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Vorrichtung zur Darbietung von Reagenzien in Gefässen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darbietung von Reagenzien
in auf einem Träger angeordneten Gefässen mit Entnahmeöffnungen md einer wenigstens
vertikal bewegbaren Entnahmekanüle, wobei die Entnahmeöffnungen und eine Entnahmekanüle
relativ zueinander im wesentlichen kreisbogenförmig bewegbar sind.
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In solchen bekannten Vorrichtungen sind die Gefässe nach Art von Flaschen
ausgeführt. Die Vorrichtungen sind einem Flüssigkeits-Aufnahme- und Ubertragungsgerät
zugeordnet, das mit einer Kanüle in die Gefässe eintauchen kann, um Flüssigkeit
zu entnehmen und nach einer Höhenbewegung die aufgenommene Flüssigkeit durch ein
Schlauchsystem weiterleiten oder an einer anderen Stelle abgeben kann. Dabei wird
einbezogen, dass sich die Kanüle an einem Drehträger befindet, der aus dem Bereich
der Gefasse zu einer Abgabestelle verschwenkbar ist.
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Ferner sind bekannte Vorrichtungen auch zur Darbietung von Reagenzien
in Gefässen als antreibbare Drehteller ausgeführt, auf dem die Vorlagen, beispielsweise
vier Flaschen, in einer Kreisanordnung vorgesehen sind, die unter der Entnahmest
der Entnahmekanüle hindurchgeht. Dabei sind die einzelnen Gefässe durch Drehantrieb
an diese Stelle bewegbar. Hierbei ist zum Teil eine erhebliche Bewegungsstrecke
zu durchfahren, wobei eine Beschleunigung der Massen aller Gefässinhalte längs eines
Kreisbogens stattfindet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die kreisförmige Anordnung
nicht zu eng sein darf, weil Flaschen als Vorratsgefässe ein gewisses Volumen aufnehmen
und entsprechend bauchig sein müssen. Eine genaue Steuerung des Drehtellers ist
dabei auch im Hinblick auf die sich ändernden Flüssigkeitsvolumina in den Flaschen
schwierig, weil eine ntnahmeöffnung genau zu der Entnahmekanüle eingestellt sein
muss Entsprechend ist eine Reihenanordnung mit Gefässen möglich, wobei die Reihe
in Längsrichtung verschoben wird, um imncr ein Gefäss zur Entnahmekanüle einzustellen.
Auch hier können längere Bewegungsstrecken notwendig werden, die mit erheb lichen,
aber sich ändernden Massenbeschleunigungen verbunden sind, so dass auch dadurch
die Ansteuerung aufwendig und verhältnismässig zeitraubend ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass eine Entnahmeöffnung und die Entnahmekanüle
auf kurzem Wege durch eine einfache Bewegung in Ubereinstimmung gebracht werden
können, wobei Massenbeschleunigung möglichst gering
gehalten werden
und dadurch ein schneller Arbeitstakt möglich ist und zugleich besondere Behandlungsstationen
für die Gefässe mit Aussenanschlüssen leicht einzurichten sind. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Entnahmeöffnungen vom Schwerpunkt der
Gefässe seitlich entfernt in Gefässansätzen vorgesehen und in einem zentralen Bereich
einer Trägerplatte konzentriert angeordnet sind.
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IIierdurch ist es möglich, die Entnahmeöffnungen in einer engen kreisförmigen
Anordnung vorzusehen, so dass sie auf kurzem Wege durch einen einfachen Bewegungsablauf
erreichbar sind bzw. zur Fntnahmekanüle ausgerichtet werden können.
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in einer bevorzugten Ausführungsforn mit einem antreibbaren Trager
sind die Entnahmeöffnungen in kreisförmiger Anordnung in bezug zu einer Dreh lagerung
der Trägerplatte konzentriert und eine oszillierende intermittierend steuerbare
Einstellbewegung vorgesehen, wobei einer Stelle der kreisförmigen Anordnung oberhalb
der Drehachse des Exzenterantriebs die Entnahmekanüle zugeordnet ist.
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Mit seitlicher Ausweichstrecke entsprechend dem Durchmesser der kreisförmigen
Anordnung für die Trägerplatte werden die Fntnahmeöffnungen auf kurzem Weg zur Entnahmekanüle
gebracht, wobei dieser Weg kürzer als eine kreisbogenförmige Bewegung ist.
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Besonders bevorzugt wird dabei, dass in die Drehlagerung ein Exzenterantrieb
eingreift, dessen Drehachse mit einer Senkrechten durch den Kreis der kreisförmigen
Anordnung fluchtet und dass die Trägerplatte in bezug zur Drehachse mit Abstand
von dieser für eine Auslenkung entsprechend dem Exzenterausschlag geführt ist.
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Hierdurch kann die ICreisanordnung entsprechend dem Abstand zwischen
der Drehachse des Exzenterantriebs und der Drehlagerung der Trägerplatte bewegt
werden, um alle Entnahme isf'fnungcn im wesentLichen diagonal an die Fntnahmekanüle
zu bringen.
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Bei einer solchen Ausführung wird die Trägerplatte nicht gedreht sondern
führt unter Beibehaltung ihrer Ausrichtung im Raum oszillierende Bewegungen aus.
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Dadurch wird die Massenbeschleunigung gering gehalten und es ist schnell
eine genaue Positionierung einer Entnahmeöffnung möglich. Dabei ergibt sich auch
durch die senkrecht bewegbare Entnahmekanüle an einem Entnahme- und Übertragungsgerät
eine kompakte Anordnung.
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Die erwahnte Führung der Trägerplatte kann in einer zweckmassigen
Ausgestaltung durch eine in bezug zur Drehachse ynit Abstand von dieser federnd
für eine oszillierende Bewegung unter geringer seitlicher Auslenkung entsprechend
dem Fxzenter ausschlag ausgebildeten Halterung bestehen. Einbezogen wird auch ein
Eingriff eines Kugelgelenkes in eine Radialschiene an der Unterseite der Trägerplatte.
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Die beschriebene Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass die einzelnen
Vorratsgefässe in ihrer radialen Ausrichtung auf dem Träger verbleiben, so dass
ein Auswechseln oder eine Ergnzung der Vorratsgefässe erleichtert ist. Vorteilhaft
ist an der Drehachse des Exzenterantriebs eine Signalscheibe angeordnet, die an
ihrem Urnfang von einem Positionsfühier überwacht wirf1.
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Dadurch ist eine sichere Positionierung möglich, weil dic Signalscheibe
um eine definierte Drehachse bewegt wird, ohne dass sie die oszillierenden Bewegungen
der Trägerplatte mitmacht.
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Zweckmxssig ist eine Profilierung an der Trägerplatte zur Bestimmung
der kreisförmigen Anordnung vorgesehen, In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
sind die Getässe mit ihren Entnahmeöffnungen in einer engen, kreisförmigen Anordnung
auf der stillstehenden Trägerplatte angeordnet und die Entnahmekanüle ist um eine
zentrische Achse entsprechend der kreisförmigen Anordnung zur einzelnen Entnahmeöffnung
einstellbar. Dadurch ergibt sich eine kleine Auslenkung zur Einstellung der Entnahmekanüle
und in Verbindung damit eine schnelle und trägheitsarme Ansteuerung.
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Abgesehen von einem Gerätekopf mit entsprechender Auslage sieht eine
vorteilhafte Ausfuhrungsform vor, dass eine winklig abgebogene Entnahmekanüle an
einem Drehantrieb in der zentrischen Achse angeordnet ist und ein stufenartig abgewinkelter
Abschnitt der Entnahmekanüle eine Erstreckung entsprechend dem Radius der kreisförmigen
Anordnung hat. Hierdurch wird eine besonders einfache Ausführungsform verwirklicht.
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Die Auflagerfläche für die Gefässe kann zur Mitte des Trägers im Bereich
des Kreises der Entnahmeöffnungen geneigt sein.
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Dadurch ergeben sich gute Ausnutzungsmöglichkeiten für eine besondere
Ausführungsform der Gefässe, die noch beschrieben wird.
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Einbezogen wird aber zunächst, dass in einer vorteilhaften Ausgestaltung
ein in die Kreislinie der kreisförmigen Anordnung reichender Abschnitt als Spülstation
für die Entnahmekanüle mit AUlussanschluss vorgesehen ist. In einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform hat die Trägerplatte elektrische Anschlüsse
und
ist in Verbindung mit diesen Anschlüssen mit liner TfZmperie-zseflnrlchtlong versehen.
Das bezieht sowoht ellle Heizung als auch eine Kühlung ein.
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Diese Anschlüsse für Funktionsgruppen an der Trägerplatte nach aussen
lassen sich auch bei der oszillierend bewegbaren Trägerplatte durch flexible Leitungen
oder Schlauchstücke sicher herstellen, ohne dass Schleifringe oder sonstige komplizierte
Kupplungseinrichtungen notwendig sind.
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Als Gefässe können nach oben offene Behälter angeordnet sein, die
zweckmässig kreissektorförmig ausgeführt sind, so dass die kreisförmige Anordnung
der Entnahmeöffnungen möglichst nahe am Zentrum bzw. an der Drehlagerung der Trägerpiatte
angeordnet sind.
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Unter Verwendung von Vorratsgefässen, auf welchen ein Ansatz mit einem
vogeltränkenartigen Ausleger vorgesehen ist, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform
vor, dass dieser Ausleger sich zu seinem freien Ende kreissektorförmig verjüngt
und an diesem freien Ende eine verschliessbare Fntnahmeö-flnung insbesondere auf
der dem Gefässboden zugekehrten Seite aufweist Hierdurch können erhebliche Mengen
auf dem Träger untergebracht werden, wobei die Massenbeschleunigung bei der Bewegung
kleingehalten wird. In der bevorzugten Ausführungsform, in der die Entnahmeöffnung
auf der dem Behälterboden zugekehrten Seite des Auslegers angeordnet ist, wird das
Vorratsgefäss mit dem Boden nach oben eingesetzt und es ist für Aufbewahrungszwecke
dann umkehrbar und auf seinem Boden beispielsweise in einem Kühlschrank aufstellbar,
wobei die Flüssigkeit in das Vorratsgefäss zurückläuft bzw. die Entnahmeöffnung
auch verschlossen sein kann.
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Zur stabilen und sich zentrierenden Anordnung besitzt der Ausleger
vorteilhaft an seinem freien Ende gegenüber der Entnahme-I1nung einen Zentrierstutzen,
welcher in entsprechende Zentrieröffnungen im Träger auf der Linie des Kreises einsetzbar
ist. Dabei wird zweckmässig auch einbezogen, dass der Ausleger an der vom Behälterboden
abgekehrten Seite einen Füllstutzen mit Verschlusskappe aufweist und in der Trägerplatte
eine entsprechende Aufnahmeöffnung angeordnet ist. Auch hierdurch wird die Anordnung
auf der Trägerplatte erleichtert, wobei ein Nachfüllen durch den Füllstutzen möglich
ist, insbesondere wenn er einteilig mit dem Vorratsgefäss ausgeführt ist. Einbezogen
wird jedoch auch die Aufbringung durch Schraub- oder Schnappverschluss.
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Das Crashs hat mit der gegebenenfalls oszillierend eine Entnahmekanüle
ansteuernden Trägerplatte den Vorteil, dass die Massen der Flüssigkeiten mit Abstand
von der kreisförmigen Anordnung der Entnahmeöffnungen gehalten sind, wobei aber
keine Bewegung entsprechend dem Umkreis dieser Massen notwendig ist, sondern für
die Einstellung zur Entnahmekanüle nur eine verhältnismässig kleine Bewegung notwendig
ist.
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Linie Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
heschrieben, das zum Teil schematisiert in der Zeichnung dargestellt ist.
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In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bewegbare
Tragerplatte mit einer besonders vorteilhaften AusfUhrlmgsform von Vorratsbehältern;
Fig, 2 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,
zugleich unter Einbeziehung einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Vorratsbehälters;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 eine
Seitenteilansicht für eine Ausgestaltung der Vorrichtung entsprechend IV - IV in
Fig. 3 Fig. 5 eine Seitenteilansicht für eine andere AusfUhrungsform der Vorrichtung
der Fig. 3.
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In den Fig. 1 und 2 ist eine kreisförmige plattenförmige Trägerplatte
1 gezeigt, die im Sinne der Beschreibung ihrer Funktion in ihrer Mitte eine Drehlagerung
2 aufweist. T)Le<e Drehlagerung kann so ausgestaltet sein, dass sie eine cnügende
Abstützung der bewegbaren Trägerplatte bildet. E bleibt einbezogen, im Gestell 7
der Vorrichtung kugelförmige Stützlager 4, 5 anzuordnen, die auch eine Abstützung
symnetrisci im Umkreis um die Drehlagerung 2 vornehmen. In die Drehlagerung 2 greift
ein Zapfen 6 eines Exzenterarmes 7 ein, der fest auf einer Drehachse 8 angeordnet
ist, die als Antriebswelle einer Motor-Getriebe-Baugruppe 9 im Gestell 3 vorgesehen
ist. Diese
Motor-Getriebe-Baugruppe ist intermittierend ansteuerbar
und auf verschiedene Drehrichtungen einstellbar.
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Möglichst nahe an dem durch die Drehlagerung 2 bestimmten Zentrum
der Trägerplatte 1 ist durch Profilierung lo eine Kreisanordnung bestimmt, durch
welche Entnahmeöffnungen 12-15...
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von Behältern, insbesondere Vorratsgefässen 16, in einer kreisförmigen
Anordnung ausgerichtet gehalten werden können. Es ist erkennbar, dass die Vorratagefässe
16, 17, 18, 19... eine kressektorförmige Gestalt haben, so dass die Entnahmeöffnung
12-15 unmittelbar nebeneinander in die Kreisanordnung bei 11 gebracht werden können.
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Oberhalb der Entnahmeöffnung 12 in Fig. 1 ist ein schematisch, im
ganzen mit 20 bezeichnetes und sonst nicht näher dargestelltes Entnahme- und übertragungsgerät
angeordnet, das in Richtung des Doppelpfeiles 21 auf- und abbewegbar ist, um mit
einer Entnahmekanüle 22, der eine Saugvorrichtung zugeordnet ist, in eine Entnahmeöffnung
12 einzutauchen, wenn sie an dieser Entnahme~ position angeordnet ist.
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Ihren diese ELnstellung aul kürzestem Wege zu erreichen, flucXIltet
die Drehachse 8 des Exzenterantriebes mit der Kreislinle c3er Kreisanordnung 11
und der im Ausführungsbeispiel mit der durch 12 angegebenen Entnahmeposition. Wenn
der Exzenterarm 7 des Exzenterantriebes um 180° gedreht wird, befindet sich die
Entnahmeöffnung 23 an der Stelle 12, ohne dass aber ein dieser Entnahmeöffnung 23
zugeordnetes Gefäss um die durch die Drehlagerung 2 bestimmte Drehachse des Trägers
herum verschwenkt werden muss. Eine bei dieser Bewegung erfolgende seitliche Ausweichbewegung
ist auf den Durchmesser der kreisförmigen Anordnung 11 beschränkt.
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Um bei diesem Exzenterantrieb eine solche Bewegung einzuhalten, ist
zwischen Trägerplatten und Gestell eine nach Massgabe des Exzenterausschlags elastisch
auslenkbare Haiteeinrichtung 24 angeordnet, die hinsichtlich der Grundeinstellung
nach ig. 1 der Schnittlinie II-II entspricht. Für diese Halteeinrichtung ist eine
Feder lediglich symbolisch, es kann sich auch um einen elastisch auslenkbaren Stab
zwischen dem Gestell und der Trägerplatten handeln. Einbezogen wird dabei auch.
dass die Trägerplatte an ihrer Unterseite längs der Schnittlinie Il-II eine nach
unten offene Nut aufweist, in die ein Führungsansatz mit einem Kugelkopf eingreift,
so dass eine Längsbewegung und Drehbewegung der Schiene in bezug zum Kugelkopf leicht
möglich ist.
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Eine Positionierung der einzelnen Gefässe ist leicht ansteuer bar
durch Anordnung einer Signalscheibe 25 auf der Drehachse 8.
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Diese Signalscheibe wird an ihrem Umfang von einem Position fühler
26 übergriffen, der Signalmarkierungen aufnimmt und zum Antrieb der Getriebebaugruppe
9 bzw. der nicht dargestellten Steuereinheit liefert. Beispielsweise kann der Positionsfühler
eine Lichtschranke aufweisen, die Lochanordnungen am Umfang der Signalscheibe 25
abtastet.
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Durch die beschriebene Ausführung wird die Umfangsausrichtung der
Trägerplatte l auch bei Einstellung verschiedener Entnahme öffnungen 12-15...23
zu einem Aufnahme- und Übertragungsgerät bei 12 praktisch nicht geändert. Hierdurch
ist es leicht möglich, einen Flächenabschnitt 27 der Trägerplatte wannenartig nach
oben offen zu lassen, so dass er als SpUlstation für das Aufnahme- und Übertragungsgerät
bzw. dieEntnahmekanüle dient, wobei die S9Ulstation mit einem Abflusstutzen 28 und
einer Ableitung 29 versehen ist, Weiterhin wird einbezen, dass am Umfang elektrische
Anschlüng
3o, 31 in der Trägerplatte vorgesehen sind, durch welche
eine in diesen kreissektorförmigen Flächenabschnitt eingebaute Heizungseinrichtung
32 einschaltbar ist.
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Wenn auch Gefässe verschiedener Formen aufbringbar sind, so zeigt
das Gefass 16 eine besonders vorteilhafte Ausführung.
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Beispielsweise ist ein flaschenförmiges Vorratsgefäss 33 im Bereich
seiner Mündung mit einem Schraubstutzen 34 versehen, auf dem ein Ausleger 35 aufgeschraubt
ist, der sich zu seinem vom Vorratsgefäss entfernten Ende sektorförmig verjüngt
und am schmalsten Endstück zu dem Boden 36 des Vorratsgefässes 33 gerichtet die
Entnahmeöffnung 12 aufweist. Im übrigen ist der Ausleger geschlossen, wobei im Ansatzpunkt
zum Vorratsgefäss 33 eine bezüglich Fig. 2 nach oben gerichtete Stufe 37 vorgesehen
ist, so dass bei im übrigen geschlossenen Vorratsgefässen und Auslegern eine vogeltränkenartige
Ausführung entsteht. In dieser ist unterhalb der Entnahme öffnung das Flüssigkeitsniveau
DS immer in gleicher Höhe.
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Der Entnahmeöffnung 12 gegenüberliegend ist an dem Ausleger 35 ein
Zentrierstutzen 39 angeordnet, der in eine entsprechende Aufnahmeprofilierung 40
auf der kreisförmigen Anordnung 11 einsetzbar ist, Der Aufnahmeboden 41 der Trägerplatte
1 senkt sich schräg zur Mitte zu der Profilierung lo bzw. der Kreisanordnung 11
hin.
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Entweder werden dadurch Vorratsgefässe schräg aufgestellt oder bei
der vorgesehenen Ausführung ist die in Fig. 2 untere Wand 42 des Auslegers 35 schräg
zum Boden 36 gerichtet, so dass Flüssigkeitsreste unter der Entnahmeöffnung 12 besser
ausgenutzt werden.
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Insbesondere, wenn das Vorratsgefäss 33 einteilig mit dem Ausleger
35 ausgeführt ist, besitzt dieser an der vorn Gefäss boden 36 abgekehrten Seite
einen Füllstutzen 43 mit Verschluss kappe 44 und für diese Anordnung ist in der
Trägerplatte 1 eine entsprechende Aufnahmeöffnung 45 angeordnet.
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Die beschriebene Ausführung hat den Vorteil, dass grosse Flüssigkeitsmengen
auf der Trägerplatte untergebracht werden können, indem die Masse in den Vorratsgefässen
33 weiter nach aussen gebracht wird, ohne dass dazu aber die Ansteuerungsgenauigkeit
und -geschwindigkeit beeinträchtigt wird, weil nur kurze und im wesentlichen oszillierende
Bewegungen bei Au.l'rechterhaltung der radialen Zuordnung der Vorratsgefässe zur
Träger platte notwendig sind.
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Die gezeigte Ausführung hat auch den Vorteil, dass das Vorratsgefäss
mit Ausleger nach Verschluss der Entnahme öffnung 12 durch einen zugeordneten Stopfen
46 entnommen, gedreht und auf dem Gefässboden 36 abgestellt werden kann. Beispielsweise
ist dadurch eine Unterbringung in Kühlschränken möglich.
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Gemäss den Fig. 3 und 4 ist eine Trägerplatte 1 fest angeordnet.
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Sie kann in einem Zentrum eine Profilierung entsprechend der Profilierung
lo in Fig. 2 haben, damit Entnahmeöffnungen L3, 14, 15, 23 in einer Kreisanordnung
11 angebracht werden können, wobei diese Entnahmeöffnungen seitlich entfernt in
Gefässansätzen 47, 48, 49 mit Abstand vom eigentlichen Schwenkpunkt der Gefässe
50, 51, 52 vorgesehen sind. Diese Gefässe können oben einen Einfüllstutzen 53, 54
besitzen.
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In dieser Ausführung ist es möglich, eine Entnahmekanüe 55 oder 56
(Fig. 5) an einem Drehantrieb 57 um eine zentrische Achse 58 in Bezug zur Kreisanordnung
11 einstellbar vorzusehen. Der
Drehantrieb 57 hat in diesem Zusammenhang
einen Antriebsmotor 59, der entweder auf der stillstehenden Trägerplatte 1 abgestützt
ist, oder an einem Gestell 60 gelagert ist. Hierbei wird einbezogen, dass das Entnahme-
und Ubertragungsgerät mit einem Drehkörper 61 solchen Durchmessers versehen ist,
dass die Entnahmekanülen 55 mit solchem Abstand von der Drehachse 58 in vertikaler
Richtung höhenbeweglich angeordnet sind, so dass immer eine Entnahmeöffnung 13-15
.... und 23 anzusteuern ist.
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Dabei ist in dem Drehkörper 61 auch ein Antriebsmotor 62 für die Höhenbewegung
vorgesehen.
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Entsprechend ist in einem Drehkörper 63 geringeren Durchmessers nach
Fig. 5 ein Antriebsmotor 64 für die Höhenbewegung der Entnahmekanüle 56 angeordnet,
welche einen stufenartig abgewinkelten Abschnitt 65 hat, dass das Entnahme ende
66 längs der Kreisanordnung 11 der Entnahmeöffnungen bewegbar und auch in der Höhe
einstellbar ist, Zu einer zusätzlichen Einrichtung führende Betätigungs-Anschlusskanäle
zur Entnahmekanüle 55, 56 sind mit 67, 68 bezeichnet. An diesen ist zweckmässig
eine Pumpeinrichtung 69, 70 angeschlossen, um eine Flüssigkeit abzuziehen oder auszugeben.
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Hierbei wird einbezogen, dass insbesondere das Gestell 60 auch als
Schwenkarm ausgeführt ist, mit welchem die angeschlossene Anordnung aus dem Bereich
der Trägerplatte 1 zu einer Entnahmeeinrichtung verschwenkt werden kann, damit die
Entnahmekanüle 56 nur im Bereich ihres Entnahmeendes oder Tauchendes bei 66 mit
Flüssigkeit gefüllt zu werden braucht.
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