DE2803849C2

DE2803849C2 - Gerät zum Auswerten von Teststreifen

Info

Publication number: DE2803849C2
Application number: DE2803849A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Blümel; Jürgen DENKER; Ernst Markart; Werner Trapp; Michael Tutzer; Reinhard 8000 München Woznik
Original assignee: Clinicon International Gmbh, 6800 Mannheim
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1978-01-30
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1984-02-02
Also published as: JPS5757663B2; IT7919469A0; GB2014113B; AT362528B; FR2415808A1; ATA892978A; GB2014113A; DE2803849A1; JPS54111392A; US4279514A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Auswerten von Teststreifen, insbesondere Harnteststreifen, deren Testbezirke entlang des Teststreifens nebeneinander angeordnet sind, mit einer drehbar an einem Chassis gelagerten Walze, auf deren Außenurafang mehrere Aufnahmen für Teststreifen parallel zur Drehachse in Umfangsrichtung der Walze versetzt angeordnet sind, mit einem das Reflexionsvermögen der Testbezirke mit Hilfe eines Meßkopfs messenden Reflexionsfotometer und mit einer Antriebsvorrichtung, die den Meßkopf w und die Teststreifen relativ zueinander in Längsrichtung der Teststreifen verschiebt und die Walze intermittierend dreht, um deren Aufnahmen von einer Teststreifeneinlegeposition in eine Meßposition zu bewegen.

Harnteststreifen sind ein Hilfsmittel medizinischer Diagnose. Sie enthalten Testbezirke, die sich mit bestimmten im Harn enthaltenen Stoffen sichtbar verfärben, wobei die einer pathologischen Konzentration entsprechende Verfärbung auf eine Organstörung hinweist. Die Teststreifen enthalten jeweils mehrere Testbezirke, die spezifisch auf unterschiedliche Stoffe im Harn ansprechen. Die zur Verfärbung führenden chemischen Reaktionen in den Testbezirken benötigen eine gewisse Zeit, so daß die Färbung erst allmählich entsteht Die entstehenden Farbstoffe sind vielfach nicht stabil und verändern sich durch Luftsauerstoff oder Lichteinwirkung. Die Farbe und Farbtiefe der Testbezirke, die ein Maß für die Konzentration des zu analysierenden Stoffs sind, müssen daher innerhalb eines definierten Zeitraums nach dem Eintauchen de& jo Teststreifens in den Harn beobachtet werden. Das Abschätzen der Konzentration erfolgt vielfach durch visuellen Vergleich mit Farbskalen.

Das menschliche Auge ist nicht für alle Farben gleich empfindlich und die Farbtiefe als Maß für die Konzentration des Stoffs wird individuell unterschiedlich bewertet. Vom Auswerter unabhängige Auswertungsergebnisse lassen sich mit Hilfe des aus der DE-OS 25 57 872 bekannten Auswertegeräts für Harnteststreifen erzielen. Dieses Auswertegerät mißt mit Hilfe eines Reflexionsfotometers nacheinander das Reflexionsvermögen der einzelnen Testbezirke des Teststreifens. Das Reflexionsfotometer weist einem Meßkopf mit einer die Testbezirke senkrecht mit monochromatischem Licht beleuchtenden Lichtquelle und einer das remittierte Licht aufnehmenden Integrationskugel (Ulbricht'sche Kugel) auf. In der Integrationskugel ist seitlich des Testbezirks ein Fotoelement angeordnet, welches die Lichtstärke in der Integrationskugel mißt. Der auszuwertende Teststreifen liegt in einer Aufnahmemulde eines Transportschlittens, der von einem Antriebsmotor in Längsrichtung des Teststreifens unter dem Meßkopf des Reflexionsfotometers hindurchbewegt wird.

Um eindeutige Auswerteergebnisse sicherzustellen muß das Reflexionsvermögen stets eine gleichbleibende, vorgegebene Zeitspanne nach dem Eintauchen des Teststreifens in den Harn gemessen werden. Zu diesem Zweck enthält das bekannte Auswertegerät einen Zeitgeber, der zum Zeitpunkt des Eintauchens gestartet wird und den Schlitten mit dem Teststreifen erst nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne in Bewegung setzt. Da der Schlitten lediglich einen einzigen Teststreifen aufnehmen kann, muß stets die gesamte vorbestimmte Zeitspanne abgewartet werden, bevor ein weiterer Teststreifen ausgewertet werden kann. Die f>5 Zeitspanne liegt üblicherweise <n der Größenordnung von einer Minute, so daß das bekannte Auswertegerät relativ langsam arbeitet und sich insbesondere nicht für Reihenuntersuchungen, bei welchen giößere Mengen von Teststreifen auszuwerten sind, eignet

Aus der DE-OS 24 37 332 ist ein Gerät zum Auswerten von Harnteststreifen bekannt, bei welchem Urinbehälter mittels eines Endlostransportbands in eine Aufnahmestation gebracht werden, in welcher die Teststreifen mittels Vorschubrollen aus einem Vorratsbehälter in die Urinbehälter eingebracht werden. Die Teststreifen werden zusammen mit den Urinbehältern in eine Meßposition bewegt, in der ein Meßkopf das Reflexionsvermögen der Testbezirke der Teststreifen zeitlich nacheinander mißt Die Geschwindigkeit des Transportbands bestimmt die Wartezeit die zwischen dem Eintauchen der Teststreifen in die Urinbehälterund dem Messen der Testbezirke in der Meßposition vergeht

Da das Transportband die Teststreifen jedoch auch an dem Meßkopf vorbeibewegt, ergeben sich bei Teststreifen, für die eine relativ lange Wartezeit vorgeschrieben ist, stark unterschiedliche Meßzeitpunkte zwischen dem Vermessen des ersten Testbezirks und dem Vermessen des letzten Testbezirks. Die Taktrate, mit der die Teststreifen vermessen werden, ist insbesondere bei langen Wartezeiten vergleichsweise gering.

Bei einer weiteren, in der DE-OS 24 37 332 beschriebenen Ausführungsform des Geräts werden die Teststreifen mittels Vorschubrollen aus dem Vorratsbehälter in Aufnahmen eines endlosen Transportbands eingeschoben. Während des Einschiebens werden die Testbezirke der Teststreifen sukzessive aus Pipette mit Urin beträufelt Nach dem vollständigen Einschieben der Teststreifen wird das Transportband aus der Aufnahmeposition in eine Meßposition bewegt, in der es ein Auswerfer schrittweise unter dem Meßkopf des Reflexionsfotometers hindurch aus der Aufnahme des Transportbands ausschiebt. Da das Einschieben der Teststreifen in die Aufnahme und das Ausschieben der Teststreifen aus der Aufnahme zeitgesteuert wird, können exakte Wartezeiten zwischen dem Beträufeln mit Urin und dem Messen eingehalten werden. Diese Ausführungsform des bekannten Geräts hat jedoch eine relativ aufwendige Konstruktion. Für die relativ zueinander bewegten Organe sind gesonderte Antriebe erforderlich. Darüber hinaus können die feuchten Teststreifen in den Aufnahmen des Transportbands mehr oder weniger stark haften. Das Ausschieben in Längsrichtung mittels des Auswerfers kann Funktionsstörungen verursachen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konstruktiv einfaches Auswertegerät für Teststreifen, insbesondere Harnteststreifen zu schaffen, welches die Teststreifen selbsttätig und mit gegenüber bekannten Auswertegei äten erhöhter Auswertefrequenz auswerten kann.

Ausgehend von dem eingangs näher erläuterten Gerät wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßkopf an einer Führung parallel zur Drehachse der Walze verschiebbar geführt und mit einem in gleichbleibender Bewegungsrichtung angetriebenen Endlosorgan der Antriebsvorrichtung über ein quer zur Schieberichtung auslenkbares Gelenk gekuppelt is;, daß die Walze in Drehverbindung mit einem Schaltzahnrad steht und daß mit dem Endloszugorgan ein Schaltarm zum Fortschalten des Schaltzahnrads gekuppelt ist.

Bei einem derartigen Auswertegerät sind die Bewegungen der Walze und des Meßkopfs miteinander zwangssynchronisiert. Zum Antrieb eenüet ein einziger.

das Endloszugorgan in gleichbleibender Richtung bewegender Motor, um den Meßkopf längs der Führung hin- und herzubewegen und die Walze von einer Meßposition in die nächste umzuschalten. Die Drehgeschwindigkeit der Walze ist so gewählt, daß die Teststreifen während der vorbestimmten Wartezeit, die vom Eintauchen der Teststreifen in den Harn bis zur Auswertung vergehen muß, von der Einlegeposition der Teststreifen in die Meßposition gedreht werden. Die Frequenz, mit der aufeinanderfolgende Teststreifen ausgewertet werden, ist von dieser Wartezeit unabhängig und lediglich durch die Zahl der zwischen der Einlegeposition und der Meßposition auf der Walze vorgesehenen Aufnahmen bestimmt. Damit läß't sich auch bei relativ iangen Wartezeiten eine hohe Auswertefrequenz erreichen. Die Drehachse der Walze verläuft vorzugsweise horizontal, wobei sich die Einlegeposition auf der Oberseite und die Meßposition seitlich der Walze befindet. Nach Durchlaufen der Meßposition fallen die Teststreifen auf der Unterseite der Walze von selbst aus ihren insbesondere muldenförmigen Aufnahmen heraus und beispielsweise in einen darunter angeordneten Sammelbehälter. Der Antrieb des Endloszugorgans kann intermittierend erfolgen, jedoch kann die Geschwindigkeit des Endloszugorgans auch so eingestellt werden, daß es kontinuierlich angetrieben und trotzdem die vorbestimmte Zeitspanne für den Transport der Walze eingehalten werden kann. Das Endloszugorgan kann als Kette, Riemen oder Zahnriemen ausgebildet sein.

Die beiden gegenläufigen Abschnitte des Endloszugorgans sind im Abstand voneinander geführt. Das den Meßkopf an das Endloszugorgan kuppelnde Geienk gleicht den sich damit ändernden Abstand des Endloszugorgans zum Meßkopf aus. Das Gelenk könnte beispielsweise als in einer Führung verschiebbar geführter und mit dem Endloszugorgan verbundener Drehzapfen ausgebildet sein. Konstruktiv einfacher sind Ausführungsformen, bei denen das den Meßkopf mit dem Endloszugorgan kuppelnde Gelenk als Gestänge ausgebildet ist, welches im Abstand voneinander am Endloszugorgan und am Meßkopf angelenkt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine weitere konstruktive Vereinfachung des Geräts, wenn das Schaltzahnrad neben einer Umlenkrolle des Endloszugorgans angeordnet ist und der Schaltarm an dem Gestänge gehalten ist. Das Gestänge und der Schaltarm können einstückig ausgebildet sein. Das Schaltzahnrad kann auf der dem Endloszugorgan abgekehrten Seite der Umlenkrolle angeordnet sein, wobei der Schaltarm an der Umlenkrolle vorbeigreift Auf diese Weise kann der Betätigungshub des Schaltarms vergrößert und den Abmessungen des Schaltzahnrads besser angepaßt werden.

Das Schaltzahnrad kann unmittelbar mit der Walze verbunden sein. Insbesondere bei großem Walzendurchmesser kann dies jedoch zu Schwierigkeiten führen, wenn, wie in manchen Ausführungsformen erforderlich, das Schaltzahnrad Ober den Umfang der Walze vorstehen solL Hier haben sich Ausführungsformen als günstig erwiesen, bei denen das Schaltzahnrad um eine zur Drehachse der Walze parallele Achse drehbar am Chassis gelagert ist und mit einem gleichachsig an der Walze gehaltenen Zahnrad kämmt Der Eingriffsweg des Schaltarms und die Zahl der Zähne des Schaltzahnrads sind so bemessen, daß das Schaltzahnrad pro Schaltbewegung des Schaltarms um wenigstens zwei Zähne fortschaltbar ist Auf diese Weise lassen sich relativ große Schaltwinkel des Schaltzahnrads bei kontinuierlichem Eingriff wenigstens eines Zahns des Schaltzahnrads in das an der Walze gehaltene Zahnrad realisieren.
Die Aufnahmen der Teststreifen in der Walze können als Mulden ausgebildet sein, in welche die Teststreifen lediglich eingelegt werden. Zur Befestigung der Teststreifen in den Aufnahmen der Walze hat sich ein relativ zum Chassis feststehender Kamm als günstig ίο erwiesen, dessen Finger zwischen den Testbezirken der Teststreifen in Umfangsrichtung der Walze um den dem Meßkopf zugewandten Teil der Walze herumgreifen. Auf diese Weise werden die Teststreifen nicht nur während des Transports von der Einlegeposition in die Meßposition fixiert, sondern auch während der eigentlichen Messung definiert festgehalten. Die Finger müssen nicht über den gesamten Umfang der Walze elastisch anliegen; es genügt, wenn sie in der Meßposition den Teststreifen federnd in die Aufnahme drücken. Eine konstruktiv einfache Ausführungsform eines solchen Kamms erhält man, wenn der in der Meßposition die Teststreifen in der Aufnahme der Walze haltende Teil des Kamms durch Fäden gebildet ist, die tangential an der Walze anliegend senkrecht zu deren Drehachse gespannt sind. Die Befestigungsstellen der Fäden können geringfügig zur Drehachse der Walze hin versetzt sein, so daß sich die elastische Andruckskraft aufgrund der Eigenelastizität der Fäden ergibt. Geeignet sind beispielsweise Kunsistoffäden. Zur Führung der Fäden sind an der Walze Umfangsrillen vorgesehen, die auch durch paarweise im Abstand voneinander angeordnete Umfangsrippen gebildet sein können. Da die Fäden ebenso wie die Walze mit den in Harn getauchten Teststreifen in Berührung kommen, bildet die Walze zusammen mit einer Halterung für die Fäden einer Baueinheit die zu Reinigungszwecken aus dem Chassis entnehmbar ist.

Wichtig für die Meßgenauigkeit des Auswertegeräts ist, daß der Meßkopf mit gleichbleibendem Abstand zur Oberfläche der Walze geführt wird. Hierzu muß die Drehachse der Walze exakt parallel zur Führung des Meßkopfs verlaufen. Die Parallelität kann auf konstruktiv einfache Weise auch bei aus dem Chassis ohne größere Montage und Demontagea<"beiten herausnehmbaren Walzen dadurch erreicht werden, daß die Walze an axial gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung sich erstreckende Führungsflächen für am Chassis drehbar gelagerte, den Abstand zur Führung des Meßkopfs festlegende Führungsrollen aufweist, daß auf der den Führungsrollen abgekehrten Seite der Walze AndruckroÜen federnd anliegen und daß die Weiie der Walze in quer zur Welle offenen Stützböcken gelagert ist Die Walze liegt somit lediglich auf den Stützböcken auf; der korrekte Abstand ihrer Drehachse zum Meßkopf wird durch die Führungsrollen sichergestellt Die Remissionsspektren der auf unterschiedliche Stoffe im Harn ansprechenden Testbezirke unterscheiden sich im allgemeinen voneinander. Insbesondere liegen die Maxima der Remission bei unterschiedlichen Wellenlängen. Die Lichtquelle des Meßkopfs des Reflexionsfotometers soll deshalb monochromatisches Licht mit der dem Maximum des Remissionsspektrums entsprechenden Lichtwellenlänge abgeben. Es wäre denkbar, der Lichtquelle hierzu jeweils geeigneter Filter vorzuschalten. In einer Ausführungsform des Meßkopfs, die auch von dem vorstehend beschriebenen Auswertegerät unabhängige Bedeutung besitzt, ist vorgesehen, daß der Meßkopf ein über der Reflexionsfläche des

Testbezirks angeordnetes Fotoelement sowie wenigstens zwei seitlich des Fotoelements angeordnete, bündelnde monochromatische Lichtquellen unterschiedlicher Lichtwellenlänge aufweist, deren Lichtstrahlen unter solchen Winkeln geneigt auf die Reflexionsfläche gerichtet sind, daß ihr direkt reflektierter Lichtstrahl seitlich am Fotoelement vorbeitritt. Ein derartiger Meßkopf hat, obwohl er bei zumindest zwei Lichtwellenlängen messen kann, geringe Abmessungen und arbeitet mit hinreichender Genauigkeit. In der vorstehend erläuterten Ausführungsform des Meßkopf kann das Fotoelement normal zur Reflexionsfläche ausgerichtet sein. Hierbei hat sich herausgestellt, daß der Abstand der flächigen Lichtaufnahmefläche des Fotoelements so weit der Refiexionsfläche des Tesibezirks angenähert werden kann, daß die lichtaufnehmende Fläche hinreichende Integrationswirkung zeigt. Aus Platzbedarfsgründen sind die Lichteinfallswinkel der Lichtquellen gleich gewählt und zwar so, daß die Lichtstrahlen im Fußpunkt eines vom Fotoelement auf die Mitte der Reflexionsfläche gerichteten Lots auf die Reflexionsfläche treffen. Das Reflexionsvermögen der Testbezirke der üblicherweise beim visuellen Vergleich mit Farbskalen benutzten Teststreifen läßt sich am besten meßgerätetechnisch ausnutzen, wenn die eine Lichtquelle rotes Licht und die andere Lichtquelle grünes Licht abgibt.

Um das Auswertegerät möglichst vielseitig einsetzen zu können, soll es so gestaltet sein, daß Teststreifen mit unterschiedlicher Anzahl und Kombination der Testbezirke ausgewer'et werden können. Sofern das Reflexionsfotometer des Auswertegeräts einen auf unterschiedliche Wellenlängen einstellbaren Meßkopf aufweist, soll für jeden Testbezirk des Teststreifens der Meßkopf auf optimale Wellenlänge einstellbar sein. Diese Bedingungen lassen sich auf konstruktiv einfache Weise dadurch erfüllen, daß der längs der Führung verschiebbare Meßkopf Sender und Empfänger einer Lichtschranke trägt, zwischen die eine gerätefeste Blende und eine auswechselbare Steuerkarte greift, daß die Blende und die Steuerkarte zur Steuerung der Antriebsvorrichtung und/oder des Reflexionsfotometers fluchtende oder zumindest teilweise überlappende Fenster für den Lichtstrahl der Lichtschranke aufweisen und daß gleichmäßig eine der beiden Kanten der in der Blende vorgesehenen Fenster freiliegt und im Abstand der Testbezirke des Teststreifens zur entsprechenden Kante des benachbarten Fensters angeordnet ist. Die im Abstand der Testbezirke des Teststreifens angeordneten Kanten der Fenster in der gerätefesten Blende richten den Meßkopf relativ zu den Testbezirken des Teststreifens aus. Die auswechselbare Steuerkarte deckt die Fenster der gerätefesten Blende mehr oder weniger ab, wobei das Ausmaß der Abdeckung zusätzliche Informationen darüber enthalten kann, ob der Teststreifen einen dem momentan abgetasteten Fenster zugeordneten Testbezirk enthält oder nicht und mit welcher Lichtwellenlänge dieser Testbezirk abzutasten ist Diese Ausführungsform der Steuerung eines Auswertegeräts läßt sich auch bei anderen Auswertegeräten als vorstehend beschrieben ausnutzen.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt '

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Gerät zum Auswerten von Harnteststreifen bei abgenommenem Deckel;

Fig.2 eine Schnittansicht des Geräts nach Fig. 1 entlang der Linie H-II;

Fig.3 eine schematische Darstellung einer in dem Gerät nach den F i g. 1 und 2 benutzten Antriebsvorrichtung;
F i g. 4 eine andere Ausführungsform eines Teils der in dem Gerät nach den F i g. 1 und 2 benutzten Antriebsvorrichtung, und

Fig.5 eine schematische Darstellung einer zur Steuerung des Reflexionsfotometers des Geräts nach den F i g. 1 und 2 benutzten Steuerkartenanordnung.

ίο Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte selbsttätig arbeitende Auswertegerät für Harnteststreifen weist eine im wesentlichen zylinderförmige Walze 1 auf, deren Achse 3 im wesentlichen horizontal in nach oben offenen, U-förmigen Stützböcken 5 an einem Chassis 7 des Geräts drehbar gelagert ist. Die Walze ϊ weist mehrere in Umfangsrichtung der Walze 1 gegeneinander winkelversetzte, parallel zur Achse 3 sich erstrekkande, muldenförmige Aufnahmen 9 für Harnteststreifen 11 auf. Die Walze wird von einer anhand von F i g. 3 nachstehend noch näher erläuterten Antriebsvorrichtung schrittweise gedreht, so daß die in einer auf der Oberseite des Geräts durch einen Ausschnitt 13 in einem abnehmbaren Deckel 15 festgelegten Einlegeposition eingelegten Harnteststreifen 11 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne in eine um 90° versetzte Meßposition transportiert werden, in welcher die Teststreifen einem Meßkopf 17 eines ansonsten nicht näher dargestellten Reflexionsfotometers gegenüberliegen. Die im Verlauf der weiteren Drehung der Walze 1 von der Oberseite zur Unterseite der Walze transportierten Harnteststreifen 11 fallen aus den Aufnahmen 9 heraus und werden von einer Sammelschale 19 aufgefangen. Um frühzeitiges Herausfalien zu verhindern, und um die Harnteststreifen 11 in der Meßposition definiert gegen den Boden der Aufnahme 9 zu drücken, ist ein mehrteiliger Kamm 21 vorgesehen. Der Kamm 21 umfaßt lamellenförmige Finger 23 in Umfangsrichtung beiderseits der Meßposition, die in nicht näher dargestellter Weise jeweils zwischen die in Richtung der Achse 3 mit Abstand nebeneinander angeordnete Testbezirke 25 der einzelnen Teststreifen U greifen. Weiterhin umfaßt der Kamm elastische Kunststoffäden 27, die tangential zur Walzenoberfläche in Umfangsrichtung der Walze 1 zwischen Leisten 29 einer an der Achse 3 gehaltenen, in Fig.2 strichpunktiert eingezeichneten Halterung 31 gespannt sind. Die Fäden 27 sind, wie F i g. 1 zeigt, in Umfangsrillen 33 der Walze 1 zwischen den Testbezirken 25 geführt. Die Umfangsrillen sind axial beiderseits durch Rippen 35 begrenzt und reichen bis zum Boden der Aufnahmen 9, so daß die Teststreifen ii aufgrund der Eigeneiastizitäi der geringfügig zur Achse 3 hin versetzten Fäden 27 in den Aufnahmen 9 gehalten werden.

An der Mantelfläche der Walze 1 sind in Umfangs-

richtung verlaufende Führungsflächen 37, 39 vorgesehen, die an drehbar am Chassis 7 gelagerten Führungsrollen 41,43 abwälzen. Den Führungsrollen 41, 43 etwa diametral gegenüberliegend sind Andruckrollen 45, 47 an Armen 49 drehbar gelagert Die Arme 49 sitzen schwenkbar auf einer gemeinsamen, im Chassis 7 gelagerten Achse 51 und werden von je einer zwischen dem Arm 49 und dem Chassis 7 angreifenden Feder 53 in Richtung auf die Walze 1 vorgespannt, womit die Andruckrollen 45, 47 die Walze 1 gegen die Führungsrollen 41,43 drücken. Während die Andruckrolle 45 auf der Führungsfläche 37 der Führungsrolle 41 ansitzt, liegt die Andruckrolle 47 an einer Rastbahn mit entsprechend den Aufnahmen 9 über den Umfang der

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Walze 1 verteilten Rastaussparungen 57 an. Die Andruckrolle 47 fixiert die Drehstellungen der Walze 1 relativ zur Meßposition. Die Walze 1 kann zusammen mit der Halterung 31 nach Abnehmen des Deckels 15 problemlos aus dem Gerät entnommen und beispielsweise gereinigt werden. Nach dem Einsetzen der Walze 1 führen die Führungsrollen 41, 43 bzw. Andruckrollen 45, 47 die Walze selbsttätig wieder in die korrekte Stellung relativ zum Meßkopf 17.

Der Meßkopf 17 ist an Führungen 59 parallel zur Achse 3 der Walze 1 verschiebbar geführt. Zum Antrieb ist ein gleichsinnig drehender Elektromotor 61 vorgesehen, der, wie am besten aus F i g. 3 zu ersehen ist, über eine Klauenkupplung 63, eine Schnecke 65 eines Schneckengetriebes treibt, dessen Schneckenrad 67 drehfest mit einem Umlenkrad 69 eines mittels eines weiteren Umlenkrads 71 parallel zu den Führungen 59 geführten Endloszahnriemen 73 gekuppelt ist. Der Meßkopf 17 ist mit dem Endloszahnriemen 73 über ein Gestänge 75 gelenkig gekuppelt. Das Gestänge 75 ist hierbei an einem auf der Außenseite des Endloszahnriemens 73 gehaltenen Querzapfen 77 angelenkt. Die in F i g. 3 durch Pfeile 79 angedeutete gleichsinnige Bewegung des Endloszahnriemens 73 wird mittels des Gestänges 75 in eine Hin- und Herbewegung des Meßkopfs 17 längs den Führungen 59 umgesetzt.

Das Gestänge 75 ist seitlich des Endloszahnriemens 73 angeordnet und ist durch einen Schaltarm 81 verlängert, der beim Umlenken des Querzapfens 77 durch das Umlenkrad 71 eine von unten nach oben gerichtete Schaltbewegung ausführt, bei welcher er ein quer zur Drehachse des Umlenkrads 71 drehbar am Chassis 7 gelagertes Schallzahnrad 83 fortschaitet. Das Schaltzahnrad 83 kämmt mit einem gleichachsig und drehfest an der Walze 1 gehaltenen Zahnrad 85. Der Schaltarm 81, das Schaltzahnrad 83 und das Zahnrad 85 sind so bemessen, daß die Walze 1 bei jedem Schalthub des Schaltarms 81 um den Winkelabstand zweier Aufnahmen 9 gedreht wird. Der Motor 61 kann kontinuierlich betrieben werden, wenn die Drehzahl des Motors 61 bzw. das Untersetzungsverhältnis des Schneckengetriebes so gewählt sind, daß der Endloszahnriemen 73 innerhalb jeder für die Testreaktion der Harnteststreifen vorgeschriebenen Zeitspanne gerade so oft umläuft, daß der Harnteststreifen von der Einlegeposition in die Meßposition transportiert wird.

Das in Fi g. 2 dargestellte Schaltzahnrad 83 wird mit jedem Schalthub des Schaltarms 81 um einen Zahn fortgeschaltet. Beim Fortschalten greift jeweils ein Zahn in das Zahnrad 85 ein. F i g. 4 zeigt ein Schaltzahnrad 87, weiches anstelle des Schaitzahnrads 83 benutzt werden kann. Das Schaitzahnrad 87 wird von einem dem Schaltarm 81 funktionsgleichen Schaltarm 89 betätigt und kämmt mit einem dem Zahnrad 85 entsprechenden Zahnrad 91. Die Zahnräder 87 und 91 haben, verglichen mit den Zahnrädern 83 und 85, doppelte Zähnezahl, wobei das Schaitzahnrad 87 so ausgebildet und der Schalthub des Schaltarms 89 so dimensioniert ist, daß das Schaltzahnrad 87 um jeweils zwei Zähne pro Schalthub gedreht wird. Vorteil der Ausföhrungsform nach Fig.4 ist der gleichmäßigere Krafteingriff der Zahnräder 87 und 91.

Jeder Harnteststreifen enthält mehrere der in F i g. 1 mit 25 bezeichneten Testbezirke, wobei jeder Testbezirk auf unterschiedliche, im Harn enthaltene Stoffe anspricht Die Testbezirke 25 verfärben sich nicht nur in Abhängigkeit von der Konzentration des Stoffs im Harn, sondern auch in Abhängigkeit von der Reaktionszeit. Die einzelnen Testbezirke jedes Teststreifens haben in aller Regel unterschiedliche Remissionsspektren, deren Maxima bei unterschiedlichen Wellenlängen liegen. Die Messung des Reflexionsvermögens erfolgt für die einzelnen Testbezirke bei Lichtwellenlängen im Bereich maximaler Remission. Der Meßkopf 17 enthält deshalb zwei monochromatische Lichtquellen 93 und 95, die die Mitte der in Meßposition befindlichen Testbezirke mit gebündeltem monochromatischem Licht unterschiedlicher Wellenlänge beleuchten. Die Einfallswinkel der Lichtquellen 93, 95 sind gleich, so daß der direkt reflektierte Lichtstrahl der jeweils einen Lichtquelle zur anderen Lichtquelle hin reflektiert wird. Lotrecht über der Mitte der in Meßposition befindlichen Testbezirke ist ein Fotoelement 97 zwischen den Lichtqueiien 93,95 angeordnet, dessen dem Testbezirk zugewandte lichtempfindliche Fläche das von der Oberfläche des Testbezirks remittierte Licht empfängt und aufgrund ihrer Größe in gewissem Umfang integriert. Im Betrieb wird jeweils eine der Lichtquellen 93 bzw. 95 eingeschaltet und zwar wird für jeden Testbezirk diejenige Lichtquelle eingeschaltet, deren Lichtwellenlänge dem Maximum des Remissionsspektrums der Reaktionsfarbe auf dem Testbezirk näherliegt. Die Lichtquellen können als Leuchtdioden ausgebildet sein, die zur Erhöhung der Leuchtleistung im Impulsbetrieb betrieben werden. Die eine Lichtquelle gibt beispielsweise grünes Licht mit 560 nm Wellenlänge ab, während die andere Lichtquelle rotes Licht mit einer Wellenlänge von 635 nm emittiert.

Die Zahl der Testbezirke pro Harnteststreifen kann schwanken. Um den Beginn der Reihe von Testbezirken auf dem Teststreifen zu kennzeichnen, trägt jeder Teststreifen einen schwarzen Balken 99 (Fig. 1), der über den Meßkopf 17 in einer nicht näher dargestellten elektrischen Steuerung des Geräts ein den Anfang bezeichnendes Synchronisationssignal erzeugt. Dem Synchronisationsbalken 99 folgt ein mit den Stoffen des Harns nicht reagierender weißer Testbezirk 101, dessen Reflexionsvermögen mittels des Meßkopfs 17 gemessen und in dem Reflexionsfotometer gespeichert wird. Der gespeicherte Wert des Reflexionsvermögens des weißen Testbezirks 101 dient in an sich bekannter Weise als Vergleichsgröße bei der nachfolgenden Messung des Reflexionsvermögens der Testbezirke 25, wobei der gespeicherte Wert zur Kompensation von Meßfehlern ausgenutzt, insbesondere von den Meßwerten subtrahiert wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise die durch die Harnfärbung verursachten Meßfehler eiiminieren. Die Steuerung des Meßkopfs 17 erfolgt mittels einer auswechselbaren, der jeweiligen Art des Teststreifens zugeordneten Steuerkarte 103, die zwischen zwei im Lichtweg am Meßkopf 17 gehaltenen Lichtschranke 105 angeordneten Blenden 107 eingeschoben ist. Die Blenden 107, wie auch die Steuerkarte 103 bestehen aus lichtundurchlässigem Material und weisen, wie aus Fig.5 zu ersehen ist, Fenster 109 auf, die an den einander überlappenden Orten den Lichtstrahl der Lichtschranke 105 freigibt.

Die Fenster der in Fig. 5 mit einer durchgezogenen Linie dargestellten Blenden 107 sind im Abstand der Testbezirke 25 voneinander angeordnet Die Fenster der in Fig.5 gestrichelt eingezeichneten Steuerkarte 103 sind so geformt, daß sie jeweils gleichbleibend eine der beiden in Längsrichtung des Teststreifens gelegenen Kanten, in Fig.5 die jeweils links gezeichnete Kante 111 der Fenster der Blenden 107, nicht abschatten, so daß diese Kanten 111 über die Lichtschranke 105 ein die

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Stellung des Meßkopfs 17 relativ zu den Testbezirken 25 bezeichnendes Synchronisationssignal erzeugen. Der Abstand zwischen der Bezugskante 111 der Blenden 107 und der im Fenster gegenüberliegenden Kante der Steuerkarte 103 bildet eine Information, die von der Lichtschranke 105 abgetastet werden kann. Beispielsweise kann die Information so kodiert sein, daß ein vollständig offenes Fenster der Blenden 107, wie es in Fig.5 bei 113 dargestellt ist, dem Fehlen eines Testbezirks entspricht, während das Abschatten des der Bezugskante 111 gegenüberliegenden Fensterdrittels, wie zum Beispiel bei 115, auf das Vorhandensein eines Testbezirks hinweist. Das mittlere Drittel jedes Fensters kann zur Steuerung der monochromatischen Lichtquel

len 93 bzw. 95 des Meßkopfs 17 ausgenutzt werden.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß eine Abschattung 117 des mittleren Drittels des Fensters der Blenden 107 zum Einschalten der Lichtquelle 93 führt, während bei freibleibendem mittleren Drittel 119 des Fensters der Blenden 107 die Lichtquelle 95 eingeschaltet wird. Um erkennen zu können, ob die Steuerkarte relativ zum Steuerbalken 99 richtig zugeordnet zwischen die Blenden 107 eingeschoben ist, enthalten die Blenden 107 an beiden Enden Fenster 121, denen jedoch lediglich auf einer Seite der Steuerkarte 103 ein entsprechendes Fenster zugeordnet ist. Das gegenüberliegende Fenster 121 der Blenden 107 wird von der Steuerkarte 103 abgeschattet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Gerät zum Auswerten von Teststreifen, insbesondere Harnteststreifen, deren Testbezirke entlang des Teststreifens nebeneinander angeordnet sind, mit einer drehbar in einem Chassis gelagerten Walze, auf deren Außenumfang mehrere Aufnahmen für Teststreifen parallel zur Drehachse in Umfangsrichtung der Walze versetzt angeordnet sind, mit einem das Reflexionsvermögen der Testbezirke mit Hilfe eines Meßkopfs messenden Reflexionsfotometer und mit einer Antriebsvorrichtung, die den Meßkopf und die Teststreifen relativ zueinander in Längsrichtung der Teststreifen verschiebt und die Walze intermittierend dreht, um deren Aufnahmen von einer Teststreifeneinlegepositinn in eine Meßposition zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (17) an einer Führung (59) parallel zur Drehachse der Walze (1) verschiebbar geführt und mit einem in gleichbleibender Bewegungsrichtung angetriebenen Endlosorgan (73) der Antriebsvorrichtung (61 bis 71) über ein quer zur Schieberichtung auslenkbares Gelenk (75, 77) gekuppelt ist, daß die Walze (1) in Drehverbindung mit einem Schaltzahnrad (83; 87) steht und daß mit dem Endloszugorgan (73) ein Schaltarm (81; 89) zum Fortschalten des Schaltzahnrads (83; 87) gekuppelt ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Meßkopf(17)mitdem Endloszugor- gan (73) kuppelnde Gelenk als Gestänge (75, 77) ausgebildet ist, welches im Abstand voneinander am Endloszugorgan (73) und am Meßkopf (17) angelenkt ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schahzahnrad (83; 87) neben einer Umlenkrolle (71) des Endloszi'gorgans (73) angeordnet ist und daß der Schaltarm (81; 89) am Gestänge (75,77) gehalten ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- «> net, daß das Schaltzahnrad (83; 87) auf der dem Endloszugorgan (73) abgekehrten Seite der Umlenk rolle (71) angeordnet ist und daß der Schaltarm (81; 89) an der Umlenkrolle (71) vorbeigreift.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltzahnrad (83; 87) um eine zur Drehachse der Walze (1) parallele Achse drehbar am Chassis (7) gelagert ist und mit einem gleichachsig an der Walze (1) gehaltenen Zahnrad (85;91) kämmt.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsweg des Schaltarms (89) und die Zahl der Zähne des Schaltzahnrads (87) so bemessen sind, daß das Schaltzahnrad (87) pro Schaltbewegung des Schaltarms (89) um wenigstens zwei Zähne fortschaltbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Teststreifen (11) in den Aufnahmen (9) der Walze (1) ein relativ zum Chassis (7) feststehender Kamm (21) vorgesehen ist, dessen Finger (23, 27) zwischen den Testbezirken (25) in Umfangsrichtung der Walze (1) um den dem Meßkopf (17) zugewandten Teil der Walze (1) herumgreifen.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in Meßposition die Teststreifen (11) in ^b5 der Aufnahme (9) der Walze (1) haltende Teil des Kamins (21) durch Fäden (27) gebildet ist, die tangential an der Walze (1) anliegend senkrecht zu deren Drehachse gespannt sind.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) zur Führung der Fäden (27) Umfangsrillen (33) aufweist

10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) zusammen mit einer Halterung (31) für die Fäden (27) eine aus dem Chassis (7) entnehmbare Baueinheit bildet

11. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) an axial gegenüberliegenden Seiten in Umfangsrichtung sich erstreckende Führungsflächen (37, 39) für am Chassis (7) drehbar gelagerte, den Abstand zur Führung (59) des Meßkopfs (17) festlegende Führungsrollen (41, 43) aufweist, daß auf der den Führungsrollen (41, 43) abgekehrten Seite der Walze Andruckrollen (45,47) federnd anliegen und daß die Welle (3) der Walze (1) in quer zur Welle (3) offenen Stützböcken (5) gelagert ist

12. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (17) ein über der Reflexionsfläche des Testbezirks (25) angeordnetes Fotoelement (97) sowie wenigstens zwei seitlich des Fotoelements (97) angeordnete bündelnde, monochromatische Lichtquellen (93, 95) unterschiedlicher Lichtwellenlänge aufweist, deren Lichtstrahlen unter solchen Winkeln geneigt auf die Reflexionsfläche gerichtet sind, daß ihr direkt reflektierter Lichtstrahl seitlich am Fotoelement (97) vorbeitritt.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsrichtung des Fotoelements (97) normal zur Reflexionsfläche ausgerichtet ist.

14. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinfallswinkel der Lichtquellen (93,95) gleich sind.

Ij. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen im Fußpunkt eines vom Fotoelement (97) auf die Mitte oder Reflexionsfläche gerichteten Lots auf die Reflexionsfläche treffen.

16. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (93, 95) und die Fotoelemente (97) paarweise so angeordnet sind, daß ihre Lichtstrahlen in einer Ebene liegen.

17. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Lichtquelle (93) rotes Licht und die andere Lichtquelle (95) grünes Licht abgibt.

18. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der längs der Führung (59) verschiebbare Meßkopf (17) Sender und Empfänger einer Lichtschranke (105) trägt, zwischen die eine gerätefeste Blende (107) und eine auswechselbare Steuerkarte (103) greift, daß die Blende (107) und die Steuerkarte (103) zur Steuerung der Antriebsvorrichtung (61—71) und/oder des Reflexionsfotometers fluchtende oder zumindest teilweise überlappende Fenster für den Lichtstrahl der Lichtschranke (105) aufweisen und daß gleichmäßig eine der beiden Kanten (111) der in der Blende (107) vorgesehenen Fenster freilieg' und im Abstand der Testbezirke (25) des Teststreitens (11) zur entsprechenden Kante (111) des benachbarten Fensters angeordnet ist.