DE3905468A1 - Automatische kuevettenbeschickungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Küvettenbeschickungsvorrichtung zum kontinuierlichen Beschicken eines Reaktionsabteils eines automatischen chemischen Analysen­ gerätes mit Küvetten.

Es sind verschiedene Ausführungsformen von automatischen chemi­ schen Analysengeräten vorgeschlagen worden. In einem Colorime­ ter beispielsweise werden eine Probe, wie z.B. ein Serum, und ein Reagenz in einem Küvette gegeben, die durch ein Reaktions­ abteil geführt wird, um eine Untersuchungslösung zu bilden. An­ schließend wird die Lichtabsorption der Untersuchungslösung photometriert, und diese quantitativ analysiert. Solche Analy­ sengeräte können unterteilt werden in direkt messende Geräte, bei denen die in der Küvette befindlichen Untersuchslösung photometiert wird, und in indirekt messende Geräte, bei denen die aus der Küvette in eine Durchflußzelle überführte Untersu­ chungslösung photometriert wird. Unter konstruktiven Gesichts­ punkten ist ersteres Analysengerätsystem dem letzteren über­ legen, da hier der Aufbau wesentlich einfacher gestaltet werden kann. Bezüglich der Handhabung der Küvette existieren zwei Sy­ steme. Beim ersten System werden die entlang des Reaktionsab­ teils wandernden Küvetten wiederholt eingesetzt, während beim zweiten System die benutzten Küvetten aus dem Reaktionsabteil entfernt werden, und dieses mit neuen Küvetten kontinuierlich beschickt wird. Beim ersten System muß eine Küvettenspül- und -trockenvorrichtung vorgesehen werden, was das Gesamtgerät kon­ struktiv aufwendig, in den äußeren Maßen voluminös und teuer in Anschaffung und Unterhalt werden läßt. Weiterhin benötigt das erste System große Mengen Spüllösung, wodurch Probleme bei der Behandlung der Abfallspüllösung bedingt werden. Falls der Spül­ vorgang nicht hinreichend gründlich durchgeführt wird, kann es zu Verunreinigungen bzw. Verschleppungen zwischen aufeinander­ folgenden Untersuchungsflüssigkeiten kommen, welche die Meßge­ nauigkeit beeinträchtigen. Außerdem kann es bei wiederholter Verwendung der Küvetten zu Beschädigungen und Kratzerbildung kommen, welche ebenfalls die Meßgenauigkeit verhindern können.

Im Gegensatz dazu können beim zweiten System die obigen Problem gänzlich vermieden werden, da die einmal eingesetzten Küvetten weggeworfen werden. Jedoch muß eine automatische Küvettenbe­ schickungsvorrichtung zum Nachfüllen neuer Küvetten in das Reaktionsabteil vorgesehen werden.

Bekannte automatische Küvettenbeschickungsvorrichtungen weisen einige Nachteile auf, beispielsweise einen komplexen Aufbau und eine sehr störanfällige Handhabung.

Um die obenaufgeführten Probleme zu lösen, ist in der US-Pa­ tentschrift 46 34 575 ein automatisches Küvettenbeschickungsge­ rät von einfachem Aufbau zum sicheren, kontinuierlichen Ein­ speisen von Küvetten in ein Reaktionsabteil beschrieben. In diesem Küvettenbeschickungsgerät befinden sich Magazine mit einer Vielzahl von Küvetten auf Vorrat in einem Magazinbehäl­ ter. Hieraus werden die einzelnen Küvetten in die Küvettenbe­ schickungsstellung mittels eines ersten Schiebers, welcher in einer ersten Richtung bewegt wird, transportiert. Anschließend werden die Küvetten hieraus einzelnen mittels eines zweiten Schiebers, der senkrecht zur Richtung des ersten Schiebers be­ wegt wird, entlang einer Führungswelle ausgestoßen, um diese in Aussparungen an der Peripherie eines Küvettengestells einzuset­ zen, welcher das Reaktionsabteil eines automatischen chemischen Analvsengerätes darstellt. Beim sukzessiven Ausstoßen der Kü­ vetten aus dem Magazin ist es notwendig, die Küvetten in der zweiten Richtung in Reihe auszurichten, um die Küvetten sanft in die Aussparungen des Küvettengestells einzusetzen.

Bei dieser bekannten Küvettenbeschickungsvorrichtung werden die Küvetten einzeln aus dem Magazin ausgestoßen, während die Sei­ tenwand eines Küvettenteils, welches durch Küvetten in der Kü­ vettenbeschickungsstellung gebildet wird, mittels des ersten Schiebers gegen die Innenwand des Magazins gepreßt wird. Da­ durch wird eine Reibungskraft zwischen den Küvettenseitenwänden und der Magazininnenwand hervorgerufen, welche nicht ohne Aus­ wirkung auf das gleichmäßige Beschicken des Reaktionsabteils des chemischen Analysengeräts bleibt.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das durch den ersten Schieber bewirkte Anpressen der Küvetten an die Magazinwand die Gefahr des Kippens derselben heraufbeschwört.

Außerdem besteht die Gefahr, daß die Küvetten beim sukzessiven Einspeisen in das Reaktionsabteil mittels des zweiten Schiebers irgendwo im Magazin stecken bleiben.

Aufgrund dieser Störungsanfälligkeiten ist eine störungsfreie Beschickung des Reaktionsabteils nicht gewährleistet.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Die Erfindung wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine automatische Küvettenbeschickungsvor­ richtung zu schaffen, welche in der Lage ist, ein Reaktionsab­ teil eines chemischen Analyseautomaten störungsfrei und gleich­ mäßig sukzessive mit Küvetten zu beschicken.

Die erfindungsgemäße automatische Küvettenbeschickungsvorrich­ tung zum Einsatz in einem chemischen Analysenautomaten umfaßt folgende Bestandteile:

• - einen Behälter zur Aufnahme einer Mehrzahl an Magazinen, wo­ bei jedes Magazin eine Mehrzahl an Küvetten in einer Matrixan­ ordnung sowie eine Platte zum Vorwärtsbewegen einer Küvetten­ zeile enthält, und wobei jeder Behälter eine Basisplatte sowie eine erste und zweite Öffnung von einer Lichtenweite aufweist, die den Durchgang eines Magazins gestattet;
• - eine Vorrichtung zum Nachschieben eines oberhalb der ersten Öffnung befindlichen Magazins entlang einer ersten Richtung in eine Küvettenbeschickungsstellung oberhalb der zweiten Öffnung;
• - eine Trägervorrichtung für die oberhalb der Küvettenbeschickungs­ stellung im Magazin befindlichen Küvetten, wobei die Küvetten­ trägervorrichtung eine Frontplatte aufweist und verschiebbar ist zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Frontplatte gerade mit einer vorderen Innenseitenwand des Magazins im Bezug auf die erste Richtung bzw. eine etwas davon nach innen versetz­ ten Richtung fluchtet, und einer zweiten Stellung, in welcher die Frontplatte von der vorderen Innenseitenwand des Magazins wegbewegt ist;
• - eine in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Rich­ tung verschiebbare Vorrichtung zum sukzessiven Beschichten des Reaktionsabteils des Analysengeräts mit den im sich in der Kü­ vettenbeschickungstellung befindlichen Magazin enthaltenen Kü­ vetten; und
• - eine Vorrichtung zum Ausstoßen eines leeren Magazins aus der Küvettenbeschickungsstellung durch die zweite Öffnung.

Erfindungsgemäß wird das Reaktionsabteil mit Küvetten be­ schickt, ohne von einer Reibungskraft zwischen den Seitenwänden der in der Küvettenbeschickungsstellung befindlichen Küvetten­ teile und der Magazininnenseite beeinträchtigt zu werden. Daher können die Küvetten im Küvettenmagazin so gleichmäßig bewegt werden, daß sie störungsfrei eine nach der anderen in das Kü­ vettengestell des Reaktionsabteils eingesetzt werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von einer bevorzugten Aus­ führungsform darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines Küvettenmagazins mit einer Mehrzahl von Küvet­ ten in Matrixform zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung;

Fig. 2 in Draufsicht eine Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen automatischen Küvettenbeschickungsvorrichtung;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Küvettenbeschickungsvorrich­ tung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine detaillierte Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 2.

Fig. 5 eine detaillierte Vorderansicht des Küvettenbe­ schickungsabschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 3; und

Fig. 6 und 7 Ansichten der rechten bzw. linken Seite des Küvetten­ beschickungsabschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform eines Küvettenmagazins zum Einsatz in Küvettenbeschickungsvor­ richtungen. Das Magazin (1) umfaßt ein rechteckiges Gehäuse, das aus Kunststoff oder Metall spritzgegossen ist. In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen hat das Magazin in Richtung A eine solche Länge, das zehn Küvetten nebeneinander aufgenommen werden können, sowie in Richtung B eine solche Breite, das ebenfalls zehn Küvetten nebeneinander Platz haben. Demgemäß enthält das Magazin 100 Küvetten in einer Matrixanordnung. In einer Seitenwand (1 a) des Magazins (1) befindet sich eine Aus­ stoßöffnung (1 b) von einer Breite, die im wesentlichen gleich der Breite einer Küvette (2) ist, und einer Höhe, die in etwa der Höhe einer Küvette entspricht. Um den Ausstoß der Küvette (2) aus dem Magazin (1) durch die Ausstoßöffnung (1 b) in einer korrekten Lage zu gewährleisten, ist eine Federlasche (1 d) in einer Vorderwand (1 b) des Magazins (1) in der Nähe der Ausstoß­ öffnung (1 b) mittels einer Aussparung in der Vorderwand (1 c) ausgeformt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die vordere Seitenwand (1 c) des Magazins (1) nur etwa die Hälfte der Höhe der Seitenwand (1 a) auf. In einem Deckel (1 e) und einer Rückwand (1 f) des Magazins (1) sind vier Aussparungen (1 g) ausgeformt, welche sich im Deckel (1 e) bis zur Vorderkante desselben erstrecken.

Eine Schubplatte (3) befindet sich im Magazin (1) zwischen der Küvettenzeile und der Rückwand (1 f). Wie nachfolgend erklärt wird, kann die Küvettenzeile in Richtung B durch Vorwärtsbe­ wegen der Schubplatte (3) entlang dieser Richtung B transpor­ tiert werden.

Entlang einer rechten Kante der Seitenwand (1 a) ist ein Absatz (1 h) ausgeformt, der ein verkehrtes Einsetzen des Magazins (1) in einer automatischen Küvettenbeschickungsvorrichtung, die mit einer komplementären Überkragung ausgestattet ist, verhindert.

Die Fig. 2 und 4 stellen schematische Draufsichten, die Fig. 3 und 5 hingegen schematische Vorderansichten einer Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen automatischen Küvettenbeschickungs­ vorrichtung dar.

In den Fig. 4 und 5 sind konstruktive Details des Küvettenbe­ schickungsabschnitts der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.

Die Küvettenbeschickungsvorrichtung umfaßt eine Basisplatte (10), deren Unterseite an einem Magazinbehälter (11) befestigt ist, wie aus Fig. 3 am besten ersichtlich ist. An der Basis­ platte (10) ist eine erste Öffnung (20 a) oberhalb eines linken Nebenraums des Magazinbehälters (11) (Fig. 3) ausgeformt. Die Öffnung (20 a) weist solche Ausmaße auf, daß das Magazin (1) hindurch paßt. Der Magazinbehälter (11) ist mittels einer Trennwand (11 a) in zwei Hälften aufgeteilt, in denen sich je­ weils Magazinträger (12 a) bzw. (12 b) befinden, die sich in Wechselbeziehung miteinander in diesen Hälften auf- bzw. ab­ wärtsbewegen lassen. Ein Draht (14) erstreckt sich mittels zweiter Rollen (13 a) und (13 b) über den Magazinbehälter (11). Ein Ende des Drahts (14) ist an einem Verbindungselement (17) befestigt, um den Magazindreher (12 a) mit den Wellen eines Führungslagers (16 a) zu verbinden, während das andere Ende an eine Welle eines Führungslagers (16 b), das mit dem Magazinträ­ ger (12 b) verbunden ist, befestigt ist, so daß die Magazinträ­ ger (12 a) bzw. (12 b) gegenläufig zueinander auf- bzw. abwärts bewegt werden. Der Magazinträger (12 a) wird entlang einer Füh­ rungsbahn (18) schrittweise mittels einer Schraubenfeder (15) bewegt, welche über das Verbindungselement (17) und das Führungs­ lager (16 a) eine konstante Kraft ausübt. Die auf dem Magazinträ­ ger (12 a) aufgestapelten Magazine werden nacheinander über die Basisplatte (10) durch die erste Öffnung (20 a) angehoben. Nach dem Beschicken der Küvette sind die Magazine durch eine zweite Öffnung (20 b) gefangen und mittels des Magazinträger (12 b) nach unten befördert, der gegenläufig zum Aufwärtshub des Magazin­ trägers (12 a) nach unten bewegt wird.

An einer oberen Stellung des Behälters (11) ist ein Endschalter angebracht, so daß der Magazinträger (12 a) eine voreingestellte Höhe nicht überschreitet.

Auf der Oberseite der Basisplatte (10) befinden sich L-förmige Hebel (21) , (22), welche um Wellen (21 a), (22 a) drehbar gela­ gert sind. An diesen Hebeln (21), (22) sind gesichterte ring­ förmige Anschläge (23), (24) mittels Schrauben (23 a), (24 a) be­ festigt. Wie unten erläutert, sind an den Hebeln (21), (22) außerdem gesicherte Rollen (25), (26) mittels Schrauben (25 a), (26 a) angebracht.

An freien Enden der L-förmigen Hebel (21), (22) sind weiterhin Übertragungen (21 b), (22 b) angeformt. In der Nähe der Öffnung (20 a) der Basisplatte (10) befinden sich außerdem L-förmige Stützen (27), (28), an denen Anschläge (27 a), (28 a) befestigt sind.

In der Basisplatte (10) ist die zweite Öffnung (20 b) ausge­ spart, durch welche das Magazin transportiert werden kann. Neben der zweiten Öffnung (20 b) ist ein Paar Magazinträgerhebel (29), (30) um Wellen (29 a), (30 a) drehbar angebracht. In der Nähe der freien Enden dieser Hebel (29), (30) befinden sich gesicherte Stifte (29 b), (30 b). Diese Stifte stehen in Eingriff mit den Übertragungen (21 b), (22 b) der L-förmigen Hebel (21), (22). Die Hebel (21), (22), (29) und (30) sind mittels in Fig. 4 nicht gezeigter Federn in Stellungen vorgespannt, welche in Fig. 4 mittels strichpunktierter Linien dargestellt sind.

Auf der Basisplatte (10) sind weiterhin zwei Führungswellen (31 a), (31 b) mittels zugehöriger Fußabschnitte (32 a), (32 b) be­ festigt, wobei sich die Führungswellen (31 a), (31 b) über die erste und zweite Öffnung (20 a), (20 b) hinaus erstrecken.

Ein erster Schieber (33) ist mittels einer Linearführung (31 a) verschiebbar an den Führungsstellen (31 a), (31 b) angeschlagen. Am ersten Schieber (33) sind ein Draht (34), der um eine am Fußabschnitt (32 a) vorgesehene Riemenscheibe (35) gewickelt ist, eine mit der Antriebswelle eines Motors (38) verbundene Riemenscheibe (36) sowie eine am Fußabschnitt (32 b) vorgesehene Riemenscheibe (37) angebracht.

Da der Motor (38) in beide Drehrichtungen gesteuert wird, kann der erste Schieber (33) in eine Richtung A entlang der Füh­ rungswellen (31 a), (31 b) hin- und herbewegt werden. Durch diese Bewegung ist es möglich, das oberhalb der ersten Öffnung (20 a) befindliche Magazin in eine Küvettenbeschickungsstellung, wel­ che sich geradewegs oberhalb der zweiten Öffnung (20 b) befindet, zu überführen, sowie die Küvettenzeilen im Magazin nacheinander in Richtung A nachzuschieben.

Zu diesem Zwecke sind an den Unterseiten der Schieber (33) vier Hebelarme (33 b) angebracht, welche die am Magazin ausgeformten Aussparungen (1 g) eingreifen können und welche mit der Schub­ platte (3) in Kontakt stehen.

Weiterhin ist eine Führungswelle (39 a) vorgesehen, welche sich senkrecht zu den Führungswellen (31 a), (31 b) erstreckt. Die Führungswelle (39 a) ist mit der Basisplatte (10) mittels zwei­ er Fußabschnitte (40 a), (40 b) verbunden. An dieser Führungs­ welle (39 a) ist ein zweiter Schieber (41) verfahrbar befestigt. Auf der Basisplatte (10) erstreckt sich eine Führungsstulpe (39 b) parallel zur Führungswelle (39 a), wobei der zweite Schie­ ber (49) mit der Führungsstulpe (39 b) mittels einer Welle (39 c) verbunden ist, welche verschiebbar in der Führungsstulpe (39 b) gelagert ist. Mit dem zweiten Schieber (41) sind ein Draht (42), der sich um eine am Fußabschnitt (40 b) befindlichen Rie­ menscheibe (43) erstreckt, eine an einer Welle einer Decodierein­ richtung (46), die sich auf einer Platte (10 a) befindet, ange­ brachte Riemenscheibe (44) sowie eine mit der Antriebswelle eines Motors (47) verbundene Riemenscheiben (45) gekoppelt.

Wenn der Motor (47) in beide Drehrichtungen gesteuert wird, kann der zweite Schieber (41) in Richtung b entlang der Füh­ rungswelle (39 a) und entlang der Führungsstulpe (39 b) hin- und herbewegt werden. Mit dieser Bewegung können die Küvetten (2) im Magazin (1) nacheinander in Aussparung (48 a) eines Küvet­ tengestells (48) eines chemischen Analysenautomaten eingesetzt werden. Zu diesem Zwecke ist am zweiten Schieber (41) ein Stift (49 a) angebracht. Der Kopf des Stiftes (49 a) ist mit einem Stoßgreifer (49 b) versehen, während um den Stift (49 a) herum eine Schraubenfeder (49 c) angebracht ist. Dadurch ist es mög­ lich, Küvetten, die sich in einer gemäß Fig. 4 extrem rechts gelegenen Zeile im Magazin (1) befinden, mittels des Stoßgrei­ fers (49 b) federnd fortzubewegen.

An den Führungswellen (31 a, 31 b) ist weiterhin ein dritter Schieber (52) mittels Linearführungen verfahrbar angebracht, wobei an den Linearführungen zwei L-förmige Laschen (53, 54) mittels Schrauben (53 a, 53 b) befestigt sind.

An der Platte (46 a) ist ein Hebel (55) angebracht, welcher aus zwei um eine Welle (56) drehbar gelagerten Hebelarmen (55 a, 55 b) besteht. An den Enden der Hebelarme (55 a, 55 b) sind zwei Rollen (57, 58) vorgesehen.

Im Mittelabschnitt der Lasche (53) ist ebenfalls ein gesicher­ ter Stift (59) vorgesehen, der sich in Fig. 4 nach rechts er­ streckt. An der Spitze des Stiftes (59) ist eine kleine Lasche angebracht, die mit der Rolle (57) - wie unten erläutert wird - in Eingriff gebracht werden soll.

Mit dem zweiten Schieber (41) ist eine Nockenscheibe (41 a) ver­ bunden, welche ausschließlich mit der am Ende des Hebelarms (55 b) befindlichen Rolle (58) im Eingriff steht.

Zwischen dem Fußabschnitt (32 b) und der L-förmigen Lasche (53) befinden sich Schraubenfedern (59 a, 59 b), so daß die Lasche (53) in Richtung Fußabschnitt (32 b) vorgespannt ist.

Auf der Platte (10 a) ist auch ein Winkelelement (60) befestigt, und eine Schraube (61) ist im Winkelelement vorgesehen.

Weiterhin ist eine Schraubenfeder (62) zwischen einem senkrech­ ten Ansatz des Hebelarms (55 a) und dem Winkelelement (60) der­ art angebracht, daß der Hebel (55) zur Drehung im Uhrzeigersinn in Fig. 4 vorgespannt ist. Diese Drehbewegung des Hebels (55) wird durch den Eingriff der Schraube (61) und den senkrechten Ansatz des Hebelarms (55 a) begrenzt.

An einer Stelle, welche der oberhalb der zweiten Öffnung (20 b) gelegenen Ausstoßöffnung (1 b) des Küvettenmagazins (1) ent­ spricht, ist mit Hilfe von vier Rollen (51) eine in Richtung b verschiebbare Küvettenführung (50) vorgesehen. Die aus der Aus­ stoßöffnung (1 b) ausgestoßenen Küvetten wandern über die Küvet­ tenführung (50), um in Aussparungen (48) eingesetzt zu werden, welche im Küvettengestell (48) des chemischen Analysenautomaten vorgesehen sind.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen automatischen Küvettenbeschickungsvorrichtung erläutert:

1) Einsetzung und Überführung des Küvettenmagazins

Es wird vorausgesetzt, daß im Magazinbehälter (11) eine Mehr­ zahl an Magazinen (1) auf dem Magazinträger (12 a) eingesetzt ist, wobei jedes Magazin (1) 100 Küvetten (2) in einer Matrix­ anordnung enthält. Das oberste Magazin steht im Eingriff mit den Anschlägen (23, 24), welche an den L-förmigen Hebeln (21, 22) angeordnet sind, so daß der Magazinstapel sich nicht weiter nach oben bewegen kann. Nachdem die Küvettenbeschickung im eben oberhalb der zweiten Öffnung (20 b) plazierten Magazin beendet ist, wird der erste Schieber (33) in die Startstellung (linke Stellung in Fig. 4) gebracht. Die an den L-förmigen Hebeln (21, 22) angebrachten Rollen (25, 26) werden vom ersten Schieber (33) am Ende seiner Vorwärtsbewegung angetrieben, und sodann werden die L-förmigen Hebel (21, 22) nach außen bewegt, um in die mit strichpunktierten Linien in Fig. 4 angedeutete Lage überführt zu werden. Im Gegenzug zur Bewegung der L-förmigen Hebel (21, 22) werden die Ringanschläge (23, 24) ebenfalls nach außen bewegt. Auf diese Weise wird das oberste Küvettenma­ gazin mittels der Schraubenfeder (15) so weit angehoben, bis sein Deckel gegen die an den L-förmigen Stützen (27, 28) ange­ brachten Ringanschläge (27 a, 28 a) gepreßt wird.

Anschließend bewegt sich der erste Schieber (33) nach rechts in Richtung A entlang der Führungswelle (31 a, 31 b), um das Magazin (1) in die Küvettenbeschickungsstellung oberhalb der zweiten Öffnung (20 b) zu überführen.

Im Gleichlauf mit dieser Bewegung des ersten Schiebers (33) werden die L-förmigen Hebel (21, 22) sowie die Hebel (29, 30) in die Ausgangsstellung zurückgeführt, so daß das Magazin von den Hebeln (29, 30) getragen wird. Wenn das überführte Magazin (1) an einen Küvettenhebel (71 a) anstößt, welcher um eine Welle (71 b) drehbar auf der Basisplatte (10) befestigt ist, wird der Küvettenhebel (71 a) gedreht. Diese Drehbewegung wird von einem seitlichen Schieberstoppschalter (71) registriert, woraufhin der erste Schieber (33) stillgelegt wird.

2) Der Bewegungsmechanismus des Küvettenträgers

Wenn sich der erste Schieber (33) in Fig. 4 nach rechts in Be­ wegung setzt, wird der zweite Schieber (41) nach unten geführt. Die am zweiten Schieber (41) befestigte Nockenscheibe (41 a) wird ebenfalls nach unten bewegt und mit der am Hebelarm (55 b) des Küvettenträgerantriebhebels befestigten Rolle (58) in Ein­ griff gebracht. Sodann wird der Hebelarm (55 b) in die in Fig. 4 mit einem Pfeil C gekennzeichnete Richtung gedreht. Als Reaktion auf die Bewegung des Hebelarms (55 b) drückt der Hebelarm (55 a) über die Rolle (57) gegen die Federkraft der Schraubenfedern (59 a, 59 b) auf den am Küvettenträger (52) befestigten Stift (59). Auf diese Weise wird der dritte Schieber (52 a) nach links bewegt und zu solch einem Zeitpunkt gestoppt, daß ein an der Schulter des dritten Schiebers (52) angebrachter Schalter (75) einen Küvettenträgerstoppschalter (75) aktiviert. Wenn der Schalter (75) ausgeschaltet hat, befindet sich der dritte Schieber (52) in einer Stellung, in welcher die am dritten Schieber (52) befestigte Frontplatte (54) sich gerade eben oberhalb der vorderen Innenseitenwand des Magazins oder ein wenig davon nach innen abgesetzt befindet. Anschließend wird der erste Schlitten (33) weiter nach rechts gelenkt, so daß die vier am ersten Schieber (33) befestigten Hebelarme (33 b) die im Magazin angebrachte Schublade 3 vorwärtsbewegen, und auf diese Weise die Küvettenseitenwände im äußersten rechten Gleitschacht gegen die Frontplatte (54 a) des Küvettenträgers (52) gepreßt werden. Die vom ersten Schieber (33) vorwärtsbewegten Küvetten drücken sodann gegen den Küvettenhebel (71 a) und schalten den seitlichen Schieberstoppschalter (71) auf "EIN".

Als Reaktion hierauf wird der zweite Schieber (41) in Fig. 4 nach oben in eine solche Stellung gebracht, daß ein longitudi­ naler Schieberruhestellungsschalter (72) auf "AUS" geschaltet wird. Während dieser Vorwärtsbewegung wird die Nockenscheibe (41 a) von der auf dem Hebelarm (55 b) des Küvettenträgerantrieb­ hebels (55) befestigten Rolle (58) abgehoben, und der Hebel (55) wird mittels der Schraubenfeder (52) in Fig. 4 in Uhrzei­ gerrichtung gedreht. Auf diese Weise wird der Küvettenträger (52) mittels der Schraubenfeder (59 a, 59 b) in die Ausgangsstel­ lung zurückgeführt.

3) Küvettenbeschickung

Mittels des zweiten Schiebers (41) werden die im Magazin (1) befindlichen Küvetten (2) nacheinander in die sich in einem Drehteller des chemischen Analysenautomaten befindlichen Aus­ sparungen (48 a) eingesetzt. Der zweite Schieber (41) wird von einem Schrittmotor (47) über einen Synchronriemen (42) ange­ trieben. In einer koaxial zur Riemenscheibe (44) angebrachten Drehscheibe der Codiereinrichtung (46) sind zehn Löcher (46 a) zum Registrieren der Gleitstrecke des zweiten Schiebers (41) sowie ein Loch (46 b) vorgesehen zum Registrieren des Zeit­ punkts, an dem der zweite Schieber (41) in die Ausgangsposition zurückgefahren ist.

Die Küvetten (2) werden nacheinander mittels des am zweiten Schieber (41) befindlichen Stoßgreifers (49 b) eingesetzt. Die zur Beschickung mit einer Küvette benötigte Gleitstrecke des zweiten Schiebers (41) wird mittels eines longitudinalen Schie­ berschalters (73) zum Registrieren der Löcher (46) abgegriffen. Beispielsweise ist vorgesehen, daß nach dem Einspeisen von 20 Impulsen in den Schrittmotor (47) jeweils eine Küvette in eine Aussparung (48 a) des Küvetteneinsatzes (48) eingesetzt wird.

Ein longitudinaler Schieberstoppschalter (74) registriert die Tatsache, daß zehn Küvetten in einer Reihe sukzessive in die Aussparung (48 a) eingesetzt worden sind, woraufhin der Schritt­ motor in Umkehrrichtung betrieben wird, so daß der zweite Schieber (41) in die Ausgangsstellung überführt wird, bis der longitudinale Schieberruhestellungsschalter (72) durch die Be­ wegung des zweiten Schiebers (41) in die Stellung "EIN" ge­ schaltet wird.

Der Küvettenträger (52) wird wiederum im Gegenzug zur Bewegung des zweiten Schiebers (41) in Fig. 4 nach rechts geschoben in Folge des Eingriffs der Nockenscheibe (41 a) mit der auf den Hebel (55) befindlichen Rolle (58). Wenn die auf den Küvetten­ träger (52) angebrachte Klinge den Küvettenträgerstoppschalter (75) ausschaltet, wird der zweite Schieber (41) stillgesetzt. Daraufhin wird der Motor (38) in Vorwärtsrichtung betrieben, und der erste Schieber (33) in Fig. 3 nach rechts geschoben, um die Schubplatte (3) im Magazin so weit fortzubewegen, daß die Seitenwand der zweiten Küvettenzeile gegen die Frontplatte (54 a) der L-förmigen Platte (54) gepreßt wird. Synchron zur Bewegung des ersten Schiebers (33) wird der Schrittmotor (47) in Vorwärtsrichtung betrieben, bis der zweite Schieber (41) am longitudinalen Schieberruhestellungsschalter (72) anliegt.

Durch Wiederholung des oben angeführten Ablaufs werden alle Kü­ vetten (2) im Magazin (1) in Aussparung (48 a) des Küvettenge­ stells (48) eingesetzt. Nach dem Überführen der letzten Küvette (2) in das Küvettengestell (48) wird der zweite Schieber (41) zurückgeführt, um den Schalter (72) auf die Stellung "EIN" zu setzen und dieser anschließend stillgesetzt.

4) Magazinwechsel

Das Magazin (1) wird wie folgt gewechselt:

Nachdem alle Küvetten (2) in der zehnten Reihe des Magazins (1) eingesetzt worden sind, setzt der erste Schieber (33) den seit­ lichen Schieberstoppschalter (77) auf "EIN". Daraufhin wird der Motor (38) in Umkehrrichtung betrieben, um den ersten Schieber (33) so weit in die Ausgangsstellung zu überführen, bis der er­ ste Schieber (33) mittels einer auf der Schulter des ersten Schiebers (33) befestigten Klinge (70 a) einen seitlichen Schie­ berruhestellunsschalter (70) auf die Stellung "EIN" setzt und sich dadurch stillsetzt. Anschließend stößt der erste Schieber (33) gegen auf den Hebeln (21, 22) angebrachte Rollen (25, 26), woraufhin die Hebel geöffnet werden. Infolgedessen drücken die Arme der Hebel (21, 22) gegen die Stifte (29 b, 30 b), und das leere Magazin wird durch die zweite Öffnung (10 b) herunter fal­ len gelassen. Ein Puffer ist auf dem zweiten Magazinträger (12 b) vorgesehen. Ein neues Magazin wird durch die erste Öff­ nung (20 a) nach oben befördert.

Falls die an das Küvettengestell (48) gelieferten Küvetten (2) festsitzen, sollte ein Magazinwechselschalter (76) auf die Stellung "EIN" gesetzt werden, um das Küvettenmagazin (1) zu wechseln. Falls sich der longitudinale Schieberstartschalter (72) in der Stellung "EIN" befindet, gleitet der erste Schieber (31) in die Ausgangsstellung, und ein Warnsignal wird ange­ zeigt. Auf diese Weise kann die festgeklemmte Küvette gängig gemacht werden, oder das Magazin durch manuellen Eingriff des Gerätebenutzers gewechselt werden.

Falls Einwegküvetten eingesetzt werden, wird alternativ ein Küvettenausstoßhebel (81) mittels eines Motors (82) - wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich - angetrieben. Der Küvettenaus­ stoßhebel 81 ist drehbar zum Ausstoßen der Küvetten aus den Aussparungen (48 a) des Küvettengestells (48) angebracht. Falls die Küvetten gewaschen und wieder eingesetzt werden, bleibt der Küvettenausstoßhebel (81) außer Betrieb.

Weiterhin kann eine Küvettenschubplatte (84) vorgesehen sein, welche von einem Motor mittels eines geeigneten Verbindungs­ mechanismus angetrieben wird. Nach dem Einsetzen einer Küvette in eine Aussparung (48 a) des Küvettengestells (48) wird die Küvette von der Küvettenschublade (84) nach unten gedrückt, so daß die Küvette in die Aussparung (48) in einer exakt bestimm­ ten Stellung eingeschoben wird.

Die Küvettenführung (50) ist mittels der Rollen (51) verschieb­ bar ausgeführt, um den Küvettennachschub störungsfrei zu ge­ währleisten, und die Küvettenführung (50) wird in Verbindung mit der Küvettenschubplatte (84) in Richtung Küvettennachschub fortbewegt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise enthält im obigen Aus­ führungsbeispiel ein einziges Magazin 100 Küvetten, jedoch kann sich eine beliebige Anzahl Küvetten in einem Magazin befinden.

Erfindungsgemäß kann das Reaktionsabteil sukzessive mit den Kü­ vetten deshalb so störungsfrei beschickt werden, weil die äu­ ßeren Seitenwände der in der Küvettennachschublinie befindli­ chen Küvetten nicht so stark gegen die inneren Seitenwände des Küvettenmagazins gepreßt werden.

Mit anderen Worten, die durch die Küvetten auf die Innenwand des Magazins ausgeübte Preßkraft ist im Vergleich zu der bei konventionellen automatischen Küvettenbeschickungsvorrichtungen ausgeübten reduziert.

Claims (14)

1. Automatische Küvettenbeschickungsvorrichtung zum Einsatz in einem chemischen Analysenautomaten, ausgestattet mit einem Reaktionsabteil, gekennzeichnet durch

• - einen Behälter (11) zur Aufnahme einer Mehrzahl an Maga­ zinen (1), welche eine Mehrzahl an Küvetten (2) in einer Matrixanordnung sowie eine Latte (3) zum Vorwärtsbewegen einer Küvettensäule enthält, wobei der Behälter (11) eine Basisplatte (10) , sowie eine erste und eine zweite Öffnung (20 a, 20 b) von je einer lichten Weite aufweist, die den Durchtritt des Magazins (1) gestattet;
• - eine Vorrichtung zum Nachschieben eines oberhalb der er­ sten Öffnung (20 a) befindlichen Magazins (1) entlang einer ersten Richtung in eine Küvettenbeschickungsstellung ober­ halb der zweiten Öffnung (20 b);
• - eine Trägervorrichtung für die oberhalb der Küvettenbe­ schickungsstellung im Magazin (1) befindlichen Küvetten (2), wobei die Küvettenträgervorrichtung eine Frontplatte (54 a) aufweist und verschiebbar ist zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Frontplatte (54 a) gerade mit einer vorderen Innenseitenwand des Magazins (1) in bezug auf die erste Richtung bzw. einer etwas davon nach innen versetzten Richtung fluchtet, und einer zweiten Stellung, in welcher die Frontplatte (54 a) von der vorderen Innen­ seitenwand des Magazins (1) wegbewegt ist;
• - eine in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung verschiebbare Vorrichtung zum sukzessiven Be­ schicken des Reaktionsabteils des Analysengeräts mit den im sich in der Küvettenbeschickungsstellung befindlichen Magazin (1) enthaltenen Küvetten (2); und
• - eine Vorrichtung zum Ausstoßen eines leeren Magazins (1) aus der Küvettenbeschickungsstellung durch die zweite Öff­ nung (20 b).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magazinbehälter (11) einen ersten Behälter, welcher ei­ nen ersten Magazinträger (12 a) zum Übereinanderstapeln von Ma­ gazinen (1) enthält, und einen zweiten Behälter zur Aufnahme leerer Magazine sowie eine Vorrichtung umfaßt, welche den er­ sten und einen zweiten Magazinträger (12 a, 12 b) gegenläufig zu­ einander auf bzw. abwärts bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einspeisung des Magazins (1) einen er­ sten Schieber (33), welcher in der ersten Richtung zwischen einer oberhalb der ersten Öffnung (20 a) des Magazinbehälters (11) befindlichen Stellung und der Küvettenbeschickungsstel­ lung verschiebbar ist, sowie eine Einrichtung umfaßt, welche den ersten Schieber (33) in der ersten Richtung hin- und her­ bewegt.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvettenbeschickungsvorrichtung einen zweiten Schieber (41) zum Vorwärtsbewegen einer im Magazin (1) aufgereihten Kü­ vettenzeile entlang der zweiten Richtung sowie eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des dritten Schiebers (52) in der zwei­ ten Richtung umfaßt.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvettenträgervorrichtung einen dritten Schieber (52), der zwischen der ersten und zweiten Stellung verschiebbar ist, sowie eine Einrichtung zum mechanischen Übertragen der Bewegung der Küvettenbeschickungsvorrichtung auf den dritten Schieber (52) umfaßt.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazinausstoßvorrichtung eine Vorrichtung zum Ausstos­ sen des leeren Magazins mittels der Schwerkraft umfaßt.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magazinbehälter (11) eine Anschlagvorrichtung (23, 24) enthält, um die Aufwärtsbewegung des Magazinstapels zu hemmen, wobei die Anschlagvorrichtung (23, 24) durch den ersten Schie­ ber (33) der Magazinnachschiebvorrichtung vom Magazinstapel weg­ bewegt wird.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausstoßen der leeren Magazine gekoppelt mit der Bewegung der Anschlagvorrichtung (23, 24) in Betrieb gesetzt wird.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schieber (33) auch zum Vorwärtsbewegen der Kü­ vetten (2) im Magazin (1), das sich in der Küvettenbeschickungs­ stellung befindet, dient.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvettenträgervorrichtung eine Anschlageinrichtung (27 a, 28 a), welche den dritten Schieber (52) daran hindert, über die erste Stellung hinausgeschoben zu werden, sowie eine Rückholvorrichtung umfaßt, welche den dritten Schieber (52) während der Beschickung des Reaktionsabteils des chemischen Analysengeräts mit den Küvetten (2) in die zweite Stellung zu­ rückführt.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (84) zum Herunterdrücken einer einem Küvetten­ gestell (48) eines chemischen Analysengeräts zugeführten Küvet­ te (2), um die Küvetten in einer stabilen Weise hier hinein einzusetzen.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (81) zum Ausstoßen der Küvetten (2) aus dem Küvettengestell (48) des chemischen Analysengeräts.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch

• - einen Magazinbehälter (11) zur Aufnahme einer Mehrzahl übereinandergestapelter Magazine (1), wobei jedes Magazin (1) aus einem rechteckigen Gehäuse mit Deckel (1 e), einem Boden, Seitenwänden (1 a, 1 c, 1 f) sowie einer Ausstoßöffnung (1 b) in einer ersten Seitenwand (1 a) zum Nacheinanderaus­ stoßen der Küvetten (2) besteht, wobei die Höhe der der ersten Seitenwand gegenüberliegenden zweiten Seitenwand (1 c) kleiner als die der übrigen Seitenwände (1 a, 1 f) ist, um ein Fenster zu bilden;
• - eine Vorrichtung zum Nachschieben von im Magazinbehälter (11) befindlichen Magazinen (1) entlang einer ersten Rich­ tung in die Küvettenbeschickungsstellung;
• - eine Vorrichtung, um die Küvetten (2) einer Küvettenzeile, die in einem in der Küvettenbeschickungsstellung befindli­ chen Magazin (1) enthalten ist, entlang einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung nacheinander durch die Ausstoßöffnung (1 b) in das Reaktionsabteil zu beför­ dern;
• - eine Vorrichtung zum Vorwärtsbewegen der Schublatte (3) innerhalb des Magazins (1) entlang der ersten Richtung nach Abschluß der Beschickung einer Küvettenzeile, um da­ durch eine neue Küvettenzeile in die Küvettenbeschickungs­ stelle zu transportieren;
• - einen Küvettenträger, der entlang einer ersten Richtung verschiebbar ist zwischen einer ersten Stellung, in wel­ cher er durch das in der zweiten Magazinseitenwand (1 c) vorhandene Fenster mit der in der Küvettenbeschickungs­ stellung befindlichen Küvettenzeile in Eingriff steht und einer zweiten Stellung, an welcher der Küvettenträger vom Magazin abgehoben ist; und
• - eine Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen des Küvettenträ­ gers zwischen der ersten und zweiten Stellung dergestalt, daß beim Vorwärtsbewegen der Küvettenzeile im Magazin (1) mittels der Schublatte (3) der Küvettenträger sich in der ersten Stellung, nach dem Beschicken der Küvettenzeile aus der Küvettenbeschickungsstellung sich dieser hingegen in der zweiten Stellung befindet.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung des Küvettenträgers zwischen der ersten und zweiten Stellung gekoppelt ist mit der Bewegung der Vorrichtung zum Weitertransport der Küvetten in der in der Kü­ vettenbeschickungsstellung befindlichen Küvettenzeile.