DE202009007194U1

DE202009007194U1 - Analysesystem

Info

Publication number: DE202009007194U1
Application number: DE200920007194
Authority: DE
Original assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: CN101893642A; CN101893642B

Abstract

Fluidische Analyseeinheit, bestehend aus einem Pumpenblock (3), damit verbunden eine untere Abschlussplatte (2) und eine mit Ventilen (4) bestückte Verteilerplatte (5), die beide darin integrierte Fluidkanäle (15 und 12) aufweisen, die über Dichtelemente (6 und 8) und Anpressplatten (7 und 1) abgedichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte mit den Ventilen direkt an den Pumpenblock montiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Analysesystem.
Bei Analysensystemen, z. B. für Blut- oder Urinanalyse, besteht der fluidische Teil hauptsächlich aus den Komponenten Dosierzylinder, der Misch- bzw. Verdünnungskammer mit den Sensoren und einem oder mehreren Magnetventilen.
Die Dosierzylinder dienen zum Ansaugen und Ausstoßen der Medien. In der Misch- bzw. Verdünnungskammer werden die Proben mit den Reagenzien gemischt und analysiert. Über Magnetventile werden die Medien geschaltet und verteilt. Die Ventile sind entweder mit Schläuchen miteinander verbunden oder die Ventile sind auf eine Anschlussplatte aufgeflanscht und fluidisch miteinander verschaltet.
Die Kanalführung in der Anschlussplatte erfolgt über in der Platte verlaufende Bohrungen. Bei komplexer Leitungsführung können die Bohrungen in der Anschlussplatte nicht mehr auf herkömmliche Art ausgeführt sein. In diesem Fall wird die Anschlussplatte als Mehrfachlagen – Anschlussplatte ausgeführt, wobei die Kanäle als Nuten jeweils in eine der Lagen eingearbeitet sind und die Lagen vorzugsweise über Diffusionsbonden dicht miteinander verbunden sind.
Die beschriebenen Aufbauten des Fluidsystems haben mehrere Nachteile. Die Kanalführung über Schläuche erhöht die Anzahl der Dichtstellen. Die Kanalführung in einer Mehrlagen-Anschlussplatte bedingt eine spanende Herstellung, was hohe Kosten verursacht. Nachteilig ist ausserdem, dass durch die räumliche Trennung der aufgeführten Komponenten viel Bauraum verbraucht wird. Durch lange Verbindungswege entsteht viel internes Volumen, was Entlüftung und Reinigung des Fluidsystems erschwert. Im Fehlerfall müssen alle Einzelkomponenten geprüft werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Komponenten in einer kompakten Einheit zusammenzufassen und damit die genannten Nachteile zu vermeiden. Inbetriebnahme, Wartung und Reparatur sollen dadurch erleichtert werden. Die Einheit wird ausserdem so gestaltet, dass eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch das in den Schutzansprüchen angegebene Analysesystem.
Eine vorteilhafte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen:
Bild 1 zeigt die Analyseeinheit, auf dem Kopf stehend.
Bild 2 zeigt die Analyseeinheit in Einbaulage mit den nach oben zeigenden Reaktionskammern (11) und den Anschlusstutzen (17).
Bild 3 und Bild 4 zeigt die Analyseeinheit in Explosionsdarstellung
Bild 5 zeigt die Analyseeinheit im Längsschnitt.
Die Fluidische Analyseeinheit besteht aus einem Pumpenblock (3), in den ein oder mehrere Hohlzylinder (10) für die Verdrängerkolben und die Kavitäten für die Reaktionskammern (11) integriert sind. An den Reaktionskammern (11) können über Flansche (13 und 14) die Auswertesensoren befestigt werden. Zwischen dem Pumpenblock (3) und der unteren Abschlussplatte (2) bzw. der Verteilerplatte (5) befinden sich mehrere Dichtelemente (16), die die in die Hohlzylinder (10) eintauchenden Verdrängerkolben und die von dem Pumpenblock (3) in die untere Abschlussplatte (2) bzw. in die Verteilerplatte (5) verlaufenden Kanäle abdichten.
Auf der Unterseite der Verteilerplatte (5) sind die Ventile (4) befestigt. Hier sind auch die Anschlußstutzen (18) angebracht, über die die Analyseeinheit fluidisch angeschlossen wird. An der Oberseite der Verteilerplatte (5) verlaufen die Fluidkanäle (15), die zur Verteilung des Mediums dienen.
Einen Teil der Fluidanschlüsse (22) wird direkt an der Oberseite der Verteilerplatte (5) angeformt und ragt durch eine Bohrung in der oberen Anpressplatte (7) ins Freie, da dies für die einfache Fluidführung vorteilhaft ist.
Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist, dass die Verteilerplatte sehr einfach als Spritzgussteil hergestellt werden kann, da die Struktur der Platte nur in 2 Dimensionen ausgeformt wird.
Weiterhin kann eine Änderung der Verschaltung der Ventile durch einfachen Austausch des Werkzeugeinsatzes der Spritzgussform realisiert werden.
Zur Abdichtung der Fluidkanäle (15) ist in die Verteilerplatte eine Dichtmembrane (6) eingelegt. Diese Dichtmembran wird über die obere Anpressplatte (7) an die Verteilerplatte (5) angedrückt; dadurch werden die Fluidkanäle (15) abgedichtet.
Ein Teil der Kontur der Reaktionskammern ist in dem Pumpenblock (3) integriert; ein weiterer Teil ist in der unteren Abschlussplatte integriert und wird ebenfalls über ein Dichtelement (16) abgedichtet.
Um diesen Teil der Reaktionskammer wieder fluidisch mit der Verteilerplatte (5) zu verbinden, sind in der unteren Abschlussplatte (2) Fluidkanäle (12) integriert, die ebenfalls über eine weitere Dichtmembran (8) abgedichtet sind. Die Dichtmembran wird über die untere Anpressplatte (1) gegen die untere Abschlussplatte gepresst. Über in den Pumpenblock (3) eingebrachte Verbindungsbohrungen (20) gelangt das Medium aus dem unteren Teil (19) der Reaktionskammern ebenfalls in die Verteilerplatte (5).
Durch einen im Bereich der Reaktionskammern (11) in den Pumpenblock (3) eingebrachten Überlauf (17) kann zuviel dosiertes Medium über die Abflussbohrung (18) kontrolliert abfließen.

Claims

Fluidische Analyseeinheit, bestehend aus einem Pumpenblock (3), damit verbunden eine untere Abschlussplatte (2) und eine mit Ventilen (4) bestückte Verteilerplatte (5), die beide darin integrierte Fluidkanäle (15 und 12) aufweisen, die über Dichtelemente (6 und 8) und Anpressplatten (7 und 1) abgedichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte mit den Ventilen direkt an den Pumpenblock montiert ist.
Fluidische Analyseeinheit nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer(n) (11) direkt in den Pumpenblock integriert ist (sind).
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkanäle (12 und 15) in der Verteilerplatte bzw. in der unteren Abschlussplatte (2) über Dichtmembranen (8 und 6) abgedichtet sind.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle fluidischen Kanäle auf der Verteilerplatte (5) zusammengeführt werden.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausführungsform die aus dem unteren Teil (19) der Reaktionskammern (11) abfließenden Medien ebenfalls über fluidische Kanäle (20) im Pumpenblock (3) zu der Verteilerplatte (5) geführt werden.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidischen Kanäle (15) in der Verteilerplatte (5) in einer Ausführungsform nur in einer Ebene verlaufen, wodurch das Teil sehr einfach im Spritzgussverfahren hergestellt werden kann.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einfachen Wechsel eines Teils der Spritzgussform für die Verteilerplatte (5) der Verlauf der Fluidkanäle je nach Anforderung einfach geändert werden kann.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießteile aus transparentem Werkstoff hergestellt werden.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren mittels Flanschen (13 und 14) direkt an die im Pumpenblock integrierten Reaktionskammern (11) eingebaut werden können.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Reaktionskammer(n) (11) eindosiertes, überschüssiges Medium über einen Überlauf (17) und eine Abflußbohrung (18) definiert abfließen kann.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußstutzen (21) für die Schläuche direkt an die Verteilerplatte (5) angeformt werden.
Fluidische Analyseeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die alle elektrischen Anschlüsse der Einheit von Ventilen, Sensoren usw. vorzugsweise über einen gemeinsamen Steckverbinder ausgeführt werden.