DE69203077T2

DE69203077T2 - Automatischer Teststreifenspender und Spendeverfahren, das diesen Spender verwendet.

Info

Publication number: DE69203077T2
Application number: DE69203077T
Authority: DE
Inventors: Susumu Kai; Shigeo Mutoh; Isao Shindo; Kasumi Yoshida
Original assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2012-11-13
Also published as: JPH05133960A; JP2771367B2; US5378630A; EP0542260B1; DE69203077D1; EP0542260A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Teststreifen werden oft bei klinischen Untersuchungen verwendet, um schnell unterschiedliche Analysen von Urin- oder Blutproben durchzufähren. Ein Teststreifen besteht aus einem schmalen, langen und flachen Streifen, der z.B. aus Kunststoff hergestellt ist, und einer Vielzahl von Reagenzabschnitten, die unterschiedliche Reagenzien enthalten und an dem Streifen befestigt sind.
Ein automatisches analytisches Teststreifen-Instrument, das automatisch solche Teststreifen handhabt, ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-91571 (US-A-4,876,204) offenbart. Bei diesem bekannten Stand der Technik wird ein Arm, der eine Teststreifen-Greifvorrichtung aufweist, von einem automatischen Teststreifen-Zufuhrinechanismus über eine Probentafel bewegt, die Probenbehälter aufweist, in die die Teststreifen eingetaucht werden, zu einem Photometermechanismus, der optisch die Teststreifen analysiert, die verschiedene entwickelte Farben aufweisen. Der automatische Teststreifen-Zufuhrmechanismus liefert jeweils einen Teststreifen gleichzeitig zu einer Position, wo der Arm das Handhaben eines Teststreifens beginnt. Der automatische Teststreifen-Zufuhrmechanismus, der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-91571 beschrieben ist, weist einen Trichter auf, der mit einem verschiebbaren Bodenabschnitt versehen ist, der sich bewegt, um einen Teststreifen, der in dem Trichter plaziert ist, zu der Außenseite zu tragen.
Da der oben genannte automatische Teststreifen-Zufuhrinechanismus, der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-91571 beschrieben ist, das oben beschriebene Verfahren anwendet, bei dem ausgedehnte Teststreifen durch gleitendes Bewegen des Bodenabschnittes des Trichters zugeführt werden, ist es wahrscheinlich, daß Teststreifen zwischen dem Bodenabschnitt und der Wand des Trichters steckenbleiben, wenn sich der Bodenabschnitt bewegt, um einen Teststreifen aus dem Trichter zu führen. Demgemäß besteht bei diesem bekannten Stand der Technik das Problem, daß sein gleichmäßiger Betrieb unterbrochen werden kann.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung bereitzustellen, bei der Teststreifen automatisch und gleichmäßig zugeliefert werden.
Bei einer automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe Anspruch 1) ist ein faßförmiger bzw. trommelförmiger Behälter bereitgestellt, um eine Vielzahl von Teststreifen zu enthalten, und eine Wand dieses faßförmigen Behälters weist einen Schlitz auf, in dem ein Teststreifen enthalten sein kann. Ein das Auslaufen verhinderndes Element ist nahe dem äußeren Umfang des faßförmigen Behälters bereitgestellt, um so zumindest einen Bereich zu überdecken, in dem sich der Schlitz während der Rotation des faßförmigen Behälters bewegt. Das das Auslaufen verhindernde Element verhindert, daß ein Teststreifen während der Rotation des faßförmigen Behälters durch den Schlitz herausläuft. Der faßförmige Behälter wird reziprok zurück und vor rotiert, so daß einer der Teststreifen in den Schlitz eingepaßt ist. Dann, während solch eine Rotation angehalten ist, wird der Teststreifen in dem Schlitz aus dem faßförmigen Behälter herausgelassen und an einer äußeren Herausnahmeposition der automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung plaziert.
Der faßförmige Teststreifen-Behälter weist eine die Teststreifen enthaltende Kammer auf, die eine Tiefe hat, die der Lange der Teststreifen entspricht. Eine Vielzahl von Teststreifen sind in der Kammer in solch einer Anordnung aufgenommen, daß die Längen dieser Teststreifen parallel zueinander sind. Eine Wand des faßförmigen Behälters hat einen Schlitz, der den gesamten Körper eines Teststreifens enthalten kann.
Wenn der faßförmige Behälter reziprok bzw. wechselweise zurück und vor rotiert wird, bewegen sich die Teststreifen in dem faßförmigen Behälter im wesentlichen senkrecht zu ihrer Lange und daher gleitet einer der Teststreifen in den Schlitz, der in der Wand des faßförmigen Behälters gebildet ist. Um zu helfen, daß ein Teststreifen unfehlbar in den Schlitz eintritt, sollte ein Teststreifen-Führungselement vorzugsweise innerhalb des faßförmigen Behälters bereitgestellt sein. Solch ein Führungselement überdeckt z.B. leicht den Schlitz und hat eine Form, die erlaubt, daß ein Teststreifen die Innenseite des Schlitzes von einer Endseite der Länge des Schlitzes erreicht und verhindert, daß ein Teststreifen die Innenseite des Schlitzes von der anderen Endseite erreicht.
Wenn die Rotation nach vorn und hinten des faßförmigen Behälters angehalten ist, so daß der Schlitz an der Teststreifen-Auslaßposition positioniert ist, wird der Teststreifen, der in der Innenseite des Schlitzes gehalten ist, aus dem faßförmigen Behälter herausgelassen und zu der externen Herausnahmeposition durch Transporteinrichtungen transportiert.
Der Teststreifen wird auf solch eine Weise geliefert, daß die folgenden Arbeitsschritte an dem Teststreifen reibungslos ausgeführt werden können.
Fig. 1 ist eine longitudinale Schnittansicht der wesentlichen Teile einer automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 veranschaulicht den Betrieb der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 veranschaulicht den Betrieb der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die längs der Linie IV-W von Fig. 1 genommen ist;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 6 veranschaulicht einen Teststreifen;
Fig. 7 veranschaulicht schematisch die gesamte Konstruktion eines Analyseinstrumentes, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist;
Fig. 8 ist eine teilweise gebrochene externe Ansicht der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist; und
Fig. 9 ist eine teilweise gebrochene externe Ansicht der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, wenn die Plattform bewegt wird.
Ein Beispiel eines Teststreifens ist in Fig. 6 gezeigt. Ein Teststreifen 14 ist aus einem ausgestreckten plattenähnlichen Kunststoffstück 8 zusammengesetzt, das eine Länge l und eine Vielzahl von reagierenden Abschnitten 9 aufweist, die Reagenzien enthalten und an dem Stück 8 angeheftet sind. Der Teststreifen wird zur gleichen Zeit in eine Probe eingetaucht, so tief, daß alle reagierenden Abschnitte 9 untergetaucht sind, und wird dann aus der Probe hochgezogen, um die Farbentwicklungsreaktionen voranschreiten zu lassen. Im allgemeinen hat ein reagierender Abschnitt eine Rechteckgröße von ungefähr 5 x 5 mm und eine Dicke von 0,5 bis 1,5 mm. Der Teststreifen 14, der in Fig. 6 gezeigt ist, hat eine Länge l von 120 mm, eine Breite w von 5 mm und eine Höhe h von 1,8 mm. Die reagierenden Abschnitte 9 sind aus Filterpapier oder Filz.
Die vorliegende Erfindung kann auf die Analyse von organischen Proben, wie z.B. Urin- oder Blutproben angewandt werden. Ein automatisches Analyseinstrument für Urinproben, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist, wird hiernach beschrieben werden.
Fig. 7 veranschaulicht schematisch die gesamte Konstruktion eines automatischen Urin-Analyseinstrumentes, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. Bezugnehmend auf Fig. 7 weist das Analyseinstrument auf: eine automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung 52, einen automatischen Probennehmer 51, eine Teststreifen-Handhabungsvorrichtung 53, eine Meßvorrichtung 54 und eine Steuer- und Datenverarbeitungsvorrichtung 55. Die Steuer- und Datenverarbeitungsvorrichtung 55 steuert die Arbeitsschritte der verschiedenen Vorrichtungen und Einrichtungen und verarbeitet die Meßdaten der reagierenden Abschnitte des Teststreifens und die Daten, die durch Photometrie 63 erhalten werden und gibt die Ergebnisse der Messung aus.
Der automatische Probennehmer 51 transportiert sequentiell Urin-Probenbehälter 56, die auf einem Drehtisch 57 angeordnet sind, zu einer Teststreifen-Eintauchposition B. Die automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung 52 liefert einen Teststreifen zu einem Zeifpunkt von einem faßförmigen Behälter 11, der viele Teststreifen enthält, zu einer vorbestimmten externen Herausnahmeposition A. Das Liefern der Teststreifen zu der externen Herausnahmeposition A ist mit den Betriebszyklen des Analyseinstrumentes synchronisiert. Eine der im wesentlichen flachen Seiten, die den oberen und unteren Platten des faßförmigen Behälters 11 entsprechen, ist mit einem Deckel 13 versehen, der erlaubt, daß Teststreifen in den faßförmigen Behälter 11 hineingetan oder herausgenommen werden können. Ein unterster Abschnitt der gekrümmten Wand des faßförmigen Behälters 11 ist mit einem Schlitz 15 versehen. Ein Führungselement 16 ist so angeordnet, daß es den Schlitz 15 überdeckt. Das Führungselement 16 hilft, daß ein Teststreifen unfehlbar in den Schlitz 15 gleitet. Der faßförmige Behälter 11 ist gleitbar auf einem den Behälter tragenden Tisch 18 montiert, der dazu dient, zu verhindern, daß ein Teststreifen herausläuft und auch um Außenluft zu blockieren. Unter dem den Behälter tragenden Tisch 18 ist eine Teststreifen-Trageplattform 31 zum Transportieren eines Teststreifens bereitgestellt, der durch den Schlitz 15 auf sie zu einer externen Herausnahmeposition A herausgelassen worden ist. Die Teststreifen-Transportplattform 31 ist bewegbar auf Führungswellen 36, 37 und wenn sie sich bewegt, gleitet die obere Oberfläche der Transportplattform 31 auf der unteren Oberfläche des den Behälter tragenden Tisches 18.
Die Teststreifen-Handhabungsvorrichtung 53 weist auf: einen drehbaren Arm 58, Antriebseinrichtungen 59 und eine Teststreifen-Greifvorrichtung 60, die an einem vorderen Endabschnitt des Armes 58 bereitgestellt ist. Nachdem ein Teststreifen zu der externen Herausnahmeposition A geliefert worden ist, greift die Teststreifen-Handhabungsvorrichtung 53 den Teststreifen unter Verwendung der Greifvorrichtung 60 und transportiert ihn dann zu der Eintauchposition B, wo die Handhabungsvorrichtung 53 den Teststreifen 14, der durch die Greifvorrichtung 60 gehalten ist, in eine Probe eintaucht, die an der Eintauchposition B positioniert ist, so tief, daß alle reagierenden Abschnitte 9 des Teststreifens 14 untertauchen. Nach dem Eintauchen des Teststreifens 14 für eine bestimmte Zeitdauer zieht die Handhabungsvorrichtung 53 den Streifen 14 von der Probe hoch und transportiert ihn zu der Meßvorrichtung 54, wo die Handhabungsvorrichtung 53 den Teststreifen von der Greifvorrichtung 60 an einer Teststreifen-Montierposition C freigibt. Dann bewegt sich die Handhabungsvorrichtung 53 so, daß die Greifvorrichtung 60 zurück in der externen Herausnahme-Position A der automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung 52 ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der nächste Teststreifen schon zu der äußeren Herausnahme-Position A geliefert worden. Der oben beschriebene Arbeitsschritt wird während der Analyse wiederholt.
Die Meßvorrichtung 54 verwendet ein aufgerolltes Papier 61, um Teststreifen 14A, die von der Teststreifen-Handhabungsvorrichtung 53 empfangen worden sind, zu fördern. Das aufgerollte Papier 61 ist abwechselnd mit Zeitintervallen einer bestimmten Länge durch eine Aufwickeleinrichtung 62 aufgewickelt, wobei sie daher die Teststreifen 14a von der Montierposition C in Richtung einer Photometrieposition D fördert. Ein Teststreifen 14a erreicht die Photometrieposition D eine vorbestimmte Zeitdauer nachdem er in die Probe eingetaucht worden ist. Ein Photometer 63 weist auf: eine Lichtquelle, die Licht mit Wellenlängen aussendet, die den verschiedenen Analysen entsprechen; und kleine Detektoren vom Reflektionstyp, die lichtempfangende Silizium-Photodiodenelemente aufweisen. Diese Detektoren vom Lichtreflektionstyp sind in Erfassungspositionen angeordnet, die den reagierenden Abschnitten der Teststreifen 14a entsprechen und messen die Stärken des Lichtes, das von den reagierenden Abschnitten reflektiert wird, die Farben entwickelt haben. Die Meßdaten werden über einen A/D-Wandler 64 zu einer Steuereinheit 65 gesandt, die die Daten verarbeitet. Die verarbeiteten Daten werden auf einer Flüssigkristallanzeige 66 angezeigt und durch einen Drucker 67 ausgedruckt. Die analytische Operation in diesem Instrument wird durch eine Eingabe an eine Betriebskonsole 68 gestartet. Teststreifen, die die Messung durchlaufen haben, werden zusammen mit dem aufgerollten Papier 61 um den Aufwickelmechanismus 62 aufgerollt. Wenn die analytische Operation beendet ist, wird das aufgerollte Papier; das diese Teststreifen aufweist, weggeworfen.
Die Konstruktion der automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung 52, die bei dem analytischen Instrument, das in Fig. 7 gezeigt ist, angewandt wird, wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 und 8 und 9 beschrieben werden. Diese Figuren zeigen einen zylindrischen Behälter als Beispiel des faßförmigen Behälters 11, der eine Vielzahl von Teststreifen enthält. Ein faßförmiger Behälter 11 weist einen Behälterkörper 12 und einen Deckel 13 auf, der mit einer Trockenmittelkammer 17 versehen ist, die ein Trockenmittel enthält. Eine die Teststreifen aufnehmende Kammer ist zwischen einer Seitenwand der Trockenmittelkammer 17 und dem Boden (dem relativ flachen Abschnitt) des Behälterkörpers 12 gebildet. Der Abstand dazwischen, in anderen Worten die Tiefe der die Teststreifen aufnehmenden Kammer; ist leicht größer als die Länge l eines Teststreifens 14. Aufgrund dieser Dimensionen werden die Teststreifen, die in die aufnehmende Kammer in solch einer Anordnung hineingetan sind, daß die Längen der Teststreifen im wesentlichen parallel zueinander sind, in solch einer Anordung bleiben, auch wenn der faßförmige Behälter 11 reziprok zurück und nach vorne rotiert wird.
Die gekrümmte Wand des faßförmigen Behälters 11 erstreckt sich parallel zu der Rotationsachse und ist mit einem im wesentlichen rechtwinkligen Schlitz 15 versehen, der solche Dimensionen und eine Form hat, daß ein Teststreifen im wesentlichen hineinpaßt. Insbesondere hat der Schlitz 15 eine Länge, die leicht größer als die Länge l eines Teststreifens 14 ist, eine Breite, die leicht größer als die Breite w eines Teststreifens 14 ist und eine Tiefe, die im wesentlichen die gleiche wie die Breite h eines Teststreifens 14 ist. Ein Führungselement 16 ist an der Rotationsachsenseite des Schlitzes 15 bereitgestellt. Das Führungselement 16 erstreckt sich über den Schlitz 15 und hat einen Beinabschnitt, der an der Wand an der Seite des Schlitzes 15 befestigt ist. Der Beinabschnitt erlaubt, daß ein Teststreifen sich dem Schlitz 15 annähert, z.B. im Uhrzeigersinn, um den Schlitz 15 zu erreichen, aber er verhindert, daß Teststreifen, die sich dem Schlitz 15, z.B. im Gegenuhrzeigersinn, annähern, den Schlitz 15 erreichen.
Der Spielraum zwischen einem sich erstreckenden Abschnitt des Führungselementes 16 und der oberen Kante des Schlitzes 15 ist größer als die Höhe h eines Teststreifens 14 und kleiner als zweimal die Höhe h desselben (2h). Daher treten Teststreifen reibungslos in die Innenseite des Schlitzes 15 jeweils einer zu einem Zeitpunkt ein.
Der zylindrische Behälter 11 wird reziprok zurück und nach vorne durch eine Rotationsantriebseinrichtung, einem Pulsmotor 25, bewegt. Die Rotationswinkel der Vor- und Rückrotation des Behälters 11 (Vor- und Rückrotation um eine Achse an seinem Zentrum) ist durch eine Steuereinheit gesteuert, basierend auf Signalen, die durch eine teilweise weggeschnittene Plattenerfassungseinrichtung 29 erzeugt wird, die auf einem fest befestigten Trägertisch 18 montiert ist und eine teilweise weggeschnittene Scheibe 30 erfaßt, die an einer Rotationswelle 22 eines Momentübertragungsmechanismus verbunden ist. Der Rotationswinkel der Vor- und Rückbewegung des zylindrischen Behälters ist 30º oder größer; sowohl in Uhrzeigerrichtung als auch in Gegenuhrzeigerrichtung. Solch ein Rotationswinkel veranlaßt, daß die Teststreifen in dem Behälter sich leicht längs der gekrümmten Oberfläche des Behälters bewegen.
Der Bodenabschnitt des zylindrischen Behälters 11 ist in Eingriff mit einem Energie übertragenden Vorsprung 21 (siehe Fig. 4) des Momentübertragungsmechanismus. Auf der anderen Seite ist der Deckel 13 des Behälters 11 von einer tragenden Welle 24 getragen, die mit einer drückenden Feder 23 versehen ist. Daher kann der Behälter 11 leicht herausgenommen werden, indem der Behälter 11 nach links in Fig. 4 gedrückt wird, bis der Behälterkörper 12 von dem Vorsprung 23 freigegeben ist und indem der Behälter 11 hochgehoben wird. Obwohl nur ein Schlitz in dem Behälter 11 in den Figuren gebildet ist, können zwei oder mehr Schlitze vorgesehen sein, wenn nötig.
Die äußere längsseitige Oberfläche des faßförmigen Behälters 11 ist so ausgeformt, daß sie gleitbar auf der inneren gekrümmten Oberfläche eines Behälter-Tragetisches 18 gleiten kann. Dieser Behälter-Tragetisch 18 verhindert, daß der Schlitz 15 während der Drehung des Behälters 11 nach außen kommt. Wenn der Schlitz 15 nach außen kommen würde, würde ein Teststreifen in dem Behälter 11 durch den Schlitz 15 herausfallen. Daher ist der Behälter-Tragetisch 18 so angeordnet, daß er den Bereich überdeckt, in dem der Schlitz 15 sich drehend während der Drehung des Behälters 11 bewegt, wobei er so als ein das Auslaufen bzw. Herausfallen eines Teststreifens verhinderndes Element dient. Im allgemeinen sind die reagierenden Abschnitte 9 der Teststreifen wahrscheinlich beeinflußt, wenn sie für eine lange Zeit Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Daher ist ein Trockenmittel in dem Behälter 11 bereitgestellt, um die Feuchtigkeit in dem Behälter 11 auf einem niedrigen Grad zu halten. Außerdem, um die Ventilation durch den Schlitz 15 zu reduzieren, umfaßt der Behälter-Tragetisch 18 den äußeren Umfang des Behälters 11 so, daß er den gesamten Bewegungsbereich des Schlitzes 15 überdeckt.
Der Behälter-Tragetisch 18, der als ein das Herausfallen eines Teststreifens verhinderndes Glied dient, überdeckt auch die äußere Umfangsoberfläche eines unteren Abschnittes des Behälters 11. Um einen Teststreifen herauszulassen, ist ein unterer Abschnitt des Behälter-Tragetisches 18 mit einer Öffnung 20 in einer Position versehen, die der Position entspricht, in die der Schlitz 15 kommt, wenn der Behälter 11 anhält sich zu drehen. Demgemäß führt die Öffnung 20 einen Teststreifen von dem Schlitz 15 zu der Transportplattform 31. Die Öffnung 20 ist durch einen Verschluß verschlossen gehalten, während der Behälter 11 sich dreht und ist geöffnet, um einen Streifen aus dem Schlitz 15 des Behälters 11 fallenzulassen, wenn dessen Drehung angehalten ist. Wenn ein Teststreifen fällt, ist er auf eine den Teststreifen aufnehmende Nut 38 geladen, die auf der Teststreifen-Transportplattform 31 gebildet ist, die gleitend bewegbar ist. Die aufnehmende Nut 38 hat eine Länge und eine Breite in Übereinstimmung mit denjenigen der Teststreifen.
Seitenwandelemente sind auf beiden Seiten eines Elementes bereitgestellt, das eine konkave Oberfläche 19 des Behälter-Tragetisches 18 bildet. Die Seitenwandelemente tragen den Momentübertragungsmechanismus. Die Öffnung 20 ist in einem mittleren Abschnitt der konkaven Oberfläche 19 gebildet. Der zylindrische Teststreifen-Behälter 11 sollte vorzugsweise aus einem lichtdurchlässigen Material, wie z.B. einem Acrylharz, hergestellt sein. Der Behälter-Tragetisch 18 ist so geformt, daß er dem Behälter 11 erlaubt, um 90º sowohl in Uhrzeigerrichtung als auch entgegen der Uhrzeigerrichtung zu drehen. Außerdem ist der Behälter-Tragetisch 18 in Richtung nach oben geöffnet, so daß ermöglicht ist, daß der Behälter 11 davon entfernt wird.
Der zylindrische Behälter 11 ist durch eine Tragewelle 22 getragen, die mit dem Vorsprung zum Übertragen eines Momentes versehen ist, und durch die bewegbare Welle 24, die mit einer Feder 23 versehen ist, die axial den Behälter 11 drückt. Ein Moment wird von dem Impulsmotor 25 zu dem Behälter 11 mit Hilfe von Rollen 26, 27 und einem Synchronriemen übertragen. Der Rotationswinkel des Behälters 11 ist basierend auf einer Erfassung gesteuert, die durch den Detektor 29 und die Rotationsscheibe 30, die einen herausgeschnittenen Abschnitt an dem Umfang hat, durchgeführt ist.
Die Teststreifen-Transportplattform 31 wird reziprok und horizontal längs den Führungswellen 36, 37 mit Hilfe eines Motors 32 (in Fig. 5 gezeigt), Rollen 33, 34 (gezeigt in Fig. 1) und einem Synchronriemen 35 bewegt. Wenn die den Teststreifen aufnehmende Nut 38, die auf der Plattform 31 gebildet ist, einen Teststreifen empfängt, der durch die den Teststreifen führende Öffnung 20 fällt, die in dem Behälter-Tragetisch 18 gebildet ist, transportiert die Plattform 31 den Teststreifen zu der externen Herausnahmeposition A. Ein Abschnitt unter der den Teststreifen aufnehmenden Nut 38 ist mit einem Detektor 40 für das Ende oder den Anfang (in Fig. 2 gezeigt) versehen, der optisch zwischen dem Anfang und dem Ende eines Teststreifens unterscheidet, der in der Nut 38 plaziert ist. Eine seitenumkehrende Einrichtung 44 ist bereitgestellt, die dem Bewegungspfad der tragenden Plattform 31 gegenübersteht. Die seitenumkehrende Einrichtung 44 ist aus einem Antriebsmotor 43 (gezeigt in Fig. 5) und einem Rotationsglied 42 zusammengesetzt, das eine schlitzähnliche Nut 41 aufweist. Wenn die reagierenden Abschnitte 9 eines Teststreifens 14 nach unten gerichtet sind, wird der Teststreifen durch die seitenumkehrende Einrichtung 44 umgekehrt, die das Rotationsglied 42 im wesentlichen um 180º dreht, wenn ein Handhabungsabschnitt des nach unten gedrehten Teststreifens 14 in die schlitzähnliche Nut 41 des Rotationsgliedes 42 kommt. Der Verschluß 45 (gezeigt in Fig. 1 und 2) ist durch ein Solenoid 46 getrieben, so daß er die Teststreifen führende Öffnung 20 des Behälter-Tragetisches 18 öffnet und schließt. Ein Detektor 47 und ein Erfassungsendgerät 48 sind zum Bestimmen der Position bereitgestellt, wo die Transportplattform 31 angehalten ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat der zylindrische Behälter 11 eine Kapazität für 200 Teststreifen, wobei die Handhabungsabschnitte der Teststreifen näher an dem Boden (die rechte Seitenwand in Fig. 4) des Behälters 11 sind. Der Betrieb der Vorrichtung gemaß diesem Ausführungsbeispiel wird in dem Zustand, der in Fig. 1 gezeigt ist, initiiert, wo der Behälter 11 montiert ist und die Öffnung 20 des Behälter-Tragetisches 18 durch den Verschluß 45 geschlossen ist, und verfährt wie folgt.
(1) Der Impulsmotor 25 wird 50 betrieben, daß er reziprok den zylindrischen Behälter 11 zurück und nach vorne mehrere Male rotiert, so daß ein Teststreifen in den Schlitz 15 gleitet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gleitet ein Teststreifen in den Schlitz 15 im wesentlichen ohne Verfehlen durch Drehen des Behälters um 75º viermal zurück und vor. Ein Detektor 49 ist bereitgestellt, um zu bestätigen, daß ein Teststreifen in den Schlitz 15 eingepaßt ist.
(2) Wenn der Schlitz 15 des Behälters 11 direkt der Öffnung 20 gegenübersteht, ist die Öffnung 20 des Behälter-Tragetisches 18 durch Herunterzwingen des Verschlusses 45 geöffnet, was demgemäß erlaubt, daß der Teststreifen in dem Schlitz 15 durch die Öffnung 20 fällt. In diesem Verfahren folgt ein anderer Teststreifen manchmal unmittelbar einem fallenden Teststreifen.
(3) Die Transportplattform 31 wird zurückbewegt (nach links in Fig. 1) bis die den Teststreifen aufnehmende Nut 38 eine Position unter der Öffnung 20 einnimmt, so daß der fallende Teststreifen in der Nut 38 aufgenommen und angepaßt wird (siehe Fig. 2).
(4) Die Transportplattform 31 wird nach vorne (in der Richtung, die durch den Pfeil in Fig. 2 angezeigt ist) bewegt, um den Teststreifen zu der externen Herausnahmeposition A zu transportieren. Ein Teststreifen, der unmittelbar einem anderen Teststreifen folgend herunterkommt, wird in der Öffnung 20 oder in einem Ausgang durch eine Barriere 50 (die in Fig. 3 gezeigt ist) gestoppt, die diagonal unter der Öffnung 20 zum Stoppen solch eines Teststreifens bereitgestellt ist.
(5) Während der Teststreifen transportiert wird, wird herausgefunden, ob der Teststreifen nach oben oder nach unten gerichtet ist durch den Detektor 40 des Anfangs oder des Endes. Wenn er nach unten gerichtet ist, wird der Teststreifen durch die umkehrende Einrichtung 44 (siehe Fig. 3) umgedreht, so daß er nach oben gerichtet ist.
(6) Wenn der Teststreifen zu der externen Herausnahmeposition A gebracht ist, wird die Verschlußeinrichtung zu einer Position zurückgebracht, die der Öffnung 20 entspricht und der Solenoid 46 wird betätigt, um den Teststreifen, der in der Öffnung oder in dem Ausgang verbleibt, zurück in den Behälter 11 zu stoßen und dann wird die Öffnung geschlossen. Um den nächsten Teststreifen herauszunehmen, geht der Betriebsschritt zurück zu (1) und wird wiederholt.
Durch Wiederholen des oben beschriebenen Verfahrens werden die Teststreifen, die in dem zylindrischen Behälter 11 enthalten sind, kontinuierlich und automatisch zu der Teststreifen-Zulieferposition herausgesandt. Wenn die automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung dieses Ausführungsbeispieles bei einem automatischen Urin-Analyseinstrument angewandt wird, können die Teststreifen bei einer Rate von einem Streifen pro 12 Sekunden geliefert werden.
Obwohl die Funktion des Detektors des Anfang oder Endes der Teststreifen und die seitemumkehrende Einrichtung wichtig in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind, sind die Schemata und Verfahren davon nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Zum Beispiel kann anstelle des Bereitstellens solch einer Vorrichtung und Einrichtung in einer automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung, die seitenumkehrende Funktion für den Teststreifen in einem Robotermechanismus zum Transportieren der Teststreifen von einer Zufuhrposition zu einer Analyseeinheit eingebaut sein. Außerdem, obwohl die Trockenmittelkammer in der inneren Seite des Deckels des Behälters in dem obigen Ausführungsbeispiel bereitgestellt ist, sind die Position und die Form davon nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Zum Beispiel kann eine Trockenmittelkammer auf der inneren Oberfläche des Behälterkörpers bereitgestellt sein.
Da eine automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung automatisch und gleichmäßig längliche Teststreifen liefert, wird die Vorrichtung signifikant den Betrieb einer automatischen Teststreifen-Analysevorrichtung verbessern, wenn die Vorrichtung darin angewandt wird.

Claims

1. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung, die einen Behälter (11) fuhr eine Vielzahl von Teststreifen (14) aufweist und einen Schlitz (15) hat, der in einer Wand davon gebildet ist, um einen Teststreifen herauszulassen, und eine Teststreifen-Transportplattform (31) aufweist, die eine Nut (38) zum Aufnehmen eines Teststreifens aufweist und sich so bewegt, daß sich diese Nut zwischen einer Position, die dem Schlitz entspricht, und einer Herausnahmeposition (A) bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß

der Behälter (11) faßförmig ist und eine Antriebseinrichtung (25) zum reziproken Rotieren des Teststreifen-Behälters bereitgestellt ist,

ein tragendes und das Auslaufen verhindernde Element (18) mit einer Öffnung zwischen dem Behälter und der Transportplattform längs dem äußeren Umfang des Teststreifen-Behälters angeordnet ist, um so zu verhindern, daß ein Teststreifen durch den Schlitz während der Rotation des Teststreifen-Behälters (11) herausläuft, und

eine Einrichtung (45) zum Verschließen der Öffnung (20) des Trageelementes (18) während der Rotationsbewegung des Behälters (11) bereitgestellt ist, damit so die glatte Drehung des Behälters nicht behindert wird.

2. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der Teststreifen-Behälter im wesentlichen zylindrisch ist und einen Deckel an einem Abschnitt hat, der einer Endoberfläche eines Zylinders entspricht.

3. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der Teststreifen-Behälter (11) eine Teststreifen enthaltende Kammer mit einer Tiefe gemäß der Länge der Teststreifen (14), und eine Trockenmittel-Kammer (17), die ein Trockenmittel enthält, aufweist.

4. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der Teststreifen-Behälter (11) ein Teststreifen-Führungselement (16) hat, das in dem Teststreifen-Behälter gebildet ist und so angeordnet ist, daß es einen Raum bereitstellt, der in der Lage ist, einen Teststreifen (14) einzuführen.

5. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 4, worin der Freiraum zwischen dem Teststreifen-Führungselement (16) und der oberen Kante des Schlitzes (15) größer als die Höhe (h) eines Teststreifens (11), aber kleiner als zweimal die Höhe desselben ist.

6. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Antriebseinrichtung eine Moment-Übertragungseinrichtung (21, 22) aufweist, die in Eingriff mit dem Teststreifen-Behälter (11) ist, und wobei der Teststreifen-Behälter entfernbar durch die momentübertragende Einrichtung getragen ist.

7. Automatisches Teststreifen-Zufuhrverfahren, das die Schritte aufweist:

Veranlassen, daß ein Teststreifen (14) in einem faßförmigen Behälter (11), der eine Vielzahl von Teststreifen enthält, in einen Schlitz (15) paßt, der in einer Wand des faßförmigen Behälters gebildet ist, indem der Behälter reziprok zurück und nach vorne gedreht wird;

Erlauben, daß der in den Schlitz eingepaßte Teststreifen nur dann den faßförmigen Behälter nach außen verläßt, wenn die Drehung des Behälters gestoppt ist; und

Positionieren des Teststreifens, auf einer äußeren Herausnahmeposition (A) einer automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung.

8. Automatisches Teststreifen-Zufuhrverfahren gemäß Anspruch 7, worin der faßförmige Behälter um 30º oder mehr sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.

9. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin das Element (18), das das Herausfließen verhindert, zwischen dem Teststreifen-Behälter (11) und der Teststreifen-Transportplattform (31) angeordnet ist und eine Öffnung (20) hat, durch die einem Teststreifen erlaubt ist, sich von dem Schlitz zu der Teststreifen-Transportplattform zu bewegen.

10. Automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiterhin aufweist:

eine Einrichtung (40) zum Erfassen, in welcher Orientierung ein Teststreifen (14) in der Nut (38) auf der Teststreifen-Transportplattform (31) aufgenommen ist;

ein Drehelement (42), das einen Schlitz hat, in den ein Endabschnitt eines Teststreifens paßt; und

eine Antriebseinrichtung für das Drehelement, um das Drehelement im wesentlichen um 180º zu drehen, um so einen Teststreifen umzudrehen, wenn er mit der Oberfläche nach unten gerichtet liegt.

11. Verfahren zum Durchführen und Handhaben von Teststreifen gemäß Anspruch 7, das zusätzlich die Schritte aufweist:

Wiederholen des Betriebsschrittes, der die Schritte des Haltens eines Teststreifens aufweist, der zu der äußeren Herausnahme-Position (A) der automatischen Teststreifen-Zufuhrvorrichtung zugeführt ist,

Eintauchen des Teststreifens, der durch eine Greifvorrichtung (60) gegriffen worden ist, in eine Probe bei einer Teststreifen-Eintauchposition (B);

Freigeben des Teststreifens, um den Teststreifen zu einer Meßvorrichtung (54) durchzugeben, und Zurückfuhren der Greifvorrichtung zu der äußeren Herausnahme-Position,

wobei die automatische Teststreifen-Zufuhrvorrichtung einen zweiten Teststreifen zuführt, der in den Schlitz durch reziprokes Rotieren des faßförmigen Behälters nach hinten und vorne zu der äußeren Herausnahme-Position angepaßt ist, nachdem die Greifvorrichtung den ersten Teststreifen greift und bevor die Greifvorrichtung zu der äußeren Herausnahme-Position zurückgebracht ist.