DE60303051T2

DE60303051T2 - Filter mit integrierter kontrolle des probenvolumens

Info

Publication number: DE60303051T2
Application number: DE60303051T
Authority: DE
Inventors: Stephane Olivier; Jerôme GEYER; Bertrand Engel; Christian Clauss
Original assignee: Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2023-10-25
Also published as: EP1556154B1; JP4238216B2; DE60303051D1; FR2846254B1; ATE314131T1; US7435339B2; US20060163125A1; EP1556154A1; FR2846254A1; JP2005538739A; WO2004037385A1; ES2253706T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drainage einer Filtereinheit zum mikrobiologischen Testen flüssiger Substanzen.
Die Filtereinheit umfasst eine Membran, auf der die in der flüssigen Substanz enthaltenen Mikroorganismen konzentriert werden. Die Membran wird dann in ein Agar-Kulturmedium eingebracht, um das Wachstum der Mikroorganismen zu fördern.
Es bestehen vorbekannte Drainagevorrichtungen, die eine Probe einer zu analysierenden flüssigen Substanz durch eine Membran zwingen können, indem ein Unterdruck an der stromabwärtigen Seite der Membran erzeugt wird, während eine Verunreinigung der Probe vermieden wird.
Diese Vorrichtungen umfassen allgemein eine mit einem Fläschchen verbundene Vakuumpumpe, um einen Unterdruck darin zu erzeugen, wobei die Drainagevorrichtung, die aus einem am Boden durch die Membran geschlossenen Behälter besteht, direkt auf dem Fläschchen angebracht ist. Dank der von dem Unterdruck induzierten Saugwirkung wird die Probe einer in dem Behälter enthaltenen flüssigen Substanz in das Fläschchen gesaugt, und die Mikroorganismen werden von der Membran zurückgehalten.
Eine Installation der obigen Art weist eine Anzahl von Nachteilen auf, und insbesondere den, dass sie sperrig ist, da sie eine Vakuumpumpe und eine große Anzahl von Rohren erfordert.
Ferner muß das Fläschchen, in dem die flüssige Substanz gesammelt wird, regelmäßig drainiert werden, was es notwendig macht, den Pegel zu überwachen und bei jeder Drainage das Vakuum innerhalb des Fläschchens wieder herzustellen, nachdem die Filtereinheit darauf angebracht wurde. Dieser Vorgang erhöht die Gesamtzeit zum Filtern einer Probe und verringert die Produktivität, insbesondere wenn flüssige Substanzproben in Reihe analysiert werden.
Außerdem ist es zur Vermeidung einer etwaigen Verunreinigung einer Probe durch die Installation notwendig, die gesamte Installation in einem Autoklaven regelmäßig zu sterilisieren.
Es wurde darauf geachtet, die Vakuumpumpe durch eine Pumpe zu ersetzen, welche die flüssige Substanz direkt pumpen kann, diese Verbesserung hat jedoch den Großteil der Installation nicht signifikant reduziert und erfordert nach wie vor ein Fläschchen.
Außerdem muß die Menge an gefilterter flüssiger Substanz genau bekannt sein, um nach numerischer Erfassung die Konzentration an Mikroorganismen der flüssigen Substanz zu bestimmen.
Die Menge flüssiger Substanz wird allgemein durch Anpassen des Pegels der flüssigen Substanz relativ zu einer Eichungsmarke auf einer graduierten Skala auf der Oberfläche der Wand der Filtereinheit gesteuert.
Ein Problem, das entsteht und das die vorliegende Erfindung zu lösen versucht, besteht in der Bereitstellung einer Drainagevorrichtung für eine Filtereinheit, die nicht nur eine präzisere Steuerung der Menge an gefilterter flüssiger Substanz bietet, sondern auch flüssige Substanzproben mit hohem Durchsatz filtert.
Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung eine Drainagevorrichtung mit einer mechanischen Halterung vor, die eine Filtereinheit mit einer Membran aufnehmen kann, und eine solche mit der mechanischen Halterung verbundene Saugpumpe, um eine in der Filtereinheit enthaltene flüssige Substanz anzusaugen, wobei die Drainagevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst:

– einen Gewichtssensor, auf dem die mechanische Halterung angebracht ist und der ein Signal liefern kann, welches für die von der mechanischen Halterung auf den Gewichtssensor ausgeübte Gewichtsbelastung repräsentativ ist,
– eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben von Daten bezüglich der Drainage der Filtereinheit und/oder der flüssigen Substanz, und
– eine Steuereinheit, die mit der Saugpumpe, dem Gewichtssensor und der Benutzerschnittstelle verbunden ist, wobei die Steuereinheit aus den Daten mindestens ein erstes Gewicht bestimmen kann, das einem ersten repräsentativen Signal entspricht,

Somit besteht ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung in der Kombination einer mechanischen Halterung, die an einem Gewichtssensor angebracht ist, wobei die mechanische Halterung die die flüssige Substanz enthaltende Filtereinheit auf einer Steuereinheit und einer Benutzerschnittstelle aufnehmen kann, wobei letztere die Eingabe von Daten bezüglich des Drainagemodus und der Menge an zu drainierender flüssiger Substanz ermöglicht. Die Steuereinheit schaltet die Saugpumpe ein, sobald der Gewichtssensor ein Signal liefert, das dem Gewicht der zu filternden flüssigen Substanzprobe entspricht.
Die sich auf die flüssige Substanz beziehenden Daten, die in einen Speicher der Steuereinheit über die Benutzerschnittstelle eingegeben werden, umfassen insbesondere Daten, die sich auf das Volumen der zu filternden flüssigen Substanz beziehen, und auf Daten, die sich auf die Dichte der flüssigen Substanz beziehen. Die Steuereinheit ist dann in der Lage, das Gewicht der zu filternden flüssigen Substanz zu berechnen und das Gewicht der in der Filtereinheit enthaltenen flüssigen Substanz mit dem Gewicht der zu filternden flüssigen Substanz zu vergleichen. Wenn der Gewichtssensor ein Signal liefert, das dem ersten Signal entspricht, startet die Steuereinheit die Saugpumpe, wobei das Gewicht der in die Filtereinheit eingeleiteten flüssigen Substanz dann dem Gewicht der zu filternden Flüssigkeit entspricht.
Die Filtereinheit kann mit der flüssigen Substanz gefüllt werden, um entweder manuell oder mittels einer Auffüllpumpe gefiltert zu werden.
Demgemäß kann dank dem Gewichtssensor und der Anwendung der Dichte das exakte Volumen der zu filternden flüssigen Substanz bestimmt werden, und der Filtervorgang wird automatisch durch das Steuermittel vorgenommen, was den Betrieb der Saugpumpe ermöglicht, sobald das zu filternde Volumengewicht in der Filtereinheit vorhanden ist.
Dies gestattet eine genaue Steuerung des Gewichts der gefilterten flüssigen Substanz und verbessert den Filterdurchsatz.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hält die Steuereinheit den Betrieb der Saugpumpe an, wenn der Gewichtssensor ein stationäres Signal liefert, welches für eine durch die mechanische Halterung nach dem Ansaugen der Flüssigkeit auf den Gewichtssensor ausgeübte konstante Gewichtsbelastung repräsentativ ist.
Infolgedessen liefert während des Filtervorgangs durch Ansaugung der Gewichtssensor Signale, die für ein Gewicht repräsentativ sind, welches in Abhängigkeit von der Zeit abnimmt. Wenn die Gesamtmenge an ursprünglich in der Filtereinheit enthaltener flüssiger Substanz angesaugt worden ist, liefert der Gewichtssensor ein stationäres Signal, das für ein konstantes Gewicht repräsentativ ist, und es wird keine weitere flüssige Substanz mehr aus der Filtereinheit abgezogen. Wenn der Gewichtssensor dieses stationäre Signal liefert, hält die Steuereinheit die Saugpumpe automatisch an, was den Durchsatz weiter verbessert.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestimmt die Steuereinheit aus den Daten mindestens ein zweites Gewicht, das einem zweiten repräsentativen Signal entspricht, und die Steuereinheit kann Warnmittel steuern, um den Benutzer zu warnen, wenn der Gewichtssensor ein dem zweiten Signal entsprechendes Signal liefert.
Diese Ausführungsform in der Drainagevorrichtung kann ein Gemisch aus mindestens zwei Flüssigkeiten filtern, wobei das Gemisch in der Filtereinheit selbst erzeugt wird.
Das Warnmittel kann einen Anzeiger des Volumens der in die Filtereinheit eingeleiteten flüssigen Substanz und/oder eine hörbare oder Leucht-Warnvorrichtung umfassen, die angibt, dass das Volumen erreicht worden ist. Natürlich erhält die Steuereinheit das Volumen der Substanz durch Teilen des Gewichts durch die Dichte.
Nachdem die zweite Flüssigkeit in die Filtereinheit eingeleitet worden ist, ist die Drainagevorrichtung offensichtlich in der Lage, dass ein bestimmtes Volumen der ersten flüssigen Substanz eingeleitet werden kann und die Steuereinheit die Saugpumpe betätigen kann, um die Kombination der beiden flüssigen Substanzen zu filtern.
Die Steuereinheit startet vorzugsweise den Betrieb der Saugpumpe, nachdem der Gewichtssensor ein für das erste Gewicht repräsentatives stationäres Signal geliefert hat.
Somit beginnt die Filterung der flüssigen Substanz in Wirklichkeit erst dann, wenn der Füllvorgang der Filtereinheit beendet ist. Ein stationäres Signal von dem Gewichtssensor gibt an, dass das erste Gewicht konstant ist, und somit daß der Filtervorgang gestartet werden kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die mechanische Halterung einen Aufnahmekopf zum Aufnehmen der Filtereinheit, wobei der Aufnahmekopf eine Aufnahmefläche aufweist, gegenüber der die Membran angeordnet werden kann und an der bzw. in die ein Saugkanal mündet, wobei der Aufnahmekopf einen Durchgang aufweist, von dem ein Ende extern von der Aufnahmefläche mündet und dessen anderes Ende an der bzw. in die Aufnahmefläche mündet, wobei der Aufnahmekopf ein selektiv betätigbares Ventil umfasst, das zwischen einer ersten Position, in der es den Durchgang verschließt, und einer zweiten Position, in der es den Durchgang freigibt, beweglich ist.
Somit liegt die Filtereinheit in einer abdichtenden Weise an der Aufnahmefläche an, und die Membran ist der Aufnahmefläche zugewandt angeordnet. Damit bilden die Membran und die Aufnahmefläche zwei gegenüberliegende Wände einer Saugkammer, in die der Saugkanal mündet, und einen Durchgang, der zur Atmosphäre entlüftet werden kann. Der Saugkanal, der mit der Saugpumpe verbunden ist, saugt die in der Filtereinheit enthaltene flüssige Substanz über die Membran an.
Dank dieses vorteilhaften Merkmals hat der Aufnahmekopf einen Durchgang, welcher die Aufnahmefläche und das Äußere des Kopfs mit der Atmosphäre verbindet und durch das selektiv betätigbare Ventil während des Filtervorgangs abgeschaltet ist, so daß keine Flüssigkeit durch diesen Durchgang strömt. Andererseits kann, sobald die gesamte flüssige Substanz, die in der Filtereinheit enthalten ist, durch die Saugpumpe angesaugt und gefiltert worden ist, wobei die Membran gegenüber Luft relativ undurchlässig ist, diese nicht durch die geringe Luftmenge getrocknet werden, die über die Saugpumpe angesaugt wird und sie durchströmt.
Das Ventil wird dann zu einer zweiten Position bewegt, um den Durchgang freizulegen. Über den Durchgang saugt die Saugpumpe Luft von außerhalb der Drainagevorrichtung an, welche in die Saugkammer zwischen der Membran und der Aufnahmefläche strömt und damit zur Saugpumpe strömt. Somit wird dank dieses Durchgangs die Membran mit steriler Luft getrocknet, die aus der Umgebung der Drainagevorrichtung kommt, die beispielsweise in einer Haube oder nahe der Flamme eines Bunsenbrenners untergebracht ist. Dies gestattet ein verbessertes Wachstum der Mikroorganismen, wenn die Membran auf das Nährmedium aufgebracht wird, da sie nicht migrieren.
Die Steuereinheit steuert vorteilhafterweise die Bewegung des selektiv betätigbaren Ventils in die zweite Position und startet den Betrieb der Saugpumpe, wenn der Gewichtssensor ein stationäres Signal liefert, welches für ein auf den Gewichtssensor durch die mechanische Halterung nach Ansaugen der flüssigen Substanz angesaugt worden ist, ausgeübtes konstantes Gewicht repräsentativ ist.
Wenn der Gewichtssensor ein für ein konstantes Gewicht repräsentatives stationäres Signal liefert, so bedeutet dies, dass die Filtereinheit leer ist und dass die gesamte flüssige Substanz von der Saugpumpe angesaugt worden ist. Entsprechend diesem Merkmal öffnet die Steuereinheit den Durchgang zum Trocknen der Membran, sobald der Gewichtssensor das stationäre Signal liefert.
Der Durchsatz verbessert sich weiter durch dieses Merkmal, welches auch die automatische Trocknung der Membran ohne menschliche Intervention initiiert, nachdem die flüssige Substanz gefiltert worden ist.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung steuert die Steuereinheit eine Bewegung des selektiv betätigbaren Ventils zu der zweiten Position, wenn der Gewichtssensor Signale liefert, die jeweils für ein oberes Grenzgewicht repräsentativ sind, wenn die Filtereinheit am Aufnahmekopf angebracht ist, und für ein unteres Grenzgewicht, wenn die Filtereinheit von dem Aufnahmekopf entfernt ist bzw. wird.
Demgemäß ist in dieser Ausführungsform die Membran vor einem Bruch oder einer Verformung geschützt.
Da die Basis der Filtereinheit und des Aufnahmekopfs von Kegelstumpfform sind, und zwar zum verbesserten Zentrieren und zum Abdichten der Verbindungsstelle zwischen ihnen, wenn die Filtereinheit am Aufnahmekopf angesetzt wird, um die Saugkammer zu bilden, tendiert die zwischen den beiden eingeschlossene Luft dazu, eine Belastung auf die untere Oberfläche der Membran auszuüben, welche diese unter bestimmten Umständen zerbrechen kann. Dies liegt daran, dass die Membran nur sehr leicht luftdurchlässig ist, auch wenn sie trocken ist.
Durch Bewegen des selektiv betätigbaren Ventils zu der zweiten Position, wenn der Gewichtssensor ein Signal liefert, das für ein oberes Grenzgewicht repräsentativ ist, das nicht viel größer ist als das Gewicht der in der Filtereinheit enthaltenen flüssigen Substanz, sowie von der beim Montieren der Filtereinheit am Filterkopf ausgeübten Kraft wird der Durchgang geöffnet, so dass zwischen dem Aufnahmekopf und der Filtereinheit eingeschlossene Luft über den Durchgang entweicht.
Auf ähnliche Weise wird, wenn die Filtereinheit von dem Aufnahmekopf entfernt wird, ein Unterdruck in der Ansaugkammer zwischen der Membran und der Aufnahmefläche des Aufnahmekopfs erzeugt, und der Durchgang wird offen gelassen, um diesen reduzierten Druck auszugleichen. Die untere Gewichtsgrenze entspricht in der Tat einem Negativgewicht, da der Gewichtssensor in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des von der flüssigen Substanz ausgeübten Gewichts getrieben wird.
Da die Steuereinheit vorzugsweise eine Bewegung des selektiv betätigbaren Ventils in die zweite Position steuert, wenn der Gewichtssensor ein Signal liefert, dessen Intensität als Funktion der Zeit größer ist als eine vorbestimmte Neigung, die viel größer ist als die Neigung, die während der Auffüllvorgang der Filtereinheit aufgezeichnet werden konnte.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Drainageeinheit einen Rahmen, und der Gewichtssensor erstreckt sich im wesentlichen horizontal zwischen einem an dem Rahmen befestigten ersten Ende und einem zweiten Ende, das in bezug auf den Rahmen frei ist, wobei die mechanische Halterung auf dem zweiten Ende des Gewichtssensors ruht. Damit wird das erste Ende des Gewichtssensors in einer feststehenden Position am Rahmen gehalten, und die mechanische Halterung ruht vollkommen auf dem zweiten Ende des Gewichtssensors, so dass dessen Verformung, die ein für das Gewicht repräsentatives Signal induziert, sich nur auf das Gewicht der mechanischen Halterung und der darauf ruhenden Filtereinheit bezieht.
Die mechanische Halterung ist vorzugsweise mit der Saugpumpe durch ein rohrförmiges Element verbunden, das mindestens einen flexiblen Abschnitt aufweist, welcher sich von der mechanischen Halterung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Betätigung des Gewichtssensors erstreckt.
Dank diesem Merkmal ist die Saugpumpe, die nicht an der mechanischen Halterung befestigt werden kann, durch ein rohrförmiges Element mit dieser verbunden, dessen flexibler Abschnitt, der parallel zu dem Gewichtssensor ist, die Gewichtsmessung nicht stört, wobei das rohrförmige Element eine Kraft senkrecht zu der Betätigungsrichtung des Gewichtssensors erzeugt.
Nach einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Drainagevorrichtung mit einer mechanischen Halterung bereit, welche die mit einer Membran ausgestattete Filtereinheit aufnehmen kann, sowie eine mit der mechanischen Halterung verbundene Saugpumpe, um eine in der Filtereinheit enthaltene flüssige Substanz anzusaugen. Die mechanische Halterung umfasst eine Aufnahmekopfhalterung, die gänzlich an dem Gewichtssensor befestigt ist, wobei der Aufnahmekopf entfernbar an der Kopfhalterung mit verriegelbaren Verbindungsmitteln befestigt ist.
Damit kann der Aufnahmekopf durch einen anderen Aufnahmekopf ersetzt werden, der eine andere Art von Filtereinheit aufnehmen kann, beispielsweise mit einer größeren Volumenkapazität oder einer unterschiedlichen Art von Filtern.
Ferner kann dank diesem Merkmal der Aufnahmekopf in einem Autoklaven oder durch Eintauchen in eine Sterilisierlösung beispielsweise unabhängig von den anderen Komponenten der Drainagevorrichtung sterilisiert werden. Dies verhindert eine Verunreinigung der Membran einer Filtereinheit bei einer neuen Analysenreihe.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform hat die Kopfhalterung einen kreisförmigen zylindrischen vertikalen Vorsprungsabschnitt, der mit einer in dem Abschnitt gegenüber der Aufnahmefläche des Aufnahmekopfs ausgebildeten Öffnung zusammenwirken kann, und der Aufnahmekopf und der vertikale Vorsprungsabschnitt sind durch Verkeilungsmittel aneinander befestigt, um das verriegelbare Verbindungsmittel zu bilden.
Somit haben die verschiedenen Aufnahmeköpfe alle eine Öffnung der gleichen Größe, die identisch in dem Abschnitt gegenüber der Aufnahmefläche positioniert ist, so dass sie an der Kopfhalterung angebracht werden kann, wobei die vertikalen Teile mit der Öffnung in Eingriff stehen.
Die Kopfhalterung und der Aufnahmekopf sind durch Verkeilungsmittel miteinander verbunden.
Der Aufnahmekopf hat in vorteilhafter Weise eine Transversalbohrung, welche mit einer um den vertikalen Abschnitt herum ausgebildeten Nut bzw. Rille zusammenwirken kann, wobei die Transversalbohrung entfernbare Keilmittel aufnehmen kann.
Demgemäß kann die Transversalbohrung, welche sich mit der Öffnung im Aufnahmekopf kreuzt, entfernbare Keilmittel, die in einer Translationsbewegung in der Bohrung beweglich sind, aufnehmen. Wenn der Aufnahmekopf mit der Kopfhalterung in Eingriff steht, werden die entfernbaren Keilmittel aus der Bohrung entfernt und nachher wieder eingesetzt, um die Bohrung sowie einen Teil des Halses des vertikalen Teils zu durchsetzen. Damit ist der Aufnahmekopf an der Kopfhalterung gegenüber einer vertikalen Translationsbewegung gesichert.
Die Kopfhalterung hat vorzugsweise einen Saugzweig, von dem ein Ende mit dem Saugkanal des Aufnahmekopfs verbunden werden kann und das andere Ende mit der Saugpumpe verbunden werden kann.
Der Saugkopf umfasst den Saugkanal, durch den die flüssige Substanz angesaugt wird, und die Kopfhalterung umfasst einen Saugzweig, der zur Verbindung mit dem Saugkanal vorgesehen ist, um die flüssige Substanz über die Saugpumpe anzusaugen. Demgemäß muß jedes Mal dann, wenn der Aufnahmekopf gewechselt wird, der Saugkanal mit dem ersten Ende des Saugzweigs in einer im wesentlichen abgedichteten Weise verbunden werden, um in der Lage zu sein, die flüssige Substanz ohne Leckage von Luft oder flüssiger Substanz zu sammeln.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal umfasst die Kopfhalterung eine Steuervorrichtung, die mit dem selektiv betätigbaren Ventil zusammenwirken kann, um dieses in die erste Position oder in die zweite Position zu bewegen.
Auf diese Weise ist die Steuervorrichtung feststehend an der Kopfhalterung angebracht und kann mit dem selektiv betätigbaren Ventil, das sich in dem Aufnahmekopf befindet, mechanisch zusammenwirken. Das mechanische Mittel zum Betätigen des selektiv betätigbaren Ventils zur Öffnung des Durchgangs wird in näheren Einzelheiten später in der Beschreibung erläutert.
Die Steuervorrichtung umfasst vorteilhafterweise einen Solenoid, dessen Kern das selektiv betätigbare Ventil antreiben kann.
Diese Vorrichtung stellt besonders vorteilhafte Mittel zum Antrieb des Ventils auf relativ einfache Weise.
Die Drainagevorrichtung umfasst vorzugsweise eine mit einem Gehäuse bedeckte Armatur, die auf einem Chassis aufliegt, wobei der Rahmen von der Armatur in den Raum zwischen dem Chassis und der Armatur herabhängt, und eine Öffnung in dem Gehäuse, die der Kopfhalterung zugewandt ist, dient zum Montieren und Demontieren des Aufnahmekopfs.
Die Bestandteile der Drainagevorrichtung werden in näheren Einzelheiten in dem Rest der Beschreibung erläutert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus einer Lektüre der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen der Erfindung hervor, die anhand eines veranschaulichenden, aber nicht einschränkenden Beispiels gegeben werden, wobei sich die Beschreibung auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in denen zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Darstellung der Komponenten der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung und der Verbindungen zwischen ihnen,
2 eine diagrammartige auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung,
3 eine diagrammartige Ansicht in longitudinalem Vertikalschnitt der Drainagevorrichtung,
4 eine diagrammartige Ansicht in vertikalem Querschnitt längs der Linie IV-IV in 3,
5 eine diagrammartige Schnittansicht eines Details von 4,
6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in 4,
7 eine diagrammartige aufgefächerte perspektivische Detailansicht der Drainagevorrichtung gemäß 2,
8 eine diagrammartige perspektivische Ansicht zur Darstellung verschiedener Ausführungsformen der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung,
9 ein allgemeines Ablaufdiagramm des Betriebs der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung,
10 einen Abschnitt des Ablaufdiagramms einer ersten Funktion der Drainagevorrichtung,
11 einen Abschnitt des Ablaufdiagramms einer zweiten Funktion der Drainagevorrichtung, und
12 einen Abschnitt des Ablaufdiagramms einer dritten Funktion der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Bestandteile der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung sowie die funktionalen Verbindungen zwischen ihnen werden im folgenden mit Bezug auf 1 beschrieben.
Die Drainagevorrichtung umfasst eine mechanische Halterung 10, die aus einer Kopfhalterung 12 und einem an der Kopfhalterung 12 angebrachten Aufnahmekopf 14 bestehen. Der Aufnahmekopf 14 kann eine Filtereinheit 16 aufnehmen, welche eine zu filternde flüssige Substanz enthalten kann.
Die die Filtereinheit 16 und den Aufnahmekopf 14 und die Kopfhalterung 12 umfassende Anordnung ist an einem Gewichtssensor 18, der seinerseits an einem Rahmen 20 in einer feststehenden Position angebracht ist, angebracht und ruht auf diesem.
Die mechanische Halterung 12 ist durch ein rohrförmiges Element mit einer Saugpumpe 22 verbunden, welche die in der Filtereinheit 16 enthaltene flüssige Substanz auf eine nachstehend in näheren Einzelheiten beschriebenen Weise ansaugt. Die Saugpumpe 22 wird durch eine Steuereinheit 24 gesteuert, die durch eine elektrische Verbindung 25 mit dem Gewichtssensor 18 verbunden ist, um die Saugpumpe 22 zu steuern, insbesondere in Abhängigkeit von durch den Gewichtssensor 18 gelieferter Information.
Die Drainagevorrichtung umfasst ferner eine mit der Steuereinheit 24 verbundene Benutzerschnittstelle 26 zum Eingeben von Daten in bezug auf die zu filternde flüssige Substanz und auf den Betriebsmodus, der von der Art der benutzten Filtereinheit abhängt, und auch zum Anzeigen und/oder Exportieren von Daten. Zu diesem Zweck ist die Steuereinheit 24 mit einem Drucker 23 und mit einer weiteren Steuereinheit 27, die beispielsweise einen Mikrocomputer umfasst, verbunden.
Die Kopfhalterung 12 umfaßt ferner einen Solenoid 28, der durch eine elektrische Verbindung 29 mit der Steuereinheit 24 verbunden ist und insbesondere zur Steuerung eines in dem Aufnahmekopf 14 gelegenen und im Detail nachstehend beschriebenen Lufteinlasses geeignet ist.
2 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines Teils der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung und zeigt die Saugpumpe 22, den Rahmen 20, auf dem der Gewichtssensor 18 (in näheren Einzelheiten in 4 gezeigt) angebracht ist, sowie die Kopfhalterung 12.
Die Steuereinheit 24 ist an der Rückfläche einer Halterungsplatte 30 angebracht, wobei die Vorderfläche der Halterungsplatte 30 die Benutzerschnittstelle 26 und insbesondere Warnmittel 32 umfaßt, die im einzelnen einen Anzeigebildschirm umfassen.
Die den Rahmen 20, die Saugpumpe 22 und die Steuereinheit 24 umfassende Anordnung ist in einem Gehäuse 34 untergebracht, das an der Unterseite durch eine Bodenplatte 36 geschlossen ist.
Die Halterungsplatte 30 ist innerhalb des Gehäuses 34 so angebracht, dass die Benutzerschnittstelle 26 sich am vorderen Abschnitt 38 des Gehäuses 34 befindet. Der Rahmen 20 hängt von dem Gehäuse so herab, dass die Kopfhalterung 12 aus einer in dem oberen Abschnitt des Gehäuses 34 ausgebildeten Öffnung 40 vorsteht. Die Saugpumpe 22 ist im hinteren Abschnitt des Gehäuses 34 untergebracht.
3 ist eine Ansicht in vertikalem Longitudinalschnitt des Gehäuses 34 der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung, in dem die Saugpumpe 22, die Halterungsplatte 30 und der Rahmen 20 aufgenommen sind.
Der Rahmen 20 umfaßt den Gewichtssensor 18, der hier im Querschnitt gezeigt ist, und die Kopfhalterung 12, die einen vertikalen Vorsprungsabschnitt 44 aufweist, der durch die Öffnung 40 im Gehäuse 34 hindurchgeht.
3 zeigt auch den Aufnahmekopf 14, der der Kopfhalterung 12 gegenüberliegt und im Detail mit Bezug auf 7 beschrieben wird.
7 ist eine perspektivische Ansicht des Rahmens 20, der Kopfhalterung 12 und des Gewichtsensors 18.
Der Rahmen 20 bildet ein Gestell, das sich zwischen einem ersten Ende 46 und einem zweiten Ende 48 erstreckt und eine zentrale Öffnung 50 aufweist, die sich longitudinal zwischen dem ersten Ende 46 und dem zweiten Ende 48 erstreckt und in die der Gewichtssensor 18 aufgenommen ist. Der Sensor hat ein erstes Ende 52, das vollständig am ersten Ende des Rahmens 46 befestigt ist und sich longitudinal in der Öffnung 50 bis zu einem zweiten Ende 54 erstreckt.
Die Kopfhalterung ist so angebracht, dass sie am zweiten Ende 54 des dem Rahmen 20 gegenüberliegenden Gewichtsensors 18 anliegt.
Wie zu erkennen ist, sind die Kopfhalterung 12 und das zweite Ende 54 des Gewichtssensors 18 in bezug auf den Rahmen 20 völlig frei beweglich. Nur das erste Ende 52 des Gewichtssensors 18 ist am Rahmen 20 befestigt.
Infolgedessen sind die einzigen Lasten, die auf den Gewichtssensor 18 einwirken, auf das Gewicht der Kopfhalterung 12, des Kopfs 14 und der Filtereinheit zurückzuführen. Das von diesen Komponenten auf das zweite Ende 54 des Gewichtssensors 18 einwirkende Gewicht verformt diesen, und ein an dem Gewichtssensor 18 angebrachter, nicht gezeigter Belastungsmesser liefert ein elektrisches Signal, dessen Größe von dem auf den Gewichtssensor einwirkenden Gewicht abhängt.
Die Kopfhalterung 12 umfaßt einen Saugzweig 56 mit einem ersten Ende, das am oberen Ende 58 des vertikalen Vorsprungsabschnitts 44 mündet, sowie ein zweites Ende, das lateral von der Kopfhalterung 12 mündet und mit einem flexiblen Abschnitt eines rohrförmigen Elements 60 verbunden werden kann.
7 zeigt auch die Steuervorrichtung 28, die vollständig an der Kopfhalterung 12 befestigt ist und aus einem Solenoid besteht, der in Translationsbewegung einen zu dem vertikalen Vorsprungsabschnitt 44 im wesentlichen parallelen Stößel 62 bewegen kann.
Der Rahmen 20 hat auch Gewindelöcher 64 an jedem Ende zum Befestigen des Rahmens an der Innenwand des Gehäuses 34. 3 zeigt den Aufnahmekopf 14, der an der Kopfhalterung 12 anliegen kann.
Zu diesem Zweck hat der Aufnahmekopf 14 eine axiale Öffnung 66, die in seiner unteren Wand 68 ausgebildet ist und den vertikalen Vorsprungsabschnitt 44 in der Kopfhalterung 12 aufnehmen kann. Der Aufnahmekopf 14 hat eine Aufnahmefläche 70, in die ein Saugkanal 72 mündet, der mit der axialen Öffnung 66 in Verbindung steht. Der Saugzweig 56 kann am Ende 58 des vertikalen Vorsprungsabschnitts 44 mit dem Saugkanal 72 des Aufnahmekopfs 14 verbunden werden, wenn letzterer an der Kopfhalterung 12 angebracht ist.
Die Verbindung zwischen dem Saugzweig 56 und dem Saugkanal 72 muß abgedichtet sein, um eine Leckage von Wasser oder Luft zu verhindern, und zu diesem Zweck sind der vertikale Vorsprungsabschnitt 44 und die axiale Öffnung 66 des Kopfs kreisförmige Zylinder, um ein Einsetzen von Dichtungen 74 zu ermöglichen.
Der vertikale Vorsprungsabschnitt 44 hat eine Schulter 76, an der eine entsprechende Schulter 78 des Aufnahmekopfs 14 anliegen kann. Somit kann der Aufnahmekopf 14 in der Translationsbewegung festgestellt werden.
Der vertikale Vorsprungsabschnitt 44 hat eine Nut 78, in die sich in dem Aufnahmekopf 14 angebrachte entfernbare Keilmittel 80 erstrecken können.
Die Keilmittel 80 werden mit Bezug auf 6 beschrieben, die eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI des in 3 gezeigten Aufnahmekopfs 14 ist.
6 zeigt die axiale Öffnung 66 und die entfernbaren Keilmittel 80, welche in der Translationsbewegung in einer lateralen Bohrung 82 im Aufnahmekopf 14 beweglich sind, und von denen ein Abschnitt 84 sich mit der axialen Öffnung 66 kreuzt.
Die beweglichen Keilmittel 80 bestehen aus einer Stange mit einem Teil 86 mit einem Abschnitt, der im wesentlichen gleich dem Abschnitt der Transversalbohrung 82 ist, und einem kleineren Abschnitt 88.
Wie in 6 gezeigt ist, kreuzt der Abschnitt 86 des entfernbaren Mittels 80 die axiale Öffnung 66 mit dem Ergebnis, dass dieser Abschnitt in die Nut 78 des vertikalen Vorsprungsabschnitts 44 der Kopfhalterung 12 eingreifen kann und so den vertikalen Vorsprungsabschnitt 44 und den Aufnahmekopf 14 miteinander verbinden kann. Wenn die beweglichen Mittel 80 in der Richtung des Pfeils F betätigt werden, ist der Abschnitt 88 der axialen Öffnung 66 zugewandt angeordnet, schneidet jedoch nicht die axiale Öffnung 66, mit dem Ergebnis, dass er vollkommen uneingeschränkt ist und der Aufnahmekopf 14 an der Kopfhalterung 12 angebracht oder von dieser entfernt werden kann.
Als nächstes wird auf 4 eingegangen, die die Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung in einem Vertikalschnitt zeigt.
Diese Figur zeigt das Gehäuse 34 der Drainagevorrichtung, den Gewichtssensor 18, die Kopfhalterung 12 und deren vertikalen Vorsprungsabschnitt 44 im Eingriff mit der axialen Öffnung 66 im Aufnahmekopf 14. Sie zeigt auch die Steuervorrichtung 28, deren Stößel 62 ein Ventil 90 betätigt, das in den Aufnahmekopf 14 aufgenommen ist und in näheren Einzelheiten mit Bezug auf 5 beschrieben wird.
5 zeigt den an der Kopfhalterung 12, von der ein Teil gezeigt ist, angebrachten Aufnahmekopf 14. Die Steuervorrichtung 28, die an der Kopfhalterung 12 befestigt ist, ist in dieser Figur inaktiv.
Diese Figur zeigt die Aufnahmefläche 70 des Aufnahmekopfs 14 und den Saugkanal 72, der in bzw. an ihr mündet.
Der Aufnahmekopf 14 umfaßt einen Durchgang 92, von dem ein Ende 94 außerhalb des Aufnahmekopfs 14 in die Atmosphäre mündet, und dessen anderes Ende 96 an der Aufnahmefläche 70 mündet. In dieser Figur wird der Durchgang 92 von dem Ventil 90 verschlossen. Dieses Ventil bewegt sich in einer vertikalen Translationsbewegung, wie durch den Pfeil T gezeigt ist, um den Durchgang 92 freizugeben und zu ermöglichen, dass Außenluft von dem Ende 94 zum Ende 96 strömt, welches an der Aufnahmefläche 70 mündet.
Durch Aktivieren der Steuervorrichtung 28, die aus einem Solenoid besteht, ist der Stößel 62, der an der Achse des selektiv betätigbaren Ventils 90 angeordnet ist, in der Lage, an dem selektiv betätigbaren Ventil 90 zur Anlage zu kommen, um den Durchgang 92 freizugeben, wie in 4 gezeigt ist.
4 zeigt auch die Filtereinheit 16, die eine der Aufnahmefläche zugewandte Membran 98 zur Bildung einer Saugkammer 70 umfaßt. Die Membran 98 ist an der Filtereinheit 16 befestigt und ist von der Aufnahmefläche 70 durch einen sterilen Separator 99 getrennt, der aus einem etwa 0,5 mm dicken Gitter besteht, um zu verhindern, dass sie in direkten Kontakt mit der Saugfläche kommt. Der sterile Separator 99 erstreckt sich über die gesamte Saugkammer hinweg.
Wenn die Filtereinheit 16 direkt zur Anlage am Aufnahmekopf 14 kommt, der seinerseits an der Halterung 12 anliegt, wird diese Anordnung nur von dem zweiten Ende 54 des Gewichtssensors 18 getragen bzw. gehaltert. Der Gewichtssensor 18 ist daher in der Lage, ein Signal zu liefern, das repräsentativ für das Gewicht einer in der Filtereinheit 16 enthaltenen flüssigen Substanz und für die Variation bei diesem Gewicht ist.
Ein allgemeines Ablaufdiagramm des Betriebs der Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung wird als nächstes mit Bezug auf 9 beschrieben.
Zunächst werden in einem ersten Schritt über die Benutzerschnittstelle 26 Daten in den Speicher der Steuereinheit 24 eingegeben. Die Daten betreffen im Einzelnen den anzuwendenden Betriebsmodus, das Gesamtvolumen der zu filternden flüssigen Substanz, die Dichte der flüssigen Substanz und die Art der an dem Aufnahmekopf 14 angebrachten Filtereinheit.
Sobald dieses erste Gewicht erreicht ist, hört die Bedienungsperson auf, die Filtereinheit 16 aufzufüllen, und die Steuereinheit startet in einem vierten Schritt 106 die Saugpumpe 22. Infolgedessen wird die in der Filtereinheit 16 enthaltene flüssige Substanz durch die Membran 98 angesaugt und in den Saugzweig 56 über den Saugkanal 72 evakuiert.
Somit passiert die gesamte in der Filtereinheit enthaltene flüssige Substanz die Membran 98, welche die Mikroorganismen, die die flüssige Substanz enthält, zurückhält.
Natürlich ist, wenn die gesamte flüssige Substanz angesaugt worden ist, das Gewicht der Filtereinheit 16 konstant, und der Gewichtssensor 18 liefert daher ein stationäres Signal.
In einem fünften Schritt 108 hält die Steuereinheit die Saugpumpe 22 an, sobald der Gewichtssensor 18 dieses stationäre Signal liefert.
10 zeigt einen Ablaufdiagrammabschnitt, der Schritte einer ersten Funktion bildet, die komplementär zu der im Ablaufdiagramm der 9 gezeigten Abfolge von Funktionen ist.
Dieser Ablaufdiagrammabschnitt betrifft eine Funktionsabfolge, die vor der Dateneingabe oder nach dem Anhalten der Saugpumpe 22 ausgeführt wird, wenn die flüssige Substanz angesaugt worden ist, um das Bersten der Membran 98 zu verhindern, wenn die Steuereinheit 16 am Aufnahmekopf 14 angebracht oder von diesem entfernt wird.
Wenn die Filtereinheit 16 zwangsweise über den Aufnahmekopf 14 aufgesteckt wird, wird ein Luftvolumen zwischen der Membran 98 und der Aufnahmefläche 70, die zusammen die Saugkammer bilden, eingeschlossen, und da die Membran 98 nur geringfügig gegenüber Luft durchlässig ist, tendiert die Kompression dieses Volumens dazu, die Membran zu komprimieren und sie möglicherweise zum Bersten zu bringen.
Die umgekehrte Erscheinung tritt auf, wenn die Filtereinheit 16 vom Aufnahmekopf 14 entfernt wird, wobei ein Unterdruck zwischen der Membran 98 und der Aufnahmefläche 70 erzeugt wird, mit dem Risiko des Zerberstens der Membran 98.
In einem in 10 gezeigten ersten Schritt 110 überprüft die Steuereinheit 24, ob der Gewichtssensor 18 ein Signal liefert, das für eine obere Gewichtsgrenze repräsentativ ist, die größer ist als das Gewicht der flüssigen Substanz, die wahrscheinlich in der Filtereinheit enthalten ist, und das auch für die auf den Aufnahmekopf 14 ausgeübte Kraft repräsentativ ist, wenn die Filtereinheit 16 aufgesetzt ist.
In einem zweiten Schritt 112, wenn der Gewichtssensor 18 ein für die obere Gewichtsgrenze repräsentatives Signal liefert, betätigt die Steuereinheit 24 den Solenoid 28, was bewirkt, dass sich das Ventil 90 bewegt und den Durchgang 92 freigibt. Infolgedessen entweicht die zwischen der Membran 98 und der Aufnahmefläche 70 eingeschlossene Luft über das erste Ende 94 des Durchgangs 92 und wird nicht gegen die Membran 98 komprimiert.
Dann setzt in einem dritten Schritt 114 die Steuereinheit 24 die Sequenzen fort, bei der der Gewichtssensor 18 ein für ein konstantes Gewicht repräsentatives stationäres Signal liefert.
Wenn der Gewichtssensor 18 ein für ein negatives Gewicht repräsentatives Signal liefert, welches einem Schritt zum Entfernen der Filtereinheit 16 von der Kopfhalterung 14 entsprechen könnte, öffnet auf gleiche Weise die Steuereinheit 24 den Durchgang 92, um ein Bersten der Membran zu verhindern.
11 zeigt komplementäre Schritte zum Trocknen der Membran 98, nachdem die flüssige Substanz gefiltert worden ist, wobei diese Sequenz für bestimmte Typen von Filtereinheiten implementiert wird.
11 zeigt den in 9 dargestellten Schritt 108, bei dem die Strömung der flüssigen Substanz gesteuert wird. Sobald sie insgesamt durchgeströmt ist, falls die Sequenz dies gestattet, und anhand des mit den Eingabedaten bei Schritt 116 eingegebenen Filtereinheitstyps öffnet sich der Durchgang 92 in einem Schritt 118. Die Saugpumpe 22 wird dann in einem Endschritt angehalten.
Infolgedessen strömt, sobald die Saugpumpe 22 betätigt wird, wobei die Membran 98 relativ undurchlässig ist, von außen angesaugte Luft durch den Durchgang zwischen der Membran 98 und der Aufnahmefläche 70 und dann über den Saugkanal 72. Dies trocknet die Membran 98, die direkt auf ein Kultursubstrat aufgebracht werden kann.
12 zeigt komplementäre Schritte einer unterschiedlichen Ausführungsform der Erfindung zum Filtern eines Gemischs zweier flüssiger Substanzen.
9 zeigt einen Schritt 102 zur Auswahl des Betriebsmodus. Falls der gewählte Modus nicht der in 9 dargestellte Abtastmodus ist, sondern stattdessen ein Verdünnungsmodus, umfasst die Sequenz beispielsweise die komplementären Schritte 120 und 122 gemäß 12.
Die Auswahl des Verdünnungsmodus erfordert zunächst die Eingabe der den beiden zu mischenden flüssigen Substanzen entsprechenden Daten nacheinander. Diese Daten beziehen sich insbesondere auf das Volumen und die Dichte.
Wenn die erste flüssige Substanz in die Filtereinheit 16 gegossen wird, triggert die Steuereinheit 24, welche das am Anzeigebildschirm hinzugefügte Volumen anzeigt, einen hörbaren Alarm, der angibt, dass ein Volumen der ersten flüssigen Substanz eingegeben worden ist, welches einem von dem Gewichtssensor 18 gemessenen Zwischengewicht entspricht.
Der nächste Schritt entspricht dann dem in 9 gezeigten dritten Schritt 104, bei dem das Starten der Saugpumpe nur dann gestattet wird, wenn das Volumen der zweiten flüssigen Substanz eingegeben worden ist.
Es ist nötig, Daten in den Speicher der Steuereinheit 24 auch noch einzugeben, bevor die Filtereinheit aufgefüllt wird und die flüssige Substanz gefiltert wird.
Die Daten umfassen insbesondere Informationen hinsichtlich des Filterprozesses selbst und Information zu der Art von Filtereinheit, die in den Aufnahmekopf 14 eingesetzt werden soll.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die mechanische Halterung einen entfernbaren Aufnahmekopf 14 umfaßt, der an einer Kopfhalterung 12 verriegelt werden kann.
Beispiele von Aufnahmeköpfen zum Filtern einer flüssigen Substanz oder flüssiger Substanzen mit unterschiedlichen Arten von Filtereinheiten werden in bezug auf 8 beschrieben.
8 zeigt die Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung, welche der Kopfhalterung 12 zugewandt ist, an der der Aufnahmekopf 14 angeordnet ist.
8 zeigt auch eine zweite Art von Aufnahmekopf 130 mit einem speziellen Clipsystem für die Filtereinheit.
Die zweite Art von Aufnahmekopf 130 hat an der Unterseite verriegelbare Verbindungsmittel, die identisch zu dem Aufnahmekopf 14 sind, so dass sie auf die gleiche Weise an der Kopfhalterung 12 angebracht werden können.
Diese zweite Art Aufnahmekopf hat kein selektiv betätigbares Ventil und ist schwerer als der Aufnahmekopf 14.
Damit ist es klar, dass die Eingabedaten modifiziert werden müssen, und insbesondere diejenigen hinsichtlich des Betriebsmodus und der Art von Filtereinheit. Infolgedessen kann die Drainagevorrichtung gemäß der Erfindung die anfänglichen Gewichtsunterschiede und den Filterprozeß berücksichtigen, welche keinen Schritten des Trocknens der Membran aufweisen.
Ein dritter Typ von Aufnahmekopf 134, der ebenfalls an der Unterseite verriegelbare Verbindungsmittel aufweist, die identisch zu den vorangehenden Mitteln sind, wird zum Filtern einer flüssigen Substanz über eine auf einem gesinterten Material aufgebrachte Membran benutzt. Zu diesem Zweck hat er einen Handgriff 136 zum Entfernen des gesinterten Materials.
Diese dritte Art Aufnahmekopf erfordert auch die Eingabe von Daten in die Steuereinheit, die sich von den vorangehenden Daten unterscheiden.
Zwei weitere Arten von Aufnahmeköpfen 138 und 140 sind ebenfalls geeignet, an der Kopfhalterung 12 entfernbar angebracht zu werden, wobei der erste ein selektiv betätigbares Ventil umfasst, welches durch den Stößel 62 aktiviert werden kann, und der zweite kein solches Ventil aufweist.
Diese beiden weiteren Aufnahmeköpfe 138, 140 erfordern offensichtlich auch die Eingabe spezifischer Daten, bevor sie benutzt werden können.
Diese vorstehend beschriebenen Aufnahmekopftypen können durch beliebige Mittel und unabhängig von der Vorrichtung sterilisiert werden.
Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen, die der Fachmann innerhalb des Geistes der Erfindung zu modifizieren vermag, beschränkt.

Claims

Drainagevorrichtung für eine Filtereinheit zum mikrobiologischen Testen von Flüssigkeiten, wobei die Drainagevorrichtung eine mechanische Halterung (10), die eine eine Membran aufweisende Filtereinheit (16) aufnehmen kann, sowie eine mit der mechanischen Halterung verbundene Saugpumpe (22) zum Ansaugen einer in der Filtereinheit enthaltenen flüssigen Substanz umfasst, wobei die Drainagevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: – einen Gewichtssensor (18), auf dem die mechanische Halterung angebracht ist und der ein Signal liefern kann, welches für die von der mechanischen Halterung auf den Gewichtssensor ausgeübte Gewichtsbelastung repräsentativ ist, – eine Benutzerschnittstelle (26) zum Eingeben von Daten bezüglich der Drainage der Filtereinheit (16) und/oder der flüssigen Substanz, und – eine Steuereinheit (24), die mit der Saugpumpe (22), dem Gewichtssensor (18) und der Benutzerschnittstelle (26) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (24) aus den Daten mindestens ein erstes Gewicht bestimmen kann, das einem ersten repräsentativen Signal entspricht, und dadurch, dass, wenn der Gewichtssensor (18) ein dem ersten Signal entsprechendes Signal liefert, die Steuereinheit (24) den Betrieb der Saugpumpe (22) startet, um die in der Filtereinheit (16) enthaltene flüssige Substanz anzusaugen.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) den Betrieb der Saugpumpe (22) anhält, wenn der Gewichtssensor (18) ein stationäres Signal liefert, welches für eine durch die mechanische Halterung (10) nach dem Ansaugen der Flüssigkeit auf den Gewichtssensor (18) ausgeübte konstante Gewichtsbelastung repräsentativ ist.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit aus den Daten mindestens ein zweites Gewicht bestimmt, das einem zweiten repräsentativen Signal entspricht, und dadurch, dass die Steuereinheit (24) Warnmittel (32) steuern kann, um den Benutzer zu warnen, wenn der Gewichtssensor (18) ein dem zweiten Signal entsprechendes Signal liefert.
Drainagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) den Betrieb der Saugpumpe (22) startet, nachdem der Gewichtssensor (18) ein für das erste Gewicht repräsentatives stationäres Signal geliefert hat.
Drainagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Halterung (10) einen Aufnahmekopf (14) zum Aufnehmen der Filtereinheit umfasst, wobei der Aufnahmekopf (14) eine Aufnahmefläche (70) aufweist, gegenüber der die Membran (98) angeordnet werden kann und an der bzw. auf die ein Saugkanal (22) mündet, und dadurch, dass der Aufnahmekopf (14) einen Durchgang (92) aufweist, von dem ein Ende (94) extern von der Aufnahmefläche mündet und dessen anderes Ende (96) an der bzw. auf die Aufnahmefläche (70) mündet, wobei der Aufnahmekopf (14) ein selektiv betätigbares Ventil (90) umfasst, das zwischen einer ersten Position, an der es den Durchgang (92) verschließt, und einer zweiten Position, an der es den Durchgang (92) freigibt, beweglich ist.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) eine Bewegung des selektiv betätigbaren Ventils (90) in die zweite Position steuert und den Betrieb der Saugpumpe (22) startet, wenn der Gewichtssensor (18) ein stationäres Signal liefert, das für eine auf den Gewichtssensor (18) durch die mechanische Halterung (10) nach dem Ansaugen der flüssigen Substanz ausgeübte Gewichtsbelastung repräsentativ ist.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) eine Bewegung des selektiv betätigbaren Ventils (90) in die zweite Position steuert, wenn der Gewichtssensor (18) Signale liefert, die jeweils für ein oberes Gewichtslimit, wenn die Filtereinheit (16) an bzw. auf dem Aufnahmekopf (14) angeordnet ist, und für ein unteres Gewichtslimit, wenn die Filtereinheit (16) von dem Aufnahmekopf (14) entfernt ist bzw. wird, repräsentativ sind.
Drainagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rahmen (20) umfasst, wobei sich der Gewichtssensor (18) im wesentlichen horizontal zwischen einem an dem Rahmen (20) befestigten ersten Ende (52) und einem in Bezug auf den Rahmen (20) freien zweiten Ende (54) erstreckt, und die mechanische Halterung (10) auf dem zweiten Ende (54) des Gewichtssensors (18) ruht.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Halterung (10) mit der Saugpumpe (22) durch ein Rohrelement (60) mit mindestens einem flexiblen Abschnitt, der sich von der mechanischen Halterung (10) im wesentlichen senkrecht zu der Arbeitsrichtung des Gewichtssensors (18) erstreckt, verbunden ist.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 5 und nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Halterung eine Aufnahmekopf-Halterung (12) umfasst, die vollständig an dem Gewichtssensor (18) befestigt ist, und der Aufnahmekopf (14) mit verriegelbaren Verbindungsmitteln (66, 44, 90, 82) an der Kopfhalterung (12) abnehmbar befestigt ist.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfhalterung einen kreisförmigen, zylindrischen, vertikalen Vorsprungsabschnitt (44) aufweist, der mit einer Öffnung (66) zusammenwirken kann, die in dem Abschnitt gegenüber der Aufnahmefläche (70) des Aufnahmekopfes (14) ausgebildet ist, und der Aufnahmekopf (14) sowie der vertikale Vorsprungsabschnitt (44) durch Verkeilungsmittel aneinander befestigt sind, um das verriegelbare Verbindungsmittel zu bilden.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekopf eine Transversalbohrung (82) aufweist, die mit einer um den vertikalen Abschnitt (44) herum ausgebildeten Nut bzw. Rille (78) zusammenwirken kann, und die Transversalbohrung (82) das entfernbare Keilmittel (80) aufnehmen kann.
Drainagevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfhalterung (12) einen Saugzweig (56) aufweist, von dem ein Ende (58) mit dem Saugkanal (72) des Aufnahmekopfs (14) verbunden werden kann, und dessen anderes Ende mit der Saugpumpe (22) verbunden werden kann.
Drainagevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfhalterung (12) eine Steuervorrichtung (28) aufweist, die mit dem selektiv betätigbaren Ventil (90) zusammenwirken kann, um es in die erste Position oder in die zweite Position zu bewegen.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung einen Solenoid (28) aufweist, dessen Kern das selektiv betätigbare Ventil (90) antreiben kann.
Drainagevorrichtung nach Anspruch 8 und nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mit einem Gehäuse (34) bedeckte, auf einem Chassis aufliegende Armatur umfasst, wobei der Rahmen (20) von der Armatur in dem Raum zwischen dem Chassis und der Armatur abgehängt ist, und eine Öffnung (40) in dem Gehäuse (34), die der Kopfhalterung (12) zugewandt ist, zur Montage und Demontage des Aufnahmekopfs (14) ausgestaltet ist.