DE3821604A1 - Eingabevorrichtung zum einbringen fluessiger oder gasfoermiger medien - Google Patents

Description

Die Erfindung berifft eine Eingabevorrichtung zum Einbringen flüssiger oder gasförmiger Medien in den Analyseweg eines Analysengerätes mit einem vorzugsweise mit einer Hohlnadel ausgestatteten Eingabeelement, welches in der Grundposition mit einer Eingabeöffnung für Eich- oder Reinigungsmedien zusammenwirkt und in zumindest eine Probeneingabeposition bringbar ist.

Eine Eingabevorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der AT-PS 3 81 794 bekannt. Die Eingabevorrichtung besteht hier aus einem aus einer Grundposition in eine Probeneingabeposition verschwenkbaren Eingabeelement in der Form einer durch einen Hebelmechanismus verstellbaren Hohlnadel, welche in der Grund­ position mit einer trichterförmigen Eingabeöffnung zusammen­ wirkt. Durch die Ermöglichung der Zufuhr der Standard- bzw. Reinigungsmedien, sowie auch ggf. von Luft zur Trocknung des Probenweges über die Eingabeöffnung in das in der Grundposi­ tion befindliche Eingabeelement ist ein sehr einfacher Aufbau des Analysengerätes gegeben, bei dem beispielsweise im tatsächlich von der Probe zurückzulegenden Analysenweg ab der Eingabeöffnung keinerlei Ventile oder sonstige Absperrorgane mehr notwendig sind. Nur zur Probenaufnahme ist eine Trennung des dichten Zusammenwirkens zwischen Eingabeelement und trich­ terförmiger Eingabeöffnung und ein Ausschwenken des Eingabe­ elementes zur Probenaufnahme erforderlich; in allen anderen Betriebszuständen des Analysengerätes ist der Medienweg zwi­ schen den einzelnen Zufuhrbehältern und dem Abfallbehälter fest vorgegeben und abgeschlossen, wobei die Steuerung des je­ weils tatsächlich in den Analysenweg eingebrachten Mediums nur über drei Ventile erfolgt.

Nachteilig bei der genannten Eingabevorrichtung ist lediglich der relativ komplizierte Hebelmechanismus, welcher das Einga­ beelement von der Grundposition in die Eingabeposition bringt, da das Eingabeelement zuerst parallel zur Achse der trichter­ förmigen Eingabeöffnung von dieser abgehoben werden muß und danach eine Schwenkbewegung in die Probeneingabeposition aus­ führt. Die notwendige Hub-Schwenkbewegung wird - ausgelöst von einer Betätigungsklappe am Gehäuse des Gerätes - über einen Schwenkarm und einen Schwenkhebel erreicht.

Weiters wurde durch die GB-PS 11 69 614 eine Pro­ benentnahmevorrichtung mit einer Hohlnadel bekannt, die mit­ tels eines über eine Umlenkrolle geführten Bandes angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Bei dieser bekannten Lösung ist jedoch der Nachteil gegeben, daß die Hohlnadel lediglich geho­ ben und abgesenkt werden kann. Dadurch ergibt sich eine rela­ tiv umständliche Probeneingabe, da weder die Ebene der Bandführung noch die Befestigung der Nadelhalterung am Band eine Schwenkbewegung in eine Probeneingabeposition zulassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von der eingangs ge­ nannten bekannten Eingabevorrichtung einen Mechanismus vorzu­ schlagen, mit welchem sich auf konstruktiv einfache Weise der für das Eingabeelement erforderliche Bewegungsablauf realisie­ ren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Eingabeelement mit Kettenstiften an einer über eine Um­ lenkrolle geführten, antreibenden Gliederkette befestigt ist, durch welche das Eingabeelement parallel zur Achse der Einga­ beöffnung aus der Grundposition anhebbar ist, sowie daß das Eingabeelement nach Kontakt mit der Umlenkrolle in eine Pro­ beneingabeposition ausschwenkbar ist.

Die zu Beginn der Bewegung des Eingabeelementes parallel zur Eingabeöffnung verlaufende Bewegung desselben wird durch eine entsprechende Befestigung des Eingabeelementes an der Glieder­ kette sichergestellt, wobei die Befestigung bei in Grundstel­ lung befindlicher Vorrichtung entsprechend weit unterhalb der oberen Umlenkrolle erfolgt, um ein vollständiges Herausziehen des Eingabeelementes aus der entsprechenden Küvette bzw. Eingabeöffnung derselben sicherzustellen. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich ein sehr einfacher und betriebssicherer Aufbau.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Eingabeelement im Bereich seiner parallel zur Achse der Einga­ beöffnung gerichteten Bewegung in zumindest eine mit einem Probenwechsler zusammenwirkende Probenaufnahmeposition bring­ bar ist. In dieser Ausgestaltung der Eingabevorrichtung sind somit drei Positionen des Eingabeelementes, beispielsweise re­ alisiert durch eine mit einem Nadelhalter an der antreibbaren Gliederkette befestigten Hohlnadel, gegeben. In der Grundposi­ tion, wo das Eingabeelement mit einer vorzugsweise trichter­ förmigen Eingabeöffnung zusammenwirkt, werden Wasch- und Eich­ medien durch die Pumpe des Analysengerätes bzw. der Eingabe­ vorrichtung gefördert. Nach einer vertikalen Bewegung der Hohlnadel wird eine mittlere Position erreicht, in welcher au­ tomatisch zugeführte Proben eines Probenwechslers aufgenommen werden können, wobei nach Zuführung jedes Probengefäßes des Probenwechslers das Eingabeelement durch eine entgegengesetzte Vertikalbewegung in das Probengefäß eintaucht. Schließlich ge­ langt das Eingabeelement durch Weiterdrehen der Umlenkrolle in eine dritte oberste Position, in welcher die Hohlnadel zur Eingabe von Einzelproben ausschwenkt. Es ist natürlich mög­ lich, sowohl im Bereich der Vertikalbewegung als auch in jenem der Schwenkbewegung des Eingabeelementes weitere Probenein­ gabe- bzw. Probenaufnahmepositionen vorzusehen.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Umlenkrolle durch einen Schrittmotor antreibbar ist. Die Kette, beispielsweise einer Kunststoffkette, kann ne­ ben der Umlenkrolle und der Rolle des Kettenspanners über ein weiteres direkt am Schrittmotor angetriebenes Zahnrad geführt werden. Durch den Kettenspanner wird das Eingabeelement in seinen einzelnen Positionen ausreichend stabilisiert.

Eine weitere Präzisierung der Führung des Eingabeelementes zwischen der Grundposition und den einzelnen Eingabepositionen wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die das Eingabeele­ ment tragenden Kettenstifte an ihren Enden in einer Kulisse des Gehäuses geführt sind und das Eingabeelement sta­ bilisieren, wobei beispielsweise im Gehäuse an beiden Seiten der Kette je eine Nut vorgesehen sein kann, in welchen die En­ den der Kettenstifte gleiten.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist für die Erkennung der Position des Eingabeelementes eine Positionskontrolle vorgese­ hen, wobei erfindungsgemäß die Positionskontrolle am Gehäuse der Vorrichtung angebrachte Hallsensoren aufweist, welche mit einem Magneten am Eingabeelement, vorzugsweise am Nadelhalter der Hohlnadel, zusammenwirken. Es sind prinzipiell auch andere Positionserkennungseinrichtungen denkbar, beispielsweise elek­ trooptische Vorrichtungen, doch ergibt sich bei Hallsensoren der Vorteil, daß diese gegen Schmutz unempfindlich sind.

Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Steue­ rung des Schrittmotors und zur Verarbeitung der Signale der Positionskontrolle eine elektronische Steuerungs- und Überwa­ chungseinheit vorhanden ist, womit eine automatisierte Proben­ eingabe erreicht wird, wobei zur Bedienung lediglich über ein Tastenfeld eingebbare Ja-Nein-Entscheidungen notwendig sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 und 2 Seitenansichten und

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Einga­ bevorrichtung.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsvariante einer Eingabevorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches im we­ sentlichen aus den Gehäuseteilen 3 und 4 besteht, zwischen welchen sich das antreibbare Band 5, geführt von der Um­ lenkrolle 6 und der Rolle 7 des Kettenspanners 8, bewegt. Das über die Umlenkrolle 6 antreibbare Band 5 ist hier durch eine Kette 9 realisiert, an welcher das Eingabeelement 10, beste­ hend aus einem Nadelhalter 11 und damit verschraubbarer Hohl­ nadel 12, befestigt ist. Der Nadelhalter 11 ist auf der Kette 9 durch Kettenstifte 13 fixiert, wobei die Kettenstifte 13 in einer Kulisse des Gehäuses 2, beispielsweise durch hier nicht weiter dargestellte Nuten in den Gehäuseteilen 3 und 4, ge­ führt werden.

In seiner Grundposition 14 steht die Hohlnadel 12 des Eingabe­ elementes 10 in dichtem Kontakt mit der Eingabeöffnung 15 ei­ nes Mündungsteiles 16, an dessen der Eingabeöffnung 15 gegen­ überliegenden Seite über die Zuleitung 17 die Zufuhr der Eich- und Reinigungsmedien in der bereits in der AT-PS 3 81 794 be­ schriebenen Weise über die Ventile 18, 19, 20 der Ventilein­ heit 21 erfolgt. An die Hohlnadel 12 schließt ein in den nicht dargestellten Analysenweg eines Analysengerätes führender be­ weglicher Kanal 22 mit einem optischen Flüssigkeitssensor 23 an.

Durch die über einen Riemen 24 und eine Riemenscheibe 25 in Pfeilrichtung 26 von einem Schrittmotor 27 angetriebene Kette 9 wird die Hohlnadel 12 des Eingabeelementes 10 zunächst parallel zur Achse 15′ der Eingabeöffnung 15 aus der Grundpo­ sition 14 angehoben, wonach der Nadelhalter 11 schließlich die Umlenkrolle 6 erreicht und von dieser in eine kreis­ abschnittförmige Bahn gelenkt wird, wodurch die Hohlnadel in eine Probeneingabeposition 28 aus dem Gehäuse 2 ausschwenkt. Der durch einen Anschlag begrenzte Schwenkbereich umfaßt hier 90°. In der Probeneingabeposition 28 können dem Eingabeele­ ment 10 Einzelproben in beliebigen Eingabegefäßen 29 zugeführt werden.

Ein automatischer Probenwechsler 30 - dargestellt in Fig. 1 - kann über eine Kupplung 31 mit einem Arretierhebel 32 über in Bohrungen 42 des Gehäuses 2 der Eingabevorrichtung einführbare Stifte 43 des Probenwechslers 30 zentriert und befestigt wer­ den. Der Probenteller 33 des Probenwechslers 30, welcher an seinem Umfang Küvetten 34 mit den zu messenden Proben trägt, ragt in den Bereich zwischen Mündungsteil 16 bzw. dessen Trä­ ger 40 und einem ab Gehäuse angeordneten Nadelschutz 41, in den Weg der Hohlnadel 12, so daß diese parallel zur Achse 15′ der Eingabeöffnung 15 in die einzelnen Küvetten 34 zur Proben­ aufnahme eingetaucht werden kann. Das Eingabeelement befindet sich dabei in der Probenaufnahmeposition 35.

Die Eingabevorrichtung 1 weist weiters eine Positi­ onskontrolle 36 auf, welche aus am Gehäuse 2 angebrachten Hallsensoren 37 besteht, die mit einem Magneten 38 am Eingabe­ element 10, beispielsweise am Nadelhalter 11 der Hohlnadel 12, zusammenwirken. Es ist natürlich auch möglich, eine Einrich­ tung zur Positionskontrolle des Eingabeelementes 10 auf der Kette 9 oder der Umlenkrolle 6 zu positionieren. Überdies ist zur Steuerung des Schrittmotors 27 und zur Verarbeitung der Signale der Positionskontrolle 36 eine elektronische Steue­ rungs- und Überwachungseinheit 39 vorgesehen.

Claims (7)

1. Eingabevorrichtung zum Einbringen flüssiger oder gasför­ miger Medien in den Analysenweg eines Analysengerätes mit einem vorzugsweise mit einer Hohlnadel ausgestatteten Ein­ gabeelement, welches in der Grundposition mit einer Einga­ beöffnung für Eich- oder Reinigungsmedien zusammenwirkt und in zumindest eine Probeneingabeposition bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeelement (10) mit Kettenstiften (13) an einer über eine Umlenkrolle (6) ge­ führten, antreibbaren Gliederkette (9) befestigt ist, durch welche das Eingabeelement (10) parallel zur Achse (15′) der Eingabeöffnung (15) aus der Grundposi­ tion (14) anhebbar ist, sowie daß das Eingabeelement (10) nach Kontakt mit der Umlenkrolle (6) in eine Probeneinga­ beposition (28) ausschwenkbar ist.

2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Eingabeelement (10) im Bereich seiner paral­ lel zur Achse (15′) der Eingabeöffnung (15) gerichteten Bewegung in zumindest eine mit einem Probenwechsler (30) zusammenwirkende Probenaufnahmeposition (35) bringbar ist.

3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umlenkrolle (6) durch einen Schritt­ motor (27) antreibbar ist.

4. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die das Eingabeelement (10) tragenden Ketten­ stifte (13) an ihren Enden in einer Kulisse des Gehäu­ ses (2) geführt sind und das Eingabeelement (13) stabili­ sieren.

5. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Erkennung der Position des Eingabeelementes (10) eine Positionskontrolle (36) vorgesehen ist.

6. Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Positionskontrolle (36) am Gehäuse (2) der Vorrichtung angebrachte Hallsensoren (37) aufweist, welche mit einem Magneten (38) am Eingabeelement (10), vor­ zugsweise am Nadelhalter (11) der Hohlnadel (12) zusam­ menwirken.

7. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Schrittmo­ tors (27) und zur Verarbeitung der Signale der Positions­ kontrolle (36) eine elektronische Steuerungs- und Überwa­ chungseinheit (39) vorhanden ist.