[0001] Die Erfindung betrifft ein Analysesystem, bei dem jeweils mindestens zwei Module
durch einen Verbindungsstecker miteinander in Kontakt stehen.
[0002] Eine Verbindung mehrerer Module kommt häufig bei maßgeschneiderten modularen Gerätesystemen
zum Einsatz. Solche Gerätesysteme müssen Anforderungen genügen, die auf das jeweilige
Anwendungsgebiet abgestimmt sind. Einige Anwendungsbereiche, die ein maßgeschneidertes
Anforderungsprofil erfordern, liegen z. B. in dem Gebiet der Medizin und Diagnostik,
in dem oftmals hoch spezialisierten Analysegeräte verwendet werden. In diesen Bereichen
müssen die Analysegeräte hohen Anforderungen genügen und weisen spezifische Leistungsmerkmale
auf, wobei eine Vielzahl von Anforderungen nicht von einem Analysegerät alleine bewältigt
werden kann. Die Herstellung solcher spezifischen Geräte ist aufwendig und teuer,
so daß eine möglichst hohe Auslastung der Geräte wünschenswert ist. Neben den Analysegeräten
sind häufig zusätzliche Geräte notwendig, die zur Verarbeitung und Ausgabe von Daten
verwendet werden. Eine Mehrzahl von Geräten, die gleichzeitig benötigt werden, bilden
ein modulares Analysesystem. In Abhängigkeit des Anwendungsgebietes können sich unterschiedliche
Anforderungen an das Analysesystem ergeben, da z. B. zur Analyse verschiedener Krankheitsbilder
unterschiedliche Parameter ermittelt werden müssen. Dies hat zur Folge, daß die Anzahl
und Art der Analysegeräte in einem modularen Analysesystem variieren. Es ist deshalb
wünschenswert, ein Analysesystem im Hinblick auf ein Anwendungsgebiet jeweils leicht
anhand mehrerer Analysegeräte zusammenstellen zu können. So können beispielhaft Analysegeräte,
die nicht bei Standardanalysen benötigt werden, bei Bedarf zum Analysesystem hinzugefügt
werden. Die flexible Verwendung von Analysegeräten in einem System ermöglicht folglich
eine angepaßte Lösung im Hinblick auf das Anwendungsgebiet, die die Bereitstellung
hoch spezialisierter Analysesysteme und eine verbesserte Auslastung von Geräten gewährleistet.
Weiterhin kann eine zentrale Steuerung des Analysesystems zusätzlich Kosten vermeiden,
da z. B. Elemente der Benutzeroberfläche (Bildschirme, Lautsprecher, Drucker etc.)
nicht mehr für jedes einzelne Analysegerät zur Verfügung stehen müssen, sondern eine
zentrale Steuerung einen Kontakt dieser Elemente zu dem jeweiligen Modul bereitstellt.
Eine solche zentrale Steuereinheit erfordert neben einer räumlichen Zusammenstellung
der Geräte ein Kontaktieren der Module, die einen Informationsaustausch zuläßt. Zusätzlich
zu einem Datenaustausch zwischen einer zentralen Steuereinheit und den Modulen kann
ein Informationsaustausch der Geräte miteinander stattfinden, so daß eine weitere
Vereinfachung der Systemhandhabung resultiert.
[0003] Modulare Gerätekombinationen, wie sie z. B. im Bereich der Analytik vielfach verwendet
werden, sind im Stand der Technik bereits bekannt. Hierbei beruht eine spezifische
Ausführungsform im Stand der Technik auf der Verwendung einer Zentraleinheit, die
einen Anschluß für verschiedene Module besitzt. An dieser Zentraleinheit kann jeweils
nur ein Modul angeschlossen werden, so daß sich ein wesentlicher Nachteil dieser Gerätesysteme
ergibt, der ein gleichzeitiges Kontaktieren mehrerer Module nicht zuläßt.
[0004] Eine gleichzeitige Kombination mehrerer Geräte wird im Stand der Technik z. B. durch
eine rack-artige Einschublösung verwirklicht (US5746976). Derartige Einschublösungen
besitzen jedoch den Nachteil, daß die maximale Anzahl der gleichzeitig zu benutzenden
Geräte festgelegt ist und die Gestaltung sowie die Handhabung der Module durch eine
derartige Verwendung beschränkt wird, so daß hohe Anforderungen an die Geometrie der
Module gestellt werden.
[0005] Das Dokument EP 0 780 134 beschreibt eine Verbindung von Geräten, die mittels Stecker,
die im Gerätegehäuse integriert sind, zustande kommt. Eine derartige Verbindung stellt
somit ebenfalls hohe Anforderungen an den Aufbau der Module, deren Gehäuse passend
zueinander konstruiert sein müssen.
[0006] Weiterhin wird in den Dokumenten WO 9628858 und US 5145398 über eine mechanische
Arretierung und elektronische Kontaktierung von Modulen berichtet. Die Module können
aufgrund einer Drehbewegung mittels Steckern miteinander verbunden werden. Um eine
Drehbewegung der Geräte relativ zueinander zu ermöglichen, sind die Stecker der Module
an der oberen Hälfte der jeweiligen Geräteseiten angebracht.
[0007] Wesentliche Nachteile dieser Ausführungsform ergeben sich aus der Verbindung der
Module mittels der Drehbewegung. Diese erschwert erheblich den Austausch eines Gerätes
aus einem Verbund. Des weiteren ist eine Drehbewegung für viele Geräte mit z. B. Flüssigkeitsabfall-
oder Vorratsbehältern nicht zulässig. Die Konstruktion erfordert zusätzlich eine Anordnung
der Geräte auf einer gleichen Höhe, so daß eine Verbindung der Stecker an der jeweiligen
oberen Geräteseite möglich ist. Zusätzlich müssen die Stecker präzise gefertigt sein,
da ein Winkelversatz bei einer Geräteverbindung beim Anschluß folgender Geräte fortgepflanzt
wird. Somit ist die Kombination einer Vielzahl von Geräten erschwert. Die Stecker
der äußeren Geräte des Analysesystems bleiben einseitig ungenutzt und sind somit Verschmutzungen
ausgesetzt.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kombination von Modulen zu verwirklichen,
die einen einfach zu handhabenden Austausch eines Gerätes im Verbund zuläßt. Weiterhin
soll die Kombination beliebig vieler Geräte ermöglicht werden, ohne daß diese in ihrer
Form oder Funktionalität wesentlich eingeschränkt werden.
[0009] Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Verbindung von Modulen, die ein einfaches
Entfernen oder Hinzufügen eines Moduls ermöglicht.
[0010] Das Modulares Analysesystem beinhaltet ein erstes Modul mit einer ersten Schnittstelle,
welche in einer Ausnehmung des ersten Moduls angeordnet ist und sich die Ausnehmung
ausgehend von der Bodenfläche des ersten Moduls nach oben ins Innere des Moduls erstreckt,
sowie ein zweites Modul mit einer zweiten Schnittstelle, welche in einer Ausnehmung
des zweiten Moduls angeordnet ist und sich die Ausnehmung ausgehend von der Bodenfläche
des zweiten Moduls nach oben ins Innere des Moduls erstreckt. Das Modulare Analysesystem
beinhaltet weiterhin einen Verbindungsstecker zur Verbindung des ersten und zweiten
Moduls, welcher einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit dem ersten Modul besitzt,
der einen aufwärts gerichteten Steckerbereich mit einer zu der ersten Schnittstelle
passenden Schnittstelle, sowie einen mit dem unteren Bereich des aufwärts gerichteten
Steckerbereichs verbundenen Steckerbereich aufweist, der, wenn der erste Steckerteil
gesteckt ist, zumindest teilweise unterhalb des Bodens des ersten Moduls verläuft,
sowie einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit dem zweiten Modul besitzt, der
einen aufwärts gerichteten Steckerbereich mit einer zu der zweiten Schnittstelle passenden
Schnittstelle, sowie einen mit dem unteren Bereich des aufwärts gerichteten Steckerbereichs
verbundenen Steckerbereich aufweist, der, wenn der Verbindungsstecker gesteckt ist
zumindest teilweise unterhalb des Bodens des zweiten Moduls verläuft.
[0011] Wahlweise kann das Modulare Analysesystem jedoch auch ein erstes Modul mit einer
ersten Schnittstelle, welche in einem nach unten gerichteten Modulteil des ersten
Moduls angeordnet ist und sich der Modulteil bis oberhalb der Bodenfläche des ersten
Moduls erstreckt, sowie ein zweites Modul mit einer zweiten Schnittstelle, welche
in einem nach unten gerichteten Modulteil des zweiten Moduls angeordnet ist und sich
der Modulteil bis oberhalb der Bodenfläche des zweiten Moduls erstreckt, beinhalten.
Ein derartiges Modulares Analysesystem beinhaltet einem Verbindungsstecker zur Verbindung
des ersten und zweiten Moduls, welcher einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit
dem ersten Modul besitzt, der eine Ausnehmung mit einer zu der ersten Schnittstelle
passenden Schnittstelle, sowie einen Bereich aufweist, der, wenn der erste Steckerteil
gesteckt ist, zumindest teilweise unterhalb des Bodens des ersten Moduls verläuft,
sowie einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit dem zweiten Modul besitzt, der
eine Ausnehmung mit einer zu der zweiten Schnittstelle passenden Schnittstelle, sowie
einen Bereich aufweist, der, wenn zweite Steckerteil gesteckt ist, zumindest teilweise
unterhalb des Bodens des zweiten Moduls verläuft.
[0012] Die Verwendung solcher modularen Analysesysteme ermöglicht ein einfaches Hinzufügen
und / oder Entfernen der Geräte an jeder beliebigen Stelle des Analysesystems, wobei
das System beliebig erweitert werden kann. Die verwendeten Steckverbindungssysteme
zeichnen sich dadurch aus, daß sie robust sind und preisgünstig hergestellt werden
können, da sie eine hohe Toleranz besitzen dürfen. Durch die Verbindung der Module
erfolgt keine wesentliche Einschränkung der Module in ihrer Form oder Funktionsweise,
wie z. B. eine eingeschränkte Handhabung der Probenzufuhr und oder des Meßkammeraufbaus
oder - der Meßkammeranordnung. Die Module können beliebige Formen besitzen, die als
Merkmal lediglich einen der Erfindung entsprechenden Stecker oder Steckeröffnung an
der Unterseite des Gerätes aufweisen. Weiterhin wird das sich am Boden befindliche
Steckverbindungssystem aufgrund seiner Lage gegen Verschmutzungen der Umgebung abgeschirmt,
so daß keine gesonderten Maßnahmen zum Schutz einer ungenutzten Schnittstelle notwendig
sind.
[0013] Bei beiden Ausführungsformen des Systems sind in einer bevorzugten Weise der erste
und zweite Steckerteil fest miteinander verbunden, so daß durch einen gesteckten Verbindungsstecker
eine Positionierung von erstem und zweiten Modul relativ zueinander gegeben ist. Durch
eine solche Verbindung von Modulen, werden die Module relativ zueinander in der Weise
fixiert, daß ausschließlich eine Bewegung der Module relativ zueinander in eine Raumrichtung
ein einfaches Entfernen oder Hinzufügen eines Moduls ermöglicht. Zusätzlich besteht
die Möglichkeit, die Verbindungsstecker auf einer Unterlage zu fixieren, so daß die
hiermit verbundenen Module eine Fixierung bezüglich der Unterlage erfahren. Die Verwendung
solcher Systeme ist besonders für Analysesysteme geeignet, die häufig transportiert
werden müssen, da hierdurch eine vereinfachte Handhabung während des Transportes gewährleistet
wird. Bei einer zusätzlichen Fixierung des Analysesystems bezüglich einer Unterlage,
könnte eine solche Unterlage beispielhaft einen Rollwagen darstellen.
[0014] Es ist jedoch auch möglich, daß der erste und zweite Steckerteil über einen flexiblen
Bereich miteinander verbunden sind, und bei gestecktem Verbindungsstecker eine Relativpositionierung
von erstem und zweiten Modul innerhalb durch den flexiblen Bereich bestimmten Grenzen
frei wählbar ist.
[0015] Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen verläuft der Steckerbereich zumindest
teilweise unterhalb eines Moduls und ist mit dem betreffenden Modul so aufeinander
abgestimmt, daß mindestens ein Teil der Unterseite des Steckerbereichs auf einer Oberfläche,
auf die das Modul gestellt ist, aufliegt. Hierbei wird durch das Eigengewicht der
Module die Verbindung zwischen dem Modul und dem Stecker zusätzlich befestigt.
[0016] Vorzugsweise kann ein Verbindungsstecker sowohl mit einer Verbindung der Module zur
Stromversorgung und / oder zur Signalübertragung sowie mit einer fluidischen Verbindung
zwischen den Modul ausgestattet sein. Derartige Verbindungen erlauben z. B. eine zentrale
Steuerung des Analysesystems und somit eine vereinfachte Handhabung für den Benutzer.
Dies wird unterstützt in einer bevorzugten Ausführungsform, bei der das Analysesystem
ein Modul beinhaltet, das eine Anzeige- und / oder Eingabeeinheit besitzt und oder
mindestens ein Analyse-Modul, sowie mindestens ein Eingabe/Ausgabe-Modul beinhaltet.
So ist es z. B. möglich, weitere Ausgabemodule (z. B. Drucker, Bildschirm etc.) einzusparen.
Weiterhin können auf diese Weise z. B. Daten der Analyse direkt verarbeitet und weitergeleitet
werden und dem Benutzer in einer gewünschten Form mitgeteilt werden. Zusätzlich besteht
die Möglichkeit Vorgänge zu automatisieren, so daß dem Benutzer z. B. die Eingabe
von Befehlen teilweise erspart wird.
[0017] Elektrisch leitende Verbindungen innerhalb des Verbindungssteckers stehen beispielsweise
durch federnd gelagerte Kontakte mit den Modulen in Verbindung. Dienen diese Verbindungen
zur Spannungsversorgung, bilden sie vorzugsweise mit den Modulen eine Reihenschaltung,
deren Stromkreis über die Gehäuse der Geräte oder eine weitere elektrische Verbindung
geschlossen wird. Hierbei ist es auch denkbar, daß in den Verbindungen ein Netzteil
integriert ist, das bei Bedarf die anliegende Spannung transformiert. Besitzt ein
Modul eine eigene Spannungsversorgung, besteht die Möglichkeit die Spannung durch
das Gerät hindurchzuleiten, ohne daß sie abgegriffen wird.
[0018] Eine Signalübertragung kann ebenfalls über elektrische Verbindungen erfolgen. Es
sind jedoch auch andere Verbindungen möglich, wie z. B. Lichtwellenleiter für die
Übertragung optischer Signale. Ebenfalls kann der Verbindungsstecker in einer bevorzugten
Weise eine elektronische Baugruppe enthalten, die eine Signaltransformierung ermöglicht.
Da eine derartige Funktion modulspezifisch angewendet wird, kann beispielsweise eine
richtige Kombination des modularen Analysesystems durch ein Schlüssel-Schloß-Prinzip
der Module bezüglich der entsprechend ausgestalteter Verbindungsstecker erzwungen
werden.
[0019] Die Möglichkeit ein Modul mittels einer Bewegung der Module relativ zueinander in
nur eine Raumrichtung hinzuzufügen erlaubt weiterhin, in einer vorteilhaften Ausrührungsform
auf bekannte Prinzipien von Karten- und Bussystemen (z. B. PCMCIA) zurückzugreifen.
Hierbei wird durch unterschiedliche Höhen der Kontakte zwischen dem Modul und dem
Verbindungsstecker die Reihenfolge möglicher Steckerfunktionen bestimmt. Dies verhindert
z. B. eine Signalübertragung, bevor eine Spannungsversorgung gewährleistet ist.
[0020] Derartige integrierte Leitungen zur Spannungsversorgung oder Datenaustausch der Module
vermeiden aufwendige, separate Kabel- und / oder Leitungsführungen.
[0021] Des weiteren erlaubt beispielhaft die Integration von fluidischen Verbindungen ein
Stofftransport zwischen den Modulen, so daß z. B. Probengut, und / oder Druckluft
bzw. Spülflüssigkeit zur Reinigung der Module nacheinander durch die Geräte hindurch
geleitet werden.
[0022] Der Gebrauch der Analysesysteme kann folglich benutzerfreundlich automatisiert werden.
Prinzipiell ist die Anzahl der verwendeten Verbindungen nicht beschränkt und ermöglicht
beliebig viele Anwendungsmöglichkeiten. Zusätzlich ist es bei einer erfindungsgemäßen
Fixierung des Analysesystems auf einer Unterlage denkbar, die Verbindungen innerhalb
der Unterlage geeignet verlaufen zu lassen. Diese Ausführungsform erscheint besonders
bei einer Vielzahl von Verbindungen als sinnvoll.
[0023] Um eine möglichst preiswerte und leicht zu handhabende Ausführungsform zu erzielen,
ist es vorteilhaft, daß die sich nach oben erstreckende Ausnehmung des ersten und
/oder zweiten Moduls einen rechteckigen Querschnitt aufweist und sich die Schnittstelle
am oberen Ende der Ausnehmung befindet. Besitzt ein erstes und / oder zweites Modul
beispielsweise mindestens zwei Schnittstellen, erweisen sich z. B. geometrisch gleiche
Schnittstellen als günstig. Der Benutzer ist somit in der Lage, problemlos mehrere
Module miteinander zu kombinieren. Vorzugsweise ist ebenfalls eine Strom- und / oder
Signaldurchführung mittels der mindestens zwei Schnittstellen eines und / oder mehrere
Module möglich.
[0024] Weiterhin beinhaltet die Erfindung Verbindungsstecker zur Verbindung von Modulen
eines Analysesystems, wobei ein Verbindungsstecker einen ersten Steckerteil zur Verbindung
mit einem ersten Modul besitzt, der einen im gesteckten Zustand aufwärts gerichteten
Steckerbereich, sowie einen mit diesem Steckerbereich verbundenen, quer verlaufenden
Steckerbereich und einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit einem zweiten Modul
besitzt, der einen im gesteckten Zustand aufwärts gerichteten Steckerbereich, sowie
einen mit diesem Steckerbereich verbundenen, quer verlaufenden Steckerbereich aufweist.
[0025] Zusätzlich beinhaltet die Erfindung einen Verbindungsstecker zur Verbindung von Modulen
eines Analysesystems, der einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit einem ersten
Modul, mit einer Ausnehmung und einer in der Ausnehmung angeordneten Schnittstelle,
sowie einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit einem zweiten Modul, mit einer
Ausnehmung mit einer in der Ausnehmung angeordneten Schnittstelle besitzt.
[0026] Erfindungsgemäß können die jeweiligen Ausführungsformen der Verbindungsstecker zur
Verbindung und Positionierung von einem ersten und einem zweiten Modul verwendet werden.
[0027] Die jeweiligen Ausführungsformen des Steckers enthalten beispielhaft einen ersten
und zweiten Steckerbereich, die fest oder flexibel miteinander verbunden sind. Besitzt
der Stecker einen flexiblen Bereich, ist bei gestecktem Verbindungsstecker eine Relativpositionierung
von erstem und zweiten Modul in durch den flexiblen Bereich bestimmten Grenzen frei
wählbar.
- Fig. 1:
- Analysesystem, das aus mehreren miteinander verbundenen Modulen besteht.
- Fig. 2:
- Verbindung zweier Module durch einen Verbindungsstecker mit aufwärts gerichtetem Steckerbereich.
- Fig. 3:
- Verbindung zweier Module durch einen Verbindungsstecker mit Ausnehmungen im Steckerbereich.
- Fig. 4:
- Verbindungsstecker, bei dem die aufwärts gerichteten Steckerbereiche durch einen flexiblen
Bereich miteinander verbunden sind.
- Fig. 5:
- Verbindungsstecker, der verschiedenen Verbindungskanäle beinhaltet.
- Fig. 6:
- Verbindungsstecker, der als Unterlage für ein Modul verwendet wird.
- Fig. 7:
- Verbindungsstecker mit federnd gelagerten Kontakten.
- Fig. 8:
- Analysesystem, das aus mehreren miteinander verbundenen Modulen besteht, so daß ein
Informationsaustausch möglich ist.
[0028] Figur 1 zeigt beispielhaft ein Analysesystem (1), das zur Bestimmung der Glukosekonzentration,
Blutgaskonzentration und Gerinnungsfähigkeit des Blutes dient. Das Analysesystem beinhaltet
ein Glukosemeßgerät (2), ein Blutgasanalysator (3), ein Koagulationsgerät (4), einen
Verrechnungseinheit (5) sowie einen Bildschirm (6).
[0029] Die jeweiligen Module werden mit den Verbindungssteckern (7) miteinander verbunden
und relativ zueinander positioniert. Die gezeigten Geräte beinhalten jeweils zwei
Schnittstellen (9) und sind mit jeweils zwei Verbindungssteckern in Reihe miteinander
kontaktiert. Die Module können aber auch recht winklig zueinander angeordnet werden
oder eine Netzstruktur ausbilden, in Abhängigkeit der Anordnung und der Anzahl der
Schnittstellen (9) in einen Modul. Die Kombination der angeführten Module ist beispielhaft
gewählt und kann beliebig erweitert oder verändert werden. Die jeweils außenliegenden
Module des Analysesystems weisen eine freie Schnittstelle (8) auf. Aufgrund der geschützten
Lage der Schnittstelle mittels der Gerätewand (10) wird eine mögliche Verschmutzung
weitestgehend verhindert. In der Figur1 besitzen die Verbindungsstecker beispielhaft
eine U-Form mit zwei aufwärts gerichtetem Steckerbereichen. Die Ausnehmungen der Schnittstellen
(9) im Boden der Module sind entsprechend kompatibel geformt. Stecker und Ausnehmung
sind eckig geformt. Die Verbindung zwischen den Systemen ist im wesentlichen keiner
mechanischen Belastung ausgesetzt und muß keinen besonderen Anforderungen genügen.
Das Steckverbindungssystem zeichnet sich somit dadurch aus, daß es besonders einfach
und kostengünstig herstellbar ist.
[0030] Figur 2 verdeutlicht die Verbindung zweier Module (13a,b) mittels eines Verbindungssteckers
(10), wie sie in Figur 1 dargestellt ist. Der Verbindungsstecker (10) besitzt eine
U-Form mit zwei aufwärts gerichteten Steckerbereichen (11) und einen waagerecht verlaufenden
Steckerbereich (12). Die aufwärts gerichteten Steckerbereiche (11) weisen Schnittstellen
(18) auf, die mittels eines Verbindungskanals (14) miteinander und mit den Verbindungskanälen
der Module (20) in Verbindung stehen. Die Schnittstelle des Moduls ist in einer Ausnehmung
(15) des Moduls angeordnet und ist mit dem Stecker kompatibel. Die Ausnehmung (15)
erstreckt sich ausgehend vom Boden (16) des Moduls in das Modulinnere, und ist so
bemessen, daß der Boden (16) des Moduls mit dem senkrechten Steckerbereich (12) eine
Ebene bildet. Folglich verläuft ein Teil des senkrechten Steckerbereichs (12) unterhalb
des Bodens (17) des Moduls. Dieser Steckerbereich und die Bodenfläche (16) der Module
liegen auf demselben Untergrund auf. Das Eigengewicht der Module wirkt über die geräteseitige
Schnittstelle auf den senkrechten Steckerbereich (12), so daß die Verbindung zwischen
den Modulen und dem Stecker gefestigt wird. Die Verbindung zwischen dem Stecker und
dem Modul kann durch ein Anheben des Moduls gelöst werden bzw. durch ein Absenken
des Gerätes auf den aufwärts gerichteten Steckerbereich (11) wieder hergestellt werden.
Dieser einfache Mechanismus ermöglicht einen leicht zu handhabenden Austausch von
Modulen an jeder beliebigen Stelle in einem Geräteverbund. Die benachbarten Geräte
bleiben hierdurch unbeeinflußt. An das ausgewechselte Modul werden aufgrund des Vorgangs
keinerlei Ansprüche gestellt, die die Funktionalität (z. B. Geräte mit Flüssigkeitsbehältern
etc.) beeinflussen. Weiterhin erfordert die Verbindung der Module am Boden der Geräte
keinerlei Bedingungen an die Positionierung der Module relativ zueinander (z. B. Anordnung
der Geräte auf gleicher Höhe).
[0031] Im Gegensatz zum in Figur 1 und 2 gezeigten System, enthält der Stecker (20) in Figur
3 zwei Ausnehmungen (21), die sich in das Innere des Steckers erstrecken und eine
Schnittstelle (22) aufweisen. Die Ausnehmungen (20) sind beispielsweise rechteckig
geformt. Sie stehen mittels der Schnittstellen (22) mit den Schnittstellen (23) der
Module (26a,b) in Verbindung. Die Schnittstellen (23) befinden sich an einem zur Ausnehmung
(22) kompatiblen Teil (24) des Moduls, das sich ausgehend von dem Boden (25) des Moduls
nach unten erstreckt. Der Boden (25) liegt zum Teil auf der Oberfläche (27) des Steckers
auf. Das Prinzip des Steckverbindungssystems ist analog zu dem in Figur 1 und Figur
2 dargestellten Mechanismus, so daß auch hier das Eigengewicht der Module auf den
Verbindungsstecker wirkt und eine Befestigung der Verbindung verursacht. Der Austausch
eines Moduls aus dem Geräteverbund erfolgt bei beiden Steckverbindungssystemen identisch.
[0032] Figur 4 zeigt einen Verbindungsstecker (30) analog zur Darstellung des Verbindungssteckers
in Figur 2, wobei der senkrechte Steckerbereich (12) in Figur 4 ein flexibles Element
(31) beinhaltet. Dieses flexible Element (31) setzt sich beispielsweise aus mehreren
Kabeln (32a-e) zusammen und verbindet die aufwärts gerichteten Steckerbereiche (11).
Die Funktion dieser Kabel kann z. B. ausschließlich eine flexible Gestaltung und Verwendung
des Verbindungssteckers gewährleisten, sie kann jedoch auch einen Datentransfer ermöglichen.
Unter diesen Umständen müssen die Kabel mit den Schnittstellen (33) kontaktiert sein.
Über eine geräteseitige Schnittstelle können so Informationen zwischen zwei Modulen
ausgetauscht werden. Dies kann z. B. zur Weiterleitung von Daten an eine zentrale
Steuereinheit oder Verrechnungseinheit genutzt werden. Es ist jedoch auch denkbar,
daß die Daten von einem Modul, z. B. einem Analysegerät, registriert und verarbeitet
werden.
[0033] Figur 5 zeigt transparent den Verlauf mehrere Verbindungskanäle (41a-e) innerhalb
eines Steckers (40). Die Verbindungskanäle (41a-e) verbinden die jeweiligen Schnittstellen
(42) des Steckers und sind beispielsweise in Figur 4 als Kabel dargestellt. Die Verbindungskanäle
stehen über die Schnittstellen (42) mit den Modulen in Kontakt. Der U-förmige Stecker
beinhaltet beispielsweise einen starren senkrechten Steckerbereich (12), wie er bereits
in Figur 2 zu sehen ist, es ist jedoch auch ein flexibles Element (31) denkbar. Die
Verbindungskanäle können zur Kommunikation der Module untereinander dienen oder zur
Weiterleitung von Informationen an eine zentrale Einheit. Die Art der überlieferten
Informationen hängt unter anderem von der Gestaltung der Verbindungskanäle ab. So
können z. B. auch fluidische Verbindungen bereitgestellt werden, die einen Stofftransport
zwischen zwei Modulen ermöglichen.
[0034] Figur 6 zeigt eine Ausführungsform des Steckers mit federnd gelagerten Kontakten
(90). Die Kontakte ragen im nicht kontaktierten Zustand über die Schnittstelle (91)
hinaus. Unter dem Gegendruck eines Moduls im kontaktierten Zustand werden die Federn
(92) soweit zusammengedrückt, daß ein sicherer Kontakt zwischen Stecker und Modul
gewährleistet ist. Das Steckverbindungssystem ermöglicht somit auch bei hohen Herstellungstoleranzen
eine sichere Kontaktierung.
[0035] Figur 7 zeigt einen Verbindungsstecker (50), dessen Schenkel (57a) mittels eines
Stegs (51) mit einem zweiten Schenkel (57b) verbunden ist. Die Form des Steckers entspricht
somit wieder einem U, das um 90° gedreht ist und mit einem Schenkel eine Unterlage
zum Aufstellen der Module bildet. Die Schenkel (57a und b) besitzen jeweils einen
rechteckigen Aufsatz (53 a,b), die an ihren Oberflächen Schnittstelle (58) aufzeigen.
Iri der Figur sind diese Schnittstellen mit Verbindungskanälen (59) verbunden, die
durch die Schenkel (57a,b) und den Steg (51) verlaufen und den rechteckigen Aufsatz
(53a) mit dem rechteckigen Aufsatz (53b) verbinden. Prinzipiell ist ein solcher Verbindungsstecker
(50) aber auch ohne Verbindungskanäle (59) denkbar.
[0036] Die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Analysesystems (60) sind in Figur 8 beispielhaft
schematisch dargestellt. Die Module (61a,b,c) verfügen jeweils über eine Spannungsversorgungseinheit
(62a,b,c) und eine Kommunikationseinheit (63a,b,c). Alle Module stehen mittels der
Kommunikationseinheiten (63) und Spannungsversorgungseinheiten (62) mit einer Zentraleinheit
(64) in Verbindung. Die Zentraleinheit (64) ist an einer externen Spannungsversorgung
mit einer Spannungsversorgungseinheit (67) angeschlossen, so daß die Module (61) aufgrund
eines jeweiligen Verbindungskanals (65) zwischen den Spannungsversorgungseinheiten
(62) und (67) mittelbar an die externe Spannung angeschlossen sind. Mittels eines
jeweiligen Verbindungskanals (66) zwischen der Kommunikationseinheit (63a,b,c) können
die jeweiligen Module Informationen austauschen oder diese direkt an die Kommunikationseinheit
weiterleiten, in der eine Verarbeitung der Daten stattfindet. Der Benutzer erhält
die Daten über einen Bildschirm (68).
[0037] Beispielhaft ist ein solches Analysensystem (60) zur Bestimmung der Blutgaskonzentration,
der Gerinnungsfähigkeit des Blutes, der Blutglukose und bestimmter Proteine, die als
Herzinfarktmarker dienen, geeignet. Das Analysensystem beinhaltet ein Meßgerät zur
Bestimmung der Blutglukose (61a), ein Gerät zur Vermessung von Cardridges zur Bestimmung
der Gerinnungsfähigkeit (61b), einen Blutgasanalysator (61c) und die Zentraleinheit
(64). Bei allen gezeigten Meßmodulen muß Blut entweder auf Streifen bzw. Cardridges
aufgetragen werden, die in die Meßgeräte eingeführt werden (61a,b,c) bzw. durch eine
spezielle kleine Spritze aufgenommen werden. Die Meßmodule erledigen selbständig alle
Auswertungen der Rohwerte bis hin zum Laborergebnis. Dieses teilen sie der Zentraleinheit
mit, die es auf dem Bildschirm (68) dem Benutzer darstellt.
1. Modulares Analysesystem beinhaltend
- ein erstes Modul mit einer ersten Schnittstelle, welche in einer Ausnehmung des
ersten Moduls angeordnet ist und sich die Ausnehmung ausgehend von der Bodenfläche
des ersten Moduls nach oben ins Innere des Moduls erstreckt,
- ein zweites Modul mit einer zweiten Schnittstelle, welche in einer Ausnehmung des
zweiten Moduls angeordnet ist und sich die Ausnehmung ausgehend von der Bodenfläche
des zweiten Moduls nach oben ins Innere des Moduls erstreckt,
- einen Verbindungsstecker zur Verbindung des ersten und zweiten Moduls,
welcher
einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit dem ersten Modul besitzt, der einen aufwärts
gerichteten Steckerbereich mit einer zu der ersten Schnittstelle passenden Schnittstelle,
sowie einen mit dem unteren Bereich des aufwärts gerichteten Steckerbereichs verbundenen
Steckerbereich aufweist, der, wenn der erste Steckerteil gesteckt ist, zumindest teilweise
unterhalb des Bodens des ersten Moduls verläuft, sowie
einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit dem zweiten Modul besitzt, der einen
aufwärts gerichteten Steckerbereich mit einer zu der zweiten Schnittstelle passenden
Schnittstelle, sowie einen mit dem unteren Bereich des aufwärts gerichteten Steckerbereichs
verbundenen Steckerbereich aufweist, der, wenn der Verbindungsstecker gesteckt ist
zumindest teilweise unterhalb des Bodens des zweiten Moduls verläuft.
2. Modulares Analysesystem beinhaltend
- ein erstes Modul mit einer ersten Schnittstelle, welche in einem nach unten gerichteten
Modulteil des ersten Moduls angeordnet ist und sich der Modulteil bis oberhalb der
Bodenfläche des ersten Moduls erstreckt,
- ein zweites Modul mit einer zweiten Schnittstelle, welche in einem nach unten gerichteten
Modulteil des zweiten Moduls angeordnet ist und sich der Modulteil bis oberhalb der
Bodenfläche des zweiten Moduls erstreckt,
- einen Verbindungsstecker zur Verbindung des ersten und zweiten Moduls,
welcher
einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit dem ersten Modul besitzt, der eine Ausnehmung
mit einer zu der ersten Schnittstelle passenden Schnittstelle, sowie einen Bereich
aufweist, der, wenn der erste Steckerteil gesteckt ist, zumindest teilweise unterhalb
des Bodens des ersten Moduls verläuft, sowie
einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit dem zweiten Modul besitzt, der eine Ausnehmung
mit einer zu der zweiten Schnittstelle passenden Schnittstelle, sowie einen Bereich
aufweist, der, wenn zweite Steckerteil gesteckt ist, zumindest teilweise unterhalb
des Bodens des zweiten Moduls verläuft.
3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem erster und zweiter Steckerteil fest miteinander
verbunden sind und durch einen gesteckten Verbindungsstecker eine Positionierung von
erstem und zweiten Modul gegeben ist.
4. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem erster und zweiter Steckerteil über einen
flexiblen Bereich miteinander verbunden sind, so daß bei gestecktem Verbindungsstecker
eine Relativpositionierung von erstem und zweiten Modul in durch den flexiblen Bereich
bestimmten Grenzen frei wählbar ist.
5. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Steckerbereich, der zumindest teilweise
unterhalb eines Moduls verläuft und das betreffende Modul so aufeinander abgestimmt
sind, daß mindestens ein Teil der Unterseite des Steckerbereiches auf einer Oberfläche
auf die das Modul gestellt ist aufliegt.
6. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Verbindungsstecker sowohl für eine Verbindung
der Module zur Stromversorgung als auch zur Signalübertragung ausgelegt ist.
7. System gemäß Anspruch 1, 2 oder 6, bei dem der Verbindungsstecker für eine fluidische
Verbindung von erstem und zweitem Modul ausgelegt ist.
8. System gemäß Anspruch 1, bei dem die sich nach oben erstreckende Ausnehmung des ersten
und /oder zweiten Moduls einen rechteckigen Querschnitt aufweist und sich die Schnittstelle
am oberen Ende der Ausnehmung befindet.
9. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem erstes und / oder zweites Modul mindestens
zwei Schnittstellen aufweisen.
10. System gemäß Anspruch 9 bei dem die mindestens zwei Schnittstellen geometrisch gleich
sind.
11. System gemäß Anspruch 9 oder 10 bei dem erstes und / oder zweites Modul eine Strom-
und / oder Signaldurchführung zwischen seinen mindestens zwei Schnittstellen aufweist.
12. System gemäß Anspruch 1 oder 2 bei dem ein Modul eine Anzeige- und / oder Eingabeeinheit
besitzt.
13. System gemäß Anspruch 1 oder 2
das mindestens ein Analyse-Modul, sowie mindestens ein Eingabe/Ausgabe-Modul beinhaltet.
14. System gemäß Anspruch 1 oder 2
bei dem der Verbindungsstecker eine elektronische Baugruppe beinhaltet.
15. Verbindungsstecker zu Verbindung von Modulen eines Analysesystems, der
- einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit einem ersten Modul besitzt, der einen
im gesteckten Zustand aufwärts gerichteten Steckerbereich, sowie einen mit diesem
Steckerbereich verbundenen, quer verlaufenden Steckerbereich und
- einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit einem zweiten Modul besitzt, der einen
im gesteckten Zustand aufwärts gerichteten Steckerbereich, sowie einen mit diesem
Steckerbereich verbundenen, quer verlaufenden Steckerbereich aufweist.
16. Verbindungsstecker zur Verbindung von Modulen eines Analysesystems, der
- einen ersten Steckerteil zur Verbindung mit einem ersten Modul, mit einer Ausnehmung
und einer in der Ausnehmung angeordneten Schnittstelle, sowie
- einen zweiten Steckerteil zur Verbindung mit einem zweiten Modul, mit einer Ausnehmung
mit einer in der Ausnehmung angeordneten Schnittstelle besitzt.
17. Verbindungsstecker gemäß Anspruch 14 oder 15, bei dem erster und zweiter Steckerbereich
fest miteinander verbunden sind.
18. Verbindungsstecker gemäß Anspruch 14 oder 15 bei dem erster und zweiter Steckerteil
über einen flexiblen Bereich miteinander verbunden sind, so daß bei gestecktem Verbindungsstecker
eine Relativpositionierung von erstem und zweiten Modul in durch den flexiblen Bereich
bestimmten Grenzen frei wählbar ist.
19. Verwendung eines Verbindungssteckers gemäß Anspruch 14 oder 15 zur Verbindung und
Positionierung von einem ersten und einem zweiten Modul.