Vorrichtung zum Füllen und Entleeren von Probenröhrchen

Abstract

 Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Füllen und Entleeren von Probenröhrchen mittel Überdruck, insbesondere bei serologischen Arbeiten in der Analysetechnik, wobei mit einer Füllflüssigkeit befüllte Probenröhrchen in einem Gestell angeordnet sind und nach einem Zentifugiervorgang die überstehende Waschflüssigkeit aus den Probenröhrchen entfernt wird. Um die Röhrchen in einfacher und betriebssicherer Art zu Befüllen und zu Entleeren, ist es vorgesehen, daß auf einer Grundplatte eine Füll-und Ablaufstation vorgesehen ist, mit darunter angeordneten Probenröhrchen in einem Gestell, wobei das Füllen über einen Füllrechen mittels Überdruck geschieht und zum Entleeren das Gestell mit den Probenröhrchen in vertikaler Richtung mittels eines Schlittens an eine Druckkammer verfahren wird, wo [unter Einleitung von Druckluft die Probenröhrchen über einen Kanülenrechen entleert werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen und Entleeren von Probenröhrchen mittels Überdruck, insbesondere bei serologischen Arbeiten in der Analysetechnik, wobei die mit einer Füllflüssigkeit gefüllten Probenröhrchen in einem Gestell angeordnet sind und nach einem Zentrifugiervorgang die überstehende Waschflüssigkeit aus den Probenröhrchen entfernt wird.

[0002] Bisher ist es lediglich bekannt, den Inhalt von Probenröhrchen nach dem Zentrifugieren durch entsprechende Saugeinrichtungen aus dem Inneren der Röhrchen über zugeordnete Saugröhrchen zu entnehmen. Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen ist es jedoch, daß der Inhalt des Probenröhrchens durch die Saugpumpe und durch die mit der Saugpumpe verbundenen Saugventile laufen muß. Dies führt zu einer Verschmutzung der Einrichtung und im übrigen auch zu einer unerwünschten Berührung der entnommenen Probenflüssigkeit mit den besagten Teilen.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß in einfacher und betriebssicherer Art die Röhrchen befüllt und entleert werden können.

[0004] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Grundplatte eine Füll- und Ablaufstation vorgesehen sind mit darunter angeordneten Probenröhrchen in einem Gestell, wobei das Füllen über einen Füllrechnen mittels Überdruck vorgesehen ist und zum Entleeren das Gestell mit den Probenröhrchen in vertikaler Richtung mittels eines Schlittens an eine Druckkammer gefahren wird, wo unter Einleitung von Druckluft in die Druckkammer die Probenröhrchen über einen Kanülenrechen entleert werden.

[0005] Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß in allen Bereichen mit Überdruck bzw. Druckluft gearbeitet wird, so daß die serologische Flüssigkeit mit keinen sonst vorgesehenen bewegten Teilen z. B. einer Saugpumpe oder Saugventilen in Verbindung kommt, von wo nachteilig zumindest geringe Reste wieder in die Probenröhrchen zurückfließen könnten. Außerdem wird in Verbindung mit der Neuerung vermieden, daß etwaige Pumpenteile verschmutzt werden.

[0006] In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Füllrechen nach Art einer Brause aus einzelnen Füllröhrchen besteht, die mit ihrer Unterkante über der Oberkante der zu füllenden Röhrchen anstehen. Hierbei wird schon beim Befüllen der Probenröhrchen jegliche Berührung mit der Fülleinrichtung vermieden, so daß von da ausgehend einwandfreie Tests ermöglicht werden.

[0007] In bevorzugter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Ablaufstation nach Art einer Druckkammer aus einem Schlitten gebildet wird, der nach dem Verfahren in vertikaler Richtung von einer umlaufenden, durchsichtigen Abdeckhaube umgeben wird, wobei ein Kanülenrechen mit Entnahmeröhrchen in die Probenröhrchen eintaucht und über eine Bohrung Druckluft in die Druckkammer eingeleitet wird.

[0008] Mit dieser Maßnahme ist es möglich, ohne jegliche Saugpumpe oder Saugventile, die verschmutzen könnten, die Probenröhrchen bis zu einem gewünschten Entleerungspegel zu entleeren.

[0009] In bevorzugter Weise ist der Schlitten, auf den das Röhrchengestell angeordnet ist, an einer vertikalen Führung verfahrbar, wobei nach Art einer Haftmagnetführung an einer Führungsplatte des Schlittens Haftmagnete angeordnet sind, die mit dem metallischen Rand des Gehäuses der Überdruckkammer zusammenwirken.

[0010] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Kanülenrechen zur Entnahme der Spülflüssigkeit mittels einer Justierschraube, welche in die Deckplatte eingreift, in vertikaler Richtung verfahrbar.

[0011] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0012] Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

[0013] Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung-offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

[0014] Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.

[0015] Es zeigen:

Figur 1: die Vorrichtung mit Füll- und Ablaufstation mit darunter angeordneten Röhrchengestell teilweise geschnitten;

Figur 2: die Ablaufstation gemäß der Schnittlinie nach Strich A nach Figur 1.

[0016] Die genannte Vorrichtung besteht gemäß den Figuren 1 und 2 aus einer Füllstation 1 und aus einer daneben angeordneten Ablaufstation bzw. Entleerstation 2.

[0017] Die Füllstation 1 besteht im wesentlichen aus einer Reihe von Füllröhrchen 20, die in einem Füllrechen 16 zusammengefaßt sind, wobei die Füllröhrchen 20 mit ihrer Unterkante gerade über die Oberkante der zu füllenden Röhrchen 4 reichen und die Probenröhrchen 4 gemäß der Darstellung in einem Röhrchengestell 3 gehalten sind.

[0018] Das Befüllen der Probenröhrchen 4 erfolgt durch Auslaß der Füllflüssigkeit 18 aus einem Behälter 29 über das Füllrohr 30, wobei die Füllflüssigkeit 18 mittels Luft über den Anschluß 21 beaufschlagt wird, so daß vorteilhaft in diesem Bereich keine Druckpumpe oder Saugpumpe angeordnet werden muß. Die Füllflüssigkeit 18 kommt hierbei vorteilhaft nicht mit bewegten Teilen von Pumpen, Ventilen oder dgl. in Kontakt.

[0019] Bei der Beaufschlagung mit Druckluft steigt die Füllflüssigkeit 18 über das Füllrohr 30 in den Füllrechen 16, wo die Probenröhrchen 4 nach Art einer Brause über die Füllrechen 20 mit Füllflüssigkeit geschickt werden.

[0020] Die Probenröhrchen 4 sind hierbei in einem Gestell 3 gehaltert, welches auf einer Grundplatte 5 angeordnet ist oder auf einem Schlitten 6 verfahren werden kann.

[0021] Sobald die Röhrchen 4 befüllt sind wird der Schlitten 6 verfahren oder das Gestell 3 wird von Hand aus verschoben, so daß die Röhrchen 4 zusammen mit dem Gestell 3 unter die Ablaufstation 2 gelangen.

[0022] Die Ablaufstation 2 gemäß den Figuren 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einer oberen Platte bzw. Deckplatte 22, die luftdicht mit einer umlaufenden, durchsichtigen Abdeckhaube 9 umgeben ist. Die durchsichtige Haube 9 ist nach unten offen.

[0023] In der oberen Deckplatte 22 sind jedem Probenröhrchen 4 entsprechende Entnahmeröhrchen zugeordnet, die in einem Kanülenrechen 17 zusammengefaßt sind. Die Länge der Entnahmeröhrchen 23 ist so gewählt, daß in der Funktionsstellung die untere Auslaßmündung der Entnahmeröhrchen 23 etwa in der Nähe des Bodens des Probenröhrchens 4 ist, so daß die Röhrchen vollständig entleert werden können bis auf einen erwünschten Rest, der im weiteren analysiert wird.

[0024] Das Entleeren der Probenröhrchen 4 erfolgt dadurch, daß der gesamte Schlitten 6 nach Figur 2, ausgehend von der Grundstellung mit dem Schlitten 6', in vertikaler Richtung in Pfeilrichtung 28 mit dem darauf lagernden Gestell 3 und den im Gestell angeordneten Probenröhrchen 4 nach oben bewegt wird solange, bis der Schlitten 6 abdichtend an der Unterseite des umlaufenden Randes der nun so gebildeten Überdruckkammer bzw. Druckkammer 8 anliegt.

[0025] Die Schlittengrundplatte bzw. der Schlitten 6 selbst bildet demnach die untere Bodenfläche der Druckkammer 8, während die anderen Wände insbesondere die vertikalen Wände durch die durchsichtige Plexiglashaube 9 gebildet sind und in der Deckplatte die Entnahmeröhrchen 23 abdichtend angeordnet sind. Jedes Entnahmeröhrchen 23 ist hierbei jeweils über einen Schlauch 24 über einen Ablauf mit einem Auffangbehälter 25 verbunden, wo sich die durch Überdruck herausgepreßte Ablaufflüssigkeit 19 ansammelt.

[0026] In die Druckkammer 8 mündet eine Bohrung 26, die über ein Druckrohr 27 mit Druckluft beaufschlagt wird, wobei Druckluft in die Druckkammer 8 geleitet wird, wodurch im weiteren über die Entnahmeröhrchen 23 die Spülflüssigkeit aus den Probenröhrchen 4 abläuft.

[0027] Demnach wird, sobald die Druckkammer 8 hermetisch abgeschlossen ist, insbesondere indem der Schlitten 6 abdichtend an die Unterseite der Überdruckkammer 8 verfährt, wird Überdruck in die Druckkammer 8 geleitet und im weiteren preßt - wie dargestellt - der Überdruck die im Röhrchen befindliche Probenflüssigkeit in die Entnahmeröhrchen 23, wobei in erwünschter Weise die Ablaufflüssigkeit im Auffangbehälter 25 gesammelt wird.

[0028] Auch auf dieser Seite bei der Ablaufstation 2 werden demnach keine bewegten Teile z. B. Pumpen oder Elektromagnetventile verwendet.

[0029] Die Erzeugung von Überdruck erfolgt zeitgesteuert über ein elektromagnetisches Relais solange, bis sichergestellt ist, daß jegliche Probenflüssigkeit im gewünschten Rahmen aus den Probenröhrchen 4 verdrängt ist.

[0030] Das Wesen der vorliegenden Erfindung liegt demnach darin, die Probenflüssigkeit durch Überdruck aus den Probenröhrchen zu verdrängen und insbesondere das sonst verwendete An- bzw. Absaugen von Probenflüssigkeit zu vermeiden.

[0031] Im folgenden wird nun der Schlitten 6 im einzelnen beschrieben und die Halterung des Schlittens 6 an der Überdruckkammer 8.

[0032] Damit der Schlitten 6 in vertikaler Richtung in Pfeilrichtung 28 unter die feststehende Überdruckkammer 8 bewegt werden kann, ist demnach der Schlitten vertikal heb und senkbar in einer entsprechend ausgerichteten Führung an der Überdruckkammer 8 gelagert.

[0033] In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Führung permanent-magnetisch ausgebildet, d.h. an der Führungsplatte des Schlittens 6, die vertikal ausgerichtet ist, sind entsprechende Haftmagnete angeordnet, die mit dem unteren Rand der Abdeckhaube 9 zusammenwirken, wobei in diesem Bereich die Abdeckhaube 9 eine entsprechende Metallfläche aufweist.

[0034] Insoweit wird in vorteilhafter Weise der Schlitten 6 zusammen mit den Probenröhrchen 4 bewegt, was günstiger ist als vergleichsweise die gesamte Überdruckkammer 8 zu verschieben. Hierbei könnte sich der Nachteil ergeben, daß die an der Überdruckkammer 8 ansetzenden Entnahmeschläuche und Zufuhrschläuche auch bewegt werden müssen, was zu einem vorzeitigen Verschleiß und eventuell zum Bruch oder Abknicken führen könnte.

[0035] Sobald der Schlitten in vertikaler Richtung an der Unterkante des umlaufenden Randes der Abdeckhaube 9 ansetzt ist dort ein Drehgriff 7 vorgesehen, der ebenfalls vertikal verschoben wird, ausgehend von der unteren Stellung des Drehgriffes 7', wobei in Verbindung mit einer Exzenterverriegelung der Schlitten 6 in einfacher und sicherer Weise an der Überdruckkammer 8 befestigt werden kann.

[0036] Die Exzenterverriegelung 10 besteht im wesentlichen aus einfachen Exzenterspannhebeln, die schwenkbar an den Seiten des Schlittens 6 ansetzen, wobei im verriegelten Zustand die Exzenterspannhebel mit entsprechenden Nocken 11 bzw. Spannbolzen an den Seitenwänden der Überdruckkammer 8 zusammenwirken, so daß der Schlitten 6 abdichtend und kraftschlüssig unter die umlaufenden Seitenwände der Abdeckhaube 9 gespannt werden kann und hierbei die Überdruckkammer 8 gebildet wird.

[0037] Nach dem Schließen der beschriebenen Verriegelung, wobei Dichtungen 12 an der Unterseite der Abdeckhaube 9 und seitlich an der Deckplatte 22 vorgesehen sind, wird nun - wie beschrieben - die Druckquelle aktiviert und Überdruck in die nun hermetisch geschlossene Überdruckkammer 8 gegeben, wodurch die Probenflüssigkeit aus den Röhrchen in die in die Röhrchen 4 greifenden Entnahmeröhrchen 23 hinein verdrängt wird, die im weiteren an der Oberseite der Deckplatte 22 mit Schläuchen 24 verbunden sind, die alle zu einem gemeinsamen Auffangbehälter 25 gehen.

[0038] Im folgenden wird die Funktion bzw. das Arbeiten der Füllstation 1 und der Ablaufstation 2 bei der Vornahme einer Analyse dargestellt:

Das vorbereitete Röhrchengestell 3 wird zunächst unter die Füllstation 1 geschoben. Durch Betätigen eines Schalters 14 wird eine unter Preßluft stehende Füllflüssigkeit über den Füllrechen 16 in die Probenröhrchen 4 eingespritzt (physiologische Kochsalzlösung) nach dem Prinzip eines Brausekopfes.

[0039] Nach anschließendem Zentrifugiervorgang, bei dem die Zellen auf dem Röhrchenboden abgeschleudert worden sind, muß die überstehende Waschflüssigkeit entfernt werden. Das Röhrchengestell 3 wird nun unter die Druckkammer 8 bzw. Ablaufstation 2 gestellt oder dorthin verfahren und im weiteren mittels des Schlittens 6 nach oben geführt und mit dem Drehgriff 7 an der Druckkammer 8 verschlossen, indem zwei Spannhaken über die seitlichen Nocken 11 gedreht werden und derart der Schlitten 6 gegen die Kammerdichtung 12 luftdicht abschließt, gemäß Figur 2.

[0040] Mit diesem Schließvorgang wird über einen nicht abgebildeten Schalter ein Druckventil geöffnet. Die Luft strömt über die Bohrung 26 in die Abdeckhaube 9 und preßt die sich in den Röhrchen 4 befindlichen Flüssigkeiten nach unten, so daß diese über die Entnahmeröhrchen 23 bzw. über den Kanülenrechnen 17 ablaufen kann.

[0041] Mit Hilfe der Justierschraube 13 über der Abdeckhaube 9 läßt sich der Kanülenrechen 17 in vertikaler Richtung verschieben, so daß der notwendigerweise zurückbleibende Bodensatz der optimal zu erhaltenden Restmenge in den Probenröhrchen (gemäß einem optimalen Ergebnis) leicht angepaßt werden kann.

[0042] Im weiteren ist noch eine elektronische Steuerung 15 vorgesehen, mit deren Hilfe die Druckverhältnisse in der Druckkammer 8 überwacht werden können, oder die Füllmenge der Probenröhrchen oder dgl. eingestellt werden kann.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Füllen und Entleeren von Probenröhrchen mittels Überdruck, insbesondere bei serologischen Arbeiten in der Analysetechnik, wobei mit einer Füllflüssigkeit befüllte Probenröhrchen in einem Gestell angeordnet sind und nach einem Zentrifugiervorgang die überstehende Waschflüssigkeit aus den Probenröhrchen entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Grundplatte (5) eine Füll- und Ablaufstation (1,2) vorgesehen sind mit darunter angeordneten Probenröhrchen (4) in einem Gestell (3), wobei das Füllen über einen Füllrechen (16) mittels Überdruck vorgesehen ist und zum Entleeren das Gestell (3) mit den Probenröhrchen (4) in vertikaler Richtung mittels eines Schlittens (6) an eine Druckkammer (8) verfahren wird, wo unter Einleitung von Druckluft die Probenröhrchen (4) über einen Kanülenrechen (17) entleert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrechen (16) nach Art einer Brause aus einzelnen Füllröhrchen (20) besteht, die mit ihrer Unterkante über die Oberkante der zu füllenden Röhrchen (4) anstehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrechen (16) über ein Füllrohr (30) mit einem geschlossenen Behälter (29) mit Füllflüssigkeit (18) in Verbindung steht, wo über einen Anschluß (21) Druckluft in den Behälter (29) eingeleitet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gestell (3) von der Füllstation (1) zur Ablaufstation (2) auf einem in horizontaler Richtung verfahrbaren Schlitten angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufstation (2) nach Art einer Druckkammer (8) aus dem Schlitten (6) gebildet wird, der nach dem Verfahren in vertikaler Richtung von einer umlaufenden, durchsichtigen Abdeckhaube (9) umgeben wird, wobei ein Kanülenrechen (17) mit Entnahmeröhrchen (23) in die Probenröhrchen (4) eintaucht und über eine Bohrung (26) Druckluft in die Druckkammer (8) eingeleitet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeröhrchen (23) im Bereich einer Deckplatte (22) zu einem Kanülenrechen (17) zusammengefaßt sind, wobei die Entnahmeröhrchen (23) über Schläuche (24) mit einem Behälter (25) für die Ablaufflüssigkeit (19) in Verbindung stehen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) an einer vertikalen Führung verfahrbar ist, wobei nach Art einer Haftmagnetführung an einer Führungsplatte des Schlitten (6) Haftmagnete angeordnet sind, die mit dem Gehäuse der Überdruckkammer (8) zusammenwirken.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (6) ein Drehgriff (7) mit einer Exzenterverriegelung vorgesehen ist, welche in zugeordnete Nocken (11) der Abdeckhaube (9) eingreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanülenrechen (17) mittels einer Justierschraube (13), welche in die Deckplatte (22) eingreift, in vertikaler Richtung verfahrbar ausgebildet ist.

ZEICHNUNGS-LEGENDE

1 Füllstation

2 Ablaufstation

3 Gestell

4 Röhrchen

5 Grundplatte

6 Schlitten

7 Drehgriff

8 Druckkammer

9 Abdeckhaube

10 Exzenterverriegelung

11 Nocken

12 Dichtung

13 Justierschraube

14 Schalter

15 elektr. Steuerung

16 Füllrechen

17 Kanülenrechen

18 Füllflüssigkeit

19 Ablaufflüssigkeit

20 Füllröhrchen

21 Anschluß

22 Deckplatte

23 Entnahmeröhrchen

24 Schlauch

25 Auffangbehälter

26 Bohrung

27 Druckrohr

28 Pfeilrichtung

29 Behälter

30 Füllrohr

Zeichnung