DE602004010649T2 - Vorrichtung zur analyse von körperflüssigkeit - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Analysieren von Flüssigkeit, die einem Körper entnommen ist, und insbesondere zum Analysieren von Körperflüssigkeiten von Säugetieren. Die Vorrichtung stellt eine automatisierte Analyse von Milch bereit. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Durchführung einer Analyse von Körperflüssigkeiten.
  • HINTERGRUND
  • In den letzten Jahren wurden in der Molkereiindustrie zur Optimierung der Produktion und zur Qualitätssicherung aller Schritte der Produktionslinie in Molkereien Analyseinstrumente verwendet. Die Analyseinstrumente werden üblicherweise in speziellen Analyseräumen installiert, in denen die Umgebung gegenüber der Ausrüstung oder den Biosensoren, die in diesem Verfahren erforderlich sind, normalerweise nicht so aggressiv ist.
  • EP0634659A zeigt ein Beispiel für ein Laboranalysegerät, das Teststreifenelemente verwendet.
  • Die Durchführung der Analyse zu einem späten Zeitpunkt während des Fertigungsverfahrens kann zu zahlreichen Problemen führen, da eine gegebenenfalls inakzeptable Milchprobe bereits in eine große Charge eingemischt wurde und somit möglicherweise die gesamte Charge verworfen werden muss. Außerdem werden beim Transport von schlechter Milch Lagerplatz und Transportplatz verschwendet, sodass die Logistik nicht so effektiv wie möglich ist.
  • Stellt es sich heraus, dass eine Milchprobe schlecht ist, können frühzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Außerdem lässt sich der genaue Ursprung der schlechten Milchprobe einfacher und schneller bestimmen.
  • Weiterhin ist es möglich, das Tier, von dem die schlechte Milchprobe stammt, ausfindig zu machen und so Krankheiten, die die schlechte Milchprobe verursacht haben, bereits in einem frühen Stadium zu behandeln. Auf diese Weise kann es beispielsweise möglich sein, die Entwicklung von Mastitis oder anderen Krankheiten, die zu einer Herabsetzung der Milchproduktion führen können, zu verhindern.
  • Aus diesem Grund können durch Installieren einer Analysevorrichtung so nahe wie möglich an der Quelle der zu analysierenden Milch zahlreiche Vorteile erzielt werden.
  • Eine Installation an Orten, an denen die Umgebung aggressiv ist, könnte auf die Analyseergebnisse eine ausschlaggebende Wirkung haben. Durch Installieren einer Analysevorrichtung so nahe wie möglich an der Quelle der zu analysierenden Flüssigkeit können jedoch zahlreiche Vorteile erzielt werden.
  • Bei letzteren Vorrichtungen besteht ein Problem darin, die gesamte Vorrichtung und genauer gesagt die empfindlichen Teile im Inneren von Umgebungseinflüssen separiert zu halten. Dies darf nicht auf Kosten der Verarbeitungsgeschwindigkeit erfolgen oder zu hohen Investitionskosten für das System führen, in dem die Analysevorrichtung installiert werden soll.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Aus diesem Grund geht die vorliegende Erfindung, wie sie im unabhängigen Anspruch 1 definiert ist, die vorstehenden Probleme an und stellt somit eine Lösung bereit, mit der im Inneren einer Analysevorrichtung ein oder mehrere im Vergleich zu der Umgebung, in der sich die Analysevorrrichtung befindet, unterschiedliche Innenmilieus erreicht werden können. Ferner könnte es möglich sein, zwei oder mehr unterschiedliche Innenmilieus zu erreichen. Die Innenmilieus könnten sich auch voneinander unterscheiden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung umfassen einen Speicher zum Speichern von Sticks oder anderen Formen von Biosensoren, einen Inkubator und Übertragungsmittel zum Bewegen von Sticks vom Speicher zum Inkubator. Der Inkubator umfasst einen Inkubatorförderer, beispielsweise eine Inkubatorscheibe, auf den die Sticks geladen werden. Während eines Förderzyklus des Inkubatorförderers, beispielsweise während einer Drehung der Inkubatorscheibe, führt die Vorrichtung die Schritte des Ladens der Sticks auf die Inkubatorscheibe, des thermischen Konditionierens der Sticks, des Dosierens der Körperflüssigkeit, des Inkubierens der mit der Körperflüssigkeit beladenen Sticks und der Analyse des Ergebnisses durch. Abschließend werden die Sticks automatisch von der Inkubatorscheibe aus in einen Abfallbehälter entfernt.
  • Wie vorstehend dargelegt, betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Analyse des chemischen Inhalts einer Probe einer Körperflüssigkeit.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform, die in den nachstehenden Abschnitten offenbart ist, umfasst im Allgemeinen die folgenden Schritte:
    • • Ein bestimmtes Volumen einer Probe der Körperflüssigkeit wird auf einen Trockenstick dosiert.
    • • Der Trockenstick mit der dosierten Flüssigkeit wird über einen bestimmten Zeitraum inkubiert und
    • • das Ergebnis (Intensität der Farbe auf dem Stick) wird vorzugsweise anhand eines optischen Lesegeräts ermittelt.
  • In dieser Anmeldung werden bestimmte Begriffe verwendet, die nachstehend kurz erklärt sind.
  • Die Hauptteile der Vorrichtung sind vorzugsweise:
    • • Ein Speicher: Vorzugsweise ein zylindrischer Speicher für Trockesticks, der zwei oder mehr unterschiedliche Formate der Trockenstick enthält, die bei geregelter Temperatur und Feuchtigkeit aufbewahrt werden. Mittel zum Laden von Sticks in Einsätzen in den Speicher und zum Vorlegen von Sticks an einem Stickförderer. Der Speicher kann aber auch als linearer Speicher oder Matrixspeicher ausgebildet sein.
    • • Ein Stickförderer, der Sticks unterschiedlicher Formate vom Speicher zu einem Inkubator übertragen kann.
    • • Eine Inkubator. Vorzugsweise ein runder Inkubator, der Sticks von dem Speicher erhält und Sticks zur Dosierung und zum Lesegerät überträgt. Der Inkubator kann aber auch für eine lineare Speicherung oder Matrixspeicherung während der Inkubation der Sticks vorgesehen sein.
    • • Ein Dosierungssystem, das die Probe aufnimmt, die Probe vorzugsweise temperiert und die Probe auf den Trockenstick dosiert. außerdem gibt das Dosierungssystem vorzugsweise zusätzliche Flüssigkeiten auf den Stick.
    • • Vorzugsweise zwei Isolierungsverkleidungen, die Speicher und Inkubator gegen die Umgebung und gegeneinander isolieren und den Austausch von Feuchtigkeit und schädlichen Gasen mit der Umgebung und miteinander minimieren. Eine dritte Isolierungsverkleidung für die Elektronik, die die Elektronik von Speicher und Inkubator trennt, um den Wärmefluss von der Elektronik zu minimieren und die Elektronik von der Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und schädlichen Gasen zu isolieren.
    • • Ein Thermostationssystem, das eine gleich bleibende Temperatur in Speicher und Inkubator gewährleistet.
    • • Ein Feuchtigkeitssteuerungssystem, das einen geringen Feuchtigkeitsgehalt im Speicher gewährleistet.
    • • Ein Gehäuse zum Schutz vor Feuchtigkeit, Wasser und Staub.
  • In den folgenden Listen sind bevorzugte Merkmale und Auswirkungen dargelegt, die mithilfe von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erreichbar sein sollen:
  • Speicherkarussell und Nachladeklappe
    • • Ein System, das eine genaue Positionierung eines Einsatzes im Verhältnis zu einer Speicherscheibe ermöglicht, wodurch das Arretieren und Freigeben des Einsatzes und eines Einsatzhalters und eine Drehung/Parallelverschiebung derselben zum Vorrlegen des Einsatzes zum Entfernen/Einsetzen zugelassen wird, wobei das Betätigungssystem während des Speicherungsvorgangs nicht mit Speicher/Halter/Einsatz direkt in Kontakt ist.
    • • Ein kreisförmiger oder linearer Speicher, der unterschiedliche Größen von Trockensticks speichern und mittels einer linearen oder kreisförmigen Bewegung die Trockensticks an einem Übertragungsmechanismus vorlegen kann.
    • • Eine geometrische Anordnung im Speicherkarussell, die den Einsatz in einer genauen Position fixiert.
    • • Eine integrierte Anordnung von Positionserfassungsarmen in der oberen Scheibe des Speichers, um die Toleranzen zwischen Einsatz und Erfassungsarm zu minimieren, was eine genaue Positionierung eines Einsatzes vor dem Übertragungsmechanismus ermöglicht.
    • • Eine Nachladeklappe für den Zugang zum Speicherraum von der Seite des Speicherkarussels mit einem Mechanismus, der das Arretieren und Freigeben eines Einsatzes für Trockensticks und eines Einsatzhalters, die gemäß der geometrischen Anordnung des Speichers befestigt sind, zulässt. Der Halter und der Einsatz sind während des normalen Betriebs des Speichers vorzugsweise nicht in direktem Kontakt mit der Nachladeklappe.
    • • Ein Einsatzhalter, der einen vom Benutzer geladenen oder automatisch geladenen Trockensticks umfassenden Einsatz aufnehmen und den Einsatz durch Zusammenwirken mit einem Mechanismus, z. B. der Nachladeklappe, und der geometrischen Anordnung des Speichers genau positionieren und arretieren kann.
    • • Ein Mechanismus im Einsatzhalter, der die Sticks zum oberen oder unteren Ende des Einsatzes schiebt, wobei die Sticks an einem Stickförderer vorgelegt werden.
    • • Eine Arretierung im Einsatzhalter, mit der der Einsatz in einer ersten Position positioniert wird, von der aus der Halter mit Einsatz in eine Position in der Nähe der arretierten Position geladen werden kann.
    • • Ein Mechanismus im Einsatzhalter, vorzugsweise ein federgespannter Kolben, der eine weitere Positionierung des Einsatzes im Halter ermöglicht, wodurch eine geometrische Anordnung auf dem Einsatz mit der geometrischen Anordnung des Speichers in Eingriff kommen kann, wobei derselbe Mechanismus die Position des Einsatzes im Verhältnis zur geometrischen Anordnung des Speichers sichert.
    • • Ein Vorsprung am Einsatzhalter, der in einer bestimmten Öffnungsposition der Nachladeklappe ein Arretieren des Halters an der Nachladeklappe ermöglicht, wodurch ein sicheres Entfernen und Einsetzen der Einsätze ermöglicht wird.
    • • Ein Mechanismus im Einsatzhalter, vorzugsweise eine Feder, die in den Speicher eingreift und den Halter am Speicher arretiert.
    • • Ein Mechanismus, der den Einsatzhalter zu einer Position bewegt, in der ein Einsatz geladen werden kann, wenn der Halter und der Einsatz von der Speicherscheibe freigegeben werden, z. B. eine federbetätigte Drehbewegung um die vordere untere Kante des Einsatzhalters.
    • • Ein Mechanismus in der Nachladeklappe und im Rahmen der Nachladeklappe, der durch das Öffnen dieser Klappe oder durch ein anderes Betätigungselement betätigt wird. Beim Öffnen der Nachladsklappe greift der Mechanismus in die Feder des Einsatzhalters ein, die der Halter freigibt. Diese Betätigung setzt den Halter, umfassend den Einsatz, frei, der sich zu einer Position bewegt, in der der Einsatz entfernt werden kann.
    • • Die Verwendung eines Molekülsiebs in einem Analysegerät für Körperflüssigkeiten, um die Luft zu trocknen und Ammoniak (NH3) und Schwefelwasserstoff (H2S) aus der Luft im Speicher zu entfernen, in dem die Trockensticks gespeichert sind.
    • • Das Material des Molekülsiebs befindet sich in einem Behälter, der den Einsätzen für Trockensticks ähnelt, wodurch das Einsetzen des Molekülsiebs in den Speicher und das Entfernen auf ähnliche Weise wie bei den Einsätzen für Trockensticks möglich ist.
    • • Die Verwendung eines Molekülsiebs in einem Instrument, das sich in einer Umgebung befindet, in dem die Luft H2S und/oder NH3 enthält, zum Schutz der Elektronik vor Korrosion.
  • Inkubatorscheibe
    • • Eine Scheibe mit „Zähnen" um den Umfang herum, die einer Sperre des Stickförderers das Einsetzen von Trockensticks unterschiedlicher Länge an einer gegebenenfalls radialen Position auf der Scheibe erlaubt. Darüber hinaus wird das Entfernen der Trockensticks von der Scheibe durch den Stickförderer erlaubt.
    • • Ein Element, Nut genannt, das an der Scheibe befestigt ist und eine Führung für die Bewegung des Sticks zur genauen Positionierung des Sticks in der senkrechten und tangentialen Richtung bildet. Ein Arretierelement, vorzugsweise eine Feder, beispielsweise als Teil der geometrischen Anordnung der Nut, das den Stick in radialer Richtung fixiert, wenn er nicht vom Stickförderer geschoben wird, und einen direkten Kontakt zwischen dem Stick und der Oberfläche der Scheibe oder einer Oberfläche der Nut in vorzugsweise einem genau festgelegten Abstand zur unteren Oberfläche der Scheibe gewährleistet.
    • • Das Entfernen des Sticks aus der Nut durch Schieben des Sticks, wobei der Stick in freiem Fall einen Abfallbehälter für Sticks erreicht.
    • • Erfassungsarme als Teil der Nut, die zusammen mit Fotosensoren zur Positionierung der Inkubatorscheibe vor dem Übertragungsmechanismus verwendet werden.
    • • Das Entfernen gebrauchter Sticks aus dem Inkubator, vorzugsweise durch Schieben des gebrauchten Sticks durch einen neuen Stick, der an derselben Stelle im Inkubator eingesetzt wird.
  • Antrieb für Speicher und Inkubator
    • • Schrittmotor und Positionierungssensoren, die vorzugsweise auf einem Montagegestell angeordnet sind, was die Durchführung einer Kalibrierung des Antriebssystems vor dessen Montage an der Analysevorrichtung ermöglicht. Der überwiegende Teil der Toleranzen bei der tangentialen Positionierung der Karussells wird durch die Positionierungssensoren und deren Anordnung im Verhältnis zu den Scheiben bestimmt. Durch Messen eines einzelnen Kalibrierungswerts der Sensoren, der zur HW/SW-Positionierung der Schrittmotoren verwendet werden kann, kann dieser Teil der Toleranzkette bewältigt werden.
  • Abfallbehälter für Sticks und Rinne zum Abfallbehälter
    • • Eine Gleitklappe/Luke, die vor oder in der Rinne angeordnet ist, die zum Behälter oder in den Behälter führt. Die Luke wirkt in geöffneter Stellung mit einem Sensor und in geschlossener Stellung mit einem anderen Sensor zusammen, wodurch sich ein Trockenstick, der die Lukenbewegung blockiert, erfassen lässt. Die Luke wird vorzugsweise von einem Mechanismus (Motor mit Kurbelwelle und Feder) angetrieben, mit dem die Luke in einer Stellung zwischen geöffnet und geschlossen angehalten werden kann, wenn sie durch einen Trockenstick blockiert ist.
    • • Die Klappe/Luke minimiert den Luftstrom zwischen Abfallbehälter und Inkubator.
    • • Eine Steuerungsstrategie für die Erfassung von gebrauchten Sticks.
  • Stickförderer
    • • Ein Mechanismus, der einen Trockenstick mit einer linearen Bewegung mithilfe einer Sperre, die den Stick schiebt, vom Speicher zum Inkubator übertragen kann. Eine geometrische Anordnung der Sperre in Kombination mit einer federgespannten Führung der Sperre und einer Führungsrampe auf dem Einsatz zur Sicherstellung eines genauen Fassens des Trockensticks und einer Anpassung an Toleranzen bei der Positionierung von Einsatz, Sticks, Speicherkarussel und Führungsbahn des Stickförderers.
    • • Eine Führung der Sperre, die sie beim Zurückziehen nach der Abgabe eines Trockensticks an den Inkubator anhebt, sodass diese bei der Bewegung zurück zur Ausgangsposition über die Einsätze im Speicher geführt wird.
    • • Die lineare Bewegung der Sperre wird vorzugsweise von einer Zahnstange oder einer Spindel angetrieben.
    • • Eine Klappe, die von dem vorbeipassierenden Sperresystem geöffnet wird, minimiert die Luft- und Wärmeübertragung zwischen Speicher und Inkubator.
  • Steuerungsstrategie für Speicher, Inkubator und Stickförderer
    • • Eine Strategie zur Steuerung des Stickförderers, des Speicherkarussels und des Inkubators, die eine genaue Positionierung während des normalen Betriebs und einen sicheren Neustart nach einem Stromausfall ermöglicht.
    • • Ein Schutz der mechanischen Systeme durch eine Überwachung der Signale von den Sensoren, wodurch ein Anhalten der Schrittmotoren möglich wird, wenn beispielsweise ein Trockenstick in einer Führung festsitzt.
    • • Eine Positionierung der Schrittmotoren bei Normalbetrieb durch Zählen der Schritte ab der Ausgangsposition, die von einem Fotosensor erfasst wird, wobei die Anzahl der Schritte vorzugsweise auf der Grundlage eines individuellen Kalibrierungswerts des Fotosensors ermittelt wird, wodurch zusätzliche Positionsrückmeldungenüberflüssig sind.
  • Speicher und Inkubator:
    • • Wenigstens zwei Fotosensoren und ein Erfassungsarm für jede Position in dem Speicher. Bei Normalbetrieb wird ein Erfassungsarm in einer Position vor der gewünschten Stoppposition des Speichers/Inkubators vom Fotosensor erfasst, und die genaue Stoppposition wird durch Zählen der Schritte des Schrittmotors, der das Speicher-/Inkubatorkarussell antreibt, vom Erfassungsarm zur Stoppposition erhalten. Beim Neustart nach einem Stromausfall werden die zwei oder mehr Fotosensoren zusammen mit mindestens zwei Erfassungsarmen dazu benutzt zu erfassen, ob sich der Speicher in einer Position befindet, in der ein Stick übertragen werden kann. Die Fotosensoren sind derart angeordnet, dass sie in einer für die Stickförderung geeigneten Position des Speichers von zwei Erfassungsarmen aktiviert werden. 360° wird von einem Schlitz in der Scheibe, einem Arm an der Scheibe oder einem Hallsensor erfasst.
  • Stickförderer:
    • • Zwei Fotosensoren und drei Erfassungsarme, die die Position des Stickförderers (Ausgangsposition, in oder über dem Einsatz, in der Führung, im Inkubator) angeben. Bei Normalbetrieb wird ein Erfassungsarm von Fotosensoren in der Ausgangsposition erfasst und die genaue Stoppposition wird durch Zählen der Schritte des Schrittmotors, der das Gleitstück des Stickförderers antreibt, von der Ausgangsposition des Erfassungsarms bis zur Stoppposition bestimmt.
  • Balken
    • • Ein Aufhängungselement, das die mechanischen Systeme genau zueinander positioniert. Ermöglicht ein Zurückziehen vom Gehäuse und ein Fixieren in einer Position, in der die mechanischen Systeme vom Gehäuse frei sind, was eine visuelle Kontrolle und Reparatur während des Betriebs des Systems ermöglicht.
    • • Zur Minimierung der Wärmeübertragung zwischen Inkubator und Speicher aus Edelstahl oder aus zwei Aluminiumblechen, die durch Stahlschienen miteinander verbunden sind.
    • • Ermöglicht einen mühelosen Zusammenbau und eine einfache Wartung der mechanischen Module.
  • Nasssystem
    • • Eine Präzisionsdosierung einer Probe durch eine Dosierungskanüle unter Verwendung einer anderen Flüssigkeit, die von einer Präzisionspumpe dosiert wird, um die Probe durch die Kanüle zu bewegen.
    • • Die Minimierung der Übertragung aus einer vorherigen Probe in die nächste Probe, die die nächste Probe zum Entfernen der vorherigen Probe aus der Röhre verwendet. Eine Verbesserung dieser Reinigung durch Einführen von Luftblasen in den Strom der nächsten Probe, wobei die Luftblasen ein Zurückfließen der Probe nahe der Röhrenwand verhindern. Die Luftblasen können zusätzlich zur Steuerung der Pumpen, die die Proben in den Röhren bewegen, verwendet werden: Die Blasen können an einer bekannten Position (z. B. vorzugsweise am vorderen oder hinteren Ende der Probe) in die Probe injiziert werden. Die Blasen können von einem optischen Blasendetektor/-sensor erfasst werden. Wenn der Detektor die Blasen sieht, wird die programmierte Steuereinheit wissen, dass sich beispielsweise der Probenanfang am Blasensensor befindet. Auf der Grundlage dieser Signale können die Pumpen angehalten werden, wenn die Probe in der gewünschten Position im Durchflusssystem ist. Die Luftblasen können außerdem zur Verfolgung der Trennung einer ersten und einer zweiten Probe verwendet werden.
    • • Ein Dosierungskopf mit vorzugsweise zwei Dosierungskanülen, der die gleichzeitige Dosierung einer Probe und einer anderen Flüssigkeit am Trockenstick ermöglicht.
    • • Eine Reinigung der Außenseite der Dosierungskanüle für die Probe durch Spülen mit Flüssigkeit von der anderen Kanüle, wobei sich der Dosierungskopf in einer Kammer mit einer geometrischen Anordnung befindet, die die Flüssigkeit von der anderen Kanüle dazu zwingt, die Dosierungskanüle zu umspülen. Ein langsames gesteuertes Zurückziehen der Kanüle aus der Reinigungskammer, wobei die Kammer weiterhin mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist, zur Sicherstellung, dass keine Tropfen der Reinigungsflüssigkeit auf der Kanüle verbleiben.
    • • Eine Dosierungsfolge für die Dosierungskanülen, die zu einer genauen und wiederhoffähigen Dosierung auf einem Trockenstick führt. Die Sequenz umfasst eine Dosierung auf einer bestimmten Höhe oberhalb des Sticks, gefolgt von einem Absenken des Dosierungskopfes, wobei die Dosierungskanülen den Stick berühren, gefolgt von einem Anheben des Dosierungskopfes, was dazu führt, dass Probenreste an der Spitze der Dosierungskanüle und am Außenzylinder von der Kanüle abgezogen werden.
    • • Die Verwendung eines Blasendetektors, der zwischen Flüssigkeit und Milch unterscheiden kann. Der Blasendetektor kann verwendet werden zum:
    • • Erfassen der eingeführten Luftblasen zur Steuerung der Bewegung der Probe in den Röhren.
    • • Erfassen der eingeführten Luftblasen und ungewollten Luftblasen in der Probe, um zu vermeiden, dass diese in dem Probenvolumen, das auf den Stick aufgebracht wird, enthalten sind.
  • Bevorzugte Steuerungsstrategie zur Minimierung eines Übertrags
    • • Ein Verfahren zum Minimieren eines Übertrags in einem Dosierungssystem, umfassend mindestens eine Dosierungspumpe, eine Hauptlinie, die ein Ventil und eine Ableitung umfasst, ein Rohr (einen Schlauch), das zu einer Dosierungseinheit führt, wobei die Dosierungseinheit mindestens eine Kanüle, einen Ableitungstrichter und eine Dosierungsposition umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
    • • Pumpen eines Teils einer Probe der Körperflüssigkeit zur Hauptlinienableitung, um die Hauptlinie von der vorigen Probe zu reinigen,
    • • Umschalten des Ventils, so dass ein zweiter Teil der Probe zum Rohr (Dosierungsleitung), das zur Dosierungseinheit führt, geleitet wird,
    • • Spülen der Dosierungsleitung mit einem ersten Teil des zweiten Teils der Probe, während die Dosierungskanüle über einen Ableitungstrichter gebracht ist,
    • • Bewegen der Dosierungskanüle zu einer schmalen Vertiefung, wo eine zweite Flüssigkeit durch eine zweite Kanüle hinzugefügt wird, wobei die zweite Flüssigkeit die Kanülen vollständig umspült und die Kanülen somit von außen reinigt,
    • • Langsames Entfernen der Kanülen aus der schmalen Vertiefung, um die zweite Flüssigkeit von der Außenseite der Kanülen abzuziehen, sodass sich keine Flüssigkeitströpfchen mehr an den Kanülen befinden,
    • • Füllen eines Teils der Dosierungsleitung mit der zweiten Flüssigkeit, sodass ein letzter Teil der Probe aus der Kanüle auf einen Teststick gedrückt wird.
  • Gehäuse
    • • Ein Gehäuse, das aus drei Hauptelementen gebildet ist:
    • • Ein Hauptgehäuseteil, das als Aufhängung für die Isolierungsverkleidung dient, welche Speicher und Inkubator und Elektronik umgibt.
    • • Ein vorderes Gehäuse, das vorzugsweise zusammen mit dem Hauptgehäuse als Schutz vor der Umgebung dient.
    • • Ein hinteres oder unteres Gehäuse, das Teil des Hauptgehäuses ist und als Schutz der äußeren Kühlrippen und Ventilatoren vor der Umgebung dient, das das Einströmen von Frischluft zu den äußeren Kühlrippen zulässt, welche die Kühlluft vom Inneren des Instruments getrennt halten. Die Kühlrippen können an der Rückseite oder der Unterseite des Gehäuses angeordnet sein.
    • • Eine Konstruktion mit doppelter Verkleidung, die als Schutz vor Feuchtigkeit, NH3 und H2S dient und aus einem äußeren Schutz (Gehäusevorderseite und -unterseite) und einem inneren Schutz (Isolierungsverkleidung) besteht.
    • • Eine Baugruppe aus Luftführungsblech, Kühlrippen und Ventilator, die eine gleich bleibenden Temperatur in der Inkubatorkammer gewährleistet.
  • Thermostationsverbund
    • • Eine Verbundkonstruktion 150, die aus einer äußeren Kühllamelle 151, wenigstens einem Peltier-Element 1521, einer Wärmeübertragungsbrücke 155, einem Isolierelement 153, Dichtungen 152, 154 und einer inneren Kühlrippe 156 zusammengesetzt ist. Die Verbundkonstruktion wird als fertige Einheit hergestellt, die zum Zusammenbau durch eine Öffnung im inneren Hauptgehäuse und der Isolierungsverkleidung bereit ist. Ermöglicht eine einfache Montage und Demontage der Kühlverbundkonstruktion am Gehäuse ohne das Risiko von Beschädigungen der empfindlichen Peltier-Elemente.
  • Die vorstehend beschriebene Erfindung betrifft vorzugsweise ein technisches System und damit verbundene Verfahren zur Analyse von Körperflüssigkeiten.
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die unerwünschte Substanzen in einer Flüssigkeit, wie Milch, so nahe wie möglich am Ursprung der Flüssigkeit erfasst. Auf diese Weise können Nachteile, wie Todesfälle unter den Milchtieren, belegter Lagerraum, belegter Transportraum, unbrauchbare Flüssigkeitschargen, Schwierigkeiten beim Finden der Quelle der unbrauchbaren Flüssigkeit usw. vermieden werden.
  • Ein Vorteil, der mit der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist automatisches Analysieren der Ergebnisse, die mit den Teststicks erzielt werden, um Zeit zu sparen.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Erleichtern der Wartung und Gewährleisten einer genaueren Analyse der Teststicks.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Erreichen eines sichereren Analyseergebnisses und Erhalten von Statistiken.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Erleichtern der Fernsteuerung und der Fehlererkennung.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Erleichtern der Aufbewahrung von Einsätzen, wodurch die Benutzerfreundlichkeit erhöht wird.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist automatisches Transportieren von Teststicks zwischen Speicher und einem Inkubator auf eine Weise, die Umgebungseinflüsse auf die Teststicks reduziert.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Erleichtern des Be- und Entladens, wodurch die Benutzerfreundlichkeit erhöht wird.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Reduzieren eines Übertrags von früheren Proben, wodurch ein genaueres Testergebnis erzielt wird.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist genaueres Dosieren einer Flüssigkeitsmenge auf einen Teststick und gleichzeitiges Reduzieren eines Übertrags auf die nächste Probe.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Erleichtern des Entfernens gebrauchter Teststicks auf sichere Weise, wodurch die Umgebungseinflüsse auf den Analysevorgang reduziert werden.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Bereitstellen einer Lösung zum Erreichen wenigstens eines verglichen mit der äußeren Umgebung abweichenden inneren Milieus.
  • Ein weiterer Vorteil, der mit bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist Bereitstellen einer Lösung zum Erreichen unterschiedlicher Milieus in einer Analysevorrichtung.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung werden die vorstehenden Aufgabe und Vorteile durch Bereitstellen einer Vorrichtung, wie in Anspruch 1 definiert, erreicht.
  • Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung sind in Ansprüchen 22, 45, 64, 66 und 70 definiert, weitere Ausführungsformen in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Ferner kann der Inkubator der Vorrichtung außerdem ein erstes Flüssigkeitsdosierungsmittel zum Dosieren der Körperflüssigkeit, die zu analysieren ist, auf einem Stick umfassen. Durch Vorhandensein des Dosierungsmittels in dem Inkubator kann ein noch geschlosseneres System erreicht werden, das somit gegenüber Umgebungseinflüssen weniger empfindlich ist.
  • Die Vorrichtung kann weiterhin ein zweites Dosierungsmittel zum Dosieren von anderen Flüssigkeiten zu den Sticks und/oder Biosensoren umfassen. Das zweite Dosierungsmittel kann ähnlich dem ersten Dosierungsmittel vorzugsweise im Inneren des Inkubators angeordnet sein. Durch Vorhandensein eines zweiten Dosierungsmittels ist es möglich, eine zweite Flüssigkeit auf die Sticks aufzubringen, und somit auch möglich, das erste Dosierungsmittel unter Verwendung des zweiten Dosierungsmittels zu reinigen.
  • Die Vorrichtung kann außerdem Thermostationsmittel zum Erwärmen und Kühlen des Inkubators umfassen. Auf diese Weise ist es einfacher, ein gleich bleibenderes Milieu im Inneren des Inkubators erzielen.
  • Darüber hinaus kann der Speicher in der Vorrichtung auch Thermostationsmittel zum Erwärmen und Kühlen umfassen. Durch deren Vorhandensein lässt sich einfacher ein gleich bleibendes Milieu für die Sticks erzielen.
  • Es ist möglich, unterschiedliche Temperaturen in Speicher und Inkubator vorzusehen, da die Sticks bei der Lagerung eine bestimmte Temperatur und im Inkubator eine andere Temperatur benötigen können, um mit der Flüssigkeit zu reagieren.
  • Der Inkubator kann außerdem Ablesemittel zum Erfassen eines Signals, das auf einem Stick oder Biosensor nach Applikation der Flüssigkeit erzeugt ist, umfassen. Vorzugsweise umfasst das Ablesemittel einen Bilderzeugungschip.
  • Ferner kann der Inkubator ein Stickentfernungsmittel umfassen. Dies dient zum Entfernen von gebrauchten Sticks und zum Schaffen von Platz für neue Sticks.
  • Weiterhin kann der Inkubator eine Inkubatorscheibe umfassen, die Mittel zum Positionieren, Aufbewahren und Führen von Sticks während der Inkubation umfasst. Das Mittel kann auch als Führungsmittel bezeichnet werden.
  • Die Führungsmittel zum Positionieren und Führen von Sticks sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, können aber auch aus anderen Materialien, wie Metall oder Gummi, hergestellt sein.
  • Das Mittel umfasst vorzugsweise einen Schlitz in der Seite, worin der Stick geführt ist. Am Eingang kann der Schlitz eine oder zwei Schrägen aufweisen, um das Einführen eines Sticks in den Schlitz zu erleichtern.
  • Die Führungsmittel können zwei Ausführungsformen annehmen, eine, worin der Stick zwischen den Führungsmitteln und der Inkubatorscheibe geführt wird, und eine, worin der Stick nur durch die Führungsmittel geführt wird, da sich der Schlitz in einer gewissen Entfernung von der Seite, die der Inkubatorscheibe zugewandt ist, befindet.
  • Die Wahl kann von der Anwendung abhängen, für die die Führungsmittel verwendet werden. Bei einigen Anwendungen kann der Stick aufgrund statischer Elektrizität an der Inkubatorscheibe haften. Dies kann dadurch vermieden werden, dass der Stick nur von den Führungsmitteln geführt wird. Andererseits bietet die Verwendung der Inkubatornut als Teil der Führungsmittel eine kürzere Toleranzkette bis zum optischen Lesegerät.
  • Der Speicher umfasst vorzugsweise eine Speicherscheibe. Durch die Bereitstellung eines im Wesentlichen kreisförmigen Speichers ist der Zugriff für den Benutzer und somit das Be- und Entladen des Speichers über eine Öffnung erleichtert.
  • Außerdem umfasst der Speicher ein Mittel zur Drehung der Speicherscheibe. Zu Beispielen gehören Elektromotoren, wie ein Schrittmotor oder dergleichen.
  • Dasselbe gilt für das Inkubatorteil. Der Inkubator wird vorzugsweise durch einen Elektromotor, wie einen Schrittmotor, gedreht.
  • Die Vorrichtung kann darüber hinaus Mittel zur Überwachung der Anzahl verbrauchter Sticks umfassen. Derartige Mittel können verschiedene Arten von Sensoren sein, wie Fotosensoren, mechanische Sensoren usw. vorzugsweise werden zum Erreichen eines gleich bleibenden Milieus im Inneren des Speichers beispielsweise Konditionieren des Feuchtigkeitsgehalts im Speicher, ein Molekularsieb oder eine andere Art von Trocknungsmittel verwendet.
  • Gleichermaßen wird Konditionieren von Ammoniak- und Schwefelwasserstoffgehalt im Speicher vorzugsweise auf dieselbe Art, wie mit einem Molekularsieb oder einer anderen Art von Trocknungsmittel, durchgeführt.
  • Das Molekularsieb ist vorzugsweise in einem Einsatz zur Verwendung in der Vorrichtung montiert.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein Computermittel zum Steuern der verschiedenen Prozesse und Aufgaben, wie den Transport von Sticks, die Analyse der Reaktion auf dem Stick und Fehleralarme usw.
  • Um das Analyseinstrument benutzerfreundlich zu gestalten, umfasst es vorzugsweise eine Benutzerschnittstelle, die mindestens eines des Folgenden umfasst;
    • – eine Tastatur, sodass der Benutzer Werte und/oder Anweisungen eingeben kann,
    • – einen Bildschirm, sodass das Analyseinstrument den Benutzer über unterschiedliche Ereignisse, Ergebnisse oder möglicherweise auftretende Probleme informieren kann,
    • – eine Einsatzladestation zum Laden von Einsätzen, sodass ein Benutzer Einsätze, die Sticks oder Trocknungsmitteln umfassen, austauschen kann,
    • – eine Ladestation für Stickabfallbehälter, sodass ein Benutzer gebrauchte Sticks auf effiziente Weise ohne Unterbrechung oder Störung einer Analyse aus der Vorrichtung entfernen kann,
    • – eine Ladestation für Verdünnungsmittelbehälter, sodass ein Benutzer Verdünnungsmittel wechseln oder nachfüllen kann oder zu einer zweiten Flüssigkeit für einen anderen Zweck, wie Reinigen oder dergleichen des Systems, übergehen kann,
    • – eine Trichterreinigungsstation für Flüssigabfall, sodass die Rückstände einer Reinigung aus der Vorrichtung entfernt werden können, und
    • – eine Wechselstation für Nasssystemfilter, sodass ein Benutzer den Filter austauschen kann.
  • Die Drehungsmittel können einstellbare Drehungsmittel, wie Elektromotoren zur Steuerung der Drehzahl des Speicherförderers oder des Inkubatorförderers, sein, und vorzugsweise sind der Speicherförderer und der Inkubatorförderer kreisförmig, wie eine Speicherscheibe und eine Inkubatorscheibe.
  • Weiterhin sind die Drehungsmittel des Speicherförderers und des Inkubatorförderers Schrittmotoren, die eine genauere Positionierung des Speicherförderers und des Inkubatorförderers erleichtern.
  • Der Speicher und der Inkubator sind vorzugsweise thermisch voneinander isoliert und/oder isoliert, um Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustausch zwischen dem Speicher und dem Inkubator zu verhindern oder begrenzen. Auf diese Weise lässt sich die korrekte Speicherbedingung im Speicher, worin die Sticks ohne Funktionsverlust länger aufbewahrt werden können, leichter aufrechterhalten.
  • Gleichermaßen ist es möglich, die korrekte Bedingung im Inkubator zu schaffen, worin die Sticks mit einer Flüssigkeit reagieren sollen.
  • Um eine wirksame Steuerung der Bedingung in unterschiedlichen Teilen der Vorrichtung zu erhalten, wird vorzugsweise eine Kombination aus thermischer Steuerung, Isolierung, Feuchtigkeitskonditionierung usw. verwendet.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein Dosierungssystem, das durch eine Spindel oder ein anderes lineares oder drehendes System zum Dosieren von Körperflüssigkeit an einer oder mehreren Stellen, vorzugsweise mindestens zwei verschiedenen Stellen, angetrieben wird.
  • Außerdem umfasst die Vorrichtung vorzugsweise einen Schutz gegen die äußere Umgebung, wobei der Schutz vorzugsweise ein Hauptgehäuse, eine äußere obere Abdeckung und Isolierungsverkleidungen umfasst, die eine doppelte Abdichtung schaffen.
  • Die Vorrichtung kann Mittel zum Kühlen und/oder Erwärmen, wie ein zentrales Konditionierungssystem, umfassen.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise Sensoren für unterschiedliche Aufgaben, wie Sensoren zum Prüfen, das Klappen ordnungsgemäß geschlossen worden sind usw.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens einen Sensor im Stickförderer zum Überwachen der Übertragung eines Sticks zur Inkubatorscheibe.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens einen Sensor zum Überwachen der Position eines Sticks in der Inkubatorscheibe, sodass der Stick ordnungsgemäß angeordnet ist.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise Röhren zum Transportieren von Flüssigkeitsproben. Die Röhren können vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff oder jedem anderen beliebigen Material, das für den Transport von Flüssigkeiten geeignet ist, hergestellt sein.
  • Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Lufteinlassventil/Lufteinlassventile zum Bereitstellen eines Systems zum Minimieren eines Übertrags von einer ersten Probe auf eine zweite Probe. Vorzugsweise führt eine Luftpumpe Luft zwischen die Proben in die Röhre ein.
  • Die Luft wird vorzugsweise in einen letzten Teil der ersten Probe oder in einen ersten Teil der zweiten Probe in den Röhren eingeführt.
  • Die Vorrichtung umfasst des Weiteren Pumpen zum Bewegen der Flüssigkeitsproben in den Röhren.
  • Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise Blasendetektoren zum Erfassen von Blasen und somit zur Handhabung von Flüssigkeitsproben.
  • Weiterhin wird ein Verfahren zum Analysieren von Flüssigkeit, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung anwendet, bereitgestellt, worin mindestens eine Drehung der Inkubatorscheibe oder des Inkubatorförderers die Schritte umfasst:
    • – Laden von Sticks in den Inkubator,
    • – Dosieren von Flüssigkeit auf die Sticks,
    • – Inkubation,
    • – Ablesen und
    • – Entfernen von Sticks.
  • Die Vorrichtung kann weiterhin ein optisches Lesegerät zum Ablesen des Maßes von chemischer Reaktion, das auf Teststicks gefunden wird, umfassen, wobei das optische Lesegerät vorzugsweise umfasst;
    • – mindestens einen Bildsensor, der in der Lage ist, Bilder zu erfassen,
    • – mindestens eine Linse,
    • – mindestens einen Datenspeicher zum Speichern von Daten,
    • – mindestens eine Lichtquelle und
    • – einen Regler.
  • Die Vorrichtung kann ein Gehäuse für ein optisches Lesegerät umfassen, wobei das Gehäuse vorzugsweise äußere Wände umfasst, die das Gehäuse, eine Stirnseite, die einem Teststick zugewandt ist, und eine Rückseite bilden, wobei das Gehäuse ferner umfassen kann:
    • – einen Bildsensor, der in der Lage ist, stille oder bewegte Bilder zu erfassen,
    • – mindestens eine Linse und
    • – mindestens eine Öffnung in den äußeren Wänden zur Bilderfassung,
    worin die Stirnseite die mindestens eine Öffnung umfasst.
  • Das Gehäuse schützt das optische Lesegerät vor Umgebungseinflüssen, wie Licht, Temperatur usw.
  • Zur Steuerung des Ablesens eines Sticks umfasst die Vorrichtung vorzugsweise ein Computersystem zur Steuerung eines optischen Lesegeräts zum Ablesen von Teststicks. Das Computersystem umfasst vorzugsweise;
    • – einen internen Bus,
    • – mindestens einen Bildsensor, der in der Lage ist, stille oder bewegte Bilder zu erfassen,
    • – einen Regler,
    • – einen Treiber für eine Lichtquelle,
    • – einen Prozessor,
    • – einen Datenspeicher,
    • – interne Signalschnittstelle und
    • – externe Signalschnittstelle,
  • Der Regler synchronisiert vorzugsweise einen Bilderfassungssensor mit der Bewegung eines Transportmechanismus, wie einer Inkubatorscheibe, eines Stickförderers oder einer Speicherscheibe.
  • Zur Vereinfachung des Ladens und Speicherns von Sticks in die bzw. in der Vorrichtung und des Entladens von leeren Einsätzen umfasst die Vorrichtung vorzugsweise mindestens einen Einsatzhalter zum Speichern von Einsätzen in einer Speicheranordnung, wobei der Einsatzhalter umfasst:
    • – ein Gehäuse, das eine Vertiefung zum Speichern eines Einsatzes umgrenzt, wobei das Gehäuse umfasst:
    • – eine Einlageöffnung zur Aufnahme der Einsätze,
    • – einen Boden,
    • – Seitenwände,
    • – einen Kolben zum Unterstützen einer beweglichen Bodenplatte in dem Einsatz,
    • – mindestens eine interne Federanordnung zum Anlegen einer Kraft am Kolben und
    Montagemittel zum Montieren des Einsatzhalters in die Speicheranordnung.
  • Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung vorzugsweise einen Stickförderer zum Fördern eines Sticks zwischen zwei Stellungen, wie zwischen dem Speicher und dem Inkubator. Der Stickförderer umfasst einen Motor, mindestens ein Zahnrad, ein Gleitstück, eine Sperre, die den Stick manövriert, einen Sperrenheber und eine Kulisse, die Schienen zum Führen des Sperrenhebers umfasst. Die Sperre und der Sperrenheber sind vorzugsweise durch Gelenke auf dem Gleitstück montiert.
  • Die Vorrichtung kann weiterhin eine Nachladeklappe zum Laden von Einsätzen in die Vorrichtung umfassen, wobei die Nachladeklappe einen Schwenker zum Schieben eines Einsatzhalters, der einen Einsatz umfasst, in Stellung in einem Speicherkarussell sowie einen Retraktor zum Zurückziehen des Schwenkers umfasst.
  • Ferner umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Abfallspeicheranordnung für gebrauchte Sticks, wobei die Speicheranordnung vorzugsweise umfasst:
    • – einen Behälter zum Aufnehmen von gebrauchten Sticks,
    • – einen Klappendeckel,
    • – einen Motor zum Schließen und Öffnen des Klappendeckels und
    • – mindestens einen Sensor.
  • Der Klappendeckel ist vorzugsweise über eine Feder oder ein anderes flexibles Element mit einem Motor verbunden, sodass sich diese biegen kann, wenn etwas die Abfallöffnung blockiert.
  • OPTISCHES LESEMODUL
  • Das optische Lesegerät, das in der Vorrichtung oder dem Analyseinstrument, wie es vorstehend beschrieben ist, enthalten ist, umfasst vorzugsweise eine bewegliche Linse. Dies erleichtert die Kalibrierung des Systems und macht es somit benutzerfreundlicher.
  • Das optische Lesegerät umfasst vorzugsweise eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle. Die Lichtquellen können in Abhängigkeit davon eingesetzt werden, welche Art von Stick analysiert werden soll. Weiterhin kann ein Stick zweimal gelesen werden, beim ersten Mal von der ersten Quelle beleuchtet und dann von der zweiten Quelle beleuchtet. Dies kann zu einem genaueren Ableseergebnis führen.
  • Die Lichtquellen sind vorzugsweise Leuchtdioden. Es kann jedoch jede beliebige andere Art von Lichtquelle verwendet werden.
  • Die erste Lichtquelle gibt vorzugsweise Licht mit einer spezifischen Wellenlänge ab, die anders ist als die Wellenlänge des Lichts der zweiten Lichtquelle.
  • Der Regler umfasst vorzugsweise einen Prozessor, der für Bildverarbeitung geeignet ist, so dass die Verarbeitung von Bildern so schnell wie möglich ausgeführt wird.
  • Der Datenspeicher, der zu dem optischen Lesegerät gehört, umfasst wenigstens einen Flash-Speicher.
  • Weiterhin umfasst der Datenspeicher vorzugsweise mindestens ein RAM und einen Flash-Speicher.
  • Zum Verbinden der verschiedenen Anordnungen umfasst die Vorrichtung vorzugsweise einen internen Datenbus, mit dem mindestens der Bildsensor, der Regler und der Datenspeicher verbunden sind.
  • Die anderen Anordnungen, die mit dem Regler zur Synchronisation des Ablesens der Sticks in der Vorrichtung kommunizieren müssen, sind vorzugsweise ebenfalls mit dem Regler verbunden.
  • Der Regler umfasst darüber hinaus einen Treiber für die Lichtquelle zum Regeln des Ein-/Ausschaltens der Lichtquellen. Demgemäß sind die Lichtquellen vorzugsweise mit dem Treiber für die Lichtquelle verbunden.
  • GEHÄUSE DES OPTISCHEN LESEGERÄTS
  • Das Gehäuse des optischen Lesegeräts umfasst vorzugsweise eine Linsenröhre, in der sich die Linse vorwärts und rückwärts bewegen kann. Weiterhin kann die Linsenröhre eine zweite und eine dritte Linse umfassen, um mehr Fokussierungsmöglichkeiten zu schaffen und somit den Abstand zwischen dem Stick, der gelesen werden soll, und dem Bildsensor zu verändern.
  • Das Gehäuse umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Lichtquellen, wie vorstehend beschrieben.
  • Um eine flexible Konstruktion des Gehäuses des optischen Lesegeräts erreichen zu können, kann das Gehäuse innere Abschirmwände umfassen. Diese Wände ermöglichen es, das Licht im Gehäuse zu richten und/oder zu reflektieren, um die beste Beleuchtung der zu beleuchtenden Fläche zu erreichen.
  • Die Linsenröhre ist vorzugsweise inline mit der mindestens einen Öffnung im Gehäuse und dem Bildsensor montiert.
  • Die Lichtquellen sind vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Linsenröhre in Bezug zueinander angeordnet. Damit wird dieselbe Beleuchtungswirkung auf den beleuchteten Sticks von beiden Lichtquellen erreicht.
  • Die Lichtquelle ist vorzugsweise derart angeordnet, dass kein direktes Licht in den Bildsensor einfällt. Dies kann vorzugsweise durch Verwendung von Abschirmwänden erreicht werden, um das Licht zu richten und/oder zu reflektieren.
  • Zum Schutz der Anordnungen im Inneren des Gehäuses ist die mindestens eine Öffnung vorzugsweise durch eine transparente Membran abgedeckt. Auf diese Weise ist die Elektronik im Inneren des Gehäuses des Lesegeräts vor Umgebungseinflüssen geschützt.
  • Die mindestens eine Linse in der Linsenröhre kann vorzugsweise beweglich sein, um die Kalibrierung und Benutzerfreundlichkeit zu erleichtern.
  • Weiterhin kann das Gehäuse vorzugsweise Lichtquellen umfassen, wobei die erste Lichtquelle Licht mit einer spezifischen Wellenlänge abgibt, die anders ist als die Wellenlänge des Lichts der zweiten Lichtquelle.
  • Darüber hinaus kann das Gehäuse ein Filter umfassen, das mindestens zwei Farben umfasst. Diese Ausführungsform kann dann verwendet werden, wenn die Lichtquellen Licht derselben Wellenlänge ausstrahlen. Das Filter ist vorzugsweise über den Regler mit dem Inkubator synchronisiert, sodass es sich verändern und damit den Stick mit Licht beleuchten kann, das zu dem spezifischen Filter gehört.
  • Das Filter kann vorzugsweise die Membranabdeckung der mindestens einen Öffnung im Gehäuse sein, die dem abzulesenden Stick zugewandt ist.
  • Das Gehäuse kann weiterhin Reflektoren zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle zum zu beleuchtenden Stick umfassen.
  • COMPUTERSYSTEM DES OPTISCHEN LESEGERÄTS (SCHNITTSTELLEN)
  • Das vorstehend beschriebene Computersystem umfasst ferner einen Regler vorzugsweise zur Regelung des Treibers für die Lichtquelle.
  • Der Regler kann den Bildsensor und den Treiber für die Lichtquelle mit dem Transportmechanismus synchronisieren. Somit kann zum richtigen Zeitpunkt ein Foto der Sticks gemacht werden, sodass das beste Ergebnis erzielt wird. Der Transportmechanismus ist vorzugsweise eine sich drehende Scheibe.
  • Das Computersystem umfasst vorzugsweise eine Datenbank zur Speicherung von Bezugsobjekten. Auf diese Weise kann das System das Bild, das von dem Bildsensor gemacht wurde, überprüfen und mit früher gemachten Bildern oder Bezugsbildern vergleichen, um ein genaueres Ergebnis zu erhalten.
  • Das Verfahren zum Ablesen des Maßes von chemischer Reaktion, das auf einem Teststick gefunden wird, kann mindestens einige der folgende Schritte oder alle Schritte umfassen:
    • – Kalibrieren eines Bildsensors in einem optischen Lesemodul,
    • – Synchronisieren des Bildsensors und einer Lichtquelle mit einem Transportmechanismus,
    • – Kontrollieren, ob der Transportmechanismus in einer festen Stellung ist,
    • – Senden einer Anfrage zum Modul des optischen Lesegeräts, wenn der Transportmechanismus in einer festen Stellung ist,
    • – Messen einer Menge von reflektiertem Licht mit dem Bildsensor,
    • – Berechnen von Werten,
    • – Vergleichen der Werte mit einer Bezugsdatenbank und
    • – Zurückführen der Werte zu einem Regler,
  • Die Abfrage, die von dem Transportmechanismus oder dem Inkubator gesendet wird, kann eine spezifizierte Objektart und eine Lichtwellenlänge umfassen. Das können beispielsweise die Art des Sticks und somit die Angabe, welche Lichtquelle verwendet werden soll oder ob beide Lichtquellen verwendet werden sollen, sein.
  • SPEICHERHALTER
  • Der vorstehend beschriebene Einsatzhalter umfasst vorzugsweise eine Federanordnung in der Nähe der Einlageöffnung die auf der Seite einer der Hälften montiert ist, um vorzugsweise mit einer oberen Speicherscheibe zusammenzuwirken und so den Einsatzhalter in Stellung in der Speicheranordnung zu halten.
  • Der Einsatzhalter umfasst vorzugsweise Montagemittel, wie Gelenke in der Nähe des Bodens des Halters. Auf diese Weise kann der Halter aus dem Speichermechanismus, wie einem Speicherkarussel, gekippt werden.
  • Weiterhin kann der Einsatzhalter Haltemittel zum Halten des Einsatzes in einer Ladestellung während des Ladens in ein Analyseinstrument umfassen. Die Haltemittel können Vorsprünge aus Kunststoff sein, die an einem flexiblen Teil des Einsatzhalters montiert sind. Die Vorsprünge wirken vorzugsweise mit einem Schlitz, einem Loch oder einer Öffnung im Einsatz zusammen.
  • Darüber hinaus kann der Einsatzhalter mindestens eine externe Federanordnung in der Nähe vom Boden zur Bereitstellung einer Neigekraft am Einsatzhalter umfassen, wenn dieser in einem Speichermechanismus in einem Analyseinstrument montiert ist.
  • Der Einsatzhalter kann einen internen Bodenanschlag zum Verhindern, dass der Einsatz zu weit eingeführt wird, umfassen.
  • Der Bodenanschlag kann sich vorzugsweise zwischen zwei Stellungen bewegen, um den Einsatz gegen einen Boden einer Speicherdeckelscheibe zu pressen.
  • Der Bodenanschlag weist vorzugsweise eine Vertiefung zum Aufnehmen des Kolbens und eine Auflagefläche an jeder Seite der Vertiefung auf, an denen der Einsatz aufliegt, wenn der Einsatz im Speicherhalterschacht gespeichert wird.
  • Weiterhin weist der Bodenanschlag an der gegenüberliegenden Seite des Bodenanschlags in Bezug auf die Auflageflächen vorzugsweise eine Vertiefung zur Aufnahme einer Feder auf, die die notwendige Kraft zum Pressen des Einsatzes gegen den Boden einer Speicherdeckelscheibe bereitstellt.
  • Der Einsatzhalter umfasst vorzugsweise mindestens zwei innere Führungsschienen zum Führen des Bodenanschlags in dieselbe Richtung, in die sich der Kolben bewegt. Durch das Vorhandensein dieser Schienen wird die Bewegung des Bodenanschlags sehr viel gleichmäßiger. Somit werden Fehler beim Laden/Entladen usw. vermieden.
  • Darüber hinaus umfasst das Gehäuse vorzugsweise mindestens ein Loch in einer der Wände zur Aufnahme eines eingreifenden Vorsprungs, der einstückig mit dem Bodenanschlag ausgebildet ist. Durch das Vorhandensein des eingreifenden Vorsprungs wird die Bewegung des Bodenanschlags innerhalb bestimmter Grenzen gesteuert. Er verhindert auch das Herausfallen des Bodenanschlags, wenn das Gehäuse nicht mit einem Einsatz beladen ist.
  • Somit kann sich der Bodenanschlag zwischen zwei Positionen bewegen, die durch das Loch an der Wand oder durch das Loch in der Wand und den Boden des Speicherhalters festgelegt sind.
  • Der Bodenanschlag wird vorzugsweise zu der oberen Position einer Feder gepresst, sodass sich der Bodenanschlag bei nicht beladenem Einsatzhalter in einer oberen Position befindet und sich der Bodenanschlag in beladenem Zustand in einer unteren Position befindet.
  • Der Einsatzhalter umfasst ein Gehäuse, das vorzugsweise aus zwei Hälften hergestellt ist.
  • Die oberen Enden der zwei Hälften sind vorzugsweise in entgegengesetzte Richtung geneigt, um das Laden eines Einsatzes zu erleichtern.
  • Die zwei Hälften können außerdem durch Verschraubungsmittel montiert sein, um die Wartung der Einsatzhalter und der Anordnungen, die in den Haltern montiert sind, zu erleichtern.
  • Ferner ist die interne Federanordnung des Kolbens am Boden des Gehäuses montiert, um so den längstmöglichen Weg für die Bewegung des Kolbens bereitzustellen.
  • Die interne Federanordnung umfasst vorzugsweise:
    mindestens einen Stab mit einem ersten und einem zweiten Ende,
    mindestens eine Feder und
    mindestens ein Anschlagmittel, um zu verhindern, dass sich die Feder vom Stab löst,
    wobei die Feder in Längsrichtung am Stab montiert ist.
  • Der Stab kann ferner wenigstens eine Anschlaganordnung am zweiten Ende aufweisen.
  • Das erste Ende des Stabes ist vorzugsweise in der Nähe des Bodens des Einsatzhalters montiert. In der internen Federanordnung sind die Stäbe vorzugsweise die Anordnungen, die am Boden des Gehäuses montiert sind, wie vorstehend beschrieben.
  • Die interne Federanordnung umfasst vorzugsweise eine Kolbenanordnung, die beweglich zwischen der Feder und dem Anschlagmittel am Stab montiert ist.
  • In einer Ausführungsform ist der Kolben vorzugsweise beweglich an zwei Stäben zwischen der Feder und dem Anschlagmittel, wie vorstehend beschrieben, montiert.
  • Das zweite Ende des wenigstens einen Stabes kann ferner zwei Einkerbungen zur Aufnahme von Arretiermitteln umfassen. Diese Arretiermittel können Klötze sein, mit denen der Stab am Boden des Einsatzhalters arretiert wird. Die Klötze sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten des Bodens befestigt.
  • STICKFÖRDERER
  • Das vorstehend beschriebene Gleitstück kann vorzugsweise Zähne für den Antrieb des Gleitstücks umfassen. Dabei wirken die Zähne mit einem Zahnrad zusammen, das an einem Motor montiert ist.
  • Die Sperre zum Schieben der Sticks ist vorzugsweise flexibel oder klappbar und federbelastet, damit sie einer Führungsrampe auf einem Einsatz folgen kann. Somit ist die Sperre vorzugsweise elastisch auf dem Gleitstück aufgehängt, sodass sie einer Führungsrampe auf einem Einsatz folgen kann.
  • Der Stickförderer kann vorzugsweise eine Klappe zum Schließen und Öffnen eines Führungstunnels umfassen, wobei die Klappe mechanisch mit der Anordnung zum Schließen und Öffnen verbunden ist. Die Klappe verhindert, dass Luft usw. vom Speicher in den Inkubator oder umgekehrt strömt. Auf diese Weise wird ein gleich bleibenderes Inkubator- und Speichermilieu erreicht.
  • Die vorstehend beschriebene Anordnung zum Schließen und Öffnen umfasst einen Vorsprung zum Zusammenwirken mit dem Gleitstück, sodass, wenn sich das Gleitstück bewegt, es den Vorsprung, der mit der Klappe mechanisch verbunden ist, vorantreibt, damit sich die Klappe öffnet.
  • Die Sperre umfasst vorzugsweise eine Einkerbung zur Aufnahme von Gleitstücken. Demgemäß ist das Teil, das mit den Gleitstücken zusammenwirkt, vorzugsweise derart gestaltet, dass es zur Gestaltung der Gleitstücke passt. Auf diese Weise wird ein sichereres Eingreifen, Bewegen und Freigeben bereitgestellt.
  • Die Schienen in der Kulisse umfassen vorzugsweise einen flexiblen Schienenwechsler zum Steuern des Sperrenhebers. Wenn der Stickförderer einen Stick zum Inkubator fördert, passiert der Sperrenheber vorzugsweise unter dem flexiblen Schienenwechsler hindurch, auf dem Rückweg passiert der Sperrenheber vorzugsweise über die Oberseite des Schienenwechslers und wird so zu einer anderen Schiene gesteuert.
  • Der Führungstunnel oder Stickförderertunnel, in dem die Sticks auf ihrem Weg vom Speicher zum Inkubator transportiert werden, kann vorzugsweise mindestens einen Sensor umfassen, mit dem überwacht wird, ob die Sperre einen Stick bewegt oder nicht.
  • NACHLADEKLAPPE
  • Die Nachladeklappe, die vorstehend beschrieben ist, kann vorzugsweise Sensormittel umfassen, mit denen sichergestellt wird, dass die Klappe sicher geschlossen ist. Wenn die Klappe nicht sicher geschlossen ist, können die gespeicherten Sticks zerstört werden, sodass das Ergebnis der Analyse falsch sein kann.
  • Ferner umfasst die Klappe vorzugsweise eine Arretierbaugruppe zum Führen der Klappe über die letzte Strecke in eine geschlossene Stellung. Dies erfolgt automatisch, der Benutzer schließt die Klappe nur, bis sie fast geschlossen ist, wobei die Mechanik im Inneren der Vorrichtung mit der Klappe zusammenwirken kann und diese in die geschlossene Stellung bewegt.
  • Demgemäß umfasst die Arretierbaugruppe vorzugsweise einen Motor und eine Arretiersperre zum Schließen der Klappe. Die Arretiersperre greift vorzugsweise in die Klappe ein, wenn die Klappe von einem Benutzer fast geschlossen ist.
  • Die Arretiersperre wird zum Schließen der Klappe vorzugsweise von einem Motor mit einem Zahnrad, das in einer Zahnstange eingreift, bewegt.
  • Weiterhin umfasst die Nachladeklappe vorzugsweise Führungsmittel zum Führen eines Speicherhalters. Somit führen Führungsmittel den Speicherhalter beim Öffnen der Klappe, in Abhängigkeit davon, ob der Speicherhalter einen Einsatz enthält oder nicht, nach unten in eine Lade- oder Entladeposition. Die Lade- und Entladeposition sind vorzugsweise dieselben.
  • Weiterhin umfasst die Nachladeklappe vorzugsweise einen Entriegelungsarm zum Betätigen einer Haltefeder, die über eine Feder am Halter montiert ist, die den Halter in Stellung im Speicherkarussell hält.
  • Ferner umfasst die Nachladeklappe vorzugsweise einen Drückerarm zum Niederdrücken des Einsatzes in den Halter. Somit wird der Einsatz während des Ladevorgangs in den Halter eingedrückt. Wenn der Halter im Speicher in Stellung ist, kann der Drückerarm seinen Druck entlasten und der Einsatz bewegt sich vorzugsweise in eine Speicherposition, in der der Vorsprung am Einsatz vorzugsweise mit der Unterseite der oberen Scheibe im Speicher zusammenwirkt.
  • KONZEPT ZUR ÜBERTRAGSKONTROLLE
  • Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Übertragskontrolle kann ferner die Schritte umfassen:
    • – Bewegen der Dosierungskanüle zu einer Vertiefung, wo eine zweite Flüssigkeit durch eine zweite Kanüle zugeführt wird, wobei die zweite Flüssigkeit die Kanülen vollständig umspült und sie somit von außen reinigt. Langsames Entfernen der Kanülen aus der Vertiefung, um die zweite Flüssigkeit von der Außenseite der Kanülen abzuziehen.
  • STICKABFALL
  • Die vorstehend beschriebene Abfallspeicheranordnung umfasst vorzugsweise mindestens zwei Sensoren, einen ersten Sensor zum Erfassen, dass der Behälter in Stellung ist, und einen zweiten Sensor zum Erfassen, ob der Klappendeckel in geschlossener Stellung ist. Wenn diese nicht korrekt arbeiten, kann dies das Innenmilieu der Analysevorrichtung beeinflussen. Damit kann sich das Ergebnis der Analyse als fehlerhaft erweisen.
  • Die Abfallspeicheranordnung kann weiterhin einen dritten Sensor zum Erfassen, ob der Klappendeckel in offener Stellung ist, umfassen. Durch das Vorhandensein dieses Sensors ist das interne Computersystem zur Steuerung der Vorrichtung in der Lage zu steuern, wann die Übertragung eines Sticks aus dem Inkubator in den Abfallspeicher sicher ist.
  • Darüber hinaus umfasst die Abfallspeicheranordnung vorzugsweise einen Sensor zur Überwachung der Anzahl der übertragenen Sticks. Somit kann ein Alarm aktiviert werden, wenn der Abfallspeicher beinahe voll ist.
  • Die Überwachung erfolgt vorzugsweise durch Zählen der Anzahl Sticks, die zwischen dem Inkubator und einem Speicher übertragen werden. Der Speicher ist vorzugsweise der Abfallspeicher, die Anzahl Sticks kann jedoch auch zwischen dem Stickspeicher und dem Inkubator ermittelt werden.
  • Der Klappendeckel ist vorzugsweise über eine Feder oder ein anderes flexibles Element mit dem Motor verbunden. Dies ist sicherer, da sich die Klappe bewegen lässt, wenn die Öffnung durch einen Stick blockiert ist, wodurch mechanische oder elektrische Schäden vermieden werden können.
  • Das Verfahren zum Handhaben einer Abfallspeicheranordnung, umfassend einen Behälter zur Aufnahme gebrauchter Sticks, einen Klappendeckel, einen Motor zum Schließen und Öffnen des Klappendeckels und mindestens einen Sensor zum Erfassen, dass der Klappendeckel in geschlossener Stellung ist, umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte:
    • – Überprüfen, ob der Sensor ein Signal sendet, dass der Klappendeckel in die geschlossene Stellung zurückgefahren ist, nachdem der Klappendeckel geöffnet worden ist, und
    • – wenn kein Signal vom Sensor gesendet wird, wird ein Alarm ausgelöst.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen und werden unter Bezug darauf näher erläutert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein vereinfachtes Funktionsdiagramm der Analysevorrichtung.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines Flussdiagramms der Analysevorrichtung.
  • 3 zeigt ein Konfigurationsdiagramm der Analysevorrichtung.
  • 3a zeigt ein Konfigurationsdiagramm des Zentralmoduls.
  • 3b zeigt ein Konfigurationsdiagramm des Dosierungsmoduls.
  • 3c zeigt ein Konfigurationsdiagramm des Inkubator- und Speichermoduls.
  • 3d zeigt ein Konfigurationsdiagramm des Hostmoduls.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung der Analysevorrichtung.
  • 5 zeigt eine Explositionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Analysevorrichtung, umfassend ein Nasssystem 1, einen Inkubator 2, Verdünnungsmittel 3, Stickabfall 4, Stickladung 5, Speicher 6, Stickförderer 7, optisches Lesegerät 8.
  • 6 zeigt eine Ausführungsform der oberen Isolierung 10, umfassend eine Röhrenpumpe 9.
  • 7 zeigt eine Explosionsdarstellung einiger der inneren Teile der Analysevorrichtung.
  • 8 zeigt eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Analysevorrichtung und der inneren Teile.
  • 9 zeigt die Stirnseite einer zweiten Ausführungsform der Analysevorrichtung.
  • 10 zeigt die Benutzerschnittstelle einer zweiten Ausführungsform der Analysevorrichtung.
  • 11 zeigt eine Explosionsdarstellung der Analysevorrichtung von vorne.
  • 12 zeigt eine Explosionsdarstellung der Analysevorrichtung von hinten.
  • 13 zeigt eine Darstellung einer Analysevorrichtung von oben.
  • 14 zeigt eine Explosionsvorderansicht, die auch die Kühlbaugruppe einer zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 15 zeigt eine rückwärtige Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Analysevorrichtung.
  • 16 zeigt eine Ausführungsform eines äußeren vorderen Gehäuses.
  • 17 zeigt eine Ausführungsform eines äußeren hinteren Gehäuses.
  • 18 zeigt eine zweite Ausführungsform der Isolierungsverkleidungen.
  • 19 zeigt eine zweite Ausführungsform der Isolierungsverkleidungen.
  • 20 zeigt eine zweite Ausführungsform der Isolierungsverkleidungen.
  • 21 zeigt eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Analysevorrichtung.
  • 22 zeigt eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform der Analysevorrichtung.
  • 23 zeigt Einzelheiten der Abdichtung der Analysevorrichtung.
  • 24 zeigt eine erste Ausführungsform eines inneren Zentralbalkens.
  • 25 zeigt eine erste Ausführungsform eines hinteren Gehäuses, das verschiedene Kammern umfasst.
  • 26 zeigt Einzelheiten der Abdichtung zwischen dem Hauptgehäuse und dem oberen Gehäuse.
  • 27 zeigt eine Ansicht, bei der das obere Gehäuse offen und das Innere in zusammengesetzter Stellung darstellt ist.
  • 28 zeigt eine Ansicht, bei der das obere Gehäuse offen und das Innere in der Wartungsstellung darstellt ist.
  • 29 zeigt die Antriebsbaueinheit zur Drehung des Speicherkarussels.
  • 30 zeigt die Sensoren zur Positionierung des Speicherkarussels.
  • 31 zeigt eine Explosionsdarstellung der Antriebsbaueinheit des Speicherkarussels.
  • 32 zeigt Einzelheiten, die sich an der oberen Scheibe des Speicherkarussels befinden, zum Montieren der Einsätze im Speicherkarussel.
  • 33 zeigt zwei Arten von Einsätzen, die in einem Speicherkarussel montiert sind.
  • 34 zeigt eine andere Ausführungsform des Speicherkarussels, die ebenfalls zwei Arten von Einsätzen umfasst.
  • 35 zeigt Einzelheiten an der oberen Scheibe des Speicherkarussels zum Montieren der Einsätze im Speicherkarussel.
  • 36 zeigt eine Art von Einsatz, der in einem Speicherkarussel montiert ist, wobei der Vorsprung zur Positionierung des Einsatzes dargestellt ist.
  • 37 zeigt eine Vergrößerung des Vorsprungs der vorigen Figur und dessen Funktion.
  • 38 zeigt die Sensoren des Speichers zur Positionierung des Speicherkarussels, worin sich das Karussell in einer ersten Position befindet.
  • 39 zeigt die Sensoren des Speichers zur Positionierung des Speicherkarussels, worin sich das Karussell in einer zweiten Position befindet.
  • 40 zeigt die Sensoren des Speichers zur Positionierung des Speicherkarussels, worin sich das Karussell in einer dritten Position befindet.
  • 41 zeigt eine Ausführungsform einer Inkubatorscheibe mit Nuten.
  • 42 zeigt eine Ausführungsform der Antriebsbaueinheit der Inkubatorscheibe.
  • 43 zeigt eine erste Ausführungsform der Führungsnuten.
  • 44 zeigt eine zweite Ausführungsform der Führungsnuten.
  • 45 zeigt eine zweite Ausführungsform der Führungsnuten.
  • 46 zeigt eine Ausführungsform einer Inkubatorscheibe mit Nuten und Sticks der längeren Art.
  • 47 zeigt eine Ausführungsform einer Inkubatorscheibe.
  • 48 zeigt Führungsnuten, die an der Inkubatorscheibe montiert sind.
  • 49 zeigt Befestigungsmittel für die Führungsnuten.
  • 50 zeigt eine zweite Ausführungsform der Antriebsvorrichtung des Inkubators, wobei weiterhin ein Ventilator vorzugsweise zum Wärmen der Sticks dargestellt ist.
  • 51 zeigt die Sensoren des Inkubators zur Positionierung der Inkubatorscheibe, worin sich die Scheibe in einer ersten Position befindet.
  • 52 zeigt die Sensoren des Inkubators zur Positionierung der Inkubatorscheibe, worin sich die Scheibe in einer zweiten Position befindet.
  • 53 zeigt die Sensoren des Inkubators zur Positionierung der Inkubatorscheibe, worin sich die Scheibe in einer dritten Position befindet.
  • 54 zeigt einen Querschnitt der Stickfördererbaueinheit und des Einsatzes mit Sticks der kürzeren Art.
  • 55 zeigt eine Darstellung des Stickförderers von oben.
  • 56 zeigt die Stickfördereranordnung, die zwischen der Speicherantriebsbaueinheit und der Inkubatorantriebsbaueinheit montiert ist.
  • 57 eine Seitenansicht der Stickfördereranordnung, worin die Klappe zum Öffnen/Schließen in offener Stellung dargestellt ist.
  • 58 zeigt eine Ansicht von der anderen Seite der Stickfördereranordnung, worin die Sperre des Stickförderers einen Stick der längeren Art schiebt und worin die Klappe zum Öffnen/Schließen offen ist.
  • 59 zeigt die Sensoren der Stickfördereranordnung zur Positionierung des Stickförderers, worin sich der Stickförderer in einer ersten Position befindet.
  • 60 zeigt die Sensoren der Stickfördereranordnung zur Positionierung des Stickförderers, worin sich der Stickförderer in einer zweiten Position befindet.
  • 61 zeigt die Sensoren der Stickfördereranordnung zur Positionierung des Stickförderers, worin sich der Stickförderer in einer dritten Position befindet.
  • 62 zeigt die Sensoren der Stickfördereranordnung zur Positionierung des Stickförderers, worin sich der Stickförderer in einer vierten Position befindet.
  • 63 zeigt die Sperre des Stickförderers, die einen Stick der zweiten Art aus dem Einsatz ergreift.
  • 64 zeigt die Sperre des Stickförderers, die einen Stick durch den Stickfördererkanal zum Inkubator überträgt.
  • 65 zeigt die Sperre des Stickförderers, die einen Stick in eine Inkubatornut überträgt.
  • 66 zeigt die Sperre des Stickförderers, die einen Stick in Stellung in der Inkubatornut überträgt.
  • 67 zeigt die Sperre des Stickförderers, die einen Stick aus der Inkubatornut zurückzieht.
  • 68 zeigt die Stickfördererbaueinheit und die Führungsschienen, die den flexiblen Schienenwechsler umfassen, der die Sperre des Stickförderers beim Zurückziehen in eine andere Schiene lenkt.
  • 69 zeigt die Stickfördererbaueinheit, die einen Stick der zweiten Art ergreift.
  • 70 zeigt eine Vergrößerung der Sperre des Stickförderers und der Aufhängung.
  • 71 zeigt die Sperre des Stickförderers, die einen Stick der ersten Art aus dem Einsatz ergreift.
  • 72 zeigt ein schematisches Diagramm des Nasssystems der Analysevorrichtung.
  • 73 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Nasssystems der Analysevorrichtung, das Blasendetektoren umfasst.
  • 74 und 74b zeigen zwei Szenarien zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Stick.
  • 75 zeigt ein Ventil und eine Pumpenbaugruppe.
  • 76 zeigt eine Speicheranordnung und eine Baueinheit zum Speichern von Verdünnungsmittel.
  • 77 zeigt eine Ausführungsform einer Dosierungsanordnung, die eine Spindel, Sensoren, Motoren, Dosierungskopf und Dosierungsarm umfasst.
  • 78 zeigt die Dosierungsvorrichtung, die an einem Zentralbalken oberhalb der Inkubatorscheibe montiert ist.
  • 79 zeigt eine Ausführungsform einer Nachladeklappe, die eine Kulisse, Drückerarm, Entriegelungsarm und Rahmen der Nachladeklappe umfasst.
  • 80 zeigt die Nachladeklappe von oben in einem anderen Winkel, wobei ein Sensor, der Retraktor und der Schwenker erkennbar sind.
  • 81 zeigt eine Explosionsdarstellung der Nachladeklappe.
  • 82 zeigt eine Explosionsdarstellung der Nachladeklappe in einem anderen Winkel.
  • 83 zeigt die Nachladeklappe, die am Zentralbalken montiert ist.
  • 84 zeigt Einzelheiten der Antriebsbaueinheit der Klappe zum Schließen.
  • 85 zeigte das Zusammenwirken der Schwenkarme mit dem Rahmen der Nachladeklappe.
  • 86 zeigt eine Explosionsdarstellung, die den Retraktor, Retraktorfedern, Retraktorstifte und den Strichcodeleser zeigt.
  • 87 zeigt die Nachladeklappe, die am Zentralbalken montiert ist, wobei die Klappe geöffnet ist. Weiterhin sind die Sensoren für die offene und geschlossene Stellung sowie der Dämpfer dargestellt.
  • 88 zeigt eine Ausführungsform zum Schließen der Klappe, die einen Motor, Zahnstange und einen Elektromagneten umfasst, die auf der Oberseite des Zentralbalkens montiert sind.
  • 89 zeigt eine Vergrößerung der Baueinheit aus 88.
  • 90 zeigt die Baueinheit gemäß 88 und 89 von der anderen Seite, wobei einige Einrichtungen entfernt sind, zur Darstellung der federbelasteten Greifanordnung zum Greifen der Klappe.
  • 91 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Abfallspeicheranordnung, umfassend: einen Klappendeckel, Sensoren, eine Antriebsbaueinheit, wobei der Klappendeckel über eine Feder mit dem Motor verbunden ist.
  • 92 zeigt eine erste Ausführungsform einer Abfallspeicheranordnung, die in 91 beschrieben ist.
  • 93 zeigt eine Benutzerschnittstelle, bei der der Abfalltrichter und die Montage der Speicheranordnung für das Verdünnungsmittel dargestellt sind.
  • 94 zeigt eine Vergrößerung des Klappendeckels und der Sensoren einer Abfallspeicheranordnung.
  • 95 zeigt die Antriebsbaueinheit für eine Klappendeckel an einer Abfallspeicheranordnung.
  • 96 zeigt ein Kühlelement einer Analysevorrichtung.
  • 97 zeigt eine Explosionsdarstellung des Kühlelements aus 96.
  • 98 zeigt einen Kolben für lange Sticks.
  • 99 zeigt einen Kolben für kurze Sticks.
  • 100 zeigt eine perspektivische Ansicht, wie ein Einsatz, der Sticks, einen beweglichen Boden und einen Kolben umfasst, vorzugsweise in einem Einsatzhalter montiert ist.
  • 101 zeigt einen Einsatz in einem Einsatzhalter.
  • 102 zeigt einen Einsatz, der in einen Einsatzhalter geladen ist.
  • 103 zeigt schematisch das optische Lesegerät für Sticks, das ein Objektfeld und ein Reaktionsfeld umfasst.
  • 104 zeigt schematisch das optische Lesegerät für Sticks, das eine Reaktionslinie und ein Objektfeld umfasst.
  • 105 zeigt die Kommunikation zwischen Regler und optischem Lesegerät.
  • 106 zeigt die Draufsicht und die Seitenansicht des Objektfelds und des Anzeigefelds.
  • 107 zeigte das Objektfeld, das Anzeigefeld und die Spitzen-Linie (Reaktionslinie).
  • 108 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Gehäuses für ein optisches Lesegerät, das innere Abschirmwände, eine Linse, Linsenröhre, Lichtquellen, Reflektoren, Bildsensor und Membran umfasst.
  • 109 zeigt eine Seitenansicht des Gehäuses aus 108.
  • 110 zeigt eine bevorzugte Anordnung des Bildsensors in Bezug auf die zweite Ausführungsform.
  • 111 zeigt schematisch die Beziehungen in einer zweiten Ausführungsform eines optischen Lesegeräts.
  • 112 zeigt ein schematisches Diagramm des Computersystems zur Steuerung der Anordnung des optischen Lesegeräts.
  • 113 zeigt eine erste Ausführungsform des optischen Lesegeräts.
  • 114 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Einsatzes zur Speicherung von Trockenmittelbeuteln.
  • 115 zeigt ein Diagramm, das adsorbiertes Ammoniak-LB pro LB trockenes Adsorptionsmittel in Abhängigkeit vom Ammoniakdruck in mm Hg darstellt.
  • 116 zeigt unterschiedliche Materialarten (PP, PS, HDPE, LDPE) zur Verwendung bei der Herstellung von Sticks und das Verhalten von Flüssigkeiten, wenn diese mit dem Material in Berührung kommen.
  • 117 zeigt eine Ausführungsform der Positionierung des Strichcodelesers im Speicher.
  • 118 zeigt den Strichcodeleser und einen Schlitz in den Einsatzhaltern, der das Lesen der Strichcodeetiketten an den Einsätzen ermöglicht.
  • 119 zeigt den Raum für Verbrauchsmittel, der am Zentralbalken montiert ist.
  • 120 zeigt eine Explosionsdarstellung der Montage des Raums für Verbrauchsmittel und des Stickabfallsystems am Balken.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offenbart werden.
  • Funktionsdiagramm des Analyseinstruments (AI).
  • In 1 ist ein Funktionsdiagramm des Analysegeräts dargestellt. Die Hauptaufgaben sind beschrieben durch:
    • • Eine Milchprobe wird von dem nicht gezeigten Proben-/Transportsystem (ST) genommen und zum Analysegerät gefördert. Die Probe wird transportiert und auf die Sticks aufgebracht. Für eine Stickart wird vorzugsweise in derselben Abfolge, in der die Probe aufgebracht wird, ein Verdünnungsmittel auf den Stick aufgebracht. Die Sticks mit der aufgebrachten Probe werden inkubiert, während eine chemische Reaktion stattfindet, und das Ergebnis wird ermittelt. Schließlich werden die Sticks mit der Probe zum Stickabfallbehälter übertragen.
  • Zur Durchführung dieser Hauptaufgaben sind vorzugsweise einige zusätzliche Aufgaben erforderlich:
    • • Magazine mit Sticks werden vom Bediener in einen Stickspeicher geladen, Sticks werden zur Dosierung transportiert. Nach jeder Probe wird vorzugsweise ein Spülen des Durchflusssystems mit Milch durchgeführt. Ein Spülen mit anderen Flüssigkeiten, z. B. Wasser, zwischen Proben (CIP zwischen Proben) ist möglich. Die Hauptreinigung (CIP) wird zwischen Melkvorgängen durchgeführt. Verdünnungsmittel wird vom Bediener geladen, gespeichert, transportiert und zur Probe gegeben. Informationen werden an der Anzeige ausgegeben und Informationen können vom Bediener unter Verwendung der Benutzerschnittstelle (UI), die in 1 gezeigt ist, in das System eingegeben werden.
  • In 2 ist ein Flussdiagramm des Systems, in dem das Analyseinstrument ein Teil ist, dargestellt. Es sind eine nasse und eine trockene Zone dargestellt sowie die Benennung der Funktionsmodule. Die Funktionsmodule in 2 umfassen:
    • – Benutzerschnittstelle (MMI)
    • – Stickspeicher mit Konditionierung der Sticks (Temperatur, Feuchtigkeit)
    • – Inkubator
    • – Probenaufbringung
    • – Optik
    • – Speicher für gebrauchte Sticks
    • – Elektronik
    • – Stromversorgung
    • – Speicher für Flüssigkeiten
  • Das Konfigurationsdiagramm in 3 zeigt die Elemente, die Funktionseinheiten zur Steuerung der Instrumente untergeordnet sind.
  • Das Diagramm ist in vier Hauptkomponenten unterteilt.
    Host-Komponente: externe Komponente
    Zentrale Komponente
    Dosierungskomponente
  • Inkubations- und Speicherkomponente
  • Beschreibung der Host-Komponente (externe Komponente) in 3.
  • Das Host-Element stellt das Probentransportsystem dar, das bis zu 32 Melkpunktrohrleitungen, die über ein Mehrwegeventil verbunden sind, zeigt. Die Milchprobe wird durch den Einlass in die Hauptleitung des AI übertragen. Der Datenaustausch zwischen Host und AI kann über ein ALCOM Bit Protokoll und eine HSPI-Schnittstelle, die an der zentralen Baugruppe angebracht ist, erfolgen.
  • Beschreibung der zentralen Komponente in 3.
  • Die zentrale Komponente umfasst eine zentrale Baugruppe, die ein zentrales Modul umfasst, welche weiterhin Mittel für eine Alarmfunktion, Mittel für eine Lichtfunktion, Benutzerschnittstelle, Rechenmittel, Steuermittel umfasst.
  • Beschreibung der Dosierungskomponente in 3.
  • Die Dosierungskomponente umfasst eine Dosierungsbaugruppe, die ein Dosierungsmodul umfasst, welche weiterhin Röhren, eine Ableitung und Verdünnungsmittel umfasst.
  • Beschreibung der Inkubations- und Speicherkomponente in 3.
  • Die Inkubations- und Speicherkomponente umfasst eine Inkubations- und Speicherbaugruppe, die wiederum ein Inkubationsmodul und ein Speichermodul umfasst.
  • Die gesamte physikalische Umsetzung einer Ausführungsform ist in 5–17 gezeigt, die eine Explosionsdarstellung des Gehäuses mit interner mechanischer Struktur und Anordnungen sowie die äußere Gestaltung veranschaulichen. Die mechanischen Funktionen sind als Module umgesetzt, die mit einem Minimum an Justierungen zusammengebaut und ausgetauscht werden können. Die meisten dieser Module sind an einem Zentralbalken 46 montiert, was präzise Toleranzen zwischen den Modulen ergibt.
  • Benutzerschnittstelle des Bedieners
  • Die Benutzerschnittstelle des Bedieners 19 ist in 9 gezeigt, die auch die Stirnseite des AI mit offener Vordertür 20 und den austauschbaren Teilen in ihren Einbaupositionen zeigt. 10 zeigt dieselbe Ansicht, hier sind die austauschbaren Teile jedoch teilweise aus ihren Einbaupositionen entfernt.
  • Eine erste Ausführungsform des Gehäuses.
  • In einer ersten Ausführungsform, die in 21–28 gezeigt ist, kann das Gehäuse wie folgt definiert werden:
    • • Äußerer Schutz vor der Umgebung 32.
    • • Die Struktur zum Montieren eines Zentralbalkens 46, an dem die meisten Module montiert sind. Die Struktur für den Zentralbalken ist vorzugsweise im Hauptgehäuse 32 untergebracht.
    • • Struktur zu Montieren von Elementen, die nicht am Zentralbalken montiert sind. Die Struktur für Isolierungsverkleidungen: oberer Isolierungsteil 10, unterer Isolierungsteil 29, und die Struktur für die zentrale HW-Baugruppe können ebenfalls im Hauptgehäuse untergebracht sein.
  • Schutz vor der Umgebung
  • Ein zentrales Problem bei der Gestaltung des Gehäuses ist es, das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub in das Gehäuse zu verhindern. Dies wurde dadurch gelöst, dass das äußere Gehäuse und die Isolierungsverkleidungen so wirksam wie möglich verschlossen werden, wodurch eine doppelte Verkleidung geschaffen wird.
  • Zum Schutz der internen Teile wird vorzugsweise eine Struktur mit einem Hauptgehäuse als Struktur für Isolierungsverkleidungen sowie die mechanischen Module und die Hardware (HW) verwendet. Die interne Anordnung der Strukturen ist durch eine äußere obere Abdeckung und Isolierungsverkleidungen vor der äußeren Umgebung geschützt, wodurch eine doppelte Abdichtung gegen die Umgebung geschaffen wird. Die einzigen Öffnungen in das Gehäuse sind vorzugsweise der Einlass für Einsätze, wo eine Nachladeklappe geöffnet werden kann, und der Raum für Verbrauchsmittel, der mit Verdünnungsmittel beladen werden kann und über den der Stickabfallbehälter entfernt werden kann. Diese zwei Öffnungen sind sorgfältig entworfen, um das Eindringen von Luft zu vermeiden, wenn sie geschlossen sind.
  • Benutzerschnittstelle
  • Eine Vordertür 31 im äußeren Gehäuse ermöglicht dem Benutzer den Zugang zur Benutzerschnittstelle 19, die vorzugsweise eine Tastatur, Bildschirm/Anzeige, Einsatzlader 5, Stickabfallbehälter 4, Verdünnungsmittelbehälter 3, Flüssigabfalltrichter 11, Filter für Milchprobe 21 usw. umfasst.
  • Nachfolgend ist eine erste Ausführungsform des Gehäuses, das in 21-28 dargestellt ist, beschrieben.
  • Zur Verbesserung der Wartbarkeit wurde ein Konzept mit Balkenmontage entwickelt, wobei der Balken an zwei linearen Einschubgleitstücken 47 montiert ist, die ein Herausziehen des Balkens in eine Wartungsposition, die in 28 gezeigt ist, ermöglichen.
  • In 28 sind der Raum für Verbrauchsmittel 27 und das Speicherkarussel gezeigt.
  • Die Hauptteile des äußeren Gehäuses sind eine Vordertür 31, eine obere Abdeckung 30, ein Hauptgehäuse 32, eine Verkleidung der Kühllamellen 34, ein Fenster 33 und ein Montagerahmen, siehe 24. Alle äußeren Teile sind vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt.
  • Der Montagerahmen oder -balken, der in 24 gezeigt ist, umfasst vorzugsweise eine Aussparung zum Montieren eines Treibermoduls, das die in 29 gezeigten Sensoren umfasst, eine Aussparung zum Montieren eines Lagergehäuses für sowohl den Inkubator als auch den Speicher 37, 39, eine Aussparung zum Montieren eines Stickförderermoduls, eine Aussparung für eine Dosierungskanüle 41, wobei die Aussparung vorzugsweise eine kreisförmige Fläche und einen Schlitz umfasst, wobei die kreisförmige Fläche vorzugsweise an der Stelle der Abfalltrichterableitung angeordnet ist und der Schlitz an der Stelle angeordnet ist, an der sich die Dosierungskanüle zur Dosierung einer Probe auf einem Teststick zu verschiedenen Positionen bewegt.
  • Der Montagerahmen umfasst vorzugsweise weiterhin eine Aussparung für eine Klappe.
  • Die internen Teile des Gehäuses sind die Isolierungsverkleidung, die aus dem unteren Isolierungsteil 29, dem oberen Isolierungsteil 10 besteht, der Raum für Verbrauchsmittel 27, die Kühlmodule 22, die auch in 96 und 97 dargestellt sind, und das Balkenmontagesystem 47.
  • Vordertür:
  • Die Vordertür 31, 21, ermöglicht dem Benutzer Zugang zum Auffüllen des Stickspeichers, Auffüllen des Verdünnungsmittels und Leeren des Abfallbehälters. Die Vordertür ist mit Gelenken an der vorderen Abdeckung befestigt. Vorzugsweise befinden sich am unteren Ende der Tür zwei Gelenke und vorzugsweise zwei Arretierungen am oberen Ende der Tür.
  • Die Vordertür ist zur oberen Abdeckung durch eine extrudierte Silikondichtung 35 (vorzugsweise vom Elsteel-Typ) abgedichtet. Die Vordertür hat vorzugsweise ein Fenster 33, das dem Benutzer bei geschlossener Tür den Blick auf die Anzeige ermöglicht.
  • Obere Abdeckung:
  • Die obere Abdeckung, 22, ist mit zwei einstellbaren Gelenken klappbar am hinteren/oberen Ende des Hauptgehäuses befestigt. Der Flansch zur Abdichtung des Hauptgehäuses hat eine extrudierte Silikondichtung 35 (vom Elsteel-Typ). Das Profil des Flansches gewährleistet einen einfachen Schutz der Dichtung, 23. Die geschlossene obere Abdeckung ist mit einer Reihe Schrauben an der vorderen/unteren Kante arretiert. Die Gelenke können derart justiert werden, dass beim Anziehen der Arretierschrauben ein gleichmäßiger Druck auf die gesamte Dichtungsoberfläche der Dichtung ausgeübt wird.
  • wenn die obere Abdeckung geöffnet ist, wird sie entweder durch einen Gasdruckdämpfer oder eine einfache Stange, wie bei der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs, gehalten. Öffnen der oberen Abdeckung ermöglicht den Zugang zum Entfernen des oberen Verkleidungsteils.
  • Hauptgehäuse:
  • Das Hauptgehäuse enthält die Isolierungsverkleidung, siehe 22, die obere Abdeckung und die Verkleidung der Kühllamellen. Das Hauptgehäuse und die obere Abdeckung bilden gemeinsam die primäre Abdichtung gegen die Umgebung. Die Rückseite des Hauptgehäuses weist Halterungen auf, die am Montagerahmen montiert sind.
  • Verkleidung der Kühllamellen:
  • Die Verkleidung der Kühllamellen 34 verhindert Eindringen von Staub und Wasser in die Kühllamellen 22 und schützt die Kühlventilatoren und -lamellen. Der Frischlufteinlass der Ventilatoren ist vorzugsweise mit einer Filtermatte versehen, die Staub abhält. Die Filtermatte kann ausgetauscht/gereinigt werden. Die Verkleidung der Kühllamellen ist vorzugsweise mit einer Gummidichtung gegen das Hauptgehäuse abgedichtet, siehe 22 und 97.
  • Montagerahmen:
  • Der Montagerahmen ist die Schnittstelle zwischen dem AI und der Wand/dem Boden oder wo immer das AI montiert werden muss. Es muss eine übliche Angebotspalette an Montagerahmen berücksichtigt werden. Der Montagerahmen ist vorzugsweise mit Schwingungsdämpfern ausgestattet.
  • Isolierungsverkleidung:
  • Die Isolierungsverkleidung besteht aus einem oberen 10 und einem unteren 29 Isolierungsteil. Das Material ist vorzugsweise entweder expandiertes Polystyrol (EPS) oder Polyurethan (PUR). Um die Diffusion von Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft zu reduzieren, muss die Isolierungsverkleidung entweder beschichtet oder mit einem Belag aus warmgeformtem Kunststoff versehen sein. Die Isolierungsverkleidung weist vorzugsweise drei getrennte Kammern auf, die gegeneinander abgedichtet sind.
  • Die drei Kammern sind die IM-Kammer 43 (Inkubatormodul), die SM-Kammer 44 (Speichermodul) und die ICM-Kammer 45 (integriertes Steuerungsmodul, das alle Elektronikbaugruppen enthält), siehe 25.
  • Die Trennung zwischen der IM- und der SM-Kammer besteht aus einer Wand, die teilweise am Balken und an dem oberen/unteren Verkleidungsteil befestigt ist. Das obere und untere Verkleidungsteil sind mit einem Aluminiumprofil an den Flanschoberflächen versehen. Das Aluminiumprofil weist eine Auskehlung für die Silikondichtung auf. Die zwei Aluminiumprofile werden mit einer Anzahl Schrauben gegeneinander versschraubt, um die Abdichtung der drei Kammern zu gewährleisten.
  • Zum Schutz der Leiterplatten im ICM wird vorzugsweise ein Beutel mit Trocknungsmittel oder Molekularsieb in der ICM-Kammer plaziert. Dieser Beutel kann regelmäßig ausgetauscht werden.
  • Raum für Verbrauchsmittel:
  • Der Raum für Verbrauchsmittel 27, siehe 28, ist vorzugsweise aus warmgeformtem ABS hergestellt. Der Raum für Verbrauchsmittel ist vorzugsweise an der Unterseite des Balkens befestigt und folgt somit dem Balken, wenn der Balken in die Wartungsposition gezogen wird.
  • Die Öffnungen in dem Raum für Verbrauchsmittel 27 für die Röhren und den Probenabfalltrichter sind so abgedichtet wie möglich gehalten, dies dient dazu, den Luftaustausch zu reduzieren, wenn der Raum für Verbrauchsmittel für den täglichen Betrieb geöffnet ist.
  • Balkenmontagesystem:
  • Das Balkenmontagesystem 47 besteht aus zwei linearen Gleitstücken, die den Balken in Stellung halten und das Vorwärtsziehen des Balkens in Wartungsposition ermöglichen, was einen verbesserten Zugang für die Wartung bereitstellt, siehe 28. Das Balkenmontagesystem ist mit einer Halterung durch die untere Isolierung am Hauptgehäuse befestigt. In Wartungsposition des Balkens ist das Speicherkarussel nicht am unteren Isolierungsteil befestigt und kann abgenommen und nach unten entfernt werden. Ein Arretiersystem stellt sicher, dass der Balken in der Ausgangsposition in der korrekten Stellung gehalten wird.
  • Vor dem Herausziehen des Balkens müssen vorzugsweise die Kabel vom ICM entfernt werden und zum Betrieb des Balkens in Wartungsposition können Verlängerungskabel montiert werden.
  • Kühlmodule/Peltier-Verbundkonstruktion
  • Die Kühlmodule 22, 150, siehe 96 und 97, sind vorzugsweise am Boden des Gehäuses angeordnet. Dadurch kann der Außenteil der Kühlmodule von der Unterseite des AI gewartet werden, wenn die Verkleidung der Kühllamellen entfernt ist. Die Ventilatoren für die externen Kühllamellen müssen gegen die Feuchtigkeit des gleich bleibenden Milieus geschützt werden. Hierbei kann es sich entweder um Einzelventilatoren für jede Kühllamelle oder um einen gemeinsamen Ventilator mit Luftverbindungsrohr zu den Kühllamellen handeln.
  • Eine zweite Ausführungsform des Gehäuses
  • In einer zweiten Ausführungsform kann das Gehäuse, das in 5–17 gezeigt ist, wie folgt definiert werden:
    • • der äußerer Schutz vor der Umgebung.
    • • Die Struktur zum Montieren eines Zentralbalkens, an dem die meisten Module montiert sind. Die Struktur für den Zentralbalken ist im inneren Gehäuse untergebracht.
    • • Struktur zum Montieren von Elementen, die nicht am Zentralbalken montiert sind. Die Struktur für Isolierungsverkleidungen und die Struktur für die zentrale HW-Baugruppe können ebenfalls im Innengehäuse untergebracht sein.
  • Gesamtbeschreibung der Ummantelung der zweiten Ausführungsform.
  • 11 und 12 veranschaulichen eine Explosionsdarstellung der Gesamtbeschreibung der Ummantelung. In 11 sind die Vordertür 20, das äußere vordere Gehäuse 18, das innere Gehäuse 17 und das äußere hintere Gehäuse 16 sowie ein Teil der Isolierungsverkleidung erkennbar. 12 zeigt dieselben Teile, jedoch in einem anderen Winkel, dieses Mal von hinten, wobei das äußere hintere Gehäuse entfernt ist, sodass die Kühlrippen an der Rückseite des inneren Gehäuses erkennbar sind.
  • Schutz vor der Umgebung
  • Zum Schutz vor Eindringen von Feuchtigkeit und Staub in das Gehäuse, wobei gleichzeitig der Einstrom von Luft bei Temperaturänderungen zulässig ist. Das Gehäuse ist so wirksam wie möglich geschlossen und der Druckausgleich erfolgt über ein Ventil, wobei Feuchtigkeit und Staub kontrolliert werden können.
  • Zum Schutz der internen Teile wird vorzugsweise eine Struktur mit einem inneren Gehäuse als Struktur für die mechanischen Module und die Hardware (HW) verwendet, siehe 5 und 7. Die internen Anordnungen und Strukturen sind gegen die äußere Umgebung durch ein äußeres vorderes Gehäuse, das in 8 dargestellt ist, geschützt. Die einzige Öffnung in das innere Gehäuse ist vorzugsweise der Einlass für Einsätze 5, wobei eine Klappe geöffnet werden kann. Die Klappe kann Teil der Speicher-/Zentralbalkenstruktur, am Stickabfallbehälter 4 und am Flüssigabfalltrichter 11 sein, wie in 9 und 10 gezeigt. Diese drei Öffnungen sind sorgfältig entworfen, um Eindringen von Luft zu vermeiden, wenn sie geschlossen sind.
  • Das äußere hintere Gehäuse, das in 12 gezeigt ist, dient zum Schutz der äußeren Kühllamellen und einem Ventilator, wie in 12 oder 15 gezeigt. Durch diesen Teil des Gehäuses kann Luft strömen.
  • Die in 18–20 gezeigten Isolierungsverkleidungen gewährleisten eine gleich bleibende Temperatur und einen minimalen Stromverbrauch beim Kühlen und Erwärmen auf die gewünschten Temperaturen. Sie dienen auch als Feuchtigkeitsbarriere gegenüber dem äußeren Gehäuse.
  • Benutzerschnittstelle
  • Eine Vordertür ermöglicht dem Benutzer den Zugang zur Benutzerschnittstelle 19, wie in 9 und 10 gezeigt (Tastatur, Bildschirm, Einsatzlader, Stickabfallbehälter, Verdünnungsmittelbehälter, Flüssigabfalltrichter, Nasssystemfilter). Ferner dient die Vordertür als Doppelschutz des inneren Gehäuses.
  • Herstellung und Material
  • Die Blechteile des Gehäuses sind vorzugsweise aus zusammengeschweißten Edelstahlblechen hergestellt. Es können aber auch andere Metallarten verwendet werden. Zu weiteren alternativen Materialien gehören beispielsweise Polymere.
  • Inneres Gehäuse
  • Das in 8, 13 und 14 gezeigte innere Gehäuse ist vorzugsweise aus Edelstahlblechen zusammengeschweißt. Es dient als Struktur für die Isolierungsverkleidungen, den oberen Balken, interne und externe Ventilatoren 28, Kühlrippen 22 und Peltier-Elemente.
  • Ein Raum im Gehäuse ist für die Verdünnungsmittel- und Stickabfallbehälter reserviert, der in 14 gezeigt ist. Über diesen Raum erfolgt auch der Zugang zum Flüssigabfalltrichter und dem Filter 21 des Nasssystems 1.
  • Peltier-Elemente und Kühlrippen
  • Die Konditionierung oder Thermostatation von Speicher und Inkubator erfolgt mit wenigstens einem Peltier-Element für jeden Raum, siehe 14.
  • Ein Peltier-Element oder eine thermoelektrische Wärmepumpe ist eine Halbleiter-Wärmepumpe, die Wärme von einer Seite einer Anordnung zu einer anderen überträgt.
  • Die äußeren Kühlrippen sind in einem getrennten Gehäuse untergebracht, 13–15. Diese können alternativ im inneren Gehäuse angeordnet sein. Eine Oberflächenbehandlung der äußeren Kühlrippen kann erforderlich sein, um gegenüber der Umgebung beständig zu sein.
  • Die Peltier-Elemente, die Kühlrippen und die Isolierung zwischen den Kühlrippen können als Verbundkonstruktion zusammengesetzt sein, um als Ganzes oder teilweise aus dem Gehäuse entfernbar zu sein. Dichtungen zwischen den äußeren Kühlrippen und dem Gehäuse gewährleisten die Dichtigkeit des Gehäuses. Die Peltier-Elemente sind in Verbindung mit den äußeren Kühlrippen angeordnet, um eine effektivere Wärmeübertragung von den Elementen bereitzustellen. Zum Verbinden der Peltier-Elemente und der inneren Kühlrippen kann eine Aluminiumbrücke verwendet werden.
  • Die Kühlrippen können vertikal an der Rückseite des inneren Gehäuses angeordnet sein, siehe 13–15, um eine kurze direkte Übertragung der Wärme von innen nach außen zu erreichen. Darüber hinaus gewährleistet die senkrechte Ausrichtung, dass sich eventuelle Kondensationsflüssigkeit am Boden des Gehäuses sammelt und entfernt werden kann.
  • Weiterhin zeigen 13 und 14 den Durchgang für gebrauchte Sticks 23, den Durchgang für den Flüssigabfalltrichter 24, die Struktur zur Montage des Balkens 25, interne Ventilatoren 26 und den Raum für Verdünnungsmittel und Stickabfall 27.
  • Ventilatoren
  • Vorzugsweise entfernen ein Ventilator für jeden Raum 26 sowie ein oder zwei externe Ventilatoren 28 die Wärmeenergie von den Kühlrippen, siehe 14 und 15. Die Ventilatoren laufen während des Betriebs vorzugsweise ununterbrochen.
  • Luftführungsbleche
  • Am inneren Gehäuse oder der Isolierung sind Bleche zum Führen von erwärmter/abgekühlter Luft montiert. Eine Möglichkeit für eine ordnungsgemäße Verteilung von Wärme/Kälte in den Räumen stellen Wärmeführungselemente dar.
  • Raum für Verbrauchsmittel
  • Ein Raum an der linken Vorderseite, siehe 9, enthält den Verdünnungsmittelbehälter 3 und den Stickabfallbehälter 4. Über diesen Raum erfolgt der Zugang zum Entfernen und Reinigen des Nasssystemtrichters 11 und des Filters 21. Für gebrauchte Sticks, Trichter, Probenröhre, Verdünnungsmittelröhre sind Öffnungen aus dem Inkubatorraum vorhanden. Die Dichtigkeit dieser Öffnungen ist gesichert. Dichtungen sichern die Dichtigkeit zwischen dem Raum für Verbrauchsmittel und dem äußeren vorderen Gehäuse.
  • Struktur des Zentralbalkens
  • Zur Montage des Zentralbalkens am Gehäuse dient eine Struktur. Siehe 7, 13 Nummer 25.
  • Zentrale HW-Baugruppe (Hardware)
  • Die zentrale HW-Baugruppe in 3 und die zwei RIO-(Ferneingabe/-ausgabe-)Baugruppen 12, 7, können am inneren Gehäuse oder am Balken montiert sein.
  • Überdruckventil
  • Vorzugsweise kann ein Überdruckventil zum Ausgleichen bei Temperaturänderungen verwendet werden.
  • Anschlüsse
  • An der Rückseite oder am Boden des Hauptgehäuses ist ein Anschlusskasten angeordnet. Der Kasten weist vorzugsweise Anschlüsse für Einlassröhren der Milchproben, Signalleitung, Stromleitung usw. auf.
  • Milchprobenabfälle können im selben Kasten oder am Boden des Gehäuses angeschlossen sein. Die Anschlüsse für eine externe Lichtquelle und einen Alarm verlaufen vorzugsweise ebenfalls durch diesen Anschlusskasten. Alle Verbindungen verlaufen in IP65 und luftdichten Kabeldurchführungskomponenten durch das Gehäuse.
  • Alle Kabel sind vorzugsweise abgedichtet, um Luftbewegungen zwischen inneren Kabeln und äußerem Kabelschutz zu verhindern.
  • Äußeres vorderes Gehäuse
  • Das in 9–10 gezeigte äußere vordere Gehäuse hat Öffnungen für die Nachladeklappe, durch die Einsätze geladen werden, und für den Raum für Verbrauchsmittel.
  • Die Anzeige und die Tastatur sind vorzugsweise direkt an der Vorderwand montiert, um Dichtigkeit zu erreichen, siehe 9.
  • Das äußere vordere Gehäuse weist die Schutzart IP65 gegenüber der Rückwand des inneren Gehäuses und Dichtigkeit gegenüber dem Raum für Verbrauchsmittel und dem Rahmen der Nachladeklappe auf.
  • Das äußere Gehäuse kann durch Freigeben von Arretierungen oder Muttern in der Vorderwandplatte und Abziehen zum Bediener hin vom inneren Gehäuse entfernt werden.
  • Ein Sensor überprüft, ob das vordere Gehäuse am inneren Gehäuse montiert ist.
  • Eine dünne Isolierung kann durch Kleben derselben an die Innenseite des inneren Gehäuses angebracht werden, um das Isolierungsvermögen noch weiter zu verbessern.
  • Vordertür
  • Die Vordertür in 11 weist vorzugsweise Sensoren auf, zum Sicherstellen, dass die Tür geschlossen ist, wenn die Vordertür nicht ordnungsgemäß geschlossen ist, wird der Bediener vorzugsweise durch ein Licht- und/oder Tonsignal alarmiert.
  • Die Gelenke, die Arretierung und der Griff sind vorzugsweise außerhalb der Dichtungen montiert.
  • Äußeres hinteres Gehäuse
  • Das äußere hintere Gehäuse dient als Schutz des äußeren Ventilators und der Kühlrippen und zum Montieren des AI an einer Wand oder einer anderen geeigneten Oberfläche. Das äußere hintere Gehäuse ist in 17 dargestellt. Ein Loch im äußeren hinteren Gehäuse dient als Durchgang für den Anschlusskasten.
  • Dichtungen sichern die Dichtigkeit gegenüber dem inneren Gehäuse. Öffnungen am Boden und an der Oberseite des äußeren hinteren Gehäuses sichern den Luftstrom über die Kühlrippen, 15. Dämpfungselemente zwischen den Montagehalterungen und dem äußeren hinteren Gehäuse können dazu verwendet werden, den Einfluss möglicher mechanischer Schwingungen von der Oberfläche, an der das AI montiert ist, zu reduzieren.
  • Isolierungsverkleidungen
  • 18–20 zeigen eine Ausführungsform der verschiedenen Isolierungsverkleidungen im Inneren des AI, die zur Aufrechterhaltung einer gleich bleibenden Temperatur erforderlich sind.
  • Die Temperatur im Speicher sollte vorzugsweise auf 20°C ± 3°C und die Temperatur im Inkubator vorzugsweise auf 25°C ± 3°C gehalten werden. Die Feuchtigkeit im Speicher sollte vorzugsweise unterhalb von 30% relative Feuchtigkeit liegen. Die Isolierung dient dazu dies zu erreichen.
  • Als Isolierung werden vorzugsweise expandiertes Polystyrol (EPS) oder Polyurethan (PUR) verwendet, wobei es einfacher ist, eine UL-Zulassung mit akzeptablen Isolierungswerten mithilfe von EPS zu erhalten.
  • Wenn EPS gewählt wird, kann das Gehäuse durch Injizieren von EPS-Pellets in eine Form und Anwenden von Dampf hergestellt werden. Dies ergibt ein Isolierungsgehäuse, das am inneren Gehäuse montiert werden soll.
  • PUR könnte zwischen zwei Schalen injiziert werden, wobei die äußere Schale das innere Gehäuse sein könnte. Ein erreichbarer Isolierungswert für EPS ist 0,033 W/mK (Typ F495). Dies ergibt eine Isolierungsdicke für den Speicher von etwa 35 mm. Im Inkubator wird eine Temperatur von 37°C verwendet. Für diese Temperatur waren 20 mm ausreichend. Für 25°C sind wahrscheinlich 30–35 mm erforderlich.
  • Vorzugsweise werden zwischen der Peltier-/Kühlrippen-Verbundkonstruktion und der Isolierung Dichtungen verwendet. Zwischen dem Rahmen der Nachladeladeklappe und der Isolierung befinden sich ebenfalls Dichtungen.
  • Die obere Isolierung, die in 6 gezeigt ist, kann angehoben werden, um Zugang zum Trocken- und Nasssystem zu geben. Vorzugsweise wird zwischen der oberen Isolierung und der Isolierungsverkleidung eine Dichtung verwendet. Die obere Isolierung kann alternativ aus zwei Teilen hergestellt sein, die getrennt Zugang zum Inkubator und zum Speicher erlauben.
  • Vorzugsweise wird zwischen der oberen Isolierung und den Isolierungsverkleidungen ein Arretiersystem verwendet.
  • Ein Sensor erfasst, ob die obere Isolierung vorhanden ist oder ob sie entfernt wurde. Wenn sie entfernt und nicht zurück gesetzt wurde, alarmiert ein Signal den Bediener.
  • Balken
  • sDer in 24 gezeigte Balken dient als Struktur zum Montieren der Speicherscheibe 48, der Inkubatorscheibe 72 und deren Antriebe und Sensoren, des Stickförderers 7, des Nasssystems 1, des optischen Lesegeräts 8 und des Rahmens der Nachladeklappe 5. Das Konzept des Balkens besteht darin, die Elemente mit präzisen Toleranzanforderungen an einer steifen Struktur so nahe wie möglich an ihren Bereichen des Zusammenwirkens zu montieren. Der Balken ist vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt. Aber auch Aluminium kann verwendet werden. Der Balken ist vorzugsweise mit Gleitstücken am Gehäuse montiert, was ein Herausziehen des Balkens aus dem Gehäuse ermöglicht.
  • Speicher-/Inkubatorantrieb
  • Die Aufgabe ist ein Indizieren der Inkubator- und Speicherdrehscheibe, sodass diese ordnungsgemäß positioniert sind, wodurch die Übertragung eines Sticks vom Speicher in den Inkubator ermöglicht wird. Mit Ausnahme der Befestigung für die Sensoren sind beide Antriebe fast identisch.
  • Angewandte Lösung
  • 29–31 zeigen eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Antriebsbaueinheit. Der Antrieb besteht vorzugsweise aus einem 200-stufigen Schrittmotor 50 mit einer Riemenscheibe mit Presspassung, einem Zahnriemen 55 und einer Lagerbaueinheit, die eine Welle mit Riemenscheibe 54, zwei dichte Kugellager und ein bearbeitetes Lagergehäuse 49 umfasst und am Balken befestigt ist. Der Schrittmotor und die Sensoren 51 sind an eine Montageplatte geschraubt, die über ein Langloch in der Platte und einen Positionierungsspannstift im Balken zum Zentrum des Lagers ausgerichtet ist.
  • Die Montage von Lagern, Motor und Sensoren in einer Einheit ermöglicht Ermitteln der SW-Kalibrierungswerte zur Positionierung der IM-/SM-Scheibe vor Montieren des Antriebs am AI-Balken. Für die Fertigung sowie die Wartung vor Ort ist dies ein Vorteil. Das Speicher-/Inkubatorkarussell 48, 72 kann durch Lockern der Schrauben, mit denen die Montageplatte am Balken montiert ist, Entfernen des Zahnriemens 55 und Auseinanderschieben der Montageplatte 52 zu einem größeren Radius auseinander gebaut werden. Dadurch sind die Sensoren frei von dem Karussell. Siehe 30.
  • Die Mutter wird zum Auseinanderbauen der Zeitsteuerungsriemenscheibe 54 entfernt, siehe 31. Der Schraubenkopf weist ein Außengewinde für die Mutter auf. Nach Entfernen der Mutter kann die Schraube zum Auseinanderbauen des Speichermodul-/Inkubatormodulkarussells entfernt werden. Die Schraube und der Schraubenkopf haben entgegengesetzte Gewinde.
  • Nachstehend sind die bevorzugten Daten und Spezifikationen angegeben.
    Erforderliche Antriebsleistung: max. 2 W
    Verhältnis: 9:1
    Motorriemenscheibe: 15 Zähne
    Zeitsteuerungsriemenscheibe: 135 Zähne
    Riementeilung: 2 mm
    Riemenprofil: MR2 × 6 mm (Breite)
    Auflösung: 0,04° (~0,1 mm am äußeren Umfang von Inkubatorscheibe/Speicher)
    beabsichtigter Weiterschaltungswinkel: Inkubator 8° Speicher 18°
    beabsichtigte Dauer der 180°-Weiterschaltung: Speicher 4,5 s
  • Ausführungsform für den Betriebsmodus von Drehscheiben
  • Aufgabe der Antriebe
  • Weiterschaltung der Inkubator- und Speicherdrehscheibe, sodass diese beiden ordnungsgemäß positioniert sind, wodurch die Übertragung eines Sticks vom Speicher in den Inkubator ermöglicht wird.
  • Ausführungsform der angewandten Lösung
  • 42 zeigt eine Darstellung der Antriebsbaueinheit. Der Antrieb besteht vorzugsweise aus einem 200-stufigen Schrittmotor 50 mit einer Riemenscheibe mit Presspassung, einem Zahnriemen 55 und einer Lagerbaueinheit, die eine Welle mit Riemenscheibe 54, zwei dichte Kugellager und ein bearbeitetes Lagergehäuse umfasst und am oberen Balken befestigt ist. Der Schrittmotor 50 ist an eine Montageplatte geschraubt.
  • Speichermodul
  • Speicherdrehscheibe
  • Funktion
  • Die Speicherdrehscheibe 48 speichert die Einsätze, die vom Bediener geladen werden, und legt diese dem Stickförderer vor, der den Trockenstick (DS) von der Oberseite des Einsatzes aus herauszieht, siehe 33.
  • Der Speicher, vorzugsweise:
    • – hat 14 Einsätze für kolorimetrische Sticks (CS).
    • – hat 3 Einsätze für Querflusssticks (LS).
    • – hat 1 Einsatz für Trocknungsmittel.
    • – ermöglicht Erneuerung der Einsätze durch die Nachladeklappe.
    • – ermöglicht Wärme- und Feuchtigkeitskonditionierung der Sticks.
    • – ermöglicht Lesen eines Strichcodeetiketts der Einsätze.
    • – legt Einsatz am Stickförderer vor.
    • – ermöglicht Probelauf des Stickförderers. sodass er den Inkubator ohne Einlegen eines ungebrauchten DS leeren kann.
  • Angewandte Lösung
  • Es wurde beschlossen, dass der Speicher vorzugsweise ein Drehscheibenkarussell 48 ist, das in 28 dargestellt ist.
  • Im Karussell wird jeder Stickeinsatz in einem Halter 53 gespeichert, bei dem es sich um einen oben offenen Kasten handelt. Der Halter ist am unteren Ende klappbar, sodass er zur Vorlage des Einsatzes in horizontaler Stellung beim Bediener herausgeschwenkt werden kann, wie in 33 veranschaulicht ist. In aufrechter Position ist der Halter vorzugsweise durch eine Halterfeder 58, 59 oder 64 in Stellung arretiert, wobei zwei Ausführungsformen der Arretierbaugruppe dargestellt sind, siehe 32 und 35. Der Halter wird durch eine Feder, die an dessen Gelenk 61 angeordnet ist, nach außen gepresst. Beim Öffnen der Nachladeklappe wird die Halterfeder zum Freigeben des Halters betätigt.
  • Das Karussell weist vorzugsweise eine Käfigkonstruktion auf – zwei Scheiben, die über Abstandsstäbe 60 miteinander verbunden sind, wie in 33 dargestellt. Die obere Scheibe ist mit einem Flansch ausgestattet, der auf die Welle des Antriebs geschraubt ist. Die obere Scheibe ist zu einem Muster ausgeschnitten, das Platz für die Einsätze bietet, die aus der Oberseite der Halter herausragen. Jede Aussparung wird von einer Aussparung für die Halterfedern flankiert, die jeden Halter in vertikaler Stellung arretieren, siehe 35. Die untere Scheibe ist ringförmig und trägt die Gelenke und Federn der Halter.
  • Das Zusammenwirken von Einsatz und Halter/Speicher ist im Abschnitt „Einsatz" erläutert.
  • An jedem Halter hat die obere Scheibe einen Erfassungsarm, der beim Zusammenwirken mit Fotounterbrechern optionale Rückmeldungen bereitstellt. Ein Erfassungsarm ist vorzugsweise länglich, um ein Erfassen „pro Umdrehung" bereitzustellen.
  • Alternativ wird für die Erfassung der Umdrehungen ein Schlitz verwendet. Auf Sensor und länglichen Erfassungsarm kann verzichtet werden, wenn der Strichcodeleser in den Speicher integriert ist, da dieser die Einsätze identifiziert.
  • Funktionsabfolge
  • Entfernen gebrauchter Einsätze und Laden voller Einsätze:
    Wenn die Nachladeklappe, wie in 9 dargestellt, offen ist, wird ein Einsatzhalter durch die Klappenöffnung vorgelegt. Der Bediener zieht den gebrauchten Einsatz aus dem Halter und setzt einen neuen ein.
  • Schließen der Klappe und Arretieren des Halters im Karussell:
    Der Bediener schließt die Nachladeklappe, die am unteren Ende klappbar ist. Die Nachladeklappe schiebt den Halter derart, dass dieser nach oben schwenkt.
  • Beim Schließen presst ein Drückerarm 116 in der Nachladeklappe, der von einer Kulisse 117 angetrieben wird, den Einsatz gegen die Kraft der Schubfeder 166, die am Boden des Halters angeordnet ist, weiter in den Halter hinein, siehe 100.
  • Die Kulisse 117 ist ein Teil, das von der Nachladeklappe gedrückt wird, wenn die Nachladeklappe geschlossen ist. Darüber hinaus ist die Kulisse mit einer Schiene versehen, die einen Stift in den Drückerarm führt, wodurch der Drückerarm rotiert, siehe 79.
  • Dadurch kann ein Vorsprung 65 an der Rückseite des Einsatzes unter der oberen Scheibe 56 passieren, wie dies in 36 und 37 dargestellt ist. Wenn dies stattgefunden hat, wird der Drückerarm 116 zurückgezogen, der Einsatz springt nach oben, bis der genannte Vorsprung an der Unterseite der oberen Scheibe anliegt – wodurch die Toleranzkette so kurz wie möglich gehalten wird, was gewährleistet, dass jeder Einsatz in Bezug auf den Stickförderer und den Tunnel ordnungsgemäß ausgerichtet ist.
  • Wenn die Nachladeklappe fast geschlossen ist, drückt der Schwenker 123 den Halter über die restliche Distanz. Danach wird der Schwenker vom Retraktorarm 122 in der Nachladeklappe vom Halter zurückgezogen. Dadurch entsteht zwischen der Klappe zur Nachladung und dem Halter ein Spalt von etwa 2 ± 1 mm. Die Rückseite des Einsatzes liegt an der Kante der Aussparung in der oberen Scheibe an – wodurch die Positionstoleranzen niedrig gehalten werden.
  • Öffnen der Nachladeklappe und Freigeben des Halters:
    Das AI öffnet die Nachladeklappe, wobei eine Sperre freigegeben wird, die die Nachladeklappe in geschlossener Stellung arretiert.
  • Die Nachladeklappe enthält einen Freigabearm 118, der von einer Kulisse 117 angetrieben wird, welche die Halterfeder 121 betätigt, wodurch der Halter freigegeben wird, wenn das AI die Nachladeklappe öffnet, siehe 79 und 90.
  • Nach Freigabe des Halters schwenkt dieser nach außen und liegt an der teilweise geöffneten Nachladeklappe an. Der Bediener schwenkt die Nachladeklappe nach unten, während der Halter dieser Bewegung folgt, bis die Nachladeklappe in waagerechter Stellung am Anschlag anliegt, siehe 10 und 88.
  • Daten und Spezifikationen
  • Obere und untere Scheibe
  • Vorzugsweise aus Edelstahl – 3,5 mm dick hergestellt, es kann aber auch salzwasserbeständiges Aluminium verwendet werden.
  • Die Scheiben werden vorzugsweise durch Laserstrahlschneiden hergestellt, können aber auch in sehr hoher Stückzahl gestanzt werden.
  • Flansch
  • Die Flansche der funktionsfähigen Modelle sind aus Aluminium gedreht oder gefräst. Bei der Fertigung mit hoher Stückzahl kann jedoch vorteilhaft Verbund-Spritzguss verwendet werden. Der Flansch kann anders gestaltet sein, da der Antrieb auch am oberen Balken anstatt an einer unteren Grundplatte angeordnet sein kann.
  • Abstandsstab
  • Die Abstandsstäbe 60 der funktionsfähigen Modelle sind aus Aluminium gedreht. Bei der Fertigung mit höherer Stückzahl können sie aus Glasfaser- oder verstärkten Verbundstoffen gedreht werden.
  • Schrauben
  • Alle Schrauben können vom Gewindeschneidtyp sein, was die Kosten für die Teile senkt, da einfache gebohrte oder gestanzte Löcher verwendet werden können. Das gebildete Gewinde folgt der metrischen Norm, was bedeutet, dass im Falle eines Austauschs übliche M-Schrauben verwendbar werden können.
  • Federn
  • Federn sind vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt.
  • Speicherhalter
  • Funktion
  • Die Funktion des in 33, 34, 35, 100 dargestellten Halters ist dase Aufrechterhalten und Positionieren des Einsatzes im Speicher. Die Positionierung muss an die Höhe des Stickförderers angepasst sein. Der Einsatz muss auch radial ausgerichtet werden, sodass der Stick in einer direkten und geraden Linie zum Inkubator geführt werden kann.
  • Angewandte Lösung
  • Der Halter selbst wird als Teil aus Polyacetal hergestellt. Im Halter sind die Führungsstifte 164 des Kolbens 160 mithilfe von Sprengringen montiert. Außerdem ist ein federgespannter Bodenanschlag 163 montiert, um sicherzustellen, dass der Einsatz zur oberen Speicherscheibe geführt wird. Dies ist in 100 dargestellt. Eine interne Einführung im Halter und im Einsatz und externe Einführungen im Kolben gewährleisten eine einfache Montage des Einsatzes, siehe 100, 101 und 102.
  • Wenn der Einsatz etwa ¾ in den Halter eingeführt ist, gelangt er zu einer Einrastarretierung, die den Einsatz in Bezug auf den Halter arretiert, siehe 101. In der Einrastarretierung befindet sich ein Freiraum von etwa 5 mm, der für die Bewegung bei der Positionierung in Richtung der oberen Speicherscheibe verwendet wird.
  • Radial wird der Einsatz teils durch einen minimalen Spalt zwischen der Vorderseite des Einsatzes und der oberen Speicherscheibe und teils durch zwei Vorsprünge am Einsatz, die einen minimalen Spalt für den Umfang der Scheibe aufweisen, ausgerichtet. Wenn der Einsatz über die Nachladeklappe montiert wird, wird er nach unten zum Bodenanschlag des Halters gedrückt, wie in 100 und 101 dargestellt. Wenn sich der Einsatz im Speicher befindet, steht der Drückerarm der Nachladeklappe nicht unter Spannung und der Einsatz wird in einer vorbestimmten Höhe positioniert, die mithilfe des Dorns am Einsatz eingestellt wurde. Auf diese Weise wird die kürzestmögliche Toleranzkette in Bezug auf den Stickförderer bereitgestellt.
  • Bevorzugte Daten und Spezifikationen
    • Aus Polyacetal in Form von zwei zusammenzuschraubenden Teilen spritzgegossen.
  • Physikalische Daten, Halter für Querflusseinsatz (LC)
    • Hauptabmessungen (L × B × T): 180 × 21 × 85 mm
  • Physikalische Daten, Halter für kolorimetrischen Einsatz (CC)
    • Hauptabmessungen (L × B × T): 180 × 21 × 30 mm
  • Kolben
  • Funktion
  • Der in 98 und 99 dargestellte Kolben 160 übt eine nach oben gerichtete Kraft auf die Sticks im Einsatz aus, um den Stickstapel beim Entfernen eines Sticks nach oben zu bewegen, sodass der nächste Stick am Stickförderer vorgelegt wird. Der Kolben wird von zwei Federn nach oben gepresst.
  • Der Kolben legt vorzugsweise ununterbrochen eine nach oben gerichtete Kraft am Boden an, damit dieser seine Funktionen sicher erfüllen kann.
  • Angewandte Lösung
  • Der Kolben ist vorzugsweise derart gestaltet, dass er problemlos in den Halter passt, siehe 98 und 99.
  • Das einzige Integrationsteil für den Kolben ist die Führung im Einsatz 164. Demgemäß ist der Kolben so weit wie möglich mit keiner weiteren integrierten Anordnung verbunden, siehe 100.
  • Der Kolben erhält seine Engerie vorzugsweise von zwei Federn, die an den Seiten angeordnet sind und auf Edelstahlversteifungen von ⌀ 3 mm geführt sind, wie in 100 und 101 dargestellt.
  • Die Federn des Querflusseinsatzes (LC), der in 101 dargestellt ist, sind aufgrund des größeren erforderlichen Kraftaufwands aufgrund der höheren Reibung und des höheren Gewichts schwerer als im kolorimetrischen Einsatz (CC), der in 54 dargestellt ist.
  • Die schweren Federn haben eine etwas größere Einbaulänge, was durch die Tatsache möglich ist, dass 50 Sticks im LC weniger Platz in Anspruch nehmen als 100 Sticks im CC.
  • Der in 98 dargestellte LC-Kolben 160 ist aufgrund der sehr guten Reibungseigenschaften durch Fräsen von Polyacetal hergestellt. Der auch in 99 dargestellte CC-Kolben wird vorzugsweise durch Spritzguss aus Polyacetal hergestellt.
  • Konditionierung von Feuchtigkeits- und Ammoniakgehalt in der Speicherkammer
  • Aufgabe der Konditionierung
  • Die Chemie in den Sticks reagiert empfindlich auf Feuchtigkeit (H2O) und Ammoniak (NH3), die beide in einer stabilen Umgebung vorhanden sind. Wenn der Bediener die Einsätze austauscht, findet ein gewisser Luftaustausch mit der Umgebung statt, weswegen die Chemie den vorstehend genannten Komponenten ausgesetzt ist. Die bevorzugten Konzentrationen, die nicht überschritten werden sollten, betragen bei der relativen Feuchtigkeit 30% und bei Ammoniak 3 ppm. Eine stabile Umgebung kann insbesondere bis zu 100% relative Feuchtigkeit und 20 ppm NH3 bei 45°C sein.
  • Angewandte Lösung
  • Ein 4A Molekularsieb, siehe 114, das sowohl Ammoniak als auch Wasser adsorbieren kann, stellt die beste Gesamtlösung dar, da es seine Adsorptionsfähigkeit für Wassermoleküle in einem sehr viel größeren Temperaturspektrum bewahrt als andere Trocknungsmittel. Der bevorzugte Zugangsweg zum Trocknungsmittel ist über die Nachladeklappe und die bevorzugte Gesamtlösung besteht demgemäß darin, einen Platz auf der Speicherdrehscheibe für einen Einsatz mit Trocknungsmittel zu zuweisen. Die physikalischen Abmessungen dieses „Trocknungsmitteleinsatzes" sind dieselben wie die des Einsatzes für Querflusssticks, da dies das größte Volumen (= hohe Kapazität) und die größte Oberfläche (= schnelle Reaktion) bietet. Ein Trocknungsmitteleinsatz besteht aus einem perforierten Einsatz für Querflusssticks mit etwa 50 g Trocknungsmittel in Pellets der Größe 1–1,6 mm. Wie Stickeinsätze werden auch Trocknungsmitteleinsätze einzeln in versiegelten Beuteln geliefert. Austausch eines Trocknungsmitteleinsatzes ähnelt dem Austausch eines Querflusseinsatzes. Der Luftstrom durch das Trocknungsmittel wird dadurch erreicht, dass sich das Speicherkarussel langsam dreht, wenn keine Sticks benötigt werden.
  • Steuerungsstrategie, Feuchtigkeit und Ammoniak:
  • Der Feuchtigkeitsgehalt im AI wird überwacht, und der Austausch von Trocknungsmittel basiert auf einem Zeit-Feuchtigkeit-Profil: Wenn der Bediener informiert wird, dass ein Querfluss- oder kolorimetrischer Einsatz ausgetauscht werden muss, überprüft das AI zwei Parameter:
    • • Tatsächlicher Feuchtigkeitsgehalt: Sollte er beispielsweise 25% überschreiten (unter der Annahme eines Gesamtaustauschs der Luft mit einer Umgebung von 100% relative Feuchtigkeit und 20 ppm NH3 bei 45°C), muss der Trocknungsmitteleinsatz ausgetauscht werden.
    • • Zeit seit letztem Austausch: Sollte sie beispielsweise 45 Tage überschreiten (unter der Annahme eines Gesamtaustauschs der Luft mit einer Umgebung von 100% relative Feuchtigkeit und 20 ppm NH3 bei 45°C), muss der Trocknungsmitteleinsatz ausgetauscht werden.
    Bevorzugte Daten und Spezifikationen:
    Nomineller Porendurchmesser: 4 Ångström (0,4 nm)
    Art der Kristallstruktur: kubisch
    Trocknungsmittelmenge: ~50 g
    Schüttdichte:
    Nomineller Verbrauch (geschätzt) 1 Einsatz/Woche
    Verbrauch im ungünstigsten Fall (gechätt) 3 Einsätze/Woche*
    Ammoniakkapazität: siehe nächste Folie
    Wasserkapazität (bei 55% relative Feuchtigkeit bei 20°C): 22 Gew.-%
    Wassergehalt (bei Lieferung): 1,5 Gew.-% (max.)
  • Eine Möglichkeit ist ein Querflusseinsatz mit gestanzten oder gebohrten Löchern und mit Trocknungsmittel beladen, siehe 114, in einem permeablen Beutel (Gore-Tex). Der geformte Einsatz ist größer und mit kleinen Löchern perforiert. Dies hat mindestens zwei Vorteile:
    • • Höhere Kapazität aufgrund eines größeren Volumens an Trocknungsmittel und somit längere Austauschintervalle.
    • • Schnellere Reaktion, da die Wasser- und Ammoniakmoleküle keine erste Barriere passieren müssen, nämlich das Beutelmaterial, wodurch die Exposition auf die Chemie minimiert ist.
  • Positionierung des Speichermodulkarussells
  • Erfassung von 360°: 360° wenn A0/B0/C1 erfasst wird, siehe 38.
  • Erfassung der Tunnelpositionierung während des Betriebs: Sensor C wird zum Zählen von Schritten von Sensorunterbrechung bis Tunnelposition verwendet. (C kann auch während der Initialisierung verwendet werden. A wird vorzugsweise nur für das 360°-Signal verwendet, B wird vorzugsweise nur beim Starten verwendet.) 360°: A0, B0, C1 (0: Sensor ist frei, 1: Sensor ist unterbrochen) Eine zweite Ausführungsform zum Erhalten eines Per-Umdrehungssignals verwendet einen Hallsensor, der in der Peripherie des Speichers angeordnet ist, und einen Magneten, der an der Speicherscheibe angeordnet ist.
  • Eine dritte Ausführungsform zum Erhalten eines Per-Umdrehungssignals verwendet einen Arm, der weiter als die übrigen Arme aus der Speicherscheibe herausragt, und einen Fotosensor.
  • Beim Start: Speicher in Tunnelposition (Stickübertragung möglich) wird durch Al/B0/C0 erfasst, was in 38 veranschaulicht ist.
  • 38 veranschaulicht 360°, gesehen von der Unterseite des AI.
  • 39 veranschaulicht den Start.
  • 40 veranschaulicht, warum die Verwendung von Signalen von 3 Sensoren bevorzugt ist:
    • – An A und B kann ein 360°-Fehlersignal für erhalten werden.
    • – An B und C kann ein Fehlersignal beim Starten erhalten werden.
  • Die vorstehend genannten 38–40 zeigen zwei Möglichkeiten für Signale, die fehlerhaft als 360°- oder Startsignal interpretiert werden können. Durch die bevorzugte Verwendung von drei Sensoren ist es möglich, die fehlerhaften Signale herauszufiltern und somit eine Fehlinterpretation der Position zu vermeiden.
  • Stickförderer-Förderermodul (MM)
  • 59 veranschaulicht die Startposition mit dem Erfassungsarm hinter Sensor I. Sensor I zeigt 0 und Sensor II zeigt 1. Sowohl das Speichermodulkarussell als auch das Inkubatormodulkarussell können sich drehen.
  • 60 zeigt die Ausgangsposition, wobei die Ausgangsposition vorzugsweise von Sensor I durch Anzeige von 1 erfasst wird (Sensor II zeigt 1). Anhalten an der Abgabeposition von Querflussstick, kolorimetrischem Stick und Abfall wird vorzugsweise durch Zählen der Schritte ab der Ausgangsposition oder ab der in 61 dargestellten Position erfasst.
  • Das Inkubatormodulkarussell kann sich drehen, bis beispielsweise die Vorderseite eines Querflusssticks den Tunneleingang passiert. Diese Position wird vorzugsweise durch Zählen der Anzahl Schritte ab der Ausgangsposition identifiziert.
  • 61 veranschaulicht die Sperre im Inneren des Tunnels, Sensor I zeigt 1, Sensor II zeigt 0. Das Speichermodulkarussell kann sich drehen.
  • 62 zeigt die Sperre außerhalb des Tunnels, Sensor I zeigt 0, Sensor II zeigt 0. Das Speichermodulkarussell sich kann drehen.
    • Trocken: Startvorgang
    • 1: am
    • Erfassungsarm;
    • 0: kein
    • Erfassungsarm
    Eine erste Ausführungsform mit Rückmeldungen vom Stickförderer
    Sensor I Sensor II Position der Sperre des Stickförderers Speicher am Tunnel? Inkubato r am Tunnel? Maßnahme
    0 1 Hinter Sensor in Ausgangs position Ja und nein Ja und nein 1. Speicher initialisieren. 2. Inkubator initialisieren.
    1 1 Möglicher weise in einem Einsatz Ja Ja 1. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 2. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 3. Speicher initialisieren. 4. Inkubator initialisieren.
    Ja Nein** 1. Inkubator initialisieren. 2. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 3. Stickförderer zur Ausgangsposition rzuückfahren. 4. Speicher initialisieren.
    Nein* Ja und nein** A. 1. Schritt für Schritt zum anderen Sensor bewegen, bis dieser nicht länger unterbrochen ist (max. Anzahl Schritte entsprechend dem Spiel zwischen MM-Sperre und Einsatz). 2. Verfahren wie bei Speicher an Tunnel zutreffend. Wenn B0/C0 nicht erhältlich: B: 1. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 2. Inkubator initialisieren. 3. Speicher initialisieren.
    1 0 Im Tunnel Ja und nein Ja 1. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 2. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 3. Speicher initialisieren. 4. Inkubator initialisieren.
    Ja und nein Nein** 1. Inkubator initialisieren. 2. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 3. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 4. Speicher initialisieren.**
    0 0 Im Inkubator Ja und nein Ja und nein 1. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 2. Speicher initialisieren. 3. Inkubator initialisieren.
    • *Die Sperre des Stickförderers ist zu schmal, um die folgende Möglichkeit zuverhindern: Sperre in Einsatz ja und Speicher am Tunnel nein.
    • **Können die Sticks folgende Konstellation verhindern: Inkubator am Tunnel nein und Stick in Tunnel und IM-Scheibe ja? Wenn nicht, wird dasselbe Verfahren A und B wie für den Stickförderer (SM) verwendet.
    Eine zweite Ausführungsform mit Rückmeldungen vom Stickförderer
    Sensor I Sensor II Position der Sperre des Stickförderers Speicher "nahe richtiger Position"? Inkubator "nahe richtiger Position"? Maßnahme
    1 0 in Ausgangsposition Ja und nein Ja und nein 1. Speicher initialisieren. 2. Inkubator initialisieren.
    1 1 Möglicherweise in einem Einsatz Ja Ja 1. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 2. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 3. Speicher initialisieren. 4. Inkubator initialisieren.
    Ja Nein 1. Inkubator initialisieren. 2. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 3. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 4. Speicher initialisieren.
    Nein Ja und nein 1. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 2. Inkubator initialisieren. 3. Speicher initialisieren.
    0 1 in Führungsbahn Ja und nein Ja 1. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 2. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 3. Speicher initialisieren. 4. Inkubator initialisieren.
    Ja und nein Nein 1. Inkubator initialisieren. 2. Stickförderer vorwärts bis zum Inkubator. 3. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 4. Speicher initialisieren.
    0 0 Im Inkubator Ja und nein Ja und nein 1. Stickförderer zur Ausgangsposition zurückfahren. 2. Speicher initialisieren. 3. Inkubator initialisieren.
  • Strategie zur Positionserfassung von Drehscheiben und Stickförderer
  • Die Positionserfassung ermöglicht die Synchronisation der virtuellen Position in der Software (SW) und der tatsächlichen Position der Drehscheibe. Die Drehscheiben sind in Positionen unterteilt, 46 und 33, der Inkubator (45) weist Nuten für Sticks und der Speicher Nuten für den Einsatz auf (33). An jeder Position ist ein Erfassungsarm angeordnet, der mit einem Fotounterbrecher durch Unterbrechen des Lichtstrahls zusammenwirkt. Die Flanke jedes Erfassungsarms wird zur Nullstellung des Positionszählers verwendet. Die Flanke wird eine Anzahl Schritte empfangen, ehe die korrekte Position erreicht ist, dem so genannten Versatz. Der Versatzparameter kann, sofern erforderlich, während des Zusammenbaus und der Prüfung justiert werden, um Herstellungstoleranzen zu berücksichtigen.
  • Die Strategie für Start und kalten Neustart, die in der vorstehenden Tabelle „Strategie für Start und kalten Neustart" beschrieben ist, verlangt die Erfassung von „nahe richtiger Position". Der Grund hierfür besteht darin, dass die Startsequenz der Synchronisierung erst dann eine Drehung der Drehscheiben ermöglicht, wenn sichergestellt ist, dass der Stickförderer nicht in eine Drehscheibe eingreift. Zusammen mit dem Fotounterbrecher zum Erfassen der Ausgangsflanke wird ein zusätzlicher Fotounterbrecher verwendet. Jeder Fotounterbrecher ist an einem Erfassungsarm positioniert, wobei der Abstand zueinander größer ist als der Abstand zwischen den Außenflanken der beiden Erfassungsarme, siehe 51–53. Der Zustand, in dem beide Lichtstrahlen nicht unterbrochen sind, existiert somit nur bei „nahe richtiger Position". Es wird die Bezeichnung „nahe richtiger Position" verwendet, da die Genauigkeit dieser Position sehr viel geringer ist als wenn eine Flanke verwendet wird.
  • Die Nuten des Inkubators sind nicht gepaart/unterscheidbar, siehe 46–47. Für die Ausgangsposition kann jeder Erfassungsarm verwendet werden.
  • Die Einsatzpositionen an der Speicherdrehscheibe sind einmalig, siehe 34–35, da die kolorimetrische, Querfluss- und Trockenmitteleinsätze verwendet werden.
  • Eine erste Ausführungsform der Nachladeklappe
  • Funktion
  • Die Nachladeklappe, 79–90, ermöglicht das Erneuern von Einsätzen durch den Bediener. Zusammen mit der Speicherdrehscheibe legt sie dem Bediener gebrauchte Einsätze vor, der den Einsatz erneuert.
  • Sie ermöglicht durch Zusammenwirken mit der Speicherdrehscheibe eine sichere und mühelose Erneuerung von Einsätzen.
  • Ferner ist sie vorzugsweise mit einer Dichtung zu der Isolierung des Speichers hin, die einer internen Dichtung zwischen Klappe und Rahmen und zudem einer Dichtung gegen das obere Gehäuse ausgestattet, um den Eintritt von Umgebungsluft in den Speicher zu minimieren.
  • Die Nachladeklappe umfasst auch Erfassungsmittel, um sicherstellen zu können, dass die Klappe ordnungsgemäß geschlossen wurde und dass sie sich in der geschlossenen Stellung befindet.
  • Die Nachladeklappe ist mit einer Arretierbaueinheit ausgestattet, die die letzten 5–10 mm der Schließbewegung ausführt. Die Arretierung kann beispielsweise eine Sperre sein, die von einem linearen Schrittmotor oder einer Zahnstange, die in ein Zahnrad eines Schrittmotor eingreift, oder von einem Gleichstrommotor angetrieben wird, siehe 83 und 84.
  • Funktionsabfolge
  • Erneuern des Einsatzes
  • Wenn die Nachladeklappe, wie in 9 und 10 dargestellt, offen ist, wird ein Halter durch die Klappenöffnung vorgelegt.
  • Der Bediener zieht den gebrauchten Einsatz aus dem Halter und setzt einen neuen ein. Die Nachladeklappe verhindert, dass der Halter beim Einsetzen nach oben schwenkt. Dies erfolgt mithilfe von Vorsprüngen am Einsatz, die während des Öffnens der Nachladeklappe in einen Haken an der Nachladeklappe eingreifen.
  • Das Einführen des Einsatzes und das Verhindern eines unbeabsichtigten Verdrehens des Halterkolbens können durch Arme unterstützt werden, die während des Öffnens der Nachladeklappe auf beiden Seiten der Oberseite des Halters nach oben geschwenkt werden.
  • Schließen der Klappe und Arretieren des Halters in der Drehscheibe
  • Der Bediener schließt die Nachladeklappe, die vorzugsweise am unteren Ende klappbar ist. Die Nachladeklappe schiebt den Halter, der auch nach oben schwenkt.
  • Beim Schließen presst ein Drückerarm 116 in der Nachladeklappe, der von einer Kulisse 117 angetrieben wird (siehe 79 und 80), den Einsatz gegen die Kraft der Schubfeder 166, die am Boden des Halters angeordnet ist, weiter in den Halter hinein, siehe 100. Dadurch kann ein Vorsprung 65 an der Rückseite des Einsatzes unter der oberen Scheibe 56 passieren, wie dies in 37 dargestellt ist. Wenn dies stattgefunden hat, wird der Drückerarm 116 zurückgezogen, der Einsatz springt nach oben, bis der genannte Vorsprung an der Unterseite der oberen Scheibe anliegt – wodurch die Toleranzkette so kurz wie möglich gehalten wird, was gewährleistet, dass jeder Einsatz in Bezug auf den Stickförderer 7 und den Tunnel 78 ordnungsgemäß ausgerichtet ist.
  • Wenn die Nachladeklappe 124 fast geschlossen ist, drückt der Schwenker 123, siehe 86, den Halter in einer Schwenkbewegung über die restliche Distanz. Die Bewegung des Schenkers wird von Armen 1231 am unteren Ende des Schwenkers, die bis zum Rahmen der Nachladeklappe reichen, eingeleitet, siehe 82, 85, 86. Der Schwenker neigt sich, und das obere Ende des Schenkers drückt den Halter zum Mittelpunkt des Speichers, siehe 86. Danach wird der Schwenker 123 vom Retraktorarm 125 in der Nachladeklappe 124 vom Halter zurückgezogen. Der Retraktor 125 ist mit zwei Stiften 129 ausgestattet. Wenn die Stifte auf den Rahmen der Nachladeklappe 119 stoßen, wird der Retraktor 122 gegen die Federn 1221 nach hinten gedrückt. Der Schwenker 123 folgt dem Retraktor in entgegengesetzter Richtung zum Speicher. Dadurch entsteht zwischen dem Schwenker der Nachladeklappe und dem Halter 1601 ein Spalt von etwa 2 ± 1 mm. Die Rückseite des Einsatzes liegt an der Kante der Aussparung in der oberen Scheibe an – wodurch die Positionstoleranzen niedrig gehalten werden. Ein Fotounterbrecher erfasst, dass die Nachladeklappe geschlossen ist und Drehen der Drehscheibe wird zugelassen.
  • Der Arm 126, der in 82 dargestellt ist, dient vorzugsweise dem Zweck, Drähte in der Ausführungsform, worin der Strichcodeleser in der Klappe montiert ist, sicher zu führen.
  • Wenn die Nachladeklappe fast geschlossen ist, drückt die federgespannte Sperre des Halters den Halter über die restliche Distanz. Dadurch entsteht zwischen der Klappe und dem Halter einen Spalt von 2 ± 1 mm. Die Rückseite des Einsatzes liegt an der Kante der Aussparung in der oberen Scheibe an – wodurch die Positionstoleranzen niedrig gehalten werden.
  • Schließlich arretiert eine Sperre 136 die Nachladeklappe und eine Dichtung dichtet die Nachladeklappe gegenüber dem Gehäuse ab. Der Teil des Retraktors 125, mit dem die Sperre 136 zusammenwirkt, ist vorzugsweise aus Metall hergestellt, wie in 90 dargestellt.
  • Während des Schließens wird die Nachladeklappe, die gegen den Arm drückt, der die Sperre des Halters beim Öffnen der Nachladeklappe freigab, in ihre normale Stellung zurückgeführt, wodurch die Sperre 136 den Halter arretieren kann.
  • Vorzugsweise erfasst ein Fotounterbrecher, dass die Nachladeklappe geschlossen ist, und Drehen der Drehscheibe wird zugelassen.
  • Weiterhin kann die Klappe einen Strichcodeleser 130 zum Lesen von Strichcodes an Einsätzen aufweisen. Der Strichcodeleser ist jedoch vorzugsweise im Inneren des Speichers montiert, damit dieser vor der äußeren Umgebung geschützt ist. Der Strichcodeleser kann ein Lasertyp oder vorzugsweise ein CCD-Typ sein, wobei der gesamte Strichcode gelesen und in einem Computersystem analysiert wird. Demgemäß kann der Strichcodeleser vorzugsweise im Inneren des Speichers in einer solchen Position positioniert sein, dass Strichcodes an Einsätzen gelesen werden können, siehe 117 und 118.
  • Der Einsatzhalter umfasst vorzugsweise ein Loch oder einen Schlitz 1301, sodass ein Strichcodeleser 130 den Strichcode an einem Einsatz lesen kann, wenn der Halter im Speicherkarussel gedreht wird.
  • Öffnen der Nachladeklappe und Freigeben des Halters
  • Das AI öffnet die Nachladeklappe, wobei eine Sperre 136 oder ein anderes Mittel 1271 freigegeben wird, die bzw. das die Nachladeklappe in geschlossener Stellung arretiert. Die Nachladeklappe enthält einen Freigabearm 118, 79, der von einer Kulisse 117 angetrieben wird, welche die Halterfeder 121 betätigt, wodurch diese aus ihrer Position in der oberen Speicherscheibe freigegeben wird.
  • Die Sperre wird von einem Gleichstrommotor 133, der mit einem Zahnrad ausgestattet ist, betätigt. Zur Freigabe der Sperre wird der Motor mit Strom versorgt, sodass ein Exzenter gedreht wird, wodurch die federgespannte Sperre bewegt wird. Der Motor wird gestoppt, wenn diese in die Ausgangsposition zurückgekehrt ist, was von einem Erfassungsarm 115 am Exzenter und einem Fotounterbrecher erfasst wird.
  • Die Nachladeklappe wirkt mit einem federgespannten Arm 118 zusammen, der die Sperre des Halters 136 betätigt, wodurch der Halter beim Öffnen der Klappe des AI freigegeben wird.
  • Wenn der Halterr freigegeben ist, schwenkt dieser nach außen und liegt an der teilweise geöffneten Nachladeklappe an. Der Bediener schwenkt die Nachladklappe nach unten, während der Halter dieser Bewegung folgt, bis die Nachladeklappe in waagerechter Stellung am Anschlag anliegt. Die Klappe kann mit einem Dämpfer 132 zur Dämpfung der Öffnungsbewegung ausgestattet sein.
  • Während dieser Bewegung sind der Halter und die Klappe miteinander in Eingriff und an der Oberseite des Halters schwenkt, wie vorstehend erwähnt, ein Schieber nach oben.
  • Um das Öffnen der Nachladeklappe während Reparatur und Wartung zu erleichtern, kann die Sperre dadurch freigegeben werden, dass ein kurzer Stab durch ein Loch gesteckt wird.
  • Steuerungsstrategie.
  • Die HW integriert zwei Fotounterbrecher und einen Gleichstrommotor. Der Motor wird in einer Richtung verwendet, d. h. eine Umkehr der Polarität ist nicht erforderlich.
  • Ein Fotounterbrecher überwacht, ob die Nachladeklappe geschlossen ist. Der Lichtstrahl wird unterbrochen, wenn die Nachladeklappe geschlossen ist. Das Drehen der Drehscheibe ist zugelassen, wenn die Nachladeklappe geschlossen ist.
  • Zum Öffnen der Nachladeklappe wird der Gleichstrommotor 133 mit Strom versorgt. Der Motor wird abgeschaltet, wenn er in die Ausgangsposition zurückgekehrt ist, was von einer Erfassungsplatte und einem Fotounterbrecher erfasst wird. In der Ausgangsposition ist der Lichtstrahl von der Erfassungsplatte unterbrochen.
  • Eine zweite Ausführungsform der Nachladeklappe
  • Eine zweite Ausführungsform des Arretiermechanismus für die Nachladeklappe umfasst einen Motor, zwei Sensoren, eine Zahnstange 134 und eine Sperre, die an der Kulisse montiert ist, und einen Elektromagneten 135, siehe 87–90.
  • Funktion Schließen:
  • Der Benutzer schließt die Klappe, bis vorzugsweise eine Stellung etwa 15 mm vor der geschlossenen Stellung erreicht ist. In dieser Stellung greift eine Sperre 136, die an der Kulisse montiert ist, in die Klappe ein. In derselben Position wird der Sensor 131 unterbrochen und der Motor 133 bewegt die Kulisse 117. Die Klappe schließt sich. In geschlossener Position ist der Sensor 115 unterbrochen. Dadurch wird der Elektromagnet 135 aktiviert, der die Klappe arretiert.
  • Funktion Öffnen:
  • Der Elektromagnet 135 wird aktiviert, wodurch die Klappe freigegeben wird. Der Motor 133 bewegt die Kulisse mit der Sperre, was zum Öffnen der Klappe führt. Wenn die Sperre 136 auf den Rahmen der Nachladeklappe 119 stößt, schwenkt sie von der Klappe weg. Die Klappe kann jetzt mithilfe der Schwerkraft ungehindert in die vollständig geöffnete Position fallen. Ein Dämpfer 132 gewährleistet vorzugsweise eine gesteuerte Bewegung der Klappe.
  • Der Dämpfer ist mit einem Zahnrad 132 verbunden, das mit der Klappe 124 verbunden ist. Ein Sensor 131 erfasst, wenn die Klappe geschlossen wird und betätigt den Motor 133 zum Schließen der Klappe.
  • Stickförderer
  • Funktion
  • Der Stickförderer 7 überträgt den Stick vom Speicher zur Inkubatorscheibe, siehe 54.
  • Angewandte Lösung
  • Der in 54, 63–67 und 69–71 gezeigte Stickförderer besteht aus:
    Einer Sperre 75, die den Stick handhabt, wobei die Sperre vorzugsweise in einer Kulisse 741 geführt ist, die die Sperre 75 über die Einsätze anhebt, wenn der Stickförderer zurückgefahren wird. Die Sperre ist klappbar und wird von einer Feder 83 nach unten gepresst. Einem linear geführten Gleitstück 751, an dem die Sperre klappbar ist. Das Gleitstück ist mit einer Zahnstange 76 und Erfassungsarmen 77 zum Erfassen der Position versehen. Einem Zahnrad 82, das das Gleitstück antreibt. Das Zahnrad wird vorzugsweise von einem Schrittmotor 74 mit Ritzel vorzugsweise in einem Verhältnis von 3,33:1 angetrieben. Zwei Fotounterbrechern zum Erfassen der Erfassungsarme am Gleitstück. Einem Gehäuse, das eine lineare Führung des Gleitstücks, Führung der Sperre in der Kulisse, Halt für Fotounterbrecher und einen Tunnel 78, in dem der Stick zwischen Speicher und Inkubator geführt wird, bereitstellt.
  • Der Stickförderer ist vorzugsweise mit einer Klappe 79 ausgestattet, die den Luftstrom zwischen Inkubator und Speicherkammer reduziert.
  • Funktionsabfolge
  • Eine Ausführungsform der Funktionsabfolge ist in 63–67 dargestellt. Die Sperre befindet sich in der zurückgefahrenen Position, der Ausgangsposition. Dann wird die Sperre nach unten bewegt.
  • Die Einsätze auf der Drehscheibe können an der Spitze der Sperre vorbei passieren, da sie nahe dem Mittelpunkt der Drehscheibe positioniert ist.
  • Wenn der gewünschte Einsatz am Sticktunnel ausgerichtet unter dem Stickförderer positioniert ist, wird der Motor zum Vorschieben des Gleitstücks eingeschaltet. Das Gleitstück drückt die Sperre und den Sperrenheber in eine Vorwärtsbewegung. Der Sperrenheber 81 tritt in die untere Schiene der Kulisse im Stickförderergehäuse ein.
  • Am oberen und hinteren Ende des Einsatzes stößt die Sperre auf die Rampe im Einsatz. Die Rampe drückt die Spitze der Sperre zu einer Aufwärtsbiegung gegen die Federkraft, wodurch Fehlausrichtungen behoben werden, und richtet die Spitze der Sperre horizontal zum Stick aus, siehe 71.
  • Die Spitze der Sperre greift in die Stirnwand des Sticks ein. Die Stirnwand des Sticks weist einen gesimsförmigen Vorsprung auf, der in die Aussparung im Profil der Spitze der Sperre 75 passt, wodurch ein Herausgleiten der Sperre aus dem Stick verhindert wird.
  • Der Stick wird aus dem Einsatz gedrückt, passiert den Spalt zwischen Einsatz und Tunnel (2 ± 1 mm) und gelangt unterstützt von den Einlasskammern in den Tunnel 78.
  • Wenn Stick und Sperre in den Tunnel gelangt sind, ist ein Drehen der Speicherdrehscheibe zum Vorlegen des nächsten Einsatzes zulässig. Der Stickförderer kann in dieser Position angehalten werden, um auf das Weiterschalten der Inkubatordrehscheibe zu warten.
  • Das Gleitstück wird weiter vorgeschoben und die Sperre verlässt die Kulisse.
  • Der Stick passiert den Spalt und die Nut des Inkubators und wird in die vorgesehene Position vorgeschoben. Der neue Stick schiebt den gebrauchten Stick aus der Nut. Der gebrauchte Stick fällt in den Abfallbehälter.
  • Das Gleitstück wird zurückgefahren und die Spitze der Sperre gleitet vom Stick ab. Die Sperre wird bei ihrer Rückwärtsbewegung in die Kulisse eingeführt und der Sperrenheber wird vom Schienenwechsler 84, der vorzugsweise aus Federstahldraht hergestellt ist, in die obere Schiene geführt. Die Sperre wird angehoben und kann jetzt über den Einsatz passieren, was das Drehen der Drehscheibe ermöglicht.
  • Das Gleitstück wird in die Ausgangsposition zurückgebracht, in der die Sperre gesenkt wird, da die obere und untere Schiene in dieser Position verbunden sind. Der Motor wird abgeschaltet, und der Zyklus ist beendet.
  • In 68 ist eine Ausführungsform gezeigt, wobei die nach unten gerichtete Vorspannung der Sperre 75 und des Sperrenhebers 81 mit zwei kleinen Federn erreicht wird.
  • Der Motor arbeitet im Halbschrittmodus, um die Auflösung zu erhöhen. Mikroschrittmodi werden vorzugsweise nicht verwendet, da PM-Schrittmotoren in diesen Modi nicht präzise arbeiten.
  • Bei Stillstand in der Ausgangsposition wird der Motor vorzugsweise abgeschaltet, um Wärmebildung zu verhindern.
  • An den anderen Stillstandspunkten wird die Stromzufuhr vorzugsweise auf etwa 50% reduziert, was die Wärmebildung um bis zu 75% senken kann. Der Gleichlauf wird aufrechterhalten.
  • Bei der Vorwärtsbewegung aus der Ausgangsposition wird beim Erfassen durch den Erfassungsarm für die Ausgangsposition eine digitale Flanke empfangen. Diese Flanke wird zur Nullstellung des Positionszählers verwendet. Der Schlupf im Antriebsstrang wird mit Beginn der Vorwärtsbewegung aufgehoben, und die Positionszählung ist nur während der Vorwärtsbewegung genau. Bei der Rückwärtsbewegung ändert der Schlupf die Richtung, was bedeuted, das eine längere virtuelle Bewegung zurück zur Ausgangsposition erforderlich ist.
  • In einer zweiten Ausführungsform kann das Stickförderersystem ein System zum Sichern und Prüfen der Übertragung von Sticks vom Speicher zum Inkubator und der präzisen Positionierung der Sticks im Inkubator umfassen.
  • Übertragung vom Speicher zum Inkubator: Ein optischer Reflexionssensor üblicher Art, der unterhalb des vorbeipassierenden Sticks im Stickförderertunnel angeordnet ist. Wenn der von der Sperre des Stickförderers gezogene Stick den Sensor passiert, wird das vom Sensor ausgesendete Signal vom Stick reflektiert und vom Sensor empfangen. Wenn die Sperre keinen Stick zieht/bewegt, wird kein Signal reflektiert. Gegenmaßnahmen können dann von der SW ergriffen werden (z. B.: Der Fehler wird mit höchst wahrscheinlich von einem Fehlerhaften Einsatz verursacht. Ein Wechsel zu einem anderen Einsatz mit demselben Sticktyp führt zu einer erfolgreichen Übertragung.) Daten und Spezifikationen
    Schritte pro Umdrehung 48 PPR 7,5 PM-Schrittmotor
    Mikroschritt 2 μstep/step Im Halbschrittmodus
    Erforderliche Auflösung 0,098 mm
    Verfügbare dL pro
    Umdrehung 9,42 mm/U
    Flankendurchmesser, Eingriff in lineare Zahnstange am
    Zahnrad 10 mm Gleitstück des Stickförderers
    Umfang, Zahnrad 31,4 mm/U
    Erforderliches i 3,33
    Z Motorritzel 12
    Größeres Zahnrad an dem
    Z Zahnrad 40,00 vorstehend genannten Zahnrad
  • Inkubatormodul
  • Drei Sensoren 68 sind derart angeordnet, dass die Sensoren A und B immer dasselbe Signal erfassen, siehe 51–53, außer, wenn der Arm zur Umdrehungserfassung vorbeipassiert, da der Erfassungsarm einen Schlitz hat, der in 52 gezeigtt ist.
  • Erfassung von 360°: 360° bei Erfassung von A0 und B1 (0: nicht abgedeckt, 1: abgedeckt).
  • B. Fehlermöglichkeit:
    • 1. A ist derart montiert, dass 0 bei A vor B auftritt, wenn ein normaler Erfassungsarm ausgelassen wird.
    • 2. B ist derart montiert, dass 1 bei B vor A auftritt, wenn ein normaler Erfassungsarm ankommt.
  • Beide Fehler lassen sich vermeiden, indem A0 und B1 über eine Umfangsstrecke von z. B. 1,5 mm, was 15¼ Schritten entspricht, zweimal erfasst werden.
  • Eine zweite Ausführungsform zum Erhalten eines Per-Umdrehungssignals verwendet einen Hallsensor, der in der Peripherie des Inkubators angeordnet ist, und einen Magneten, der an der Scheibe angeordnet ist.
  • Erfassung der Tunnelpositionierung während des Betriebs: Sensor C wird zum Zählen der Anzahl Schritte von Unterbrechung bis Tunnelposition verwendet. (C wird auch während der Initialisierung verwendet. A wird vorzugsweise nur zum Senden eines 360°-Signals verwendet.)
  • Anlauf z. B. nach Start: Wird erfasst, wenn sowohl B als auch C 0 zeigen. Wenn sie 0 zeigen, befindet sich das in Inkubatormodulkarussell in der Tunnelposition.
  • Mechanisches Teil
  • Das wichtigste mechanische Teil ist eine Inkubatorscheibe 72, die eine Anzahl Nuten (Schlitze) umfasst. Die bevorzugte Ausführungsform einer Inkubatorscheibe ist in 47 gezeigt.
  • Funktion
  • Die Inkubatorscheibe ist zum Positionieren, Halten und Führen der Sticks in die jeweilige Stellung während des Lade-, Dosierungs-, Inkubations-, Lese- und Entfernungsschritts des Analysevorgangs erforderlich.
  • Anzahl von Inkubatornuten
  • Die Anzahl Nuten beträgt vorzugsweise 45, diese Zahl wird jedoch von der Inkubationszeit und dem geforderten Durchsatz an Sticks bestimmt. Diese Nuten können, wie nachstehend beschrieben, in verschiedene Abschnitte unterteilt sein.
  • Nuten 1 bis 4: Benutzung vorzugsweise für die Temperaturkonditionierung der Sticks und Zwischenraum zum Stickförderer. Zwischen diesen Positionen wird die Temperatur der Sticks von 20°C auf etwa 25°C erhöht. Dies kann durch Zwangsführung von Luft aus der Inkubatorkammer von 25°C erreicht werden.
  • Nut 5: Vorzugsweise zur Dosierung von Milch auf die Teststicks.
  • Nuten 5 bis 43: Vorzugsweise zur Inkubation der Sticks. Das Weiterschaltungsintervall beträgt vorzugsweise 8 Sekunden, da vorzugsweise alle durchschnittlich 24 Sekunden eine Probe aus dem ST entnommen und mit jeder Probe durchschnittlich 3 Tests durchgeführt werden müssen. Die vorgegebene Inkubationszeit beträgt vorzugsweise 300 Sekunden, und die Anzahl Nuten für die Inkubation ist vorzugsweise 38.
  • Nut 43: ist vorzugsweise für das Lesegerät
  • Nuten 44, 45 werden vorzugsweise dem Zwischenraum zwischen Lesegerät und Stickförderer zugewiesen.
  • Positionierung des Sticks im Inkubator
  • Position des Sticks im Inkubator: Zwei oder mehr Reflexsensoren oberhalb oder unterhalb der Inkubatorscheibe empfangen reflektierte Signale, wenn die Sticks ordnungsgemäß positioniert sind. Dies kann durch Verwendung des Musters von freiem Platz sowie reflektierenden und nicht reflektierenden Materialien im Stick erreicht werden, das durch den Stick und um den Stick herum ausgebildet ist. Wenn der Stick nicht ordnungsgemäß positioniert ist, wird er nicht für die Analyse verwendet und ein anderer Stick kann für diese Analyse übertragen werden.
  • Angewandte Lösung
  • Die Inkubatorscheibe kann aus 3-mm Edelstahl hergestellt sein. Die Herstellung der Scheibe kann durch eine Kombination aus Laserstrahlschneiden und Stanzen erfolgen. Die Scheibe weist vorzugsweise 45 Plätze auf, die für sowohl Querflusssticks als auch kolorimetrische Sticks verwendet werden können.
  • Um Fixieren der Sticks zu gewährleisten, ist an jedem Inkubationsplatz eine spritzgegossene Inkubatornut 67 montiert worden, dies ist in 44–46 gezeigt.
  • Wenn der Stick vom Speicher übertragen wird, trifft die Oberseite des Sticks auf die Unterseite der Inkubatorscheibe. In einer anderen Ausführungsform, die in 48–49 gezeigtt ist, trifft die Oberseite des Sticks auf eine Oberfläche 71 in der Nut. Dies hat den Vorteil, dass der Stick nicht am Inkubatorkarussell anhaftet, wenn er zum freien Fall in den Abfallbehälter geschoben wird.
  • Weiterhin bietet diese Ausführungsform den zusätzlichen Vorteil, dass die Sensoren auf dieselbe Weise angeordnet werden können wie im Speicher (siehe Antriebe für Speichern Inkubator).
  • Die Inkubatornut weist Einführungen 70 auf, mit denen Toleranzen erreicht werden, siehe 43–45. Die Nut dient auch als Führung der Flügel der Sticks, wenn die Sticks in die Nut übertragen werden.
  • Die Nut ist zudem mit einer eingebauten Arretierung zum Festhalten des Sticks beim Drehen der Scheibe oder bei Beeinflussung der Vorrichtung durch äußere Gegebenheiten versehen worden.
  • Gleichzeitig gewährleistet die Arretierung, dass der Stick während des Lade- oder Entladevorgangs genau an der Scheibe positioniert wird. Der Stick sollte vorzugsweise in im Wesentlichen senkrechter Stellung positioniert sein, um das Ablesen des am Stick entwickelten Ergebnisses zu erleichtern.
  • Die Inkubatornut kann an der Scheibe 72, wie 46 gezeigt, mithilfe von Gewindeschneidschrauben befestigt sein. Weiterhin weist die Inkubatornut in einer zweiten Ausführungsform Erfassungsarme für die Erfassung der Position auf. Eine Inkubatornut hat zwei Erfassungsarme, wobei der andere als Pro-Umdrehungssensor verwendet werden kann.
  • In 49 ist eine bevorzugte Ausführungsform zur Befestigung einer Inkubatornut dargestellt, wobei die kleinen Sockel 69 an der Nut erwärmt werden und der Kunststoff schmilzt und auf diese Weise die Nuten an der Karussellscheibe arretiert werden, siehe 49. Bevorzugte Daten und Spezifikationen
    Scheibe: 3-mm Edelstahl, AISI 304
    hergestellt durch Laserstrahlschneiden und Stanzen
    Gewicht: 640 g
    Nut: Spritzguss Polyacetal.
    Nutvolumen: 550 mm3
    Gewicht: 0,77 g
  • Dosierungssystem
  • Dosierungskomponente
  • Eine erste Ausführungsform des Dosierungsdurchflusssystems ist in 72 dargestellt und umfasst vorzugsweise eine Dosierungseinheit, Dosierungspumpen 95, 96, die unterschiedliche Volumen fördern, einen Ableitungstrichter, ein Ventil und Rohre.
  • Eine zweite Ausführungsform des Dosierungsdurchflusssystems ist in 73 dargestellt und umfasst vorzugsweise einen Dosierungskopf 105, Dosierungspumpen 95, 96, eine Röhrenpumpe, einen Blasendetektor, einen Ablauf, ein Mehrwegeventil, das die Proben von den Melkpunkten zum Analyseinstrument führt, Ventile und Rohre. Das Mehrwegeventil und die Röhrenpumpe können Teil des Analysegeräts oder Teil eines externen Systems sein.
  • Die Milchprobe wird, vorzugsweise von einer Pumpe, die im Probentransportsystem angeordnet ist, aus dem Probentransportsystem genommen und in die Hauptleitung gegeben. Die Probe wird zum Ablauf der Hauptleitung gepumpt, um die Hauptleitung von der vorigen Probe zu säubern. Das Ventil wird auf das Rohr umgeschaltet, das zur Dosierungseinheit führt. Die Dosierungsleitung wird mit der Probe gespült, wobei sich die Dosierungskanüle 1041 oberhalb des Ablauftrichters befindet. Dann wird der Dosierungskopf 105 zu dem engen Schlitz im Ablauftrichter bewegt, diese Position ist in 73 gezeigt. Die Dosierungspumpe in der Verdünnungsmittelleitung (in 72 unterhalb der Dosierungspumpe für die Probe gezeigt) wird aktiviert. Dadurch wird Verdünnungsmittel in den Schlitz für den Ablauftrichter gespült, wodurch die Außenseite der Dosierungskanüle gereinigt wird. Die Dosierungseinheit wird langsam aus dem Schlitz bewegt. Die langsame Bewegung stellt sicher, dass das gesamte Verdünnungsmittel von den Kanülen abgezogen wird. Die Dosierungseinheit kann jetzt in die Dosierungsposition über dem Stick bewegt werden. Jetzt wird die Dosierungspumpe für die Probe aktiviert. Verdünnungsmittel drängt die Milchprobe aus der Dosierungskanüle.
  • 74 zeigt die Dosierung von Milch auf einen Teststick. Die Milch wird durch Fördern der Probe mithilfe der Dosierungspumpe aus einer Höhe von etwa 1–3 mm aufgebracht. Zum Aufbringen des Tropfens, der an der Dosierungskanüle hängt, wird die Dosierungskanüle gesenkt, um den Teststick zu berühren. Dadurch wird der Tropfen aus der Kanüle gezogen. Auf diese Weise wird die Genauigkeit erreicht, die für das auf dem Stick aufzubringende Probenvolumen erforderlich ist.
  • In 75 ist die Pumpen-/Ventilbaugruppe gezeigt. Um die Menge an Röhren und Anschlüssen zu minimieren, sind das Ventil und die Pumpe an einem Verteiler montiert, der alle Anschlüsse enthält. Dieser Verteiler ist vorzugsweise ohne Totvolumen entworfen und lässt sich einfach reinigen, da er vorzugsweise bei jedem Austausch der Röhren (alle sechs Monate) gereinigt wird. Die zwei Dosierungspumpen 95, 96 sind vorzugsweise vom Elektromagnet-Präzisionsmembrantyp. Das Ventil 99 ist vorzugsweise ein 3/2-Wege-Magnetventil mit Kipphebel mit minimalem Totvolumen. Die Röhren 97 umfassen vorzugsweise Röhren für den Einlass und Auslass von Verdünnungsmittel sowie eine Röhre für die Dosierung.
  • Die Röhren 98 umfassen vorzugsweise Röhren für die Hauptleitung am Einlass und die Hauptleitung zum Ablauf, die ebenfalls in 72 gezeigt sind.
  • 77 zeigt einen Teil des Nasssystems, das einen Dosierungskopf 105 umfasst, der Löcher zum Montieren eines Temperatursensors, ein Heizgerät in Form eines Widerstands, ein Loch für Verdünnungsmittel zur Verdünnungsmittelkanüle und ein Loch für die Probe zur Dosierungskanüle umfasst.
  • Weiterhin umfasst das Nasssystem eine Dosierungskanüle 1041, die eine Kesselkappe zum Erwärmen der Probe auf Körpertemperatur umfasst, eine Verdünnungsmittelkanüle 1042, einen Montagerahmen, der vorzugsweise am Balken 46 befestigt ist, einen Sensor 108 zum Erfassen von vorzugsweise der Ausgangsposition, einen Sensor zum Erfassen der geneigten Position, einen Trägerblock 1101 für die lineare Bewegung des Gleitstücks 110, einen Schrittmotor 111 zum Bewegen des Gleitstücks und somit des Dosierungskopfes, einen Schrittmotor 112 zur Durchführung der Neigebewegung des Arms 106 und den in 74 dargestellten Dosierungskopf 105.
  • Die beiden Hauptsticktypen, kolorimetrisch 250 und Querfluss 251, die in 46 gezeigt sind, befinden sich in der Inkubatorscheibe in Positionen, an denen das Ablesen mit dem optischen Lesegerät bei denselben Radien erfolgt. Aus diesem Grund muss die Dosierung an zwei verschiedenen Radien erfolgen. Darüber hinaus muss sich die Dosierung zu zwei Positionen im Ablauftrichter bewegen. Die Bewegung zwischen diesen vier Positionen wird mithilfe einer Spindel erreicht. In 78 ist gezeigtt, wie die Spindelbaugruppe mit dem Dosierungskopf 105 oberhalb der Inkubatorscheibe und des Ablauftrichters am Balken montiert sein kann. Der Dosierungskopf 105 ist vorzugsweise derart hergestellt, dass die Kanülen zum Reinigen vom Raum für Verbrauchsmittel 27 aus durch die Befestigung des Ablauftrichters hindurch entfernt werden können, siehe 119 und 120. Das erleichtert die Reinigung und die Inspektion und bietet die Möglichkeit, ein spezielles Dosierungsinstrument anzuschließen. Das Dosierungserwärmen und die Temperaturrückmeldung erfolgen über einen Leistungswiderstand und einen NTC-Widerstand, die in den Dosierungskopf geklebt sind. Wenn möglich, sollen diese Elemente auf einer kleinen Leiterplatte montiert und am Dosierungskopf festgeschraubt sein. Dies erleichtert den Zusammenbau und die Wartung.
  • Der Verdünnungsmittelbehälter ist vorzugsweise an einer Rampe 102 im Raum für Verbrauchsmittel angebracht und vorzugsweise mit einem Schalter für niedrigen Pegel versehen, der Signale sendet, wenn der Verdünnungsmittelfüllstand unterhalb eines vorbestimmten Pegels absinkt, siehe 76. Dieser Pegel sollte vorzugsweise als etwas mehr als die Menge definiert werden, die für einen vollständigen Melkvorgang erforderlich ist. Zur genaueren Überwachung des Verdünnungsmittelfüllstands sollte die Software die Fördermenge überwachen. Der Verdünnungsmittelbehälter ist vorzugsweise an einem Ende 1000 klappbar und ruht auf einer Rinne oder Platte 102, sodass die Rinne in eine waagerechte Stellung bewegt wird, wenn der Raum für Verbrauchsmittel 27 geöffnet wird und der Balken in die geöffnete Stellung bewegt wird, was dem Benutzer den Zugang zum Verdünnungsmittelbehälter und den Austausch mit einem neuen erleichtert.
  • Der Verdünnungsmittelbehälter 101 ist vorzugsweise ein Beutel aus Kunststoff oder Gummi oder jedem anderen Material, das für diesen Zweck nützlich ist. Der Verdünnungsmittelbehälter kann vorzugsweise einen Vorsprung 103, eine Membran oder dergleichen zum Durchdringen einer Kanüle umfassen kann, sodass das Verdünnungsmittel in die Analysevorrichtung gefördert oder gesaugt werden kann.
  • Die Kanüle ist vorzugsweise ein üblicher Spritzenaufsatz mit Luer-Lock, zur Kosteneinsparung und zum Zwecke der Benutzerfreundlichkeit kann auch eine geeignete übliche Nadel verwendet werden.
  • Optisches Lesegerät
  • Allgemeine Beschreibung
  • Das Modul des optischen Lesegeräts 8 (ORM) ist Teil des Analyseinstruments MERKUR. Es ist ein fester Bestandteil des Inkubatormoduls mit der Aufgabe, das Maß von chemischer Reaktion, das nach dem Aufbringen von Milch auf ein einzelnen trockenen Stick gefunden wird, zu „lesen".
  • Funktionsprinzip
  • Derzeit können zwei verschiedene Typen chemischer Reaktionen abgelesen werden.
  • Typ 1: Kolorimetische Feldreaktion
  • In diesem Falle wird eine Milchprobe direkt auf das Reaktionsfeld aufgebracht, das nach einiger Zeit eine Farbveränderung entwickelt, die proportional zur Menge eines „Indikators" in der Probe ist.
  • Das Objektfeld für Messungen, das mit dem Reaktionsfeld 170 identisch ist, wird mit entweder grünem oder rotem Licht angestrahlt, und die Menge an reflektiertem Licht wird mit einem kalibrierten Sensor gemessen. Der Durchschnittswert an reflektiertem Licht von einem bestimmten Teil des Objektfelds 171 wird als Maß für die Menge an „Indikator" verwendet, siehe 103.
  • Typ 2: Querflusstestlinie
  • In diesem Fall wird eine Milchprobe auf eine Aufnahmefläche aufgebracht, wonach die Milch zur Reaktionslinie 175 übertragen wird.
  • Das Objektfeld für Messungen 171, das das Hintergrundsubstrat und die Reaktionslinie 175 enthält, siehe 104, wird vorzugsweise mit entweder grünem oder rotem Licht angestrahlt, und die Menge an reflektiertem Licht wird mit einem kalibrierten Sensor gemessen. Die Stärke der Reaktionslinie wird als Maß für die Menge an „Indikator" verwendet.
  • Systembeschreibung
  • Das ORM ist eine selbst überwachte Einheit, die ein Bild eines Betrachtungsfelds 178 erfassen und eine Berechnung des reflektierten Lichts in einem bestimmten Objektfeld 171 gemäß der Art des vorgelegten Objekts durchführen kann.
  • Das Kontextdiagramm des ORM ist in 105 gezeigt.
  • In einer Ausführungsform kann das AI 177, bevor das ORM zum „Lesen" oder nach dem Starten des eingebauten Reglers verwendet werden kann, eine Initialisierungsfolge senden, um instrumentenabhängige Parameter (z. B. einen internen Graustufenausgleich) einzurichten. Das ORM 176 reagiert mit einer Zustandsmeldung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das ORM jedoch unabhängig von dem Regler, der im AI eingebaut ist, kalibriert.
  • Der im AI eingebaute Regler kann das Lesen eines Objekts anfordern, nachdem das Objekt in einer festen Position im Betrachtungsfeld angebracht worden ist. Die Anforderung enthält vorzugsweise den Objekttyp und die Wellenlänge des Lichts. Das ORM sendet die Rechenwerte zurück, wenn die Bildverarbeitungssoftware das Objekt als einen spezifizierten Typ erkennt. Wenn nicht, sendet das ORM vorzugsweise eine Meldung über ein fehlerhaftes Ergebnis zurück. Das ORM ist sofort nach dem Zurücksenden des jüngsten Ergebnisses für ein weiteres Lesen bereit. Das Betrachtungs- und Objektfeld sind in 106 und in 107 dargestellt. Grundlegende Gestaltung Allgemeine Entscheidungen bei der Produktgestaltung
    Gestaltungsgegenstand gestaltungsentscheidung
    Funktionen Lesen von Typ-1- und Typ-2-Reaktionen
    Durchsatz/Kapazität Leseverhältnis vorzugsweise besser als 2 Sekunden
    MORM020 Bildsensor 173 National Semiconductor LM9617 Schwarz und weiß
    Eingebetteter National Semiconductor LM9504
    Prozessor Bildprozessor
    MORM026 Lichtquelle 172 Grün 525 nm xxx 40°-Winkel
    Rot 660 nm xxx 40°-Winkel
  • Gehäuse
  • Das ORM-Gehäuse wurde so gestaltet, dass es die physikalischen Rahmenbedingungen erfüllt, die durch das Inkubatormodul vorgegeben sind. 108 und 109 zeigen zwei Seitenansichten einer Ausführungsform des ORM-Gehäuses.
  • 110 zeigt das Layout der Leiterplatte auf der bestückten Seite.
  • Optisches System
  • Das Grundkonzept der optischen Gestaltung ist auch in 111 veranschaulicht. Es gründet auf der Tatsache, dass die Betrachtungsfläche von 8·8 oder 8·12 mm vorzugsweise auf einen Teil der Sensorfläche von 4·5 mm des Bildgebungssensorchips 173 von National Semiconductor verkleinert ist.
  • Der Bildsensor 173 ist vorzugsweise ein üblicher VGA-Farbchip mit den Abmessungen 3,66·4,86 mm und einer Auflösung von 480·640 Pixel. Die Verwendung eines Quadrats von 320·320 oder 320·466 Pixel ergibt eine Bildgröße von 2,4·2,4 oder 2,4·3,5 mm auf der Chipoberfläche, was wiederum folgenden Vergrößerungsfaktor ergibt:
    Die Darstellung der nachstehenden Variablen geht aus 111 hervor.
    f = Objektgröße/Bildgröße = 8 mm/2,4 mm = 3,3 a2/a1 = b2/b1 = f => b2 = f·b1
  • Wenn: b1 + b2 = 90 mm => b1 = 20,9 mm und b2 = 69,1 mm
    und 1/f = 1/b1 + 1/b2 => f = 16,0
  • In einer anderen Ausführungsform können die Variablen wie folgt dargestellt werden: a2/a1 = b2/b1 = f => b2 = f·b1
  • Wenn: b1 + b2 = 84,8 mm => b1 = 19,5 mm und b2 = 65,3 mm
    und 1/f = 1/b1 + 1/b2 => f = 15,0
  • In einer Ausführungsform kann die bevorzugte maximale Länge der vorderen Linsenröhre 176 bei einer Röhrenöffnung von 5 mm ⌀ t = 43,2 mm sein. Die Linsenröhre umfasst vorzugsweise eine Linse 174.
  • Weiterhin umfasst das Gehäuse vorzugsweise Abschirmwände 178 und eine Membran 177 zum Schließen des Gehäuses.
  • In einer ersten Ausführungsform besteht das Beleuchtungssystem des ORM aus den LED 172 und einem Satz Reflektoren 179, die in das ORM-Gehäuse integriert sind. Das Licht der LED ist auf die Reflektoren gerichtet und wird als diffuses Licht auf der Objektfläche reflektiert, siehe 113. Die Lichtintensität wird vorzugsweise über ein internes Lesen der Graustufen zu Vergleichszwecken gesteuert.
  • In einer anderen Ausführungsform wurde die Beleuchtung in der Linsenbefestigung nahe der Leiterplatte angeordnet, um den Abstand zur Objektfläche zu maximieren und somit eine so geringe Veränderlichkeit wie möglich des reflektierten Lichts sicherzustellen, wenn das Objekt nicht ganz im Brennpunkt ist. In dieser Ausführungsform ist eine Steuerung der Lichtintensität vorzugsweise nicht erforderlich.
  • Elektronik
  • Eine Ausführungsform der grundlegenden Gestaltung der Elektronik ist in 112 gezeigt.
    Bilderfassungschip 173
    Eingebetteter Regler
    Interne Signalschnittstelle
    Externe Kommunikationsschnittstelle
    RAM
  • Die Reglerplatine weist vorzugsweise einen Flash-Speicher auf, der Folgendes umfasst:
    • • einen einfachen Monitor, einschließlich eines Boot-Laders und eines Flash-Brenners
    • • das Anwendungsprogramm
  • Steuerungssoftware
  • Stickabfall
  • Die Aufgabe des Stickabfalls ist die Aufnahme gebrauchter Sticks, die vom Stickförderer aus dem Inkubator gedrückt werden. Das System weist einen Trichter auf, der zu einem Behälter führt. Der Trichter weist eine eingebaute Klappe 141 auf, die in Richtung der gebrauchten Sticks schließt. Die Klappe wird von einem Gleichstromgetriebemotor 144 bewegt, siehe 91, 92, 94 und 95.
  • Erfassung von vollem Stickabfall oder Blockierung des Trichters
  • Die Funktion der Erfassungsanordnung dient mehreren Zwecken, zum Ersten stellt sie die Erfassung eines vollen Abfallbehälters bereit, wenn dieser vom Bediener nicht vollständig geleert wurde, zum Zweiten ist die Anordnung in der Lage, eine Blockierung der Rinne zu entfernen, und die Anordnung kann auch als Luftschleuse zwischen Inkubator und Umgebung dienen.
  • Es wurden verschiedene Lösungen in Erwägung gezogen, eine „mechanische" Lösung ergibt jedoch das Höchstmaß an Zuverlässigkeit. Mit der Gestaltung, die in 91 dargestellt ist, ist beabsichtigt, dass eine Klappenabdeckung 141, die von einem kleinen Gleichstromgetriebemotor 144 angetrieben wird, jedes Mal, wenn ein Stick vom Speicher zum Inkubator übertragen wird, eine Schwenkbewegung über den Spalt zwischen der Rinne und dem Abfallbehälter 140 ausführt. An der Welle des Getriebemotors ist eine Kurbelwelle mit einer vorgespannten Feder 143 verbunden. Da die Welle nur in einer Richtung dreht, zieht die Feder die Klappenabdeckung 141 beim Schließen sicher zu einem Anschlag und drückt gegen die Klappenabdeckung, wenn eine Öffnungsbewegung verlangt ist. Sollte eine Blockierung auftreten, hält die Klappenabdeckung dort an und die Feder 143 lässt eine Fortsetzung der Kurbelwellenbewegung zu, bis die Klappenabdeckung von der Blockierung weg bewegt ist, wodurch der Sensor 142 „Luftschleuse öffnen" aktiviert wird. Die Sensoren (Fotounterbrecher) 1421, 1422 an jedem Ende des Fahrwegs der Klappenabdeckung erfassen, ob eine Blockierung stattgefunden hat, und benachrichtigen den Bediener. Ein Sensor 1423 erfasst, ob der Abfallbehälter in Position ist, und setzt den Zähler für gebrauchte Sticks zurück.
  • Der Abfallbehälter 140 ist vorzugsweise durch Einführen in eine Docking-Station 146 in der Vorrichtung montiert. Für die Montage kann eine Platte 147 verwendet werden.
  • Funktionen bei normalem Verlauf:
    • 1) Die Anzahl gebrauchter Sticks wird vom AI überwacht und gezählt.
    • 2) Wenn xx Stickeinheiten verarbeitet sind, wird der Bediener benachrichtigt, dass der Abfallbehälter bald geleert werden sollte, beispielsweise, wenn der Melkvorgang abgeschlossen ist, da noch ausreichend Platz für zusätzliche gebrauchte Sticks zur Beendigung des Melkvorgangs vorhanden ist.
    • 3) Der Bediener leert den Abfallbehälter und der Zähler für gebrauchte Sticks wird beim ordnungsgemäßen Wiedereinsetzen zurückgesetzt.
  • Funktionen bei ungewöhnlichem Verlauf
  • (1. Fall) (Schritt 1 bis 2 wie bei normalem Verlauf):
    • 3) Der Bediener leert den Abfallbehälter nicht vollständig und setzt diesen wieder ein.
    • 4) Der Sensor für „eingesetzten Abfallbehälter" setzt den Stickzähler zurück.
    • 5) Der Abfallbehälter ist jetzt gefüllt, ehe xx Sticks erreicht sind, und die Sticks ragen durch die Luftschleuse zwischen Rinne und Abfallbehälter heraus.
    • 6) Die Niveauerfassung erfasst 3 von 3 aufeinander folgende Male, dass eine Blockierung aufgetreten ist.
    • 7) Zur Warnung des Bedieners leuchtet ein Blinklicht auf.
    • 8) Sticks werden nicht länger übertragen, Sticks, die bereits in den Inkubator übertragen sind, werden jedoch verarbeitet (Milch wird dosiert und das Lesegerät sammelt Daten).
    • 9) Der Bediener geht zum AI und leert den Abfallbehälter. Beim öffnen der vorderen Abdeckung des äußeren Gehäuses schwenkt die Klappenabdeckung weg vom Spalt, wodurch jeder eingeklemmte Stick in den Behälter fallen kann.
    • 10) Beim Wiedereinsetzen des leeren Abfallbehälters wird der Stickzähler durch Aktivieren des Sensors für „eingesetzten Abfallbehälter" zurück gesetzt. Der Vorgang kann erneut bei 1) beginnen.
  • Steuerungsstrategie bei der Erfassung des Abfallniveaus
    Maßnahme Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3
    Luftschleuse geschlossen Luftschleuse offen Behälter eingesetzt
    Bei Bereitschaft 1 0 1
    Bei Stickübertragung zu Inkubator und/oder Stickabfall wird der Gleichstromgetriebemotor eingeschaltet, bis S2 unterbrochen wird, wonach der Motor abgeschaltet wird. 0 1 1
    Nach einer kurzen Verzögerung wird der Motor eingeschaltet, um die Klappenabdeckung zurückzufahren. Wenn 51 unterbrochen ist, wird der Motor abgeschaltet. 1 0 1
    Im Falle einer Blockierung (ein Stick in Rinne) wird statt dessen S2 unterbrochen. Ist S2 dreimal unterbrochen, wird der Motor bei unterbrochenem S2 abgeschaltet, um die Rinne der Luftschleuse offen zu lassen. Der Alarm wird aktiviert, um den Bediener zum Leeren des Abfalls zu rufen. 0 1 1
    Startvorgang: S1 unterbrochen – keine Maßnahm erforderlich. Ist er nicht unterbrochen, wird der Motor eingeschaltet, bis er unterbrochen ist. - - 1
  • Funktionen bei ungewöhnlichem Verlauf
  • (2. Fall) (Schritt 1 bis 2 wie bei normalem Verlauf):
    • 3) Der Bediener reagiert nicht auf die Warnung.
    • 4) Wenn der Abfallbehälter mit xx + yy Sticks gefüllt ist, werden die Schritte 6) bis 10) durchgeführt.
  • Eine Ausführungsform, bei der thermische Konditionierung des Sticks verwendet wird
  • Funktion der thermischen Konditionierung
  • Die Sticks werden im Speicher vorzugsweise bei 20°C gehalten, bis sie zur Inkubatorscheibe übertragen werden, wo sie vor der Dosierung vorzugsweise eine Temperatur von wenigstens 30°C erreichen, um Milchfettablagerungen auf der Probe zu verhindern. Da die Temperatur im Inneren des Inkubatormoduls vorzugsweise 37°C beträgt, besteht eine Möglichkeit, das Erwärmen der Sticks zu erreichen, einfach darin, diese von Nut Nummer 1 (Übertragungsnut) bis zur Dosierungsnut auskurieren zu lassen. Tests haben ergeben, dass es bei einem kolorimetrischen Stick ~40 s dauert, bis dieser bei natürlicher Wärmekonvektion von 20°C auf 30°C erwärmt ist, wohingegen es nur ~15 s dauert, wenn mithilfe eines kleinen Ventilators 73 eine Zwangskonvektion angewendet wird. Wenn eine natürliche Konvektion verwendet würde, würde dies 6 Zwischenräume verlangen und die Dosierung würde bei Nut Nummer 7 stattfinden. Derselbe Test mit einem Querflussstick ergab, dass 30°C mit einem Ventilator innerhalb von 20 s erreicht werden können. Um die Größe des Inkubators (und somit auch die Größe des Merkur Analyser) zu reduzieren, kann eine Zwangsventilation gewählt werden. Da die Gesamtzeit für eine vollständige Umdrehung des Inkubators vorzugsweise 5 min (300 s) beträgt, bieten 4 Zwischenräume ausreichend Zeit (~27 s) für den Temperaturanstieg.
  • Angewandte Lösung
  • Ein kleiner Ventilator 73, der in den oberen Balken eingebaut ist, was in 50 dargestellt ist, richtet den Luftstrom auf die 4 Nuten, die sich zwischen der Übertragungsnut und der Dosierungsnut befinden. Bevorzugte Daten und Spezifikationen:
    Beschreibung: Gleichstromventilator ohne Bürsten
    Abmessungen: 50 × 50 × 10
    Nennspannung: 12 V
    IP: 25
    Luftstrom: 7,3 cfm (bei 1,8 mm H2O)
  • Rahmen für Trockensticks
  • Funktion
  • Die in 46 und 70 dargestellten Stickrahmen ermöglichen die Handhabung des Chemiefelds.
  • Der Handhabungsweg von der Herstellung bis zur Beseitigung ist wie folgt:
    • • Der Rahmen wird durch Spritzguss hergestellt.
    • • Durch Eindrücken des Felds in den Rahmen wird das Chemiefeld zusammengebaut und bildet jetzt einen Trockenstick [DS].
    • • DS werden in einer geeigneten Anzahl gestapelt und in einen Einsatz eingesetzt. Ein geformtes Edelstahlblech wird unter dem Stapel eingeführt, wo es einen schwimmenden Boden ohne Rücklauf bildet und den Stapel in jeder Stapelhöhe sichert, was in 100 gezeigt ist.
    • • Der Einsatz wird in nahtgeschweißte Schutzbeutel gegeben, in Kisten verpackt und auf 5°C gekühlt gelagert.
    • • Der Kasten wird weiterhin unter Kühlung transportiert und dem Endbenutzer übergeben.
    • • Der Kasten wird vom Endbenutzer in Empfang genommen und in einem Kühlschrank gelegt.
    • • Dem Kasten wird ein einziger Einsatz entnommen und zum AI gebracht, nach dem Entfernen des Beutels als Ersatz für einen geleerten Einsatz in den AI-Speicher eingesetzt.
    • • Die Speichertemperatur wird auf 18°C und die Feuchtigkeit wird unterhalb von 30% relative Feuchtigkeit gehalten.
    • • Die Speicherdrehscheibe legt dem Stickförderer den Einsatz vor, wenn ein DS dieses bestimmten Bestands gewünscht wird.
    • • Die Sperre des Stickförderers zieht einen DS von der Oberseite des Einsatzes aus durch einen Tunnel zwischen Speicher- und Inkubatordrehscheibe und in eine Nut des Inkubators, was in 63–67 dargestellt ist. Der DS stößt beim Einsetzen einen gebrauchten DS aus der Nut aus, wenn eingesetzt. Der gebrauchte DS fällt in einen Abfallbehälter, der vom Benutzer in passenden Abständen geleert wird.
    • • Nach dem Entfernen eines DS aus dem Einsatz springt der Stapel mithilfe von Federn, die am Speicher angeordnet sind, zur Vorlage des nächsten DS, nach oben. Diese Federn wurden beim Einsetzen des Einsatzes zusammengedrückt.
    • • Die Inkubatordrehscheibe hat 45 Nuten, wobei jede Nut zur Vorlage des DS am Dosierungsmodul und am Lesegerät alle ~8 s weitergeschaltet wird. Die Nuten bilden eine Führungsbahn, wobei integrierte Federn den DS gegen die Unterseite des Inkubators pressen und so die Anzahl der Elemente in der Toleranzkette reduzieren.
    • • Beim Weiterschalten vom Einsetzort des Sticks zum Dosierungsort wird die Temperatur des DS durch Zwangsführung eines Stroms 37°C warmer Speicherluft vorbei an dem DS auf mindestens 30°C erwärmt. Eine DS-Temperatur von 30°C ist erwünscht, um eine Veränderung der Eigenschaften von Milchfett beim Dosieren auf die Chemieanordnung zu verhindern. Positionen 1 bis 4 sind dem Erwärmen des DS zugewiesen.
    • • In Position 5 wird der DS dem Dosierungsmodul vorgelegt. Der Dosierungskopf wird durch Kanülenröhren oder dergleichen gebildet, die beim Dosieren des Milchvolumens vorzugsweise mit der Chemieanordnung in Berührung gebracht werden. Im Falle eines Querflusssticks [LS] für Progesteron wird gleichzeitig ein Volumen einer Verdünnungsmittellösung dosiert.
    • • Während der Weiterschaltung vom Dosierungsort zum Ableseort findet eine 5 Minuten lange Inkubation statt.
    • • Am Lesegerät wird der DS vorgelegt und unter Beleuchtung mit der geeigneten Wellenlänge ein Bild aufgenommen.
  • Die Chemieanordnung liegt in zwei Formaten vor, Querfluss 251 und kolorimetrisch 250:
    • • Die Chemieanordnung für Querfluss besteht aus einer unteren Folie mit Nitrocellulose und Klebstoff, auf die Dosierungs-, Reaktions- und Saugfasermatte gelegt sind. Auf die Oberseite wird mit Ausnahme des Dosierungsbereichs ein Band gelegt. Die Chemieanordnung beträgt 5 mal 60 mm und ist bis zu 1,6 mm hoch. Die Position der Leselinie befindet sich ungefähr in der Mitte. Derzeit ist es unsicher, ob der Abstand zur Vorderkante 35 mm oder 25 mm beträgt.
    • • Die kolorimetrische Chemieanordnung wird durch eine 5 × 5-mm Fasermatte gebildet. Derzeit wird angenommen, dass die Matte eine Dicke von 0,34 mm aufweist.
  • Angewandte Lösung
  • Material.
    • • Es wurde Polystyrol [PS] gewählt, da es sich durch geringe Kosten pro Volumeneinheit und ein hohes Festigkeitsmodul auszeichnet. Darüber hinaus weist es eine hohe Oberflächenspannung gegenüber Milch auf, die höher ist als die von Polyethylen [PE], was das Risiko senkt, dass Milch in den Spalt zwischen Rahmen und Chemieanordnung dringt, was in 45 gezeigt ist.
  • Herstellung der Rahmen
    • • Der Rahmen wird spritzgegossen. Die geometrische Anordnung kann mit Spritzgussausrüstung ohne Komplexität, z. B. getrennt bewegliche Kerne usw., erreicht werden. Aufgrund der erforderlichen Abfallzahlen weist die Produktionsausrüstung mehrere Vertiefungen auf – möglicherweise bis zu 64, und verwendet Heißkanalwerkzeuge und Mikroeinspritzdüsen. Die Ausrüstung erzeugt keine Verteiler und Einlaufteile, was bedeutet, dass Abfälle abgetrennt und recycelt werden müssen.
    • • Der Einspritzort befindet sich in einer Vertiefung der geometrischen Anordnung, um eine gewisse undefinierte geometrische Anordnung zu ermöglichen.
    • • Die Einspritzstifte sind leicht verlängert, 0,05 mm, sodass Abnutzung und Toleranzen ausgeglichen werden können, ohne Vorsprünge am Rahmen zu verursachen.
    • • Die Ausrüstung zum Zusammenbauen des Sticks überprüft jeden Rahmen auf Fehler, z. B. auf Abmessungen, die die Toleranzen überschreiten, und auf unvollständige geometrische Anordnung und stößt fehlerhafte Rahmen aus. Dies kann unter Verwendung von Bilderkennungssystemen und/oder Laserrastern erfolgen.
  • Zusammenbau und Befestigung der Chemieanordnung
    • • Die Chemieanordnung wird durch eine Pressbewegung mit einem passend geformten Kolben einfach im Rahmen montiert. Rückhaltehaken, die an den Wänden des Rahmens angeordnet sind, halten die Chemieanordnung durch formschlüssige Verbindung fest, was in 71 gezeigt ist.
    • • Die untere Kunststofffolie der Chemieanordnung für Querfluss gleitet unter die Haken, obwohl sie in gewissem Maße beschnitten/verformt worden ist. Rahmen wurden mithilfe von Soft Tooling hergestellt und der Zusammenbau der Chemieanordnung durchgeführt. Es hat sich herausgestellt, dass die Chemieanordnung an der Leselinie nicht mit dem unteren Teil des Rahmens zusammenfiel, da dieser verbogen war, was die Fokussierung/Genauigkeit des Lesegeräts beeinflusst. Aus diesem Grund sind rippenförmige Vorsprünge hinzugefügt, deren Querabstand kleiner ist als die Breite der Chemieanordnung, wodurch die Matte festgehalten wird.
    • • Die kolorimetrische Fasermatte wird teilweise um die Haken herum und unter diesen ausgebildet und so festgehalten.
    • • Bei den ersten entworfenen und hergestellten kolorimetrischen Rahmen wurde die Chemieanordnung von unten eingesetzt. Diese Gestaltung sorgt für eine geringere Toleranz bezüglich des Niveaus an der Oberseite der Chemieanordnung, hat eine höhere Flexibilität in Bezug auf unterschiedliche/veränderliche Mattendicken und eine weniger kritische Festhaltefunktion, da die Haken eine bessere Vorderkante aufweisen. Diese Gestaltung wurde in die Gegenwärtige umgewandelt, da sich das Dosierungskonzept von einem ohne Berührung zu einem mit Kontakt zwischen Kanülen und Chemieanordnung geändert hat, was eine Unterstützung der Matte von unten verlangt.
  • Geometrische Anordnung der Rahmen:
    • • Ziele bei der Gestaltung des Rahmens:
    • • Niedrigstmögliche Kosten
    • • Einfache automatische Fertigung
    • • Hohe Zuverlässigkeit des AI-Vermeidung von Störungen und Beeinflussungen der Genauigkeit der Messungen
    • • Geringe Abmessungen
    • • Einfache Entsorgung
    • • Niedrigstmögliche Umweltbelastung
    • • Einfache Entwicklung, dasselbe Gestaltungsmuster für beide Rahmen
    • • Derselbe Dosierungspegel für beide DS
    • • Derselbe Ablesepegel für beide DS
  • Geometrische Beziehungen
    • • Alle drei Seiten der Flügel sind der Führungsbahn im Tunnel des Stickförderers, Inkubatornut und -scheibe zugeordnet.
    • • Obere, Seitliche und stirnseitige Oberflächen der Flügel sind dem Einsatz zugeordnet.
    • • Oberseite, Unterseite und Stirnwände des Rahmens sind anderen Rahmen im Einsatz und beim Ausstoßen von gebrauchten DS aus der Inkubatornut zugeordnet.
    • • Unterseite ist dem schwimmenden Boden ohne Rücklauf des Einsatzes zugeordnet.
    • • Die zurückgezogenen Stirnwände sind der Sperre des Stickförderers zugeordnet.
    • • Vertiefung und Haken sind der Chemieanordnung zugeordnet.
    • • Rahmen sind der Abfallrinne, dem Detektor für vollen Abfall und dem Abfallbehälter zugeordnet.
    • • Der Rahmen legt die Chemieanordnung dem Dosierungsmodul und dem Lesegerät vor.
  • Die Gesamthöhe, 2,5 mm, beider Rahmen wird durch den LS bestimmt, da die Chemieanordnung dicker ist – derzeit 1,6 mm. Der Boden des LS- Rahmens hat eine Dicke von 0,6 mm, was einen Spalt von 0,3 mm zwischen Oberseite des Rahmens und Chemieanordnung ergibt. Die Stapelhöhe der LS sind die gesamten 2,5 mm. Die Stapelhöhe der CS ist durch die Verringerung der Dicke des Rahmenkörpers unter Verwendung einer dünneren Chemieanordnung auf 1,4 mm verringert.
  • Dank der Flügel des Rahmens können die DS in den Tunnel des Stickförderers und die Inkubatornut geführt werden. Die Führungsbahn sind wie [ ]-Schienen mit einer Höhe von 1 und einer Breite von 0,8 mm geformt.
  • Die Sperre des Stickförderers schiebt den Stick an seiner Stirnwand. Die Stirnwand des Sticks weist einen gesimsförmigen Vorsprung auf, der in die Sperre des Stickförderers eingreift und so ein Herausgleiten verhindert. Die Flügel erstrecken sich über die Stirnwände des Rahmens hinaus. Dadurch wird Platz für die Sperre des Stickförderers geschaffen, wenn der nächste DS im Einsatz beim Herausziehen eines Sticks nach oben springt.
  • Einsatz für Trockensticks
  • Funktion
  • Wichtig ist, dass kolorimetrische Sticks und Querflusssticks sicher geführt weren und dass ihre Handhabung von der Fertigung bis zur Verwendung in der Vorrichtung so mühelos wie möglich ist. Die senkrechte Führung muss so widerstandsfähig sein, dass die Sticks nicht falsch ausgerichtet werden, ehe sie waagerecht aus dem Stickförderer entnommen werden. Der Einsatz muss derart gestaltet sein, dass der Stickförderer jedes Mal auf dieselbe Weise an eine gemeinsame Oberfläche auftreffen kann und einen Stick vorgelegt bekommt.
  • Während der Fertigung, des Transports und der Handhabung des Einsatzes mit Sticks muss der Einsatz gegenüber allen möglichen Formen der Handhabung widerstandsfähig sein, wozu Stöße, Schläge und sogar Fallenlassen gehören, wodurch die Sticks aber nicht falsch ausgerichtet werden dürfen. Der LC (Querfiusseinsatz) enthält vorzugsweise 50 Sticks und der CC (kolorimetrischer Einsatz) vorzugsweise 100 Sticks.
  • Angewandte Lösung
  • Aufgrund der unterschiedlichen physischen Gestaltung der kolorimetrischen und Querflusssticks stehen zwei Einsatztypen zur Verfügung. Diese zwei Typen werden als kolorimetrischen Einsatz [CC] bzw. Querflusseinsatz [LC] bezeichnet. Abgesehen von der Tiefe sind die beiden Einsätze praktisch identisch.
  • Ein Einsatz besteht aus zwei spritzgegossenen Schalen, die mittels Ultraschall zusammengeschweißt worden sind. Die Schalen sind aus schlagzäh modifiziertem PS hergestellt, das aufgrund des günstigen Preises und der gewünschten mechanischen Eigenschaften sowohl hinsichtlich der Festigkeit/Steifigkeit als auch des Schweißens gewählt worden ist.
  • Nachstehend sind der Einsatz und die Teile, die in den Einsatz integriert sind, ausführlicher beschrieben, was sowohl für CC als auch für LC gilt.
  • Ultraschallschweißen
    • • Ein Einsatz besteht aus zwei spritzgegossenen Schalen, die mittels Ultraschall zusammengeschweißt worden sind, siehe 101.
    • • Jede Schale weist drei Energierichter (sechs pro Einsatz) auf, die abwechselnd innen und außen angeordnet sind.
    • • Das Schweißen erfolgt mithilfe eines speziellen gefertigten Schweißhorns und einer Spannvorrichtung mit einem Schweißapparat mit 20 kHz.
    • • Die Schweißzeit einschließlich Härten beträgt etwa 1,5 Sekunden.
  • Während der Fertigung kann das Schweißen vollautomatisch inline mit einer Spritzgussmaschine erfolgen.
  • Senkrechte Führungsbahn:
    • • Der Nennspalt um die Sticks herum beträgt 0,15 mm (0,3 mm in jede Richtung).
    • • Die Breite der Führung an der Kante beträgt 1,2 mm.
    • • Um sicherzustellen, dass die Sticks problemlos ohne Verklemmen am Einsatz und ohne Fallen (Querflusssticks neigen dazu) hantiert werden können, muss das Schweißen so genau wie möglich erfolgen.
  • Einsatz, Federarretierung:
    • • Um sicherzustellen, dass die Sticks bei Erschütterungen während der Handhabung nicht aus dem Einsatz entfernt werden können, werden sie von einer eingebauten Federarretierung gehalten. Diese ist in 101 dargestellt.
    • • Die blockierenden Wirkung der Federarretierung kann nur aufgehoben werden, wenn der Stick vom Stickförderer entnommen wird.
  • Bevorzugte Daten und Spezifikationen
    • • Geschweißt mit schlagzäh modifiziertem PS
    • – Gute mechanische Eigenschaften
    • – Geeignet zum Ultraschallschweißen
    • – Preiswertes Material, etwa DKK 8 pro Kilogramm
    • • Physikalische Daten, IC:
    • – Volumen: 2 × 21500 mm3
    • – Gewicht: 2 × 22,6 g
    • – Hauptabmessungen (L × B × T): 160 × 13,2 × 25 mm
    • • Physikalische Daten, CC:
    • – Volumen: 2 × 8200 mm3
    • – Gewicht: 2 × 8,6 g
    • – Hauptabmessungen (L × B × T): 160 × 13,2 × 25 mm
  • Schwimmender Boden des Einsatzes
  • Funktion
  • Um sicherzustellen, dass die Sticks im Einsatz immer am oberen Ende des Einsatzes sind und dass die Stickstapel an Ort und Stelle gehalten werden, werden Böden, wie der in 100 gezeigte, verwendet.
  • Angewandte Lösung
  • Das Teil wird aus geformtem Metallblech hergestellt, sodass seine Schultern flexibel sind und als Arretierung wirken. Die Arretierung liegt an den vier internen Einwegstufen im Einsatz an.
  • Für Funktionsmodelle wurden Teile aus Edelstahl durch Laserstrahlschneiden und Biegen hergestellt.
  • Wenn die Sticks aus dem Einsatz entnommen sind und sich der Boden am oberen Ende des Einsatzes befindet, gewährleistet eine 45°-Biegung, dass die Sperre des Stickförderers über den Boden gleitet. Der Boden wird zwischen den vier Schenkeln und den seitlichen Führungen geführt, was in 100 gezeigt ist.
  • Daten und Spezifikationen
    • 0,10 mm Federstahl, AISI 301
    • Laserstrahlschneiden/Fotoätzen von Gegenständen für Funktlonsmodelle
    • Gebogen in speziell hergestellten Werkzeugen
  • Laden von Sticks in einen Einsatz
  • Die Sticks werden wie folgt in den Einsatz geladen:
    Ein Boden wird in eine Behelfsspannvorrichtung eingelegt.
    • • 50 Querflusssticks oder 100 kolorimetrische Sticks werden in die Spannvorrichtung eingelegt. Die Ausnehmungen am Ende des Sticks führen die Sticks.
    • • Der Einsatz wird auf die Spannvorrichtung gesenkt. Der Boden kommt in Kontakt mit den Einwegstufen der Schalen.
  • Um die Sticks zum oberen Ende des Einsatzes zu transportieren, wird der Einsatz festgehalten, während die Hilfsplatte der Spannvorrichtung nach oben gedrückt wird. Um sicherzustellen, dass der Stickstapel an Ort und Stelle gehalten wird, können die Einsätze in einem Halter beladen und entladen werden.

Claims (70)

  1. Vorrichtung zum Analysieren von Flüssigkeit, die einem Körper entnommen ist, wobei die Vorrichtung umfasst – mindestens einen Speicher, der Sticks und/oder andere Formen von Biosensoren speichert, zu welchen die Flüssigkeit zu dosieren ist; – mindestens einen Inkubator, der getrennt vom Speicher ist, umfassend erste Flüssigkeitsdosierungsmittel zum Dosieren der Körperflüssigkeit, die zu analysieren ist, zu einem Stick; und – Übertragungsmittel zum Übertragen von Sticks vom Speicher zum Inkubator, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flüssigkeitsdosierungsmittel im Inkubator ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Vorrichtung weiterhin ein zweites Dosierungsmittel zum Dosieren von anderen Flüssigkeiten zu den Sticks und/oder Biosensoren umfasst.
  3. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Inkubator weiterhin Thermostationsmittel zur Erwärmung und Kühlung umfasst.
  4. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Speicher weiterhin Thermostationsmittel zur Erwärmung und Kühlung umfasst.
  5. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Inkubator weiterhin Ablesemittel zum Erfassen eines Signals, das auf einem Stick oder Biosensor nach Applikation der Flüssigkeit erzeugt ist, umfasst.
  6. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Inkubator weiterhin Stickentfernungsmittel umfasst.
  7. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Inkubator weiterhin eine Inkubatorscheibe umfasst, die Mittel zum Positionieren, Aufbewahren und Führen von Sticks während der Inkubation umfasst.
  8. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zum Drehen der Inkubatorscheibe.
  9. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zum Konditionieren von Feuchtigkeitsgehalt im Speicher, wie z. B. ein Molekularsieb oder eine andere Art von Trocknungsmitteln.
  10. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zum Konditionieren von Ammoniak- und Schwefelwasserstoffgehalt im Speicher, wie z. B. ein Molekularsieb oder eine andere Art von Trocknungsmitteln.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, worin das Molekularsieb in einem Einsatz zur Anwendung in der Vorrichtung montiert ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 7–11, weiterhin umfassend einen Schrittmotor zur genauen Positionierung der Inkubatorscheibe.
  13. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Speicher und der Inkubator voneinander thermisch isoliert sind und/oder isoliert sind, um Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustausch zwischen dem Speicher und dem Inkubator zu verhindern oder begrenzen.
  14. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Dosierungssystem, das durch eine Spindel oder ein anderes lineares oder drehendes System angetrieben wird, zum Dosieren von Körperflüssigkeit an mindestens zwei verschiedenen Stellen.
  15. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Schutz gegen die äußere Umgebung, wobei der Schutz ein Hauptgehäuse, eine äußere obere Abdeckung und Isolierungsverkleidungen umfasst, die eine doppelte Abdichtung schaffen.
  16. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zur Kühlung und Erwärmung.
  17. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Schläuche zum Transportieren von Flüssigkeitsproben.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, weiterhin umfassend eine Einrichtung zum Minimieren eines Übertrags von einer ersten Probe zu einer zweiten Probe, wobei die Anordnung Mittel zum Einführen von Luft in die Schläuche umfasst.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, worin die Luft in die Schläuche in einem letzten Teil der ersten Probe oder in einem ersten Teil der zweiten Probe eingeführt wird.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 17–19, weiterhin umfassend Pumpen zum Bewegen der Proben in den Schläuchen.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 18–19, weiterhin umfassend Blasendetektoren zur Handhabung von Flüssigkeitsproben.
  22. Verfahren zum Analysieren von Flüssigkeit, das eine Vorrichtung nach Anspruch 7–21 anwendet, worin mindestens eine Drehung der Inkubatorscheibe folgende Schritte umfasst: – Beladen des Inkubators mit Sticks, – Dosieren von Flüssigkeit auf die Sticks, – Inkubation, – Ablesen und – Entfernen von Sticks.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Computersystem zur Steuerung eines optischen Lesegeräts zum Ablesen von Teststicks, wobei das Computersystem folgendes umfasst: – einen internen Bus, – mindestens einen Bildsensor, der in der Lage ist, stille oder bewegte Bilder zu erfassen, – einen Regler, – einen Treiber für eine Lichtquelle, – einen Prozessor, – einen Datenspeicher, – interne Signalschnittstelle und – externe Signalschnittstelle, wobei das Computersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass der Regler einen Bilderfassungssensor mit der Bewegung eines Transportmechanismus synchronisiert.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein optisches Lesegerät zum Ablesen des Maßes von chemischer Reaktion, das auf Teststicks gefunden wird, wobei das optische Lesegerät folgendes umfasst: – mindestens einen Bildsensor, der in der Lage ist, Bilder zu erfassen, – mindestens eine Linse, – mindestens einen Datenspeicher, – mindestens eine Lichtquelle und – einen Regler.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, weiterhin umfassend eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, worin die erste Lichtquelle Licht von einer spezifischen Wellenlänge abgibt, die anderes ist als die Wellenlänge des Lichts der zweiten Lichtquelle.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 24, worin der Regler einen Prozessor umfasst, der für Bildverarbeitung geeignet ist.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 24–27, worin der Regler weiterhin einen Treiber für eine Lichtquelle umfasst.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, worin die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle mit dem Treiber für die Lichtquelle verbunden sind.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Gehäuse für ein optisches Lesegerät, wobei das Gehäuse äußere Wände, die das Gehäuse bilden, eine Stirnseite, die einem Teststick zugewandt ist, und eine Rückseite umfasst, wobei das Gehäuse weiterhin umfasst: – einen Bildsensor, der in der Lage ist, stille oder bewegte Bilder zu erfassen, – mindestens eine Linse und – mindestens eine Öffnung in den äußeren Wänden zur Bilderfassung, worin die Stirnseite die mindestens eine Öffnung umfasst.
  31. Vorrichtung nach Anspruch 30, weiterhin umfassend mindestens eine Lichtquelle.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 30–31, weiterhin umfassend innere Abschirmwände.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 30 und 31, worin die Linsenröhre ausgerichtet zu der mindestens einen Öffnung und dem Bildsensor montiert ist.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 31, worin die Linsenröhre zwischen der mindestens einen Öffnung und dem Bildsensor montiert ist.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 34, worin mindestens zwei Lichtquellen im Verhältnis zueinander auf der gegenüberliegenden Seite der Linsenröhre angebracht sind.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 30–35, worin die Lichtquelle so angebracht ist, dass kein direktes Licht den Bildsensor erreichen kann.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 30–36, worin die mindestens eine Öffnung mit einer transparenten Membran abgedeckt ist.
  38. Vorrichtung nach Anspruch 30–37, worin der Bildsensor ausgerichtet zu der Öffnung und der mindestens einen Linse angebracht ist.
  39. Vorrichtung nach Anspruch 30, weiterhin umfassend ein Filter, das mindestens zwei Farben umfasst.
  40. Vorrichtung nach Anspruch 30, weiterhin umfassend Reflektoren zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle.
  41. Vorrichtung nach Anspruch 23, worin der Regler weiterhin den Treiber für die Lichtquelle regelt.
  42. Vorrichtung nach Anspruch 23, worin der Regler weiterhin den Bildsensor und den Treiber für die Lichtquelle mit dem Transportmechanismus synchronisiert.
  43. Vorrichtung nach Anspruch 23, worin der Transportmechanismus eine drehende Scheibe ist.
  44. Vorrichtung nach Anspruch 23, weiterhin umfassend eine Datenbank zur Speicherung von Bezugsobjekten.
  45. Verfahren zum Ablesen des Umfangs von chemischer Reaktion, die auf einem Teststick gefunden wird, unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 44, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Kalibrieren eines Bildsensors in einem optischen Lesemodul, – Synchronisieren des Bildsensors und einer Lichtquelle mit einem Transportmechanismus, – Kontrollieren, ob der Transportmechanismus in einer festen Stellung ist, – Senden einer Anfrage zum optischen Lesemodul, wenn der Transportmechanismus in einer festen Stellung ist, – Messen einer Menge von reflektiertem Licht mit dem Bildsensor, – Berechnen von Werten, – Vergleichen der Werte mit einer Bezugsdatenbank und – Zurückführen der Werte zu einem Regler, worin die Abfrage eine spezifizierte Objektart und eine Lichtwellenlänge umfasst.
  46. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Einsatzhalter zum Speichern von Einsätzen in einer Speichereinrichtung, wobei der Einsatzhalter umfasst: – ein Gehäuse, das eine Vertiefung zum Speichern eines Einsatzes umgrenzt, wobei das Gehäuse umfasst: – eine Einlageöffnung zur Aufnahme der Einsätze, – einen Boden, – Seitenwände, – einen Kolben zur Unterstützung einer beweglichen Bodenplatte im Einsatz, – mindestens eine interne Federeinrichtung zum Anlegen einer Kraft am Kolben und – Montagemittel zum Montieren des Einsatzhalters in die Speicheranordnung.
  47. Vorrichtung nach Anspruch 46, weiterhin umfassend eine Federeinrichtung in der Nähe der Einlageöffnung und auf der Seite einer der Hälften montiert zum Halten des Einsatzhalters in Stellung in der Speicheranordnung.
  48. Vorrichtung nach Anspruch 44, weiterhin umfassend Haltemittel zum Halten des Einsatzes in einer Ladestellung während des Ladens in ein Analyseinstrument.
  49. Vorrichtung nach Anspruch 44, weiterhin umfassend mindestens eine externe Federeinrichtung in der Nähe des Bodens zur Bereitstellung einer Neigekraft auf den Einsatzhalter, wenn er in einem Analyseinstrument montiert ist.
  50. Vorrichtung nach Anspruch 44, weiterhin umfassend einen internen Bodenanschlag zum Verhindern, dass der Einsatz zu weit eingeführt wird.
  51. Vorrichtung nach Anspruch 50, worin sich der Bodenanschlag zwischen zwei Stellungen bewegen kann, um den Einsatz gegen einen Boden einer Speicherdeckelscheibe zu pressen.
  52. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Stickförderer zum Fördern eines Stick zwischen zwei Stellungen, wobei der Stickförderer einen Motor, mindestens ein Zahnrad, ein Gleitstück, eine Sperre, die den Stick manövrieren, einen Sperrenheber und eine Kulisse, die Schienen zum Führen des Sperrenhebers umfasst, worin die Sperre und der Sperrenheber auf dem Gleitstück durch Gelenke montiert sind, umfasst.
  53. Vorrichtung nach Anspruch 52, worin die Sperre flexibel oder klappbar und federgespannt ist, so dass sie eine Führungsrampe auf einem Einsatz folgen kann.
  54. Vorrichtung nach Anspruch 52, worin die Sperre auf dem Gleitstück elastisch aufgehängt ist, so dass sie einer Führungsrampe auf einem Einsatz folgen kann.
  55. Vorrichtung nach Anspruch 52, weiterhin umfassend eine Klappe zum Schließen eines Führungstunnels, worin die Klappe mechanisch mit einer Öffnungsanordnung verbunden ist.
  56. Vorrichtung nach Anspruch 55, worin die Öffnungsanordnung einen Vorsprung zum Zusammenwirken mit dem Gleitstück umfasst, so dass, wenn sich das Gleitstück bewegt, es den Vorsprung, der mit der Klappe mechanisch verbunden ist, vorantreibt, so dass sich die Klappe öffnet.
  57. Vorrichtung nach Anspruch 52, worin die Sperre einen Einschnitt zur Aufnahme von Gleitstücken umfasst.
  58. Vorrichtung nach Anspruch 52, worin die Schienen in der Kulisse weiterhin einen flexiblen Schienenwechsler zum Steuern des Sperrenhebers umfassen.
  59. Vorrichtung nach Anspruch 52, weiterhin umfassend einen Stickfördertunnel, der einen Sensor zur Überwachung, ob ein Stick mittels der Sperre bewegt wird, umfasst.
  60. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Nachladeklappe zum Laden von Einsätzen in ein Analyseinstrument, worin die Nachladeklappe einen Schwenker zum Schieben eines Einsatzhalters, der einen Einsatz umfasst, in einem Speicherkarussell in Stellung sowie einen Retraktor zum Zurückziehen des Schwenkers umfasst.
  61. Vorrichtung nach Anspruch 60, weiterhin umfassend ein Sensormittel zur Sicherung, dass die Klappe sicher geschlossen worden ist.
  62. Vorrichtung nach Anspruch 60, weiterhin umfassend einen Entriegelungsarm zum Auslösen einer Haltefeder, die den Halter im Speicherkarussell in Stellung hält.
  63. Vorrichtung nach Anspruch 60, weiterhin umfassend einen Drückerarm zum Niederdrücken des Einsatzes in den Halter.
  64. Verfahren zum Minimieren eines Übertrags in einer Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das erste Flüssigkeitsdosierungsmittel weiterhin mindestens eine Dosierungspumpe, eine Hauptlinie, die ein Ventil und eine Ableitung umfasst, ein Rohr (Dosierungsleitung), das zu einer Dosierungseinheit führt, umfasst, wobei die Dosierungseinheit mindestens eine Kanüle, einen Ableitungstrichter und eine Dosierungsposition umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Pumpen eines Teils einer Probe der Körperflüssigkeit zur Hauptlinienableitung, um die Hauptlinie von der vorigen Probe zu reinigen, – Umschalten des Ventils, so dass ein zweiter Teil der Probe zum Rohr, das zur Dosierungseinheit führt, geleitet wird, – Spülen der Dosierungsleitung mit einem ersten Teil des zweiten Teils der Probe, während die Dosierungskanüle über einen Ableitungstrichter gebracht ist, – Füllen eines Teils der Dosierungsleitung mit der zweiten Flüssigkeit, so dass ein letzter Teil der Probe aus der Kanüle heraus und auf einen Teststick gedrückt wird.
  65. Verfahren nach Anspruch 64, weiterhin umfassend die Schritte: – Bewegen der Dosierungskanüle zu einer Vertiefung, wo eine zweite Flüssigkeit durch eine zweite Kanüle hinzugefügt wird, wobei die zweite Flüssigkeit die Kanülen vollständig umspült und die Kanülen somit von außen reinigt. – Langsames Entfernen der Kanülen aus der Vertiefung, um die zweite Flüssigkeit von der Außenseite der Kanülen abzuziehen.
  66. Verfahren zum Dosieren einer ersten Flüssigkeitsprobe auf einen Teststick in einer Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das erste Flüssigkeitsdosierungsmittel weiterhin eine Dosierungspumpe, eine zweite Flüssigkeit und einen Dosierungskopf, der eine Dosierungskanüle umfasst, umfasst und das Verfahren die Schritte umfasst: – Bringen des Dosierungskopfes über dem Stick, so dass ein Abstand zwischen einer Spitze der Dosierungskanüle und dem Stick vorkommt, – Dosieren der ersten Flüssigkeitsprobe, – Senken des Dosierungskopfes, – Erlauben der Spitze der Dosierungskanüle, den Stick zu berühren und – Heben des Dosierungskopfes, worin die erste Flüssigkeitsprobe mittels der zweiten Flüssigkeit, die durch die Dosierungspumpe zugeteilt wird, geschoben wird.
  67. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Abfallspeichereinrichtung für gebrauchte Sticks, wobei die Einrichtung umfasst: – einen Behälter zur Aufnahme von gebrauchten Sticks, – einen Klappendeckel, – einen Motor zum Schließen und Öffnen des Klappendeckels und – mindestens einen Sensor, worin der Klappendeckel durch den Motor bewegt wird.
  68. Vorrichtung nach Anspruch 67, umfassend mindestens zwei Sensoren, einen ersten Sensor zum Erfassen, dass der Behälter in Stellung ist, und einen zweiten Sensor zum Erfassen, ob der Klappendeckel in geschlossener Stellung ist.
  69. Vorrichtung nach Anspruch 67, weiterhin umfassend einen dritten Sensor zum Erfassen, ob der Klappendeckel in offener Stellung ist.
  70. Verfahren zum Handhaben einer Vorrichtung nach Anspruch 67, umfassend die Schritte: – Überprüfen, ob der Sensor ein Signal sendet, dass der Klappendeckel in die geschlossene Stellung zurückgekehrt ist, nachdem der Klappendeckel geöffnet worden ist, und – wenn kein Signal vom Sensor gesendet wird, wird ein Alarm ausgelöst.
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