DE1598567C2 - Vorrichtung zum dosierten Füllen von Röhrchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Füllen von Röhrchen, bestehend aus einem Vorratsbehälter, der über ein Mehrwegeventil mit einem Dosierbehälter verbunden ist, und einem mit dem Dosierbehälter verbindbaren Verteilersystem, das zum Verteilen einer Flüssigkeit auf die Röhrchen eine der Anordnung und Zahl der Röhrchen entsprechende Anzahl von Einspritzanordnungen aufweist und das auf ein die Röhrchen aufnehmendes Gestell aufsetzbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist durch den Katalog »Modem Laboratory Equipment« der Firma Griffin & George (Sales) Ltd, 1962, Seite E 32, bekanntgeworden. Dort wird zum Waschen von in den Röhrchen enthaltenen Ablagerungen ein Rechen mit Saugdüsen in die Röhrchen eingesetzt, worauf Vakuum an die Röhrchen angelegt wird. Zum dosierten Füllen der Röhrchen wird der Vorratsbehälter über das Mehrwegeventil zunächst mit einer Spritze verbunden, über die ein bestimmtes Volumen abgemessen wird. Dann wird das Mehrwegeventil umgeschaltet, so daß die Spritze mit den Röhrchen verbunden wird. Es wird dann das abgemessene Volumen in die Röhrchen eingegeben.

Das dosierte Abfüllen geschieht bei der bekannten Vorrichtung somit mittels Schwerkraft, so daß stets dafür gesorgt werden muß, daß der Vorratsbehälter eine ausreichende Höhe über der Spritze und diese wiederum eine ausreichende Höhe über dem Verteilersystem einnimmt. Der Aufbau der bekannten Vorrichtung ist daher relativ umständlich. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung hängt von den erwähnten Höhenunterschieden ab, die daher innerhalb vorgegebener Grenzen tunlichst nicht über- oder unterschritten werden sollten. Zumindest das bei jedem Vorgang zuletzt abgegebene Volumen von Vorratsbehälter zur ίο Spritze bzw. von der Spritze zu dem Verteilersystem strömt relativ langsam durch die Leitungen, weil dann der Druckunterschied nur noch gering ist. Das Arbeiten mit der bekannten Vorrichtung braucht daher relativ viel Zeit. Dies gilt in noch stärkerem Maße, wenn sich eine oder einige der verwendeten Leitungen durch Verunreinigungen teilweise zugesetzt haben.

Wegen des Arbeitsprinzips dieser Vorrichtung ist die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus dem Verteilersystem in die Röhrchen gering. Aus diesem Grund kann mit der Vorrichtung der oben bezeichneten Art eine Aufwirbelung und Durchmischung der am Boden des Röhrchens sich während des Füllens anlagernden Flüssigkeit nicht erreicht werden. C\

Eine Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Röhrchen, bestehend aus einem Vorratsbehälter, der über Ventile und eine Pumpe mit einem Dosierbehälter verbunden ist, und mit einem Verteilersystem, ist durch die deutsche Gebrauchsmusterschrift 17 09 647 bekanntgeworden. Diese Vorrichtung ist außerordentlich kompliziert, weil sie unter anderem mit einem Gasdruckbehälter und einem Gasverteiler arbeitet. Vor allem ist für jedes Röhrchen ein Ventil und eine Abfüllnadel vorgesehen, wobei die Ventile durch je einen Nocken steuerbar sind. Darüber hinaus zeigt diese bekannte Vorrichtung den Nachteil, daß das Einfüllen und das Absaugen über die gleichen erwähnten Abfüllnadeln erfolgen muß. Es ist jedoch erwünscht, beim Füllen von Röhrchen mit Flüssigkeiten bei medizinischen und/oder chemischen Untersuchungen am Boden der Röhrchen Wirbel zu erzeugen, was bei Verwendung der erwähnten bekannten Abfüllnadeln nicht möglich ist.

Es ist weiter bekannt, zum dosierten Füllen und Entleeren von Röhrchen die Flüssigkeit zunächst von Vorratsbehältern über Dosierbehälter in Reagenzröhrchen zu fördern oder abzusaugen. Hierbei ist aber für jedes Reagenzröhrchen ein eigener Vorratsbehälter erforderlich, außerdem treten die bereits erwähnten Nachteile wieder auf, siehe die US-Patentschrift 30 33 656.

Schließlich ist es noch bekannt, Reagenzglasgestelle zu verwenden, aus denen die Röhrchen aber zur Inkubation in ein Wasserbad oder in den Brutschrank umgestellt werden müssen. Ferner ist das Füllen und Entleeren der Röhrchen umständlich und zeitraubend, da jedes Röhrchen einzeln mit einer bestimmten Dosis gefüllt werden muß. Ähnlich ist es unter gewissen Umständen gleichfalls sehr zeitraubend und umständlich, die Röhrchen wieder zu entleeren. Dies gilt nicht nur bei medizinischen Versuchen, sondern es kann auch bei chemischen Versuchen, bei denen eine größere Anzahl von Reagenzröhrchen mit dem gleichen Stoff gefüllt oder wieder entleert werden müssen, umständlich und zeitraubend sein, diese Arbeit von Hand für jedes Röhrchen einzeln vorzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie ein Abfüllen dosierter Mengen von

Flüssigkeit mit relativ gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit gestattet, wobei gleichzeitig eine Aufwirbelung und Durchmischung der am Boden des jeweiligen Röhrchens sich anlagernden Flüssigkeit erzielt werden soll. s

Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter über ein erstes Drei-Wege-Ventil mit einer Pumpe und diese über ein zweites Drei-Wege-Ventil mit dem Verteilersystem und dem Dosierbehälter verbunden ist und daß eine Rücklaufleitung den Dosierbehälter mit dem ersten Drei-Wege-Ventil direkt verbindet und daß die Einspritzanordnungen an der jeweiligen Mündung konische Ausbildungen aufweisen, die die Röhrchen beim Aufsetzen des Verteilersystems auf das Gestell zentrieren.

In der einen Stellung beider Drei-Wege-Ventile wird somit bei eingeschalteter Pumpe die Flüssigkeit vom Vorratsbehälter über beide Drei-Wege-Ventile und die Pumpe zum Dosierbehälter gepumpt, wo die jeweils eingestellte Flüssigkeitsmenge abgemessen wird. Nach Abschalten der Pumpe und Umstellen beider Drei-Wege-Ventile, wobei das Umstellen vorzugsweise über einen gemeinsamen Handgriff erfolgt — wird die dosierte Flüssigkeitsmenge nach Einschalten der Pumpe über die Rücklaufleitung, über die beiden Drei-Wege-Ventile und die Pumpe dem Verteilersystem zugeführt. Weil das Ein- und Ausschalten der Pumpe selbsttätig gesteuert von im Dosierbehälter angeordneten Fühlern erfolgen kann, braucht somit nur noch die Umstellung der beiden Ventile von Hand vorgenommen zu werden. Auf diese Weise können somit alle Röhrchen mittels einer einfachen Pumpe gleichzeitig genau dosiert gefüllt werden.

Das Verteilersystem kann aus einer Verteilerplatte bestehen. Die Verteilerplatte mit den Einspritzdüsen ermöglicht die gewünschte Aufwirbelung der Flüssigkeit am Boden der Röhrchen, da es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Verteilerplatte an der Mündung der Einspritzdüsen konische Ausbildungen aufweist, welche die Röhrchen beim Aufsetzen der Verteilerplatte auf das Gestell selbst zentrieren. Dadurch wird erreicht, daß der Strahl in das Röhrchen genau mittig angeordnet ist, so daß er nicht gegen die Seitenwandung des Röhrchens gelangen kann, wodurch die erwähnte erwünschte Wirkung der Wirbelbildung nicht erzielt werden könnte.

Die Erfindung ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung des Dosiervorganges, weil die jeweils einem Röhrchen zugeordneten Ventile entfallen können, obwohl der erwähnte Dosierbehälter nur die Flüssigkeitsmenge für alle gleichzeitig beschickten Röhrchen dosiert. Dabei braucht nicht eine Dosierpumpe herkömmlicher Art verwendet zu werden, weil die genaue Dosierung durch den Dosierbehälter erfolgt.

Die konische Ausbildung der Mündung der Einspritzdüsen hat den weiteren Vorteil, daß eine sehr genaue Aufnahme der Röhrchen in dem Gestell nicht erforderlich ist, weil die Röhrchen durch das Verteilersystem im Gestell zentriert werden. Dies läßt die Verwendung von Röhrchen zu, die mit gewissen Abmessungstoleranzen gefertigt sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Schaltung der Vorrichtung zum dosierten Füllen,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Verteilerplatte mit einem schematisch darunter angedeuteten Röhrengestell,

F i g. 3 eine Ansicht von unten auf die Verteilerplatte.

Die F i g. 1 zeigt einen Vorratsbehälter 1, aus dem die Flüssigkeit über ein erstes Drei-Wege-Ventil 2 zu einer Pumpe 3 gesaugt und von dort über ein zweites Drei-Wege-Ventil 4 in der veranschaulichten Stellung derselben in einen Dosierbehälter 5 gefördert wird. In der in F i g. 1 veranschaulichten Lage der beiden Drei-Wege-Ventile 2 und 4 wird die Flüssigkeit also von dem Vorratsbehälter 1 in den Dosierbehälter 5 gefördert. Dieser zeigt zwei elektronische Fühler 10 und 11, die zum Abschalten der Pumpe 3 dienen. Wenn die Flüssigkeit nämlich den Fühler 10 berührt, ist der Dosierbehälter 5 gefüllt, und die Pumpe 3 wird abgeschaltet. Mit einem Handgriff werden die beiden Drei-Wege-Ventile 2 und 4 umgeschaltet und die Pumpe 3 wieder eingeschaltet, wonach die Flüssigkeit aus dem Dosierbehälter 5 über eine Rücklaufleitung 20 durch die Pumpe 3 über das Drei-Wege-Ventil 4 in eine Verteilerplatte 6 mit Röhrchen 15 gepumpt wird. Die beiden Fühler 10, 11 sind verstellbar, um die dosierte Menge ändern zu können. Die Pumpe 3 wird durch die elektronische Fühlersteuerung im Dosierbehälter 5 abgeschaltet, sobald der Vorratsbehälter 1 leer und die Röhrchen 15 gefüllt sind.

F i g. 2 zeigt die Verteilerplatte 6 mit ihrem Anschlußstück 33, das mit mehreren Verteilerkanälen 34 verbunden ist, um die Flüssigkeit schnell über die gesamte Breite eines Hauptverteilkanals 35 verteilen zu können, damit die Dosierung in allen Röhrchen 15 gleichmäßig ist. Die erfindungsgemäße Verteilerplatte 6 besteht aus einem Oberteil 36 und einem Unterteil 37, die unter Zwischenschaltung eines Dichtringes 39 mit Schrauben 38 zusammengeschraubt sind. Über den bereits erwähnten Hauptverteilkanal 35 gelangt die Flüssigkeit in Einspritzdüsen 12, deren Mundstücke eine konische Ausbildung 19 zeigen, damit die Röhrchen 15 sich selbsttätig zentrieren, wenn die Platte 6 auf die Röhrchen 15 aufgesetzt wird.

Die Röhrchen 15 sind in dem nur schematisch veranschaulichten Röhrchengestell 31 gehalten, das aus Chromnickelstahl hergestellt ist und ein nicht näher veranschaulichtes Fenster aufweist, durch das man die Röhrchen 15 beobachten kann.

Fig.3 zeigt, daß die Verteilerplatte 6 auch eine gewisse Tiefe hat, so daß drei Reihen von Düsen 12 hintereinander angeordnet liegen. Der Konus 19 zum Zentrieren der Röhrchen 15 ist in dieser Ansicht etwas deutlicher zu sehen. Es ist auch eine weitere Schrägfläche 18 sichtbar, welche gleichfalls dem Zweck dient, die Mündung der Röhrchen 15 in die genau zentrische Lage zu den Einspritzdüsen 12 zu bringen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum dosierten Füllen von Röhrchen, bestehend aus einem Vorratsbehälter, der über ein Mehrwegeventil mit einem Dosierbehälter verbunden ist, und einem mit dem Dosierbehälter verbindbaren Verteilersystem, das zum Verteilen einer Flüssigkeit auf die Röhrchen eine der Anordnung und Zahl der Röhrchen entsprechende Anzahl von Einspritzanordnungen aufweist und das auf ein die Röhrchen aufnehmendes Gestell aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (i) über ein erstes Drei-Wege-Ventil (2) mit einer Pumpe (3) und diese über ein zweites Drei-Wege-Ventil (4) mit dem Verteilersystem (6) und dem Dosierbehälter (5) verbunden ist und daß eine Rücklaufleitung (20) den Dosierbehälter (5) mit dem ersten Drei-Wege-Ventil

(2) direkt verbindet und daß die Einspritzanordnungen (Einspritzdüsen 12) an der jeweiligen Mündung konische Ausbildungen (19) aufweisen, die die Röhrchen (15) beim Aufsetzen des Verteilersystems (6) auf das Gestell (31) zentrieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Einspritzdüsen (12) vom Boden der Röhrchen (15) so gewählt ist, daß beim Füllen der Röhrchen (15) unter Druck auf dem Boden der Röhrchen (15) Wirbel entstehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter (5) mit die Pumpe

(3) abschaltenden, elektronischen Fühlern (10, 11) ausgestattet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (31) aus Chromnickelstahl ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (31) Fenster zum Beobachten der Röhrchen (15) aufweist.