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REFERENZ AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
japanischen Patentanmeldung No. 2010-253723 , eingereicht am 12. November 2010, wobei deren gesamter Inhält hier durch Inbezugnahme einbezogen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider und auf einen Zentrifugalabscheider, und insbesondere auf Verbesserungen hinsichtlich einer Form eines Haltestiftes, welcher an einem Schwenkrotor ausgebildet ist und zum Halten eines Schwenkbechers dient.
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STAND DER TECHNIK
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Er sind Zentrifugalabscheider vom Schwenkrotortyp, welche zum Durchführen eines Tests von Blut oder Urin verwendet werden und einen Probenbehälter drehen, welcher in einem Becher untergebracht ist, welcher zum Schwenken ausgelegt ist, verwendet. Viele Zentrifugalabscheider vom Schwenkrotortyp haben maximale Umdrehungsgeschwindigkeiten von etwa 3000 U/min bis 5000 U/min. Ein Schwenkrotor hat eine Nabe, welche sich koaxial zu einer Antriebswelle erstreckt, welche in einer Zentrifugalkammer angeordnet ist, einen Rotorkörper, welcher um die Nabe angeordnet ist, und eine Vielzahl Von Auslegern, welche sich von dem Rotorkörper aus erstrecken. Hinsichtlich der Ausleger, ist eine Vielzahl von Paaren von Auslegern bereitgestellt, wobei die Ausleger von jedem Paar zueinander gegenüberliegen, und wobei jedes Paar von Auslegern einen Becher zum Halten eines Probenbehälters derart trägt, dass der Becher drehbar ist. Es gibt verschiedene Arten von Schwenkrotoren. Im Allgemeinen sind Haltestifte an den Auslegern eines Schwenkrotors ausgebildet, sind Stiftaufnahmeabschnitte an beiden Seiten von jedem der Becher zum Unterbringen von Proben ausgebildet, und sind die Becher durch die Stiftaufnahmeabschnitte an den Haltestiften gehalten. Die Haltestifte sind oftmals derart angeordnet, dass sie zu einer Schwenkmittenachse ausgerichtet sind, und sind an der Schwenkrotorseite befestigt. Jedoch können die Haltestifte an der Becherseite ausgebildet sein.
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Wenn sich der Schwenkrotor in der Zentrifugalkammer dreht, wird jeder Becher, welcher durch jedes Paar von Haltestiften, welche an den Auslegern bereitgestellt sind, gelagert oder eingehakt ist, durch Zentrifugalkraft in einer horizontalen Richtung um das entsprechende Paar von Haltestiften schwenken, so dass eine Zentrifugalabscheidung einer Probe in einem Probenbehälter durchgeführt wird. Während eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes ist es erforderlich, dass der Probenbehälter in einer konstanten Stellung stabil gehalten wird. Aus diesem Grund ist es üblich, eine Mehrzahl von Probenbehältern in einem zugewiesenen Gestell unterzubringen, und das Gestell in einen Becher zu überführen.
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Das zugewiesene Gestell ist gemäß einer Innenform eines aufzunehmenden Behälters entworfen, und ist unter Verwendung von beispielsweise Polypropylen- oder Polyacetal-Kunstharz hergestellt. Ferner ist das Gestell dazu ausgelegt, eine Mehrzahl von Einsetzlöchern, wobei ein Ende abgeschlossen ist, gemäß der Art von Probenbehältern aufzuweisen, welche darin unterzubringen sind. Beispielsweise werden im Allgemeinen Kunststoff- oder Glas-Teströhren als Probenbehälter verwendet, welche für einen Test von Blut oder Urin verwendet werden, und ist ein Gestell in einer Form ausgebildet, welche dazu ausgelegt ist, die Probenbehälter bei gleichbleibenden Intervallen vertikal aufzunehmen. Oftmals sind Volumen von Proben, welche in den Probenbehältern, wie beispielsweise Test-Röhren, enthalten sind, ungleichmäßig, und kann es daher eine Schwankung hinsichtlich eines Schwerpunktes des Gestells, worin die Probenbehälter eingesetzt wurden, geben. Insbesondere in einem Fall von Probenbehältern, welche Vakuum-Blutsammel-Gefäße genannt werden, welche für Bluttests verwendet werden, tritt eine Differenz in der Masse zwischen den Probenbehältern aufgrund einer Differenz hinsichtlich einer Blutmenge oder einer Differenz hinsichtlich eines spezifischen Gewichtes von Blut leicht auf.
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Aus diesem Grund ist es, wenn die Probenbehälter in dem zugewiesenen Gestell untergebracht sind, wichtig, eine Masse von jedem Probenbehälter zu bestätigen, um somit zu überprüfen, ob eine Gesamtmasse der Probenbehälter, welche in jedem Gestell unterzubringen sind, innerhalb eines erlaubbaren Wertebereichs ist, und zu bestätigen, ob eine Massendifferenz zwischen Gestellen, welche an Drehpositionen geladen sind, welche der Drehachse des Schwenkrotors gegenüberliegen, innerhalb eines erlaubbaren Wertebereiches des Zentrifugalabscheiders ist. Es ist ebenso wichtig, eine Ausrichtung der Probenbehälter derart einzustellen, dass die Mittenposition, wenn der Schwenkrotor von oben betrachtet ist, zu den Mittenachsenlinien der Haltestifte weitestgehend ausgerichtet ist.
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Im Allgemeinen ist es in einer automatischen Zentrifugaleinrichtung, welche Probenbehälter automatisch hinein- und herausbefördert, relativ einfach, eine Gesamtmasse in einem zugewiesenen Gestell oder eine Massendifferenz zwischen zueinander gegenüberliegenden Gestellen einzustellen. Jedoch ist es im Falle eines zugewiesenen Gestells, in welchem mehrere Probenbehälter manuell untergebracht werden, sehr schwierig, die Probenbehälter im Hinblick auf den Schwerpunkt des Gestells anzuordnen. Aus diesem Grund sind beispielsweise, um zu verhindern, dass Probenbehälter zufällig in dem Gestell untergebracht werden, die Reihenfolge oder die Positionen der in dem Gestell unterzubringenden Probenbehälter zugewiesen. Jedoch kann, sogar wenn die Reihenfolge oder die Positionen zugewiesen sind, es vorkommen, dass der Schwerpunkt des Bechers nicht zu den Mittenachsenlinien der Haltestifte ausgerichtet ist, und es kann der Becher in einigen Fällen in einem geneigten Zustand (ein Zustand, bei welchem sich der Schwerpunkt von einer idealen Position unterscheidet) drehen.
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Ferner ist ein Gleiten basierend auf einem Kontakt durch die Haltestifte und die Stiftaufnahmeabschnitte des Bechers in einem Schwenkrotor erforderlich, und ist es in einem Fall, bei welchem die Drehung des Schwenkrotors beendet ist, erforderlich, dass der Becher genau zu einer ursprünglichen Position zurückkehrt. Jedoch kann der Becher in einem Fall, bei welchem der Reibungseinfluss groß ist, nicht leichtgängig schwenken, und kann der Becher im schlimmsten Fall in der Mitte stoppen. Insbesondere bei einer Zentrifugaleinrichtung, bei welcher Probenbehälter automatisch hinein- und herausbefördert werden, kann, wenn ein Becher nach dem Schwenken nicht zu einer ursprünglichen Position zurückkehrt, nicht nur ein Problem beim Herein- und Herausbefördern der Probenbehälter auftreten, sondern können ebenso die Proben beschädigt werden. Um diese Probleme zu lösen, ist es notwendig, regelmäßig Schmiermittel auf die Haltestifte anzulegen, um somit die Reibung zu reduzieren. Jedoch wird bei einer automatischen Zentrifugaleinrichtung, deren kontinuierlicher Betrieb erforderlich ist, das wiederholte Anlegen von Schmiermittel die Wartungszeit der Einrichtung erhöhen, und außerdem ist sie umständlich. Aus diesem Grund sehen Benutzer ein Bedarf darin, dass dieses Wartungsintervall verlängert werden sollte.
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Eine Gegenmaßnahme-Technologie hinsichtlich dieser Probleme ist im Stand der Technik offenbart. Im Stand der Technik hat eine Vorderkante eines Haltestiftes, welcher an einer Vorderkante eines jeden Auslegers bereitgestellt ist, eine geneigte Form, bei welcher sich die Vorderkante radial erweitert, und ist der Haltestift in einer senkrechten Richtung angeordnet, so dass der Haltestift mit einem Stiftaufnahmeabschnitt eines Bechers in einen punktuellen Kontakt gebracht ist, um somit den Gleitwiderstand zu reduzieren.
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Bei einem Rotor für einen Zentrifugalabscheider, wie im Stand der Technik offenbart, ist der Gleitwiderstand des Haltestiftes reduziert. Da der Haltestift während eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes jedoch in einem beinahe punktuellen Kontakt zu dem Stiftaufnahmeabschnitt steht, wird ein lokaler Flächendruck hoch. Daher ist es in einem Fall, bei welchem es gewünscht ist, die Masse des Bechers zu erhöhen, schwierig, eine ausreichende Widerstandsfähigkeit sicherzustellen. Ferner kann ein Becher, in einem Fall eines Bechers, welcher eine Mehrzahl von Probenbehältern unterbringt, während eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes in einem geneigten Zustand gemäß eines Schwerpunktes gehalten sein, so dass die Position des Kontaktbereiches (beinahe punktueller Kontakt) zwischen dem Haltestift und dem Stiftaufnahmeabschnitt des Bechers instabil wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor erwähnten Umstände gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider und einen Zentrifugalabscheider bereitzustellen, welche einen Gleitwiderstand während eines Schwenkens eines Bechers unterdrücken, um somit einen Fehler beim Schwenken zu verhindern.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider und einen Zentrifugalabscheider bereitzustellen, welche dazu ausgelegt sind, einen Schwenkzustand während eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes sogar dann stabil beizubehalten, wenn eine leichte Schwankung im Schwerpunkt eines Bechers auftritt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider und einen Zentrifugalabscheider bereitzustellen, welche dazu ausgelegt sind, einen Gleitwiderstand eines Bechers während eines Schwenkens zu unterdrücken, eine Zunahme in den Herstellungskosten auf ein Minimum zu unterdrücken, und eine regelmäßige Wartung zu reduzieren, und zwar lediglich durch Hinzufügung eines einfachen Maschinenbearbeitungsprozesses auf den Aufbau gemäß dem Stand der Technik.
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UMRISS
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider bereitgestellt, wobei der Schwenkrotor enthält: eine Nabe, welche dazu ausgelegt ist, mit einer Antriebswelle verbunden zu werden; einen Rotorkörper, welcher um die Nabe herum angeordnet ist, wobei eine Mehrzahl von Paaren von Auslegern am Rotorkörper derart angeordnet sind, dass Ausleger von jedem Paar zueinander gegenüberliegen, wobei ein Haltestift, welcher dazu ausgelegt ist, einen Becher derart zu halten, dass der Becher dazu in der Lage ist zu schwenken, derart am Ausleger angeordnet ist, dass sich der Haltestift in Richtung zu einem Ausleger erstreckt, welcher dem Ausleger gegenüberliegt, an welchem der Haltestift angeordnet ist, wobei ein Ineingriffnahmeabschnitt, welcher dazu ausgelegt ist, durch den Haltestift gelagert zu werden, am Becher ausgebildet ist, und wobei eine Gleitfläche des Haltestifts mit einem Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers derart ausgebildet ist, dass sich eine Breite eines Kontaktbereichs, welcher ein Bereich ist, mit welchem der Haltestift mit dem Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers in Kontakt tritt, in einer Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, von einer Breite des Kontaktbereichs in der Axialrichtung unterscheidet, wenn der Becher durch ein Schwenken im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes eine horizontale Position erreicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zentrifugalabscheider bereitgestellt, welcher enthält: einen Schwenkrotor, welcher eine Mehrzahl von Bechern zum Halten von Proben derart hält, dass die Becher dazu in der Lage sind zu schwenken, wobei der Schwenkrotor eine Nabe, welche dazu ausgelegt ist, mit einer Antriebswelle verbunden zu werden; einen Rotorkörper, welcher um die Nabe herum angeordnet ist, enthält; die Mehrzahl von Bechern, welche derart durch den Schwenkrotor gehalten sind, dass die Becher dazu in der Lage sind zu schwenken; einen Antrieb, welcher den Schwenkrotor dreht; und eine Rotorkammer, in welcher eine Drehwelle des Antriebs angeordnet ist, und welche zum Drehen des Schwenkrotors dient, wobei eine Mehrzahl von Paaren von Auslegern am Rotorkörper derart angeordnet sind, dass Ausleger von jedem Paar zueinander gegenüberliegen, wobei am Haltestift, welcher dazu ausgelegt ist, den Becher derart zu halten, dass der Becher dazu in der Lage ist zu schwenken, derart am Ausleger angeordnet ist, dass sich der Haltestift in Richtung zu einem Ausleger erstreckt, welcher dem Ausleger gegenüberliegt, an welchem der Haltestift angeordnet ist, wobei ein Ineingriffnahmeabschnitt, welcher dazu ausgelegt ist, durch den Haltestift gelagert zu werden, am Becher ausgebildet ist, und wobei eine Gleitfläche des Haltestifts mit einem Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers derart ausgebildet ist, dass sich eine Breite eines Kontaktbereichs, welcher ein Bereich ist, mit welchem der Haltestift mit dem Ineingriffnahmeabschnitt in Kontakt tritt, in einer Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, von einer Breite des Kontaktbereichs in der Axialrichtung unterscheidet, wenn der Becher durch ein Schwenken im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes eine horizontale Position erreicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist eine Seitenansicht, welche einen Zentrifugalabscheider 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Abschnitt davon in einer Schnittansicht gezeigt ist;
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2 ist eine Draufsicht auf einen Schwenkrotor 20 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine Perspektivansicht, welche eine Form eines Bechers 30 darstellt, welcher in dem Schwenkrotor 20 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einzusetzen ist;
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4 ist eine Längsschnittansicht des Bechers 30, welcher in den Schwenkrotor 20 einzusetzen ist;
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5 ist eine Teilseitenansicht eines Haltestiftes 25, von einer Richtung B von 2 aus betrachtet;
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6 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt, welcher den Haltestift 25 von 2 enthält;
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7 ist eine horizontale Schnittansicht eines Abschnittes, welcher den Haltestift 25 von 2 enthält;
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8 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Position des Haltestiftes 25 in einer Umfangsrichtung;
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9 ist eine Verlaufansicht (engl.: development view), welche eine Außenumfangsfläche des Haltestifts 25 in der Umfangsrichtung darstellt;
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10 ist eine Verlaufansicht, welche eine Außenumfangsfläche eines Haltestiftes gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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11 ist eine Verlaufansicht, welche eine Außenumfangsfläche eines Haltestiftes gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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12 ist eine Verlaufansicht, welche eine Außenumfangsfläche eines Haltestiftes gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und.
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13 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt, welcher einen Haltestift 125 eines Schwenkrotors von einem Zentrifugalabscheider gemäß dem Stand der Technik enthält.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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[Erste beispielhafte Ausführungsform]
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Bei den Zeichnungen sind immer identische Abschnitte durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und es wird keine redundante Beschreibung wiederholt. In dieser Beschreibung werden eine Vorderseite, eine Rückseite, eine Oberseite und eine Unterseite mit Bezug auf die in den Zeichnungen angezeigten Richtungen beschrieben. 1 ist eine Seitenansicht, welche einen Zentrifugalabscheider 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Abschnitt davon in einer Schnittansicht gezeigt ist. In 1 sind zum Verständnis von Zuständen eines Bechers während eines Stillstandes und eines Drehens eines Rotors, sowohl ein Zustand eines Bechers 30 während der Drehung (ein Becher 30 auf der linken Seite von 1) als auch ein Zustand eines Bechers 30 während des Stillstandes (ein Becher 30 auf der rechten Seite von 1) gezeigt.
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Der Zentrifugalabscheider 1 enthält einen Schwenkrotor 20 und einen Motor 4, welcher eine Antriebseinheit zum Drehen des Schwenkrotors 20 ist. Ein Gehäuse 2 bildet eine Außenhülle des Zentrifugalabscheiders 1. Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine Steuerung (nicht gezeigt) zum Antreiben und Steuern des Motors 4 und dergleichen bereitgestellt.
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Der Motor 4 enthält eine Antriebswelle 14 und ist an einer horizontalen Platte 3, welche im Gehäuse 2 bereitgestellt ist, über einen Motorhalteabschnitt 15, welcher aus einem vibrationsdämpfenden Gummimaterial oder dergleichen, welches Vibrationen absorbiert, erstellt ist, befestigt. Eine Rotorkammer 7 ist durch eine Trommel 8 definiert, welche eine nach oben geöffnete zylindrische Form hat, zum Unterbringen des Schwenkrotors 20, und enthält einen Bodenbereich 8a. Die Trommel 8 ist über ein Abstandselement 12 an der horizontalen Platte 3 befestigt, und die obere Öffnung ist über einen Verschluss 9 verschließbar. Ferner ist ein Wärmeisolationsmaterial an einer Außenumfangsseite der Trommel 8, welche die Rotorkammer 7 definiert, welche den Schwenkrotor 20 unterbringt, bereitgestellt, und an einem Außenumfangsabschnitt des Wärmeisolationsmaterials ist ein Metall-Schutzelement (Schutzwand), welches nicht angezeigt ist, angeordnet. In der Rotorkammer 7 ist die Antriebswelle 14 des Motors 4 derart angeordnet, dass sie durch ein Durchgangsloch, welches im Bodenbereich 8a der Trommel 8 ausgebildet ist, hindurchragt. Eine Position der Trommel 8, an welcher die Antriebswelle 14 hindurchragt (das Durchgangsloch ist nicht angezeigt) ist durch ein Abdichtgummi 13 abgedichtet.
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Der Verschluss 9 ist über ein Gelenk derart an dem Gehäuse 2 befestigt, dass der Verschluss 9 an der Oberseite der Rotorkammer 7 zu öffnen und zu schließen ist, und verschließt die Rotorkammer 7 hermetisch. Ferner ist durch Öffnen der Rotorkammer 7 durch Öffnen des Verschlusses 9, wie in 1 gezeigt, der Schwenkrotor 20 auf die Antriebswelle 14 aufsetzbar und von dieser entnehmbar. Obwohl nicht gezeigt, ist an einem Kantenabschnitt des Verschlusses 9 ein Verriegelungsmechanismus bereitgestellt, um den geschlossenen Zustand des Verschlusses 9 aufrecht zu erhalten. Dieser Verriegelungsmechanismus ist verschlossen, um zu verhindern, dass ein Benutzer im Verlaufe der Drehung des Schwenkrotors 20 irrtümlich den Verschluss 9 öffnet.
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Der Schwenkrotor 20 ist dazu ausgelegt, sich koaxial mit der Antriebswelle 14 zu umdrehen, und enthält einen Rotorkörper 21 und eine Mehrzahl von Bechern 30, welche durch Auslegerabschnitte gehalten sind, welche sich vom Rotorkörper 21 erstrecken. Die Anzahl der befestigbaren Becher 30 ist im Allgemeinen eine geradzahlige Anzahl und beträgt in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform gleich vier.
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Es wird nun eine Form des Schwenkrotors 20 mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist eine Draufsicht auf den Schwenkrotor 20 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Schwenkrotor 20 enthält eine Nabe 22 und den Rotorkörper 21, welcher sich, in einer von oberhalb betrachteten Schnittansicht, in vier Richtungen um die Nabe 22 erstreckt. Der Rotorkörper 21 ist im Allgemeinen durch Feinguss von rostfreiem Stahl oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet, und bedarf eines Herstellungsverfahrens eines Abtragens (engl.: cutting) lediglich von Abschnitten, welche eine Systemgenauigkeit eines Maschinenbearbeitungsprozesses erfordern, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Die Nabe 22 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form konfiguriert, und ist ein Abschnitt, welcher mit der Antriebswelle 14 zu verbinden ist. Jene Abschnitte des Rotorkörpers 21, welche sich von der Nähe des Außenumfangs der Nabe 22 in vier Richtungen erstrecken, sind, von oberhalb betrachtet, mit Abständen von 90 Grad um die Drehachse (Drehzentrum) der Nabe 22 angeordnet, und sind in einer derartigen Form konfiguriert, dass die Erstreckungsabschnitte zu Drehobjekten um die Drehachse werden.
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In einem Abschnitt einer Außenumfangsseite des Rotorkörpers 21 sind Ausleger 23A, welche bei Abständen von etwa 90 Grad in zwei Teile unterteilt sind, und Rippen 23B, welche die Arme 23A verbinden, bereitgestellt. Einer der Ausleger 23A ist derart angeordnet, dass er sich in eine Richtung senkrecht zur Drehachse erstreckt und sich parallel zu einem hierzu gegenüberliegenden Ausleger 23A erstreckt, wobei ein Becher 30 zwischen ihnen eingesetzt ist, und wobei diese parallelen Ausleger 23A einen Auslegerabschnitt ausbilden und den Becher 30 lagern. Um die Becher 30 zu lagern, erstreckt sich ein Haltestift 25, welcher eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, von jedem Ausleger 23A. Die Erstreckungsrichtung des Haltestiftes 25 ist eine Tangentialrichtung einer Drehbahn des Rotorkörpers 21 (eine Richtung zu einem Ausleger 23A, welcher dem Ausleger 23A gegenüberliegt, an welchem der Haltestift 25 bereitgestellt ist) und ist eine Richtung senkrecht zur Drehachse der Nabe 22.
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Als Nächstes wird eine Form eines Bechers 30 mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist eine Perspektivansicht, welche eine Form eines Bechers 30 darstellt, welcher in den Schwenkrotor 20 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einzusetzen ist. Jeder Becher 30 ist durch einstückiges Gießen eines Metalls, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung, hergestellt, und jeder Becher 30 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, hat eine Becherform, welche von oberhalb betrachtet eine im Wesentlichen rechteckige Öffnung 31 hat. In einem Paar von Flächen der Öffnung 31, welche zueinander gegenüberliegen, sind verdickte Abschnitte 32, welche eine erhöhte Dicke haben, teilweise ausgebildet, und ist eine Ausbuchtung 35 an der unteren Seite eines verdickten Abschnittes 32 ausgebildet. Die Ausbuchtung 35 ist in einem Bereich ausgebildet, welcher zwischen zwei Führungsrippen 33 liegt, welche im Wesentlichen parallel sind. Die Führungsrippen 33 dienen als Führungen zum Führen eines Haltestiftes 25, wenn der Becher 30 am Schwenkrotor 20 geladen wird und von diesem entladen wird. In einem oberen Ende der Ausbuchtung 35, an der unteren Seite des verdickten Abschnittes 32, ist ein bogenförmiger Stiftaufnahmeabschnitt 34 ausgebildet. Eine Innenwand des bogenförmigen Stiftaufnahmeabschnittes 34 kann eine halbzylindrische Form haben, welche etwas größer als der Außendurchmesser von jedem Haltestift 25 (2) ist.
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In 3 sind lediglich die Führungsrippen 33 und der Stiftaufnahmeabschnitt 34, welche mit einem verdickten Abschnitt 32 verbunden sind, gezeigt. Jedoch sind auch in dem verdickten Abschnitt 32, welcher auf der gegenüberliegenden Seite vorliegt, genauso die Führungsrippen 33 und ein Stiftaufnahmeabschnitt 34 ausgebildet. Anhand von 3 ist verständlich, dass jeder Becher 30 durch die Haltestifte 25, welche an den Auslegern 23A des Schwenkrotors 20 ausgebildet sind, aufgehängt und gelagert ist. Jeder Becher 30 ist an dem Schwenkrotor 20 befestigbar und von diesem entnehmbar, und es ist möglich, jeden Becher 30 von dem Schwenkrotor 20 zu entnehmen, indem der entsprechende Becher 30 von dem Schwenkrotor 20 nach oben gezogen wird (in eine Richtung parallel zur Achsenrichtung nach oben). Genauso kann jeder Becher 30 einfach an den Schwenkrotor 20 geladen werden, indem ein Vorgang durchgeführt wird, welcher entgegengesetzt zu dem Vorgang zum Entnehmen von jedem Becher 30 ist.
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Jeder Becher 30 hat einen Raum 36 zum Unterbringen eines Gestells, welches eine Mehrzahl von darin enthaltenen Probenbehältern hat, welches später beschrieben wird. In der Nähe des Bodenbereiches des Bechers 30 ist ein Lochabschnitt 37, welcher vom Außenumfang des Bechers bis herauf in den Raum 36 verbunden ist, ausgebildet. Daher kann Wasser und dergleichen, welches in den Raum 36 gelangt, daraus abgelassen werden. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform hat jeder Becher 30 eine quaderförmige Form, welche eine im Wesentlichen rechteckige Öffnung 31 hat. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Jeder Becher kann eine zylindrische Form mit einer runden Öffnung haben oder kann weitere beliebige Formen haben.
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4 ist eine Längsschnittansicht eines Bechers 30, welcher in den Schwenkrotor 20 einzusetzen ist. 4 ist eine Schnittansicht an einer Position, welche ein Zentrum eines bogenförmigen Stiftaufnahmeabschnittes durchläuft. Zwei Führungsrippen 33 sind unterhalb des verdickten Abschnittes 32 des Bechers 30 ausgebildet, und der Stiftaufnahmeabschnitt 34 ist zwischen den Führungsrippen 33 ausgebildet. Der Stiftaufnahmeabschnitt 34 enthält einen Halteabschnitt 34A zum Bestimmen einer vertikalen Position und eine Anschlagfläche 34B zum Unterdrücken einer Abweichung in einer horizontalen Position mit Bezug auf den Rotorkörper 21. Wie anhand der Perspektivansicht von 3 zu verstehen ist, ist es bevorzugt, dass die Innenwand des Stiftaufnahmeabschnittes 34 zu einer halbrunden Form ausgebildet ist, welche im Wesentlichen ähnlich zu der Form (ungefähr eine obere Hälfte) des Haltestiftes 25 ist, welcher eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, und ist es bevorzugt, dass die Krümmung der Innenwand des Halteabschnittes 34A größer ist als die Krümmung des Haltestiftes 25, so dass der Becher 30 dazu in der Lage ist, leichtgängig zu schwenken. Es ist bevorzugt, die Spalten zwischen dem Haltestift 25 und den Führungsrippen 33 auf ausreichende Spalte einzustellen, so dass der Becher 30 dazu in der Lage ist, leichtgängig zu schwenken. In dem Raum 36 des Bechers 30 ist ein Gestell 38 zum Halten einer Mehrzahl von Probenbehältern (nicht gezeigt), wie durch gestrichelte Linien angezeigt, untergebracht. Der Öffnungsabschnitt 37 dient dazu, zu verhindern, dass Wasser und dergleichen im Becher 30 angesammelt wird.
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Es wird nun eine Form eines Haltestiftes 25 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf 5 bis 9 beschrieben. 5 ist eine Teilseitenansicht eines Haltestiftes 25, von einer Richtung B von 2 aus betrachtet. Der Haltestift 25 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form, welche von dem Ausleger 23A vorragt. Der Haltestift 25 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist jedoch nicht vollständig zylindrisch, und ist derart ausgebildet, dass ein Durchmesser eines Basisabschnittes der im Wesentlichen zylindrischen Form leicht klein ist, ein Durchmesser der Nähe des Zentrums, in Axialrichtung, der im Wesentlichen zylindrischen Form größer ist, und ein Durchmesser von der Nähe des Zentrums, in der Axialrichtung, zu einem vorderen Kantenabschnitt der im Wesentlichen zylindrischen Form zunimmt.
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Es wird nun vor einer Beschreibung der Form des Haltestiftes 25 des Zentrifugalabscheiders gemäß der vorliegenden Erfindung eine Form eines Haltestiftes 125 gemäß dem Stand der Technik beschrieben. 13 ist eine Draufsicht auf einen Haltestift 125 eines Zentrifugalabscheiders gemäß dem Stand der Technik. Die Formen von Auslegern 123A und Rippen 123B sind gleich jenen in dem mit Bezug auf 1, 2 und 5 beschriebenen Aufbau. Der Haltestift 125 ist ein Element, welches eine gekrümmte Form hat, welche nahe einer sphärischen Form, an dem Ausleger 123A angebracht, anstelle einer zylindrischen Form ist. In dem Haltestift 125 hat ein Gleitabschnitt 125A, welcher mit dem Stiftaufnahmeabschnitt 34 des Bechers 30 in Kontakt tritt, eine zylindrische Oberfläche. Der Gleitabschnitt 125A hat eine vorbestimmte Breite L in Axialrichtung des Stiftaufnahmeabschnittes 34. Der Gleitabschnitt 125A ist ein Abschnitt, welcher beispielsweise durch einen Abtrageprozess (engl.: cutting process) derart verarbeitet ist, dass er in Axialrichtung (zylindrische Oberfläche) flach ist, und dass die Breite L in Axialrichtung über den gesamten Gleitabschnitt 125A in der Umfangsrichtung konstant ist.
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Von dem Gleitabschnitt 125A zu der Seite des Auslegers 123A ist ein verengter Abschnitt 125B, welcher derart verengt ist, dass der Außendurchmesser des Gleitabschnittes 125A abnimmt, ausgebildet. Der verengte Abschnitt 125B ist ausgebildet, um sowohl den Maschinenbearbeitungsprozess einfach zu gestalten, als auch eine zuverlässige Verarbeitung der Breite L des Gleitabschnittes 125A zu gestalten. Von dem Gleitabschnitt 125A zu der Seite des Bechers 30 ist ein verengter Abschnitt 125C, welcher zu einer Vorderkante hin verengt ist, um eine wie in der Schnittansicht zu erkennende gekrümmte Form zu erhalten, ausgebildet. An der Vorderkante des Haltestiftes 125 ist eine flache Oberfläche 125D ausgebildet, welche dazu ausgelegt ist, mit der Anschlagfläche 34B des Bechers 30 genau in Kontakt zu treten.
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Im Folgenden wird die Form des Haltestifts 25 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform beschrieben. 6 ist eine Teildraufsicht des Haltestifts 25 von oberhalb aus betrachtet. Wie anhand von 6 zu verstehen, ist der Haltestift 25 ähnlich dem Haltestift 125 gemäß dem in 13 gezeigten Stand der Technik hinsichtlich dessen, dass von dem Gleitabschnitt 25A zur Seite des Auslegers 23A ein verengter Abschnitt 25B derart ausgebildet ist, dass er einen Außendurchmesser hat, welcher kleiner als jener des Gleitabschnitts 25A ist, und ein verengter Abschnitt 25C derart ausgebildet ist, dass er einen Außendurchmesser hat, welcher in Richtung zu einer Vorderkante abnimmt. Jedoch ist eine Breite des Gleitabschnitts 25A, welcher dazu ausgelegt ist, mit dem Stiftaufnahmeabschnitt 34 des Bechers 30 in Kontakt zu treten, in einer Umfangsrichtung basierend auf einer Schwenkmitte des Haltestiftes nicht konstant. Wenn der Schwenkrotor 20 stoppt, tritt der Stiftaufnahmeabschnitt 34 des Bechers 30 mit dem Gleitabschnitt 25A in der Nähe eines Pfeiles L1 von 6 in Kontakt. Der Kontaktbereich nimmt einen im Wesentlichen gradlinig geformten kleinen Bereich an. Wenn der Schwenkrotor 20 zentrifugal betrieben wird (wenn er bei hoher Geschwindigkeit dreht), tritt der Stiftaufnahmeabschnitt 34 des Bechers 30 mit dem Gleitabschnitt 25A in der Nähe eines Pfeiles L2 von 6 in Kontakt. Der Kontaktbereich nimmt einen im Wesentlichen linienförmigen kleinen Bereich an. Es ist anhand von 6 zu verstehen, dass die Breite des Gleitabschnittes in der Axialrichtung von der Nähe des Pfeiles L1 zu der Nähe des Pfeiles L2 des Gleitabschnittes 25A stufenförmig zunimmt.
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7 ist eine horizontale Schnittansicht des Haltestiftes 25. Der Haltestift 25 ist durch einstückiges Gießen der gleichen Legierung wie jene der Ausleger 23A hinsichtlich der Festigkeit ausgebildet. Eine durch eine gestrichelte Linie angezeigte Form ist eine Form vor der Durchführung eines Abtrageprozesses auf den Gleitabschnitt 25A des Haltestiftes 25. Der Haltestift 25 ist durch ein präzises Gießen eines rostfreien Stahls oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet, und ist in einer gewünschten Form und einer Abmessung ausgebildet, indem ein Abtrageprozess auf lediglich den Gleitabschnitt 25A und eine flache Oberfläche 25D durchgeführt wird. In dem in 13 gezeigten Stand der Technik wird der Abtrageprozess auf den Gleitabschnitt in einem Zustand durchgeführt, bei welchem die Mitte des Haltestiftes zur Mitte des Abtragens des Maschinenbearbeitungsprozesses ausgerichtet ist. Jedoch wird bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der Abtrageprozess auf den Gleitabschnitt 25A in einem Zustand durchgeführt, bei welchem die Mitte des Haltestiftes absichtlich zur Mitte des Abtrages des Maschinenbearbeitungsprozesses derart versetzt ist, dass eine Abtragetiefe C2 an der Innenumfangsseite des Schwenkrotors 20 größer ist als eine Abtragetiefe C0 an der Außenumfangsseite des Schwenkrotors 20. Genauer gesagt, wenn der zylindrische Haltestift 25, welcher in einem Zustand hergestellt ist, bei welchem eine ausreichende Prozessspanne von 1 mm oder mehr verbleibt, durch den Maschinenbearbeitungsprozess fertiggestellt ist, wird der Prozess in einem Zustand durchgeführt, bei welchem die Mittenposition des zylindrischen Abschnittes leicht nach außen abweicht. Indem der Prozess auf diese Art und Weise durchgeführt wird, kann der Gleitabschnitt 25A derart konfiguriert sein, dass er annährend kontinuierlich von einer Kontaktlinienlänge L2, während der Zentrifugalumdrehung, zu einer Kontaktlinienlänge L0 an der gegenüberliegenden Position variiert, und eine Beziehung von L0 < L2 erfüllt.
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Die flache Oberfläche 25D ist eine Oberfläche, welche durch einen Abtrageprozess in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung des Haltestiftes 25 ausgebildet ist, und dient zum Beschränken einer Bewegung des Bechers 30 in Axialrichtung.
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Daher ist es bevorzugt, dass der Kontaktbereich nicht übermäßig groß ist und eine derartige Größe hat, dass das Schwenken des Bechers 30 in Relation zum Schwenkrotor 20 nicht behindert wird. An einer Position, an welcher der Gleitabschnitt 25A mit dem Ausleger 23A verbunden ist, ist ein Rand-R-Abschnitt 24 ausgebildet. Der Rand-R-Abschnitt 24 ist durch Bereitstellung einer ringförmigen Nut in der Nähe der Basis des Haltestifts 25 derart ausgebildet, dass eine Querschnittsform der Nut eine R-Form annimmt.
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Im Folgenden wird die Form des Gleitabschnitts 25A des Haltestiftes 25 weiter mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Position eines Haltestiftes 25 in einer Umfangsrichtung. Bezugszeichen A bis D von 8 kennzeichnen eine Umfangsrichtung um die Axialmitte des Haltestiftes 25. Wenn der Zentrifugalabscheider stoppt, so dass sich der Schwenkrotor 20 nicht dreht, tritt der Halteabschnitt 34A des Bechers 30 mit dem Haltestift 25 an einer Umfangsposition B (Kontaktposition während des Stoppens) in Kontakt. Wenn sich der Schwenkrotor 20 von diesem Zustand (Umfangsposition B) dreht, wird der Becher 30 langsam durch eine Zentrifugalkraft geschwenkt, so dass sich die Kontaktposition des Halteabschnittes 34A des Bechers 30 und des Haltestifts 25 von der Umfangsposition B zur Umfangsposition A1 bewegt und schließlich an der Umfangsposition A (Kontaktposition während eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes) positioniert ist, wie durch einen weißen Pfeil 29 gezeigt. In einem Fall, bei welchem ein Schwerpunkt des Bechers 30 in einer idealen Position ist, nimmt die Kontaktposition die Umfangsposition A an. Wenn jedoch der Schwerpunkt des Bechers 30 aufgrund einer Variation im spezifischen Gewicht oder Volumen der Proben in den Probenbehältern, welche im Gestell untergebracht sind, leicht abweicht, kann die Kontaktposition eine Umfangsposition A1 oder eine Umfangsposition A2 annehmen. Mit anderen Worten variiert die Kontaktposition, wenn sich der Schwenkrotor 20 bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, gemäß dem Schwerpunkt des Bechers 30, und zwar in einem Bereich der Umfangspositionen A1 bis A2, wie in der Umfangsrichtung von 8 zu erkennen.
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9 ist eine Ablaufansicht, welche den Gleitabschnitt 25A entsprechend 360 Grad von der Umfangsposition A von 8 im Uhrzeigersinn darstellt. Wie anhand von 9 zu verstehen, entspricht, in der Umfangsrichtung, ein Bereich von der Umfangsposition B zur Umfangsposition A gleich dem Kontaktbereich, welcher ein Bereich ist, welchen der Halteabschnitt 34A des Bechers 30 und des Haltestifts 25 kontaktiert. Ferner kann ein Abschnitt von der Umfangsposition A zur Umfangsposition A2 in Abhängigkeit vom Schwerpunkt mit dem Halteabschnitt 34A des Bechers 30 in Kontakt treten. In 9 ist ein Kontaktbereich 27 des Halteabschnittes 34A des Bechers 30 und des Haltestifts 25 durch Schraffierung angezeigt. Anhand von 9 ist ersichtlich, dass die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Schwenkrotor 20 stoppt (Umfangsposition B), schmaler ist als die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn sich der Schwenkrotor 20 mit hoher Geschwindigkeit umdreht (eine Position zwischen der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2). Im Übrigen ist es bevorzugt, dass der Kontaktbereich während der Umdrehung bei hoher Geschwindigkeit in einer jeglichen Position von der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2 nahezu konstant ist.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Länge in Axialrichtung des Kontaktbereiches (im Wesentlichen nahe einem Linienkontakt) des Halteabschnittes 34A des Bechers 30 und des Gleitabschnittes 25A des Haltestiftes 25 während des Zentrifugalabscheidungsbetriebes sogar dann maximal, wenn eine hohe Zentrifugalkraft angelegt wird, wodurch es möglich wird, den Becher 30 stabil zu lagern. Ferner, in einem Fall, bei welchem die Beladung der Probenbehälter des Gestells 38, welches im Becher 30 untergebracht ist, nicht gleichförmig ist, und die Fehlausrichtung zur Mittenachse des Haltestifts 25 auftritt, ist, sogar wenn der Halteabschnitt 34A des Bechers 30 und der Gleitabschnitt 25A miteinander in einer jeglichen Position von der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2 miteinander in Kontakt treten, die Größe des Bereichs des Kontakts stets konstant. Daher ist es möglich, den Becher 30 ohne Einfluss auf eine Erhöhung oder Verringerung im Flächendruck durch die Zentrifugalkraft stabil zu halten. Ferner kehrt der Becher 30 in einem Fall, bei welchem die Umdrehung gestoppt ist, in die ursprüngliche Position zurück, und wird durch einen Abschnitt gelagert, bei welchem die Länge, in Axialrichtung, eines Kontaktbereiches (stets nahe einem Linienkontakt) des Gleitabschnittes 25A des Haltestiftes 25 am kürzesten ist. Daher ist es möglich, den Kontakt des Bechers 30 und des Haltestiftes 25 auf ein Minimum zu unterdrücken, wenn kein Zentrifugalabscheidungsbetrieb durchgeführt wird, und eine Reibungskraft zwischen dem Becher 30 und dem Haltestift 25 zu reduzieren.
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[Zweite beispielhafte Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine Form eines Gleitabschnittes 55A gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 10 beschrieben. 10 ist eine Ablaufansicht, welche den Gleitabschnitt 55A gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, welche 360 Grad von der Umfangsposition A in der Umfangsrichtung entspricht. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform wird die Breite des Gleitabschnittes in der Axialrichtung an der Umfangsposition C (äußerste Umfangsposition) des Gleitabschnittes 55A minimal, und wird die Breite des Gleitabschnittes in Axialrichtung an der Umfangsposition A (innerste Umfangsposition) maximal. Ein Kontaktbereich des Gleitabschnittes 55A mit einem Becher 30 nimmt einen Abschnitt 57 an, welcher durch Schraffierung gezeigt ist. Hier ist die Breite von der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2 in Axialrichtung konstant. Um zu ermöglichen, dass die Breite in Axialrichtung von der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2 konstant ist, ist der Haltestift derart konfiguriert, eine teilweise verformte Form zu erhalten, nicht die vollständige runde Form, wie in 8 gezeigt.
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[Dritte beispielhafte Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine Form eines Gleitabschnittes 65A gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 11 beschrieben. 11 ist eine Ablaufansicht, welche den Gleitabschnitt 65A gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, welche 360 Grad von der Umfangsposition A in der Umfangsrichtung entspricht. In der dritten beispielhaften Ausführungsform wird die Breite des Gleitabschnittes in der Axialrichtung an der Umfangsposition C (äußerste Umfangsposition) des Gleitabschnittes 65A minimal, und wird die Breite des Gleitabschnittes in Axialrichtung an der Umfangsposition A (innerste Umfangsposition) maximal. Ein Kontaktbereich des Gleitabschnittes 65A mit einem Becher 30 nimmt einen Abschnitt 67 an, welcher durch Schraffierung gezeigt ist. Die Breite in Axialrichtung ist von der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2 nicht konstant, sondern wird an der Umfangsposition A maximal. Daher wird der Aufbau der Form des Haltestiftes durch das präzise Gießen am einfachsten.
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[Vierte beispielhafte Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine Form eines Gleitabschnittes 75A gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 beschrieben. 12 ist eine Ablaufansicht, welche den Gleitabschnitt 75A gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, welche 360 Grad von der Umfangsposition A in der Umfangsrichtung entspricht. In der vierten beispielhaften Ausführungsform wird die Breite des Gleitabschnittes in Axialrichtung bei den Umfangspositionen B bis D des Gleitabschnittes 75A minimal, und nimmt die Breite des Gleitabschnittes 75A in Axialrichtung von der Umfangsposition B zur Umfangsposition A1, und von der Umfangsposition D zur Umfangsposition A2 zu. Ein Kontaktbereich des Gleitabschnittes 75A mit einem Becher 30 ist ein Abschnitt 77, welcher durch Schraffierung gezeigt ist. Hier ist die Breite von der Umfangsposition A1 zur Umfangsposition A2 in Axialrichtung konstant. Ferner ist der Gleitabschnitt derart konfiguriert, dass die Breite des Gleitabschnittes in Axialrichtung nahe 0 ist, das heißt, dass der Gleitabschnitt eine kugelförmige Form hat, und zwar in einem Abschnitt von der Umfangsposition B zur Umfangsposition D, wodurch das Gleiten des Haltestiftes und des Bechers 30 kaum beeinflusst wird. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, einen Abtrageprozess-Bereich zum Ausbilden des Gleitabschnittes 75A klein zu gestalten.
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Wie zuvor beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform, sogar in einem Fall, bei welchem der Schwerpunkt des Gestells 38 nicht zur Mittenachse des Stiftaufnahmeabschnittes 34 ausgerichtet ist, so dass der Becher 30 nicht herauf bis zu einer horizontalen Richtung schwenkt, da der Stiftaufnahmeabschnitt 34 und der Gleitabschnitt 25A zuverlässig den Linienkontakt beibehalten, möglich, einen Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider und einen Zentrifugalabscheider zu implementieren, welche dazu in der Lage sind, eine Instabilität des Schwenkzustandes aufgrund einer Zunahme im Flächendruck durch die Zentrifugalkraft zu reduzieren, und einen Zentrifugalabscheidungsbetrieb in einem stabilen Zustand durchzuführen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung auf Basis der beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht durch die zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern kann vielfältig modifiziert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wurden in den zuvor erwähnten beispielhaften Ausführungsformen Beispiele des Schwenkrotors beschrieben, welcher Haltestifte zum Schwenken hat, welche an der Schwenkkörperseite ausgebildet sind. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ähnlich auf einen Schwenkrotor angewendet werden, welcher Haltestifte hat, welche an der Becherseite und nicht an der Schwenkkörperseite angebracht sind. Bei den zuvor erwähnten beispielhaften Ausführungsformen hat der Rotorkörper, welcher sich in einer sternförmigen Form erstreckt, welcher um die Nabe angeordnet ist, Ausleger, welche um Vorderkanten davon herum ausgebildet sind. Jedoch ist die Form des Rotorkörpers nicht hierauf beschränkt, sondern kann weitere beliebige Formen haben. Beispielsweise kann ein Rotorkörper derart aufgebaut sein, dass er, von oben betrachtet, eine beinahe kreisrunde Form hat, wobei parallele Ausschnittnuten (jene Flächen, welche den Nuten gegenüberliegen, entsprechen den Auslegern) an einer Mehrzahl von Positionen des Rotorkörpers (beispielsweise vier Positionen bei Intervallen von 90 Grad) ausgebildet sind, so dass sie sich in einer diametralen Richtung erstrecken und einen Raum ausbilden, welcher ein Schwenken eines Bechers mit einem kleinen Durchmesser zulässt, und Haltestifte hat, welche sich von den Auslegerabschnitten erstrecken.
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Die vorliegende Erfindung stellt darstellhafte, nicht beschränkende Aspekte wie folgt bereit:
- (1) In einem ersten Aspekt ist ein Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider bereitgestellt, wobei der Schwenkrotor enthält: eine Nabe, welche dazu ausgelegt ist, mit einer Antriebswelle verbunden zu werden; einen Rotorkörper, welcher um die Nabe herum angeordnet ist, wobei eine Mehrzahl von Paaren von Auslegern am Rotorkörper derart angeordnet sind, dass Ausleger von jedem Paar zueinander gegenüberliegen, wobei ein Haltestift, welcher dazu ausgelegt ist, einen Becher derart zu halten, dass der Becher dazu in der Lage ist zu schwenken, derart am Ausleger angeordnet ist, dass sich der Haltestift in Richtung zu einem Ausleger erstreckt, welcher dem Ausleger gegenüberliegt, an welchem der Haltestift angeordnet ist, wobei ein Ineingriffnahmeabschnitt, welcher dazu ausgelegt ist, durch den Haltestift gelagert zu werden, am Becher ausgebildet ist, und wobei eine Gleitfläche des Haltestifts mit einem Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers derart ausgebildet ist, dass sich eine Breite eines Kontaktbereichs, welcher ein Bereich ist, bei welchem der Haltestift mit dem Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers in Kontakt tritt, in einer Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, von einer Breite des Kontaktbereichs in der Axialrichtung unterscheidet, wenn der Becher durch ein Schwenken während eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes eine horizontale Position erreicht.
Gemäß dem ersten Aspekt ist die Gleitfläche des Haltestiftes, welcher dazu ausgelegt ist, den Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers zu lagern, derart konfiguriert, dass sich die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, von der Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung unterscheidet, wenn der Becher durch Schwenken im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes eine horizontale Position erreicht. Daher ist es in einem Zustand, in welchem der Schwenkrotor stoppt, möglich, die Kontaktlänge des Haltestiftes und des Stiftaufnahmeabschnittes des Bechers zu reduzieren, um somit einen Reibungswiderstand durch den Kontakt zu reduzieren, so dass der Becher sanft schwenkt.
- (2) In einem zweiten Aspekt ist der Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, kleiner ist als die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Becher durch Schwenken die horizontale Position erreicht.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist die Breite des Kontaktbereiches in Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, kleiner als die Breite des Kontaktbereiches in Axialrichtung, wenn der entsprechende Becher durch Schwenken die horizontale Position erreicht. Daher ist es möglich, wenn sich der Schwenkrotor derart dreht, dass der Becher bis herauf zu einer horizontalen Position schwenkt, eine ausreichende Kontaktlänge sicherzustellen, wodurch ein Flächendruck des Haltestiftes und des Stiftaufnahmeabschnittes des Bechers im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes reduziert wird.
- (3) In einem dritten Aspekt ist der Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider gemäß dem zweiten Aspekt bereitgestellt, wobei die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zunimmt, wenn sich der Becher von einer Position, bei welcher der Becher nicht schwenkt, zu der horizontalen Position bewegt.
Gemäß dem dritten Aspekt nimmt die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zu, wenn sich der Becher von einer Position, bei welcher der Becher nicht schwenkt, zu der horizontalen Position bewegt. Daher ist es möglich, eine ausreichende Länge des Kontaktes des Haltestiftes und des Stiftaufnahmeabschnittes des Bechers im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes sicherzustellen, wodurch ein Flächendruck reduziert wird.
- (4) In einem vierten Aspekt ist der Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider gemäß dem dritten Aspekt bereitgestellt, bei welchem eine Rate, bei welcher die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zunimmt, konstant ist.
Gemäß dem vierten Aspekt ist eine Rate, bei welcher die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zunimmt, konstant. Daher ist ein sanftes Schwenken des Bechers möglich, und ist es somit möglich, die Zuverlässigkeit beim Schwenken des Bechers zu verbessern.
- (5) In einem fünften Aspekt ist der Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider gemäß dem dritten Aspekt bereitgestellt, bei welchem die Rate, bei welcher die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zunimmt, nicht konstant ist.
Gemäß dem fünften Aspekt ist die Rate, bei welcher die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zunimmt, nicht konstant. Daher ist es möglich, einen Haltestift zu implementieren, welcher eine Gleitfläche hat, bei welcher es eine Schwankung zwischen einem Abschnitt, bei welchem vorgesehen ist, einen ausreichenden Kontaktbereich sicherzustellen, und einem Abschnitt, bei welchem ein kleiner Kontaktbereich ausreicht, gibt.
- (6) In einem sechsten Aspekt ist der Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider gemäß dem vierten oder fünften Aspekt bereitgestellt, wobei der Haltestift durch einstückiges Gießen mit dem Ausleger ausgebildet ist.
Gemäß dem sechsten Aspekt kann der Haltestift durch einstückiges Gießen mit dem Ausleger ausgebildet sein. Daher ist es möglich, einen Schwenkrotor zu implementieren, welcher eine überlegene Festigkeit und eine hohe Lebensdauer hat.
- (7) In einem siebten Aspekt ist der Schwenkrotor für einen Zentrifugalabscheider gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte bereitgestellt, wobei der Becher einen Stiftaufnahmeabschnitt enthält, welcher einen Innenwandabschnitt von einer halbzylindrischen Form hat, welcher größer als der Außendurchmesser des Haltestiftes ist.
Gemäß dem siebten Aspekt kann der Becher einen Stiftaufnahmeabschnitt enthalten, welcher einen Innenwandabschnitt von einer halbzylindrischen Form hat, welcher größer als der äußerste Durchmesser des Haltestiftes ist. Daher ist es möglich, einen Becher einfach am Schwenkrotor einzuhängen, indem der Becher lediglich von der oberen Seite zur unteren Seite der Stiftaufnahmeabschnitte bewegt wird.
- (8) In einem achten Aspekt ist ein Zentrifugalabscheider bereitgestellt, welcher enthält: einen Schwenkrotor, welcher eine Mehrzahl von Bechern zum Halten von Proben derart hält, dass die Becher dazu in der Lage sind zu schwenken, wobei der Schwenkrotor eine Nabe, welche dazu ausgelegt ist, mit einer Antriebswelle verbunden zu werden; und einen Rotorkörper, welcher um die Nabe herum angeordnet ist, enthält; die Mehrzahl von Bechern, welche derart durch den Schwenkrotor gehalten sind, dass die Becher dazu in der Lage sind zu schwenken; einen Antrieb, welcher den Schwenkrotor dreht; und eine Rotorkammer, in welcher eine Drehwelle des Antriebs angeordnet ist, und welche zum Drehen des Schwenkrotors dient, wobei eine Mehrzahl von Paaren von Auslegern am Rotorkörper derart angeordnet sind, dass Ausleger von jedem Paar zueinander gegenüberliegen, wobei ein Haltestift, welcher dazu ausgelegt ist, den Becher derart zu halten, dass der Becher dazu in der Lage ist zu schwenken, derart am Ausleger angeordnet ist, dass sich der Haltestift in Richtung zu einem Ausleger erstreckt, welcher dem Ausleger gegenüberliegt, an welchem der Haltestift angeordnet ist, wobei ein Ineingriffnahmeabschnitt, welcher dazu ausgelegt ist, durch den Haltestift gelagert zu werden, am Becher ausgebildet ist, und wobei eine Gleitfläche des Haltestifts mit einem Ineingriffnahmeabschnitt des Bechers derart ausgebildet ist, dass sich eine Breite eines Kontaktbereichs, welcher ein Bereich ist, mit welchem der Haltestift mit dem Ineingriffnahmeabschnitt in Kontakt tritt, in einer Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, von einer Breite des Kontaktbereichs in der Axialrichtung unterscheidet, wenn der Becher durch ein Schwenken im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes eine horizontale Position erreicht.
Gemäß dem achten Aspekt ist eine Gleitfläche des Haltestiftes mit dem Becher derart geformt, dass sich die Breite des Kontaktbereiches in einer Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, von der Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung unterscheidet, wenn der Becher durch Schwenken im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes eine horizontale Position erreicht. Daher ist es in einem Zustand, in welchem der Schwenkrotor stoppt, möglich, einen Zentrifugalabscheider zu implementieren, welcher dazu in der Lage ist, die Länge des Kontaktes des Haltestiftes und des Stiftaufnahmeabschnittes des Bechers derart zu reduzieren, um einen Reibungswiderstand durch den Kontakt derart zu reduzieren, dass der Becher sanft schwenkt.
- (9) Im neunten Aspekt ist der Zentrifugalabscheider gemäß dem achten Aspekt bereitgestellt, wobei die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Becher nicht schwenkt, kleiner ist als die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Becher durch Schwenken die horizontale Position erreicht.
Gemäß dem neunten Aspekt ist die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der entsprechende Becher nicht schwenkt, kleiner als die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung, wenn der Becher durch Schwenken die horizontale Position erreicht. Daher ist es hinsichtlich des Gleitens in der Nähe eines stehenden Zustandes des Schwenkrotors möglich, den Reibungswiderstand zu reduzieren, und ist es möglich, wenn sich der Schwenkrotor derart dreht, dass der Becher herauf bis zu einer horizontalen Position schwenkt, eine ausreichende Kontaktlänge sicherzustellen, wodurch ein Flächendruck des Haltestiftes und des Stiftaufnahmeabschnittes des Bechers reduziert wird, und somit ein stabiler Zentrifugalabscheider bereitgestellt wird.
- (10) Im zehnten Aspekt ist der Zentrifugalabscheider gemäß dem neunten Aspekt bereitgestellt, wobei die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung kontinuierlich zunimmt, wenn sich der Becher von einer Position, bei welcher der Becher nicht schwenkt, zu der horizontalen Position bewegt.
Gemäß dem zehnten Aspekt kann die Breite des Kontaktbereiches in der Axialrichtung von einer Position, bei welcher der Becher nicht schwenkt, zur horizontalen Position kontinuierlich zunehmen. Daher ist es möglich, eine ausreichende Länge des Kontaktes des Haltestiftes und des Stiftaufnahmeabschnittes des Bechers im Verlaufe eines Zentrifugalabscheidungsbetriebes sicherzustellen, und somit einen Zentrifugalabscheider mit einem reduzierten Flächendruck zu implementieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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