CN104520011A - 离心装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

离心装置(1)包括固定部段(2)、具有驱动轴(70)的驱动装置(7)以及以能够绕第一旋转轴线(D1)旋转的方式安装于第一部段(2)上的转子(3),转子(3)能够通过驱动装置(7)绕第一旋转轴线(D1)进行驱动。传动轴(40)以能够绕相对于第一旋转轴线(D1)偏心的第二旋转轴线(2)旋转的方式安装于转子(3)上,传动轴(40)通过传动件(43,44)与固定部段(2)联接使得传动轴(40)在转子(3)的旋转运动期间相对于转子(3)绕第二旋转轴线(D2)旋转。离心室(5)能够绕第三旋转轴线(D3)旋转,离心室(5)操作性地连接至传动轴(40)使得离心室(5)在传动轴(40)的旋转运动期间旋转。锁定装置(6)布置在转子(3)上用于将离心室(5)在轴向上固定于转子(3)上,其中锁定装置(6)包括锁定元件(64)和用于调节锁定元件(64)的致动元件(61),锁定元件(64)能够在锁定位置与解锁位置之间进行调节,在锁定位置中,离心室(5)相对于转子(3)在轴向上固定,在解锁位置中,离心室能够从转子(3)移除。此处,驱动装置(7)与致动元件(61)操作性地连接使得驱动装置(7)在使驱动轴(70)绕第一旋转轴线(D1)沿第一旋转方向(A1)旋转时通过致动元件(61)驱动转子(3)并且在使驱动轴(70)沿与第一旋转方向(A1)相反的第二旋转方向(A2)旋转时,致动元件(61)相对于转子(3)移动。

Description

离心装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的离心装置以及操作离心装置的方法。
背景技术
这种离心装置包括比如壳体的固定部段以及驱动装置,该驱动装置包括驱动轴。转子以能够绕第一旋转轴线旋转的方式安装在固定部段上,转子能够通过驱动装置绕第一旋转轴线进行驱动。传动轴以能够绕相对于第一旋转轴线偏心的第二旋转轴线旋转的方式布置在转子上。传动轴通过传动件联接至固定部段,使得驱动轴在转子旋转时相对于转子绕第二旋转轴线旋转。离心室能够绕第三旋转轴线旋转并且与驱动轴操作性地连接使得当传动轴旋转时离心室旋转。此外,设置有布置在转子上并且用于将离心室轴向固定于转子上的锁定装置。该锁定装置包括锁定元件和用于调节锁定元件的致动元件。锁定元件可以在锁定位置与解锁位置之间进行调节,在锁定位置中,离心室轴向地固定在转子上,在解锁位置中,离心室可以从转子移除。
这种离心装置特别地可以实现不具有滑动密封的所谓的连续流离心机,该连续流离心机例如可以用于细胞分离或用作自体输血装置。当例如在外科手术期间用于自体输血时,血液从患者的外科手术部位吸取并在自体输血装置内进行处理并且随后给送回患者。这种自体输血装置的主要部件是离心室,在离心室中,红细胞与其他血液成分分离并且通过使用生理盐水进行清洗从而以洁净且浓缩的形式给送回患者。此处的处理连续地进行,因而血液流过旋转的离心室并且将浓缩红细胞输送至再输血袋中。
为了允许通过离心室的连续流,在这种离心装置内通常需要的是:将一个或更多个管引导至离心室以使离心室与例如泵台(pump bed)连接。为了防止在操作离心装置时管因离心室的旋转运动而扭曲,这种离心装置使用所谓的2-Omega法则(也称为Adams法则),根据所谓的2-Omega法则,使管移动成以离心室的旋转速度的一半的速度跟随离心室。这允许管一方面例如与泵台固定连接并且另一方面与离心室固定连接,同时管在离心装置的操作期间没有被扭曲。
管例如可以在离心装置的转子上进行引导,其中,转子以离心室的旋转速度一半的速度旋转并且引导管跟随离心室。
已经提出了针对驱动转子和离心室的不同的驱动构想。通常,这样的驱动构想需要离心装置的相当大的结构空间并且这样的驱动构想在其结构构造方面相当复杂。
例如从示例DE 32 42 541 C2已知的常规离心装置使用带驱动装置来将旋转扭矩从驱动轴传递至离心室。
在从EP 0 930 099 A2已知的离心装置中,设置有转子,该转子具有可旋转地布置在其上的离心室,该转子通过联接元件将旋转运动传递至离心室使得离心室在离心装置的操作期间以转子的旋转速度的两倍的速度旋转。此处的联接元件由以绕水平旋转轴线旋转的形式安装在转子上的圆锥齿轮,该圆锥齿轮一方面与定子一起作用并且另一方面与离心室一起作用使得提供了将转子的旋转运动传递至离心室的传动装置。
在从EP 0 642 834 A2已知的离心装置内,转子与驱动装置操作性地连接。在转子上布置有锁定装置,该锁定装置具有致动元件和通过外心部(excenter)联接至致动元件的凸轮滚子。凸轮滚子在锁定位置中与离心室锁定接合并且可以通过调节外心部而相对于离心室移动以使凸轮滚子与离心室脱离接合。
在从US 4,163,519已知的离心装置中,离心室布置在转子上。转子承载两个传动轴,所述两个传动轴一方面通过传动件与壳体联接并且另一方面与离心室接合。通过使转子旋转,传动轴旋转并且因而驱动离心室以转子的旋转速度的两倍的速度旋转。
从US 4,950,401已知下述另一种离心装置,其中,离心室布置在转子上并且通过使转子旋转而进行驱动。
需要如下一种离心装置,其可以具有简单的结构构造,需要较小空间并且可以使用相对小数量的部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种离心装置以及一种用于操作离心装置的方法,该离心装置允许其紧凑的结构构造同时使用少量的部件并且具有相对简单的结构构造。
该目的通过具有权利要求1的特征的离心装置实现。
相应地,驱动装置与致动元件操作性地连接,使得驱动装置在使驱动轴绕第一旋转轴线沿第一旋转方向旋转时通过致动元件驱动转子,并且当使驱动轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时,致动元件相对于转子移动。
本发明基于下述构思:提供一方面用于在离心装置的正常操作期间驱动转子并且另一方面用于致动锁定装置的单个驱动装置。为此,驱动装置与锁定装置的致动元件操作性地连接,其中,当使驱动轴沿第一旋转方向转动时,驱动力通过致动元件作用于转子上使得迫压转子旋转以驱动离心室。因此,当驱动轴沿第一旋转方向旋转时,驱动装置作用于致动元件上以用于驱动转子并且移动转子。相反地,如果驱动轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向移动时,驱动装置在不带动转子的情况下作用于致动元件上。以此方式,对致动元件相对于转子的位置进行调节,使得锁定装置进行致动并且例如从其锁定位置转换至其解锁位置以用于使离心室从转子移除。
由于仅需要用于驱动离心装置的单个驱动装置,因此可以实现具有减小的空间需求的结构。由于锁定装置的致动可以通过驱动装置的驱动方向的简单反转而实现,因此不需要用于锁定装置的复杂致动机构。
有利地,转子以第一旋转速度旋转并且离心室以是转子的第一旋转速度的两倍的第二旋转速度旋转。此处,转子可以对用于使离心室与外部装置例如泵台或液体容器比如输血袋连接的一个或更多个管进行引导,使得转子使布置其上的管以离心室的旋转速度的一半的速度移动,从而跟随离心室。根据所谓的2-Omega法则(Adams法则),这允许管在一侧与离心室固定连接并且在另一侧与外部装置固定连接,而管在离心装置的操作期间没有扭曲。
转子的旋转运动通过传动轴传递至离心室,使得在离心装置的操作期间,转子和离心室通过单个驱动装置进行旋转。为此,传动轴可以与离心室的齿轮操作性地连接,其中,传动轴例如以旋转地固定的方式与驱动轮联接,该驱动轮例如经由齿与离心室的齿轮的齿相接合。
传动轴有利地承载联接轮,该联接轮通过传动件与离心装置的固定部段联接。传动件可以例如构造为带传动件并且可以包括带,联接轮通过该带与齿轮操作性地连接,该齿轮以固定方式布置在离心装置的固定部段上。
优选地,带构造为齿形带并且与齿轮和联接轮齿接合。齿轮——带经由该齿轮连接至固定部段例如离心装置的壳体——优选地相对于驱动轴的第一旋转轴线同中心地布置并且围绕驱动轴延伸,其中,齿轮优选地径向地定位于布置在转子上的传动轴的移动路径内使得传动轴在离心装置的操作期间绕齿轮转动。
通过使用带传动件,提供了传动轴与离心装置的固定部段的简单的、廉价的、可靠的联接。当转子旋转时,传动轴通过传动件相对于转子旋转,其中,转子的旋转运动至离心室的旋转运动的传递优选地具有2∶1的传输因数(transmission factor),该传输因数由使传动轴与固定部段联接的传动件和由使传动轴与离心室联接的驱动轮限定。
优选地,驱动轮的直径选择为相对较大,这允许在离心装置的操作期间减小噪音。由于驱动轮——传动轴经由该驱动轮与离心室的适当的齿轮联接并且该驱动轮例如构造为与离心室的齿轮接合的齿轮——包括相对较大的直径,因此由于齿轮与驱动轮的接合而产生的噪音相对较小。
有利地,(离心室的)第三旋转轴线与(转子的)第一旋转轴线同中心。因而,离心室和转子绕同一轴线旋转。
在离心装置的操作期间,离心室轴向固定并且通过传动轮与转子操作性地连接,使得通过经由驱动装置来驱动转子,使离心室旋转。为了将离心室固定在转子上,设置有锁定装置,该锁定装置布置在转子上并且当转子绕与转子相关联的第一旋转轴线旋转时该锁定装置与转子一起旋转。锁定装置用于使离心室相对于与离心室相关联的第三旋转轴线在轴向方向上固定使得在离心装置的操作期间离心室在轴向上保持在转子上并且不能轴向地移动。
有利地,致动元件以能够绕第四旋转轴线枢转的方式布置在转子上并且与连接至锁定元件的锁定外心部联接。此处的联接使得锁定元件可以通过使致动元件绕第四旋转轴线枢转而在锁定位置与解锁位置之间进行调节。锁定元件可以例如构造为以能够旋转的方式布置在锁定外心部上的锁定滚子,锁定滚子在锁定位置中与离心室锁定接合并且在解锁位置中与离心室脱离接合。
通过沿第二旋转方向驱动驱动轴,致动元件可以相对于转子移动使得锁定外心部枢转并且布置在锁定外心部上的锁定元件从锁定位置转至解锁位置。因而,锁定装置解锁,使得离心室可以从转子移除。如果再次将离心室锁定,则驱动装置沿第一旋转方向驱动使得致动元件相对于转子移动并且锁定元件与离心室锁定接合。一旦达到锁定位置,转子被带动并且旋转以用于驱动离心室。
由于锁定元件构造为锁定滚子,锁定元件可以在离心装置的操作期间绕锁定外心部旋转,因而离心室沿着锁定元件滚动。构造为锁定滚子的锁定元件可以例如包括绕锁定元件延伸的凹槽,在锁定位置中,离心室的绕离心室的第三旋转轴线延伸的突出部锁定地接合在该凹槽中,使得离心室相对于转子进行轴向地保持。为了解锁锁定装置,锁定元件可以枢转远离离心室使得锁定元件不再与离心室接合并且离心室不再相对于转子轴向固定。
优选地,锁定元件包括双稳定位置,即,锁定元件以稳定的形式保持在锁定装置的锁定位置和解锁位置中。在使锁定元件移动至锁定位置或至解锁位置时,锁定元件保持在其已经呈现的位置中。由于特别地解锁位置是稳定的,所以不一定需要对驱动装置通电来将锁定元件保持在解锁位置,而这能够减少离心装置的能量消耗。驱动装置的通电仅对于致动锁定装置而言是必需的,而对于将锁定装置保持在其当前位置而言不是必需的。
然而,原则上,也可以想到的是,例如通过弹性张紧装置来使锁定元件朝向锁定元件的位置中的一个位置例如朝向锁定位置预张紧,使得锁定装置在解锁运动之后主动地回复至锁定位置。
锁定装置优选地包括多个锁定元件,每个锁定元件例如由锁定滚子构成。例如,可以设置有三个锁定元件,所述三个锁定元件绕离心室的旋转轴线以等间隔的方式围绕离心室布置并且在锁定装置的锁定位置中与离心室锁定地接合。
在这点上,可以想到的是,所有的锁定元件的位置是可调节的以用于使锁定装置在锁定位置与解锁位置之间移动。然而,在特定的实施方式中,并非所有的锁定元件都是可调节的,而是仅锁定元件中的一个锁定元件或部分数量的锁定元件是可调节的。例如,如果在一个实施方式中总共设置有三个锁定元件,则单个锁定元件的位置是可调节的,而其余锁定元件是不可调节的并且因而其相对于离心室的位置不能够进行调节。
通过阐明一个或多个锁定元件不可调节,这在本文的上下文中应该意味着如果锁定元件构造为锁定滚子,那么锁定元件的旋转轴线的位置不能相对于转子进行调节并且因而相对于转子位置固定。然而,虽然如此,构造为锁定滚子的锁定元件可以绕其旋转轴线相对于转子旋转。
相反地,如果构造为锁定滚子的锁定元件的位置可以进行调节,则锁定的旋转轴线的相对于转子的位置可以变化,使得例如就解锁离心室而言,该旋转轴线可以从离心室移位。因而锁定滚子的整体位置是可调节的。
优选地,在一个实施方式中,设置有制动装置(breaking device),该制动装置用于在致动元件相对于转子的调节运动期间制动转子。特别地由用于对转子施加磁性制动力的磁性制动器构成的该制动装置用于在锁定装置解锁时将转子保持在其当前位置,使得在移动致动元件时转子不被带动。制动装置还用于在锁定装置从其解锁位置进行锁定期间将转子保持在其当前位置。仅在达到锁定装置的锁定位置之后,转子才被带动以驱动离心室。
本发明的目的还通过操作离心装置的方法来实现。离心装置包括固定部段和具有驱动轴的驱动装置。转子以能够绕第一旋转轴线旋转的方式安装于固定部段上并且可以通过驱动装置绕第一旋转轴线旋转。驱动轴以能够绕相对于第一旋转轴线偏心的第二旋转轴线旋转的方式布置在转子上。传动轴通过传动件与固定部段联接使得传动轴在转子的旋转运动期间相对于转子绕第二旋转轴线旋转。能够绕第三旋转轴线旋转的离心室与传动轴操作性地连接使得离心室在传动轴的旋转运动期间旋转。布置在转子上的用于将离心室轴向地固定在转子上的锁定装置包括锁定元件和用于致动锁定元件的致动元件。锁定元件可以在锁定位置与解锁位置之间进行调节,在锁定位置中,离心室相对于转子轴向地固定,在解锁位置中,离心室可以被移除。在此处,设置为:驱动装置与致动元件操作性地连接,其中,该驱动装置在使驱动轴绕第一旋转轴线沿第一旋转方向旋转时通过致动元件驱动转子,并且在使驱动轴沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时使致动元件相对于转子移动。
以上以类似的方式针对离心装置描述的优点和有利的实施方式也适用于方法使得该方法应当参照以上内容。
附图说明
接下来根据附图所示的实施方式更详细地描述基于本发明的构思。在图中:
图1示出了穿过包括转子和布置在转子上的传动轴的离心装置的示意性截面图;以及
图2示出了离心装置的示意性俯视图。
具体实施方式
图1和图2以不同的视图示出了包括可旋转的转子3和可旋转的离心室5的离心装置1的实施方式。
离心装置1构造为不具有滑动密封的连续流离心机的形式,其中,离心室5通过管8与端口9连接以提供与连接至端口9的外部装置——比如泵台或流体容器例如输血袋——的流动连接。
管8在此处通过第一端80固定在离心室5上并且通过第二端81固定在端口9上。
管8在转子3的引导装置35上进行引导,其中,转子3在离心装置1的操作期间以第一旋转速度V1旋转,第一旋转速度V1等于离心室5的旋转速度V2的一半。离心装置1以此方式执行所谓的2-Omega法则(Adams法则),根据该2-Omega法则,管8在转子3上的引导防止了管8在离心室5的旋转期间扭曲。
流体——特别是血液——可以通过离心室5进行处理,因为通过离心作用,特定成分可以与其他成分分离。例如,在自体输血的情况下,可以获得以洁净的形式给送回患者的浓缩红血细胞。
转子3以绕与离心室5的旋转轴线D3同中心的第一旋转轴线D1旋转的方式安装。传动轴40以能够绕旋转轴线D2旋转的方式安装于转子3上,旋转轴线D2相对于转子3的旋转轴线D1偏心但与转子3的旋转轴线D1平行地延伸。传动轴40是驱动链4的组成部分,用于将旋转运动从转子3传递至离心室5。
在传动轴40上布置有呈齿轮形式的联接轮41。联接轮41布置在转子3的面朝驱动装置7的一侧并且通过呈齿形带形式的带43与固定地布置在离心装置1的壳体2上的传动齿轮44联接。呈齿形带形式的带43一方面与联接轮41的齿接合,并且另一方面与传动齿轮44的齿接合,使得带43在转子3绕旋转轴线D1的旋转运动期间围绕传动齿轮44运行并且在传动齿轮44上以基本无滑移的方式滚动前进使得联接轮41以及随其运动的驱动轴40相对于转子3绕与传动轴40相关联的旋转轴线D2旋转。
因而,传动轴40在离心装置1的操作期间的旋转运动由彼此叠加的两个旋转分量组成。一方面,驱动轴40与转子3一起绕转子3的旋转轴线D1旋转。另一方面,传动轴40通过由联接轮41、带43和传动齿轮44形成的传动装置相对于转子3旋转并且因而当转子3旋转时执行相对于转子3绕旋转轴线D2的旋转运动。
传动轴40在转子3的面朝离心室5的一侧承载驱动轮42,驱动轮42形成为齿轮并且与离心室5的呈齿轮的形式的传动齿轮50接合。驱动轮42包括与传动齿轮50的相关的齿接合的外齿500。传动轴40的旋转运动通过驱动轮42传递至离心室5,其中,驱动链4的传动设计成使得离心室5在离心装置1的操作期间以是转子3的旋转速度V1的两倍的旋转速度V2旋转。
通过经由带传动件使传动轴40与壳体2联接,转子3的旋转速度V1至离心室5的旋转速度V2的传动通过使用仅单个传动级而以简单、成本有效的方式提供。驱动链4在此处的构造使得能够使用具有相当大直径的驱动轮42,这允许离心装置1进行相当安静的操作。
驱动装置7——例如,由电马达构成——通过驱动轴70与锁定装置6的传动齿轮60联接并且在离心装置1的正常操作期间通过传动齿轮60和呈致动轮61形式的致动元件将扭矩传递至转子3。传动轴70以能够旋转的方式安装于转子3上并且固定地连接至传动齿轮60,传动齿轮60进而与致动轮61齿接合。
致动轮61布置在轴62上,轴62以能够绕第四旋转轴线D4枢转的方式安装于转子3上。
在离心装置1的正常操作期间,驱动轴70绕旋转轴线D1沿旋转方向A1旋转使得传动齿轮60相应地旋转。传动齿轮60在此处作用于致动轮61上,致动轮61带动(carry along)转子3并且驱动转子3来执行绕旋转轴线D1沿旋转方向A1的旋转运动。此处,如上面说明的,转子3的旋转运动通过驱动链4传递至离心室5。
锁定装置6设计成通过呈联接至锁定外心部63的锁定滚子64的形式的锁定元件来轴向地锁定离心室5。如果锁定装置6处于锁定位置,则离心室5不能相对于转子3沿相关的旋转轴线D3轴向地移动。锁定滚子64以能够绕旋转轴线D4’旋转的方式安装于相关联的锁定外心部63上并且包括凹槽640,在锁定位置中,凹槽640与离心室5上的周向突出部51接合使得离心室5轴向地保持就位。
在根据图1的示意性截面图中,仅示出了与锁定外心部63和致动轮61相关联的单个锁定滚子64。然而,如图2所示,总共三个锁定滚子64、65、66绕旋转轴线D1以等间隔方式布置在转子3上。锁定滚子64、65、66中的仅锁定滚子64的位置是可调节的并且相应地布置在相关联的锁定外心部63上。其余的锁定滚子65、66能够相对于转子3绕相关联的旋转轴线D5、D6旋转,但在其旋转轴线D5、D6的位置是不可调节的并且因而以位置固定的方式布置在转子3上。
然而,原则上,所有锁定滚子64、65、66的旋转轴线D4、D5、D6的位置都能够进行调节。在这种情况下,锁定滚子64、65、66各自与锁定外心部63相关联,锁定外心部63联接至致动轮61并且通过致动轮61与传动齿轮60相关联。
在离心装置1的正常操作期间,锁定滚子64、65、66与转子3一起绕旋转轴线D1以旋转速度V1旋转。由于离心室5以是转子的旋转速度V1的两倍的旋转速度V2旋转,所以在保持突出部51与锁定滚子64、65、66的锁定接合的同时,锁定滚子64、65、66沿离心室5的周向突出部51滚动并且绕相关的旋转轴线D4、D5、D6旋转。
锁定装置6可以呈现锁定状态(图1所示)和解锁状态。在锁定状态下,锁定滚子64通过其凹槽640与离心室5的周向突出部51接合。同样地,其余的非可调节的锁定滚子65、66通过对应的凹槽与突出部51接合,使得离心室5轴向地固定至转子3。相反地,在解锁状态下,可调节的锁定滚子64从突出部51径向地移除使得突出部51不再接合可调节的锁定滚子64的凹槽640。因而离心室5可以通过将其从转子3轴向地提起而从转子3移除。
可调节的锁定滚子64的锁定外心部63的致动通过致动轮61进行。在正常操作状态——其中,转子3通过锁定装置6而进行驱动——下,锁定装置6处于其锁定位置,在该锁定位置中,离心室5被轴向固定。如果锁定装置6解锁,则转子3停止,并且通过使驱动装置7的旋转方向反向并且沿相反的旋转方向A2(参见图1)驱动驱动轴70,致动轮61绕其相关的旋转轴线D4枢转,使得锁定滚子64通过相关联的锁定外心部63而移动并且与离心室5的周向突出部51脱离接合。
因而,转子3的驱动和锁定装置6的致动通过使用同一驱动装置7而进行,其中,驱动装置7根据其旋转方向A1、A2驱动转子3或者在转子3停止期间使致动轮61相对于转子3移动并且以这种方式致动锁定装置6。
就带动转子3而言,一旦达到锁定装置6的锁定位置并且锁定元件64与离心室5的突出部51接合,则致动轮61例如可以抵接位于转子3上的止挡件。然而,还可以想到的是,仅通过锁定元件64抵接在离心室5上——由于此,致动轮61不能进一步相对于转子3移动——当使驱动轴70沿旋转方向A1转动时,转子3被带动。
致动轮61的轴62上布置有调节杆67并且该调节杆67可以手动地致动以用于手动地移动锁定外心部63和布置在锁定外心部63上的锁定滚子64。以此方式,锁定装置6可以手动地达到其解锁位置使得解锁离心室5以能够将其从转子3移除。同样地,锁定装置6可以在将离心室5插入离心装置1之后再次被手动地锁定。
锁定装置6优选地是双稳定的,因为锁定位置和解锁位置均是稳定的。因而,如果锁定外心部63已经移动至锁定位置或解锁位置,则锁定外心部63和布置在其上的锁定滚子64相应地保持在锁定位置或解锁位置中。特别地,以此方式,不需要对驱动装置7通电来将锁定外心部63保持在解锁位置。锁定外心部63在解锁锁定装置6之后仍然保持在解锁位置并且停留在其已经呈现的位置中直到其主动移出解锁位置为止。
为确保在解锁或锁定期间转子3不例如由于作用在致动轮61与转子3之间的摩擦力而与致动轮61一起移动,设置了呈磁制动器形式的制动装置30,该制动装置30包括至少一个磁体,所述至少一个磁体布置成以磁吸引的形式与转子3上的相关磁体装置相对,使得转子3通过预先限定的保持力保持在其当前呈现的位置。通过制动装置30——该制动装置30的保持力定大小成使得例如致动轮61的摩擦力不能引起转子3的运动,确保了当锁定装置6通过使驱动轴70沿旋转方向A2旋转而被解锁时,转子3保持在其位置中,使得致动轮61可以相对于转子3移动。反之亦然,同样当将锁定装置6从其解锁位置调节至锁定位置中时,转子3保持就位直到达到锁定位置并且因而锁定滚子64与离心室5相抵接为止。因而,只有当使驱动轴70沿旋转方向A1进一步旋转时,转子3被带动并且因此旋转以用于驱动离心室5。
基于本发明的构思不限于上述实施方式,而是也可以以完全不同的实施方式实现。
通过如本文所描述的离心装置,提供了可以以静音方式操作的具有紧凑结构构造的装置。由于驱动离心室和致动锁定装置仅需要相对较小数量的部件,因此可以减少离心装置的总成本。由于锁定装置和转子通过单个驱动装置驱动,所以附加的驱动装置变得不再必要,不然附加的驱动装置对于致动锁定装置是必要的。
如果锁定装置包括双稳定的位置并且如果此外其可以被手动地致动,则例如在电力中断的情况下用于紧急操作的附加电池是不需要的,因为锁定装置的解锁在无可用电力的情况下也是可以实施的。
附图标记列表:
1  离心装置
2  壳体
3  转子
30  制动装置
35  引导装置
4  驱动链
40  轴
41  联接轮
42  驱动轮
43  带
44  传动齿轮
5  离心室
50  传动齿轮
500  齿
51  周向突出部
6  锁定装置
60  传动齿轮
61  致动元件(致动轮)
62  轴
63  锁定外心部
64  锁定元件(锁定滚子)
640  凹槽
65、66  锁定元件(锁定滚子)
67  调节杆
7  驱动装置(马达)
70  驱动轴
8  管
81、82  端
9  端口
A1、A2  旋转方向
D1、D2、D3、D4、D4’、D5、D6  旋转轴线
V1、V2  旋转速度

Claims (15)

1.一种离心装置(1),包括:
-固定部段(2),
-驱动装置(7),所述驱动装置(7)具有驱动轴(70),
-转子(3),所述转子(3)以能够绕第一旋转轴线(D1)旋转的方式安装于所述固定部段(2)上,所述转子(3)能够由所述驱动装置(7)绕所述第一旋转轴线(D1)驱动,
-传动轴(40),所述传动轴(40)以能够绕第二旋转轴线(D2)旋转的方式安装于所述转子(3)上,所述第二旋转轴线(D2)相对于所述第一旋转轴线(D1)偏心,所述传动轴(40)通过传动件(43,44)与所述固定部段(2)联接使得所述传动轴(40)在所述转子(3)的旋转运动期间相对于所述转子(3)绕所述第二旋转轴线(D2)旋转,
-离心室(5),所述离心室(5)能够绕第三旋转轴线(D3)旋转,所述离心室(5)操作性地连接至所述传动轴(40)使得所述离心室(5)在所述传动轴(40)的旋转运动期间进行旋转,以及
-锁定装置(6),所述锁定装置(6)布置在所述转子(3)上以用于将所述离心室(5)在轴向上固定于所述转子(3)上,其中,所述锁定装置(6)包括锁定元件(64)和用于调节所述锁定元件(64)的致动元件(61),所述锁定元件(64)能够在锁定位置与解锁位置之间进行调节,在所述锁定位置中,所述离心室(5)相对于所述转子(3)在轴向上固定,在所述解锁位置中,所述离心室能够从所述转子(3)移除,
其特征在于,
所述驱动装置(7)与所述致动元件(61)操作性地连接使得所述驱动装置(7)在使所述驱动轴(70)绕所述第一旋转轴线(D1)沿第一旋转方向(A1)旋转时通过所述致动元件(61)驱动所述转子(3),并且当使所述驱动轴(70)沿与所述第一旋转方向(A1)相反的第二旋转方向(A2)旋转时,所述致动元件(61)相对于所述转子(3)移动。
2.根据权利要求1所述的离心装置(1),其特征在于,在所述离心装置(1)的操作中,所述转子(3)以第一旋转速度(V1)旋转并且所述离心室(5)以第二旋转速度(V2)旋转,所述第二旋转速度(V2)是所述第一旋转速度(V1)的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的离心装置(1),其特征在于,所述传动轴(40)承载驱动轮(42)并且通过所述驱动轮(42)与所述离心室(5)的传动齿轮(50)联接。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的离心装置(1),其特征在于,所述传动轴(40)承载联接轮(41),所述联接轮(41)通过所述传动件(43,44)与所述固定部段(2)联接。
5.根据权利要求4所述的离心装置(1),其特征在于,所述传动件构造为带传动件并且包括带(43),所述联接轮(41)通过所述带(43)与传动齿轮(44)操作性地连接,所述传动齿轮(44)固定地布置在所述固定部段(2)上。
6.根据权利要求5所述的离心装置(1),其特征在于,所述带(43)构造为齿形带并且与所述联接轮(41)和所述传动齿轮(44)齿接合。
7.根据权利要求5或6所述的离心装置(1),其特征在于,所述传动齿轮(44)相对于所述第一旋转轴线(D1)同中心地布置并且绕所述驱动轴(70)延伸。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的离心装置(1),其特征在于,所述第三旋转轴线(D3)和所述第一旋转轴线(D1)相对于彼此共线。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的离心装置(1),其特征在于,所述致动元件(61)以能够绕第四旋转轴线(D4)枢转的方式布置在所述转子(3)中并且与连接至所述锁定元件(64)的锁定外心部(63)联接,从而通过使所述致动元件(61)绕所述第四旋转轴线(D4)枢转而能够使所述锁定元件(64)在所述锁定位置与所述解锁位置之间进行调节。
10.根据权利要求9所述的离心装置(1),其特征在于,所述锁定元件构造为锁定滚子(64),所述锁定滚子(64)以能够旋转的方式布置于所述锁定外心部(63)上,所述锁定滚子(64)在所述锁定位置中以锁定形式接合所述离心室(5)并且在所述解锁位置中与所述离心室(5)脱离接合。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的离心装置(1),其特征在于,所述锁定元件(64)以稳定的形式保持在所述锁定位置以及所述解锁位置中。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的离心装置(1),其特征在于,所述锁定装置(6)包括能够在所述锁定位置与所述解锁位置之间进行调节的至少一个锁定元件(64)和其位置不可调节的至少一个锁定元件(65,66)。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的离心装置(1),其特征在于,包括制动装置(30),所述制动装置(30)用于在所述致动元件(61)相对于所述转子(3)的调节运动期间制动所述转子(3)。
14.根据权利要求13所述的离心装置(1),其特征在于,所述制动装置(30)构造为用于磁性地制动所述转子(3)的磁性制动器。
15.一种用于操作离心装置(1)的方法,所述离心装置(1)包括:
-固定部段(2),
-驱动装置(7),所述驱动装置(7)具有驱动轴(70),
-转子(3),所述转子(3)以能够绕第一旋转轴线(D1)旋转的方式安装于所述固定部段(2)上,其中,所述转子(3)由所述驱动装置(7)绕所述第一旋转轴线(D1)进行驱动,
-传动轴(40),所述传动轴(40)以能够绕第二旋转轴线(D2)旋转的方式安装于所述转子(3)上,所述第二旋转轴线(D2)相对于所述第一旋转轴线(D1)偏心,所述传动轴(40)通过传动件(43,44)与所述固定部段(2)联接使得所述传动轴(40)在所述转子(3)的旋转运动期间相对于所述转子(3)绕所述第二旋转轴线(D2)旋转,
-离心室(5),所述离心室(5)能够绕第三旋转轴线(D3)旋转,所述离心室(5)操作性地连接至所述传动轴(40)使得所述离心室(5)在所述传动轴(40)的旋转运动期间进行旋转,以及
-锁定装置(6),所述锁定装置(6)布置在所述转子(3)上以用于将所述离心室(5)在轴向上固定于所述转子(3)上,其中,所述锁定装置(6)包括锁定元件(64)和用于调节所述锁定元件(64)的致动元件(61),所述锁定元件(64)能够在锁定位置与解锁位置之间进行调节,在所述锁定位置中,所述离心室(5)相对于所述转子(3)在轴向上固定,在所述解锁位置中,所述离心室能够从所述转子(3)移除,
其特征在于,
所述驱动装置(7)与所述致动元件(61)操作性地连接,其中,所述驱动装置(7)当使所述驱动轴(70)绕所述第一旋转轴线(D1)沿第一旋转方向(A1)旋转时通过所述致动元件(61)驱动所述转子(3),并且当使所述驱动轴(70)沿与所述第一旋转方向(A1)相反的第二旋转方向(A2)旋转时,使所述致动元件(61)相对于所述转子(3)移动。
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