DE4023144A1 - Vorrichtung zum bewegen eines gefaesstraegers innerhalb eines analysegeraets - Google Patents

Vorrichtung zum bewegen eines gefaesstraegers innerhalb eines analysegeraets

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum translatorischen Bewegen eines plattenförmigen Gefäßträgers mit in Bewegungsrichtung angeordne­ ten Gefäßen zur Aufnahme von Flüssigkeit zu einer Bearbeitungsstation innerhalb eines Analysegeräts.
In der DE-PS 16 73 107 ist ein Gerät zur Analyse von Flüssigkeiten offenbart worden, bei dem die Probengefäße mittels eines Kettentriebs innerhalb des Analysegeräts bewegt werden. Zu diesem Zweck sind an den einzelnen Kettengliedern Halter angebracht, in die die Probengefäße einsteckbar sind. Die Kette ist zwischen zwei Kettenrädern geführt, wobei auf der Achse eines Kettenrades eine Scheibe mit vier über ihren Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Ausnehmungen sitzt. Um ein Probengefäß von einer ersten Behandlungsstation zu einer zweiten zu bewegen, macht die Scheibe eine Drehung von 90 Winkelgraden und nimmt dabei ein von einer Ausnehmung erfaßtes Probengefäß mit.
Diese bekannte Vorrichtung ist sehr aufwendig aus vielen Bauteilen aufgebaut, beansprucht viel Platz und bedarf einer regelmäßigen Wartung, wenn sie strörungsfrei funktionieren soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gat­ tungsgemäßen Art so auszugestalten, daß sie einfach aufgebaut ist, zuverlässig funktioniert und ein präzises Positionieren der einzelnen Gefäße in einer Bearbeitungsstation gewährleistet.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Gefäßträger auf einem angetriebenen Endlosbewegungsmittel reibschlüssig aufliegt, ein schrittweise antreibbares Schaltrad mit den Gefäßen unmittelbar in Ein­ griff gelangt und daß im Bereich des Schaltrades eine Sensoreinrichtung angeordnet ist, die den Durchlauf jedes Gefäßes feststellt und die Schaltstellung des Schaltrads, in der ein Gefäß in seiner Bearbeitungs­ stellung steht, bestimmt.
Auf diese Weise ist ein Zuführen von Gefäßen zu einer Bearbeitungssta­ tion mit einfachen Mitteln und unabhängig von der Stellung des Bewe­ gungsmittels kontinuierlich möglich. Die genaue Ausrichtung der zuge­ führten Gefäße in ihrer Bearbeitungsstellung wird mittels des von einem Schrittschaltmotor angetriebenen Schaltrads im Zusammenwirken mit der Sensoreinrichtung sichergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltrad als Zahnrad ausgebildet, wobei die Form und Größe seiner Zahnlücken so gewählt ist, daß sie unmittelbar mit den in geeigneter Weise geformten Gefäßen in Eingriff gelangen. Damit ist ohne zusätzliche Getriebeglieder eine zuverlässige translatorische Bewegung und eine genaue Positionierung der Gefäßträger möglich.
Im einzelnen ist die Erfindung so getroffen, daß der Gefäßträger in seiner Mittellängsachse auf dem Endlosbewegungsmittel reibschlüssig auf­ liegt und daß unterhalb und parallel zu demselben ein Gehäuseboden in einem Abstand vorgesehen ist, der geringfügig größer bemessen ist als der Abstand von der Auflagefläche des Gefäßträgers bis zum bodensei­ tigen Ende eines Gefäßes. Infolge dieser Gestaltung ist nur ein einziges Endlosbewegungsmittel erforderlich, da die Gefäßböden sich am Gehäu­ seboden abstützen und somit der Gefäßträger in einer horizontalen Lage gehalten ist.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt in der
Fig. 1 die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung inner­ halb eines Analysegeräts in schematischer Darstellung,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung in einer Seitenansicht im Schnitt,
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht und
Fig. 4 den Gefäßträger gemäß Fig. 2 in einer Draufsicht.
Bei der Untersuchung von Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Blut­ serum, in einem Analysegerät kann der Fall eintreten, daß das zu untersuchende Blut zu dickflüssig ist und verdünnt werden muß, um korrekte und verwertbare Ergebnisse zu erzielen. Zu diesem Zweck sind Gefäße 11 vorgesehen, in denen das Blut mit einer geeigneten Verdün­ nungsflüssigkeit gemischt werden kann, um die erforderliche Konsistenz zu erhalten. Die Erfindung befaßt sich mit dem Zuführen derartiger Gefäße in ein Analysegerät und mit dem Ausrichten derselben in einer Bearbeitungsstation.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gefäße 11 paarweise nebeneinander in einem Gefäßträger 12 angeord­ net, wobei der Gefäßträger 12 mit den Gefäßen 11 aus einem einstücki­ gen Bauteil aus einem chemisch resistenten Kunststoff besteht.
Die Vorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem sich längserstreckenden im Querschnitt U-förmigen Gehäuse 13 mit einem Gehäuseboden 14, das mit einer Gerätewand 24 verbunden ist. In der Längsmitte des Gehäuses verläuft ein als Riemen 15 ausgebildetes Endlosbewegungsmittel mit kreisflächenförmigem Querschnitt, das über mehrere Riemenscheiben 16 gespannt und geführt ist.
Ausgerichtet zu einer Bearbeitungsstation B ist ein um eine Achse 17 drehbares und von einem Schrittschaltmotor 19 angetriebenes Schaltrad 19 derart angeordnet, daß es im Bereich einer Ausnehmung 22 den Gehäuseboden 14 mit seinen Schaltzähnen 23 durchragt. Das Schaltrad 19 liegt dabei in der vertikalen Ebene einer Reihe der hintereinander angeordneten Gefäße 11.
Die Schaltzähne 23 und die Zahnlücken 25 sind derart ausgebildet, daß sie mit den angepaßt gestalteten Gefäßen 11 unmittelbar getrieblich in Eingriff gelangen. Der Gefäßträger 12 blidet sozusagen eine Zahnstange für das Schaltrad 19. Der Abstand zwischen der Auflagefläche 26 des Gefäßträgers 12 auf dem Riemen 15 und den bodenseitigen Enden der Gefäße 11 ist geringfügig kleiner bemessen als der Abstand von der Oberkante des Riemens 15 bis zum Gehäuseboden 14.
Auf diese Weise hält sich der Gefäßträger 12 in einer horizontalen Lage. Der Durchlauf eines Gefäßes 11 und die genaue Schaltstellung des Schaltrads 19 wird mittels einer im Bereich des Schaltrads 19 angeord­ neten Sensoreinrichtung 27 festgestellt bzw. bestimmt.
Zur Stabilisierung der Lage des Gefäßträgers 12 bei einem in der Bear­ beitungsstation B stehenden Gefäß 11 sind an den Seitenwänden des Gehäuses 13 Federelemente 28 vorgesehen, die den Gefäßträger 12 unter Zwischenlage des Riemens 15 auf einen Block 29 drücken.
Um einen störungsfreien Durchlauf der Gefäßträger 12 zu gewährleisten, ist die Anordnung des Gehäusebodens 14 und des Schaltrads 19 so getroffen, daß bei in Schaltsteliung stehendem Schaltrad 19 die nicht mit den Gefäßen 11 im Eingriff stehenden Schaltzähne 23 sich in bzw. unterhalb der Ebene des Gehäusebodens 14 befinden.
Die Arbeitsweise des Analysegeräts bei einem Misch- oder Verdünnungs­ vorgang ist folgende:
Das als Riemen 15 ausgebildete Endlosbewegungsmittel wird von einem Motor (nicht dargestellt) angetrieben. Ein in das Gerät eingesetzter Gefäßträger 12 liegt auf dem Riemen 15 auf und wird reibschlüssig mit­ genommen, bis die Sensoreinrichtung 27 den Durchlauf des ersten Gefä­ ßes 11 feststellt. Daraufhin wird der Schrittschaltmotor 18 eingeschaltet und das Schaltrad 19 gedreht. Der Antrieb des Riemens 15 kann jetzt abgeschaltet sein, weil der folgende Schaltzahn das erste Gefäß 11 erfaßt und um einen Schritt, der dem Längsabstand zwischen zwei Gefäßen entspricht, vorwärts bewegt. Das erste Gefäßpaar steht nun unter einer Abdeckung 30, die die Gefäße vor Verschmutzung durch eventuell im Analysegerät umherspritzende Flüssigkeit schützt.
Bei gegebenenfalls weiterlaufendem Antrieb des Riemens 15 können wei­ tere Gefäßträger 12 auf dem Riemen 15 aufgesetzt und vom Riemen so weit mitgenommen werden, bis sie an dem vor ihnen stehenden Gefäßträ­ ger 12 anlaufen. Infolge des Reibschlusses bleiben die Gefäßträger in ihrer Bereitschaftsstellung stehen.
Ist vor einer Blutuntersuchung das Verdünnen dieser Blutprobe erfor­ derlich, so wird dies signalisiert und der Gefäßträger 12 vom Schaltrad 19 in einem Schaltschritt vorwärts bewegt, bis das erste Gefäßpaar in der Bearbeitungsstellung B steht. Die Entnahmevorrichtung 20 greift eine Pipette 31 aus einem Pipettenhalter 32 und holt aus einem Proben­ behälter (nicht dargestellt) eine bestimmte Menge Blut, die es in ein Gefäß 11 übergibt. Die benutzte Pipette 31 wird weggeworfen und eine zweite wird von der Entnahmevorrichtung 20 dem Pipettenhalter 32 ent­ nommen. Nun lenkt die Entnahmevorrichtung 20 diese Pipette 31 in ei­ nen Flüssigkeitsbehälter 33, dessen Deckel 34 zuvor selbsttätig geöffnet wurde und saugt mit einem Saugrüssel 21 eine bestimmte Menge Flüssig­ keit an, die es dann an das mit Blut gefüllte Gefäß 11 wieder abgibt und durchmischt. Nach erfolgter Mischung von Blut und Verdünnungs­ flüssigkeit saugt die Entnahmevorrichtung 20 die verdünnte Blut­ mischung wieder auf und übergibt sie zur Blutanalyse an das Analyse­ gerät.
Nach diesem Vorgang wird der Schrittschaltmotor 18 erneut eingeschal­ tet und der Gefäßträger 12 um einen Schaltschritt zurückbewegt, so daß das noch unbenutzte Gefäß 11 wieder unter der schützenden Abdeckung 30 zu liegen kommt. Sind beide Gefäße 11 eines Gefäßpaares benutzt, bleibt der Gefäßträger 12 in seiner Stellung stehen und bei Bedarf wird der Gefäßträger bis zu seinem nächsten sauberen Gefäßpaar weitertransportiert.
Sind sämtliche Gefäße 11 eines Gefäßträgers 12 verbraucht, wird dieser Gefäßträger 12 vom Riemen 15 weiterbewegt, bis er über die äußerste Riemenscheibe 16 in einen bereitstehenden Abfallbehälter fällt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum translatorischen Bewegen und Ausrichten eines plattenförmigen Gefäßträgers (12) mit in Bewegungsrichtung angeordneten Gefäßen (11) zur Aufnahme von Flüssigkeit zu bzw. in einer Bearbeitungsstation (B) innerhalb eines Analysegeräts, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Gefäßträger (12) auf einem angetriebenen Endlosbewe­ gungsmittel (15) reibschlüssig aufliegt,
  • - ein schrittweise antreibbares Schaltrad (19) mit den Gefäßen (11) in Eingriff gelangt und daß
  • - im Bereich des Schaltrads (19) eine Sensoreinrichtung (27) angeordnet ist, die den Durchlauf eines Gefäßes feststellt und die Schaltstellung des Schaltrades, in der ein Gefäß (11) in seiner Bearbeitungsstellung steht, bestimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (19) als Zahnrad ausgebildet ist und daß die Form und Größe einer Zahnlücke (25) und eines mit derselben in Eingriff gelangenden Gefäßteils einander angepaßt sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gefäßträger (12) in seiner Mittellängsachse auf dem Endlosbewegungsmittel (15) aufliegt und daß unterhalb und paral­ lel zum Endlosbewegungsmittel ein Gehäuseboden (14) in einem Abstand vorgesehen ist, der geringfügig größer bemessen ist als der Abstand von der Auflagefläche (26) des Gefäßträgers (12) bis zum bodenseitigen Ende jedes Gefäßes (11).
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Feststellung des Durchlaufs eines Gefäßträgers (12) die Sensoreinrichtung (27) die Vorderkante eines Gefäßes fest­ stellt und daß zum Ausrichten des Schaltrades (19) in seiner Schaltstellung, in der ein Gefäß in Bearbeitungsstellung (B) steht, die Sensoreinrichtung (27) die Vorderkante eines Schalt­ zahnes (23) feststellt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß in jeder Schaltstellung des Schaltrades (19) die noch nicht mit dem Gefäßträger (12) in Eingriff stehenden Schaltzähne (23) in oder unterhalb der Ebene des Gehäusebodens (214) stehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (27) als opto-elektronischer Sensor ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosbewegungsmitel als ein Riemen (15) mit kreisflächenförmigem Querschnitt ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gefäßträger (12) und die Gefäße (11) ein ein­ stückiges Bauteil bilden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßträger (12) und die Gefäße (11) als ein tiefgezogenes Kunst­ stoffbauteil ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gefäße (11) paarweise hintereinan­ der in Bewegungsrichtung des Gefäßträgers (12) angeordnet sind und daß der Gefäßträger (12) nach erfolgtem Füllvorgang des ersten Gefäßes (11) eines Gefäßpaares aus der Bearbeitungsstel­ lung (B) um einen Schaltschritt zurück unter eine Abdeckung (30) bewegbar und nach erfolgtem Füllvorgang beider Gefäße eines Gefäßpaares aus der Bearbeitungsstellung (B) um einen Schaltschritt vorwärts bewegbar ist, derart, daß das folgende leere Gefäßpaar in der Bearbeitungsstellung steht.
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