CH662959A5 - Mehrzweckzentrifuge. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrzweckzentrifuge, die einen sich um eine vertikale Achse drehenden Rotor aufweist, in dem mindestens zwei Zetrifugalgefässe angeordnet sind.

Im allgemeinen führt man mit den Zentrifugen zahlreiche Prozesse aus, so Zentrifugieren, Abgiessen (Dekantieren), Aufschwemmen von Substanzen, Mischen, Suspendieren, Photometrieren und Auswertung der Korngrössenvertei-lung. Die bekannten Zentrifugen können aber nur einige der erwähnten Aufgaben lösen. Bisher ist keine Zentrifuge bekannt, die zum Durchführen aller gestellten Aufgaben geeignet wäre. Mit gewissen bekannten automatisierten Zentrifugen, die zur Erfüllung mehrerer Funktionen geeignet sind, kann man Suspendieren und Dekantieren; aber die Durchführung photometrischer Prüfungen ist schon mit Schwierigkeiten verbunden, da bei dem erwähnten Typ ausschwenkende Zentrifugenrohre verwendet werden; als solche sollen die Coomb-Zentrifuge, der Merz+Dabe und Serval-Typ erwähnt werden.

Es sind weiterhin automatisierte Zentrifugen bekannt, die zum Suspendieren und für photometrische Messungen bestens geeignet sind, mit denen aber eine definierte Trennung der aufschwimmenden Substanz von dem Niederschlag nicht erreicht werden kann. Es besteht keine Möglichkeit während der Drehbewegung ein Photometrieren, bzw. eine Analyse der Teilchengrösse durchzuführen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Mischprozess eine äusserst komplizierte mechanische Konstruktion beansprucht. Diese Zentrifuge kann nicht einmal in einer kleindimensionierten Version ausgebildet werden.

Der Erfindung wurde das Ziel gesetzt, die erwähnten Mangelhaftigkeiten zu beseitigen und eine Mehrzweckzentrifuge zu entwickeln, die trotz eines einfachen mechanischen Aufbaus und geringen Raumbedarfs die erwähnten Funktionen automatisch zu erfüllen fähig ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das gesetzte Ziel erreicht werden kann, wenn die als Reaktionsraum dienenden Gefässe so gestaltet und steif in dem Rotor befestigt werden, dass nach dem Abstellen des Rotors die aufschwimmende Substanz von dem Niederschlag gravime-trisch abfliesst und beim wiederholten Anlassen des Rotors unter Wirkung der zentripetalen Kraft auf den Niederschlag zurückströmt.

Demnach bezieht sich die Erfindung auf eine Mehrzweckzentrifuge, die einen sich um eine vertikale Achse drehenden Rotor aufweist, in dem mindestens zwei Zentrifugalgefässe angeordnet sind.

Die Erfindung liegt darin, dass die Zentrifugalgefässe steif an dem Rotor befestigt und sowohl mit einer äusseren beutelartigen Zentrifugalkammer mit einem nach aussen gerichteten Boden, als auch mit einer tiefer liegenden Gravitationskammer versehen sind, wobei die letztere mit der äusseren Kammer in einer einen zweiwegigen freien Durchfluss erlaubenden Verbindung steht.

Durch die steife Befestigung der Zentrifugalgefässe wird die Drehbewegung in der Bahn des photometrischen Lichtes ermöglicht, wodurch Photometrieren und die Analyse der Korngrössenverteilung ermöglicht werden. Um bei stationärem Rotor die von dem Niederschlag separierte aufschwimmende Substanz absaugen zu können, ist über dem tiefsten Teil der Gravitationskammer eine Öffnung vorgesehen.

Die Erfindung wird anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels, mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 den radialen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Mehrzweckzentrifuge, und

Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele der Zentrifugalgefässe.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind an dem sich lim eine vertikale Achse drehenden Rotor 1 wenigstens zwei einander diametral gegenüberliegende Zentrifugalgefässe 2 steif befestigt, die mit zwei Kammern 3a, 3b ausgestaltet sind. Die Kammern stehen in einer einen gegenseitigen freien Durchfluss erlaubenden Verbindung. Die radial äussere Kammer ist eine sack- oder beutelartig ausgebildete, schräg nach oben verlaufende Zentrifugalkammer 3a mit radial nach aussen gerichtetem Boden, während die radial innere Kammer eine Gravitationskammer 3b mit einem tiefer als die äussere Kammer liegenden Boden ist, der axial gerichtet ist. Über dem tiefsten Teil der Gravitationskammer 3b ist eine Öffnung 4 für das Einfüllen, die Entnahme bzw. das Absaugen verschiedener Materialien vorhanden. Der Rotor 1 selbst ist so ausgebildet, dass die Zentrifugalkammer 3a belichtet werden kann, d.h. in der Bahn des Lichtbündels des Photometers gedreht werden kann. Nach Fig. 1 hat der Rotor 1 die Form einer Ringschale mit radial nach aussen kegelförmig ansteigendem Boden, in welchem unter der Zentrifugalkammer 3a der transparenten Zentrifugalgefässe 2 eine Lichtdurchlässigkeitsöffnung gebildet ist. Die Zentrifugalgefässe 2 sind in dem Rotor 1 mittels eines oberen, radial einwärts verlaufenden Ringflansches des Rotors 1 gehalten, wobei der grösste Teil der obenliegenden Begrenzungswand der Zentrifugalkammer über der Lichtdurchtrittsöffnung unab-gedeckt freiliegt.

In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführungsform des Zentri-fugalgefässes dargestellt, das danach als winkelrecht gebogenes Rohr gestaltet ist, dessen längerer Schenkel am Boden geschlossen ist und die Zentrifugalkammer 3a bildet und dessen kürzerer Schenkel zur Bildung der Öffnung 4 am Ende offen ist.

Fig. 3 veranschaulicht eine weitere mögliche Gestaltung des Zentrifugalgefässes; hier besteht das Gefäss aus zwei miteinander verbundenen Reagenzgläsern, die miteinander einen Winkel über 90° einschliessen. Die Öffnung 4 ist hier an der Aussenseite des Winkelscheitels ausgebildet. Bei beiden Ausführungsformen ist die Öffnung 4 über dem tiefsten Punkt des Zentrifugalgefässes ausgebildet.

Im Verlauf des Zentrifugierprozesses während der Drehung des Rotors 1 befindet sich die Suspension in der höher liegenden Zentrifugalkammer 3a. Nachdem der Rotor abgestellt worden ist, fliesst die Suspension in die Gravitationskammer 3b. Durch ein periodisches Anlassen und Abbremsen des Rotors 1 kann die Flüssigkeit sich wiederholt entlang der Länge des Zentrifugalgefässes bewegen, was ein hochwirksames Vermischen und Suspendieren ergibt.

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Mit einem durch den Rotor bzw. die Zentrifugalkammer 3a des Zentrifugalgefasses geleiteten Lichtbündel kann während der Umdrehung in einem gegebenen Niveau der Zentri662 959

fugalgefasse die optische Dichte der Suspension bzw. die Dichteänderung in Abhängigkeit von der Zeit bzw. der zentrifugalen Beschleunigung wahrgenommen werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

662 959 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Mehrzweckzentrifuge, die einen sich um eine vertikale Achse drehenden Rotor aufweist, in dem mindestens zwei Zentrifugalgefässe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugalgefasse (2) steif an dem Rotor (1) befestigt und sowohl mit einer äusseren beutelartigen Zentrifugalkammer (3a) mit nach aussen gerichtetem Boden, als auch mit einer tiefer liegenden inneren Gravitationskammer (3b) versehen sind, die mit der äusseren Kammer in einer einen zweiwegigen freien Durchfluss erlaubenden Verbindung steht.

2. Mehrzweckzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über dem tiefsten Punkt der Gravitationskammer (3b) der Zentrifugalgefässe eine Öffnung (4) ausgebildet ist.