesondere kann tins Scheibenteil der Erfindung ills drehbare t Ibcrtragungsscheibe in einem /cntrifugalanalysalor der in der

DE-OS 25 20 714 angegebenen Art verwendet werden.

Der Zentrifiigakinalysator der in der genannten Patentanmeldung beschriebenen Art, auf den hier ausdrücklich Bezug genommen wird, verwendet ein Zenirifugalfeld, um eine Probe und ein Reagenz von radial ausgerichteten Hohlräumen der Überiragungsscheibe zu Trenn- und Analysiervorrichtungen zu übertragen.

Eine gattungsgemäße Einrichtung zum Pipettieren ist

ίο bereits aus der DE-OS 23 36 139 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung wiid jeweils während eines Schrittaktes der Drehbewegung des Scheibenteils an der gleichen Umfangsstclle die Zuführung einer Probe und eines Reagenzmitiels mittels Sonden durchgeführt.

Η Die Sondentragarme verschieben sich dabei im wesentlichen längs derselben Geraden radial zum Scheibentei! Eine gegenseitige Beeinflussung der Sondentragarme bei ihrer Verschiebung kann dabei nicht völlig ausgeschlossen werden. Zum anderen ist der durch die serielle Zuführzeit bestimmte Schrittakt für die Drehbewegung des Scheibenteils noch relativ lang.

Aus der DE-OS 24 02 166 ist des weiteren eine Einrichtung zum Pipettieren von Proben und Reagenzmitteln bekannt, wobei ein schrittweise drehbares Scheibenteil verwendet wird. Diese Einrichtung weist jedoch zusätzlich zum Scheibenteil eine separate Verschiebevorrichtung für Probenmagazine auf und besitzt im Scheibcwteil jeweils nur einzelne Hohlräume, die von vornherein sowohl zur Aufnahme einer Probe als auch eines Reagenzmittels bestimmt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Einrichtung ohne Einbuße an der für eine gleichzeitige Zuführung von Probe und Reagenzmittel erforderlichen Zeit pro Umlaufschritt, die Zuführung von Probe und Reagenzmittcl besser funktionell und kinematisch zu entkoppeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art so gestaltet, wie in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 angegeben.

Durch die Entkopplung der zwei Sondentragarme in der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ein gleichzeitiges Entnehmen und Zuführen von Probe und Reagenzmittcl, gegebenenfalls an getrennten Umfangsslellcn ■ des Scheiben- bzw. Ringteils, ermöglicht. Hierdurch kann eine Schriitaktvcrkürzung und damit ein schnellerer Arbeitsablauf bei der Zuführung einer richtigen und genauen Anzahl mengenmäßiger Proben. /.. B. von Blutserumproben, und von Rcagenzmitteln, beispielsweise radioaktiv markierter Flüssigkeiten wie |ir,-Lö· sungen. in die Hohlräume des Scheibenteils der automatischen Einrichtung realisiert werden. Die beiden Bewegungsfreiheitsgrade des jeweiligen Sondentragarms in horizontaler Translationsrichtung und in vertikaler Hubrichtung werden durch gesonderte Nocken voneinander entkoppelt, was einen sehr weichen Ablauf der Kinematik ohne die Gefahr eines Vcrschwappcns aufgenommener Flüssigkeit bewirkt. Die mechanische Trennung der die Sondcniragarmc

so bewegenden zwei Nockenwellen verhindert eine unerwünschte Schwingungswechsclwirkung der Sondenlragarme. ganz abgesehen davon, daß diese Aufteilung auf zwei getrennte Nockenwellen Freiheit bei der Anordnung von Proben- und Rcagcn/mittclcnt-

f>5 nähme b/w. Zuführung an verschiedenen Stellen des Umfangs lies Scheibcnteils ergibt. Die Schwenkbewegung des Sondenlragarms für Rcagcn/mittel um die /weite vertikale Welle trägt zu einer besonders ruhigen

Kinematik bei und ist in einfacher Weise von der zugeordneten Nockenwelle abgeleitet. Zum anderen ist die Nnckenwellensteuerung noch besser genutzt, da auch die Kolbenpumpe für die Proben darüber angesteuert ist.

Bereits bei der gattungsgemäßen Einrichtung ist es bekannt, elektrisch beiätigLare Magnetventile vorzusehen, die zur selektiven Steuerung des Aufnehmens und Abgebens von Flüssigkeit der Kolbenpumpen für das Reagenzmiud und die Proben, abhängig von einer elektrischen Schalteinrichtung, in Verbindung mit den Kolbenpumpen stehen. In einem solchen Fall kann, wenn in Weiterbildung der Erfindung die erste horizontale Nockenwelle eine Einrichtung zur Synchronisation der elektrischen Schalteinrichtung mit der Umdrehung der Nockenwelle aufweist, eine einfache und zuverlässige Synchronisation von mechanischen und elektrischen Baugruppen für den Funktionsablauf erreicht werden.

Ein Verdünnerflüssigkeitsbehälter zum Zuführen von Verdünnerflüssigkeit zur Sonde für Proben mittels Bftäiigung einer Kolbenpumpe ist gattungsgemäß bekannt. In vorteilhafter Weise ist die Erfindung so weitergebildet, daß der fünfte Nocken für diese Betätigung ausgelegt ist, wodurch eine wesentliche Vereinfachung in der mechanischen Ansteuerung erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels, welche die generelle Anordnung derjenigen Elemente zeigt, die direkt mit dem Füllen eines eine Vielzahl von Hohlräumen aufweisenden Scheibenteils mit Reagenzmitteln und Proben befaßt sind,

Fig.2 eine Schrägansicht des Ausführungsbeispiels, welche die mechanischen Elemente sowie die elektrischen Eingangs- und Ausgangsverbindungen zeigt, die mit dem Betrieb des Ausführungsbeispiels zu tun haben.

F i g. 3(a) eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der F i g. 2,

F i g. 3(b) eine Seitenansicht des Ausführungsbcispiels der F i g. 2,

Fig.4(a) eine Draufsicht auf ein eine Vielzahl Hohlräume aufweisendes Scheibenteil und ein Ringteil. wie sie bei der Erfindung verwendet werden,

F i g. 4(b) das Scheibenteil der F ι g. 4(a) getrennt von dem in F i g. 4(a) gezeigten Ringteil,

Fig.4(c) den Ringleil der Fig.4(a) und ein Probenentnahmegefäß der in Verbindung mil dem Ringteil verwendeten Art,

Fig.5 eine Schrägansicht eines Kolbenpumpenteils des Ausfüfirungsbeispiels zum Aufnehmen und Abgeben genauer Flüssigkeilsvolumen,

F i g. 6 eine Scbrägansicht einer Schaltanordnung, die zum Vorwärtsbewegen der reihenartig angeordneten Hohlräume zu einer Füllposition dient,

Fig. 7 eine Schrägansicht desjenigen Teils des Ausführungsbeispiels, das einen Sondentragarm für Reagenzmittel von einer Entnahmeposition zu einer Zuführposition und zurück zu einer Eninahnieposition bewegt,

Fig. 7(a) eine Schnitlansicht der Nockennut-Anordnungaus Fi g. 7,

F i g. 8 die Bewegung des Probcntragnrms des AusführungsbeispHs nach F i g. 2 während des Betriebes,

F i g. 9(a) bis 9(e) Noc'.ien, die einen Teil der Erfindung bilden und zur Steuerung der Bewegung des Sondenirugarnis für Reagenzmittel der Kolbenpumpen und rlcv. Schaltens der erfindungsgemäßen Einrichtung dienen, sowie Diagramme für eine Drehung der jeweiligen Nocke,

Fig. IO(a) und IO(b) Nocken, die einen Teil der Erfindung bilden und zur Steuerung der Bewegung des Sondentragarms für Proben der erfindungsgemälJen Einrichtung dienen, sowie Diagramme für eine Umdrehung der jeweiligen Nocken,

F i g. 11 einen Nocken, der zur Steuerung der Position eines Reagenzmittelvorratsbehähers bezüglich des Sondentragarms dient, sowie ein Diagramm für eine Umdrehung dieses Nockens,

Fig. I2(a) und 12(b) Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise von Kolbenpumpen, die Reagenzmittel aufnehmen und abgeben,

Fig. 13 und !3(a) Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Kolbenpumpen, die eine Probe und ein Verdünnungsmittel aufnehmen und abgeben,

Fig. 14 ein elektrisches Sehern« ^ner Anordnung zur Erzeugung eiekirischer Signale, die 'ür den Arbeiisablauf der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendet werden, und

Fig. 15(a) bis 15(c) Zeitdiagramme für die elektrischen SignaJe der F i g. 14.

Gemäß Fig. I weist die dargestellte Einheit ein abnehmbares, viele Hohlräume aufweisendes .Scheibenteil 67 und ein an seinem Platz befindliches Ringteil 69 und napfartige Proberiaufnahmegefaße 68 auf. Das Scheibenteil 67. das Ringteil 69 und die Probenaufnahmegefäße 68 sind deutlicher in den Fig.4(a), 4{b) und 4(c) dargestellt. Auf Betätigung richtiger Bedienungsieldschaher hin wird aus dem Reagenzmittel enthaltenden Vorratsbehälter 50 eine genaue Menge flüssigen Reagenzmittels in die Sonden 34 und 35 für Reagenzmittel gezogen. Dann wird ein Sondentragarm angehoben, zu einer Reagenzabgabeposition vorschwenkt und so abgesenkt, daß sich die Sonden 34 und 3.t in die richtigen Hohlräume der radialen Reihe in dem Scheibrnteil 67 erstrecken. Wenn sich die Sonden 34 u.id 35 in einer solchen Stellung befinden, wird eine genaue Reagenzmenge in die darunterliegenden Hohlräume abgegeben. Dann wird der Sondentragarm 31 angehoben, zurückgeschwenkt und in die anfängliche Reagenzaufnahmeposiiion abgesenkt. Gleichlaufend werden ein Sondentragarm 55 und eine Sonde 62 für Proben von einem Waschflüssigkeitsrescrvoir 66 zu einer Probenaufnahmeposition bewegt, in welcher die Sonde 62 in den flüssigen Inhalt eines Probenaufnahmegefäßes 68 eingetaucht wird. Es wird eine präzise Probenmenge in die Sonde 62 gezogen, die dann zur Probenabgabeposition bewegt wird, in welcher r.ich die Soidc 62 in einen geeigneten Hohlraum der radialen Reihe in dem Scheibenteil 67 erstreckt. Wenn die Sonde 62 derart angeordnet ist, wird eine präzise Probermenge in den darunterliegenden Hohlraum abgegeben. Der Sondentragarm 55 wird angehoben und in seine Anfangsposilicn zurückbewegl, wobei die Sonde in die Flüssigkeit im Waschreservoir eingetaucht wird. Der gleiche Aufnahme-Abgabe-Zyklus wird für jode zu füllende Hohlraumreihe wiederholt, wobei der Scheibenteil 67 und der Ringteil 69 nach jedem vollendeten Aufnahme-Abgabe-Zyklus vorwärtsbewegt werden, um die nächste radiale Hohlraumreihe in Position /u bringen. Wie man sehen kann, werden Probe und Reagenzien während eines gegebenen Aufnahme-Abgabe-Zyklus nicht in dieselbe Hohlrauinreihe abgeßc-

hen. Demzufolge wird in Situationen, in denen niclil alle I lohlraiimreihen zur Aufnahme \ on Reagenz und frolic ausgewählt sind, das Abgeben der Reagenzien und der frohe derart gesteuert, dal! lediglich die ausgewählten Hohlräume Keagen/ien erhalten.

In I ig. 3(a) ist das Aufnehmen von frobe und Keagen/ien für den ersten Aufnahmc-AbgabeZ.yklus unter Verwendung eines 3b Reihen aufweisenden Scheihenteils 67 dargestellt, wobei die jeweiligen I üllposilionen für frobe und Reagenzien um 12 I l.)lilraumrcihen versetzt sind.

llas Versetzen der Abgabepositionen für Reagenz und frohe, die sich beispielsweise in verschiedenen (Quadranten befinden, ermöglicht eine wirkungs\ollc und kompakte mechanische Antriebsanordnung, wie sie nachfolgend beschrieben ist. und macht zusammen mit der gesteuerten Bewegung tier Sondciitragarme die Wahrscheinlichkeil einer /ufälligen verfrühten Mi schling von Reagenzien und frobe minimal.

Diese Vorrichtung kann da/u verwendet werden. Seheibenlcile der in den Γ i g. 4(a) und 4(b) gezeigten Art mit flüssigen Reagenzien und Proben zu füllen, wie sie regelmäßig bei Analysen verwendet werden, die durch /cnirifiigalanalysatoren durchgeführt werden. In einem speziellen Beispiel kann die frobe Blutserum sein und können die Reagenzien Antikörper und ein Isotop, wie Ils. sein. Das Schcibenieil 67 befindet sich nach dem I üllen in einem Zustund, in dem es in dem Analysator \crwendel werden kann, der in der zuvor genannten I)I-OS 2"> 20 714 beschrieben ist.

Gemäß I i g. 2 bzw. 3 stehen ein Schcibenieil 67 und ein Ringleil 69 der in den I i g. 4(a). 4(b) und 4(c) gezeigten Art über eine Seilanordnung 70 in Kingriff mit einer Trägerplatte 71. die an einer ersten Welle 7? befestigt ist. Die Sondeniragarnie 31 und 55 befinden sich anfangs, wie gezeigt, in einer »ersten Position«. Wenn tier Kinrichtung elektrische Kncrgie zugeführt wird, wirken die auf Nockenwellen Il und 15 angeordneten Nocken zusammen, um die Sondeniragarmc 31 und 55 in den zuvor beschriebenen gleichlautenden Bewegungen zu verschieben und n\ bewirken, dall Reagenzien und die frobe aufgenommen und in den Der Nocken 15 ist ein »ah-auf«-Nockcnteil und dient ZiH Absenken. Anheben und Absenken des Sonden trag, ins Jl für Kcagcn/miitcl.

Gemall K ig. 7 in Verbindung mil I'ig. 2 wird die ■ι Welle JO gleitend in einer Dtirchfühningshallerung 4fr gehallen und kann sich mit der Bewegung des Tragblocks 29. von dem das Axiallager 37 gelragen wird, frei vertikal aufwäris und abwärts bewegen. Die Welle JO kann sich auch frei um ihre Längsachse drehen

in und /war bei einer Drehung eines Zahnrades 38. das fest mit der Welle 30 verbunden ist. Die gcmiiU vorstehender Beschreibung durch den Nocken 15 gesteuerte Vertikalbewegung der Welle 30 erteilt dem Sondentragann Jl eine Vertikalbewegung, die zum Absenken und Anhe

γι heu der Sonden J4 und J5 führt Das fesi mit der Wellt JO verbundene Zahnrad J8 kämmt mit einer Zahnstange J9. die an einem Schlitten 41 befestigt ist. Der Schütter 41 kann sich auf Wellen 43. die von Trägern 44 und 4f gehallen werden, und in Verbindung mit eincir Gabelkopf *»i frei bewegen. Der Schütten 4i sieht mil einem zylindrischen Nocken 17 in Kingriff, und zwar über einen Mitnehmer 40. der in eine Nut 45 de» Nockens 17 eingreift. Die Drehung des Nockens 17. tlei mit dem Nocken 15 koordinieri ist. erteilt dem Schulter

>■, 41 und der Zahnstange J9 eine Min- und I lerbewegiing tue zur Folge hat. daß sich das Zahnrad 38 und die Wellt JO vor- und zurückdrehen, wie es angedeutet ist. Diesi Bewegung der Welle 30 hai zur It)IgC. daß sich tlei Sontlenli..garm 31. "ml folglich die Sunden 34 und 35

in /wischen einer Position über den Reagenzvorratsbchäl ter 50 und einer Position über äußeren und innerer Hohlräumen 54 und 56 zurück- unti vorbewegen, wie e* auch Cig. 3(a) zeigt. Kin auf tier Nockenwelle 13 fesi angeordneter zylindrischer Nocken 47 für eine Vor-

ü wärtsbewcgung ist. wie es I'ig. 2 /eigl. über ein Zahnrad 9 mil dem Antriebsmotor 3 gekuppelt und dient da/u, den Sondentragann 55 vorwärts /υ einer Aufnahme- und Abgabeposition und zurück zu seiner Ausgangsposition zu bewegen. Kin SchliMen 53 ist aiii Stangen 59 angeordnet, die von Trägern 48 und 52 getragen werden. Kin Mitnehmer 49 des Schlittens 53 greift in eine Nut 51 des Nockens 47 ein. Der

werden. Nach jedem Aufnahme-Abgabe-Zyklus wird der Scheibenteil 67 durch Drehung der Welle 73 wirwärtsbewegt. um eine andere llohlraumreihe in Position zu bringen.

Cieniäß I i g. 2 wird im Beirieb ein Schalter I geschlossen und einem Antriebsmotor 3 wird Wechsel st rom· Netzenergie über Draht ädern 4 zugeführt, die mil einer elektrischen Schalteinrichtung 2 für die Steuerlogik verbunden sind, wie sie nachfolgend beschrieben ist. Der Antriebsmotor 3 befindet sich über eine Antriebs motorwelle 6 in Eingriff mit einem Zahnrad 5 und dreht sich mit diesem in der angezeigten Richtung. Das Zahnrad 5 kämmt mit Zahnrädern 7 und 9. die sich in den angedeuteten Richtungen drehen und fest mit parallelen Nockenwellen 11 bzw. 13 gekuppelt sind. Auf der Nockenwelle 11 sind 5 Nocken 15, 17, 19, 21 und 23 angeordnet und befestigt, die insbesondere in Zusammenhang mit den F i g. 9(a) bis 9(e) beschrieben sind. Bei dem Nocken 15 handelt es sich um ein herkömmliches Doscnnockenteil oder Zwangsbewegungsnockenteil mit einer Nut 25. die mit einer Kugellager-Mitnchmeranordnung 27 in Kingriff steht, welche einen Mitnehmer 28 aufweist sowie einen Tragblock 29. durch den eine Welle 30 hindurchgeht und der ein Axiallager 37 trägt, das an einer Buchse 36 ties Tragblocks 29 befestigt ist.

am Schlitten 53 gehalten, wie es bei 57 gezeigt ist. Kin

4-, Gabelkopf 56 wird von einer Stange 59 getragen. Bei einer Drehung des Nockens 47 bewegt sich der Schulten 53 zurück und vor. und der Sondentragarm 55 und die Sonde 62 für Proben werden somit gleichermaßen zurück- und vorbewegt. wobei die Sonde 62 von einer

so Position über dem Waschreservoir 66 und einer Position über einem Hohlraum 54 zurück- und vorbewegt wird Wenn sich der Sondentragarm 55 durch die Zusammenwirkung mil dem Nocken 47 zurück- und vorbewegt wird er angehoben und abgesenkt, und zwar durch der Kontakt eines Mitnehmers 58 mit Nockenvorsprüngeri 60 eines Nockens 61. der fest auf der Nockenwelle 13 befestigt ist und sich mit dieser dreht.

Die erwähnte mechanische Zusammenwirkung ist. wie es nachfolgend in Verbindung mit den F i g. 8. 9(a]

bo bis 9(e). 10(a) und !0(b) beschrieben ist, derarl koordiniert, daß die am Sondentragarm 31 angebrachten Sonden 34 und 35 in getrennte Abteile des Reagenzvorratsbehälters und aus diesen heraus zu einer Position über Hohlräume 54 und 56 des Scheibenteils 67 bewegt werden, während sich die Sonde 62 am Sondentragarm 55 gleichlaufend vom Waschreservoir 66 zu einem Probenaufnahmegefäß 68 und zu einer Position über einen äußeren Hohlraum 54 des

SihcihcnlciKf>7 bewegt.

In den Γίρ. ΚΧ;ι). KKIi) i'iiil 4(a) bis 9(e) sind die Nocken hl und 47 der Nockenwelle IJ und die Nocken I¹J und 17 der Nockenwelle 11 iillc in einer Indexposilion gezeigt, d. h.. dies sind die relativen l'osilionen dieser Nocken iitlf ihren lewciligcn Nockenwellen, wenn sich der Sondenlragarm }| und tier Sondenlragarm 55 in der in I i g. 2 mitlels einer durchgehenden Linie gezeigten »ersten iosition« befinden. Hei einer Drehung des Antriebsmotors 3 drehen sich die Nocken in ilen angegebenen Richtungen, und die bewegung der mil din jeweiligen Nocken im umgriff stehenden Milncli mer isl in ilen zugeordneten Nockeniliagrammen gezeigt. Wenn sich beispielsweise (linier Betrachtung der I ig. l()(;i) und IO(b)) die Nocken 47 und hl der Nockenwelle Π in ihren lnde\posilionen befinden, isl der Sondentragarm 55 in der in den I'ig. 2 und K ge/eiglen »ersten Position«. Wenn die Nocken 47 und hl auf der Nockenwelle 13 vom Motor 3 gedreht wurden, wird tier mitnehmer 58 lies Nockens βί von iiei Nockenkurve /Λ bis R] des Nockens hl angehoben, w ie es I'i g. IO(ii) zeigt, und der Sondenlragarm 55 wird in die in I i g. 8 gezeigte »Aufwärtsposiiion« angehoben und bleibt in einer angehobenen Position, wahrend der Mitnehmer 49 des Nockens 47 entlang des in I i g. KXb) ge/eiglen Nocketistcuerkurventeils 70,·; in l'ig 8 nach links bewegt wird zu einer l'osilion oberhalb eines Probenaufnahmegefäßes 68. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mitnehmer 58 des Nockens hl von der Stelle R, /iir Stelle Di abgesenkt, und der Sondenlragarm 55 befindet sich in der in Cig. 8 gezeigten /weilen Position. Der Sonden.tagarm 55 verwei¹'. d h.. er bleibt in dieser Position, bis der Mitnehmer 49 des Nockens 47 zu der in Fig. IO(b) gezeiglen Stelle 72 vorrückt. Wenn sich der Nockenmitnehmer 49 längs des Nockensteuerkurvenleils 72 vorwärtsbewegt, wird der .Sondenlragarm 55 vorwärts zu der in F i g. 8 gezeigten »dritten Position« bewegt. Gleichlaufend wird der Mitnehmer 58 des Nockens 61. wie es Fig. KXa) zeigt, an der Stelle R₂ angehoben, und der .Sondentragarm 55 bleibt angehoben, bis der Mitnehmer 58 in Berührung mit einer Stelle in Fig. KXa) ist. zu welchem Zeitpunkt der

'snnrlpnlraocirm

F i

hew η kl. (IaH die /ahnslange 39 (I i g. 2) sich na.li rechts bewegt und die Welle 30 und den Sondenlragarm il im (iegenuhiveigersinn in dessen in F i g. 2 gezeigte »dritte Position« dreht, und zwar durch eine Drehung des Zahnrades 38 und der Welle 30 in Gegcniihrzcigernchlung. Der Mitnehmer 28 des Nockens 15 rückt zu dieser Zeil längs ties in l'ig. 9(a) gezeiglen Steucrkurventeils 90 \or. Der Sondentragarm 31 wird in seine in l'ig. 2 gezeigte »vierte l'osilion« abgesenkt und bleibt längs des in I ig. 9(a) gezeiglen Vcrweilsieuerkurventcils 92 in dieser l'osilion. V.r wird angehoben, wenn der Mitnehmer 28 lies Nockens 15 den Sleuerkurventeil 94 der F i g. 4(a) durchlauft. Während sich der Sondentragarm 31 einsprechend der Stelle 9h in einer angehobenen Position befindet, rückt der Mitnehmer 40 des Nockens 17 von der Verweilslelle 104 zu einer Stelle IOF>. wie es I·' i g. 9(b) zeigl. was bewirkt, dall sich die Zahnslange 39 nach links bewegt und das Zahnrad 38 und die UeIIe 30 im Uhrzeigersinn dreht, um den Sondentragarm 31 zu seiner in Fig. 2 gezeigten »ersten Position« /uruckzubewegen.

Wie man aus F i g. 2 ersehen kann, ist auf der Nockenwelle Il zusätzlich ein Nocken 21 fest angeordnet, der über ein Zahnrad 7 mit dem Motor 3 gekuppelt isl und mil den Nocken 15 und 17 und den Nocken 47 und 61 eine Umdrehung durchführt. Der Nocken 21 betätigt Kolbenpumpen 180 und 1182 zum Aufnehmen und Abgeben von Reagenzien in Koordination mit der zuvor beschriebenen Bewegung des Sondenlragarms 31 für Reagenzmitlei. Wie dit Fig. 2 und 5 zeigen, ist ein Schlitten 172 verschiebbar auf an einer Grundplatte 175 befestigten Stangen 173 angeordnet und mil einem Mitnehmer 170 versehen, der in eine Nut 174 des Nockens 21 eingreift. Bei einer Drehung des Nockens 21 bewegen sich der Schlitten 172 und an diesem befestigte Kolbenstangen 176 und 178 vertikal auf und ab. Die Kolbenstangen 176 und 178 bewegen sich folglich in die Pumpenrohre der Kolbenpumpen 180 und 182 hinein und aus diesen heraus. Die Pumpenrohre sind in einem auf einer Platte 183 angebrachten Gehäuse 185 gebildet und mit den Sonden 35 und 34 verbunden. Die Kolbenpumpe 180 ist über eine Leitung IO/1 «.n Cl.,

Position« abgesenkt wird. Der Sondentragarm 55 wird danach angehoben, wenn der Mitnehmer 58 den Nocken 61 an der Stelle /?i gemäß Fig. 10(a) berührt. während der Mitnehmer 49 des Nockens 47 gleichlaufend im Noekensteuerkurventeil 74 der Fig. 10(b) zurückgeführt wird, wobei de^r Sondenlragarm 55 in die in F i g. 8 gezeigte »erste Position« gelangt.

Gleichlaufend mit der beschriebenen Bewegung des Sondentragarms 55 wird durch das Arbeilen der in Zusammenhang mit Fig. 7 diskutierten Elemente der Sondentragarm 31 für Reagenzmittel von seiner in F i g. 2 gezeigten »ersten Position« durch das Vorrücken des Mitnehmers 28 des Nockens 15 längs des Steuerkurventeils 82 (Fig. 9(a)) in seine in Fig. 2 gezeigte »zweite Position« abgesenkt. Während sich der Mitnehmer 28 an der in Fig.9(a) gezeigten Stelle 84 befindet, bleibt der Sondentragarm 31 in der in Fig. 2 gezeigten »zweiten Position« und wird anschließend zurückgehoben in seine in F i g. 2 gezeigte »erste Position«. Der Mitnehmer 28 und folglich der Sondentragarm 31 befinden sich in einer angehobenen Position, wobei der Mitnehmer an der in Fig.9(a) gezeigten Stelle 88 ist. Währenddessen rückt, wie es Fig.9(b) zeigt, der Nocken 17 den Mitnehmer 40 von seiner Verweilstelle 100 zu einer Stelle 102 vor. was Sonde 35 verbunden. Die Kolbenpumpe 182 ist über

¹⁼¹ eine Leitung 194. ein Solcnoidvcntil 190 und eine Leitung 192 mit der Sonde 34 verbunden. Die Solenoidventile 188 und 190 sind während eines regulären Betriebes, der das Füllen aller Hohlraumreihen des Scheibenteils 67 umfaßt, eniregl und werden

■"'" unter besonderen, nachstehend beschriebenen Umständen betätigt. Somit ermöglicht die Drehung des Nockens 21 und die resultierende Bewegung der Kolbenstangen 176 und 178 in den Kolbenpumpen 180 und 132 das Anheben und Aufnehmen von Flüssigkeiten in die Sonden 34 und 35 aus den Flüssigkeit enthaltenden Abteilen des Reagenzvorratsbehälters 50 und das Abgeben des aufgenommenen flüssigen Reagenz aus den Sonden 34 und 35. Das Volumen der Pumpenrohre der Kolbenpumpen 180 und 182 und der

^b0 Laufweg der Kolbenstangen 176 und 178 sind so konstruiert und ausgewählt, daß ein vorbesiimmtes Volumen aufgenommener und abgegebener Flüssigkeit vorgesehen ist. Das Reagenzaufnehmen in die Sonden 34 und 35 ist mit der Position des Sondentragarms 31 koordiniert, und zwar durch die Anordnung und Arbeitsweise des Nockens 21 der Nockenwelle It. wie sie im Diagramm der F i g. 9(d) gezeigt sind. In F i g. 9(d) befindet sich der Nocken 21 in der Indexnosition. zu

welch er /cn sich der Sondenlragarm Jl in seiner in Γι μ. J gezeigten »eisten Position« oberhalb tics Keagen/vorralsbeliälters 50 befindet. Während sich der Sondenlragarm 51 in seiner .»ersten Position« befindet, nickt der Mitnehmer 170 des Nockens 21 lungs einer Verweilstreeke auf den in Γ i g. 4(d) gezeigten Verweilleil 300 vor. und die Kolbenslangen 176 und 178 der Kolbenpumpen 180 und 182 bleiben stationär. Wenn der .Sondentragarm 11 in seine in Tig. 2 gezeigte »/weile Posilion« abgesenkt ist. wobei die Sonden 54 und 35 in die Flüssigkeiten in den Abteilen des Reagen/vonaisbehuller* ¹JO eingetaucht sind. Der Mitnehmer 170 lies Nockens 21 rückt lungs der in F i g. 4(d) gezeigten Stelle 302 vor. die Kolbenstangen 176 und 178 bewegen sich in den Kolbenpumpen 180 und 182 um eine festgelegte Distanz nach unten und genaue F'liissigkciismcngen werden aus den Abteilen des Reagenzvorraishehälteis ΐΟ in die Sonden 34 und 35 gezogen. Während der Sondentragarm 31 in seine »dritte Posilion« bewegt «mi. ι iick ι der ivrinehiner i 70 des Nockens i\ längs der in Fig. 4(d) gezeigten Verweilstelle 304 vor. die Kolbenstangen 176 und 178 bleiben stellen und halten die aufgenommene Flüssigkeit in den Sonden 34 und 35. Wenn der .Sondentragarm 31 in seine »vierte Position« bewegt wird, wobei sich die Sonden 34 und 35 in Hohlräumen des .Scheibenteils 67 befinden, rückt der Mitnehmer 170 de«. Nockens 21 längs der in I ig. 4(d) gezeigten Stelle 306 vor. die Kolbenslangen 176 und 178 werden um eine festgelegte Distanz nach oben bewegt und präzise Volumen der aufgenommenen flüssigen Reagenzien werden von den Sonden 34 und 35 in I lohlräume des .Scheibenteils 67 abgegeben. Nach dem Abgeben lies flüssigen Reagenz aus den Sonden 34 und 35 rückt der Mitnehmer 170 des Nockens 21 längs der in Fig. 4(d) gezeigten Verweilstelle 308 vor und die Kolbenstangen 176 und 178 der Kolbenpumpen 180 und 182 weiden zu ihrer Anfangsposiiion zurückbewegt. Die bei 304 gezeigte relativ geringe Aufwärtsbewegung der Kolbenstangen 176 und 178 stellt eine über den eigentlichen Weg der Kolbenstangen 176 und 178 hinausgehende Bewegung dar. welche die Kompression von I.uft in den Leitungen 186 und 182 im I.auf der

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und 178 kompensiert, um sicherzustellen, daß die gesamte Menge der aufgenommenen Reagenzien von den Sonden 14 und 35 abgegeben wird. Die Koinenstangen 176 und 178 werden durch die bei 110 gezeigte Abwärtsbewegung in die Anfangsposition zurückbewegt.

Ciemüß den F" i g. 2 und 5 ist auf der Nockenwelle 11 außerdem ein Nocken 23 fest angebracht, der über ein Zahnrad 7 mit dem Motor 3 gekuppelt ist und mit den Nocken 15, 17,47,61 und 21 eine Umdrehung ausführt. Der Nocken 23 betätigten Kolbenpumpen 200 und 202 /um Aufnehmen und Abgeben von Probe und Verdünner in Koordination mit der /uvor beschriebenen Bewegung des .Sondentragarms 55. Wie in den Fig. 2 und 5 gezeigt ist, ist ein dem Schlitten 172 ähnlicher Schlitten 192 auf die gleiche Weise wie der Schlitten 172 an Stangen 199 angebracht, die an der Grundplatte 175 befestigt sind. Der Schlitten 192 ist in gleicher Weise mit einem Mitnehmer 190 versehen, der mit einer Nut 195 des Nockens 23 in Eingriff steht. Bei einer Drehung des Nockens 23 bewegen sich der Schlitten 192 und an diesem befestigte Kolbenstangen 197 und 198 in gleicher Weise wie die Kolbenstangen 176 und 178 der Kolbenpumpen 180 und 182 vertikal auf und ab, jedoch in einer unterschiedlichen Folge, wie sie durch die Nul 145 ties Nockens 23 bestimmt ist. Die Kolbenslang-. M 147 und 198 bewegen sich in die Pumpenrohre der Kolbenpumpen 200 und 202 hinein und aus diesen heraus. Die Pumpenrohre sind mit der Sonde 62 des Sondenlragarms 55 für Proben verbunden. Die Sonde 62 ist mittels einer Leitung 400 an eine T-Verbindung 402 angeschlossen, die (F' i g. 13) in einem Piimpengehäusc 401 angeordnet ist. und steht mit Solenoidventilen 404 und 406 in Verbindung, die ebenfalls in I i g. I 3 gezeigt sind. Die Solenoidventilc 404 und 406 stehen über Leitungen 410 und 412 mit einem Verdünneiriüssigkcitsbehäller 408 und über Leitungen 414 und 416 mit den Kolbenpumpen 200 und 202 in Verbindung. Die Arbeitsweise der Kolbenpumpen 200 und 202 winl verständlicher unter Zuhilfenahme der I i g. 9(e) und 13. Wenn sich der Nocken 21 in der in F i g. °(e) gceiglen Indexposition befindet, befindet sich die vom .Sondentragarm 55 gehaltene Sonde 62 in der in ilen F i g. 2 und 8 gezeigten »ersten Posilion«, und zwar eingetaucht in das Waschllüssigkeitsrescrvoir 66. wie es F i g. 8 zeigt. Zu dieser Zeit sind die Sonde 62 und die Leitungen 400, 410, 412, 415, 414, 416 und 417 mit Verdünnerflüssigkeit vorbereitet. Wenn der Mitnehmer 190 des Nockens 21 längs der in F" i g. %c) gezeigten Verweilstelle 600 vorrückt, bleiben die Kolbenstangen 197 und 198 der Kolbenpumpen 200 und 202 stationär, und der .Sondentragarm 55 befindet sich in seiner »ersten Position«. Wenn der Mitnehmer 190 des Nockens 23 längs der in F i g. 4(c) gezeigten Stelle 602 vorrückt, befindet sich der .Sondentragarm 55 in seiner »zweiten Posilion«. wobei die Sonde 62 in ein Probenaufnahmegefäß 68 getaucht ist. und die Kolbenslangen 197 und 198 der Kolbenpumpen 200 und 202 werden je um die gleiche Distanz abgesenkt. Die Kolbenpumpe 200 ist die Probcnaufnahmepumpe. Das Solenoidventil 404 kann durch ein elektrisches Signal erregt werden, das einer Solenoidspule 607 von der Steuerlogikschaltung zugeführt wird, wie es nachstehend beschrieber: ist. Wenn das Solenoidventil 404 erregt ist. während die Kolbenstange 197 abgesenkt ist, wird ein Anteil der Probe in die Sonde 62 gezogen. Nach dem Vorrücken längs der in Fig. %c) gezeigten Vti'VvCM.Tti: MC 604 tJCWCgl MLIt UCI "villMCMINCI ITU UCS Nockens 21 längs der Stelle 606 vorwärts, und die Kolbenstangen 197 und 198 der Kolbenpumpen 200 und 202 werden um eine zusätzliche Distanz, abgesenkt. Der .Sondentragarm 55 ist in seiner »zweiten Position« verblieben, und bei im erregten Zustand verbleibenden Solenoidventil 404 wird ein zusätzlicher Anteil der Probe in die Sonde 62 gezogen. Nach dem Durchlaufen einer Vcrweilstelle 608 rückt der Mitnehmer 190 des Nockens 23 längs der in Fig. 9(e) gezeigten Stelle 610 vor, und die Kolbenstangen 197 und 198 der Kolbenpumpen 200 und 202 werden angehoben. Während des Anhebens der Kolbenstangen befindet sich der Sondentragarm 55 in seiner in F i g. 8 gezeigten »dritten Position« über einem Hohlraum des Scheibentcils 67 und die gesamte Menge der in die Sonde 62 aufgenommenen Probe wird in den Hohlraum abgegeben.

Während des zuvor beschriebenen Vorrückens des Mitnehmers 190 des Nockens 23 bleibt das Solenoidventil 406 beim Durchlaufen der in Fig.9(e) gezeigten Stellen 600, 602, 604 und 606 entregt. Während de Absenkens der Kolbenstange 198 der Kolbenpumpe 202 bei den in Fig.9(e) gezeigten Stellen 602 und 606 wird Verdünnerflüssigkeit aus dem Verdünnerflüssigkeitsbehälter 408 gezogen. Das Solenoidventil 406 wird durch

this Zuführen eines elektrischen Signals von der Sicuerlogikeinheil erregt, wie es nachstehend beschrieben isi. während der Mitnehmer 190 durch die Verweilstellc 608 lauft, Folglieh bewirkt das Anheben tier Kolbenstange 198 der Kolbenpumpe 202 bei d<:r in Fig. 9(c) ge/eiglen Stelle 610, daß Verdünner von der Sonde 62 zusammen mit dor Probe in das Scheibenteil 67 abgegeben wird, wobei die Menge des Verdünners durch die Geometrie der Kolbenpumpe 202 bestimmt ist. Im Hinblick auf die zusätzliche Abwärtsbewegung der Kolbenstange 197 der Kolbenpumpe 200 ist us möglich, die durch die Sonde 62 aufgenommene Probenmenge zusätzlich >.u steuern. Wenn beispielsweise das Solenoidventil 404 während des Absenkens der Kolbenslange 197 bei der Nockenslelle 602 anstatt erregt cntregl ist, nimmt die Kolbenpumpe 200. anstatt Probe aufzunehmen, Verdünner vom Vcrdiinnerfliissigkeitsbehäller 408 auf, und bei der Nockenslelle 606 wird lediglich Probe aufgenommen. Heim Anhehen der Kolbenstange 197 der Kolbenpumpe 200 bei der Nockensli.Me 610 wird jedoch dasselbe Volumen wie zuvor durch die Kolbenpumpe 200 abgegeben. Somit wird jedesmal durch die Sonde 62 dasselbe Gesamtvolumen an Flüssigkeit abgegeben. Man kann sehen, daß durch das Entregen des Solenoidventils 404 wahrend des Absenkens der Kolbenstange 197 bei der Nockensielle 602 durch die Kolbenpumpe 200 eine zusätzliche Menge Verdünner anstatt Probe aufgenommen wird. Demzufolge können durch selektives Erregen und Rntiegen des Solcnoidvcniils 404 zusätzlich unterschiedliche Probenmengen aufgenommen und abgegeben werden. Wenn die Nockenslelle 602 beispielsweise eine Aufnahme von 15 μΙ und eine Nockenstelle 606 eine Aufnahme von J5 μΙ bewirkt, kann die von der Sonde 62 aufgenommene Probenmenge Ι5μΙ. 35 μΙ oder 50 μΙ beiragen, und zwar in Abhängigkeit vom Zustand des Solenoidventils 404.

Wenn die Sondentragarme 55 und 31 nach dem zuvor beschriebenen Abgeben von Flüssigkeit aus den Sonden 34, 35 und 62 in Reihen von Hohlräumen des Scheibenteils 67 in ihre in F i g. 2 gezeigten »ersten Positionen« zurückbewegt sind, bewirkt der Nocken 19 eine VorwartsDewegung des Ringteils 69 und des Scheibenteils 67, so daß sich die nächstbenachbarte Proben- und Hohlraumreine in der Position zum Aufnehmen von Flüssigkeit aus den Sonden 34, 35 und 62 befindet. Wie Fig. 2 zeigt, steht der Nocken 19 in festem Eingriff mit der Nockenwelle 11. die in der zuvor beschriebenen Weise über das Zahnrad 7 vom Motor 3 in Drehung versetzt wird. Gemäß F i g. 2 und 6 steht ein Mitnehmer 704, der gleitend in einem Haherungsbloc¹: 707 eingebetteten Stange 705 mit einer Nut 706 des Nockens 19 in Eingriff und ist bei 709 schwenkbar mit einem Schaltarm 908 verbunden. Der Schaltarm 908 steht in gleitendem Eingriff mit der Welle 73. und zwar bei 77 oberhalb einer gezahnten Scheibe 912. die fest an der Welle 73 befestigt ist. Während des Aufnehmens und Abgebens der Flüssigkeit bei dem zuvor beschriebenen Vorgang wird die Scheibe 912 durch ein federbelastetes Klinkenteil 913 fest in einer stationären Position gehalten.

Während gemäß F i g. 2 und 8 die Sondentragarme 55 und 31 aus ihrer »ersten Position" bewegt werden, durchläuft der Mitnehmer 704 des Nockens 19 die in Fig. 9(c) gezeigte Verweilstelle 920 und die Stelle 922, was bewirkt, daß sich der Schaltarm 908 in der in F i g. 6 bei 923 gezeigten Richtung bewegt. Dies hat zur Folge, daß der an einer Feder befestigte Stift 924 angehoben.

aus dem Eingriff mit der Scheibe 912 gelöst wird und von neuem in einen Schlitz 914 der Scheibe 912 eingreift. Der Mitnehmer 704 des Nockens 19 bewegt sich längs der in Fi g. 9(e) gezeigten Verweilstelle 926. Lind der Schaltarm 908 bleibt stationär, bis der .Sondentragarm 31 und der Sondenlragarm 55 im Anschluß an das Abgeben von Flüssigkeit aus den Sonden 34, 35 und 62 angehoben ist. Danach bewegt sich der Mitnehmer 704 längs der in F" i g. 9(c) gczcigw :.< Stelle 928. was bewirkt, daß der Schaltarm 908 in seine Anfangsstellung zurückkehrt und gleichzeitig die Welle 73 in eine Position dreht, welche die nächste Reihe Hohlräume des Scheibenleils 67 in die zur Aufnahme von flüssigkeil aus den Sonden 34, 35 und 62 erforderliche Position bringt. Der beschriebene Vor gang wird für die nächste Umdrehung der Nocken¹.eilen Il und 13 wiederholt, bis die gewünschten I lohlraumreihen des Scheibenteils 67 Reagenzien und Probe erhallen haben

Falls es erwünscht ist. daß die Sonde 35 für Reagen/r.iiltel mehr als ein flüssiges Reagenz aufnimmt und abgibt, ist der Vorratsbehälter 50. wie in den F i g. 2 und 3(a) gezeigt, mit getrennten Abteilen 976 und 977 versehen und verschiebbar zwischen Trägern 980 und 981 auf Stangen 983 und 985 angebracht. Der Vorratsbehälter 50 isi mit einem Mitnehmer 950 versehen, der in eine Nut 952 in einen Nocken 954 eingreift, das bei Betätigung eines Molors 956 über Zahnräder 959 und 960 gedreht werden kann. Wenn der Nocken 954 durch den Motor 956 gedreht wird, durchläuft der Mitnehmer 950 gemäß Fig. Il einen Nockensieuerkurventeil 970 und der Vorratsbehälter 50 wird an die bei 975 angedeutete Stelle verschoben, wobei sich die Sonde 35 nicht über dem Abteil 977. sondern über dem Abteil 976 ixiindel. Eine weitere Drehung des Nockens 954 beu irkt. daß der Mitnehmer 950 durch die in F i g. I I gezeigte Stelle 975 läuft und den Vorratsbehälter 50 zu seiner Anfangsposition zurückbringt, wobei sich die Sonde 35 über dem Abteil 977 befindet. Der Motor 956 wird durch ein Signal von der .Steuerlogikeinheit betätigt, wie es nachfolgend beschrieben ist. um den Vorratsbehälter 50 für Reagenzmittel zu einem Zeitpunkt zu verschieben, zu welchem sich der .Sondentragarm 31 in einer angehobenen Position befindet.

In manchen Fällen brauchen nicht alle Hohlraumreihen des Scheibenteils 67 /ur Aufnahme von Reagenz verwendet zu werden. Wenn unter solchen Umständen die letzte zu füllende Hohlraumreihe Reagenz von den Sonden 34 und 35 erhalten hat und bevor die nächste Hohlraumreihe zu einer Empfangsposition vorgerückt wird, werden die Solenoide 193 und 196 der Solenoidventile 188 und 190. die schematisch in Fig. 13(a) gezeigt sind, durch ein Signal von der nachfolgend zu beschreibenden Steuerlogikeinheit erregt, wobei die Solenoidventile mit atmosphärischer Luft durchlüftet werden, so daß von den Sonden 34 und 35 Flüssigkeit weder aufgenommen noch abgegeben wird, solange die Solenoide 193 und 196 erregt bleiben. Wenn die letzte Reihe Hohlräume.die Probenflüssigkeit aufnehmen soll, diese aus der Sonde 62 erhalten hat. bleiben die Solenoidventile 404 und 406 danach gleichermaßen entregt, und die Kolbenpumpen 200 und 202 nehmen dann Verdünnerflüssigkeit auf und entladen die Verdünnerflüssigkeit wieder in den Verdünnerflüssigkeitsbehälter 408 (F ig. 13).

Die in Fig. 2 gezeigte Steuerlogik ist schematisch ausführlicher in Fig. 14 dargestellt. Die Steuerlosik-

schaltung empfängt über optische Schalter, die mit dem mechanischen Zyklus der zuvor beschriebep.cn Vorrichtung synchronisiert sind, elektrische Eingangssignale und erzeug! in Abhängigkeil von den Eingangssignalen verschiedene elektrische Ausgangssignale für den ■> Bei rieb der Motoren 3 und 956 und zum selektiven Crregen der Solenoidventile 188, 190, 404 und 406. Es werden die Fig. 2 und 14 betrachtet. Auf die Betätigung cies Startschalters 1 hin liefert eine herkömmliche Moiorsteuereinhcii 2015 Energie, um den Motor 3 iu anzutreiben, der den zuvor beschriebenen mechanischen Zyklus zum Aufnehmen und Abgeben von Reagenzien und der Probe erzeugt. Wenn sich die Nockenwelle U um einen vorbestimmten Betrag gedreht hat. beispielsweise um 31° für die hier beschriebene spezielle Einrichtung, wird ein optischer Schalter 2DS3 durch das Vorbeilaufen einer Öffnung 2053 einer auf der Nockenwelle II angebrachten /eitsteuerungsscheibe 2057 betätigt. Somit wird für jede Drehung der Nockenwelle 11 ein elektrisches Signal von der Steuerlogikeinheit über eine Verbindung 2060 empfangen, das über eine Oscillatorsteuereinheit 2075 einen Oscillator 2070 in Betrieb setzt. Der Osciiiator 2070 gibt Taktsignale, die Rotationsgraden dsr Nockenwelle 11 entsprechen, über eine geeignete T^ilereinhcit ?;· 2090 auf einen herkömmlichen Zähler 2080. Das Ausgangssignal des Zählers 2080 wird auf eine Dekodiereinheit 2095 geführt, die Ausgangsimpulse erzeugt, die· einer bestimmten Rotationsgradzahl der Nockenwelle II entsprechen. Die Dekodicrausgangsimpulse sind auf Positionen der Nocken 21 und 23 bezogen, wie es in den Fig.9{d) und 9(e) gezeigt ist. um Signale für die Solenoidspulcn 193, 195, 607, 609 zur Erregung der Ventile 188, 190, 404 und 406 in der zuvor in Verbindung mit den Fig. 12 und 13 beschriebenen Weise zu erzeugen. Die Signale für die Solenoide 607 und 609, die das Aufnehmen und Abgeben von Probe und Verdünner steuern, werden von UND-Gattern 3000, 3010, 3020 und 3030 geliefert. Diese Gatter erhalten Eingangssignale vom Dekodierer 2095 und von -to einem Probenvolumenwählschaller 3030.7. In Abhängigkeit von der Position des Wählschalters 303Oa wird die Solcnoidspulc 607 der Probcnpumpc für verschiedene Intervalle während der Drehung des Nockens 23 erregt. Wenn sich der Wählschalter 3030.7 in F i g. 14 in Position (;i) befindet, erzeugt ein Verstärker 3040 ein Signal für die Solcnoidspulc 607 und erregt das Solcnoidvcntil 404 während der ersten in F i g. 9(c) gezeigten Aufnahmcposiiion des Nockens 23. Die Stellung (b) des Wählschalters 3030,7 hat zur Folge, daß das Solenoidvcntil 404 während der zweiten Aufnahmeposition crregl wird. Position ^/bewirkt, daß das Solcnoidvcntil 404 sowohl während der ersten als auch während der zweiten Aufnahmeposition erregt wird. Bei einer Drehung von 359" bewirkt ein Signal vom Dekodiercr 2095. daß der Oscillator 2070 abgeschaltet wird.

Falls nicht alle Hohlraumreihen des Schcibcnicils 67 Reagenz und Probe erhalten sollen, d. h. weniger als alle Reihen einer typischen Scheibe mit 36 Reihen, wie sie in Fig.4(a) gezeigt ist, wird diese Zahl in einen binär «> kodierten Dczimalschaltcr 4000 eingegeben. Ein Ausgangssignal des BCD-(binär kodierten Dc/imal-).Schalters 4000 wird auf einen BlX »Abwärls« Zähler 4010 gegeben, der durch Betätigung des Startschalicrs I eingestellt wird und ein Signal zählt, das bei jeder h^r> Umdrehung di:r Nockenwelle Il vom optischen Schaller 2050 erhallen wird, wenn dieser durch die Öffnung 2053 der Scheibe 2057 betätigt winl Wem; i\cr Zähler 4010 bis auf »0« herabgezahlt hut, setzt eine »0«-Deiektoreinhcit 4020 den Verstärker 3040 auliei Wirkung, wodurch die Solenoidspule 607 und das Solenoidventil 404 entregl werden, so daß das Aufnehmen der Probe unterbrochen wird.

Das Ausgangssignal des BDC-Schalters 4000, das der Anzahl der zu füllenden Hohlraumreihen entspricht wird auch einer Komparatoreinheit 4030 zugeführt. Der Komparator 4030 empfängt auch das Ausgangssignal vom BCD-»Aufwärts«-ZähIer 4040, der auch ein Nockenwellenumdrehungssignal vom Schalter 2050 erhält und synchron mit dem »Abwärts«-Zählen des BCD-Zählers 4010 »aufwärts« zählt. Das Zählen des BCD-Zählers 4040 muß jedoch verzögert werden, und zwar um eine Zahl, die den Hohlraumreihen zwischen den Abgabepositionen der Sondentragarme 55 und 31 entspricht, beispielsweise 12 bei der hier beschriebenen speziellen Vorrichtung. Dies wird erreicht durch ODER-Gatteranordnungen 4050, 4060 und 4070 und einen Detektor 4080. Beim Empfang eines Voreinstellsignals über das ODER-Gatter 4070 wird der BCD-Zähler 4040 auf 12 voreingestellt. Nachdem dem BCD-Zählcr 4040 vom optischen Schalter 2050 24 Umdrehungssignalc zugeführt worden sind, wird durch den Detektor 4080 »36« festgestellt, und der BCD-Zähler 4040 wird über die ODER-Gatter 4060 und 4070 auf »0« zurückgestellt. Wenn düe Zählstände der BCD-Zähler 4000 und 4040 gleich sind, was anzeigt, daß die letzte erwünschte Hohlraumreihe Reagenzien erhalten hat. betätigt der Komparator 4030 ein Gatter 3050 und die Solcnoidspulen 193 und 196der Solenoidventile 188 und 190 werden danach während ihres gewöhnlichen Aufnahmeintervalls erregt. Die Kolbenpumpen 180 und 182 werden während dieses Intervalls zum Durchlüften gegenüber der Atmosphäre geöffnet und bewirken nicht länger ein Aufnehmen oder Abgeben der Reagenzien.

Manchmal ist es erwünscht, daß die Sonde 35 für Reagenzmittel für eine vorbestimmte Hohlraumreihc des Schcibentcils 67 ein anderes Reagenz aufnimmt. In einem solchen Fall wird das andere Reagenz in das Abteil 976 des in F i g. 3(a) gezeigten Reagenzvorratsbchältcrs 50 gegeben, und wenn sich die vorbestimmte Hohlraumreihe in der Füllposition für die Sonde 35 befindet, wird der Vorratsbehälter 50 so verschoben, daß sich das Abteil 976 unter der Sonde 35 in der Aiifnahmeposition für diese Sonde 35 befindet. Dies wird dadurch erreicht, daß die Anzahl der interessierenden Hohlraumreihen in einen BCD-Schalter 5000 eingegeben und dessen Ausgangssignal auf eine Komparatoreinheit 5010 gegeben wird. Der Komparator 5010 erhält auch ein Eingangssignal vom BCD-»Aufwärts«-Zählcr 4040. Wenn der Zählstand des »Auf· wärts«-Zählers 4040 der Zahl der zur Aufnahme des unterschiedlichen Reagenz ausgewählten Hohlraumreihe entspricht, betätigt das Ausgangssignal des Komparaiors 5010 eine Motorsteuerschaltung, um zu bewirken, daß sich der Motor 956 um eine Umdrehung dreht und den Nocken 954 in der zuvor in Verbindung mit F i g. 9 beschriebenen Weise antreibt. Im Lauf dieser Umdrehung wird der Vorratsbehälter 50 durch die Wirkung des Nockens 954 so bewegt, daß das Abteil 976 während des »Aufnehmens« unter die Sonde 35 gebracht und der Vorratsbehälter 50 nach dem Aufnehmen in seine Urspriingsposition zurückgebracht wird. Ein durch einen Schlitz 963 in einer Scheibe 965 betätigter optischer Schalter 960 ist so positioniert, daß er ein zusätzliches elektrisches Signal für die Motorsteticrcinheii 5020 erzeugt zum Λ 'hallen des Motors 9%. wenn

das Abteil 976 des Vorratsbehälters 50 durch die Wirkung des Nockens 954 unter die Sonde 35 bewegt worden ist Der Motor 954 bleibt angehalten, bis der Zählstand des Zählers 4040 einem Hohlraum entspricht, der nicht ein unterschiedliches Reagenz erhalten soIL Zu diesem Zeitpunkt wird der Motor 954 durch die Motorsteuereinheit 5020 dann zum Drehen gebracht.

Wenn die erste Hohlraumreihe zur Aufnahme von Reagenz und Probe rundum zu ihrer Ausgangsposition vorwärtsbewegt worden ist, wird ein optischer Schalter 990 durch einen Schlitz 992 in einer an der Welle 73 befestigten Scheibe 38 betätigt und Ober eine Verbindung 994 wird ein Signal auf die Motorsteuereinheit 2015 in der Steuerlogikeinheit gegeben, um den Motor 3 anzuhalten.

Die Beziehung der in der Steuerlogik der F i g. 14

verwendeten elektrischen Signale ist in den Zeitsteuerungsdiagrammen der Fig. 15(a), I5(b) und 15(c) gezeigt

Fig. 15(a) ist auf das Füllen aller 36 Reihen eines 36 Reihen aufweisenden Scheibenteils 67, wie sie in Fig.3(a) gezeigt ist, gerichtet, wobei zwischen der Reagenz- und der Probenabgabeposition ein Trennabstand von 12 Reihen besteht, wie es ebenfalls in Fig.3(a) gezeigt ist Fig. 15(a) ist auch auf den Fall gerichtet in dem der Vorratsbehälter 50 für Reagenzmittel verschoben werden muß, um für die Hohlraumreihen 1 und 2 ein unterschiedliches Reagenz bereitzustellen. Fig. 15(b) ist auf einen Fall gerichtet in dem lediglich 6 der 36 Reihen Reagenz und Probe aufnehmen sollen und F i g. 15(c) repräsentiert einen einzigen Aufnahme- und Abgabezyklus für eine Hohlraumreihe.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung /um Umnehmen von flüssigen Proben aus längs eines Kreises gleichmütig verteilten Probenaufnahmegefäßen eines Ringteils sowie /um Zuführen der Proben in I lohlrüumc eines innerhalb des Ringteils liegenden mit diesem fest verbundenen Scheibenteil, das zur schrittweisen Drehung mit einer ersten drehbaren vertikalen Welle verbunden ist, wobei diese Hohlräume auf den gleichen Radien wie die Probenaufnahmegefäße liegen, und /um Zuführen von flüssigen Reagenzien zu den Hohlräumen aus einem Reagenzmiitelvorrat mittels Sonden, die von zwei Sondentragarmen jeweils zwischen einer Entnahme- und einer Abgabesiellung hin- und herbewegbar sind und zu deren Speisung je eine Kolbenpumpe vorgesehen ist, wobei eine mit einer horizontalen Nockenwelle versehene Nockenwellensteuerung zur Bewegungssteuerung der zwei Sondentragarme und zur Betätigung der Kolbenpumpen für das Reagenzmittel und die Proben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Reagenzmitielsonde (.34, 35) tragende Sondentragarm (31) an einer zweiten vertikalen Wellt" (30) befestigt ist; daß eine eiste horizontale Nockenwelle (11) der Nockcnwellensteuerung fünf Nocken (15, 17, 19, 21, 23) aufweist, von denen der erste Nocken (15) zum Auf- und Abbewegen und der /.weite Nocken (17) zum Hin- und Herschwenken der zweiten vertikalen Welle (30), der dritte Nocken (19) für den Drehteil der ersten vertikalen Welle (73), der vierte Nocken (21) für die Betätigung der uciden Kolbenpumpen (180, 182) der Raagcn^miitclsondc (34, 35) und der fünfte Nocken {23) für die Be.Jtigung der Kolbenpumpe (200) für die Proben vorgesehen ist. und daß eine zweite horizontale Nockenwelle (1.3) der Nockcnwcllensteuerung zwei Nocken (47, 61) aufweist, von denen der erste Nocken (47) zum Hin- und Herbcwcgcn und der zweite Nocken (61) zum Auf- und Abbewegen des die Probensonde (62) tragenden Sondcnlragarms (55) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch I mit elektrisch betätigbaren Magnetventilen, die /ur selektiven Steuerung des Aufnehmens und Abgcbcns von Flüssigkeit der Kolbenpumpen für das Reagen/mil-IeI und die Proben, abhängig von einer elektrischen .Schalteinrichtung, in Verbindung mit den Kolbenpumpen stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste horizontale Nockenwelle (11) eine Einrichtung (2057) /ur Synchronisation der elektrischen Schalteinrichtung (2) mit der Umdrehung der Nockenwelle (I I)aufweist.

1. Einrichtung nach einem der Ansprüche I oder 2 mit einem Vcrdüniierflüssigkeitsbehälier /um Zuiiihrcn von Verdünnerflüssigkeil /ur Probensonde miliHs Betätigung einer Kolbenpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Nocken (23) für diese Betätigung ausgelegt ist.