CH615365A5

CH615365A5 -

Info

Publication number: CH615365A5
Application number: CH52277A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Koenig; Otto Wienchol; Franz Muehlboeck
Original assignee: Compur Electronic Gmbh
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1977-01-17
Publication date: 1980-01-31
Also published as: MX143210A; GB1523190A; DE2630360A1; AT355356B; FR2333234A1; BR7607876A; US4052164A; DE2553044A1; IT1080421B; DD128596A5; DE2553044C3; ES455287A1; DE2553044B2; NL7700433A; YU13077A; JPS5287762A; SU668580A3; ATA23377A; DE2630360C3; FR2333234B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum unter Wirkung von Zentrifugalkraft erfolgenden Trennen und zum anschliessenden Messen der Bestandteile von Proben, die in stabförmigen Gefässen untergebracht sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine im Aufbau unkomplizierte und vom Benutzer leicht sowie schnell bedienbare Einrichtung zum Einspannen der Stabgefässe im Gerät zu schaffen, welches darüber hinaus einen auch bei sehr hohen Drehzahlen dichten Sitz der Stabgefässe im Rotor des Gerätes sicherstellt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch-gelöst, dass in einem tellerförmigen Rotor des Gerätes zur Rotationsachse radial verlaufende Aufnahmen für die Stabgefässe vorgesehen sind, dass zwischen dem äusseren Ende eines jeden Stabgefässes und dem zugehörigen Widerlager im Rotor ein elastisches Puffermittel eingesetzt ist und dass in der Nabe des Rotors ein in Achsrichtung verschiebbares Spannstück vorgesehen ist, an dessen Aussenwandung die inneren Enden der leicht geneigten Stabgefässe derart aufliegen, dass durch Axialverschiebung des Spannstückes jedes Stabgefäss radial verschoben, gegen das Puffermittel gepresst und dadurch festgespannt wird.

Die Aufnahmen für die Stabgefässe sind vorzugsweise leicht geneigt, und die Stabgefässe sind darin vorzugsweise geneigt liegend angeordnet.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung derart getroffen, dass zwischen Spannstück und Rotor eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist, die eine Mitnahme des Spannstückes bei Drehbewegungen des Rotors gewährleistet. Hierbei ist es zugleich vorteilhaft, am Spannstück und Rotor axiale Anschlagflächen vorzusehen, welche die zum Einsetzen und Festspannen der Stabgefässe erforderlichen Relativstellungen des Spannstückes zum Rotor bestim- . men.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung er-40 reicht man eine sehr übersichtliche Mess-Ablesung dadurch,

dass entlang jeder Aufnahme für die Stabgefässe im Rotor eine Ableseskala für den Messwert vorgesehen ist.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Einspannvorrichtung für Proben-Gefässe in der Weise zu 45 entwickeln, dass das Einspannen der Gefässe im Rotor stets unter konstanter Andrucickraft erfolgt. Diese Aufgabe wird bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, dass dem Spannstück eine Rückstellfeder zugeordnet ist, die es in einer ersten Anschlagstellung zum Einsetzen der un-50 gespannten Gefässe zu halten sucht, und dass im Spannstück ein Sperrglied vorgesehen ist, welches mit einem Sperrvorsprung am Rotor zusammenarbeitet und das Spannstück in einer zweiten Anschlagstellung bei festgespannten Gefässen entgegen der Wirkung der Rückstellfeder festhält.

55 Eine nur sehr geringe Axiallänge aufweisende und somit baulich vorteilhafte Ausführungsform der Einspanneinrichtung ergibt sich gemäss einem weiteren Merkmal dadurch, dass das Sperrglied im Spannstück schwenkbar gelagert ist und mindestens einen Führungslappen besitzt, welcher in eine axial ver-60 laufende Führungsnut innerhalb des das Spannstück aufnehmenden Bereiches der Rotor-Nabe eingreift, wodurch eine Mitnahme des Spannstückes durch den Rotor sichergestellt ist.

Bei einer anderen Gestaltung der Erfindung ist die Anordnung in der Weise getroffen, dass das Sperrglied mindestens eine Anschlagnase besitzt, welche mit einer zugeordneten Anschlagfläche an der Rotor-Nabe zusammenarbeitet und das Spannstück in der Anschlagstellung zum Einsetzen der ungespannten Gefässe hält.

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Eine für Massenherstellung als Kunststoffteil besonders gut geeignete Ausführungsform des Sperrgliedes wird erreicht, wenn dieses Glied als Schwenkhebel ausgebildet ist, der an einem Arm die mit dem Sperrvorsprung zusammenarbeitende Sperraste trägt und am anderen Arm eine Betätigungsfläche zum Lösen des Sperreingriffs aufweist.

In der nachstehenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Rotor des ersten Gerätes,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Betriebsstellung der Teile nach Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Rotor eines anderen Gerätes,

Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 4,

Fig. 6 eine andere Betriebsstellung der Teile nach Fig. 4, Fig. 7 den Sperrhebel aus Fig. 4 in Seitenansicht und Fig. 8 und 9 Einzelheiten an der Rotor-Nabe nach Fig. 4 in Längsschnitt und Draufsicht.

Die nicht näher gezeigte Zentrifuge besitzt einen tellerförmigen Rotor 10, dessen Nabe 10a auf der Welle 12 eines nichtdargestellten elektrischen Antriebsmotors befestigt, beispielsweise aufgepresst, ist. Im Rotor 10 sind vier zur Rotationsachse radial verlaufende Aufnahmerillen lOr vorgesehen, die zum Zentrum leicht geneigt sind. Der äussere Rand 10b des Rotors ist überkragend ausgebildet, und dem Auslauf jeder Rille lOr ist eine Öffnung lOf zugeordnet, in welcher ein Puffer 14 aus elastischem Material guter Dichteigenschaft, beispielsweise Gummi, eingesetzt ist.

Der Rotor 10 besitzt einen nach oben ragenden Führungsansatz lOaa, an dem ein kappenförmiges Spannstück 16 mit seiner Innenbohrung geführt ist. Am Rande des Spannstückes 16 sind vier offene Aufnahmeschlitze 16r eingearbeitet. Zwei axial nach unten ragende Arme 16a des Spannstückes 16 sind an ihren Enden mit Anschlagnasen 16h ausgerüstet, die durch zwei Öffnungen 10g im Rotor 10 hindurchgehen und mit der unteren Anschlagfläche 10h desselben zusammenarbeiten. Die innere Anschlagfläche 16i des Spannstückes 16 arbeitet mit der Anschlagfläche lOi im Zentrum des Rotors 10 zusammen. Die Anschläge 10h, 16h und lOi, 16i bestimmen somit zwei axiale Betriebsstellungen des Spannstückes 10. Die Öffnungen 10g und die Arme 16a sind dabei so bemessen und gestaltet, dass sich ein Formschluss zur Mitnahme des Spannstückes 16 bei Drehbewegungen des Rotors ergibt.

Jeder Aufnahmerille lOr ist eine Kennzahl «1», «2», «3» oder «4» und eine Ableseskala 10s zugeordnet.

Der Bedienende entnimmt die Probe, beispielsweise Blut, mit einer Kapillare 18 derart auf, dass dieselbe vollgefüllt ist. In der Anschlagstellung nach Fig. 3 werden nacheinander die vier gefüllten Kapillaren 18 in den Rotor eingesetzt, wobei jede Kapillare 18 mit einem Ende gegen den Puffer 14 und mit anderem Ende in den Aufnahmeschlitz 16r des Spannstückes 16 liegt. Nun drückt der Bedienende das Spannstück in die untere Anschlagstellung nach Fig. 1. Hierbei werden die Kapillaren 18 durch die Umfangswandung des Spannstückes 16 axial nach aussen geschoben und gegen die Puffer 14 abdichtend festgespannt. Daraufhin wird der Antriebsmotor der Zentrifuge eingeschaltet und der Rotor 10 samt Kapillaren 18 in Rotation gesetzt. Nach einer bestimmten Zeit, die von der Art der Probe abhängt, beispielsweise nach drei Minuten, wird der Antrieb automatisch abgeschaltet. Die während der Rotation nach aussen ausgeschiedenen festen Blutbestandteile und das leichtere, im inneren Bereich jeder Kapillare 18 angesammelte Blutserum sind mit einer durch die durchsichtige Kapillare 18 erkennbaren Trennlinie voneinander abgegrenzt. Diese Trennlinie dient als Marke, die es erlaubt, anhand der entlang jeder Kapillare 18 verlaufenden Ableseskala 10s eine unmittelbare Ablesung des Messwertes für jede der vier Kapillaren «1», «2», «3» oder «4», z. B. des Hämatokritwertes (Anteil der korpuskularen Elemente, wie Erythrozyten und Leukozyten, im Prozentsatz des Gesamtblutes).

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4-9 ist der tellerförmige Rotor 110 auf der Welle 112 des Antriebsmotors aufgesetzt. Das kappenförmig gestaltete Spannstück 116, welches die Kapillaren 18 in Aufnahmen llOr des Rotors 110 festspannt, ist auch hier auf der Rotor-Nabe 110a verschiebbar. Es steht unter Wirkung einer in der Rotor-Nabe sitzenden Rückstellfeder 120, welche bestrebt ist, das Spannstück 110 in der Stellung nach Fig. 6 zu halten, die zum Einlegen der Kapillaren vorgesehen ist. Die Rückstellfeder 120 wird beim Festspannen durch das Spannstück 116 zusammengedrückt und in der Stellung nach Fig. 4 bei eingespannten Kapillaren mit Hilfe eines Sperrgliedes 122 gehalten, wie nachstehend erläutert ist.

Das Spannstück 116 ist bei 116a ausgespart und bei 116b radial und axial teilweise aufgeschlitzt, um in diesem Schlitz 116b den flachen Arm 122b des als Sperrhebel 122 ausgebildeten Sperrgliedes aufzunehmen. Dieser Hebel ist dabei an einem im Spannstück 116 sitzenden Querstift 124 schwenkbar gelagert und kann von Hand an seinem breiten Kopfteil 122k betätigt werden, der sich dabei in der Aussparung 116a bewegt.

Der Sperrhebel 122 besitzt noch einen weiteren Arm 122a, der bei Axialbewegungen des Spannstückes 116 in einem Führungsschlitz 110s der Nabe 110a gleitet (Fig. 8 und 9) und damit auch die Mitnahme der Teile 116 und 122 bei Drehbewegungen des Rotors 110 sicherstellt. Unterhalb des Führungsschlitzes 110s ist die Nabe 110a abgeflacht, so dass seitlich des Führungsschlitzes 110s nur zwei Nasen 110m stehenbleiben, die mit seitlichen Lappen 122f des Sperrhebels 122 zusammenarbeiten und die durch Rückstellfeder 120 veranlasste Axialbewegung der Teile 116 und 122 nach oben begrenzen. Die Anschläge 110m und 122f sichern somit eine erste Anschlagstellung des Spannstückes 116 nach Fig. 6 zum Einlegen der Küvetten.

In der Stellung bei festgespannten Küvetten 18 nach Fig. 4 ragt eine Sperrnase 122s am Ende des Sperrhebels 122 durch eine Öffnung HOf des Rotors 110 hindurch und greift sperrend hinter die Rotor-Endfläche 110e ein. Dadurch werden die Teile 116 und 122 in einer zweiten Anschlagstellung bei festgespannten Küvetten gehalten.

Nach Einlegen der Küvetten 18 in Stellung nach Fig. 6 wird durch Hand-Niederdrücken des Spannstückes 116 in die Stellung nach Fig. 4 einerseits das Festspannen der Küvetten 18 bewerkstelligt und zugleich das Einklinken der Sperrnase 122s hinter die Wandung 110e erreicht. Der Sperrhebel 122 sichert damit entgegen der Wirkung der zusammengedrückten Feder 120 die Einspannstellung der Küvetten.

Die Aufbauteile 10,16 und 110, 116 und 122 werden in vorteilhafter Weise als Spritzguss-Formteile aus Kunststoff hergestellt, so dass sich eine für Massenfertigung besonders günstige und wirtschaftliche Bauart der Einspanneinrichtung ergibt.

Mit Hilfe der Einrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel werden stets definierte Stellungen der Teile zum Einlegen und Festspannen der Küvetten erreicht und infolge der eingeschalteten Feder eine konstante Andruckkraft beim Festspannen sichergestellt.

Es sei noch erwähnt, dass man in den tellerförmigen Rotor der Zentrifuge auch noch mehr als vier Stabgefässe unterbringen und durch das Spannstück festspannen kann. Der Aufbau einer erfindungsgemäss ausgestalteten Einspannvorrichtung für die Proben-Gefässe in einer Zentrifuge ist demnach nicht allein auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Gerät zum unter Wirkung von Zentrifugalkraft erfolgenden Trennen und zum anschliessenden Messen der Bestandteile von Proben, die in stabförmigen Gefässen untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem tellerförmigen 5 Rotor (10) des Gerätes zur Rotationsachse radial verlaufende Aufnahmen (lOr) für die Stabgefässe (18) vorgesehen sind,

dass zwischen dem äusseren Ende eines jeden Stabgefässes und dem zugehörigen Widerlager (lOf) im Rotor ein elastisches Puffermittel (14) eingesetzt ist und dass an der Nabe (lOaa) 10 des Rotors (10) ein in Achsrichtung verschiebbares Spannstück (16) vorgesehen ist, an dessen Aussenwandung die inneren Enden der Stabgefässe derart aufliegen, dass durch Axialverschiebung des Spannstückes (16) jedes Stabgefäss (18)

radial verschoben, gegen das Puffermittel (14) gepresst und 15 dadurch festgespannt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Spannstück (16) und Rotor (10) eine formschlüssige Verbindung (10g; 16a) vorgesehen ist, die eine Mitnahme des Spannstückes bei Drehbewegungen des Rotors gewähr- 20 leistet.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Spannstück (16) und Rotor (10) axiale Anschlagflächen (lOi; 16i) vorgesehen sind, welche die zum Einsetzen und Festspannen der Stabgefässe erforderlichen Relativstellungen 25 des Spannstückes zum Rotor bestimmen.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang jeder Aufnahme (lOr)

für die Stabgefässe im Rotor (10) eine Ableseskala (10s) für den Messwert vorgesehen ist. 30

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spannstück (116) eine Rückstellfeder (120) zugeordnet ist, die es in einer ersten Anschlagstellung zum Einsetzen der ungespannten Gefässe (18) zu halten sucht, und dass im Spannstück ein Sperrglied (122) vorgesehen ist, welches mit einem Sperrvorsprung (110e) am Rotor zusammenarbeitet und das Spannstück in einer zweiten Anschlagstellung bei festgespannten Gefässen entgegen der Wirkung der Rückstellfeder festhält.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (122) im Spannstück (116) schwenkbar gelagert ist und einen Führungslappen (122a) besitzt, welcher in eine axial verlaufende Führungsnute (110s) innerhalb des das Spannstück aufnehmenden Bereiches der Rotor-Nabe (110a) eingreift, wodurch eine Mitnahme des Spannstückes durch den Rotor sichergestellt ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (122) mindestens eine Anschlagnase (122f) besitzt, welche mit einer zugeordneten Anschlagfläche (110m) an der Rotor-Nabe (110a) zusammenarbeitet und das Spannstück (116) in der Anschlagstellung zum Einsetzen der ungespannten Gefässe hält.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5—7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied als Schwenkhebel (122) ausgebildet ist, der an einem Arm (122b) die mit dem Sperrvorsprung (110e) zusammenarbeitende Sperraste (122s) trägt und am anderen Arm (122k) eine Betätigungsfläche zum Lösen des Sperreingriffs aufweist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1—8, dadurch gekennzeichnet, dass die im tellerförmigen Rotor (10) für die Stabgefässe (18) vorgesehenen Aufnahmen (lOr) vorzugsweise geneigt sind und dass die Stabgefässe (18) darin in einer geneigten Lage liegen.