DE2828436C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Transportvorrichtung zur Aufnahme von Fluidproben aus Probengefäßen zur Verwendung bei Probenanalysegeräten, mit einer Probenhalteeinrichtung mit einer Vielzahl von Öffnungen zur Aufnahme der Probengefäße, wobei die Öffnungen auf wenigstens zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind, mit eine Einrichtung zum schrittweisen Drehen der Probenhalteeinrichtung, mit einer Trageinrichtung für einen Probenaufnehmer, mit einer Einrichtung zum Heben und Senken der Aufnehmertrageinrichtung, mit einer Einrichtung zum Drehen der Aufnehmertrageinrichtung um eine bestimmte Bogenlänge und mit Mitteln zur Synchronisation der Arbeitsweise der Vorrichtung.

Die Aufnahme von Fluidproben erstreckt sich auf einen weiten Einsatzbereich, einschließlich der Atomabsorptionsspektroskopie als auch Flüssigkeitschromatographie. Bei den beiden letztgenannten Gebieten werden unbekannte in Lösung befindliche Elemente in Probentestrohre eingegeben, die dann nacheinander durch das eigentliche Untersuchungsgerät analysiert werden.

Ideal werden viele Probengefäße auf Schalen oder Gestellen angeordnet, welche dann auf eine Probennehmerplattform gelegt werden, die mit dem Analysegerät bei der sequentiellen Analyse der Lösung in jedem Gefäß zusammenwirkt. Gewöhnlich werden die Probengefäße auf einer kreisförmigen Schale oder in linearen Gestellen angeordnet.

Bislang wurde meist eine kreisförmige Schalenanordnung mit auf einem einzelnen Kreis nahe dem Umfang der Schale angeordneten Probengefäßen vorgesehen. Bei der Aufnahme von Fluidproben wird gewöhnlich ein Probenaufnehmer in die Gefäße unter Vornahme von entweder einer bogenförmigen Bewegung oder verbunden mit einer auf- und abgehenden Bewegung eingeführt, wobei dazwischen die Schale schrittweise verlagert wird, um aus aufeinanderfolgenden Gefäßen Proben aufzunehmen. Ein typisches Beispiel für einen Probenaufnehmer mit einer einzelnen kreisförmigen Reihe an Testgefäßen und Vornahme einer Auf- und Abbewegung ist Gegenstand der US-Patentschrift 35 46 946.

Grundsätzlich sollte die Zutrittszeit für den Aufnehmer beim Verlassen eines Gefäßes und anschließendem Eintritt in ein zweites Gefäß keinem begrenzenden Faktor für den Betrieb des Gesamtsystems darstellen. Mit anderen Worten, das Analysegerät selbst sollte die Analysezeit steuern und nicht diejenige Zeit, die zum Eintritt in jedes aufeinanderfolgende Gefäß notwendig ist. Bei der Atomabsorptionsspektroskopie beträgt beispielsweise die Analysezeit für gewöhnlich bemessene Proben etwa 5 Sekunden. Daher sollte die Zeit zwischen dem Probenzutritt geringer als die Analysezeit sein, so daß nach Beendigung der ersten Analyse die Aufnahmevorrichtung für die nachfolgende Probe bereitsteht.

Ferner kann der sogenannte Systemdurchsatz (die Anzahl von pro Zeiteinheit behandelten Probengefäßen) verbessert und die Gesamtanalysezeit verringert werden, wenn bei jeder Schale die Gefäßdichte erhöht wird. Was die verwendeten Gefäße betrifft, so lassen sich die Kosten für ein System darüber hinaus verringern, wenn der Probenaufnehmer Standardtestrohre, z. B. die bei den Anlagelieferanten ohne weiteres verfügbaren Gefäße von 15 ml Inhalt, verarbeiten kann.

Bei der Vergrößerung der Gefäßhandhabungskapazität der Schale sollte die Abmessung jedoch nicht soweit zunehmen, daß ihre Handhabung umständlich wird. Ferner ist erwünscht, daß die Schale mit den Gefäßen als Einheit von der Probenaufnehmerplattform abgenommen und auf diese eine andere Schalte aufgesetzt werden kann, um die Analyse der Gesamtzahl an Probengefäßen weiter zu beschleunigen.

Je einfacher die eine solche Vorrichtung antreibende Mechanik ist, umso zuverlässiger ist natürlich das Gesamtsystem.

Eine Transportvorrichtung der eingangs bereits erwähnten Art ist aus der DE-AS 16 98 268 bekannt. Bei dieser Transporteinrichtung sind die Proben in einer Probenhalteeinrichtung in Form eines Drehtisches in konzentrischen Kreisen angeordnet. Zur Probenaufnahme wird der Probenaufnehmer, der an einer heb- und senkbaren Aufnehmertrageinrichtung angeordnet ist, angehoben und abgesenkt, wobei die Probenaufnahme so geschieht, daß der Probenaufnehmer der Reihe nach zunächst Proben von allen auf einem konzentrischen Kreis angeordneten Gefäßen entnimmt. Der Probenaufnehmer wird also für die Probenaufnahme zunächst nicht horizontal verschwenkt, sondern nur angehoben, sodann wird der Drehtisch um einen Schritt bis zum nächsten Probengefäß weiter gedreht, und dann wird der Probenaufnehmer wieder abgesenkt. Es werden also zunächst die Proben der auf ein und demselben Kreis liegenden Probengefäße entnommen. Danach wird die Aufnehmertrageinrichtung für einen Probenaufnehmer auf die nächste Reihe hin horizontal verschwenkt, wobei dann wieder von allen in dieser nächsten Reihe liegenden Probengefäßen Fluidproben aufgenommen werden. Um eine Reinigung des Probenaufnehmers durchführen zu können, wird die Aufnehmertrageinrichtung des Probenaufnehmers jeweils zwischen einem Probengefäß und einem außerhalb des Drehtisches fest angeordneten Waschflüssigkeitsbehälter hin- und hergeschwenkt. Hebebewegungen des Probenaufnehmers und die Verschwenkbewegung erfolgen über eine zeitlich koordinierte Synchronisationseinrichtung. Die sequentielle Abfolge der Probenaufnahme stellt sich somit so dar, daß die Proben zunächst von den Probengefäßen eines ersten Kreises aufgenommen werden und daß auf einen anderen Kreis umgeschaltet wird, in dem dann wiederum alle Probengefäße zumindest teilweise zur Probenaufnahme entleert werden. Ein solches System ist jedoch im Hinblick auf die Probengefäßdurchsatzkapazität bei einem Probenanalysesystem nachteilig. Um die Proben aus allen auf mehreren konzentrischen Kreisen liegenden Probengefäßen entnehmen zu können, ist eine der Anzahl der konzentrischen Kreise entsprechende Anzahl von Umdrehungen des Drehtisches notwendig, um alle Probengefäße untersuchen zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine automatische Transportvorrichtung zur Aufnahme von Fluidproben aus Probengefäßen zur Verwendung bei Probenanalysegeräten der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der eine verbesserte Probengefäßdurchsatzkapazität unter gleichzeitiger Schaffung einer relativ einfachen mechanischen Vorrichtung erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer automatischen Transportvorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Drehen der Aufnehmertrageinrichtung um eine bestimmte Bogenlänge mittels einer mechanischen Steuereinrichtung derart mit der Einrichtung zum schrittweisen Drehen der Probenhalteeinrichtung gekoppelt ist, daß bei jeder Drehung der Probenhalteeinrichtung um eine Schrittlänge die Aufnehmertrageinrichtung von einer ausgerichteten Stellung über einer Öffnung auf einem der konzentrischen Kreise in eine ausgerichtete Stellung über eine Öffnung auf einem benachbarten konzentrischen Kreis geschwenkt wird.

Die mechanische Kopplung der Verschwenkbewegung der Probenhalteeinrichtung und der Aufnehmertrageinrichtung führt zu einer Synchronisation der beiden Bewegungen derart, daß bei jeder Bewegung der Probenhalteeinrichtung eine Verschwenkung der Aufnehmertrageinrichtung von einem konzentrischen Kreis auf den anderen konzentrischen Kreis stattfindet. Da gleichzeitig mit der Weiterbewegung der Probenhalteeinrichtung auch die entsprechende Verschwenkbewegung der Aufnehmertrageinrichtung durchgeführt wird, können alle in der Probenhalteeinrichtung vorhandenen Probengefäße auf den verschiedenen konzentrischen Kreisen bei einmaliger 360°-Drehung der Probenhalteeinrichtung angesteuert werden. Es ist also nur eine einzige Gesamtumdrehung der Probenhalteeinrichtung erforderlich, um Fluidproben aus allen Gefäßen aufnehmen zu können. Dadurch wird eine wesentliche Zeiteinsparung und damit ein höherer Probengefäßdurchsatz ermöglicht. Gleichzeitig wird durch die mechanische Kopplung der Probenhalteeinrichtung einerseits und der Aufnehmertrageinrichtung andererseits eine sehr einfache, wenig anfällige Synchronisation erreicht, die auch bei hohen Geschwindigkeiten zuverlässig arbeitet.

Die Einrichtung zum Heben und Senken des Probenaufnehmers wird synchron zu der Einrichtung zum Drehen der Aufnehmertrageinrichtung betätigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Synchronbewegung durch Zusammenwirken zwischen einer riemengetriebenen Anordnung zum Heben und Senken der Aufnehmertrageinrichtung, einer Malteserradanordnung zum schrittweisen Verlagern der Probenhalteeinrichtung und einer Betätigungsnockenanordnung erzielt, welche die der Probenhalteeinrichtung verliehene Drehbewegung in eine Drehbewegung der Aufnehmertrageinrichtung umsetzt, so daß letztere in einer ausgerichteten Beziehung zu den Probengefäßen auf benachbarten konzentrischen Kreisen gelangt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine pespektivische Ansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche perspektivische Ansicht mit einer auf der Vorrichtung angeordneten Abdeckung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einem Teil der Vorrichtung bei entferntem Karussel und einem entfernten Teil des Außengehäuses,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der inneren Mechanik der Vorrichtung zur Darstellung des Zusammenwirkens von deren Elementen.

In Fig. 1 ist in perspektivischer Ansicht eine automatische Transportvorrichtung zur Aufnahme von Fluidproben gezeigt. Diese Vorrichtung 10 weist eine Probenhalteeinrichtung 12 (nachfolgend als Karussel oder auch als Schale bezeichnet) auf, die auf einer Plattform oder einem Drehtisch 74 auf einer Konsole 14 angeordnet ist. Die Konsole 14 enthält geeignete elektrische Zwischenverbindungen und Netzschalter 15. Die Zwischenverbindungen führen die erforderliche elektrische Information vom Systemsteuerpult zu, das die automatische Behandlung der Proben erlaubt.

An der Konsole 14 ist eine Probenaufnehmerpositionierungsanordnung 16 gehalten. Diese umfaßt eine Aufnehmertrageinrichtung 17 mit einem horizontalen Tragarm 18, der einen Probenaufnehmer 20 hält. Mit diesem verbunden ist ein flexibles Stück Kapillarrohr 22. Letzteres verbindet den Probenaufnehmer 20 mit dem Analysegerät, zum Beispiel dem Zerstäuber für ein Atomabsorptionsspektrophotometer. Die Mechanik zum Heben und Senken der Aufnehmertrageinrichtung 17 ist teilweise unter einer Aufnehmerabdeckung 24 positioniert und wird in Verbindung mit Fig. 3 und 4 später näher beschrieben.

Das Karussell 12 hat, wie gezeigt, eine dreietagige Ausbildung und besitzt eine Vielzahl von geeignet bemessenen kreisförmigen Öffnungen 26, in welche die Probentestrohre 28 eingesetzt werden. Die Bohrungen sind so bemessen, daß sie Standardgefäße, z. B. ein 15 ml Testrohr, aufnehmen können, das von den Anlagelieferanten ohne weiteres erhalten werden kann.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Bohrungen auf zwei konzentrischen Kreisen angeordnet, wobei die Öffnungen am inneren Kreis den Zwischenräumen zwischen den Öffnungen am äußeren Kreis gegenüberliegen. Diese Anordnung trägt dem bogenförmigen Ausschwenken der Aufnehmertrageinrichtung 17 zwischen äußerem und innerem Kreis Rechnung. Die konzentrischen Kreise sind in Fig. 1 mit 32 und 34 bezeichnet.

Obschon in der Zeichnung nur zwei derartige konzentrische Kreise wiedergegeben sind, versteht es sich, daß die Probenhalteeinrichtung 12 hierauf nicht beschränkt ist. Vielmehr können mehr als zwei konzentrische Kreise 32 und 34 vorgesehen werden, und dies bedeutet nur eine naheliegende Erweiterung der dargestellten Anlage und der für diese Anlage benötigten Mechanik, welche nachfolgend in Verbindung mit Fig. 4 erläutert wird.

Ferner weist das Karussell 12, wie dargestellt, einen Handgriff 36 auf, der die Entfernung der Schale 12 vom Drehtisch 74 erleichtert.

Ebenfalls ist, wie dargestellt, eine größere Öffnung vorgesehen, in die ein Becher 30, der z. B. eine probenfreie Waschlösung enthält, angeordnet ist. Diese Waschlösung wird beim Anlauf zur Stabilisierung der Anlage verwendet. So wird z. B. der Zustand der Flamme am Brenner für das Atomabsorptionsspektrophotometer, das mit dem Probenaufnehmer 20 über einen Zerstäuber und das Kapillarrohr 22 verbunden ist, stabilisiert, indem man zunächst die probenfreie Lösung durchlaufen läßt. Dies ist ein erwünschter Schritt vor Kalibrierung der Anlage und anschließendem Analysieren der Proben.

In Fig. 2 ist im wesentlichen die Anordnung nach Fig. 1 gezeigt, jedoch mit Darstellung des Probenaufnehmers 20 in einer abgesenkten Lage, eingetaucht in eines der Probengefäße 28 auf dem äußeren Kreis 32. Ferner zeigt die Figur die Anordnung einer Schalenabdeckung 38 auf der Schalenoberseite. Die Schalenabdeckung 38 ist so gehalten, daß sich die Schale 12 darunter drehen kann, ohne daß die Abdeckung sich selbst dreht. Die Abdeckung 38 verhindert ein Verdampfen der Probe und deren Verunreinigung. Eine Öffnung 42 ist an der Stelle der Schalenabdeckung 38 vorgesehen, um einen Zugang zu einem speziellen Probentestrohr 28 auf beiden Kreisen 32 und 34 zu ermöglichen.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht den Probenaufnehmer 20 ohne das Karussell 12, ohne die Aufnehmerabdeckung 24 sowie ohne einen Teil der Abdeckung der Konsole 14. Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht die Mechanik des automatischen Probenaufnehmers 20. Die folgende Beschreibung umfaßt sowohl die Fig. 3 als auch 4.

Die Aufnehmertrageinrichtung 17 besitzt, wie dargestellt, eine Hülse oder ein Rohr 44, an dem der Tragarm 18 befstigt ist. Der Probenaufnehmer 20 ist in einer Bohrung 45 im Tragarm 18 angeordnet. Er wird durch Anziehen einer Gewindeabdeckung 46 gehalten.

Das Rohr 44 ist an einer Riemenhalteblockanordnung 48 durch Greifringe 50 an deren Ober- und Unterseite befestigt. Die Blockanordnung 48 weist einen Hauptabschnitt 52 und einen plattenförmigen Abschnitt 54 auf, der am Hauptabschnitt 52 durch Schrauben befestigt ist.

Die Einheit aus Rohr 44 und Blockanordnung 48 läuft an einem Vierkantprofilstück 56 auf und ab. Dieses Profilstück schafft eine lineare Lagerfläche für die Rohr-Blockeinheit 44, 48. Das Vierkantprofil 56 wird gewöhnlich aus Aluminium gefertigt und mit einer relativ glatten, jedoch harten Beschichtung beschichtet. Die Blockanordnung 48 und insbesondere deren Hauptabschnitt 52 bestehen gewöhnlich aus Bronze, wenn das Vierkantprofil 56 aus beschichtetem Aluminium besteht.

Alternativ kann das Vierkantprofil 56 aus Edelstahl gefertigt sein. In diesem Fall wird der Hauptabschnitt 52 der Blockanordnung 48 aus einem oxydbeschichteten kaltgewalzten Stahl hergestellt. Letztere Kombination hat sich jedoch als weniger standfest als die vorbeschriebene erwiesen.

Die Einrichtung zum Heben und Senken der Aufnehmertrageinrichtung 17 umfaßt einen Zahnriemen 58, der sich um zwei Riemenscheibenanordnungen 60 und 62 erstreckt. Die obere Scheibenanordnung 60 ist an dem oberen Ende einer Tragstange 64 befestigt, die wiederum an ihrem unteren Ende mit der Konsole verbunden ist. Die untere Scheibenanordnung 62 wird von einem der beiden Wechselstromumkehrmotore 66 in der Anordnung angetrieben. Die untere Scheibenanordnung 62 umfaßt ein Scheibenelement 68. Bei der dargestellten Ausführungsform zeigt dieses Scheibenelement 68 ein von seinem Umfang weggenommenes Segment 78, das einen Bogen von etwa 45° umfaßt. Die radialen Kanten des Segments 70 arbeiten jeweils mit einem aus zwei Teilen (z. B. aus Leuchtdioden, optischen Schaltern) bestehenden Sensor 72 zusammen, um die Winkelstellung der unteren Scheibenanordnung 62 zu ermitteln, und folglich festzustellen, ob die Trageinrichtung 17 für den Probenaufnehmer 20 sich entweder voll in der oberen oder in der abgesenkten Lage befindet. Die beiden Schalter 72 wirken mit der Versorgung für den Motor 66 und der Programmierelektronik (außerhalb des Probenaufnehmers 20) zusammen, um zunächst die Aufnehmertrageinrichtung 17 anzuheben und nach einer geeigneten Verzögerungszeit die Aufnehmertrageinrichtung 17 zwischen den konzentrischen Kreisen 32 und 34 zu verschwenken, um sie anschließend in das nächste Probengefäß 28 abzusenken.

Der Zahnriemen 58 erstreckt sich um Rollen 76 und 78 in der oberen und unteren Scheibenanordnung 60 und 62. Der Zahnriemen 58 ist an der Probenaufnehmerhebe- und -senkeinrichtung befestigt, indem er mit dem Hauptabschnitt 52 der Blockanordnung 48 vermittels der Platte 54 verbunden wird.

Der Drehtisch 74 weist, wie dargestellt, einen Vorsprung 80 auf, mit dem das Karussell 12 am Drehtisch 74 und so wiederum mit dem Programm verbunden wird, das den Betrieb des automatischen Probenaufnehmers 20 leitet.

Andere Möglichkeiten zum Heben und Senken der Trageinrichtung für den Probenaufnehmer 20 umfassen den Einsatz von einem Drahtkabel anstelle des Zahnriemens 58 unter Vorsehen geeigneter Maßnahmen zur Befestigung des Drahtkabels an der Blockanordnung 48. Ferner kann das Heben und Senken der Aufnehmertrageinrichtung 17 durch eine motorgetriebene Leitspindelanordnung erfolgen. Dies ist nicht ganz so praktisch, da die Leitspindel mit extrem hohen Geschwindigkeiten angetrieben werden muß, um die für die Gesamtsystemauslegung notwendigen Hebe- und Senkzeiten zu erhalten.

Fig. 4 zeigt, daß das Gehäuse 82 einen geschlitzten Bereich 84 aufweist, durch den eine horizontale Stange 86 ragt. Diese Stange 86 ist durch Preßsitz oder auf andere Weise mit dem Vierkantprofilstück 56 verbunden, so daß er sich mit diesem dreht. Dabei wird das Vierkantprofilstück 56 drehbar in einem Lager gehalten, das an der Unterseite des Gehäuses 82 befestigt, aber in keiner der Ansichten sichtbar ist.

Ein Stift 88 ist ebenfalls unter Preßsitz mit der geschlitzten Seite des Gehäuses 82 verbunden und erstreckt sich davon nach außen. Er besitzt eine Nut zur Aufnahme der Endschleife einer Feder 90, so daß diese bei ihrer Dehnung gehalten wird. Das andere Ende der Feder 90 wird an der Stange 86 durch einen Greifring, eine Nut oder dgl. gehalten.

Fig. 4 läßt bei entfernter Konsole 14 und teilweise geschnitten dargestellten Bauteilen die inneren Mechanismen der Malteserradanordnung (Zahnsperrad) 102 erkennen. Diese Anordnung bewirkt die Drehung der Probenhalteeinrichtung 12 über die Tischwelle 91. Fig. 4 zeigt weiter die relativ einfache Mechanik zum Drehen der Aufnehmertrageinrichtung 17 über eine bestimmte Bogenlänge zwischen aufeinanderfolgenden Gefäßen am inneren und äußeren Probenkreis 32 und 34.

Der Drehtisch 74 in Fig. 3 hält ein Ende 92 der Tischwelle 91. Letztere wird von einem geeigneten Lager 94 in der Oberplatte 96 der Malteserradanordnung 102 und durch ein Lager 98 in der Unterplatte 100 drehbar gehalten. Ein Zahnsperrad 102 ist an der Tischwelle 91 mittels einer aufgepreßten Nabe und einem Stift (nicht gezeigt) befestigt.

Der Antrieb der Malteserradanordnung 102 erfolgt durch den zweiten Wechselstrommotor 104 über eine Motorwelle 106. Mit dem oberen Ende der Motorwelle 106 ist ein Betätigungsnocken 108 verbunden. An letzterem ist eine Scheibe 110 befestigt, und mit der Oberseite der Scheibe ist eine Halterung 112 mit davon nach oben abstehenden Stiften 114 und 116 verbunden. Auf diesen Stiften sind Sperrollen 118 und 120 angeordnet, die durch geeignete, hier nicht gezeigte Klemmen, fixiert werden, so daß sich die Rollen 118 und 120 auf den Stiften 114 und 116 drehen können.

Die Scheibe 110 ist mit zwei Ausschnitten 122 und 124 versehen. Diese stehen in einem Winkelabstand von 180° zueinander und befinden sich am Scheibenumfang. Die Ausschnitte wirken mit einem weiteren Sensor 126 zusammen, bei dem es sich um einen optischen Fühlerschalter ähnlich den vorerwähnten Sensoren 72 handeln kann. Der weitere Sensor 126 wirkt mit der Versorgung zum Motor 104 und den Befehlssignalen der programmierbaren Elektronik zusammen, um die Drehung der Motorwelle 106 vorzunehmen. Bei der beschriebenen Ausführungsform würde diese Drehung der Motorwelle 106 jedesmal eine Drehung um 180° bedeuten. Dies bewirkt eine schrittweise Drehung des Zahnsperrades 102 um jeweils einen Zahn und die daraus resultierende Positionierung des Drehtisches 74 (und des Karussells 12) um eine Schrittlänge, die gleich der erforderlichen Wegstrecke ist, um aus aufeinanderfolgenden Gefäßen auf den abwechselnden Kreisreihen Fluidproben aufzunehmen.

Die Einrichtung, die bei dieser Probenaufnahme zwischen abwechselnden Reihen durch den Probenaufnehmer 20 mitwirkt, umfaßt den Betätigungsnocken 108, der, wie vorerwähnt, an der Motorwelle 106 befestigt ist. Ein Schwenkarm 128 ist schwenkbar am Block 130 gehalten, der wiederum an der Unterplatte 100 befestigt ist. An der Unterseite des Schwenkarms 128 ist drehbar ein Nockenfolgeorgan 132 gehalten, das auf dem Umfang des Betätigungsnockens 108 abläuft.

Das freie Ende des Schwenkarms 128 ist bei der vorliegenden Ausführungsform rechtwinkelig zur Armebene abgebogen und besitzt einen Schlitzbereich 134. Die sich vom Gehäuse 82 heraus erstreckende Stange 86 ragt durch den Schlitz 134 und steht gegen die einwärtsweisende Seite des Schlitzes durch die Feder 90 unter Vorspannung. Daher folgt die Stange 86 der Schwenkbewegung des Armes 128.

Um die Arbeitsweise der Maschine besser verstehen zu können, erscheint eine kurze Erläuterung von einem Arbeitszyklus zweckmäßig. Hierfür sei angenommen, daß sich die Trageinrichtung 17 für den Probenaufnehmer 20 in der abgesenkten Lage befindet, so daß der Probenaufnehmer 20 in ein Gefäß auf dem äußeren Kreis 32 eintaucht. Nach einer gewissen Verweilzeit in dieser Stellung, damit eine geeignete Probenmenge von dem Analysengerät erfaßt und analysiert werden kann, erzeugt die Programmelektronik ein Signal, das den Betrieb des betreffenden Schalters des Sensors 72 unterbricht, so daß dem Motor 66 Strom zugeführt werden kann. Der Motor dreht sich und damit der Zahnriemen 58, wodurch der Blockanordnung 48 und damit der Aufnehmertrageinrichtung 17 die notwendige Antriebskraft verliehen wird, um angehoben zu werden.

Dem Motor 66 wird so lange Strom zugeführt, bis der zweite optische Schalter des Sensors 72 die betreffende Kante des Segmentausschnitts 70 erfaßt, was anzeigt, daß sich die Aufnehmertrageinrichtung 17 voll nach oben bewegt hat. Die Stelle am Umfang der Scheibe 68, wo der Segmentausschnitt 70 in Beziehung zu diesem letztgenannten Schalter tritt (dies gilt auch für das andere Element des Sensors 72), ist natürlich abhängig von der Wegstrecke, über welche die Aufnehmertrageinrichtung 17 nach oben oder nach unten läuft. Dabei ist darauf zu achten, daß sichergestellt wird, daß das Ende des Probenaufnehmers 20 in Abstand zum oberen Ende des Gefäßes 28 und zur Abdeckung 38 kommt. Der entsprechende Schalter des Sensors 72 erzeugt ein geeignetes elektrisches Signal, das den weiteren Sensor 126 (der die Ausnehmung 124 zu diesem Zeitpunkt erfaßt) abschaltet, so daß der Motor 104 die Motorwelle 106 und damit die Rollen 118 und 120 um 180° verdreht. Die Rolle 120 tritt bei angenommener Bewegung entgegen der Uhrzeigerrichtung, wie in Fig. 4 gezeigt, in Eingriff mit einer entsprechenden Ausnehmung im Zahnsperrad 102, so daß dieses aufgrund der Bewegung der Rolle 120 durch Drehung der Motorwelle 106 um 180° um eine Schrittlänge weitergedreht wird.

Die an der axial gehaltenen Anordnung auf dem Betätigungsnocken 108 befestigte Scheibe 110 dreht sich ebenfalls um 180°, bis die Ausnehmung 122 in den Weg des weiteren Sensors 126 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein elektrisches Signal erzeugt und an die Programmelektronik weitergeleitet, um den Strom an den Motor 104 und den betreffenden Schalter des Sensors 72 zu unterbrechen.

Gleichzeitig mit der vorbeschriebenen Drehbewegung dreht sich der Betätigungsnocken 108 als Teil der axial auf der Motorwelle 106 angebrachten Anordnung aus Nocken und Scheibe ebenfalls um 180°. Die Berührung des Nockenfolgeorgans 132 mit der Nockenhochstelle, die in der Anfangslage erfolgt, kehrt sich in eine Berührung mit der Tiefstelle des Betätigungsnockens 108 um.

Bei der anfänglichen oder Hochstellenberührung wird der Schwenkarm 128 von der inneren mechanischen Anordnung nach außen gedreht, und die Zusammensetzung zwischen ihm und der Stange 86 versetzt das schwenkbar gehaltene Vierkantprofil 56 und damit die Aufnehmertrageinrichtung 17 in eine übereinstimmende Lage zu einer Öffnung auf dem äußeren Kreis 32. Bei der Lage des Nockenfolgeorgans 132 an der Nockenniedrigstelle bewegt sich die Stange 86 unter der Wirkung der Feder 90 auf die innere Mechanik zu, so daß sich das Vierkantprofil 56 nach innen dreht, um den Probenaufnehmer 20 in eine Arbeitsstellung zum nächsten inneren Kreis 34 auszurichten.

In der Elektronik ist wieder eine ausreichende Zeitverzögerung einprogrammiert, um eine Probenaufnahme aus diesem Gefäß durchführen zu können, und zur gegebenen Zeit wird ein elektrisches Signal abgegeben, das den Motor 66 verkeilt, um wieder dessen Drehrichtung umzukehren und damit den Probenaufnehmer 20 anzuheben. Die vorbeschriebene Ereignisreihenfolge wiederholt sich dann. Die auf der Motorwelle 106 gehaltene Anordnung aus Betätigungsnocken 106 und Scheibe 110 dreht sich (zu sämtlichen Zeitpunkten in die gleiche Richtung), um das Zahnsperrad 102 und damit das Karussell 12 um eine weitere Stellung zu schalten. Der Betätigungsnocken 108 und das Nockenfolgeorgan 132 bewegen den Schwenkarm 128 wieder gegen die Vorspannkraft der Feder 90 nach außen, was eine Verdrehung der Aufnehmertrageinrichtung 17 in eine Wirkstellung zum nächsten Gefäß in der äußeren Reihe 32 hervorruft.

Alternativen zu der vorbeschriebenen vereinfachten Mechanik bieten sich dem Fachmann anhand der gegebenen Lehre an. Eine solche Alternative bezieht sich auf die Wirkung von Betätigungsnocken 108 und Nockenfolgeorgan 132. Hierbei wird man einen genuteten Nocken vorsehen, der auf der Motorwelle 106 entweder oberhalb oder unterhalb des Zahnsperrades 102 befestigt ist. Der Nocken ist so genutet, daß er eine Hochstelle und dann eine Tiefstelle für aufeinanderfolgende Zähne am Sperrad 102 aufweist. Das Nockenfolgeorgan 132 wirkt mit dem Nocken so zusammen, daß es dessen Wirkungen längs des Umfangs folgt. Die Sperrollenanordnung 128 und 120 befindet sich natürlich an einer anderen Stelle, so daß das Nockenfolgeorgan 132 direkt den genuteten Betätigungsnocken 108 berühren kann.

Ferner versteht es sich, daß zu den beiden dargestellten Kreisen 32 und 34 zusätzliche konzentrische Kreise hinzugefügt werden können. Der Betätigungsnocken 108 kann modifiziert werden, um mehrere Hochstellen vorzusehen; die Anzahl der Sperrollen 118 und 120 wird erhöht, und in Verbindung mit anderen naheliegenden Änderungen kann die Aufnehmertrageinrichtung 17 einem bogenförmigen Weg folgen, der sie von einem Kreis zum nächsten und dann zum darauf folgenden bringt. Die Lage der aufeinanderfolgenden Öffnungen beim Weg von der äußeren zur inneren Reihe und dann wieder zurück nach außen muß sich auf dem Bogen befinden, der von der den Probenaufnehmer 20 aufnehmenden Bohrung 45 umschrieben wird, wobei der Bogen einen Radius gleich der Länge des Tragarms 18 mit der Mitte des Vierkantprofiles 56 als Drehpunkt aufweist.

Zusätzlich zu der vorbeschriebenen Anordnung können nicht näher dargestellte Einrichtungen vorgesehen werden, um festzustellen, daß die Probengefäße 28 auf einem speziellen Karussell 12 vollständig analysiert wurden. Dies könnte durch Vorsehen von einem zusätzlichen Sensor ähnlich den Vorbeschriebenen erfolgen, der mit einer entsprechenden Markierung am Zahnsperrad 102 zusammenwirkt und ein geeignetes Signal oder Alarmsignal abgibt, welches das Ende der Analyse für dieses spezielle Karussell 12 anzeigt.

Claims (7)

1. Automatische Transportvorrichtung zur Aufnahme von Fluidproben aus Probengefäßen zur Verwendung bei Probenanalysegeräten, mit einer Probenhalteeinrichtung mit einer Vielzahl von Öffnungen zur Aufnahme der Probengefäße, wobei die Öffnungen auf wenigstens zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind, mit einer Einrichtung zum Drehen der Aufnehmertrageinrichtung um eine bestimmte Bogenlänge und mit Mitteln zur Synchronisation der Arbeitsweise der Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (56) zum Drehen der Aufnehmertrageinrichtung (17) um eine bestimmte Bogenlänge mittels einer mechanischen Steuereinrichtung (108, 132, 128, 86) derart mit der Einrichtung zum schrittweisen Drehen der Probenhalteeinrichtung (12) gekoppelt ist, daß bei jeder Drehung der Probenhalteeinrichtung (12) um eine Schrittlänge die Aufnehmertrageinrichtung (17) von einer ausgerichteten Stellung über einer Öffnung (26, 28) auf einem der konzentrischen Kreise in eine ausgerichtete Stellung über eine Öffnung (26, 28) auf einem benachbarten konzentrischen Kreis geschwenkt wird.

2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konzentrische Kreise von Öffnungen (26, 28) vorhanden sind, wobei die Öffnungen auf dem ersten Kreis bezüglich der Öffnungen auf dem zweiten Kreis so angeordnet sind, daß sie radial auf Höhe der Zwischenräume zwischen den Öffnungen auf dem zweiten Kreis liegen.

3. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Öffnungen (26, 28) eine Abdeckung (38) mit einer Öffnung (42) angeordnet ist, durch die der Probenaufnehmer (20) zu den Probengefäßen hindurch bewegbar ist.

4. Transportvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Sensor (72) zum Erfassen, wann die Aufnehmertrageinrichtung (17) angehoben ist, durch eine Einrichtung, die abhängig von dem Signal des ersten Sensors (72) die Drehung der Probenhalteeinrichtung (12) in Gang setzt, durch einen weiteren Sensor (126), der das Ende der Drehung erfaßt und durch eine Einrichtung, die in Abhängigkeit des weiteren Sensors (126) das Absetzen der Aufnehmertrageinrichtung (17) in Gang setzt.

5. Transportvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (72) feststellt, wann das Absenken der Aufnehmertrageinrichtung (17) abgeschlossen ist.

6. Transportvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen der Probenhalteeinrichtung (12) eine Welle (91) aufweist, auf der eine Malteserradanordnung (102) gelagert ist, und daß eine von einem Motor (104) angetriebene zweite Welle vorhanden ist, die einen Betätigungsnocken (108) trägt sowie Stifte (114, 116), die in die Lücken des Malteserrads zur Drehung desselben eingreifen.

7. Transportvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Steuereinrichtung einen Schwenkarm (128) aufweist, der ein Nockenfolgeorgan (132) trägt, das einem Betätigungsnocken (108) folgt und den Schwenkarm (128) entsprechend dem Verlauf des Betätigungsnockens (108) hin- und herbewegt, und daß der Schwenkarm (128) an eine Stange (86) angelenkt ist, die ihrerseits mit der Aufnehmertrageinrichtung (17) verbunden ist zur entsprechenden Hin- und Herbewegung der Aufnehmertrageinrichtung (17).