CH643157A5

CH643157A5 - Zentrifugierverfahren und -vorrichtung zum verarbeiten von fluidmaterialien.

Info

Publication number: CH643157A5
Application number: CH305279A
Authority: CH
Inventors: Jesse Garrett Jun Forsythe; Donald Richard Johnson; Linda May St Onge
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS5735066B2; CA1123751A; LU81114A1; FR2421675B1; NL180726B; SE7902900L; FR2437881B1; FR2437881A1; US4190530A; DE2912676A1; BE875260A; JPS54136469A; GB2017912A; IT7921501A0; FR2421675A1; SE438608B; IT1112975B; NL180726C; GB2017912B; NL7902618A

Description

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Fluidmaterialien anzugeben, das bzw. die eine höhere Betriebsgeschwindigkeit bei einfacherer Durchführbarkeit bzw. geringerem Aufwand gestattet.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist durch den Anspruch 1 und die zur Durchführung desselben dienende Vorrichtung durch den Anspruch 5 definiert.

Zweckmässig wird einer Fluidprobe dadurch Material entzogen, dass sie unter Einwirkung einer Zentrifugalkraft durch ein Trennmittel geleitet wird. Dann wird das extrahierte Material dadurch eluiert, dass ein Lösungsmittel für das Material unter Zentrifugalkraft durch das Trennmittel geleitet wird, und schliesslich werden das Lösungsmittel und die gelösten Materialien gesammelt. Das extrahierte Material kann durch Verdampfen des Lösungsmittels konzentriert werden.

Die erste Strömungsbahn kann eine Trennkolonne aufweisen, die mit Teilchen eines vernetzten Styroldivinylben-zolcopolymers gefüllt ist, und die Fluidmaterialien können durch die erste Strömungsbahn zur zweiten Strömungsbahn unter Anwendung einer flüssigen Phase geleitet werden, wobei die lipophilen Teile der Fluidmaterialien an der Kolonne verbleiben. Zwischenräumliche Reste der wässerigen Phase werden durch Zentrifugalkräfte aus der Kolonne entfernt. In die erste Strömungsbahn kann ein Lösungsmittel für die lipophilen Materialien an der Kolonne geleitet werden, um die lipophilen Materialien in die dritte Strömungsbahn zu leiten.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Verarbeiten von Fluidmaterialien ist mit Vorteil eine Schwenkbecherzentrifuge. Sie enthält einen Antrieb zum Beschleunigen des Rotors in einer von zwei verschiedenen Richtungen, so dass die Einrichtungen nach aussen und oben geschwenkt werden und eine unterbrochene Fluidströmungsbahn vom Verteiler durch entsprechende Einrichtungen der ersten Einrichtungen und entsprechende Einrichtungen der Paare zweiter Einrichtungen hindurch in Abhängigkeit von der Beschleunigungsrichtung des Rotors bilden. Vorzugsweise entsprechen die Beschleunigungsrichtungen den beiden Drehrichtungen des Rotors. Statt dessen ist es aber auch möglich, die Drehrichtung beizubehalten und mittels einer Rastklinke die Drehwinkellage der zweiten Anzahl von Einrichtungen relativ zu der der ersten Anzahl von Einrichtungen zu ändern.

Die zweite Anzahl von Einrichtungen ist vorzugsweise auf der Rotornabe drehbar gelagert, um eine begrenzte Drehbewegung zwischen Rotornabe und der zweiten Anzahl von Einrichtungen zu ermöglichen, und zwar zwischen einer ersten Lage, in der die Fluidströmungsbahnen der ersten Einrichtungen radial mit entsprechenden Fluidströmungsbahnen der einen Einrichtung aller Paare zweiter Einrichtungen ausgerichtet sind, wenn der Rotor in der ersten Richtung beschleunigt wird, und einer zweiten Lage, in der die Fluidströmungsbahnen der ersten Einrichtungen radial mit entsprechenden Fluidströmungsbahnen der anderen Einrichtung aller Paare zweiter Einrichtungen ausgerichtet sind, wenn der Rotor in der zweiten Richtung beschleunigt wird.

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Vorzugsweise beschreibt das aus der ersten Strömungsbahn austretende Fluid eine Involutenbahn zur zweiten Strömungsbahn hin. Sodann kann dafür gesorgt sein, dass eine schwache Strömung durch eine Y-Rohrleitung in jeder ersten Strömungsbahn von dem einen Arm des Y auf den anderen durch eine Umkehr der Beschleunigungs—oder Drehrichtung der ersten Einrichtungen umgeschaltet wird. Die Paare zweiter Strömungsbahnen sind radial mit den jeweiligen Armen des Y ausgerichtet, um die umgeschalteten Strömungsbahnen zu vervollständigen.

Die erste rohrförmige Einrichtung kann eine chromatographische Trennkolonne sein, während die zweiten rohrförmigen Einrichtungen jeweils ein Behälter sein können. Die ersten und zweiten Einrichtungen können alle konisch sein, so dass sie zu einem Stapel ineinandergesteckt werden können und sich eine wirksame Dampfsperre für die Kolonnen während der Aufbewahrung ergibt. Dies verringert eine Verdampfung des Inhalts der vorbehandelten Trennkolonne und erhöht die Dichtigkeit der Kolonne vor der Benutzung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäss ausgebildeten Schwenkbecherzentrifugen-Rotor zum Verarbeiten von Fluidmaterialien,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Rotors nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Schwenkbecher-Rotors nach Fig. 1 während des Betriebs,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Teils des Schwenkbecher-Rotors nach Fig. 1 während des Betriebs,

Fig. 5 eine graphische Darstellungeines erfindungsge-mässen Verfahrens zum Extrahieren von Materialproben aus Fluiden,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Zentrifugensystems, das in dem Schwenkbecher-Rotor nach Fig. 1 zur Durchführung des Verfahrens nach Fig. 5 vorgesehen ist,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Teil eines anders ausgebildeten Rotors, der zur Durchführung des erfindungsge-mässen Verfahrens und zum Verarbeiten von Fluidmaterialien verwendet werden kann,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Rotors, der zur Verarbeitung von Fluidmaterialien verwendet werden kann, Fig. 9 bis 11 eine Trennkolonne und einen Behälter, die ineinandergesteckt sind und in dem Rotor nach Fig. 1 verwendet werden können, und die

Fig. 12 und 13 jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Rotors, der zur Umschaltung bzw. Umlenkung von Fluidströmen in eine andere Richtung verwendet werden kann.

Erfindungsgemäss können zu verarbeitende Fluidmaterialien zunächst in einer ersten Strömungsbahn angeordnet werden. Diese Strömungsbahn, die auch Strömungskanal oder Durchflusskanal genannt werden kann, kann durch eine Trennkolonne oder eine andere Einrichtung gebildet sein, die die Fluidmaterialien physikalisch oder chemisch be-einflusst. Dabei werden die Materialien mit Hilfe einer Zentrifugalkraft durch die erste Strömungsbahn gedrückt, um die Verarbeitungszeit zu verringern. Beim Austritt aus der ersten Fluidströmungsbahn können die verarbeiteten Fluidmaterialien umgeleitet werden, so dass sie entweder zu der einen oder anderen eines Paares von Fluidströmungsbahnen gelangen. Diese Fluidströmungsbahnen können jeweils eine der oben erwähnten Einrichtungen bzw. jeweils ein einfacher Behälter sein. Die einzelnen Strömungsbahnen können so umgeleitet werden, dass die Materialien aus der ersten Strömungsbahn entweder in die eine oder andere der zweiten Strömungsbahnen durchgelassen werden, und zwar dadurch, dass die erste Strömungsbahn um eine Zentrifugalachse eine Winkelbeschleunigung erhält, die von der Winkelbeschleunigung des Paares der zweiten Strömungsbahnen abweicht. Bei der beschleunigten oder verzögerten Strömungsbahn kann es sich um die erste Strömungsbahn handeln. Umgekehrt kann es sich bei den beiden Strömungsbahnen, die zusammenarbeiten, um diejenigen handeln, die relativ zur ersten Strömungsbahn in ihrer Winkelgeschwindigkeit beschleunigt oder verzögert bzw. abgebremst werden. Wenn die erste Strömungsbahn anderseits mit verschiedenen Winkelgeschwindigkeitszunahmen in der gleichen oder entgegengesetzten Richtung beschleunigt werden, ändert die erste Strömungsbahn ihre Winkellage so, dass das aus ihr austretende Fluid entweder von der einen Fluidströmungsbahn des Paares der zweiten Fluidströmungsbahnen zur anderen dieses Paares oder umgekehrt von dieser anderen zur einen Strömungsbahn wechselt.

In bestimmten Anwendungsfällen kann die erste Fluidströmungsbahn auf einem Umkreis in der Mitte zwischen den zweiten Strömungsbahnen angeordnet und die Evolventenströmungsbahn vom Ausgang der ersten Strömungsbahn zum Umleiten benutzt werden. In diesem Falle werden die Drehrichtung sowohl der ersten Strömungsbahn einerseits und der zweiten Strömungsbahnen anderseits umgekehrt, d.h. die Beschleunigung umgekehrt, um die Fluidumleitung zu bewirken. In einem anderen Anwendungsfall kann die erste Strömungsbahn von der einen der zweiten Strömungsbahnen zur anderen winkelmässig verschoben werden, während alle in derselben Richtung rotieren, was bedeutet, dass die Beschleunigung unterschiedlich ist. In einem weiteren Fall kann die erste Strömungsbahn winkelmässig von der einen zur anderen verschoben werden, indem die Drehrichtung der ersten Bahn relativ zu den zweiten Bahnen umgekehrt wird.

Für das Fluidumleiten unter gleichzeitiger Zentrifugie-rung der Strömungsbahnen gibt es zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten.

So stellt Fig. 5 ein funktionelles Blockschaltbild der verschiedenen erfindungsgemässen Verfahrensschritte dar, in denen eine physiologische Fluidprobe verarbeitet werden kann, um ihr ein bestimmtes Material zu entziehen. Bei diesem Extraktionsverfahren wird eine Zentrifuge mit Fluidum-leitfahigkeit benutzt. Zu Beginn des Verfahrens wird eine Extraktionspatrone 64, die in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist, aus ihrem Zusammensteckstapel entfernt und in einem Zentrifugenrotor in einer Ausrichtung angeordnet, die nachstehend noch beschrieben wird, so dass die Zentrifugalkraft die Fluide durch die Kolonne drückt. Die Extraktionskolonne ist radial innerhalb eines auf einem Umkreis angeordneten ersten Behälters 66 und eines zweiten Behälters 68 gelagert. Der Zentrifugenrotor, der noch ausführlicher beschrieben wird, hat die Fähigkeit, die Fluidströmungsbahn vom Ausgang der Trennkolonne so umzulieten, dass der Ausfluss aus der Trennkolonne wahlweise entweder in den ersten Behälter 66 oder in den zweiten Behälter 68 gelangt.

Der verwendete Rotor ist ein Schwenkbecher-Rotor. Wenn sich daher der Rotor in einer ersten Richtung dreht, z.B. im Uhrzeigersinne, wird die Spitze der Trennkolonne radial in einer geraden Linie auf den ersten Behälter ausgerichtet. Die auf die horizontale (radial angeordnete) Kolonne einwirkende Zentrifugalkraft drückt die Probe mit kontrollierter Geschwindigkeit bzw. einem bestimmten Durch-fiuss durch das Harzbett. Die aus der Probe zu extrahierenden Materialien werden vom Harz zurückgehalten, während andere Materialien die Kolonne durchlaufen und in dem ersten Behälter aufgefangen bzw. gesammelt werden. Als nächstes wird ein vorbestimmtes Volumen eines Waschmittels oder Reaktionsmittels in die Fluidverteilernabe des Ro-

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tors geleitet. Das Waschmittel wird in gleiche Teile aufgeteilt und in die Harzbetten in den Trennkolonnen geleitet und in den ersten Behältern aufgefangen.

In dieser Verfahrensstufe entfernt das Waschmittel nicht adsorbierte Probenbestandteile aus dem Harzbett. In der nächsten Verfahrensstufe wird die Drehzahl erhöht, so dass die nunmehr höhere Zentrifugalkraft restliches Waschmittel in den einen der beiden Behälter drückt. Dann wird die Drehrichtung gewechselt, um die Spitze der Trennkolonne radial mit dem anderen Behälter auszurichten. Hierauf wird ein Lösungsmittel zum Eluieren aus einem Lösungsmittelbehälter zugeführt und auf die verschiedenen Kolonnenpositionen aufgeteilt. Das Lösungsmittel durchläuft die Kolonne unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft und extrahiert die adsorbierten Materialien, die aus dem Harzbett der Kolonne eluiert und im anderen Behälter gesammelt sind. Danach werden die Drehzahl des Rotors verringert und heisse Luftströme aus einem entsprechend angeordneten kreisförmigen Ring auf den anderen Behälter gerichtet. Das eluierte Lösungsmittel wird verdampft, so dass ein trockener Rest der extrahierten Materialien in diesem Behälter zurückbleibt. Durch einfache Umkehr der Drehrichtung des Rotors ist es daher möglich, die Fluidbahnen zu wechseln und eine Materialextraktion und -rückgewinnung zu erreichen.

Die Vorrichtung, die diese Fluidumschaltung zur Durchführung des Verfahrens ermöglicht, ist am besten aus Fig. 6 zu erkennen, die ein Partialblockschaltbild einer abgewandelten, ansonsten in herkömmlicher Weise ausgebildeten Zentrifuge darstellt. Die Zentrifuge hat einen Antriebsmotor 10, der in einem Schutzgehäuse 12 mit Deckel 14 angeordnet ist. Der Motor 10 treibt den Rotor 18 über eine Antriebswelle 16 an. Im oberen Teil des Gehäuses 12 ist ein rohrförmiger Ring 20 angeordnet, der an eine Gasquelle 22 angeschlossen ist und nach unten gerichtete Trocknungsgasströme erzeugt, um sämtliches in den zweiten Behältern enthaltenes Lösungsmittels rasch zu verdampfen. Das Trocknungsgas kann erhitzt und Luft, N2 oder igendein anderes geeignetes Gas sein. Ferner wird aus einem Lösungsmittelbehälter 24 über eine Pumpe oder ein Ventil 26 und eine Leitung 27 durch den Deckel 14 hindurch ein Lösungsmittel in den Verteiler des Rotors 18 geleitet. Soweit beschrieben, kann es sich bei diesem Verteiler um einen solchen handeln, wie er in der US-Patenschrift 3 877 634 angegeben ist. Ferner wird über eine Pumpe oder ein Ventil 30 und eine Leitung 28 Wasser oder ein anderes Lösungsmittel aus einem zweiten Vorratsbehälter 32 in den Rotor geleitet. Erforderlichenfalls können weitere Lösungsmittelzuleitungen vorgesehen sein. Die Pumpen oder Ventile 26 und 30 sowie die Druckgasquelle 22 werden selektiv durch elektrische Signale eines Taktgebers 36 betätigt. Der Taktgeber steuert auch die Drehrichtung und Drehzahl des Motors 10.

Anstelle eines Taktgebers 36 kann auch eine andere geeignete Steuereinrichtung verwendet werden. Dabei kann es sich beispielsweise um einen einfachen Schrittschaltmotor oder eine kompliziertere Einrichtung handeln, z.B. einen Mikroprozessor, der mit einem programmierbaren Festwertspeicher zusammenarbeitet, wie sie als integrierte Schaltungschips erhältlich sind.

Der Aufbau des Rotors, der das Herz der Erfindung bildet, ergibt sich deutlicher aus den Fig. 1 bis 4. Der Rotor besteht aus mehreren Teilen. Die Antriebswelle 16 ist an einen herkömmlichen Kreiselantrieb 41 (Fig. 4) für einen Zentrifugenrotor angeschlossen. Der Antrieb tritt in eine Antriebsbohrung 40 in einer Lagernabe 42 ein. Die Nabe kann aus einem geeigneten Material, z.B. rostfreiem Stahl, Kunststoff oder Aluminium hergestellt sein. Der Antrieb 41, der die üblichen radialen Schlitze 43 aufweisen kann, ist so ausgebildet, dass er in einen Vertikallastträger und Antriebskeil 44

eingreift, der in einer diametralen Bohrung 46 in der Nabe 42 angeordnet ist.

Am oberen Teil der Nabe ist ein Verteiler 48 befestigt, der dazu dient, Fluide aufzuteilen und radial nach aussen durch kleine Düsen 50 zu leiten sowie Schwenkbecher zu tragen. Der Verteiler kann aus dem gleichen Material wie die Nabe hergestellt sein und weist mehrere Abteilungen 52, pro Düse 50 eine, mit sich radial nach innen erstreckenden Trennwänden 59 oder Schaufeln auf, die als Strömungsteiler für jede Abteilung dienen. Auf diese Weise wird ein über eine der Leitungen 27 oder 28 in den Verteiler geleitetes und radial nach aussen geschleudertes Fluid durch die Drehung des Verteilers in gleiche Anteile unterteilt. Jede Abteilung 52 ist durch eine Bohrung 55 mit ihrer zugehörigen Düse verbunden. Eine ringförmige Haube 56, die aus dem gleichen Material wie die Nabe und der Verteiler hergestellt sein kann, ist mittels Schrauben 57 auf der Oberseite des Verteilers befestigt. Der Verteiler ist in ähnlicher Weise an der Nabe befestigt. Sein hohler Innenraum begrenzt die Abteilungen 52.

Ferner weist der Rotor einen inneren Satz 60 und einen äusseren Satz 62 Schwenkbecher auf. Der innere Satz Schwenkbecher 60 ist so ausgebildet, dass er die erste Fluidströmungsbahn, wie die Trennkolonne 64, trägt, während der äussere Satz Schwenkbecher aus Paaren besteht, die so ausgebildet sind, dass sie jeweils die eine Fluidströmungsbahn, hier als Behälter 66 dargestellt, und die andere Fluidströmungsbahn, hier als zweiter Behälter 68 dargestellt, tragen. Wie die Fig. 9 bis 11 zeigen, enthält die Trennkolonne ein Harzbett 69. Jedes Ende des Harzbettes ist mittels eines porösen Stopfens 70 gesichert, der Fluide durchlässt und verhindert, dass Teilchen des Harzbettes aus der Einbaulage gelöst werden. Die Stopfen 70 sind etwas grösser als der Innendurchmesser des Rohres, in dem das Harzbett enthalten ist. Der obere Teil 71 der Trennkolonne 64 hat einen grösseren Durchmesser und ist konisch, so dass er einen Fluid-vorratsbehälter bildet, während der oberste Teil 74 einen noch grösseren Durchmesser aufweist, um eine Haube, Kappe, Deckel oder einen Verschlusszapfen 72 aufnehmen zu können. Das untere Ende der Trennkolonne hat die Form einer Düse 132, um das Fluid in einem Strahl mit geringem Durchmesser in einen der zweiten Behälter entsprechend der erläuternden Fluidumleitung eintreten zu lassen.

Der eine dieser Behälter 66 ist eine sich verjüngende oder konische Einheit, dessen Unterteil auf der Innenseite nach innen gerichtete Flansche 75 aufweist, um das untere Ende der Trennkolonne 64 in der richtigen Lage zu halten, wenn sie vor der Benutzung ineinandergesteckt wird. Der eigentliche erste Behälter hat eine sich verjüngende bzw. konische Form, wobei der obere Teil 78 einen grösseren Durchmesser aufweist, so dass er dem Verschlusszapfen 72 angepasst ist. Schliesslich hat auch der andere Behälter 68 eine sich verjüngende oder konische Form mit einem auf einen grösseren Durchmesser erweiterten oberen Teil 76 zur passenden Aufnahme der Kappe 72. Die Trennkolonne, der erste Behälter und der zweite Behälter sind durchweg so ausgebildet, dass sie im wesentlichen den gleichen oberen Durchmesser haben, so dass sie aufgrund ihrer Verjüngung oder Konusform zu einem Stapel ineinandergesteckt werden können, wie es in Fig. 11 dargestellt ist Diese gestapelte Anordnung bewirkt eine zur Aufbewahrung günstige Dampfsperre und hält die Trennkolonne bei der Aufbewahrung gewünschtenfalls feucht.

Die inneren Schwenkbecher 60 sind an einem U-för-migen Bügel 80 aufgehängt, der in radialen Schlitzen 81 im unteren Teil des Verteilers 48 befestigt ist. Auf diese Weise hält die Nabe, wenn der Verteiler an der Nabe, z. B. mittels Schrauben 82, befestigt ist, die Bügel in der erforderlichen Einbaulage fest. Die Bügel 80 weisen ferner einen zweiten U-

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förmigen Bügel 84 auf, dessen innerer Teil oder Joch 86 ein Loch zur Aufnahme der Trennkolonne aufweist. Der oberste Teil der Trennkolonne bildet eine Schulter 73, die auf dem Rand des Loches aufsitzt. Die Schenkel des Bügels 84 erstrecken sich nach aussen, so dass sie mit Positionierbügeln 108 der äusseren Anordnung bei der Drehung in der einen oder anderen Richtung zur Anlage kommen, auf diese Weise die äussere Anordnung antreiben und die innere Anordnung und damit die Düse 132 relativ zum Behälter 66, 68 positionieren. Die nahe dem Joch des U-förmigen Bügels 84 liegenden Teile der Schenkel 88 sind mittels Gelenkbolzen 90 an den Enden des U-förmigen, feststehenden Haltebügels 80 befestigt. Dies ermöglicht es der inneren Behälteranordnung 60, nach aussen und oben zu schwenken, wenn der Rotor um die Achse 92 gedreht wird, so dass die Trennkolonne während des Betriebs im wesentlichen horizontal liegt und sich radial nach aussen erstreckt.

In dieser Lage treibt die Zentrifugalkraft die über die Verteilerdüsen 50 zugeführten Fluide mit niedriger Radialgeschwindigkeit durch die Trennkolonne. In ähnlicher Weise werden in den oberen Teil 71 der Trennkolonne 64 eingeführte Proben durch die Kolonnen nach aussen befördert. Nach Durchlaufen der Trennkolonne und Verlassen der Düse 132 werden die Fluide entweder in den Behälter 66 oder den Behälter 68 umgeleitet.

Die Behälter 66, 68 sind durch die äusseren Schwenkbecher schwenkbar aufgehängt. Hierfür ist ein Lager 100 an der Aussenseite des unteren Teils der Nabe 42 in einer Ring-ausnehmung 102 angeordnet und an seiner Unterseite durch einen Lagerhaltering 104 gehalten, der mittels Schrauben 106 an der Nabe 42 befestigt ist. Die sich radial und vertikal erstreckenden Positionierbügel 108 sind mit ihrem unteren . Ende an einem Lagerklemmring 110 befestigt, der den äusseren Teil des Lagers 100 zwischen sich und einem Ringständer 112 einklemmt. Die Klemmkraft wird mittels Schrauben 113 aufgebracht. Die Bügel 108 erstrecken sich nach oben zu einem Tragring 114, an dem sie mit ihrem äusseren Ende befestigt sind. Die äusseren Enden 116 der Bügel 108 sind U-förmig, und benachbarte Bügel sind durch einen Bolzen 120 mit einem U-förmigen äusseren Becher 118 verbunden. Diese äusseren Becher 118 haben ein Querteil 122 mit zwei Löchern 124,126. Jeder Becher 118 nimmt eine radiale Lage ein, die nominal der Umfangslage bzw. Drehwinkellage jeder Düse 50 entspricht, wobei die beiden benachbarten Halterungslöcher 123 und 126 zur Aufnahme jeweils des Behälters 66 und des Behälters 68 dienen. Beide Behälter werden darin jeweils durch ihre Schultern 77 und 77A festgehalten.

Die Positionierbügel 108 sind so geformt, dass sie eine begrenzte Drehbewegung der äusseren Becher 62 relativ zu den inneren Bechern 60 gestatten. Die Drehbewegung ist so begrenzt, dass entweder die einen Becher 66 oder die anderen Becher 68 so positioniert werden können, dass sie radial mit der Düse 132 und mithin mit der Trennkolonne 64 ausgerichtet sind. Es sei daraufhingewiesen, dass sowohl die Trennkolonne als auch die einen Behälter und die anderen Behälter jeweils eine Fluidströmungsbahn bilden, die miteinander ausgerichtet oder ausser Ausrichtung gebracht werden können, um eine Fluidumleitung zu bewirken. Diese Kolonnen und Behälter oder Strömungsbahnen stehen nicht in Berührung, sondern sind miteinander verbunden, jedoch physisch radia! voneinander getrennt, selbst wenn sie aufgrund der Drehung horizontal liegen. Die Fluidumleitung kann daher dadurch bewirkt werden, dass der Rotor im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn die Kolonne auf den einen Behälter 66 umgesetzt bzw. auf diesen ausgerichtet werden soll, oder dadurch, dass, wenn die Fluidströmung von der Kolonne auf den anderen Behälter 68 umgeleitet werden soll, die Drehrichtung bzw. die Beschleunigungsrichtung umgekehrt.

d.h. der Rotor im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, so dass die inneren Becher ihre Drehwinkellage relativ zu den äusseren Bechern so verschieben können, dass dann die Trennkolonne und der andere Behälter aufeinander ausgerichtet sind. Alle Teile, die die verschiedenen Bügel und dergleichen bilden, können aus einem geeigneten Material mit der erforderlichen Strukturfestigkeit hergestellt sein, z.B. aus rostfreiem Stahl.

Allgemein gesagt, um eine Fluidumleitung von den ersten Fluidströmungsbahnen (Kolonnen 64) auf die eine oder andere der zweiten Fluidströmungsbahnen, die Behälter 66 resp. 68, zu bewirken, braucht lediglich die Beschleunigung der Nabe 42, die die Kolonnen 64 trägt, relativ zu dem auf dem Lager gelagerten Tragring, der durch eine Drehung die einen und anderen Behälter radial ausserhalb der Kolonnen 64 positioniert, geändert zu werden. Statt dessen könnte auch die Antriebswelle 16 den Tragring mit seinen die äusseren Fluidströmungsbahnen bildenden Behältern 66, 68 bei feststehendem Verteilernabenlager antreiben.

Zur Verdeutlichung kann die Anwendung der dargestellten Vorrichtung an einem bevorzugten Anwendungsfall, nämlich der Extraktion und Konzentration von Arzneimitteln oder Drogen (lipophiler Materialien) aus dem Blutserum oder anderen Körperflüssigkeiten beschrieben werden. Bei diesem Verfahren werden die Fluide zuerst auf einen von der Arzneimittelart abhängigen gewünschten pH-Wert gepuffert. In diesem Beispiel werden die Arzneimittel oder lipophilen Materialien der wässerigen Phase des Serums dann dadurch entzogen, dass die Lösung zentrifugal über ein fein zerteiltes poröses Harz geleitet wird. Daran schliesst sich eine Wasserspülung an. Der Abfall geht in den Behälter 66 durch. Eine überschüssige wässerige Phase wird durch Erhöhung der Rotordrehzahl entfernt. Danach werden die Drehrichtung umgekehrt und lipophile Komponenten aus dem Harzbett mittels eines geeigneten organischen Lösungsmittels eluiert. Das Lösungsmittel kann dann aus dem anderen Behälter 68 durch Verdampfung entfernt werden, so dass ein trockener lipophiler Materialrest für eine quantitative Analyse, bei der ein Hochdruck-Flüssigkeitschromatogra-phierverfahren angewandt wird, übrig bleibt.

Für die Trennkolonne 64 können verschiedene Materialien verwendet werden. Diese sind zum grössten Teil bekannt, können jedoch beispielsweise Ionenaustauschharze aufweisen, die zur Sorption organischer und anorganischer Ionen verwendet werden können, vorzugsweise zur Abwasserreinigung, d.h. für eine Aminosäuren-, Zucker-, Protein-und Peptidanalyse. Diese Ionenaustauschharze umfassen ein Anionen-, Kationen- und ein gemischtes Bett. Ein bevorzugtes Harz, obwohl es kein Ionenaustauschharz ist, ist ein hochvernetztes Styroldivinylbenzol-Copolymer, das im Handel unter der Bezeichnung «Amberlite» XAD-2 erhältlich ist.

Andere Kolonnenmaterialien, die ebenfalls verwendet werden können, sind Gelpermeationen, die poröse Poly-acrylamid-Perlen, aktivierte Holzkohle, Agar-Agar-Gelper-len, Polystyrol-Perlen und beschichtete Glasperlen aufweisen. Diese Kolonnen können zur Lösung von Verbindungen mit verschiedenen Molekulargewichten verwendet werden. Ein anderes Kolonnenmaterial ist das für eine Affinitätschromatographie verwendete und umfasst Agar-Agar-Träger, Polyacrylamid-Träger und Polystyrol-Träger, an die eine spezielle Verbindung gebunden ist, um vorbestimmte chemische Reaktionen in den Kolonnen und Trägern zu gestatten, die an eine bestimmte Verbindung, Enzyme oder Antikörper gebunden sind. Andere geeignete Kolonnenpackungsmaterialien für spezielle Trennungen sind an sich bekannt und brauchen daher nicht erwähnt zu werden. Es genügt, daraufhinzuweisen, dass jede Art von Kolonnen-

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material aus so grossen Teilchen bestehen sollte, dass sie unter dem Einfluss der normalen Schwerkraft einen Flüssig-keitsdurchfluss verhindern, jedoch unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft, die auf die Kolonne ausgeübt wird, die gewünschte radiale Fluidströmung gestatten. Als zufriedenstellend hinsichtlich der Teilchengrösse haben sich solche aus dem Harz «Amberlite» XAD-2 mit einem Durchmesser von 40 bis 100 Mikron bei einer Zentrifugendrehzahl von 1000 Umdrehungen pro Minute und einem radialen Kolonnenabstand von der Drehachse von 11 cm erwiesen. Andere Harze und Materialien können eine andere Teilchengrösse erfordern.

Um feste, körnige oder faserige Materialien, die in der Probe enthalten sein können, z. B. Fibrin in Plasmaproben oder amorphe Materialien in Urinproben, zu entziehen, können die Trennkolonnen ein Filter in dem Vorratsbehälter enthalten. Der Filter schützt den porösen Stopfen und die Kolonne. Der Filter kann ein loses oder poröses Material aufweisen, z.B. Glaswolle, Baumwolle, Polyesterfasern oder feste Teilchen, wie Glasperlen, oder sogar Nylon und dergleichen. Glasperlen werden bevorzugt.

Fig. 7 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die äusseren Becher 62 mit den inneren Bechern 60 verriegelt sein, z.B. durch einen Stift oder das Weglassen des Lagers 100, so dass sie ihre relative Lage beibehalten. Die Düse 50 und die Kolonne 64 der ersten Fluidströmungsbahn sind mit ihren Achsen relativ zur mittleren Achse 130 oder mittleren Lage zwischen dem einen Behälter 66 und dem anderen Behälter 68 ausgerichtet. Dabei ist die Ausgangdüse 132 der Trennkolonne 64 in einem kleinen radialen Abstand von den zweiten Fluidströmungsbahnen (Behältern 66, 68) angeordnet. Wenn daher die radiale Fluidgeschwindigkeit relativ klein im Vergleich zur Tangentialgeschwindigkeit der rotierenden Düse 132 der Trennkolonne 64 ist, dann ist die freie Flugbahn des Fluids, dem Rotor überlagert, eine Evolvente 138, deren Grundkreis der geometrische Ort der Düsenmündung bei seiner Drehung um die Rotordrehachse ist. Die überlagerte Bahn ist praktisch unabhängig von der Rotordrehzahl. Infolgedessen gestattet die symmetrische Anordnung der zweiten Behälter nebeneinander die Ausnutzung dieser Evolventenbahn, durch Drehung des Rotors im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn, zur fluidischen Umleitung des nach aussen von der Düse wegströmenden Fluids auf den einen oder anderen Behälter. Die Bahn des Fluids, das die Düse verlässt, eilt der Drehrichtung nach. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird also die Drehrichtung umgekehrt, um die Strömungsbahn auf den einen oder anderen der zweiten oder äusseren Behälter umzulenken.

Fig. 8 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Düse 132 der Trennkolonne 64 mit einem Y-Verbindungsglied 133 versehen, das radial nach aussen gerichtet ist, wobei der Schaft des Y-Verbindungsgliedes der Drehachse des Rotors zugekehrt ist und die beiden Arme des Y-Verbindungs-gliedes nach aussen gerichtet sind, und zwar so, dass der eine Arm in bezug auf die Drehrichtung nach vorn und der andere nach hinten gerichtet ist. Die Ausrichtung der Strömungsbahnen ist die gleiche wie die anhand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 7 beschriebene, d. h. die äusseren Becher 62 sind mit den inneren Bechern 60 starr gekoppelt. Wenn jetzt der Durchfluss bzw. die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids durch die Trennkolonne so begrenzt ist, dass Fluid die Kanäle in dem Y-Verbindungsglied nicht füllt, d.h. ein gedrosselter Durchfluss erfolgt, strömt das Fluid durch das Y-Verbindungsglied stets an der in bezug auf die Drehrichtung nacheilenden Wand des Verbindungsgliedes entlang. Durch einfache Umkehr der Drehrichtung des Rotors kann daher die Fluidströmung durch den einen oder anderen Arm des Y-Verbindungsgliedes geleitet werden. Dies entspricht wieder der gewünschten Fluidumleitung durch Umkehr der Drehrichtung bzw. Beschleunigungsrichtung.

Ein anderes, nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel besteht darin, dass Verrastungsklinken benutzt werden, die mittels eines Elektromagneten oder einer anderen geeigneten Einrichtung betätigt werden, um die Drehwinkellage der Kolonne mit dem hinteren Behälter (winkelmässig) ausgerichtet zu halten. Durch Freigabe der Verrastungsklinke werden dann die inneren Becher nach vorn in die nächste Verrastungsposition verschoben, in der die Kolonne mit dem vorderen Behälter ausgerichtet ist.

Das dargestellte Prinzip der Zentrifugalumleitung kann so erweitert werden, wie es in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist. Dabei wird ein dritter Satz Schwenkbecher verwendet, der ausserhalb der äusseren Schwenkbecher 62, die in den Fig. 1 bis 4 dargestellt sind, angeordnet werden kann. Dies ist nur schematisch dargestellt und kann gerätetechnisch dadurch verwirklicht werden, dass zusätzlich zu dem Lager 100 nach Fig. 4 ein weiteres Lager unter diesem getrennt angeordnet wird, so dass die beiden äusseren Schwenkbechersätze unabhängig voneinander relativ zum Rotor drehbar sind. Ihre Drehbewegung ist wieder so begrenzt, dass sie sich bei einer Drehrichtungsänderung nur um eine Position beiderseits ihrer normalen Position verschieben können. Um die Beschreibung der Wirkungsweise zu vereinfachen, werden die auf Kreisringen liegenden Schwenkbechersätze nachstehend als Scheibe 1, Scheibe 2 und Scheibe 3 bezeichnet.

Wie man sieht, sind bei einer Drehung im Uhrzeigersinn die Strömungsbahnen B, D und H radial zueinander ausgerichtet. Wenn jedoch die Drehrichtung umgekehrt wird, so dass die Drehung im Gegenuhrzeigersinne erfolgt, verschieben sich die Scheiben 2 und 3 jeweils um eine Position, so dass die Strömungsbahn nunmehr B-E-F ist. Auf diese Weise ergibt sich eine grössere Anzahl verschiedener Umleitkombinationen. Noch weitere Kombinationen von Strömungsbahnen lassen sich durch Antreiben verschiedener Scheibenelemente erzielen.

Wie man sieht, sind die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen zur Fluidströmungsumleitung verhältnismässig einfach. Da die Umleitung durch Änderung der Drehrichtung erfolgt, ist die Zuführung verschiedener Lösungsmittel und Materialien in die verschiedenen Strömungsbahnen mit hoher Geschwindigkeit und auf vielfältige Weise möglich. Jede Strömungsbahn wirkt auf das hindurchflies-sende Fluid auf verschiedene Weise ein. Der in einer programmierten Zentrifuge arbeitende Rotor erleichtert das Extrahieren verschiedener biologischer Materialien aus einem physiologischen Fluid erheblich.

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3 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Zentrifugierverfahren zum Verarbeiten von Fluid-materialien unter Benutzung erster Einrichtungen (60) zur Ausbildung erster Fluidströmungsbahnen und Paaren von zweiten Einrichtungen (62) zur Ausbildung von zweiten,

nicht miteinander verbundenen Fluidströmungsbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien in den ersten Strömungsbahnen angeordnet werden, dass eine Zentrifugalkraft durch Drehen aller Einrichtungen (60, 62) um eine gemeinsame Achse (92) ausgeübt wird, so dass die Materialien längs den ersten Strömungsbahnen und längs je einer Strömungsbahn jedes Paares der zweiten Strömungsbahnen bewegt werden, und dass auf die ersten Strömungsbahnen eine Nettowinkelbeschleunigung relativ zu den Paaren der zweiten Strömungsbahnen ausgeübt wird, um die Materialien von den ersten Strömungsbahnen den jeweiligen zweiten Strömungsbahnen zuzuleiten.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien von den ersten Strömungsbahnen dadurch den jeweiligen zweiten Strömungsbahnen zugeleitet werden, dass die Drehrichtung aller Bahnen um die gemeinsame Achse umgekehrt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzuleitung durch eine begrenzte Drehung der ersten Strömungsbahnen relativ zu den Paaren der zweiten Strömungsbahnen bei einer Umkehr der Drehrichtung bewirkt wird, so dass die ersten Strömungsbahnen auf je eine Strömungsbahn der Paare der zweiten Strömungsbahnen radial ausgerichtet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der ersten Strömungsbahnen eine Kolonne, gefüllt mit Teilchen aus einem vernetzten Styroldivinylbenzol-Copolymer, verwendet wird und dass die Fluidmaterialien in die Kolonne und in je eine der Paare der zweiten Strömungsbahnen unter Verwendung einer wässerigen Phase eingeführt werden, so dass lipophile Teile der Materialien an der Kolonne immobilisiert werden, und dass ein Lösungsmittel für lipophile Materialien in die Kolonne und in die andere des Paares der zweiten Strömungsbahnen eingeführt wird, um die lipophilen Materialien zu sammeln.
5. Zentrifugiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Rotor (18), einer ersten Anzahl rohrförmiger Einrichtungen (60), die um den Rotor herum angeordnet sind, wobei jede Einrichtung dazu dient, einem Verarbeitungsfiuid die Ausbildung einer ersten Fluid-strömungsbahn zu ermöglichen, einer Quelle (24, 32) wenigstens eines solchen Verarbeitungsfluids, einem Verteiler (48) im Rotor, der die Verarbeitungsfluide radial nach aussen auf die ersten Fluidströmungsbahnen leitet, gekennzeichnet durch wenigstens eine zweite Anzahl rohrförmiger Einrichtungen (62), die paarweise um den Rotor herum radial ausserhalb der ersten Anzahl rohrförmiger Einrichtungen (60) angeordnet sind und dazu dienen, dem Fluid die Ausbildung je einer zweiten Strömungsbahn zu ermöglichen, und einen Antrieb (10) für den Rotor (18) zur Herbeiführung einer Nettowinkelbeschleunigung der Strömungsbahnen in den ersten Einrichtungen (60) relativ zu den Strömungsbahnen in den Paaren der zweiten Einrichtungen (62), um einzelne Strömungsbahnen vom Verteiler aus zu bilden, wobei jede dieser einzelnen Strömungsbahnen durch eine entsprechende Einrichtung der ersten Anzahl rohrförmiger Einrichtungen und durch die eine oder die andere Einrichtung des entsprechenden Paares der zweiten rohrförmigen Einrichtungen hindurchführt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schwenkbecherzentrifuge ist und die rohrförmigen Einrichtungen (60, 62) schwenkbar an dem Rotor (18) angebracht sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (10) umsteuerbar ist und dass im Betrieb die genannte Nettowinkelbeschleunigung durch diese Umsteuerbarkeit herbeigeführt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzahl von Einrichtungen (62) auf dem Rotor (18) drehbar gelagert ist, so dass bei der genannten Nettowinkelbeschleunigung eine begrenzte Drehbewegung zwischen dem Rotor (18) und diesen zweiten Einrichtungen (62) möglich ist, und zwar zwischen einer ersten Lage, in der die Fluidströmungsbahn jeder der ersten Einrichtungen (60) mit einer Fluidströmungsbahn einer Einrichtung (66) jedes Paares der zweiten Einrichtungen (62) radial ausgerichtet ist, und einer zweiten Lage, in der die Fluidströmungsbahn jeder der ersten Einrichtungen (60) auf die Fluidströmungsbahn der anderen Einrichtung (68) jedes Paares der zweiten Einrichtungen (62) radial ausgerichtet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede erste rohrförmige Einrichtung eine Trennkolonne (64) aufweist, dass jede der zweiten rohrförmigen Einrichtungen ein Behälter ist, wobei die Trennkolonne (64) mit wenigstens einem Bestandteil einer Gruppe von zu Ma-kroteilchen zerkleinerten Materialien gefüllt ist, die aus Harzen, Siliziumdioxiden, Silikaten, Aluminiumoxid, Alumina-ten und Holzkohle ausgewählt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Makroteilchen so gewählt sind, dass wässerige Lösungen nicht unter dem Einfluss der Schwerkraft allein durch die Kolonne hindurchgehen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einrichtung (60) und das zweite Paar Einrichtungen (62) sich jeweils in der Weise verjüngen, dass sie zu einem Stapel ineinandersteckbar sind, um hierbei eine Verdampfung des Inhalts der ersten Einrichtung zu reduzieren.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede erste Einrichtung (60) fest auf einem Umkreis zwischen jedem Paar zweiter Einrichtungen (62) angeordnet ist, so dass das aus je der ersten Einrichtung austretende Fluid infolge der Nettobeschleunigung auf einer Evolventenbahn (138) zur einen (66) oder anderen Einrichtung (68) jedes Einrichtungspaares (62) strömt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Einrichtungen ein Ausgangsende (70) und ein daran angeschlossenes Y-förmiges Rohr (133) aufweist, wobei die Arme des Y dem Ausgangsende voraus-bzw. nacheilen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Anzahl Einrichtungen (H) schwenkbar in Paaren am Rotor gelagert ist, und zwar radial ausserhalb der zweiten Anzahl Einrichtungen (62), und dass jede dritte Einrichtung (H) eine Fluidströmungsbahn bildet, so dass die Rotordrehung auch eine Schwenkbewegung der dritten Einrichtungen nach aussen und oben bewirkt, um eine einzelne Fluidströmungsbahn aus dem Verteiler (48) fortzusetzen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Anzahl von Einrichtungen Becher aufweist, welche derart drehbar auf dem Rotor gelagert sind, dass bei Auftreten der Nettowinkelbeschleunigung eine begrenzte Drehbewegung zwischen den zweiten und dritten Einrichtungen möglich ist, und zwar zwischen einer ersten Lage, in der die Fluidströmungsbahn (D) in einer Einrichtung der Paare zweiter Einrichtungen auf die entsprechende Fluidströmungsbahn (H) in einer Einrichtung der Paare dritter Einrichtungen radial ausgerichtet ist, wenn der Rotor in der einen Richtung gedreht wird, und einer zweiten Lage, in der die Fluidströmungsbahn (E) in der anderen aller zweiten Einrichtungen auf die entsprechende Fluidströmungsbahn

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(F) in der anderen Einrichtung aller Paare dritter Einrichtungen radial ausgerichtet ist, wenn der Rotor in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird.

Bei der Verarbeitung bzw. Behandlung von Fluiden müssen die Fluide häufig von einer Strömungsbahn zu einer anderen umgeschaltet bzw. umgelenkt werden. Häufig werden bei der Verarbeitung von Fluiden auch Zentrifugalkräfte zur Beschleunigung des Fluids ausgeübt. So pflegt man Fluide zu filtern, um die Bestandteile einer Probe festzustellen, Fluide zu trennen, Fluide zu konzentrieren und dergleichen. In allen Fällen müssen die Fluide häufig durch verschiedene Trennmittel, Filter oder Teiler geleitet werden. Ferner müssen entsprechende Antriebskräfte ausgeübt werden, um die erforderlichen Strömungsgeschwindigkeiten zu erzielen.

So müssen beispielsweise bei der Analyse von Proben, insbesondere biologischer Proben, d.h. physiologischer Fluide wie Blut, Serum oder Urin, die gwünschten Bestandteile von der Probe getrennt bzw. dieser entzogen werden. Zu den Untersuchungen, bei denen diese Massnahmen gewöhnlich erforderlich sind, gehören die Durchführung organischer und anorgansicher Analysen zur Kontrolle der Umweltverschmutzung, z.B. bei der Überwachung industrieller Abwässer, pestizider Abwässer und Trinkwasser, bei Reinheitsund Zusammensetzungsanalysen in der Nahrungsmittel-und pharmazeutischen Industrie und bei der Überwachung industrieller Prozesse. Gewöhnlich wird hierbei die Extraktion oder Trennung von Hand durchgeführt. Sobald die Extraktion durchgeführt ist, können die extrahierten oder getrennten Bestandteile des gewünschten Materials auf an sich bekannte Weise analysiert werden, z. B. durch Dünnfilmchromatographie, Flüssigkeitschromatographie, Gaschromatographie und dergleichen.

Ein derartiges Extraktionsverfahren ist in der US-Patent-schrift 3 567 029 beschrieben. Danach wird eine wegwerfbare Trennkolonne mit einer festen Phase gefüllt, die in der Lage ist, bestimmte lipophile Bestandteile zu extrahieren, einschliesslich der am häufigsten missbrauchten Arzneimittel, wie Phénobarbital, Amphetamin, Methadon und dergleichen. Bei einer typischen Arzneimittelextraktion, z. B. aus einer Urinprobe, wird die Urinprobe nach diesem bekannten Verfahren durch die Kolonne geleitet. Die Kolonne adsorbiert selektiv alle im Urin enthaltenen lipophilen Arzneimittel (bzw. Drogen), so dass die lipophilen Arzneimittel der wässerigen Phase entzogen werden. Dann werden die adsorbierten Arzneimittel durch ein Lösungsmittel aus der Kolonne eluiert, und irgendeine restliche wässrige Phase wird von einem Filter zurückgehalten. Dieses Verfahren ist zwar für bestimmte Urinproben geeignet, ist jedoch zeitaufwendig, weil es von Hand durchgeführt wird und weil die Probe und das Lösungsmittel nur langsam durch Kolonne und Filter hindurchgehen.

Ein anderes Verfahren zum Untersuchen von Flüssigkeiten ist in der US-Patentschrift 3 953 172 beschrieben. Danach wird ein Schwenkbecherzentrifugen-Rotor verwendet, wobei die Becher jeweils zur Halterung einer Trennkolonne dienen. Die zu untersuchenden Fluidproben werden im mittleren Teil des Zentrifugenrotors mit einem Reagenzmittel vermischt und dann unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft durch die einzige Trennkolonne gedrückt. Obwohl dieses Verfahren aufgrund der Anwendung der Zentrifugalkraft schneller durchführbar ist, ist dennoch sein Anwendungsbereich begrenzt, weil es für zahlreiche Lösungsmittel nicht ohne weiteres geeignet ist. So ist es schwierig, an der Kolonne adsorbierte Materialien wiederzugewinnen. Ferner ist es schwierig, die gewünschten Materialien für spätere Analysen zu konzentrieren. Eine Umschaltung von Fluidströmen ist ebenfalls nicht vorgesehen, d.h. es ist kein Mittel vorgesehen, das es ermöglicht, verschiedene Fluide, die durch eine Trennkolonne strömen, in verschiedene Sammelbehälter zu leiten. Dies Hesse sich zwar durch verschiedene Ventilanordnungen erreichen, doch wären diese verhältnismässig aufwendig, und tatsächlich sind sie bislang nicht eingesetzt worden.