CN207899608U - 固定角的离心机转子 - Google Patents
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Abstract
固定角离心机转子(10,210)包括具有周向侧壁(20,220)和多个周向间隔开的管状空腔(24,224)的转子本体(12,212)。每个管状空腔(24,224)具有开口端(34,234)和封闭端(36,236),并且构造成在内部接收样品容器。转子(10,210)还包括可操作地联接到转子本体(12,212)的压力板(16,216),使得压力板(16,216)与多个管状空腔(24,224)和转子本体(12,212)的周向侧壁(20,220)共同地限定在转子(10,210)内的中空室(42,242)。转子(10,210)还包括由转子本体(12,212)支撑的多个细长的扭矩传递构件(50,250)。多个扭矩传递构件(50,250)中的每一个具有位于相应成对的相邻管状空腔(24,224)之间的第一端(52,252),并且在朝向转子(10,210)的旋转轴线(A)的方向上径向向内延伸。
Description
技术领域
本发明通常涉及一种离心机转子,更具体地,涉及一种固定角的转子,其构造成支撑离心机内的样品。
背景技术
离心机转子通常用于实验室离心机中以在离心过程中保持样品。虽然离心机转子在结构和尺寸上可以变化很大,一种通常的转子结构是具有固体转子本体的固定角转子,固体转子本体具有在转子本体内沿周向分布并且围绕旋转轴线对称布置的多个单元孔腔。将样品置于空腔中,允许多个样品进行离心。
传统的固定角离心机转子可以由金属或其他各种材料制成。然而,已知的改进是通过压缩成型和纤维缠绕工艺构建离心机转子,其中转子由合适的材料制成,例如复合碳纤维。例如,固定角离心机转子可以由树脂涂覆的碳纤维层压材料压缩成型。固定角复合离心机转子的示例在美国专利5,833,908、6,056,910、6,296,798、8,147,392和8,273,202中进行了描述,这些专利文件的公开内容通过引用以其全部内容明确地并入本文。
因为离心机转子通常用于离心机的转速可能超过每分钟数百甚至几千转的应用中,重要的是离心机转子形成的结构被设计成在负载转子高速旋转期间承受经受的应力和应变。在美国专利8,323,169(也由共同专利权人拥有)中描述了在离心期间为转子本体提供结构刚度的改进,其公开内容通过引用以其整体明确地并入本文。在这种改进中,压力板联接到转子本体的底部,使得压力板在旋转期间支撑管状空腔,从而使得转子故障的可能性最小化。
虽然在离心过程中转子经受的应力和应变的主要来源包括由负载腔室施加的向外指向的离心力,但额外来源是由旋转的离心机主轴施加的扭矩。更具体地,在转子旋转期间、特别是在旋转加速和减速期间,转子的其中转子轮毂联接到离心机主轴的中心部分产生高度的扭矩。该扭矩对转子的各种部件产生高度集中的应力。而传统转子的性能能力可能受其承受由离心力引起的扭矩和产生的应力之外的该扭矩和应力的能力限制,存在对于具有改进的结构刚度以减轻在离心过程中由包括扭矩的各种来源引起的应力和应变的离心机转子的需求。
发明内容
本发明克服了迄今为止已知的用于离心分离的离心机转子的前述和其它缺点和缺陷。尽管将结合某些实施方式来讨论本发明,但是应当理解,本发明不限于这些实施方式。相反,本发明包括可以包括在本发明的思想和范围内的所有替选、变型和等效变型。
在一个实施方式中,固定角离心机转子包括具有周向侧壁和多个周向间隔开的管状空腔的转子本体。每个管状空腔具有开口端和封闭端,并且构造成在内部接收样品容器。转子还包括可操作地联接到转子本体的压力板,使得压力板与多个管状空腔和转子本体的周向侧壁共同地限定转子内的中空室。转子还包括由转子本体支撑的多个细长的扭矩传递构件。多个扭矩传递构件中的每一个具有位于相应成对的相邻管状空腔之间、并且在朝向转子的旋转轴线的方向上径向向内延伸的第一端。
另一实施方式中,一种固定角离心机转子包括具有周向侧壁和多个周向间隔开的管状空腔的转子本体。每一所述管状空腔具有开口端和封闭端,并且构造成在内部接收样品容器。转子还包括多个口袋部,每个口袋部位于相应成对的相邻管状空腔之间。转子还包括可操作地联接到转子本体的压力板,使得压力板与多个所述管状空腔和转子本体的周向侧壁共同地限定转子内的中空室。多个周向间隔开的直立突片由压力板支撑。多个突片中的每一个容纳在多个口袋部中的相应的一个中。
在另一实施方式中,提供了一种用于制造离心机转子的方法。该方法包括:形成具有周向侧壁和多个周向间隔开的管状空腔的转子本体。每个管状空腔具有开口端和封闭端,并且构造成在内部接收样品容器。所述方法还包括将具有多个周向间隔开的直立突片的压力板可操作地联接到转子本体,从而每一突片接收在相应成对的邻近的管状空腔之间的相应的口袋部中。
在另一实施方式中,一种用于制造离心机转子的方法包括:形成具有周向侧壁和多个周向间隔开的管状空腔的转子本体。每个管状空腔具有开口端和封闭端,并且构造成在内部接收样品容器。该方法还包括在转子本体上形成多个细长的扭矩传递构件,使得所述多个扭矩传递构件中的每一个具有位于相应成对的相邻的管状空腔之间、并且在朝向转子的旋转轴线的方向上径向向内延伸的第一端。
在另一实施方式中,一种固定角离心机转子,包括:围绕转子的旋转轴线周向间隔开多个管状空腔。每个管状空腔具有开口端和封闭端,并且构造成在内部接收样品容器。转子还包括环形容纳凹槽,环形容纳凹槽设置在多个管状空腔的上方并且周向地围绕多个管状空腔。环形容纳凹槽具有上凹角部分,其中,凹槽的轮廓朝向旋转轴线径向向内弯曲并且朝向多个管状空腔轴向向下弯曲。环形容纳凹槽与上凹角部分共同地构造成在转子旋转期间捕获并将杂散材料保持在转子内。
结合附图,通过阅读以下对示例性实施方式的详细描述,本发明的各种附加特征和优点对于本领域技术人员将变得更加明显。
附图说明
并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的某些实施方式,并且连同上面给出的对本发明的概括描述以及下面给出的详细描述用于解释本发明。
图1是根据本发明的第一实施方式的具有转子盖和转子盖手柄的离心机转子的立体图。
图1A是图1的离心机转子的另一立体图,其示出了转子的抬起。
图2是图1的离心机转子的部分分解的向下立体图。
图3是沿图1的离心机转子的3-3线截取的截面图。
图4是图1的离心机转子的部分分解立体图,其示出了倾斜打开以便更好地观察并且在细长的加强件应用之前的转子本体和压力板。
图5是沿图1的离心机转子的转子本体的线3-3截取的截面图,其示出了倒置的转子本体,并且具有转子轮毂和从视野中隐藏的转子插入件。
图6是图1的离心机转子的底部的部分剖开的俯视图。
图7是轴向穿过图1的离心机转子的转子本体的口袋部截取的立体、局部截面图,其示出了接收在转子本体的口袋部中的压力板的突片的附加细节。
图8是沿图3的离心机转子的线8-8截取的局部截面图,其显示了转子插入件的附加细节。
图9是示出图1的安装在示例性离心机中的离心机转子的示意图。
图10是根据本发明的第二实施方式的离心机转子的立体图,其示出为没有转子盖或盖联接部件。
图11是沿图10的离心机转子的线11-11截取的截面图。
图12是图10的离心机转子的部分分解立体图,其示出了倾斜打开以便更好地观察并且在细长的加强件应用之前的转子本体和压力板,并且示出为没有转子轮毂和相应的联接组件。
图13是沿图10的离心机转子的转子本体的线11-11截取的截面图,其显示了倒置的转子本体并且没有转子插入件。
图14是图10的离心机转子的底部的局部剖开的俯视图。
图15是轴向穿过图10的离心机转子的转子本体的口袋部截取的立体、局部截面图,其示出了接收在转子本体的口袋部内的压力板的凸起部分的附加细节。
图16是沿图11的离心机转子的线16-16截取的局部截面图,其显示了转子插入件的附加细节。
图17A和17B是示出用于在图10的离心机转子的上加强部中形成环形液体容纳凹槽的环形凹槽工具的部分的横截面示意图。
具体实施方式
现在参考附图,特别是参考图1-3,示出了根据本发明的一个实施方式的示例性离心机转子10。转子10包括转子本体12、可操作地联接到转子本体12并且被支撑在其上端12a上方的转子盖14、以及可操作地联接到转子本体12的下端12b的压力板16。如本文中所使用的,转子本体12的“上端”是指沿转子10的中心旋转轴线A(图3)的转子本体12的大体上最顶端,在该端部,样品容器(未示出)被装载和卸载。相反地,转子本体12的“下端”是指沿旋转轴线A的转子本体12的大体上最底端,在该端,转子10被离心机13支撑(图9)。如下所述,可以应用细长的加强件26,使得其围绕转子本体12和压力板16的一部分连续地延伸,从而促进压力板16与转子本体12联接。细长加强件26也可以在转子本体12的上端12a的上方延伸,从而形成上加强部26a,该上加强部26a构造成接收并支撑转子盖14的外周边缘。
如图1-2所示,转子盖14可以包括手柄18,手柄18用于帮助用户相对于转子本体12的上端12a附接和移除盖14。特别地,手柄18可以旋转(图1)用于将盖14与转子本体12锁定或将盖14与转子本体12解锁,并且可以被抓握以在加载或卸载样品容器(未示出)之后,将盖14(图1A)竖直移动成与转子本体12接合或远离转子本体12。此外,例如当将转子10插入到离心机13或从离心机13移除转子10时,或者当输送转子10时,手柄18可被用户抓握以在基本竖直的方向上支撑转子10。
如图2-4所示,转子本体12围绕旋转轴线A对称地形成,操作期间样品容器围绕旋转轴线A离心旋转。转子本体12包括周向延伸的侧壁20和顶壁22,多个周向间隔开的管状单元孔腔24通过该顶壁22延伸,以用于接收相应的多个样品容器(未示出)。顶壁22可以包括图3中所示的以盘的形式的识别元件23,以用于显示用于识别每个单独的管状空腔24的标记。
细长加强件26可以是螺旋形绕组,其围绕周向延伸的侧壁20的大体上平滑的外表面28连续延伸。如本文所使用的,术语“大体平滑”旨在描述不具有阶梯形结构,并且通常没有拐角或尖锐边缘的表面28。在这方面,上面限定的术语不旨在限定表面28的表面粗糙度。转子本体12可以形成为使得在应用加强件26之前,大体上平滑的外表面28不需要额外的机械加工或精加工。在一个实施方式中,可以使用美国专利8,147,392和8,273,202中公开的方法来形成转子本体12,该专利通过引用并入本文。转子本体12可以由任何合适的材料或材料的组合形成,例如包括碳纤维。
如在图2和图3中更好地看到,由细长加强件26形成的上加强部26a可以成形为限定在转子本体12的上端12a上方轴向间隔开的环形液体容纳凹槽27。在由转子10保持的样品容器(未显示)内容纳的样品离心期间,高离心力可导致样品通过样品容器闭合件的泄漏。液体容纳凹槽27的凹曲率可以操作以捕获泄漏的样品的至少一部分,使得其保留在转子10内并且在旋转期间不从转子10中喷出,从而保持安全和清洁的工作环境。
转子10的所示实施方式包括十个管状单元孔腔24,其可以为任何合适的空腔体积。例如,在一个实施方式中,十个管状空腔24中的每一个的尺寸可以被设定成接收具有大约1,000ml的内部体积的样品容器。本领域技术人员将理解,根据本发明的原理的转子可以由任何合适数量的管状空腔24形成,其中每个空腔24限定任何合适的空腔体积。例如,在一个替选实施方式中,下面结合图10-17更详细地描述,离心机转子可以形成有六个管状空腔,每个管状空腔的尺寸被设定成接收具有大约2,000ml的内部容积的样品容器。在又一替选实施方式(未示出)中,离心机转子可以形成有八个管状空腔,每个管状空腔的尺寸被设定成接收具有约1,500ml的内部体积的样品容器。本领域技术人员还将理解,如本文所述,转子10的附加特征可以在数量、尺寸和/或位置上进行适当修改,同时通常保持转子10用于对转子本体12中接收的一个或多个样品(未示出)进行离心操作的相同功能,以便考虑管状空腔24的特定数量和/或尺寸。
每个管状单元孔腔24从大体上朝向转子本体12的下端12b的方向并相对于旋转轴线A成角度地从顶壁22延伸到转子本体12的内部30中。如本文所用的,术语“内部”是指离心机转子中的被转子本体的对应的周向侧壁围绕并设置在转子本体的对应的周向侧壁的径向内侧的大体部分。另外,如本文所使用的,术语“管状”是指具有任何合适的横截面形状的空腔,例如圆形(例如,椭圆形、圆形或锥形)、四边形、正多边形或不规则多边形。因此,该术语不旨在限于图中所示的示例性管状空腔的大体上圆形横截面轮廓。
每个管状空腔24包括在顶壁22处的开口端34和朝向下端12b定向的相对设置的封闭端36。每个空腔24由侧壁38和底壁39限定,并且尺寸和形状适当地设定成将样品容器(未示出)接收在内部,用于围绕旋转轴线A离心。每个空腔侧壁38包括接收并支撑各个样品容器的内表面38a,以及大体上朝向转子本体12的内部30的外表面38b。
如在图4和5中最佳可见,管状空腔24在周向侧壁20的径向内侧周向间隔开,使得侧壁20和空腔24的外表面38b限定多个周向间隔开的口袋部40,每个口袋部40限定在相邻成对的各个管状空腔24之间。如下面更详细地描述的那样,外表面38b与周向侧壁20和压力板16共同地限定了包括口袋部40的位于中心的中空室42。
参见图3-5所示,根据一个实施方式,多个周向间隔开的细长的扭矩传递构件50由转子本体12支撑,并且可以可操作地联接到转子本体12的中心内部51。如下面更详细地描述的那样,在离心过程中,扭矩传递构件50操作以将来自离心机13的离心机主轴(未示出)的扭矩传递到管状空腔24。每个扭矩传递构件50在外部第一端52和朝向旋转轴线A定向的内部第二端54之间径向延伸。在所示的实施方式中,每个扭矩传递构件50的第一端52在相邻成对的各个管状空腔24之间并且切向于相邻成对的各个管状空腔24而朝向各个口袋部40延伸。此外,如本文中结合扭矩传递构件的第一端和第二端使用的术语“第一端”和“第二端”不旨在指定扭矩传递构件的终端位置、点位置。相反,“第一端”和“第二端”旨在表示扭矩传递构件的一般部分:分别地,其在一端位于径向相邻于相应成对的相邻的管状空腔,并且在相对端邻近中心轴线A。
如图所示,转子10可以包括十个扭矩传递构件50,使得一个构件50在每个相邻成对的管状空腔24之间延伸。如上所述,转子10可以形成有任何合适数量的管状空腔24。因此,转子10可以形成有任何合适数量的扭矩传递构件50,以保持扭矩传递构件50与管状空腔24的任何期望比例。例如,如下文结合如图10-17所示的替选实施方式所述,离心机转子可以包括六个管状空腔和六个扭矩传递构件。在另一替选实施方式(未示出)中,离心机转子可以包括八个管状空腔和八个扭矩传递构件。
根据一个实施方式,转子10还可以包括由转子本体12支撑并且可操作地联接到转子本体12的中心内部部分51的扭矩传递环60。如图所示,扭矩传递环60从顶壁22的底表面延伸到内部30中,从而进入中空室42中。如图所示,扭矩传递环60围绕旋转轴线A居中定位,使得每个扭矩传递构件50的第二端54径向朝向扭矩传递环60延伸并且可操作地连接到扭矩传递环60。在一个实施方式中,扭矩传递构件50和扭矩传递环60可以与转子本体12一体成型为一件,包括管状空腔24的顶壁22、中心内部部分51和侧壁38。在替选实施方式中,扭矩传递构件50和扭矩传递环60中的一个或两者可以可释放地联接到转子本体12。
另外,如图3-6和图8所示,扭矩传递构件50可以与扭矩传递环60一体成型为一件。在替选实施方式中,扭矩传递构件50可以可释放地联接到扭矩传递环60。在另一实施方式中,转子10可以形成为没有扭矩传递环60,使得扭矩传递构件50朝着旋转轴线A径向地(独立地)延伸。在另一实施方式中,当设置有扭矩传递环60时,扭矩传递构件50可以联接到径向定位在扭矩传递构件50和扭矩传递环60之间的一个或多个中间结构(未示出)。可替选地,当不设置扭矩传递环60时,扭矩传递构件50可以单独地或以两个或多个成组地联接到径向定位在扭矩传递构件50和旋转轴线A之间的一个或多个中间结构(未显示)。
如在图4-6中最佳地看到,每个扭矩传递构件50可以形成有第一侧壁62和相对的第二侧壁64,在朝向顶壁22的方向上,当从下端12b观察转子本体12时,第二侧壁64从第一侧壁62顺时针布置(图5和图6)。每个侧壁62,64具有通常在扭矩传递构件50的第一端52和第二端54之间测量的径向长度。如在示出的实施方式中所示,第一侧壁62的径向长度可以大于或小于相同扭矩传送构件50的第二侧壁64的径向长度。例如,如图6所示,第一侧壁62的示例性径向长度R1大于第二侧壁64的示例性径向长度R2。另外,扭矩传递构件50可以以交替方式周向布置,使得(i)每个第一侧壁62的径向长度等于每个相邻的扭矩传递构件50的第二侧壁64的径向长度,并且(ii)每个第二侧壁64的径向长度等于每个相邻的扭矩传递构件50的第一侧壁62的径向长度。在某些替选实施方式中,例如下面结合如图10-17描述的一个实施方式,扭矩传递构件可以对称地形成,使得每个扭矩传递构件的第一和第二侧壁形成为具有相等的径向长度和曲率。
底表面大体上轴向地延伸到内部30中,从而延伸到中空室42中,使得侧壁62,64限定相应扭矩传递构件50的轴向厚度。如在如图3和图5最佳所示,每个扭矩传递构件50可以形成为具有从第二端54朝向第一端52的径向向外的方向逐渐增加的轴向厚度,使得第一端52具有大于第二端54的轴向厚度。此外,如图5最佳所示,每个扭矩传递构件50的第一端52可以包括轴向台阶部66,轴向台阶部66大体上靠近或位于扭矩传递构件50在相应成对的相邻管状空腔24之间延伸的位置处。
扭矩传递构件50和扭矩传递环60可以由任何合适的材料或材料的组合形成。例如,扭矩传递构件50和/或扭矩传递环60可以由具有优化的纤维取向的碳纤维复合材料形成。在替选实施方式中,扭矩传递构件50和/或扭矩传递环60可以由金属形成。
参见图3和图4,转子10的压力板16包括具有圆形上部70a的中心的大体上锥形的直立壁部70,从锥形壁部70径向向内延伸的顶壁部72和从锥形壁部70大体上径向向外延伸的环形底壁部74。
压力板16可以可操作地联接到转子本体12的下端12b,使得锥形壁部70接收在转子本体12的内部30内并且接合管状空腔24的外表面38b的每一个的径向面向内的侧部。压力板16可以设置为抵靠转子本体12,使得顶壁部72保持与顶壁22、扭矩传递构件50和由顶壁22支撑的扭矩传递环60轴向间隔开。因此,压力板16与转子本体12的联接完全限定了包括口袋部40的中空室42。特别地,中空室42由周向侧壁20、顶壁22、和转子本体12的外表面38b、以及锥形壁部70、顶壁部72和压力板16的底壁部74界定边界。
因此,在转子10的所示实施方式中,管状空腔24的每个外表面38b的大体部分由包括中空室42和相应成对的相邻口袋部40的中空空间包围。如本文所使用的,术语“大体上”当用于描述由中空空间包围的管状空腔的外表面的部分时,旨在描述这样的实施方案:管状空腔的至少约40%、并且优选约40%和约60%之间的特定外表面被中空空间包围。
压力板16的环形底壁部74包括多个周向间隔开的凹部76,并且锥形壁部70包括相应的多个周向间隔开的扇形部77,其朝向凹部76向下延伸并向凹部76敞开。特别地,压力板16优选地包括每个管状空腔24的一个凹部76和一个扇形部77(即,图1至图9所示的实施方式的十个凹部76和十个扇形部77)。
继续参考图3和图4所示,压力板16的凹部76构造成当压力板16联接到转子本体12时,以邻接关系接收和接合管状空腔24的多个底壁39。类似地,扇形部77构造成以邻接关系接收和接合管状空腔24的外表面38b。在这方面,凹部76尺寸和形状被适当地设定为,使得每个凹部76接触相应的管状空腔24相应的底壁39的大体部分,并且扇形部77的尺寸和形状被适当地设定为,使得每个扇形部77大体符合相应的外表面38b的下部的曲率。因此,压力板16可以与转子本体12配合,使得每个凹部76和对应的扇形部77共同接合相应的管状空腔24。以这种方式,凹部76为管状空腔24提供结构支撑,从而提供在转子10高速旋转期间的刚度,同时,扇形部77协助保持压力板16相对于转子本体12的圆周对齐。在替选实施方式中,压力板16可包括一定数量的凹部,该凹部小于管状空腔24的数量,其中,每个凹部的尺寸和形状被适当地设定为接收和接合两个或多个管状空腔24。
压力板16还可以包括在锥形直立壁部70和环形底壁部74之间成角度地延伸的多个周向间隔开的肋部78。在所示实施方式中,肋部78设置在每对相邻的凹部76和扇形部77之间。当压力板16联接到转子本体12时,每个肋部78在相应成对的相邻的管状空腔24之间延伸,并且部分地延伸到相应的口袋部40中。肋部78以类支撑的方式操作以提供在转子10的高速旋转期间对压力板16提供附加的结构支撑,并因此也提供对转子本体12的结构支撑。
压力板16还可以包括在凹部76之间延伸的多个周向间隔开的直立突片80,如在图4中最佳所示。在所示的实施方式中,突片80从邻近压力板16的周向外边缘82的底壁部74大体上轴向地延伸。每个突片80的尺寸和形状被适当地设定成,如图7所示,当压力板16与转子本体12联结时,接收在形成在相应成对的相邻的管状空腔24之间的口袋部40中。在这方面,突片80接合由相应管状空腔24的侧壁38和底壁39限定的相应结构。因此,突片80在组装期间使压力板16与转子本体12正确对齐,并在转子10的高速旋转期间提供对转子本体12包括管状空腔24的附加的结构支撑。
压力板16与转子本体12的联接可以通过紧固件来促进,例如保持螺母90。在所示的实施方式中,保持螺母90与转子轮毂94的外螺纹部92螺纹接合。如下面更详细地描述的,转子轮毂94便于将转子10与离心机13的离心机主轴(未示出)接合,以在离心过程中使转子10能够高速旋转。螺母90的接合从压力板16的下侧实现,通过这样的接合,从而将转子轮毂94可操作地固定到压力板16的顶壁部72。螺母90可以包括两个或多个周向间隔开的工具接合凹陷部91(图6),用于促进螺母90的旋转附接和移除。转子轮毂94转而又与如下所述的设置在转子本体12的中心内部部分51内的转子插入件96螺纹接合。
通过将压力板16和转子本体12这两个组件与细长加强件26一起压缩成型,压力板16与转子本体12的联接可以进一步增强。在一个实施方式中,如美国专利8,147,392、8,273,202和8,323,169(通过以上引用的方式并入)中所公开的,加强件26可以通过以下方式应用:将连续股的高强度纤维,例如单束或者单股碳纤维(例如,树脂涂覆的碳纤维),围绕转子本体12的外表面28的至少一部分并且在压力板16的暴露的径向外部部分上螺旋缠绕。特别地,如在上述所标识的专利中所公开的那样,纤维股可以围绕转子本体12和压力板16重复地紧密卷绕,从而该纤维股与自身重叠以在离心期间限定经受最大应力的区域处的交叉点,从而形成多个加强层26。本领域技术人员将理解,可以使用将压力板16联接到转子本体12的各种替选方法。
如上所述,所示实施方式的转子10包括构造成接收和螺纹接合转子轮毂94的转子插入件96。如图5和8最佳所示,转子插入件96设置在形成在转子本体12的中心内部部分51中的内部口袋部100内。转子插入件96围绕旋转轴线A定位,使得其延伸穿过形成在顶壁22、中心内部部分51和扭矩传递环60中的开口102。转子插入件96包括多个交替的径向延伸的长臂104a和短臂104b,其接收在内部口袋部100的相应的多个交替的径向延伸的长通道106a和短通道106b内。在一个实施方式中,转子10可以形成为使得臂104a、104b的数量和对应的通道106a、106b的数量等于管状空腔24的数量。更具体地,长臂104a的数量可以等于管状空腔24的数量的一半。例如,在所示的实施方式中,转子10包括十个管状空腔24、以及具有五个长臂104a和五个短臂104b的转子插入件96、以及具有五个长通道106a和五个短通道106b以用于接收相应的臂104a、104b的内部口袋部100。本领域技术人员将理解,转子10的替选实施方式可以形成有管状空腔24与转子插入臂104、104b和相应的口袋状通道106a、106b的任何期望比例。此外,在替选实施方式中,转子插入臂和相应的口袋部通道可以形成有任何合适的形状和尺寸。
转子插入件96可以由诸如金属的任何合适的材料形成,并且在本体形成期间可以模制到转子本体12中,如为美国专利8,147,392和8,273,202所公开的,其通过引用并入本文。另外,如图5所示,转子本体12的扭矩传递环60可以包括用于与设置在转子插入件96的一部分的外表面的对应的径向突起(未示出)配合的键槽108。
转子本体12、转子盖14和压力板16可以使用美国专利8,147,392和8,273,202中公开的压缩成型方法形成,该专利通过引用并入本文。更具体地,可以使用具有限定转子本体12的外表面的轮廓的空腔的第一模具(未示出)。第一模具还可以包括支撑转子插入件96的居中定位的模芯。多个预先浸渍有环氧树脂基质的盘形编织纤维片材可以在第一模具内并且围绕模芯竖直堆叠,堆叠的片材直径逐渐变化,使得它们的外边缘限定形成的转子本体12的轮廓周向侧壁20。
可以是碳纤维片的编织纤维片可以包括在两个横向方向上编织的纤维,并且编织纤维片可以包括用于限定管状空腔24的周向间隔开的圆形开口。当堆叠编织的纤维片时,每个连续的片材可以定向成使得形成片材的编织纤维相对于形成位于其下方的紧邻的编织片材的编织纤维旋转(围绕所形成的转子本体12的旋转轴线)大约45度。在堆叠编织纤维片材之后,可以通过将预成型的管状插入件插入到由堆叠的编织片材中的圆形开口限定的成角度的开孔中来进一步限定管状空腔24。每个管状插入件可以由对应的多个编织纤维片材形成,该片材围绕管状插入件的纵向轴线径向分层。然后,可以将热和压力施加到包含堆叠的编织纤维片材的第一模具以形成转子本体12、扭矩传递构件50和扭矩传递环60。使用类似的压缩成型技术,可以使用第二模具来形成压力板16,并且可以使用第三模具形成转子盖14,压力板16和转子盖14的每一个都由相应的多个堆叠的编织纤维片形成。
在使用中,包括与转子插入件96和保持螺母90螺纹接合的转子轮毂94的转子10安装并联接到离心机13的离心机主轴(未示出),使得主轴的突出部分接收在转子轮毂94内。如图6所示,转子轮毂94的底面可以包括用于接收用于使转子10与离心机主轴对齐的对齐销(未示出)的孔110。如图3所示,当转子10安置在主轴上时,轮毂保持件112然后可以通过转子轮毂94的顶端接收,并且与转子轮毂94螺纹接合。轮毂保持件112的附接有利地阻止了转子轮毂94在操作期间从离心机主轴竖直地抬起,从而阻止了转子本体12在操作期间从离心机主轴竖直地抬起。如在所示实施方式中所示,轮毂保持件112可包括用于接收中心销114的通孔,中心销114具有用于接收离心机主轴的外螺纹远端的内螺纹。在替选实施方式中,离心机转子10可以装配有用于将转子插入件96与任何合适的离心机主轴联接的任何合适的联接组件。
盖螺纹保持件118可以例如通过螺纹接合而联接到轮毂保持件112,并且构造为螺纹地接收用于将转子盖14固定到转子本体12的盖螺纹件120。如图3所示,盖螺纹件120可以轴向地插入通过转子盖14中的中心开口,并且可以包括在外端的手柄18。盖螺纹件120经由手柄18可以由用户旋转,以使盖螺纹件120与盖螺纹保持件118螺纹接合和分离。当盖螺纹件120与盖螺纹保持件118完全螺纹接合时,手柄18的基部在转子盖14上施加轴向压力,从而将盖14固定至转子本体12。转子盖14在联接到转子本体12时,阻挡到保持在管状空腔24中的样品容器的途径。本领域技术人员将理解,保持螺母90、转子轮毂94、转子插入件96、轮毂保持件112和盖螺纹保持件118可以由任何合适的材料形成,例如金属。
此外,在所示的实施方式中,转子盖14可以包括密封元件122,并且盖螺纹件120可以包括密封元件124。密封元件122、124例如可以是O形环,并且分别地,进一步有利于转子盖14联接到转子本体12、以及盖螺纹件120联接到盖螺纹保持件118。虽然本文所示的实施方式示出了用于将转子盖14固定到转子本体12的一种联接方法,本领域技术人员将会理解,也可以使用各种替选的联接方法。
主轴之后,然后可以致动离心机主轴以驱动转子10进入高速离心旋转中。在所示实施方式的转子10的旋转期间,旋转主轴在转子轮毂94上施加扭矩,转子轮毂94转而在转子插入件96上施加扭矩,转子插入件96转而在中心内部部分51上施加扭矩,并且另外将扭矩施加在扭矩传递环60上。扭矩传递环60然后通过扭矩传递构件50径向向外传递扭矩。更具体地,除了中心内部部分51之外,还有扭矩传递构件50将扭矩径向向外传递到管状空腔24和保持在管状空腔24内部的样品容器。因此,施加到管状空腔24的扭矩不仅通过中心内部部分51而且通过扭矩传递环60和扭矩传递构件50传递。因此,扭矩传递环60和扭矩传递构件50的设置有利地为转子10提供了增加的结构刚度,以承受在高速旋转期间经受的高度的扭矩。此外,在高速旋转期间,形成在压力板16上的周向间隔开的凹部76、肋部78和直立突片80为管状空腔24提供附加的结构刚度,并且因此作为整体而提供给转子本体12。
图10-17示出了根据本发明的第二实施方式的离心机转子210。除非下文中另有说明,离心机转子210的结构类似于离心机转子10。在这方面,类似的附图标记(包括下面没有详细描述的附图标记)表示上面结合图1-8所示的转子10所描述的类似特征。
参见图10和11所示,离心机转子210包括转子本体212,可操作地联接到转子本体212并被支撑在其上端212a上方的转子盖(未示出),和可操作地联接到转子本体212的下端212b的压力板216。虽然离心机转子210被示出为没有转子盖,但是本领域技术人员将会理解,可以提供与上述转子盖14结构上相似的转子盖。另外,转子盖可以使用类似于上面结合转子盖14所述的组件而联接到转子本体212。
转子210还包括细长加强件226,其可以使用上述结合加强件26的类似方法实施,使得其围绕转子本体212和压力板216的径向外部部分连续地延伸,由此有利于将压力板216联接到转子本体212。细长加强件226还可以在转子本体212的上端212a上方延伸,以形成上加强部226a,其构造成接收和支撑转子盖的外周边缘。
226a可以成形为限定在转子本体212的顶壁222的轴向上方且径向向外间隔开的环形液体容纳凹槽227。液体容纳部分227以类似于上述液体容纳凹槽27的方式操作,通过在离心过程中捕获泄漏的样品并将其保持在离心机转子210内实现。容纳凹槽227包括上凹角部分227a,其中,凹槽227的轮廓朝向顶壁222在自身上向内弯曲。更具体地,凹槽227的轮廓从弓形后壁227b朝向上顶点区域227c沿轴向向上和径向向内的方向弯曲,然后朝向下边缘227d沿着轴向向下且径向向内的方向弯曲,然后在凹角部分227a终止。上凹角部分227a增强了容纳凹槽227在离心过程中捕获和保持泄漏样品的能力,从而保持了安全和清洁的工作环境。
如图17A和图17B示意性所示,液体容纳凹槽227可以使用具有多个部分的环形凹槽工具229形成。凹槽工具229可以包括成形为用于形成容纳凹槽227的上凹角部分227a的环形上部工具部分229a和成形为用于形成容纳凹槽227的剩余下部的环形下部工具部分229b。如下所述,上部工具部分229a和下部工具部分229b的每一个可进一步分成周向子部分,以便于在形成上加强部226a之后移除凹槽工具29。
例如使用上述的压缩模制方法,在形成转子本体212之后,凹槽工具229可以位于转子本体212的上端212a的上方。如上文结合加强件26所描述的,形成细长加强件226的股线可以与围绕转子本体212和压力板216的绕组组合而缠绕在凹槽工具229周围,以形成上加强部226a。如图17A和17B中的方向箭头所示,在形成上加强部226a之后,可以按顺序拆卸凹槽工具229,例如通过首先移除下部工具部分229b,然后移除上部工具部分229a。因此,拆卸工具229使新形成的液体容纳凹槽227露出,其包括上凹角部分227a。在形成上加强部226a期间,可以使用附加的工具或固定装置(未示出),以形成从上加强部226a径向向外延伸的环形边缘232。环形边缘232可以由用户抓握并用作用于提起和搬运离心机转子210的手柄。类似的环形边缘特征也可以设置在上述离心机转子10上。
如图10-12所示,转子本体212围绕旋转轴线A对称地形成,在操作期间样品容器围绕旋转轴线A离心旋转。转子本体212包括周向延伸的侧壁220和顶壁222,多个周向间隔开的管状单元孔腔224延伸通过该顶壁222以用于接收相应的多个样品容器(未示出)。在该实施方式中,顶壁222可以是扇形的,以便限定围绕旋转轴线A居中定位的环形上部区域222a和凹陷的下部区域222b。上部区域222a和下部区域222b通过跨过它们之间的多个倾斜的连接部222c连接并围绕管状空腔224之间的旋转轴线A周向间隔开。
如上所述,顶壁222的扇形部结构提供了若干优点。例如,顶壁222可以使用更少的材料形成,从而使转子本体212的重量最小化,并使离心机转子210围绕旋转轴线A的旋转转动惯量最小化。此外,该扇形部结构用于暴露样品容器的朝向凹陷的下部区域222b附近的旋转轴线A面向内的上部部分。这些暴露的上部部分可以是样品容器封闭件的一部分,可以被操作者容易地抓握,以从它们各自的管状空腔224中移除样品容器。此外,顶壁222的扇形部结构用于使得每个倾斜的连接部222c在圆周方向上的壁厚最小化,从而允许样品容器的上部部分更靠近旋转轴线A定位,从而提供更紧凑的设计。
在该实施方式中,转子本体212包括六个管状单元孔腔224,每个孔腔的尺寸可以设置成接收例如具有大约2,000ml的内部体积的样品容器。如上文结合离心机转子10所述,离心机转子210的替选实施方式可以包括任何合适数量的管状空腔224,其中,每个空腔224限定任何合适的空腔体积。在这样的替选实施方式中,转子210的附加特征可以在数量、尺寸和/或位置上进行适当地修改。
每个管状单元孔腔224从大体上朝向转子本体212的下端212b的方向并且相对于旋转轴线A成角度地、从顶壁222延伸到转子本体212的内部230中。每个管状空腔224包括在顶壁222处的开口端234和朝向下端212b定向的相对设置的封闭端236。每个管状空腔224由侧壁238和底壁239限定,并且尺寸和形状适当地设定成将样品容器(未示出)接收其中,用于围绕旋转轴线A离心。每个空腔侧壁238包括接收并支撑相应的样品容器的内表面238a,以及大体上面向转子本体212的内部230的外表面238b。
如图12和13中最佳所示,管状空腔224在周向侧壁220的径向内侧周向间隔开,使得侧壁220和空腔224的外表面238b限定多个周向间隔开的口袋部240,每个口袋部240限定在相邻成对的相应的管状空腔224之间。如下面更详细描述的那样,外表面238b与周向侧壁220和压力板216共同地限定了包括口袋部240的居中定位的中空室242。
参见图11-13,根据一个实施方式,多个沿周向间隔开的细长扭矩传递构件250由转子本体212支撑,并且可以可操作地联接到转子本体212的中心内部部分251。如上文结合扭矩传递构件50所述,扭矩传递构件250在离心过程中操作以将扭矩从离心机13的离心机主轴(未示出)传递到管状空腔224。每个扭矩传递构件250在外部第一端252和朝向旋转轴线A定向的内部第二端254之间径向延伸。在所示的实施方式中,每个扭矩传递构件250的第一端252在相邻成对的相应的管状空腔224之间并且切向于相邻成对的相应的管状空腔224、朝向相应的口袋部240延伸。
如图所示,转子210可以包括六个扭矩传递构件250,使得一个构件250在每个相邻成对的管状空腔224之间延伸。如上所述,转子210可以形成有任何合适数量的管状空腔224。因此,转子210可以形成有任何合适数量的扭矩传递构件250,以保持扭矩传递构件250与管状空腔224的任何期望比例。
根据一个实施方式,转子210还可以包括由转子本体212支撑并且可操作地联接到转子本体212的中心内部部分251的扭矩传递环260。如图所示,扭矩传递环260从顶壁222的底表面延伸到内部230中,从而进入中空室242。如图所示,扭矩传递环260围绕旋转轴线A居中定位,使得每个扭矩传递构件250的第二端254朝向扭矩传递环260径向延伸,并且可操作地连接到扭矩传递环260。在一个实施方式中,扭矩传递构件250和扭矩传递环260可以与转子本体212一体成型为一件,包括顶壁222、中心内部部分251和管状空腔224的侧壁238。在替选实施方式中,扭矩传递构件250和扭矩传递环260中的一个或两者可以可释放地联接到转子本体212。
如图13所示,扭矩传递构件250可以与扭矩传递环260一体成型为一件。在替选实施方式中,扭矩传递构件250可以可释放地联接到扭矩传递环260。在另一替选实施方式中,转子210可以形成为没有扭矩传递环260,使得扭矩传递构件250朝着旋转轴线A径向(独立地)延伸。在另一实施方式中,当设置有扭矩传递环260时,扭矩传递构件250可以联接到一个或多个中间结构(未示出),该中间结构径向定位在扭矩传递构件250和扭矩传递环260(如有设置)之间。可替选地,当不设置扭矩传递环260时,扭矩传递构件250可以单独地或两个或多个成组地联接到一个或多个中间结构(未显示),该中间结构径向定位在扭矩传递构件250和旋转轴线A之间。
如图13和图14所示,每个扭矩传递构件250可以沿其径向长度对称地形成。此外,每个扭矩传递构件250可以形成为具有每个其它扭矩传递构件250共同的形状和尺寸。另外,每对相邻的扭矩传递构件250限定弧形侧壁262,弧形侧壁262例如沿着大体上抛物线形状的路径跨越其间。如图所示,每个弧形侧壁262可以形成为具有对于每个其它弧形侧壁262共同的弓形长度和曲率。
扭矩传递构件250从顶壁222的底表面大体上轴向地延伸到内部230中并且因此延伸进入中空室242,使得每个弧形侧壁262限定其相应的扭矩传递构件250的轴向厚度。如图13最佳所示,每个扭矩传递构件50可以形成为具有沿着扭矩传递构件250在其第二端254和其第一端252之间的径向长度大体恒定的轴向厚度。另外,每个扭矩传递构件250可以沿其径向长度大体上是平面的。
扭矩传递构件250和扭矩传递环260可以由任何合适的材料或材料的组合形成。例如,扭矩传递构件250和/或扭矩传递环260可以由具有优化的纤维取向的碳纤维复合材料形成。在替选实施方式中,扭矩传递构件250和/或扭矩传递环260可以由金属形成。
参见图11和12所示,离心机转子210的压力板216包括具有圆形上部270a的居中的大体上锥形的直立壁部270,从圆形上部270a轴向突出的环形顶壁部272,从锥形壁部270大体上径向向外延伸的环形底壁部274,以及在锥形壁部270和底壁部274之间延伸并连接锥形壁部270和底壁部274的环形支撑环275。
如图15所示,压力板216可以可操作地联接到转子本体212的下端212b,使得锥形壁部270接收在转子本体212的内部230内并且接合管状内腔224的外表面238b的每一个的径向面向内的侧部。压力板216可以设置为抵靠转子本体212,使得顶壁部272面对由顶壁222支撑的扭矩传递环260。压力板216与转子本体212的联接完全限定包括口袋部240的中空室242。特别地,中空室242由周向侧壁220、顶壁222、和转子本体212的外表面238b、以及锥形壁部270、顶壁部272和压力板216的底壁部274界定边界。因此,在转子210的所示实施方式中,管状空腔224的每个外表面238b的大体部分由包括中空室242和相应成对的相邻口袋部240的中空空间包围。
如在图12中更佳可见,压力板216的环形底壁部274包括多个周向间隔开的凹部276。锥形壁部270包括相应的多个周向间隔开的扇形部277,其朝向底壁部274向下延伸穿过环形支撑环275,并开口至凹部276。特别地,压力板216优选地包括用于每个管状空腔224的一个凹部276和一个扇形部277(即,对于图10-16所示的实施方式的六个凹部276和六个扇形部277)。
如图15所示,当压力板216联接到转子本体212时,压力板216的凹部276构造成以邻接关系接收和接合管状空腔224的多个底壁239。如在图12和13中更佳可见,每个底壁239可以包括具有由管状空腔侧壁238的外表面238b的曲率限定的大体上U形的肩部239a。在这方面,每个管状空腔224的外表面238b可以与转子本体212的周向侧壁220形成大体上直角(即,大约九十度)。每个底壁239还可以包括大体上可以为圆形的中央凸台部分239b,中央凸台部分239b可以从肩部239a向外延伸,使得肩部239a围绕凸台部分239b延伸。凹部276的尺寸和形状适当地设定,使得每个凹部276接触相应管状空腔24的相应的各个底壁239的大体部分,包括肩部239a和中央凸台部分239b。在这方面,每个凹部276可以是大体上U形的并且可以包括圆形凹部,以便大体对应于底壁239的形状。
类似地,扇形部277构造成以邻接关系接收和接合管状空腔224的外表面238b。特别地,扇形部277的尺寸和形状被适当地设定为,使得每个扇形部277大体上与各个外表面38b的下部的曲率一致。
压力板216可以与转子本体212配合,使得每个凹部276和相应的扇形部277共同接合相应的管状空腔224。以这种方式,凹部276为管状空腔224提供结构支撑,从而在转子10高速旋转期间提供刚度,而扇形部277有助于维持压力板216相对于转子本体212的圆周对齐。在替选实施方式中,压力板216可包括一定量的凹部,凹部的数目少于管状空腔224的数目,其中,每个凹部的尺寸和形状适当地设定成接收和接合两个或多个管状空腔224。
压力板216还可以包括设置在环形底壁部274上的多个周向间隔开的凸起部分279。如在图12中更佳可见,凸起部分279可以设置在每对相邻的凹部276之间,并且从其外边缘向上延伸并且朝向支撑环275径向延伸,以与其形成连接部。每个凸起部分279可以包括中心凹部281,其可以是大体上梯形的形状,并且包括具有瓶颈状形状的变窄的中间区域。每个凸起部分279的尺寸和形状适当地设定成,以便当压力板216与转子本体212联接时(如图15所示),接收在形成在相应成对的相邻的管状空腔224之间的口袋部240中。在这方面,凸起部分279接合由相应的管状空腔224的底壁239的肩部239a和中央凸台部分239b限定的相应结构。因此,凸起部分279使压力板216与转子本体212在组装期间适当对齐,并且在转子210的高速旋转期间为包括管状空腔224的转子本体212提供附加的结构支撑。此外,环形支撑环275、凸起部分279、以及压力板216的中心凹部281的组合有利地为压力板216提供增加的结构刚度,同时使得重量最小化。
与上面结合离心机转子10的那些描述大体上相似,压力板216与转子本体212的联接可以借助于机械联接组件来实现。另外,压力板216和转子本体212之间的联接可通过细长加强件226的应用进一步增强,其可以以与上述结合转子10的细长加强件26大体上相似的方式施加到转子本体212和压力板216。
如图11、13和16中最佳看到,转子本体212还包括设置在中心内部部分251的内口袋部300内的转子插入件296。转子插入件296以类似于上述转子插入件96的方式操作,包括构造成接收和螺纹接合转子轮毂(未示出)。
转子插入件296围绕旋转轴线A定位,使得其延伸穿过形成在顶壁222、中心内部部分251和扭矩传递环260中的开口302。转子插入件296包括多个交替的、径向延伸的长臂304a和短臂304b,长臂304a和短臂304b接收在内口袋部300的对应的多个交替的、径向延伸的长通道306a和短通道306b内。在一个实施方式中,转子210可以形成为使得臂304a、304b的数量和各个通道306a、306b的数量等于管状空腔224的数量。更具体地,长臂304a的数量可以等于管状空腔224的数量的一半。例如,在所示的实施方式中,转子210包括六个管状空腔224和具有三个长臂304a和三个短臂304b的转子插入件296、以及具有三个长通道306a和三个短通道306b以用于接收相应的臂304a、304b的内口袋部300。本领域技术人员将理解,转子210的替选实施方式可以形成有管状空腔224与转子插入臂304a、304b和对应的口袋部通道306a、306b的任何期望比例。此外,在替选实施方式中,转子插入臂和相应的口袋部通道可以形成有任何合适的形状和尺寸。
转子插入件296可以由任何合适的材料形成,例如金属。另外,为了减轻重量的目的,例如,径向延伸的臂304a、304b可以各自包括轴向延伸穿过其延伸的相应孔298a、298b。此外,如通过引用并入本文的美国专利8,147,392和8,273,202所公开的,转子插入件296可以在本体形成期间模制到转子本体212中。在模制过程中,液体粘合剂可以流入并大体上填充延伸穿过转子插入件296的孔298a、孔298b中的每一个。然后粘合剂可以固化以形成延伸通过相应的孔298a、孔298b的固体柱299a和固体柱299b。柱299a、柱299b可以操作以将转子插入件296牢固地保持在中心内部部分251内,并且为转子本体212提供附加的结构刚度。
转子本体212和压力板216可以使用上述结合离心机转子10和并入本文中的美国专利的压缩模制方法来形成。此外,组装的离心机转子210可以以与上述结合离心机转子10类似的联结组件、以与上述结合离心机转子10类似的方式安装到离心机13的离心机主轴(未示出)。在其他实施方式中,转子210可以装配有用于将转子插入件296与任何合适的离心机主轴联接的任何合适的联接组件。
主轴之后,然后可以致动离心机主轴以驱动转子210进入高速离心旋转中。在转子210的旋转期间,其组件可以以与上面结合转子10所述的那些类似的方式操作。特别地,扭矩从旋转的转子主轴传递到转子插入件96,转子插入件96转而将扭矩施加在中心内部部分251上,另外还施加在扭矩传递环260上。扭矩传递环260然后通过扭矩传递构件250径向向外传递扭矩。更具体地,除了中心内部部分251之外,还有扭矩传递构件250()将扭矩径向向外传递到管状空腔224和保持在管状空腔224内部的样品容器。因此,施加到管状空腔224的扭矩不仅通过中心内部部分251而且通过扭矩传递环260和扭矩传递构件250传递。因此,设置扭矩传递环260和扭矩传递构件250为转子210有利地提供了增加的结构刚度,以承受在高速旋转期间经受的高度的扭矩。此外,在高速旋转期间,环形支撑环275、周向间隔开的凹部276和凸起部分279可以作为整体为管状空腔224提供附加的结构刚度,从而为转子本体212提供附加的结构刚度。
虽然已经通过对本发明的具体实施方式的描述来说明本发明,并且虽然已经相当详细地描述了实施方式,但是并不旨在限制或以任何方式将所附权利要求的范围限制到这样的细节。本文讨论的各种特征可以单独使用或以任何组合使用。本领域技术人员将容易看出另外的优点和变型。因此,本发明的更广泛的方面不限于具体细节、代表性的装置和方法以及示出和描述的示意性示例。因此,在不背离本发明总体构思的范围或思想的前提下,可以偏离这些细节。
Claims (26)
1.一种固定角离心机转子,包括:
转子本体,所述转子本体具有周向侧壁和周向间隔开的多个管状空腔,每个管状空腔具有开口端和封闭端,并且每个管状空腔构造成在内部接收样品容器;
压力板,所述压力板可操作地联接到所述转子本体,使得所述压力板与所述多个管状空腔和所述转子本体的所述周向侧壁共同地限定转子内的中空室;以及
由所述转子本体支撑的多个细长的扭矩传递构件,多个扭矩传递构件中的每一个具有位于相应成对的相邻的管状空腔之间、并且在朝向转子的旋转轴线的方向上径向向内延伸的第一端。
2.根据权利要求1所述的转子,其中,所述多个管状空腔中的每一个具有面向所述转子本体的内部的侧壁和在所述封闭端处的底壁,并且进一步地,其中所述多个细长的扭矩传递构件中的每一个相切于相应成对的相邻管状空腔的相应侧壁延伸。
3.根据权利要求2所述的转子,其中,所述压力板包括大体上锥形的直立壁部和从所述大体上锥形的直立壁部向外延伸的底壁部,并且,其中所述大体上锥形的直立壁部可操作地联接到所述多个管状空腔的侧壁中的每一个,并且所述底壁部可操作地联接到所述多个管状空腔的底壁中的每一个。
4.根据权利要求3所述的转子,其中,所述压力板包括设置在所述底壁部上的多个周向间隔开的凹部,所述多个周向间隔开的凹部中的每一个构造成与所述多个管状空腔中的相应一个可操作地联接。
5.根据权利要求4所述的转子,其中,所述压力板还包括多个周向间隔开的凸起部分,所述凸起部分构造成被接收在位于相应成对的相邻管状空腔之间的相应口袋部中,并且进一步地,其中所述多个周向间隔开的凸起部分中的每一个位于相应成对的相邻凹部之间。
6.根据权利要求1所述的转子,还包括由所述转子本体支撑并围绕转子的旋转轴线设置的扭矩传递环,其中,所述多个细长的扭矩传递构件中的每一个具有从所述第一端径向向内定位的第二端,并且进一步地,其中所述多个细长的扭矩传递构件的每个相应的第二端可操作地联接到所述扭矩传递环。
7.根据权利要求6所述的转子,其中,所述转子本体还包括中心内部部分,所述多个管状空腔径向地设置在所述周向侧壁和所述中心内部部分之间,并且进一步地,其中所述扭矩传递环可操作地联接到所述中心内部部分。
8.根据权利要求6所述的转子,其中,所述转子本体包括顶壁,并且进一步地,其中所述扭矩传递环从所述顶壁延伸进入所述中空室中。
9.根据权利要求6所述的转子,其中,所述多个细长的扭矩传递构件中的每一个具有相应的第一侧壁和相对的第二侧壁,所述第二侧壁在所述多个细长的扭矩传递构件和所述扭矩传递环的相应的第一端之间延伸,并且进一步地,其中所述多个细长的扭矩传递构件中的相应一个的所述第一侧壁或第二侧壁中的一个具有的径向长度大于所述第一侧壁或第二侧壁中的相对的另一个的径向长度。
10.根据权利要求6所述的转子,其中,所述多个细长的扭矩传递构件中的每一个沿着其长度对称地形成。
11.根据权利要求1所述的转子,其中,所述压力板包括大体上锥形的直立壁部和从所述大体上锥形的直立壁部向外延伸的底壁部,并且进一步地,其中所述压力板具有设置在大体上锥形的壁部上的多个周向间隔开的肋部,所述多个周向间隔开的肋部中的每一个构造成在相应成对的相邻管状空腔之间延伸。
12.根据权利要求1所述的转子,其中,所述压力板包括多个周向间隔开的直立突片,每个突片构造成被接收在位于相应成对的相邻管状空腔之间的相应口袋部中。
13.根据权利要求12所述的转子,其中,所述压力板包括周向外边缘,并且进一步地,其中所述多个周向间隔开的直立突片中的每一个邻近外边缘定位。
14.根据权利要求1所述的转子,其中,所述转子本体包括顶壁,并且进一步地,其中所述多个细长的扭矩传递构件中的每一个从所述顶壁延伸进入所述中空室中。
15.根据权利要求1所述的转子,其中,所述转子本体还包括中心内部部分,所述多个管状空腔径向设置在所述周向侧壁和所述中心内部部分之间,并且进一步地,其中所述多个细长的扭矩传递构件可操作地联接到所述中心内部部分。
16.根据权利要求1所述的转子,其中,所述转子本体包括形成在内部的内部口袋部,并且具有多个径向延伸的通道,并且进一步地,其中所述转子本体包括设置在所述内部口袋部中的转子插入件,所述转子插入件具有多个径向延伸的臂,所述多个径向延伸的臂的每一个被接收在内部口袋部的径向延伸的通道中的对应的一个中。
17.根据权利要求16所述的转子,其中,所述转子本体还包括中心内部部分,所述多个管状空腔径向地设置在所述周向侧壁和所述中心内部部分之间,并且进一步地,其中所述内部口袋部形成在所述中心内部部分中。
18.根据权利要求1所述的转子和离心机的组合。
19.一种固定角离心机转子,包括:
转子本体,所述转子本体具有周向侧壁和周向间隔开的多个管状空腔,每一个管状空腔具有开口端和封闭端,并且每一个管状空腔构造成在内部接收样品容器;
多个口袋部,每个口袋部位于相应成对的相邻管状空腔之间;
压力板,所述压力板可操作地联接到所述转子本体,使得所述压力板与所述多个管状空腔和所述转子本体的周向侧壁共同地限定转子内的中空室;以及
由所述压力板支撑的多个周向间隔开的直立突片,多个突片中的每一个被接收在所述多个口袋部中的相应一个中。
20.根据权利要求19所述的转子,其中,所述压力板包括周向外边缘,并且进一步地,其中所述多个周向间隔开的直立突片中的每一个邻近外边缘定位。
21.根据权利要求19所述的转子,其中,所述压力板包括大体上锥形的直立壁部和从所述大体上锥形的直立壁部向外延伸的底壁部,并且进一步地,其中所述压力板具有设置在大体上锥形的壁部上的多个周向间隔开的肋部,多个周向间隔开的肋部中的每一个构造成在相应成对的相邻管状空腔之间延伸。
22.根据权利要求19所述的转子和离心机的组合。
23.一种固定角离心机转子,包括:
多个管状空腔,所述多个管状空腔围绕转子的旋转轴线周向间隔开,每个管状空腔具有开口端和封闭端,并且每个管状空腔构造成在内部接收样品容器;以及
环形容纳凹槽,所述环形容纳凹槽设置在所述多个管状空腔的上方并且周向地围绕所述多个管状空腔,所述环形容纳凹槽具有上凹角部分,其中,凹槽的轮廓朝向旋转轴线径向向内弯曲并且朝向所述多个管状空腔轴向向下弯曲,其中,所述环形容纳凹槽与所述上凹角部分共同地构造成在转子旋转期间捕获杂散材料并将杂散材料保持在转子内。
24.根据权利要求23所述的转子,还包括:
转子本体,所述多个管状空腔设置在所述转子本体中;以及
围绕所述转子本体的至少一部分的加强层,所述环形容纳凹槽设置在所述加强层中。
25.根据权利要求1所述的转子,还包括:
围绕所述转子本体的至少一部分的加强层,所述加强层包括环形容纳凹槽,所述环形容纳凹槽设置在所述多个管状空腔的上方并且周向地围绕所述多个管状空腔,所述环形容纳凹槽具有上凹角部分,其中,凹槽的轮廓朝向旋转轴线径向向内弯曲并且朝向所述多个管状空腔轴向向下弯曲,其中,所述环形容纳凹槽与所述上凹角部分共同地构造成在转子旋转期间捕获杂散材料并将杂散材料保持在转子内。
26.根据权利要求19所述的转子,还包括:
围绕所述转子本体的至少一部分的加强层,所述加强层包括环形容纳凹槽,所述环形容纳凹槽设置在所述多个管状空腔的上方并且周向地围绕所述多个管状空腔,所述环形容纳凹槽具有上凹角部分,其中,凹槽的轮廓朝向旋转轴线径向向内弯曲并且朝向所述多个管状空腔轴向向下弯曲,其中,所述环形容纳凹槽与所述上凹角部分共同地构造成在转子旋转期间捕获杂散材料并将杂散材料保持在转子内。
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