CN115805142A - 用于固定角度转子中的管的适配器 - Google Patents

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CN115805142A
CN115805142A CN202211122381.1A CN202211122381A CN115805142A CN 115805142 A CN115805142 A CN 115805142A CN 202211122381 A CN202211122381 A CN 202211122381A CN 115805142 A CN115805142 A CN 115805142A
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Abstract

本发明公开了一种转子组合件,所述转子组合件包含具有多个转子井的固定角度转子,每个转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定每个转子井的转子井角度,并且所述转子组合件进一步包含用于与所述转子井中的一个转子井一起使用的适配器。所述适配器包含在第一端和第二端之间延伸的具有圆形横截面形状的主体,以及形成在所述主体中的样品管腔。所述腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,并且包含纵轴。当所述适配器定位在所述转子井内时,所述腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系与所述转子井角度相比是不同的。

Description

用于固定角度转子中的管的适配器
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月16日提交的美国临时申请第63/244,900号的归档权益,所述美国临时申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及具有固定角度转子井的离心机转子,更具主体地说,涉及一种用于在固定角度离心机转子的转子井内支撑一个或多个离心机样品管的转子井适配器。
背景技术
离心机转子通常用于实验室离心机中以在离心期间容纳样品。虽然离心机转子在结构和尺寸上可能有很大差异,但一种常见的转子结构是具有实心转子主体的固定角度转子,所述实心转子主体具有多个收纳室或转子井,所述多个收纳室或转子井在所述转子主体内径向分布并且围绕转子的旋转轴对称布置。将适当尺寸的样品容器中的样品放置在多个转子井中,从而允许对多个样品进行离心。
离心机转子通常用于高速旋转应用中,其中离心机的速度可能超过每分钟数百或甚至数千转。例如,为了承受负载转子高速旋转期间所经受的力,转子通常由金属或复合材料(如碳纤维)制成。在美国专利第8,323,169号(由本公开的受让人拥有)中描述了固定角度离心机转子的一个实例,所述美国专利的公开内容通过引用整体并入本文。
特别是对于固定角度转子,形成在转子中的转子井的各个中心轴与转子主体的中心轴具有角度关系,所述中心轴以其它方式被称为转子的旋转轴,转子井围绕所述旋转轴间隔开。由于转子井形成为转子主体的一部分,因此转子井相对于转子主体的中心轴的角度定向是固定的。因此,支撑在转子井内用于离心的样品容器受到部分由转子井的固定角度定向产生的合成离心力。
例如,通常,转子井的各个中心轴与固定角度转子的旋转轴之间的角度关系介于20°和45°之间。在这方面,针对特定离心应用选择的固定角度转子主体,并且更具体地说,转子井定向的特定角度,通常基于样品含量和所需的分子分离类型来选择。例如,转子井相对于转子的旋转轴以20°角固定的转子将具有施加在每个转子井和包含在其中的样品上的更均匀的离心力。将其与以40°角固定的转子井进行比较,后者会导致沿每个转子井和样品的长度施加的离心力更加不同。
为了适应多种不同样品类型的离心,通常需要有许多固定角度转子的库存以覆盖一系列转子井配置。这样,为了适应各种应用,适当的转子是现有的,并且可以进行选择来正确分离样品材料。拥有如此大量的转子库存可能会很昂贵。此外,为不同的离心应用更换转子可能很耗时,并且还会导致其它问题,例如可能需要重新平衡转子和离心机组合件。
因此,为了减少在无需更换转子的情况下适应多种不同样品类型和样品体积的离心所需的时间和费用,可能令人期望的是,提供在固定角度转子的转子井中支撑样品容器的适配器,当安装在转子井中时,所述适配器改变样品相对于转子井的固定角度和转子的旋转轴的角度定向。
发明内容
本发明克服了用于离心的固定角度转子的上述和其它不足和缺点。虽然将结合某些实施例来讨论本发明,但是应当理解,本发明不限于本文所述的具体实施例。
根据本发明的一个实施例,提供了一种转子组合件,其包含具有多个转子井的固定角度转子,每个转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定每个转子井的转子井角度。所述转子组合件进一步包含用于与所述转子井中的一个转子井一起使用的适配器。所述适配器包含主体,所述主体被配置成收纳在所述转子井内。所述主体在第一端和第二端之间延伸,具有圆形横截面形状。所述适配器还包含形成在所述主体中的腔,所述腔被配置成在其中收纳样品管。所述腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,并具有纵轴,使得当所述适配器定位在所述转子井内时,所述腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系限定腔角度。为此,所述腔角度与所述转子井角度相比是不同的。
根据本发明的一方面,每个转子井可以具有圆形横截面形状,并且可以进一步具有250mL的体积。在本发明的另一方面,所述转子组合件可以包含用于与所述适配器一起使用的至少一个样品管。在又一方面,所述适配器的腔的体积可以在15mL至100mL之间的范围内。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种用于与固定角度转子的转子井一起使用的适配器,所述转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定转子井角度。所述适配器包含在第一端和第二端之间延伸的主体。所述主体被配置成被收纳在所述适配器的所述固定角度转子的所述转子井内并且具有在所述第一端处的颈部和所述第二端之间沿着所述主体的长度减小的横截面积。所述横截面积被定义为横向于所述主体的所述纵轴设置并与所述腔相交的平面。所述适配器进一步包含形成在所述主体中的腔,所述腔被配置成在其中收纳样品管。所述腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,并具有纵轴,使得当所述适配器定位在所述转子的所述转子井内时,所述腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系限定腔角度。当如此定位时,所述腔角度与所述转子井角度相比是不同的。
根据本发明的又一个实施例,提供了一种用于与固定角度转子的转子井一起使用的适配器,所述转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定转子井角度。所述适配器包含主体,所述主体被配置成收纳在所述固定角度转子的所述转子井内。所述主体在第一端和第二端之间延伸并且具有在靠近所述第一端的颈部到所述主体的所述第二端之间逐渐变细的平展表面。所述适配器进一步包含形成在所述主体中的第一腔,所述第一腔被配置成在其中收纳样品管。所述第一腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,并具有纵轴,使得当所述适配器定位在所述转子的所述转子井内时,所述第一腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系限定第一腔角度。当如此定位时,所述第一腔角度与所述转子井角度相比是不同的。
在本发明的一方面,当所述适配器定位在所述转子井内时,所述平展表面不接合所述转子井。在另一方面,当所述适配器定位在所述转子井内时,在所述适配器和所述转子井之间形成空隙。在本发明的另一方面,所述适配器的所述第二端在定位于所述转子井中时仅与所述转子井的基部的一部分接合。在本发明的又一方面,所述适配器主体的所述第一端的横截面形状为圆形。
在本发明的另一方面,所述第一腔角度在28°至37°之间的范围内。根据一方面,所述转子角度在20°至45°之间的范围内。根据另一方面,所述第一腔角度在比所述转子井角度大14°至17°之间的范围内。根据又一方面,所述腔包含在0°<和≤1°之间的范围内的腔拔模角度。
在本发明的另一方面,所述主体包含第二腔,所述第二腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,以限定所述第二腔的第二纵轴。在另一方面,当所述适配器定位在所述转子的所述转子井内时,所述第一腔的所述第一纵轴和所述第二腔的所述第二纵轴与所述转子的所述旋转轴具有相同的角度关系。
在本发明的另一方面,所述主体的所述第一端包含定向标记,所述定向标记被配置成当所述适配器定位在所述转子井内时被引导远离所述转子的所述旋转轴。
在本发明的另一方面,部分地围绕通向所述腔的所述开口的所述第一端的一部分朝向所述转子的所述旋转轴沿径向向内方向凹陷。
在本发明的另一方面,所述主体的所述第一端包含从下部过渡到凸起部分的阶梯表面,通向所述腔的所述开口定位在所述凸起部分上。
在本发明的另一方面,所述主体包含定位在所述主体内并且围绕所述腔的一个或多个中空区域。
在本发明的另一方面,所述主体的所述第一端包含孔,所述孔被配置成在其中收纳用于从所述固定角度转子的所述转子井中移除所述适配器的工具。
在本发明的另一方面,所述腔包含具有形成所述腔的所述开口的外径的第一孔和具有形成所述腔的主体的较小外径的第二孔,所述第一孔被配置成在其中收纳样品管帽的一部分。在另一方面,在所述腔的所述第一孔和所述第二孔之间形成肩部,所述肩部被配置成邻接所述样品管帽,使得当所述样品管定位在所述腔中时,所述样品管帽的一部分保持在所述腔之外。
在本发明的另一个实施例中,提供了一种制造用于与固定角度转子的转子井一起使用的适配器的方法。所述方法包含提供限定所述适配器的计算机可读三维模型。所述适配器包含在第一端和第二端之间延伸的主体和形成在所述主体中的腔,所述腔被配置成在其中收纳样品管。所述主体被配置成收纳在所述固定角度转子的所述转子井内。所述方法进一步包含利用3D打印机从所述计算机可读三维模型形成所述适配器。
在本发明的又一个实施例中,提供了一种体现在非暂时性计算机可读介质上的计算机程序产品。所述计算机程序产品存储指令,所述指令在执行时执行通过3D打印形成适配器的功能。所述适配器包含在第一端和第二端之间延伸的主体和形成在所述主体中的腔,所述腔被配置成在其中收纳样品管。所述适配器的所述主体被配置成收纳在固定角度转子的转子井内。根据本发明的一个方面,通过3D打印形成适配器的步骤进一步包含形成定位在所述主体内并且围绕所述腔的一个或多个中空区域。
在阅读以下结合附图对一个或多个示意性实施例的详细描述后,本发明的各种额外特征和优点对于本领域的普通技术人员将变得更显而易见。
附图说明
并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图展示了本发明的一个或多个实施例,并且与上文给出的总体描述和下文给出的具体实施方式一起用来阐释本发明的一个或多个实施例。
图1是根据本发明一方面的示例性离心机转子的透视图。
图2是转子的横截面图,其示出了转子井的中心轴与转子的旋转轴之间的角度关系。
图3是图1的转子的透视图,其示出了用于与根据本发明的方面的转子一起使用的适配器和对应的样品管。
图4是图1的转子的顶视图,其示出了根据本发明的一个实施例的适配器,所述适配器定位在转子的每个转子井内。
图5是与图4类似的视图,其示出了根据本发明实施例的定位在转子的转子井内的适配器和瓶组合件的布置。
图6是与图4和5类似的视图,其示出了根据本发明实施例的与转子的转子井一起定位的不同适配器实施例的布置。
图7是转子的横截面图,其示出了其中定位有适配器的两个转子井,并且进一步示出了每个适配器的腔的纵轴与转子的旋转轴之间的角度关系。
图8是与图7类似的视图,其示出了根据本发明实施例的定位在转子的两个图示转子井内的适配器的不同布置。
图9是根据本发明的一个实施例的适配器的透视图,其示出了用于制造适配器的示例性3D打印过程。
图10是根据本发明的一个实施例的适配器的透视图,其示出了用于制造适配器的示例性3D打印过程。
具体实施方式
本发明的方面涉及一种适配器,其用于将一个或多个离心机样品管支撑在固定角度离心机转子的转子井内,用于样品的离心。更具体地,并且与转子井的中心轴和转子的旋转轴之间的固定角度关系相比,当适配器定位在转子井内时,适配器的实施例改变了支撑在其中的样品管的纵轴与转子的旋转轴之间的角度关系。因此,适配器消除了更换转子以实现样品容器的不同角度定向以进行离心的需要,从而允许使用单个固定角度转子对多种不同样品类型进行离心。
参考图1,示出了示例性固定角度转子10的细节,其中根据本发明实施例的适配器12a、12b、12c、12d(图3)具有特定用途。示例性固定角度转子10可以是完整描述的美国专利第8,323,169号的转子,所述美国专利通过引用整体并入本文,并且其具有六个管状转子井14,用于在其中收纳样品容器以对样品进行离心。然而,虽然转子10在具有某些特性的固定角度转子的上下文中被示出和描述,但是应当理解,例如,在不背离本发明的范围的情况下,与适配器12a、12b、12c、12d的实施例相关的相同的发明构思可以用具有更少或更多转子井14的不同类型的固定角度转子或具有不同形状和尺寸的转子井14来实施。为此,附图不旨在进行限制。
参考图1和2,固定角度转子10具有主体16,多个转子井14(也被称为收纳室或细胞孔腔)形成在主体16中并且以对称布置围绕通过转子10的轴向中心形成的竖直孔18径向分布。孔18被配置成收纳一系列硬件,如轮毂、轮毂保持器和盖组合件,以将转子10固定到离心机的离心机主轴上以使转子10高速离心旋转。在这方面,孔18限定了转子10围绕其旋转的旋转轴20(图2)或转动轴。示例性转子10是用于高旋转应用中的高速转子,在所述高旋转应用中,转子井14和支撑在其中的样品的转速可能超过每分钟数千或数万转(rpm)。例如,典型的离心应用可能需要转子10以10,000至17,000rpm之间的速率旋转,并且高达37,000rpm,以实现充分的材料分离。
继续参考图1和2,形成在转子10中的每个转子井14的形状通常为圆柱形,并且包含侧壁22,所述侧壁从转子的上表面26中的开口24延伸到靠近转子10的底表面30的封闭转子井基部28。侧壁22和基部28一起形成每个转子井14的圆柱形。因此,每个转子井14具有大致圆形的横截面形状。如图2所示,每个转子井14相对于转子10的旋转轴20以一定角度固定,与转子井14对应的基部28相比,通向每个转子井14的开口24更靠近转子10的旋转轴20定位。更具体地说,每个转子井14包含中心轴32,其是在细长方向上延伸通过每个转子井14的中心的线,其相对于转子10的旋转轴20具有固定的角度关系。中心轴32和转子10的旋转轴20之间的角度关系限定了每个转子井14的转子井角度θR。在所示的实施例中,每个转子井14的转子井角度θR为20°。然而,应当理解,该角度θR可以根据需要改变,并且转子井角度θR可以是任何锐角。更具体地说,例如,转子井角度θR可以是在20°至45°之间的范围内的角度。
如上所述,示例性转子10是高速固定角度转子。对于这些类型的固定角度转子,优选的是,包含有限数量的转子井14,例如十个或更少。在所示的示例性实施例中,转子10包含六个转子井14。在这方面,每个转子井14的尺寸可以被适当地设计成在其中收纳对应的圆柱形离心瓶组合件34,用于对存储在瓶组合件34中的样品进行离心。例如,转子井14可以各自具有250mL的体积。在另一个实施例中,转子井14可以更大,并且例如具有500mL的体积。无论如何,离心瓶组合件34在工业中用于样品离心是标准的。在这方面,每个转子井14的尺寸可以被适当地设计成例如收纳250mL的瓶组合件34。瓶组合件34可以是超高速瓶组合件,如Thermo ScientificTMFiberliteTM250mL瓶组合件(目录号:010-1495或010-1496,可从本公开的受让人商购),其具有被配置成容纳一定体积的样品的样品容器36和旋入样品容器36以将样品包含在容器36中的帽38。典型的离心操作可以包含在每个转子井14中放置一个含有一定体积的样品的瓶组合件34,用于样品的离心。
如图2所示,当瓶组合件34定位在对应的转子井14内时,瓶组合件34的中心轴40与转子井14的中心轴32同轴。因此,瓶组合件34以其中心轴40定位,所述中心轴以相对于转子10的旋转轴20的角度位移,该角度等于转子井角度θR。如果需要瓶组合件34相对于转子10的旋转轴20的不同角度关系,则需要用具有不同转子井角度的不同转子替换转子10。此外,可能令人期望的是,使用相同的转子对几种不同的样品类型或不同体积的样品进行离心,这两者都需要更换转子。
现在转向图3,示出了用于与转子10的转子井14一起使用的适配器12a、12b、12c、12d的不同实施例的细节。更具体地说,示例性瓶组合件34和适配器12a、12b、12c、12d被示出为布置在转子10上方,这示意性地示出了每个适配器12a、12b、12c、12d如何被配置成收纳在对应的转子井14内以用于由适配器12a、12b、12c、12d支持的样品的离心。如下文进一步详细描述的,每个适配器12a、12b、12c、12d包含一个或多个腔,所述腔的尺寸被适当地设计成在其中支撑一个或多个对应的离心样品管。例如,样品管容纳液体样品并且可以具有范围在15mL至100mL之间的体积。在任何情况下,每个适配器12a、12b、12c、12d被配置成使得,当适配器12a、12b、12c、12d插入转子井14之一中时,与转子井角度θR相比,由每个适配器12a、12b、12c、12d支撑的一个或多个样品管相对于转子10的旋转轴20具有不同的角度关系。如下文将变得更加清楚的,适配器12a、12b、12c、12d允许不同尺寸的样品管和样品体积的离心,以及提供在无需更换转子的情况下改变样品容器的角度定位的能力。
参考图4-6,适配器12a、12b、12c、12d和瓶组合件34可以互换地插入每个转子井14中,以产生适配器12a、12b、12c、12d和/或瓶组合件34的各种布置,用于对样品进行离心。这些图仅说明了许多可能的布置中的几个。例如,如图4所示,一种这样的布置由以下组成:在转子井14的位置1-6或每个转子井14中安装相同的适配器12a。这样,转子10的重量正确地平衡,以用于转子10的高速离心旋转。在另一个实施例中,如图5所示,例如,转子10可以装载有超高速瓶组合件34和一种类型的适配器12a。在本实施例中,转子井14的位置1、3、4和6可以装载有适配器12a,并且转子井14的位置2和5可以装载有超高速瓶组合件34。优选的是,彼此相对的转子井14位置具有对应的结构以促进转子10的重量分布和平衡。图6示出了另一个实施例,其中转子10装载有三个不同的适配器12a、12b和12c。更具体地说,转子井14的位置1和4包含一种类型的适配器12b,转子井14的位置2和5包含另一种类型的适配器12c,并且转子井14的位置3和6包含另一种类型的适配器12a。应当理解,适配器12a、12b、12c、12d和/或瓶组合件34的其它布置是可能的。在每种情况下,优选的是,彼此相对的转子井14位置具有对应的结构以促进转子10的平衡。
参考图7和8,并继续参考图3,现在将描述适配器12a、12b、12c、12d的不同实施例的细节。在这方面,根据一个实施例的适配器12a包含在第一端44a和第二端46a之间延伸的主体42a。主体42a可以例如使用已知的制造方法,如计算机数控(CNC)加工和注塑成型,由如聚碳酸酯或聚甲醛(例如,
Figure BDA0003846990100000081
)等热塑性聚合物形成为实心件。可替代地,主体42a可以使用三维打印(3D打印)制造方法形成为具有定位在主体42a内的一个或多个中空区域48a的实心或半实心件,如下文进一步详细描述的。在所示的实施例中,适配器12a的主体42a的高度(例如,适配器12a的第一端44a和第二端46a之间的距离)与转子井14的深度基本相等。主体42a的第一端44a和第二端46a通常是平坦的,第一端44a具有与转子井14的横截面形状类似的横截面形状。在所示的实施例中,适配器12a的第一端44a的横截面形状是圆形的。在这方面,适配器12a的尺寸被设计成可以收纳在转子井14内,并且适配器12a的总体占地面积是圆柱形的。适配器12a和转子井14之间的配合可以是摩擦配合,或略小于摩擦配合,使得人可以容易地用手将适配器12a插入转子井14和从所述转子井中取出所述适配器。
参考图3和7,适配器12a进一步包含位于主体42a一侧的平展或截短表面50a。例如,截短表面50a与主体42a的弯曲外表面52a相交并且可以充当材料减少装置以减少适配器12a的重量。如图所示,截短表面50a沿径向向内方向从靠近第一端44a的颈部54a延伸到第二端46a。截短表面50a的锥形配置使截短表面50a具有大致抛物线形状。在这方面,抛物线形表面50a的顶点靠近适配器12a的第一端44a。此外,截短表面50a导致适配器12a的横截面积(横截面积可以被定义为横向于主体42a的纵轴64a设置并且与腔56a相交的平面)沿适配器12a的长度在第一端44a和第二端46a之间改变。更具体地说,适配器12a的横截面积在第一端44a处最大并穿过主体42a的颈部54a,在该点横截面积开始沿截短表面50a的长度并在朝向适配器12a的第二端46a的方向上减小,在所述第二端处,主体42a的横截面积最小。
适配器12a进一步包含形成在主体42a中的腔56a,腔56a被配置成在其中收纳具有特定配置的样品管。如图所示,腔56a被配置成在其中收纳50mL的锥形样品管58a。腔56a从主体42a的第一端44a处的开口60a延伸到主体42a的第二端46a处的封闭基部62a,并且包含纵轴64a。如图7所示,纵轴64a沿细长方向延伸穿过腔60a的中心。
如图3中最佳所示,适配器12a的第一端44a可以包含定向标记66a,所述定向标记位于第一端44a上,更具体地说,位于通向腔56a的开口60a和第一端44a的外边缘68a之间。定向标记66a用于指示适配器12a在转子井14内的正确旋转定位以供使用。因此,虽然适配器12a能够以任何旋转位置定位在转子井14内,但由于适配器12a的第一端44a和转子井14的对应圆形横截面形状,定向标记66a为适配器12a在转子井14内的一致定位提供了一种手段,如下文进一步详细描述的。如图所示,定向标记66a可以是形成在第一端44a中的箭头。然而,定向标记66a可以是任何其它合适的标记,如例如点、线、符号、数字、字母或文本。在替代实施例中,定向标记66a可以包含除标记之外的文本。例如,文本可以定位在标记66a附近并阅读“指向外缘(POINT TO OUTER-RIM)”,以使用定向标记66a指导用户如何将适配器12a适当地定位在转子井14内。为此,每个适配器12a被配置成以相对于转子10的旋转轴20的单一定向定位在转子井14内。
虽然未示出,但在一个实施例中,适配器12a可以包含键,所述键被配置成与转子井14中的键槽协作以在转子井14内正确地定向适配器12a。这种配置可以是除了定向标记66a之外的,或替代方案。在任一种情况下,键可以是定位在适配器12a的主体42a上的细长突起,其在第一端44a和第二端46a之间延伸一段长度。类似地,键槽可以是定位在转子井14的侧壁22中的凹槽或通道,其被配置成在其中收纳键。在这方面,键槽可以在转子井14的开口24和基部28之间延伸一段长度。键槽可以定位在转子井14内的任何位置,然而,在优选的实施例中,键槽定位在转子10的轮缘80附近。为了在转子井14中正确地定向适配器12a,可以将键定位在适配器12a的主体42a上,与截短表面50a径向相对。应当理解,键可以可替代地定位在转子井上,并且键槽定位在适配器12a上。
返回图3和7,适配器12a的腔56a被配置成在其中收纳样品管58a,并且腔56a和样品管58a之间的配合可以是摩擦配合,或略小于摩擦配合,使得人可以很容易地用手将样品管58a插入腔56a和从所述腔中取出所述样品管。在这方面,腔56a的形状通常符合样品管58a的形状。如下文进一步详细描述的,为了更适当地符合样品管58a的形状,腔56a可以进一步包含与样品管58a的拔模角度相匹配的腔拔模角度。在所示的实施例中,腔56a的基部62a是锥形的并且包含符合样品管58a的锥形端的形状的倾斜侧壁70a。腔56a被配置成在其中收纳样品管58a和样品管58a的帽72a的一部分。在这方面,腔56a包含具有形成腔56a的开口60a的外径的第一孔74a和具有形成腔56a的主体的较小外径的第二孔76a。第一孔74a可以被认为是扩孔(counterbore),并且其尺寸被设计成在其中收纳样品管帽72a的一部分,而第二孔76a和基部62a的尺寸被设计成收纳样品管58a的其余部分。更具体地说,肩部78a形成在腔56a的第一孔74a和第二孔76a之间。肩部78a被配置成邻接样品管帽72a,使得样品管帽72a的一部分保持在腔56a的外部,如图7所示。这样,样品管帽72a保持可触及,使得用户可以通过抓住样品管帽72a的暴露部分从适配器12a中移除样品管58a。
体56a进一步包含腔拔模角度,所述腔拔模角度被配置成匹配或紧密匹配样品管58a的拔模角度。在这方面,市售的锥形样品管通常具有例如在0°<和≤1°之间的范围内的拔模角度(即,由于样品管开口附近的样品管的直径大于基部附近的样品管的直径而导致的倾斜侧壁)。当样品管58a受到转子10的离心力时,将腔拔模角度与样品管58a的拔模角度紧密匹配允许力沿着样品管58a更一致地分布,并由此降低样品管58a破裂或开裂的可能性(即,细裂纹或因过度拉伸和应力松弛引起的其它损坏)。腔拔模角度是指将一个角度或倾斜结合到腔56a的侧壁中,使得侧壁相对于腔56a的纵轴64a成角度。更具体地说,与腔56a的基部62a附近的第二孔76a的直径相比,腔56a的第二孔76a的直径在通向腔56a的开口60a附近更大,使得腔56a的第二孔76a沿第二孔76a的长度以大致均匀的方式逐渐变细。如图所示,并且由于上述原因,优选的是,当适配器12a被配置成用于与锥形样品管58a一起使用时,腔56a包含腔拔模角度。在这方面,腔56a可以包含在0°<和≤1°之间的范围内的腔拔模角度。在所示的实施例中,腔拔模角度为1°。在替代实施例中,适配器12a可以被配置成用于与一个或多个圆底样品管一起使用,并且每个对应的腔可以不具有腔拔模角度(例如,腔拔模角度为0°),并且腔拔模角度可能只是任选的,因为圆底样品管通常没有拔模角度。
参考图7,适配器12a被示出为定位在转子井14中,样品管58a插入空腔56a内。在当如此定位时,适配器12a和样品管58a准备好用于转子10的高速离心旋转。在所示的实施例中,由于适配器12a和转子井14都具有圆形横截面形状,定向标记66a可用于确保适配器12a在转子井14内的正确定向。在这方面,适配器12a被插入转子井14内,定向标记66a定位在离转子10的旋转轴20最远的位置。定向标记66a是箭头,如图所示,箭头指向远离转子10的旋转轴20的方向并且垂直于转子10的轮缘80定向。在这方面,例如,适配器12a的定向可以在图4中看到。
继续参考图7,当适配器12a定位在转子井14内时,与转子井14的中心轴32和转子10的旋转轴20之间的角度关系相比,腔56a的纵轴64a相对于转子10的旋转轴20具有不同的角度关系。腔56a的纵轴64a和转子10的旋转轴20之间的角度关系限定了适配器12a的腔角度θa。在所示的实施例中,适配器12a的腔角度θa为34°。然而,应当理解,腔角度θa可以是任何锐角,并且更具体地说,例如,在25°至50°之间的范围内的任何角度。如图所示,腔角度θa大于转子井角度θR,从而改变样品管58a和转子10的旋转轴20之间的角度关系。腔角度θa和转子角度θR之间的差限定了样品管58a和样品的角度差Δa。在所示的实施例中,角度差Δa例如可以是14°。简而言之,θa=θRa。如图所示,腔角度θa为34°,这导致了比相对于转子10的旋转轴20的转子井角度θR大14°的角度差Δa。然而,角度差Δa可以在以下范围内,例如,在5°至20°之间。在另一个实施例中,腔角度θa可以小于相对于转子10的旋转轴20的转子井角度θR。在所述实施例中,角度差Δa可以在例如-5°至-20°之间的范围内。更优选地,对于具有20°的转子井角度θR的转子,角度差Δa可以在例如-10°至-14°之间的范围内。
为了适应腔角度θa并确保施加在样品管58a上的力在样品管帽72a上向下指向,适配器12a的第一端44a相对于适配器12a的第二端46a成角度。如图7所示,第一端44a相对于第二端46a的成角度性质导致样品管帽72a部分地收纳在转子井14内。因此,帽72a处于与由通向转子井14的开口24限定的平面相交的位置。在这方面,样品管58a的定位防止帽72a在转子10的高速离心旋转期间从样品管58a旋出或脱出。为此,适配器12a的主体42a可以具有在高度上基本上等于转子井14的深度的最大高度,以及小于转子井14的深度的最小高度。
继续参考图7,当适配器12a定位在转子井14内时,适配器12a的锥形表面50a面向转子10的旋转轴20并且不与转子井14的任何部分接合,并且更具体地说,不与转子井14的侧壁22接合。因此,接合转子井14的适配器12a的唯一表面是主体42a的弯曲外表面52,包含颈部54a和第二端46a。值得注意的是,第二端46a仅与转子井14的基部28的一部分接合。在这方面,在适配器12a和转子井14之间,并且更具体地说,在转子井14的基部28和侧壁22的一部分和适配器12a之间形成空隙82a。在所示的实施例中,当适配器12a定位在转子井14内时,空隙82a定位在适配器12a和转子10的旋转轴20之间。
参考图3和7,其中相同的数字代表相同的特征,根据本发明的另一个实施例示出了示例性适配器12b的细节。本实施例的适配器12b与前述实施例的适配器12a的主要区别在于,适配器12b的主体42b包含形成于其中的两个腔56b,腔56b各自被配置成收纳特定尺寸的样品管。如图所示,每个腔56b被配置成在其中收纳15mL的锥形样品管58b。
继续参考图3和7,适配器12b的第一端44b被形成为具有从下表面部分92过渡到凸起表面部分94的阶梯表面90。如图所示,适配器12b包含定位在下表面部分92上的定向标记66b,并且通向每个腔56b的开口60b定位在凸起表面部分94上。在另一个实施例中,适配器12b的第一端44b可以是平坦的。在任何情况下,与前述实施例的适配器12a类似,适配器12b进一步包含与适配器主体42b的弯曲表面52b相交的平展或截短表面50b。然而,例如,截短表面50b的尺寸与先前实施例的截短表面50a相比可能更小,以适应两个腔56b。如图所示,截短表面50b沿径向向内方向从靠近第一端44b的颈部54b延伸到第二端46b。每个腔56b也从主体42b的第一端44b处的开口60b延伸到主体42b的第二端46b处的封闭基部62b,并且包含纵轴64b。与前述实施例的适配器12a类似,每个腔56b还包含与样品管58b的拔模角度匹配或紧密匹配的腔拔模角度。在所示的实施例中,腔56b的基部62b是锥形的并且包含符合样品管58b的锥形端的形状的倾斜侧壁70b。每个腔56b的腔拔模角度为1°。然而,腔56b可以包含在0°<和≤1°之间的范围内的腔拔模角度。例如,当适配器12b被配置成用于与圆底样品管一起使用时,腔56b可以没有腔角度,并且腔拔模角度可能只是任选的。在任一情况下,每个腔56b进一步包含具有形成腔56b的开口60b的外径的第一孔74b和具有形成腔56b的主体的较小外径的第二孔76b,二者之间具有环形肩部78b。为此,每个样品管58b的帽72b仅部分地收纳在每个对应的腔56b内。主体42b可以形成为在主体42b内具有一个或多个中空区域48b的实心件,或者,可替代地,半实心件,如下文进一步详细描述的。
继续参考图7,适配器12b被配置成以与上文关于先前实施例的适配器12a描述的方式类似方式定位在转子井14内,截短表面50b面向转子10的旋转轴20,并且定向标记66b定位在离转子10的旋转轴20最远并且靠近所述转子的轮缘80的位置。同样地,在适配器12b和转子井14之间也形成了空隙82b。然而,由于截短表面50b的尺寸,与先前实施例的空隙82a相比,本实施例的空隙82b可能更小。如图所示,当适配器12b定位在转子井14内时,腔56b并排布置以类似地相对于转子10的旋转轴20定向每个样品管58b,如下文进一步详细描述的。
当适配器12b定位在转子井14内时,如图7所示,每个腔56b的纵轴64b相对于转子10的旋转轴20具有相同的角度关系,与转子井14的中心轴32和转子10的旋转轴20之间的角度关系相比,该角度关系是不同的。在这方面,每个腔56b的纵轴64b和转子10的旋转轴20之间的角度关系限定了每个腔56b和适配器12b的腔角度θa。在所示的实施例中,每个腔56b的腔角度θb为37°。然而,应当理解,腔角度θb可以是任何锐角,并且更具体地说,例如,在25°至50°之间的范围内的任何角度。如图所示,腔角度θb大于转子井角度θR,从而改变样品管58b和转子10的旋转轴20之间的角度关系。腔角度θb和转子角度θR之间的差限定了样品管58b和样品的角度差Δb。在所示的实施例中,角度差Δb可以是17°。然而,角度差Δb可以在以下范围内,例如,在5°至20°之间。在另一个实施例中,腔角度θb可以小于相对于转子10的旋转轴20的转子井角度θR。在所述实施例中,角度差Δb在例如-5°至-20°之间的范围内。更优选地,对于具有20°的转子井角度θR的转子,角度差Δb在例如-10°至-17°之间的范围内。
由于本实施例的适配器12b和其它完全收纳在转子井14内,例如,可能难以用手从转子井14中移除适配器12b。因此,可能令人期望的是,在适配器12b上具有可用于收纳工具以便于从转子井14中移除适配器12b的装置。在这方面,如图3和7所示,本实施例的适配器12b可以进一步包含形成在适配器12b的第一端44b中的孔84。每个孔84被配置成收纳用于从转子井14中移除适配器12b的工具。可与孔84一起使用以从转子井14中移除适配器12b的示例性工具是球锁销,如“T”形把手球锁销。
如图所示,孔84可以定位在腔56b开口60c和第一端44b的外边缘68b之间。然而,在所示的实施例中,每个孔84定位在适配器12b的第一端44b的下表面部分92中,其中一个孔84定位在定向标记66b的任一侧。然而,孔84可以定位在第一端44b的其它地方,如例如在凸起表面部分94中。为此,一个或多个孔84可以定位在本实施例的适配器12b的第一端44b或其它实施例的适配器12a、12c、12d的第一端44a、44c、44d上的任何位置。
如图7所示,每个孔84从第一端44b中的开口沿大致朝向第二端46b的方向延伸到通向适配器12b的主体42b内的中空区域48b的开口。为了从转子井14中移除适配器12b,孔84的直径尺寸被适当地设计成收纳穿过其中的球锁销的操作端。一旦完全插入孔84中,球锁销的锁定球可被释放以与通向中空区域48a的孔84附近的适配器12b的主体42b的一部分接合,使得该工具可用于将适配器12b从转子井14中拉出以进行移除。一旦适配器12b从转子井14中移除,可以将球锁销的锁定球缩回并将工具从孔84中移除。在替代实施例中,孔84可以不延伸到中空区域48b,并且替代地,其可以是形成在适配器12b的主体42b中的盲孔。这可能是适配器12b的主体42b是实心的情况。在本实施例中,盲孔可以具有与孔84相比具有更大直径的基部,以在其间限定肩部。肩部被配置成接合球锁销的锁定球以从转子井14中移除本实施例的适配器12b。虽然在一个适配器12b实施例的上下文中示出和描述了孔84形式的工具收纳装置,但应当理解,本文所述的其它适配器12a、12c、12d可受益于具有相同或类似的工具收纳装置以便于从转子井14中移除适配器12a、12c、12d。
现在参考图3和8,其中相同的数字代表相同的特征,根据本发明的另一个实施例示出了示例性适配器12c的细节。本实施例的适配器12c与前述实施例的适配器12a、12b之间的主要区别在于,适配器12c包含腔56c,所述腔的尺寸被设计成在其中收纳50mL的样品管58c。如图所示,样品管58c通常是圆柱形的,具有半球形基部或圆底部分。适配器12c的第一端44c进一步包含凹陷部分96,所述凹陷部分部分地围绕腔56c的开口60c,以便于从适配器12c中移除样品管58c。
继续参考图3和8,适配器12c的第一端44c包含部分地围绕腔56c的开口60c的凹陷表面部分96。与定向标记66c所在的凸起表面部分98相比,凹陷表面部分96朝着适配器12c的第二端46c向下凹陷。定向标记66c可以定位在通向腔56c的开口60c和第一端44c的外边缘68c之间。如图所示,凸起表面部分98也形成腔56c开口60c的一部分。与前面描述的实施例一样,腔56c也从主体42c的第一端44c处的开口60c延伸到主体42c的第二端46c处的封闭基部62c,并且包含纵轴64c。本实施例的腔56c进一步包含单个孔100,其大致呈圆柱形并且具有与示例性样品管58c和帽72c的外径基本上类似的外径。与前述实施例相比,本实施例的样品管58c和帽72c具有相同的外径。如图所示,腔56c的基部62c是半球形的并且被配置成符合样品管58c的端部的球形形状。在这方面,腔56c被配置成在其中收纳样品管58c,同时使帽72c的一部分暴露,如上所述。为此,本实施例的腔56c不包含腔拔模角度。然而,在替代实施例中,腔56c可以包含在0°<和≤1°之间的范围内的腔拔模角度。
与前述实施例的适配器12a、12b类似,适配器12c进一步包含与适配器12c的主体42c的弯曲表面52c相交的平展或截短表面50c。如图所示,截短表面50c沿径向向内方向从靠近第一端44c的颈部54c延伸到第二端46c。然而,例如,截短表面50c的尺寸与先前实施例的截短表面50a、50b相比可以不同,以适应样品管58c的不同配置。主体42c也可以形成为在主体42c内具有一个或多个中空区域48c的实心件,或者,可替代地,半实心件。如图8所示,适配器12c被配置成以与上文关于先前实施例的适配器12a、12b描述的方式类似方式定位在转子井14内,截短表面50c面向转子10的旋转轴20,并且定向标记66c定位在远离转子10的旋转轴20并且靠近所述转子的轮缘80的位置。同样地,在适配器12c和转子井14之间形成了空隙82c。然而,由于截短表面50c的尺寸不同,与先前实施例的空隙82a、82b相比,本实施例的空隙82c可能具有不同尺寸。
当适配器12c定位在转子井14内时,如图8所示,腔56c的纵轴64c相对于转子10的旋转轴20具有角度关系,与转子井14的中心轴32和转子10的旋转轴20之间的角度关系相比,该角度关系是不同的。腔56c的纵轴64c和转子10的旋转轴20之间的角度关系限定了适配器12c的腔角度θc。在所示的实施例中,适配器的腔角度θc为34°。然而,应当理解,腔角度θc可以是任何锐角,并且更具体地说,例如,在25°至50°之间的范围内的任何角度。如图所示,腔角度θc大于转子井角度θR,从而改变样品管58c和转子10的旋转轴20之间的角度关系。腔角度θc和转子角度θR之间的差限定了样品管58c和样品的角度差Δc。在所示的实施例中,角度差例如可以是14°。然而,角度差Δc可以在以下范围内,例如,在5°至20°之间。在另一个实施例中,腔角度θc可以小于相对于转子10的旋转轴20的转子井角度θR。在所述实施例中,角度差Δc在例如-5°至-20°之间的范围内。更优选地,对于具有20°的转子井角度θR的转子,角度差Δc在例如-10°至-14°之间的范围内。
再次参考图3和8,其中相同的数字代表相同的特征,根据本发明的另一个实施例示出了示例性适配器12d的细节。本实施例的适配器12d与前述实施例的适配器12a、12b、12c之间的主要区别在于,适配器12d包含腔56d,所述腔的尺寸被设计成在其中收纳100mL的圆底样品管58d。值得注意的是,本实施例的样品管58d和帽72d具有相同的外径。因此,与前述实施例的适配器12c类似,本实施例的腔56d包含单个孔102,其直径与样品管58d和帽72d的外径基本上类似。
继续参考图3和8,并且至少类似于前述实施例的适配器12a,适配器12d的主体42d在大致平坦的第一端44d和第二端46d之间延伸,并且包含形成在其中的腔56d。腔56d从主体42d的第一端44d处的开口60d延伸到主体42d的第二端46d处的封闭基部62d,并且包含纵轴64d。进一步地,腔56d的基部62d的形状为半球形以符合样品管58d的球形端部的形状,并且腔56d被配置成在其中收纳样品管58d,使得帽72d的一部分保持从腔56d中暴露出来。为此,本实施例的腔56c不包含腔拔模角度。然而,在替代实施例中,腔56c可以包含具有0°<和≤1°之间的范围的腔拔模角度。在任一情况下,适配器12d进一步包含与适配器12d的主体42d的弯曲表面52d相交的平展或截短表面50d。如图所示,截短表面50d沿径向向内方向从靠近第一端44d的颈部54d延伸到第二端46d。然而,例如,截短表面50d的尺寸与前述实施例的截短表面50a、50b、50c相比可能更小,以适应样品管58d的形状和尺寸。主体42d也可以形成为在主体42d内具有围绕腔56d的一个或多个中空区域的实心件,或者,可替代地,半实心件,其可以类似于用于适配器12a、12b、12c的标为48a、48b、48c的主体。
如图8所示,适配器12d被配置成以与上文关于先前实施例的适配器12a、12b、12c描述的方式类似方式定位在转子井14内,截短表面50d面向转子10的旋转轴20,并且定向标记66d定位在离转子10的旋转轴20最远并且靠近所述转子的轮缘80的位置。定向标记66d可以定位在通向腔56d的开口60d和第一端44d的外边缘68d之间。同样地,在适配器12d和转子井14之间形成了空隙82d。然而,本实施例的空隙82d与先前实施例的空隙82a、82b、82c相比可能更小。在任何情况下,当适配器12d定位在转子井14中时,如图8所示,腔56d的纵轴64d相对于转子10的旋转轴20具有角度关系,与转子井14的中心轴32和转子10的旋转轴20之间的角度关系相比,该角度关系也是不同的。腔56d的纵轴64d和转子10的旋转轴20之间的角度关系限定了腔56d和适配器12d的腔角度θd。在所示的实施例中,适配器的腔角度θd为34°。然而,应当理解,腔角度θd可以是任何锐角,并且更具体地说,例如,在25°至50°之间的范围内的任何角度。如图所示,腔角度θd大于转子井角度θR,从而改变样品管58d和转子10的旋转轴20之间的角度关系。腔角度θd和转子角度θR之间的差限定了样品管58d和样品的角度差Δd。在所示的实施例中,角度差Δd可以是14°。然而,角度差Δd可以在以下范围内,例如,在5°至20°之间。在另一个实施例中,腔角度θd可以小于相对于转子10的旋转轴20的转子井角度θR。在所述实施例中,角度差Δd在例如0°至-20°之间的范围内。更优选地,对于具有20°的转子井角度θR的转子,角度差Δd在例如0°至-10°之间的范围内。
在一个实施例中,一个或多个转子井14可以进一步包含至少一个凹口,以便于从其中移除适配器12a、12b、12c、12d。凹口可以在转子井开口24处形成在转子10的上表面26中。更具体地说,凹口是转子井开口24处的转子10的上表面26中的凹陷或凹部(在朝向转子10的底表面30的方向上),其尺寸被设计成暴露适配器12a、12b、12c、12d的足够部分,使得适配器12a、12b、12c、12d可以从转子井14中被拉出或移除。因此,凹口的尺寸被适当地设计成允许通过手、工具或两者从转子井14中移除适配器12a、12b、12c、12d。例如,凹口可以定位在转子井14和转子10的轮缘80之间。在另一个实施例中,凹口可以定位在转子井14和转子10的旋转轴20之间。在另一个实施例中,凹口可以定位在转子井14的任一侧。然而,应当理解,每个转子井14可以包含定位在转子井开口24周围的任何位置处的一个或多个凹口。
如上所述,适配器12a、12b、12c、12d中的每一个可以形成为半实心件,所述半实心件具有定位在主体42a、42b、42c、42d内的一个或多个中空区域48a、48b、48c、48d。在这方面,图9示出了根据本发明实施例的使用3D打印制造方法形成一个适配器12a的示例性过程110。术语“三维打印”或“增材制造”或“快速成型”是指从数字模型制造几乎任何形状的三维立体物体的过程。适配器12a的3D打印是使用增材工艺实现的,其中连续的材料层以不同的形状铺设,以构建限定适配器12a的结构。如本文所使用的,术语3D打印可以指如但不限于选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)和立体光刻(SLA)等方法。进一步地,可以使用可以打印本文所述材料的任何类型的3D打印机。虽然针对适配器12a的一个实施例对示例性方法进行了讨论和描述,但应当理解,可以使用这些制造方法形成任何适配器12a、12b、12c、12d。
在适配器12a的3D打印可以开始之前,用于形成适配器12a的3D打印机(未示出)必须首先接收对应于适配器12a的数据集。数据集可以是适用于制造适配器12a的计算机可读三维模型。具体地说,该模型包含关于适配器12a的特性的信息,3D打印机可以从该特性形成适配器12a。例如,模型可以是3D可打印文件,如立体光刻文件。数据集还可以是体现在非暂时性计算机可读介质上的计算机程序产品的形式,所述非暂时性计算机可读介质存储用于使用3D打印机形成适配器的可执行指令。
固有地非暂时性的计算机可读存储介质可以包含在任何方法或技术中实施以用于存储数据,如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的易失性和非易失性以及可移除和不可移除有形介质。计算机可读存储介质可以进一步包含RAM、ROM、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其它固态存储技术、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)或其它光存储区、磁带盒、磁带、磁盘存储区或其它磁性存储装置,或可以用于存储数据并且可以由计算机读取的任何其它介质。计算机可读存储介质本身不应被解释为瞬态信号(例如,无线电波或其它传播的电磁波、通过如波导等传输介质传播的电磁波或通过电线传输的电信号)。计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到计算机、另一种类型的可编程数据处理设备或另一装置,或者通过网络下载到外部计算机或外部存储装置或服务器。
存储在计算机可读介质中的计算机可读程序指令可以用于引导计算机、其它类型的可编程数据处理设备或其它装置以特定方式运行,使得存储在计算机可读介质中的指令产生制品,包含实施流程图、顺序图或框图中指定的功能、动作或操作的指令。计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的一个或多个处理器以产生机器,使得通过一个或多个处理器执行的指令引起为实施规范文本、流程图、顺序图或框图中指定的功能、动作或操作而执行的一系列计算。
一旦已经为3D打印机提供了适用于制造适配器12a的模型或计算机可读程序指令,就可以操作3D打印机以铺设所需材料的连续层以构建适配器12a,如图9所示,其示出了通过一系列横截面形成的适配器12a。用于形成适配器的材料可以是例如塑料,如可从3DSystems商购的
Figure BDA0003846990100000181
ClearVueTM类聚碳酸酯塑料。如图所示,适配器12a是3D打印的,使得适配器12a竖直地构建在基板(未示出)上。更具体地说,3D打印机开始于形成适配器12a的第二端46a,如通过第一横截面112所示。可以看出,适配器12a的主体42a、腔56a和中空区域48a开始成形。随着3D打印机通过铺设连续的材料层继竖直构建适配器12a,更多的主体42a形成,包含腔56a和定位在其周围的中空区域48a,如通过第二横截面114所示。打印的适配器12a的更多部分在第三横截面116中示出,所述第三横截面示出了中空区域48a,所述中空区域可以被形成适配器12a的主体42a的一部分的材料的壁隔开。第四视图118是完成的适配器12a的视图,所述适配器被示出为具有光滑饰面(smooth finish)。在这方面,一些3D打印机成型的物体表面粗糙、有毛刺、残留粉末不够光滑,可能需要进行一定程度的修整。例如,修整可以由电抛光、激光微加工或其它使适配器12a的表面光滑的工艺组成。
图10示出了根据本发明的另一个实施例的使用3D打印制造方法形成具有实心主体122的适配器12a的示例性过程120。如图所示,适配器12a由数字模型分层形成,如上所述,使用印刷机以分层构建适配器12a。在这方面,可以通过直接沉积制造3D打印适配器12a的材料来打印材料。如第一横截面124所示,打印机首先形成第二端46a和其中具有腔56a的主体122。横截面126和128进一步示出了适配器12a在材料从打印机沉积在适配器12a的横截面或切片形状的均匀层中时形成。第四视图118是具有实心主体122和光滑饰面的成品适配器12a的视图。参考图10描述的过程不同于图9中描述的过程,不同之处在于不形成中空区域48a,而是形成“实心”但用于腔56a的适配器。这种适配器也可以使用机加工方法制造以形成适配器的形状。例如,形成具有实心主体122的适配器12a的一种制造方法是使用CNC机器和聚碳酸酯或任何其它合适的工程塑料(如
Figure BDA0003846990100000182
)的圆柱形棒,并以特定角度在其中对腔56a进行机加工。CNC机器也可用于对截短表面50a和适配器12a的其它方面进行机加工。
虽然已经通过描述本发明的各个实施例展示了本发明,并且虽然已经非常详细地描述了实施例,但是并不旨在将所附权利要求书的范围局限于或以任何方式限制为此类细节。因此,本文所讨论的各种特征可以单独使用或以任何组合使用。另外的优点和修改将是本领域技术人员容易了解的。因此,本发明在其更广泛的方面不限于所示出和描述的具体细节和说明性实例。因此,在不脱离本发明总体构思的范围的情况下,可对此类细节进行变更。

Claims (27)

1.一种转子组合件,其包括:
固定角度转子,所述固定角度转子具有多个转子井,每个转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定每个转子井的转子井角度;以及
适配器,所述适配器用于与所述转子井中的一个转子井一起使用,所述适配器包括:
主体,所述主体在第一端和第二端之间延伸,所述主体被配置成收纳在所述转子井内;以及
腔,所述腔形成在所述主体中并且被配置成在其中收纳样品管,所述腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,所述腔具有纵轴,使得当所述适配器定位在所述转子井内时,所述腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系限定腔角度;
其中所述适配器的所述主体具有圆形横截面形状;并且
其中所述腔角度与所述转子井角度相比是不同的。
2.根据权利要求1所述的转子组合件,其中每个转子井具有圆形横截面形状。
3.根据权利要求1所述的转子组合件,其中每个转子井具有250mL的体积。
4.根据权利要求1所述的转子组合件,其进一步包括用于与所述适配器一起使用的至少一个样品管。
5.根据权利要求1所述的转子组合件,其中所述适配器的所述腔的体积在15mL至100mL之间的范围内。
6.一种用于与固定角度转子的转子井一起使用的适配器,所述转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定转子井角度,所述适配器包括:
主体,所述主体在第一端和第二端之间延伸并且具有在所述第一端处的颈部和所述第二端之间沿着所述主体的长度减小的横截面积,所述主体被配置成收纳在所述固定角度转子的所述转子井内;以及
腔,所述腔形成在所述主体中并且被配置成在其中收纳样品管,所述腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,所述腔具有纵轴,使得当所述适配器定位在所述转子的所述转子井内时,所述腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系限定腔角度;
其中所述横截面积被定义为横向于所述主体的所述纵轴设置并与所述腔相交的平面;并且
其中所述腔角度与所述转子井角度相比是不同的。
7.一种用于与固定角度转子的转子井一起使用的适配器,所述转子井的中心轴相对于所述转子的旋转轴成固定角度关系,以限定转子井角度,所述适配器包括:
主体,所述主体在第一端和第二端之间延伸并且具有在靠近所述第一端的颈部到所述主体的所述第二端之间逐渐变细的平展表面,所述主体被配置成收纳在所述固定角度转子的所述转子井内;以及
第一腔,所述第一腔形成在所述主体中并且被配置成在其中收纳样品管,所述第一腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,所述第一腔具有纵轴,使得当所述适配器定位在所述转子的所述转子井内时,所述第一腔的所述纵轴相对于所述转子的所述旋转轴具有角度关系,所述角度关系限定第一腔角度;
其中所述第一腔角度与所述转子井角度相比是不同的。
8.根据权利要求7所述的适配器,其中当所述适配器定位在所述转子井内时,所述平展表面不接合所述转子井。
9.根据权利要求8所述的适配器,其中当所述适配器定位在所述转子井内时,在所述适配器和所述转子井之间形成空隙。
10.根据权利要求7所述的适配器,其中所述第一端的横截面形状为圆形。
11.根据权利要求7所述的适配器,其中所述适配器的所述第二端在定位于所述转子井中时仅与所述转子井的基部的一部分接合。
12.根据权利要求7所述的适配器,其中所述第一腔角度在28°至37°之间的范围内。
13.根据权利要求7所述的适配器,其中所述转子角度在20°至45°之间的范围内。
14.根据权利要求7所述的适配器,其中所述第一腔角度在比所述转子井角度大14°至17°之间的范围内。
15.根据权利要求7所述的适配器,其中所述主体包含第二腔,所述第二腔从所述主体的所述第一端处的开口延伸到所述主体的所述第二端处的封闭基部,以限定所述第二腔的第二纵轴。
16.根据权利要求15所述的适配器,其中当所述适配器定位在所述转子的所述转子井内时,所述第一腔的所述第一纵轴和所述第二腔的所述第二纵轴与所述转子的所述旋转轴具有相同的角度关系。
17.根据权利要求7所述的适配器,其中所述主体的所述第一端包含定向标记,所述定向标记被配置成当所述适配器定位在所述转子井内时被引导远离所述转子的所述旋转轴。
18.根据权利要求7所述的适配器,其中部分地围绕通向所述腔的所述开口的所述第一端的一部分朝向所述转子的所述旋转轴沿径向向内方向凹陷。
19.根据权利要求7所述的适配器,其中所述主体的所述第一端包含从下部过渡到凸起部分的阶梯表面,通向所述腔的所述开口定位在所述凸起部分上。
20.根据权利要求7所述的适配器,其中所述主体包含定位在所述主体内并且围绕所述腔的一个或多个中空区域。
21.根据权利要求7所述的适配器,其中所述主体的所述第一端包含孔,所述孔被配置成在其中收纳用于从所述固定角度转子的所述转子井中移除所述适配器的工具。
22.根据权利要求7所述的适配器,其中所述腔包含具有形成所述腔的所述开口的外径的第一孔和具有形成所述腔的主体的较小外径的第二孔,所述第一孔被配置成在其中收纳样品管帽的一部分。
23.根据权利要求22所述的适配器,其中在所述腔的所述第一孔和所述第二孔之间形成肩部,所述肩部被配置成邻接所述样品管帽,使得当所述样品管定位在所述腔中时,所述样品管帽的一部分保持在所述腔之外。
24.根据权利要求7所述的适配器,其中所述腔包含在0°<和<1°之间的范围内的腔拔模角度。
25.一种制造用于与固定角度转子的转子井一起使用的适配器的方法,所述方法包括:
提供限定所述适配器的计算机可读三维模型,其中所述适配器包括主体,所述主体
在第一端和第二端之间延伸并且具有形成在所述主体中并且被配置成在其中收纳样品管
的腔,所述主体被配置成收纳在所述固定角度转子的所述转子井内;以及
利用3D打印机从所述计算机可读三维模型形成所述适配器。
26.一种体现在非暂时性计算机可读介质上的计算机程序产品,所述计算机程序产品存储指令,所述指令在执行时执行以下功能:
通过3D打印形成适配器,其中所述适配器包括主体,所述主体在第一端和第二端之间延伸并且具有形成在所述主体中并且被配置成在其中收纳样品管的腔,所述主体被配
置成收纳在固定角度转子的转子井内。
27.根据权利要求26所述的计算机程序产品,其中通过3D打印形成适配器的步骤进一步包含:
形成定位在所述主体内并且围绕所述腔的一个或多个中空区域。
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