DE2841477A1 - Vorrichtung zum transport von fluessigkeiten in gefaessen - Google Patents

Description

284H77 -3-

Medizin- und labonedtfif'u L-...
ίδ25 leteäg Franz-flemniiiM; $t· 4.5

Vorrichtung zum Transport von Flüssigkeiten in Gefäßen

Anwendungsgebiet der Erfindung: ,

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Flüssigkeiten in Gefäßen, die in Reihe auf den Zugbzw. Tragorganen von Band- oder Kettenförderern angeordnet sind, insbesondere zum Transport von zu untersuchenden ProbenflUssigkeiten in Analysenautomaten·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Zur Automation der Analyse vieler ProbenflUssigkeiten werden die die Proben .enthaltenden Gefäße in mehreren Reihern auf Band- oder Kettenförderern angeordnet. Diese

909816/0 6 93

befördern die Proben- oder Reaktionsgefäße schrittweise nach vorgegebenem Zeitprogramm von einem Dosierorgan zu einem Rlihrorgan, dann zu einem Meßorgan und anschließend zu einem Reinigungsorgan. Zur Ausübung ihrer Punktion tauchen die genannten Organe in die Proben- oder Reaktionsgefäße und die darin enthaltenen Flüssigkeiten ein. Um diese Funktionen nacheinander in allen Gefäßen zu ermöglichen, muß zwischen den Gefäßen und den Organen abwechselnd eine Relativbewegung in horizontaler und vertikaler Richtung stattfinden. In bekannten älteren Vorrichtungen (US-PS 3 622 279) werden diese Relativbewegungen so realisiert, daß die horizontalen Schrittbewegungen von dem Band- oder Kettenförderer und die vertikalen Bewegungen von den Organen ausgeführt werden. In einer bekannten, neueren Vorrichtung (DL-PS 96 459) wird zur Realisierung der vertikalen Bewegung der Band- oder Kettenförderer zwischen den Transportschritten seines Zug- und Tragorgans angehoben und abgesenkt. In der oberen Lage tauchen die Organe in die Gefäße ein. Beide Teilbewegungen werden im Gegensatz zu den älteren Vorrichtungen von einem Antrieb aus realisiert. Außer den Antrieben für die Vertikalbewegungen der Organe entfallen auch Synchronisationseinrichtungen für die Vertikalbewegungen der Organe. Auch ist keine aufwendige Umsteuereinrichtung für die richtige Aufeinanderfolge der Teilbewegungen erforderlich. Damit entfallen auch die mit den Synchronisations- und den Umsteuereinrichtungen gegebenen Fehlerquellen. Zur Realisierung der Teilbewegungen ist gemäß DL-PS 96 459 vorgesehen:

Der Rahmen des Band- oder Kettenförderers ist in schwenkbaren Verstellhebeln zu beiden Seiten des Rahmens gelagert, die zusammen mit dem Rahmen ein Parallelkurbelgetriebe bilden. Eine dieser Schwingen ist fest mit einer Kurbelschwinge verbunden, deren Kurbel auf einer Antriebsachse sitzt. Ebenfalle anf Ai***r Achse ist versetzt zur vorgenannten Kurbel eine zweite Kurbel angeordnet, die zu einer zweiten Kurbelschwinge gehört. Diese Kurbelschwinge ist am Rahmen

- 3 909816/0693

28A1477

angelenkt, besitzt eine Schaltklinke und bildet zusammen mit einem auf der Achse des Antriebsrades des Zug- und Tragorgans sitzenden Hockenrad ein Schrittschaltwerk. Durch die versetzte Anordnung der Kurbeln auf der Antriebsachse und die zweckmäßige Dimensionierung der Getriebeglieder wird eine koordinierte Aufeinanderfolge der drei Bewegungsschritte: Senken des Förderers, Fortbewegung seines Zug- und !Fragorgans und Heben des Förderers erreicht.

Diese Vorrichtung erfordert für eine einwandfreie Funktion eine präzise Beherrschung der Fertigungstoleranzen der relativ zahlreichen Getriebeteile. Die Positionierung der Gefäße in den Stellungen der Organe ist insbesondere bei schamlen Proben- oder Heaktionsgefäßen nicht genau genug.

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Aufbau der Vorrichtung zu vereinfachen, den Fertigungsaufwand zu senken und die Genauigkeit der Positionierung der Gefäße in den Stellungen der Dosier-, Rühr-, Meß- und Reinigungsorgane zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatischen Transport von Probenflüssigkeiten in Gefäßen zum Zweck ihrer automatischen Analyse zu schaffen, die sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Bewegung der Gefäße von einem Antrieb aus ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen:

Der die Proben- oder Reaktionsgefäße tragende Band- oder Kettenförderer ist in zu beiden Seiten seines Zug- und Tragorgans angeordneten Schwenkhebeln gelagert und in einer Gestellführung vertikal geführt, wobei jeweils die beiden sich gegenüberliegenden Schwenkhebel fest miteinander verbunden sind. Die Schwenkhebel der einen Seite sind durch ein in ihren gestellfesten Gelenken angeordnetee, gegen-

- 4 909818/0693

28AH77

läufiges Antiparallelkurbelgetriebe miteinander kinematisch gekoppelt. Eine der beiden Schwingen dieses Kurbelgetriebes ist fest mit einem ersten Eingriffsglied einer Kurvenscheibe verbunden. Die Kurve besteht aus vier Abschnitten: einem kleinen und einem großen Viertelkreisbogen, die gegenüber liegen, und Übergangsbögen zwischen diesen Viertelkreisbögen. Das Zug- und Tragorgan ist an einem Rand mit Stiften entsprechend dem Abstand benachbarter, in einer Reihe angeordneter Gefäße versehen. Einer dieser Stifte greift in der unteren Lage des Band- oder Kettenförderers in einen gabelförmigen Mitnehmer der Koppel eines Parallelkurbelgetriebes ein, während ein anderer Stift in der oberen Lage des Bandoder Kettenförderers mit einer gestellfesten, vertikalen Führung in Eingriff steht. Eine der beiden Schwingen des Parallelkurbelgetriebes ist fest mit einem zweiten Eingriffsglied der Kurvenscheibe verbunden. Die Eingriffsrolle des zweiten Eingriffsgliedes ist vorzugsweise um einen Winkel von 90° entgegen der Drehrichtung der Kurvenscheibe versetzt zur Eingriffsrolle des ersten Eingriffsgliedes auf der Kurve angeordnet.

Ausführungebeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an eines Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Vorderansicht der Vorrichtung Fig. 2: eine Daraufsicht nach Fig. 1

Der Band- oder Kettenförderer setzt sich in bekannter Weise aus einem Zug- und Tragorgan 5, zwei Umlenkrädern 6 auf einer Achse 8 und zwei Umlenkrädem 7 auf einer Achse und einem Rahmen 10 zusammen. Das Zug- und Tragorgan 5 ist zwischen den Umlenkrädern 6 und den Umlenkrädern 7 aufgespannt; es trägt drei Reihen Gefäße 11. Die Gefäße 11 einer Reihe sind in gleichem Abstand zueinander angeordnet. Um dem Band- oder Kettenförderer sind am Gestell 1 des Analysenautomaten nebeneinander und quer zum Zug- und Trag-

9098 16/0693

284H77

organ 5 DosierorganB2, RUhrorgane3 und Meßorgane 4 angebracht. Der Rahmen 10 besitzt vier Zapfen 12, die in Längsschlitze 13 von vier zu beiden Seiten des Zug- und Tragorgans 5 angeordneten Schwenkhebeln 14;15;16;17 eingreifen. Die Schwenkhebel 14;15;16;17 sind in Gelenken 18;19;20;21 des Gestells 1 gelagert, wobei die Gelenke 18 und 20 sowie 19 und 21 jeweils eine gemeinsame Drehachse 22 und 23 besitzen. In dem Gelenk 18 ist eine Schwinge 24. und in dem Gelenk 19 eine Schwinge 26 angeordnet. Beide Schwingen 24; 26 sind durch eine Koppel 25 verbunden und bilden ein gegenläufiges Antiparallelkurbelgetriebe. Ebenso sind in den Gelenken 20; 21 durch eine Koppel 28 verbundene Schwingen 27;29 gelagert, die ein zweites gegenläufiges Antiparallelkurbelgetriebe bilden. In dem Gelenk 18 ist außerdem ein erstes Eingriffsglied 30 einer Kurvenscheibe 32 angeordnet und mit der Schwinge 24 fest verbunden. Die Kurvenscheibe 32 sitzt auf der Antriebsachse 33 eines Motors 34. Das Eingriffsglied 30 besitzt eine Eingriffsrolle 31, die mit einer Nutkurve 35 der Kurvenscheibe 32 zusammenwirkt. Die Nutkurve 35 setzt sich aus vier Abschnitten zusammen: einem kleinen und einem großen Viertelkreisbogen 36; 37, die gegenüber liegen und zwei zwischen diesen gelegenen Übergangsbögen 38;39.

Der Band- oder Kettenförderer wird in einer GestellfUhrung 40 vertikal gleitend geführt, wobei als Eingriffeelement beispielsweise die Achse 9 der Umlenkräder 7 dient. Das Zug- und !Fragorgan 5 ist an seinen beiden Rändern mit Stiften 41 versehen, die einen Abstand zueinander entsprechend dem Abstand benachbarter Gefäße 11 einer Gefäßreihe haben. In der unteren Lgge des Band- oder Kettenförderers greift je ein Stift 41 auf beiden Seiten der sich gerade unten befindlichen Hälfte des Zug- und Tragorgans 5 in einen gabelförmigen Mitnehmer 43;49 der Koppeln 45;51 von auf beiden Seiten des Zug- und Tragorgans 5 deckungsgleich angeordneten Parallelkurbelgetrieben gleicher Abmessungen ein. Das t ' Parallelkurbelgetriebe auf der einen Seite besteht außer aus der Koppel 45 aus den Schwingen 44 und 46, die in den

- 6 -9098 1 6/0693

Gelenken 47 und 48 angeordnet sind. Das Parallelkurbelgetriebe auf der anderen Seite setzt sich aus der Koppel 51 und den Schwingen 50 und 52 zusammen, die in den Gelenken 53 und 54 gelagert sind. Die Gelenke 47 und 53 sind durch eine Drehachse 55 verbunden, die Gelenke 48 und 54 durch eine Drehachse 56. In dem Gelenk 47 ist ein zweites Eingriffsglied 57 fest mit der Schwinge 44 verbunden. Die Eingriffsrolle 58 dieses Eingriffsgliedes 57 ist um einen Winkel von 90° entgegen der Drehrichtung der Kurvenscheibe 32 versetzt zu der Eingriffsrolle 31 in der Nutkurve 35 angeordnet. Die Gelenke 18 und 47, in denen die Eingriffsglieder 30 und 57 gelagert sind, liegen entweder in gleicher Achse 22 oder dicht nebeneinander. Zu beiden Seiten des Zug- und Tragorgans 5 ist je eine gestellfeste, vertikale Führung 42 angeordnet. In diese greift in der oberen lage des Band- oder Kettenförderers Je ein Stift 41 ein. Die Führungen 42 sind an ihrem unteren Ende erweitert.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

In der Fig. 1 nimmt der Band- oder Kettenförderer seine obere Lage ein. Die Organe 2;3;4 tauchen in die Probenflüssigkeit oder ein Proben-Reagenz-Gemisch enthaltende Gefäße 11 ein und Üben dort ihre Funktion aus. Beim Drehen der Kurvenscheibe 32 in Pfeilrichtung (Drehrichtung) wird die Eingrifferolle 31 in einem Übergangsbogen 38 von einem Viertelkreisbogen 36 kleineren Radius zu einem Vierteilkreisbogen 37 größeren Radius geführt. Über das Eingriffsglied 30, die Antiparallelkurbelgetriebe 24;25;26 und 27;28;29, die Drehachsen 22;23 und die Schwenkhebel 14;15; 16;17 wird der Band- oder Kettenförderer in seine untere Lage bewegt, wobei die Stifte 41 aus den vertikalen Führungen 42 herausgleiten. Währenddessen wird die Eingriffsrolle 58 im großen Viertelkreisbogen 37 geführt, wodurch sie und die angeschlossenen Parallelkurbelgetriebe 44;45;46 und 50;51ί52 einschließlich die zugehörigen Mitnehmer 43 und 49 keine Lagerveränderung erfahren, sie verharren in einer Raststellung. In der Endphase der Absenkbewegung gelangt

909816/0693 " ⁷ "

284Η77

je ein Stift 41 auf beiden Seiten des Zug- und Tragorgans 5 in Eingriff mit den Mitnehmern 43;49- Bei weiterer Drehung der Kurvenscheibe 32 wird die Eingriffsrolle 31 im großen Viertelkreisbogen 37 geführt, wodurch der Band- oder Kettenförderer in seiner unteren Lage verbleibt. Die Eingriffsrolle 58 dagegen wird im Übergangsbogen 39 zu der Antriebsachse 33 hinbewegt. Über das Eingriffsglied 57 und die angekoppelten Parallelkurbelgetriebe 44;45;46 und 50}51;52 sowie die Mitnehmer 43 und 49 wird das Zug- und Tragorgan 5 um den Abstand benachbarter Gefäße 11 einer Gefäßreihe fortbewegt, wodurch die Gefäße 11 die nächste Position einnehmen. Während der sich anschließenden Drehung der Kurvenscheibe 32 verbleibt die Eingriffsrolle 58 im Bereich des kleinen Viertelkreisbogens 36 und die Eingriffsrolle 31 im Bereich des Übergangsbogens 39. Infolgedessen verharrt der Portbewegungsmechanismus des Zug- und Tragorgans 5 in einer Ruhe- bzw. Endstellung, während der Band- oder Kettenförderer in seine obere Lage gehoben wird, wobei die in die Mitnehmer 43;49 eingreifenden Stifte 41 aus diesen herausgleiten und benachbarte Stifte 41 der oberen Hälfte des Zug- und Tragorgans 5 in den Bereich der vertikalen Führung 42 gelangen. Während der sich anschließenden vierten Vierteldrehung der Kurvenscheibe 32 behält der land- oder Kettenförderer seine obere Lage bei und die Parallelkurbelgetriebe 44;45;46 und 50;51;52 bewegen sich in ihre andere Ruhe- bez. Endstellung. Damit ist ein Arbeitszyklus abgeschlossen. Bei weiterer Drehung schließt sich «in neuer Arbeitszyklus an.

9098 16/0693

Claims (6)

1. 284 Η77

   Erfindungsanspruch £>

   Vorrichtung zum Transport von Flüssigkeiten in Gefäßen, insbesondere in Proben- oder Reaktionsgefäßen von Analysenautomaten, mit einem vertikal verstellbaren Bandoder Kettenförderer, dadurch gekennzeichnet, daß der Band- oder Kettenförderer in zu beiden Seiten seines Zug- und Tragorgans (5) angeordneten Schwenkhebeln (14;15;16;17) gelagert und in einer Gestellfiihrung (40) vertikal geführt ist, wobei jeweils die beiden

   sich gegenüberliegenden Schwenkhebel (14;16 und 15;17) fest miteinander verbunden sind, die Schwenkhebel (14;15) der einen Seite durch ein in ihren gestellfesten Gelenken (18;19) angeordnetes gegenläufiges Antiparallelkurbelgetriebe (24;25;26) miteinander kinematisch gekoppelt sind, von den die eine Schwinge (24) fest mit einem ersten Eingriffsglied (30) einer Kurvenscheibe (32) verbunden ist, deren Kurve (35) aus vier Abschnitten besteht, zwei gegenüberliegende Abschnitte dieser Kurve (35) ein kleiner (36) und ein großer (37) Viertelkreisbogen sind, zwischen denen sich Übergangsbögen (38;39) befinden, das Zug- und Tragorgan (5) an einem Rand mit Stiften (41) im Abstand benachbarter Gefäße (11) einer Gefäßreihe versehen ist, von denen einer in der unteren Lage des Band- oder Kettenförderers mit einem gabelförmigen Mitnehmer (43) der Koppel (45) eines Parallelkurbelgetriebes (44;45;46) und ein anderer in der oberen Lage des Band- oder Kettenförderers mit einer gestellfesten vertikalen Führung (42) in Eingriff stehen, eine (44) der beiden Schwingen (44;46) des Parallelkurbelgetriebes (44;45;46) fest mit einem Eingriffsglied (57) der Kurvenscheibe (32) verbunden ist, deren Eingriffsrolle (58) vorzugsweise um einen Winkel von 90° entgegen der Drehrichtung der Kurvenscheibe (32) versetzt zu der Eingriffsrolle (31) des ersten Eingriffsgliedes (30) angeordnet ist.

   909816/069 3
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Schwenkhebel (16; 17) der anderen Seite durch ein gleich dimensioniertes gegenläufiges Antiparallelkurbelgetriebe (27;28;29) kinematisch gekoppelt sind.
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schwenkhebel (14;15;16;17) mit Längsschlitzen (13) versehen sind, in die am Rahmen (10) des Band- oder Kettenförderers befestigte Zapfen (12) gleitend gelagert sind.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der anderen Seite des Zug- und Tragorgans (5) ein gleich dimensioniertes Parallelkurbelgetriebe (50;51;52) deckungsgleich zu dem ersten Parallelkurbelgetriebe (44;45;46) angeordnet und mit diesen durch gemeinsame Drehachsen (55;56) kinematisch synchron gekoppelt ist und die Koppel (51) einen gabelförmigen Mitnehmer (49) für die am Rande des Zug- und Tragorgans (5) befestigten Stifte (41) besitzt.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (18;47) der Eingriffsglieder (30;57) der Kurvenscheibe (32) in gleicher Achse (22) oder dicht nebeneinander liegen.
6. 6. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurve (35) der Kurvenscheibe (32) als Nutkurve ausgebildet ist.

   909816/0693