DE3836208A1

DE3836208A1 - METHOD AND DEVICE FOR DOSING A FLOWING SUBSTANCE

Info

Publication number: DE3836208A1
Application number: DE3836208A
Authority: DE
Inventors: Henrik Johansson; Keijo Maekelae; Mikko Miettinen
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1989-05-24
Also published as: JPH01199639A; GB2212612A; SE8804140D0; SE8804140A0; FI875078A0; FI78664B; CH677405A5; NL8802779A; GB8826129D0; BE1003785A4; IT1225724B; FR2623182A1; JPH0369576B2; IT8812584A0; AU609895B2; AU2518788A; FI78664C; GB2212612B

Abstract

The dosing of a flowable substance is effected in a system of branched pipes, wherein an inlet branch (1) leads to a juncture (2) which connects to two or more extension branches (3,4). The substance to be dosed is allowed to flow past the juncture into one of the extensions (3), where the flow is stopped. The fraction of substance which has entered the extension branch is separated from the fraction remaining in the inlet branch by letting an auxiliary substance immiscible with the substance to be dosed flow in through one of said branches (3) and a second extension branch (4) in such manner that one of the fractions (15) is carried away by the flow of the auxiliary substance. The two fractions are separated by a boundary surface created by surface tension at the juncture of the pipe branches. The precision of dosage achieved by the fact that a boundary surface can be repeatedly produced at the same place. The invention is suited for wet chemical analyses in which the substance to be dosed is a fluid, generally a water solution, and the auxiliary substance may be a gas e.g. air, or another fluid immiscible with water. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dosieren eines strömenden Stoffs, beispielsweise eines Fluids, wie Flüs sigkeit oder Gas. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Dosieren von Substanzen in kleinen Mengen im Zusam menhang mit im Labor vorgenommenen chemischen Naßanalysen und dergleichen.The invention relates to a method for dosing a flowing substance, for example a fluid such as rivers liquid or gas. In particular, the invention relates on the dosing of substances in small quantities together with chemical wet analyzes carried out in the laboratory and the same.

Es ist typisch, für das Dosieren kleiner Mengen von Fluiden eine Spritze zu verwenden, die aus einem Zylinder und einem darin beweglichen Kolben besteht und mit der eine gewisse Menge Fluid angesaugt und in gewünschte Zielrichtung do siert abgegeben werden kann. Zur manuellen Dosierung ist die Spritze ein handliches und genaues Instrument; aber ihre Anwendbarkeit in größeren, teilweise oder ganz automa tisierten Systemen ist wegen ihrer hohen Kosten begrenzt.It is typical for dosing small amounts of fluids to use a syringe consisting of a cylinder and a consists of movable pistons and a certain one Amount of fluid sucked in and in the desired direction can be delivered. For manual dosing the syringe a handy and accurate instrument; but their applicability in larger, partially or completely automa systems are limited because of their high costs.

Eine der gegenwärtig für die Übergabe und Dosierung von Fluiden benutzten Vorrichtungen ist die Schlauchpumpe, die üblicherweise aus einer gegen eine zylindrische Oberfläche angebrachten, drehbaren Rolle und einem flexiblen Schlauch besteht, der zwischen der Rolle und der zylindrischen Ober fläche angeordnet ist, wobei das Fluid im Schlauch vor wärtsbewegt wird. Die zylindrische Oberfläche der Rolle ist in gleichmäßigen Abständen voneinander mit Vorsprüngen ver sehen, und der Schlauch wird von jedem Vorsprung flachge quetscht, so daß das im Schlauch befindliche Fluid in Dosen eines bestimmten Volumens zwischen den Vorsprüngen unter teilt wird. Mit dem Drehen der Rolle werden die Fluiddosen im Schlauch von den Vorsprüngen vorwärtsgedrückt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie ungenau ist, und daß die Fluidströmung geringfügig fluktuiert, weil jedesmal, wenn ein Vorsprung aus der Berührung mit dem Schlauch ge löst wird, ein geringfügiger Rückwärtsdrang des Fluids auf tritt.One of the currently used for the delivery and dosage of Devices used is the peristaltic pump that fluid usually from a cylindrical surface attached, rotatable roller and a flexible hose exists between the roller and the cylindrical upper surface is arranged, the fluid in the hose in front is moved upward. The cylindrical surface of the roll is ver at regular intervals with projections see, and the hose is flattened from each protrusion squeezes so that the fluid in the tube is canned a certain volume between the protrusions below is shared. With the rotation of the roller, the fluid cans become pushed forward in the tube by the protrusions. These The disadvantage of the device is that it is imprecise and that the fluid flow fluctuates slightly because every time if there is a projection from contact with the hose dissolves, a slight backward urge of the fluid occurs.

Bei einem anderen Dosierverfahren wird das Fluid durch dünne Rohre in einen Raum gegebener Größe geleitet, in wel chem eine Fluiddosis eingefangen wird, indem die Rohre an bestimmten Punkten an beiden Enden des Dosierraums einge froren werden. Diese Lösung, die in der finnischen Patent veröffentlichung 57 850 beschrieben ist, ist zur Verwendung in einer Analysevorrichtung bestimmt, die ausschließlich mit dieser Art von Gefrierabgriffen arbeitet, um die Fluid strömung zu steuern. Diese Lösung ist für einfache Meß- und Analysiergeräte unpraktisch.In another dosing process, the fluid is passed through thin pipes into a room of a given size, in which chem a fluid dose is captured by the tubes on certain points at both ends of the dosing room to be frozen. This solution, which is in the Finnish patent Publication 57 850 is for use determined in an analyzer that exclusively With this type of freezer taps the fluid works to control the flow. This solution is for simple measurement and Analyzers impractical.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Lösung für die Dosierung fließender Stoffe zu finden, die in verschiedenen Systemen, insbesondere zur Dosierung von Fluiden, Flüssig keiten ebenso wie Gasen, vielseitig verwendbar ist.The object of the invention is to provide a simple solution for the Dosage of flowing substances can be found in different Systems, especially for dosing fluids, liquids as well as gases, is versatile.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Substanz in ein System verzweigter Rohre eingeleitet wird, in wel chem sie durch ein Einlaufrohr zu einer Zweigstelle oder einem Knotenpunkt gelangt, an dem zwei oder mehr Verlänge rungszweige aufeinandertreffen. Man läßt das Fluid am Kno tenpunkt vorbei in eins der Verlängerungsrohre fließen, dann wird die Strömung angehalten, und der Anteil der Sub stanz, der in den Verlängerungszweig eingedrungen ist, wird von dem im Einlaufrohr verbliebenen Anteil dadurch ge trennt, daß man eine Hilfssubstanz durch eines dieser Zweigrohre oder einen zweiten Verlängerungszweig einfließen läßt. Diese Hilfssubstanz ist von solcher Art, daß sie sich nicht mit dem zu dosierenden Stoff mischt, so daß einer der Anteile von der Strömung der Hilfssubstanz mitgerissen wird. Die beiden Anteile sind durch eine Grenzfläche ge trennt, die sich am Knotenpunkt einstellt. The invention is characterized in that the substance is introduced into a system of branched pipes, in which chem them through an inlet pipe to a branch or comes to a node at which two or more extensions branches meet. The fluid is left at the knot flow into one of the extension tubes, then the flow is stopped, and the portion of the sub punch that has penetrated into the extension branch ge of the remaining portion in the inlet pipe separates that one is an auxiliary substance through one of these Include branch pipes or a second extension branch leaves. This auxiliary substance is of such a type that it is does not mix with the substance to be dosed, so that one of the Parts carried away by the flow of the auxiliary substance becomes. The two parts are ge by an interface separates, which occurs at the node.

Grundgedanke der Erfindung ist es, die Oberflächenspannung zwischen der zu dosierenden Substanz und der mit ihr nicht mischbaren Hilfssubstanz zu nutzen. Da die Zweige des Rohr leitungssystemes mindestens im Bereich des Knotenpunktes die Abmessungen von Kapillaren haben, erzeugt die Oberflä chenspannung zwischen den nicht miteinander mischbaren Stoffen eine Grenzfläche am Verzweigungspunkt, und eine Grenzfläche der gleichen Art wird immer an der gleichen Stelle im Rohr erzeugt. Das erklärt die mit der Erfindung erzielte Präzision der Dosierung.The basic idea of the invention is the surface tension between the substance to be dosed and not with it to use miscible auxiliary substance. Because the branches of the pipe line system at least in the area of the node have the dimensions of capillaries, creates the surface tension between the immiscible ones Substances an interface at the branch point, and one Boundary of the same kind is always on the same Point created in the pipe. That explains the with the invention achieved precise dosing.

Die Erfindung findet ihren Hauptanwendungsbereich in Gerä ten für chemische Maßanalysen, bei denen ein Fluid, übli cherweise eine wäßrige Lösung dosiert wird. Die Hilfssub stanz, die mit dem Fluid nicht mischbar ist, kann ein Gas, beispielsweise Luft oder ein sonstiges, mit Wasser nicht mischbares Fluid sein, zum Beispiel Öl oder ein ähnliches organisches Fluid. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zu dosierende Substanz in ein System verzweigter Rohre geleitet wird, in welchem sie durch ein Einlaufrohr von gegebenem Dosiervolumen zu einem Knotenpunkt gelangt, an welchem zwei oder mehr Verlängerungszweige aufeinander treffen. Man läßt die Substanz am Knotenpunkt vorbei in eine der Verlängerungen fließen, und die Strömung wird un terbrochen, um ein Rückströmen der Substanz in das Einlauf rohr zu verhindern. Derjenige Anteil der Substanz, der in den Verlängerungszweig gelangt ist, wird dadurch entfernt, daß man eine mit der zu dosierenden Substanz nicht misch bare Hilfssubstanz durch einen der Verlängerungszweige der artig einfließen läßt, daß der genannte Bruchteil durch die Strömung der Hilfssubstanz mitgerissen wird, so daß die Grenzfläche des im Einlaufrohr verbleibenden Anteils sich an der Abzweigstelle am Ende des Einlaufzweiges befindet. Einer der Verlängerungszweige des Rohrleitungssystems kann mit einer Pumpe versehen sein, die sowohl den zu bemessen den Stoff durch den Eingangszweig saugt als auch, durch Pumpen der Hilfssubstanz in entgegengesetzter Richtung, denjenigen Anteil des Stoffs entfernt, der am Knotenpunkt vorbei in die Verlängerung gelangt ist.The invention finds its main application in devices ten for chemical measurement analyzes, in which a fluid, usual an aqueous solution is metered. The auxiliary sub punch that is immiscible with the fluid can be a gas, for example air or something else, not with water be miscible fluid, for example oil or the like organic fluid. A preferred embodiment of the The method according to the invention is characterized in that that the substance to be dosed branched into a system Pipes is routed in which they pass through an inlet pipe from a given dosing volume to a node, on which two or more extension branches on top of each other to meet. The substance is let in past the junction one of the extensions flow and the flow becomes un broken to allow the substance to flow back into the enema to prevent pipe. That portion of the substance that is in the extension branch has reached, is removed, that one does not mix with the substance to be dosed bare auxiliary substance through one of the extension branches of the can flow in like that the said fraction by the Flow of the auxiliary substance is carried away, so that the Interface of the portion remaining in the inlet pipe itself located at the branch at the end of the inlet branch. One of the extension branches of the piping system can be provided with a pump, both of which to measure sucks the fabric through the input branch as well, through Pumping the auxiliary substance in the opposite direction, removes that part of the substance that is at the node passed into the extension.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung zeichnet sich durch den Gebrauch eines Systems verzweigter Rohre aus, bei dem der Einlaufzweig an einem Knotenpunkt in einen Seitenzweig und einen Hauptzweig aufgegabelt ist, an den ein weiteres seitliches Rohr an einem zweiten Knotenpunkt angeschlossen ist. Eine mit der zu dosierenden Substanz nicht mischbare Hilfssubstanz wird zunächst mindestens in die beiden seitlichen Rohre einge führt. Dann wird die zu dosierende Substanz in den Einlauf- und Hauptzweig des Röhrchensystems so eingeleitet, daß min destens der Teil des Hauptzweiges, der durch die Knoten stellen der beiden Seitenzweige begrenzt ist, mit der Sub stanz gefüllt wird. Dabei werden Grenzflächen an den Kno tenpunkten zwischen der zu dosierenden Substanz und der in den Seitenzweigen vorhandenen Hilfssubstanz gebildet. Die Strömung der zu dosierenden Substanz wird im Einlaufzweig an einer Stelle vor dem ersten Knotenpunkt und im Haupt zweig an einer Stelle hinter dem zweiten Knotenpunkt bloc kiert. Schließlich wird die Hilfssubstanz veranlaßt, durch die Seitenzweige zu fließen, um den Teil der im Hauptzweig zwischen den Grenzflächen an den beiden Knotenpunkten ent haltenen Substanz abzuführen. Derjenige Teil des Hauptzwei ges, der von den Knotenpunkten der beiden Seitenzweige be grenzt ist, bildet damit einen Raum von definiertem Volu men, in welchem die Dosis bestimmt wird. Die Erfindung be zieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Verwirklichung des vorstehend beschriebenen Dosierverfahrens. Die Vorrichtung weist als wesentliche Teile ein System verzweigter Röhrchen auf, welches aus einem Eingangszweig und einem oder mehre ren seitlichen oder verlängernden Zweigen besteht, die an den Eingangszweig oder dessen Verlängerung an einem oder mehreren Knotenpunkten angeschlossen sind, sowie die not wendigen Mittel zur Verwirklichung der gewünschten Strömung der zu dosierenden Substanz und der Hilfssubstanz in den Röhrchen. Im einzelnen sind die Merkmale der Vorrichtung in den Ansprüchen 7 bis 10 erläutert.Another preferred embodiment of the method according to the invention is characterized by the use of a Systems of branched pipes from which the inlet branch a node in a side branch and a main branch is forked, to which another side tube is connected to a second node. One with the the substance to be dosed becomes immiscible auxiliary substance first at least in the two side tubes leads. Then the substance to be dosed is fed into the and main branch of the tube system introduced so that min least the part of the main branch that goes through the nodes place the two side branches is limited with the sub punch is filled. Interfaces at the kno points between the substance to be dosed and the in existing auxiliary substance formed on the side branches. The Flow of the substance to be dosed is in the inlet branch at a point in front of the first node and in the main branch at a point behind the second node bloc kiert. Finally, the auxiliary substance is caused to the side branches flow to the part of the main branch between the interfaces at the two nodes dissipate substance. That part of the main two ges that be from the nodes of the two side branches is therefore a space of defined volume in which the dose is determined. The invention be also relates to a device for realizing the dosing method described above. The device has a system of branched tubes as essential parts which consists of an input branch and one or more there are lateral or elongated branches attached to the input branch or its extension on one or several nodes are connected, as well as the emergency agile means to achieve the desired flow the substance to be dosed and the auxiliary substance in the Tube. In detail, the features of the device are in claims 7 to 10 explained.

Wie schon gesagt, ist die Erfindung für Vorrichtungen ge eignet, die für chemische Naßanalysen verwendet werden. Zu solchen Vorrichtungen gehören Analysegeräte, die in der klinischen oder immunologischen Chemie verwendet werden, um Stoffproben, beispielsweise Blut oder Urin eines Patienten medizinisch zu diagnostizieren. Ferner kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung für die chemische Analyse von aus der Umgebung entnommenen Proben, hauptsächlich Wasser, benutzt werden.As already said, the invention is for devices suitable, which are used for chemical wet analysis. To such devices include analyzers that are in the clinical or immunological chemistry used to Substance samples, for example blood or urine from a patient medically diagnose. Furthermore, the device according to the invention for the chemical analysis of from the Samples taken from the environment, mainly water will.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:The invention is advantageous in the following Details with the aid of schematically represented execution examples explained in more detail. In the drawings:

Fig. 1-5 verschiedene Stufen eines erfindungsgemäßen, die Dosierung eines Fluids betreffenden Fluid handhabungsverfahrens; Fig. 1-5 different stages of a fluid handling method according to the invention, the dosage of a fluid;

Fig. 6-7 zwei verschiedene Arten eines Knotenpunktes in Rohren der Dosiervorrichtung gemäß der Erfin dung; Fig. 6-7 two different types of node in pipes of the metering device according to the inven tion;

Fig. 8-10 verschiedene Stufen eines zweiten Ausführungs beispiels des Dosierverfahrens gemäß der Erfin dung; Fig. 8-10 different stages of a second embodiment example of the dosing process according to the inven tion;

Fig. 11-14 verschiedene Stufen eines dritten Ausführungs beispiels des Dosierverfahrens gemäß der Erfin dung; Fig. 11-14 different stages of a third embodiment example of the dosing process according to the inven tion;

Fig. 15-17 verschiedene Stufen eines vierten Ausführungs beispiels des Dosierverfahrens gemäß der Erfin dung, bei dem ein Einlaufzweig des Rohrsystems am gleichen Knotenpunkt in fünf Verlängerungs zweige aufgefächert ist. Fig. 15-17 different stages of a fourth embodiment example of the dosing process according to the inven tion, in which an inlet branch of the pipe system is fanned out into five extension branches at the same node.

In den Fig. 1 bis 5 ist ein Prozeß dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewandt wird, um von einem flüssigen Reagens eine Dosis von bestimmtem Volumen abzu trennen, die in einer Probenzelle mit einer Probe gemischt und dann zur Messung in ein Photometer weitergeleitet wird. Die Vorrichtung besteht aus einem System verzweigter Rohre mit einem Einlaufrohr 1, welches sich an einem T-Knoten punkt 2 zu zwei Verlängerungsrohrzweigen 3, 4 verzweigt. Der Verlängerungsrohrzweig 3, der eine unmittelbare Verlänge rung des Einlaufrohrs 1 bildet, ist mit einer Pumpe 5 ver sehen, und der andere, senkrecht dazu verlaufende Verlänge rungsrohrzweig 4 weist ein Ventil 6 auf. Das Einlaufrohr 1 ist gleichfalls mit einem Ventil 7 versehen. Vor dem Kno tenpunkt 2 zweigen vom Einlaufrohr 1 zwei Seitenrohrzweige 8, 9 ab, von denen einer zu einer Probenzelle 10 und der an dere zu einem Photometer 11 führt. Jeder Seitenrohrzweig 8, 9 ist mit einem Ventil 12, 13 versehen.In Figs. 1 to 5, a process is shown, in which the inventive method is employed to separate ERS a dose of a certain volume of a liquid reagent which is mixed in a sample cell with a sample and then forwarded to the measurement in a photometer . The device consists of a system of branched pipes with an inlet pipe 1 , which branches at a T-node 2 to two extension pipe branches 3, 4 . The extension pipe branch 3 , which forms a direct extension of the inlet pipe 1 , is seen with a pump 5 , and the other, perpendicular to it extension pipe branch 4 has a valve 6 . The inlet pipe 1 is also provided with a valve 7 . Before the knot tenpunkt 2 branch off from the inlet pipe 1, two side pipe branches 8 , 9 , one of which leads to a sample cell 10 and the other to a photometer 11 . Each side pipe branch 8 , 9 is provided with a valve 12 , 13 .

In Fig. 1 ist der Ausgangszustand dargestellt, bei dem ein Reagensfluid von der Pumpe 5 durch das Einlaufrohr 1 so in die Einrichtung eingesaugt wurde, daß die Fluidsäule im Rohr am Knotenpunkt 2 vorbei bis zu einer Stelle gelangt ist, die in Fig. 1 mit Bezugszeichen 14 bezeichnet ist. Während der Saugphase ist das Ventil 7 im Einlaufrohr 1 of fen, während die anderen Ventile 6, 12, 13 geschlossen sind. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand ist das Ansaugen unter brochen und das Ventil 7 im Einlaufzweig geschlossen. Als nächstes wird das Ventil 6 in der Verlängerung geöffnet, und dann wird, wie Fig. 2 zeigt, von der in Umkehrrichtung drehenden Pumpe 5 Luft durch die Verlängerungsrohrzweige 3, 4 geblasen, wobei der Luftstrom den Fluidanteil 15 mit reißt, der während der Saugphase am Knotenpunkt 2 vorbeigelangt ist. Die Grenzfläche der Fluidsäule im Ein laufrohr stellt sich nunmehr genau am Ende des Einlaufroh res 1 am Knotenpunkt 2 ein. Auf diese Weise ist eine Fluid dosis von definiertem Volumen im Einlaufrohr 1 eingefangen worden.In Fig. 1 the initial state is shown, in which a reagent fluid from the pump 5 through the inlet pipe 1 was sucked into the device so that the fluid column in the tube past the node 2 to a point that in Fig. 1 with Reference numeral 14 is designated. During the suction phase, the valve 7 is open in the inlet pipe 1 , while the other valves 6 , 12 , 13 are closed. In the state shown in Fig. 1, the suction is interrupted and the valve 7 in the inlet branch is closed. Next, the valve 6 in the extension is opened and then, as shown in FIG. 2, air is blown by the pump 5 rotating in the reverse direction through the extension pipe branches 3 , 4 , the air flow also entraining the fluid portion 15 which is present during the suction phase has passed the junction 2 . The interface of the fluid column in a running pipe is now exactly at the end of the Einlaufroh res 1 at node 2 . In this way, a fluid dose of a defined volume has been captured in the inlet pipe 1 .

Wie Fig. 2 zeigt, weist die Probenzelle 10 eine Probe 16 eines zu untersuchenden Fluids oder Feststoffs auf.As FIG. 2 shows, the sample cell 10 has a sample 16 of a fluid or solid to be examined.

In Fig. 3 ist die nächste Stufe gezeigt, bei der das Ventil 6 im Verlängerungsrohrzweig 4 geschlossen, das Ventil 12 in dem zur Probenzelle 10 führenden Seitenrohrzweig 8 geöffnet und die im Einlaufrohr 1 eingefangene Reagensdosis durch die von der Pumpe 5 erzeugte Luftströmung in die Proben zelle nach oben gedrückt worden ist. Vorzugsweise läßt man die in der Probenzelle 10 enthaltene Probe sich in dem Rea gens auflösen, um eine Lösung 17 zu erhalten, die dann dia gnostiziert wird. Wie Fig. 4 zeigt, wird diese Lösung von der Pumpe 5 ins Einlaufrohr 1 und dessen direkten Verlänge rungsrohrzweig 3 zurückgesaugt, so daß die Probenzelle 10 und der zu ihr führende Seitenrohrzweig 8 geleert wird. Wenn die Fluidsäule im Rohr bis zu einem Punkt 18 reicht, wird das Saugen unterbrochen und daraufhin das Ventil 12 in dem zur Probenzelle 10 führenden Seitenrohrzweig 8 ge schlossen und das Ventil 13 in dem zum Photometer 11 füh renden Seitenrohrzweig 9 geöffnet. Wie Fig. 5 zeigt, wird die Lösung mittels der Pumpe 5 zur Messung in den Photome ter gedrückt. Nach dem Messen wird die Lösung in eine Ver längerung des Seitenrohrzweiges 9 abgegeben.In Fig. 3, the next stage is shown in which the valve 6 in the extension pipe branch 4 is closed, the valve is opened in the leading to the sample cell 10 side pipe branch 8 12 and captured in the inlet tube 1 Reagensdosis by the heat generated by the pump 5 flow of air into the sample cell has been pushed up. Preferably, the sample contained in the sample cell 10 is allowed to dissolve in the reagent to obtain a solution 17 which is then diagnosed. As shown in FIG. 4, this solution is sucked back by the pump 5 into the inlet pipe 1 and its direct extension pipe branch 3 , so that the sample cell 10 and the side pipe branch 8 leading to it are emptied. If the fluid column in the tube reaches a point 18 , the suction is interrupted and then the valve 12 in the side tube branch 8 leading to the sample cell 10 is closed ge and the valve 13 in the side tube branch 9 leading to the photometer 11 is opened. As Fig. 5 shows the solution is pressed ter by means of the pump 5 to the measurement in the PhotoME. After the measurement, the solution is dispensed into an extension of the side tube branch 9 .

In Fig. 6 und 7 sind zwei verschiedene Arten eines Knoten punktes 2 für die Verbindung der Röhrchen gezeigt. In jedem Fall füllt das zu dosierende Fluid das Einlaufrohr 1 auf solche Weise, daß eine Grenzfläche 19 genau am Ende des Eingangszweiges am Knotenpunkt 2 erscheint.In Fig. 6 and 7 show two different types of nodes are shown point 2 for the connection of the tubes. In any case, the fluid to be metered fills the inlet pipe 1 in such a way that an interface 19 appears exactly at the end of the input branch at the node 2 .

Bei dem anhand von Fig. 8 bis 10 gezeigten Ausführungsbei spiel besteht die Dosiereinrichtung aus einem System ver zweigter Rohre in insgesamt H-förmiger Anordnung, wobei ein Einlaufrohr 20 an einem ersten Knotenpunkt 21 zu einem un ter einem Winkel von 90° zum Einlaufzweig verlaufenden Hauptrohrzweig 22 und einem Seitenrohrzweig 23 gegabelt ist, welcher eine direkte Verlängerung des Einlaufrohres 20 bildet. Der Hauptrohrzweig 22 weist einen weiteren Knoten punkt 24 auf, an welchem der Hauptzweig selbst unter einem Winkel von 90° abgebogen ist (der Teil des Hauptzweiges jenseits des Knotenpunktes ist mit 25 bezeichnet) und an einen weiteren Seitenrohrzweig 26 anschließt, der gleich falls unter einem Winkel von 90° angeordnet ist. Sowohl das Einlaufrohr 20 als auch der erste Seitenrohrzweig 23 ist mit einer Pumpe 27 bzw. 28 versehen, und jeder der Rohr zweige 20, 23, 25, 26 weist ein Ventil 29 bis 32 auf.In the exemplary embodiment shown in FIGS . 8 to 10, the metering device consists of a system of branched pipes in an overall H-shaped arrangement, with an inlet pipe 20 at a first node 21 at an angle below 90 ° to the inlet branch of the main pipe branch 22 and a side pipe branch 23 is forked, which forms a direct extension of the inlet pipe 20 . The main pipe branch 22 has a further node 24 , at which the main branch itself is bent at an angle of 90 ° (the part of the main branch beyond the node is designated by 25 ) and connects to a further side pipe branch 26 , which if necessary under one An angle of 90 ° is arranged. Both the inlet pipe 20 and the first side pipe branch 23 are provided with a pump 27 and 28 , and each of the pipe branches 20 , 23 , 25 , 26 has a valve 29 to 32 .

Bei dem entsprechenden Dosierverfahren ist die zu dosie rende Substanz ein Fluid und die Hilfssubstanz ein weiteres Fluid, welches so gewählt wird, daß die beiden Fluide nicht miteinander mischbar sind. Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausgangssituation ist das ganze System mit dem Hilfsfluid gefüllt, welches mittels der Pumpen 27, 28 eingepumpt wurde, woraufhin die Ventile in den Seitenrohrzweigen 23, 26 ge schlossen werden. Als nächstes werden, wie Fig. 9 zeigt, bei offenen Ventilen 29, 32 und durch Betätigung der Pumpe 27 das Einlaufrohr 20 und die Hauptrohrzweige 22, 25 mit der zu dosierenden Substanz gefüllt, wobei sich exakte Grenz flächen 33, 34 nunmehr zwischen der zu dosierenden Substanz und der Hilfssubstanz an den Knotenpunkten 21, 24 bilden. Nach Beendigung des Pumpens und dem Schließen der Ventile 29, 32 im Einlaufrohr und im Hauptrohrzweig werden die Ven tile 30, 31 in den Seitenrohrzweigen 23, 26 geöffnet und die Pumpe 28 im Seitenrohrzweig 23 in Gang gesetzt, wie in Fig. 10 gezeigt, um eine Strömung des Hilfsfluids zu erzeugen, die den Anteil der zu dosierenden Substanz mitreißt, welche im Hauptzweig zwischen den zwei Knotenpunkten eingefangen wurde. Die auf diese Weise erhaltene Dosis, die mit dem Hilfsfluid strömt, ist in Fig. 10 mit Bezugszeichen 37 kenntlich gemacht.In the corresponding dosing method, the substance to be dosed is a fluid and the auxiliary substance is another fluid, which is chosen so that the two fluids are not miscible with one another. In the initial situation shown in Fig. 8, the entire system is filled with the auxiliary fluid which was pumped in by means of the pumps 27 , 28 , whereupon the valves in the side branches 23 , 26 are closed. Next, as Fig. 9 shows, with open valves 29 , 32 and by operating the pump 27, the inlet pipe 20 and the main pipe branches 22 , 25 are filled with the substance to be metered, with exact boundary surfaces 33 , 34 now between the form dosing substance and the auxiliary substance at the nodes 21 , 24 . After the pumping and the closing of the valves 29 , 32 in the inlet pipe and in the main pipe branch have ended, the Ven tiles 30 , 31 in the side pipe branches 23 , 26 are opened and the pump 28 in the side pipe branch 23 is started, as shown in FIG. 10 to generate a flow of the auxiliary fluid which entrains the portion of the substance to be metered which was caught in the main branch between the two nodes. The dose obtained in this way, which flows with the auxiliary fluid, is identified in FIG. 10 by reference number 37 .

In den Fig. 11 bis 14 ist ein Ausführungsbeispiel darge stellt, bei dem unter Anwendung des Dosierprinzips gemäß der Erfindung der Dosiervorgang zeitlich oder örtlich ent fernt vorgenommen wird. Das hier vorgesehene Rohrsystem, welches aus einem Hauptrohrzweig 39 und einem an einem Kno tenpunkt 40 daran angeschlossenen Einlaufrohr 41 besteht (wo bei der Teil des Hauptzweiges jenseits des Knotenpunktes mit 42 bezeichnet ist), ist an eine Dosiervorrichtung 38 an geschlossen, die ausreichend große Genauigkeit bietet, bei spielsweise eine Spritze. Jeder Zweig ist mit einem Ventil 43, 44 versehen und an eine hier nicht gezeigte Pumpe oder ähnliche Vorrichtung angeschlossen.In Figs. 11 to 14, an embodiment is Darge represents in which of the invention, the dosing is done in time or locally ent removed using the Dosierprinzips invention. The pipe system provided here, which consists of a main pipe branch 39 and an inlet pipe 41 connected to it at a node 40 (where the part of the main branch beyond the node is denoted by 42 ), is connected to a metering device 38 which is sufficiently precise offers, for example a syringe. Each branch is provided with a valve 43 , 44 and connected to a pump or similar device, not shown here.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausgangssituation ist ein Teil des zu dosierenden Fluids durch ein Einlaufrohr 41 in einen Hauptrohrzweig 42 so eingesaugt worden, daß die Fluidströmung am Knotenpunkt 40 sich in Richtung von der Dosiervorrichtung 38 weggewandt hat. Am Ende dieser Saug phase wird das Ventil 44 im Eingangszweig geschlossen, wo raufhin, wie Fig. 12 zeigt, unter Betätigung der Dosiervor richtung 38 ein weiteres Fluid, welches in diesem Fall das Hilfsfluid darstellt, in den Hauptrohrzweig 39, 42 einge saugt wird. Die Strömung des Hilfsfluids reißt nunmehr den zu dosierenden Fluidanteil, der in den Hauptrohrzweig 42 eingetreten ist, mit sich, so daß am Ende des Einlaufrohres 41 am Knotenpunkt 40 eine Grenzfläche zwischen den beiden Fluiden erscheint. Anschließend wird das Ventil 43 im Hauptrohrzweig geschlossen und das Ventil 44 im Einlaufrohr geöffnet, woraufhin eine gewisse Menge des Hilfsfluids mit tels der Dosiervorrichtung 38 dosiert wird, so daß, wie Fig. 13 zeigt, zur gleichen Zeit eine gleiche Menge des zu dosierenden Fluids durch das Einlaufrohr 41 am Knotenpunkt vorbei in den Hauptrohrzweig 39 fließt. Diese zuletzt ge nannte Fluiddosis kann nunmehr mit Hilfe der Dosiervorrich tung, die die Dosis durch Pumpen von Hilfsfluid durch den Hauptrohrzweig 39, 42 ausschiebt, zu dem gewünschten Ziel gelenkt werden. Fig. 14 zeigt den Zustand, bei dem das Ven til 44 im Einlaufrohr geschlossen ist und eine Fluiddosis 46 mittels des Hilfsfluids durch den Hauptrohrzweig 39 zur Dosiervorrichtung 38 gedrückt wird.In the initial situation shown in FIG. 11, part of the fluid to be dosed has been sucked through an inlet pipe 41 into a main pipe branch 42 such that the fluid flow at the node 40 has turned away from the dosing device 38 . At the end of this suction phase, the valve 44 in the input branch is closed, whereupon, as shown in FIG. 12, actuating the Dosiervor device 38 , another fluid, which in this case is the auxiliary fluid, is sucked into the main pipe branch 39 , 42 . The flow of the auxiliary fluid now entrains the portion of fluid to be metered which has entered the main pipe branch 42 , so that at the end of the inlet pipe 41 at the junction 40 an interface between the two fluids appears. Then the valve 43 in the main pipe branch is closed and the valve 44 in the inlet pipe is opened, whereupon a certain amount of the auxiliary fluid is metered by means of the metering device 38 , so that, as shown in FIG. 13, an equal amount of the fluid to be metered at the same time the inlet pipe 41 flows past the node into the main pipe branch 39 . This last-mentioned fluid dose can now be directed to the desired destination with the aid of the metering device which expels the dose by pumping auxiliary fluid through the main pipe branch 39 , 42 . Fig. 14 shows the state in which the Ven valve 44 is closed in the inlet pipe and a fluid dose 46 is pressed by means of the auxiliary fluid through the main pipe branch 39 to the metering device 38 .

In den Fig. 15 bis 17 ist ein Rohrsatz gezeigt, der für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmt ist. Hier ist ein Einlaufrohr 47 an einem Knotenpunkt 48 mit fünf Verlängerungsrohrzweigen 49 bis 53 verbunden, die je weils mit einem Ventil 54 versehen sind.In Figs. 15 to 17, a tubing set is shown which is intended for another embodiment of the invention. Here, an inlet pipe 47 is connected at a node 48 to five extension pipe branches 49 to 53 , each of which is provided with a valve 54 .

Bei dem in Fig. 15 gezeigten Ausgangszustand enthält jeder der Zweige eine unterschiedliche flüssige Substanz. Das Einlaufrohr 47 enthält die zu dosierende Substanz, die nun mehr am Knotenpunkt 48 vorbei unmittelbar in den Verlänge rungsrohrzweig 51 fließt, wo die Strömung beispielsweise durch Schließen des Ventils 54 in diesem Zweigrohr angehal ten wird. Dieser Vorgang hat den Zweck sicherzustellen, daß das Einlaufrohr bis zum Knotenpunkt 48 mit der zu dosieren den Flüssigkeit gefüllt wird. Anschließend wird das Ventil 54 im benachbarten Verlängerungsrohrzweig 52 geöffnet, wie Fig. 16 zeigt, und eine gewisse Menge der zu dosierenden Flüssigkeit veranlaßt, in diese Verlängerung zu strömen. Das Einlaufrohr 47 kann beispielsweise an eine Dosier spritze angeschlossen sein. In diesem Fall handelt es sich um einen entfernten Dosiervorgang ähnlich wie beim Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 11 bis 14. Nachdem die Strömung der zu dosierenden Substanz angehalten wurde, wird das Ven til 54 im Einlaufrohr 47 geschlossen. Danach kann die Dosis im Verlängerungszweigrohr 52 mittels einer anderen Flüssig keit weiterbewegt werden, die von einer anderen Verlänge rung kommt und als Hilfssubstanz dient. Fig. 17 zeigt den Zustand, bei dem die aus dem Verlängerungsrohrzweig 52 stammende Dosis 55 durch die Strömung der aus dem Verlänge rungsrohrzweig 50 kommenden Hilfssubstanz abgeführt wird.In the initial state shown in Fig. 15, each of the branches contains a different liquid substance. The inlet pipe 47 contains the substance to be metered, which now flows more directly past the junction 48 past the extension pipe branch 51 , where the flow is stopped, for example, by closing the valve 54 in this branch pipe. The purpose of this process is to ensure that the inlet pipe is filled with the liquid to be dosed up to node 48 . The valve 54 in the adjacent extension tube branch 52 is then opened, as shown in FIG. 16, and a certain amount of the liquid to be metered is caused to flow into this extension. The inlet pipe 47 can for example be connected to a dosing syringe. In this case, it is a distant dosing process similar to the exemplary embodiment according to FIGS . 11 to 14. After the flow of the substance to be dosed has been stopped, the valve 54 in the inlet pipe 47 is closed. Thereafter, the dose in the extension branch tube 52 can be moved further by means of another liquid which comes from another extension and serves as an auxiliary substance. Fig. 17 shows the state in which the derived from the extension pipe branch 52 of the dose is discharged extension tube branch 50 coming from the auxiliary substance exten by the flow 55th

Zu der in Fig. 15 bis 17 dargestellten Dosiervorrichtung sei noch darauf hingewiesen, daß im Prinzip ein beliebiger der Verlängerungsrohrzweige 49 bis 53, die an den Knoten punkt 48 angeschlossen sind, als Eingangszweig gewählt wer den kann. In diesem Fall ist die zu dosierende Substanz diejenige Substanz, die in dem gewählten Zweig enthalten ist. Diese Alternative ist nur unter der Bedingung möglich, daß der zu dosierende Stoff mit dem als Hilfssubstanz die nenden Stoff nicht mischbar ist.To that of Fig. 15 to 17 shown metering should be noted that, in principle, any of the extension tube branches 49 to 53, the point at the nodes 48 are connected, selected as the input branch who can the. In this case, the substance to be dosed is the substance that is contained in the selected branch. This alternative is only possible under the condition that the substance to be dosed is not miscible with the substance as the auxiliary substance.

Claims

1. A method for dosing a flowing substance, characterized in that the substance is introduced into a system of branched pipes, where it flows through an inlet pipe ( 1 ; 20 ; 41 ; 47 ) to a node ( 2 ; 21 ; 40 ; 48 ) , which is connected to two or more extension pipe branches ( 3-4 ; 22-23 ; 39 , 42 ; 49-53 ), that the flow past the node into one of the extension pipe branches ( 3 ; 22 ; 39 ; 52 ) is passed on that the flow is stopped and that the portion ( 15 ; 37 ; 46 ; 55 ) of the substance which has entered the extension tube branch is separated from the portion remaining in the inlet tube by the fact that an auxiliary substance is passed through one of the branches ( 3rd ; 22 ; 39 ; 52 ) or a second extension pipe branch ( 4 ; 23 ; 42 ; 50 ) is introduced, the auxiliary substance being immiscible with the substance to be dosed, so that one of the portions is removed from the flow of the auxiliary substance, where the two A parts through an interface ( 19 ; 35 ; 45 ) which occurs at the node of the pipe branches.

2. The method according to claim 1, characterized in that the dosed Substance is a liquid, and that the auxiliary substance is a gas.

3. The method according to claim 1, characterized in that the dosed Substance and the auxiliary substance are not miscible with each other Liquids are.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the substance to be metered is passed into a system of branched pipes, where it is passed through an inlet pipe ( 1 ), which has a given Do sier VOLUME to a node, at the two or more extension tube branches ( 3, 4 ) are connected, that the substance is directed past the node into one of the extensions, that the flow is interrupted to prevent backflow of the substance into the inlet tube, and that the portion ( 15 ) the sub substance that has penetrated into the extension tube branch is removed by introducing an auxiliary substance that is immiscible with the sub substance to be dosed through one of the extension tube branches so that said part is removed by the flow of the auxiliary substance so that the interface ( 19 ) of the portion remaining in the inlet pipe is placed at the node at the end of the inlet pipe.

5. The method according to claim 4, characterized in that the substance to be dosed is sucked into the pipe system by means of a pump ( 5 ) which is arranged in one of the extension pipe branches ( 3 ), and that the same pump is used to the proportion to remove the substance, which has passed from the inlet pipe ( 1 ) past the node ( 2 ) into the relevant extension, the pump being operated in the opposite direction to the suction direction.

6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one works with a system of branched pipes, in which the inlet pipe bifurcates at a node to a main pipe branch ( 22 ) and a side pipe branch ( 23 ) and the main pipe branch ( 22 , 25 ) is connected at a second node ( 24 ) to a further side tube branch ( 26 ) that an auxiliary substance immiscible with the substance to be dosed is first introduced at least into the two side branches, so that the substance to be dosed is then induced, so into the To flow input and main branches of the system that at least the part of the main branch, which is delimited by the two nodes of the two side branches, is filled with the substance, with interfaces ( 33 , 34 ) at the nodes between the substance to be dosed and the auxiliary substance present in the side branches are formed so that the flow of the substance to be dosed in the input branch a n at a point in front of the first node and also in the main branch at a point behind the second node, and that the auxiliary substance is finally caused to flow through the side branches, the part of the in the main branch between the interfaces ( 35 , 36 ) substance contained at the two nodes removed.

7. Device for performing the method according to claim 4 or 5, characterized in that it has a system of branched tubes with an inlet tube ( 1 ) of a defined metering volume, which at one end of one or more extension tube branches ( 3 , 4 ) is connected node ( 2 ) is limited, and a device ( 5 ), by means of which the substance to be dosed can be inserted into the pipe system in such a way that the substance flows past the node and that by means of flowing through with a substance to be dosed immiscible auxiliary substance through the extension branches that portion ( 50 ) of the substance which has passed an extension tube branch past the node, and that the input branch is provided with at least one valve ( 7 ) which provides a reverse flow of the substance to be used prevented in the inlet pipe when removing the said portion.

8. The device according to claim 7, characterized in that in one of the United extension pipe branches ( 3 ) of the pipe system, a pump ( 5 ) is arranged so that they suck the substance to be dosed into the pipe and remove the portion ( 15 ) of the substance ent who has passed the junction into the extension in question.

9. A device for performing the method according to claim 6, characterized in that it comprises a system of branched pipes, in which an inlet pipe ( 20 ) at a node ( 21 ) bifurcates to a main pipe branch ( 22 ) and a side pipe branch ( 23 ) , and in which the main pipe branch ( 22 , 25 ) is also connected to a further side pipe branch ( 26 ) at a second node ( 24 ), and a device ( 27 , 28 ) by means of which an auxiliary substance immiscible with the substance to be dosed can be introduced at least into the side branches of the system, and a device ( 27 ) which initiates the substance to be dosed at least into the inlet pipe of the system and further into the main branch in such a way that at least the part of the main branch which is delimited by the two nodes , can be filled with the substance, and that valves ( 29 , 32 ) are arranged in the inlet pipe in front of the first node and in the main branch behind the second node, which prevent the flow of the substance to be dosed in these branches, so that the dose of the substance that is trapped between the two nodes can be removed by the flow of an auxiliary substance flowing through the side branches.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the pipe branches ( 1 , 3 , 4 ) in the region of the node ( 2 ) have a reduced diameter.

11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized in that they are part an analyzer for chemical wet analysis, ins special of a clinical analyzer.