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Das technische Gebiet der Erfindung betrifft Zentrifugen, die Probenbehältnisse aufnehmen und dazu verwendet werden, Bestandteile der darin enthaltenen Proben bei hoher Drehgeschwindigkeit eines Zentrifugenrotors voneinander zu trennen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Antriebskopf zur lösbaren Verbindung eines Antriebes mit einem Rotor einer Zentrifuge, der einen Grundkörper und mindestens zwei von diesem nach außen schwenkbare Kupplungselemente aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Set für eine Zentrifuge mit einem Antriebskopf und mindestens einer Nabe für einen Rotor. Schließlich bezieht sich die Erfindung auf eine Zentrifuge, welche den Antriebskopf oder das Set umfasst.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits mehrere Lösungen bekannt, mittels denen ein Rotor einer Zentrifuge fest auf einer Antriebswelle befestigt werden kann. Es ist beispielsweise bekannt, den Rotor mit einem Gewinde auf einen konischen Sitz einer Antriebswelle zu pressen.
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Die
DE 197 21 335 A1 offenbart eine Lösung, bei der ein Rotor mit einer speziellen Spannzange auf der Antriebswelle befestigt wird. Diese Lösung ist nicht selbstarretierend und benötigt zum Lösen ein Werkzeug.
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Eine selbstarretierende Lösung ist aus der
EP 0 712 667 B1 bekannt. Allerdings ist der darin offenbarte Entriegelungsmechanismus für viele gängige Rotorbauformen nur schlecht zugänglich, und es existiert keine ausreichende Führung und Spielfreiheit für höhere Belastungen und Drehzahlen, was gegebenenfalls zu dynamischer Instabilität führt.
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Die
EP 0 911 080 A1 offenbart ein System, das weitgehende Spielfreiheit bei guter Zugänglichkeit der Entriegelung gewährleistet. Dennoch ist es nur für spezielle Rotorarten geeignet, welche keine Kräfte (zum Beispiel Auftriebskräfte) entgegen der Kupplungsrichtung erzeugen.
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Die
DE 10 2008 045 556 A1 entwickelt das Prinzip der
EP 0 911 080 A1 weiter und berücksichtigt explizit wirkende Auftriebskräfte bis zu einer Kraft von ca. 100 N. Bis zu dieser Kraft ist ein axiales Entriegeln ausgeschlossen. Bei höheren Auftriebskräften und/oder bei sehr hohen Drehzahlen stößt aber auch dieses System an seine Grenzen. Bei hohen Auftriebskräften und gleichzeitigem Verdrehen der Kupplungspartner oder verminderten Eigenschaften der Reibpaarung wird die Selbsthemmung des Systems aufgehoben und ein axiales Entriegeln kann stattfinden. Bei sehr hohen Drehzahlen bewirken überdies die hohen Zentrifugalkräfte ein Verklemmen des Rotors, und die Kupplung lässt sich nicht immer problemlos lösen.
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angesprochenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Antriebskopf mit einer selbstarretierenden und schnell lösbaren Kupplung bereitzustellen, der über einen breiten Drehzahlbereich vom Stillstand des Rotors bis zu 30.000 UpM (Umdrehungen/Minute) für eine sichere Befestigung des Rotors ohne ein Verklemmen desselben sorgt. Des Weiteren soll die Erfindung universell einsetzbar sein, d. h. sie soll für schnell rotierende leichte Rotoren genauso funktionieren wie für langsam drehende schwere Rotoren. Außerdem soll sie in der Lage sein, hohe axiale Kräfte aufzunehmen, die durch Auftrieb entstehen können.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1, 10 und 18. Abhängige Patentansprüche sind auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bezieht sich diese auf einen Antriebskopf zur lösbaren Verbindung eines Antriebes mit einem Rotor einer Zentrifuge, der einen um eine Rotationsachse rotierbaren Grundkörper und mindestens ein erstes und ein zweites Kupplungselement aufweist, welche an dem Grundkörper um eine Schwenkachse nach außen ausschwenkbar befestigt sind. Erstes und zweites Kupplungselement sind dabei voneinander verschieden.
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Die Ausbildung des Antriebskopfes entspricht also grundsätzlich derjenigen, die aus der
DE 10 2008 045 556 A1 der Anmelderin bekannt ist, unterscheidet sich von dieser aber dadurch, dass wenigstens zwei unterschiedliche Kupplungselemente eingesetzt werden. Diese Kupplungselemente dienen in an sich bekannter Weise (vgl. DE '556) zur lösbaren Befestigung eines Rotors am Antriebskopf. In eingeklappter Position der Kupplungselemente stehen diese nicht oder nur soweit über den Außenumfang des Antriebskopfes vor, dass der Rotor und/oder dessen Nabe auf den Antriebkopf aufgeschoben oder von diesem abgezogen werden kann. In ausgeschwenkter Position dagegen stehen die Kupplungselemente über den Außenumfang des Antriebskopfes soweit vor, dass sie den Rotor und/oder dessen Nabe in einem Hinterschnitt hintergreifen und diesen so am Antriebskopf arretieren. Das Ausschwenken kann dabei mittels der bei der Rotation erzeugten Zentrifugalkraft erfolgen oder, bevorzugt, indem die Kupplungselemente vorgespannt am Antriebskopf befestigt werden, beispielsweise mit Hilfe von Federn (vgl. ebenfalls DE '556). Die vorgespannte Halterung hat den Vorteil, dass der Rotor bereits im Stillstand der Zentrifuge am Antriebskopf arretiert ist.
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Erfindungsgemäß werden, wie erwähnt, mindestens zwei voneinander verschiedene Kupplungselemente verwendet. Diese unterscheiden sich zweckmäßig beispielsweise in wenigstens einer der folgenden Eigenschaften: ihrer äußeren Form, ihrer Masse, ihrem Material und ihrer Anbringungshöhe am Grundkörper bezüglich der Rotationsachse. Besonders bevorzugt ist es, wenn das erste Kupplungselement größer und/oder schwerer ist als das zweite Kupplungselement. Der Zweck der unterschiedlichen Kupplungselemente liegt darin, dass diese für jeweils unterschiedliche Einsatzbedingungen und besonders für unterschiedliche Drehzahlbereiche verwendet werden. So dient beispielsweise das erste Kupplungselement zur Kupplung eines Rotors für den niedrigen Drehzahlbereich, während das zweite Kupplungselement zur Kupplung eines Rotors für den hohen Drehzahlbereich zum Einsatz kommt. Als unterschiedliche Einsatzbedingungen können aber auch andere äußere Bedingungen wie Größe und/oder Gewicht des zu verwendenden Rotors, die Art der zu bearbeitenden Proben oder Ähnliches in Betracht kommen, die unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten erfordern und/oder zu unterschiedlichen Krafteinwirkungen auf den Antriebskopf führen können.
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Am besten lässt sich der unterschiedliche Einsatz der verschiedenen Kupplungselemente unter Bezugnahme auf das Set erläutern, das ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist. Das Set für eine Zentrifuge umfasst neben einem erfindungsgemäßen Antriebskopf eine Nabe für einen Rotor. Die Nabe ist zur Aufnahme des Antriebskopfes und zur Übertragung der Antriebskraft eines Zentrifugenmotors über eine mit dem Antriebskopf verbundene Antriebswelle auf den Rotor ausgebildet. Zu dem Set kann zusätzlich auch mindestens ein Rotor gehören, der mit der Nabe verbindbar oder verbunden ist. Nabe und Rotor können also als separate und miteinander verbindbare Teile oder auch einstückig ausgebildet sein.
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Zur lösbaren Verbindung des Antriebskopfes mit der Nabe und damit letztlich mit dem Rotor dienen, wie erwähnt, die Kupplungselemente. In der Nabe ist zweckmäßig wenigstens eine Aussparung vorgesehen, in die das Kupplungselement in nach außen ausgeschwenktem Zustand eingreifen, mit wenigstens einer der die Ausnehmung begrenzenden Wände in Kontakt treten und damit den Antriebskopf an Nabe bzw. Rotor arretieren kann. Lage, Größe und Form der wenigstens einen Aussparung ist dabei auf die am Antriebskopf gelagerten Kupplungselemente abgestimmt. Die Ausgestaltung ist dabei derart, dass, je nachdem, was für ein Typ von Nabe mit einer bestimmten Ausbildung der wenigstens einen Aussparung auf den Antriebskopf gesetzt wird, unterschiedliche Ausschwenksituationen der voneinander verschiedenen Kupplungselemente eines Antriebskopfes erhalten werden.
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In einer ersten möglichen Variante beispielsweise besitzt die Nabe eine Aussparung, die derart ausgebildet ist, dass nur eines des ersten und zweiten Kupplungselementes in die Aussparung einschwenken kann und mit wenigstens einer der Wände der Aussparung in Kontakt kommt, wenn die Nabe auf den Antriebskopf aufgesetzt ist. Konkret weist hierfür die Aussparung eine Größe, Form und/oder Position in der Nabe auf, die es erlaubt, eines der beiden Kupplungselemente aufzunehmen, aber verhindert, dass das andere Kupplungselement in die Aussparung einschwenken kann – sei es, weil es für die Aussparung zu groß ist oder die Lage der Aussparung nicht der Ausschwenkposition des Kupplungselements entspricht. Der Einsatz einer bestimmten Nabe führt also zu einer Selektion zwischen den beiden Kupplungselementen, von denen nur eines zur Kopplung und Arretierung der Nabe und damit des Rotors zum Einsatz kommen kann. Dieses ausgewählte Kupplungselement kann dann gezielt auf die vorgefundenen Einsatzbedingungen hin ausgelegt werden, während umgekehrt verhindert wird, dass für diese Einsatzbedingungen ungeeignete Kupplungselemente Verwendung finden. Konkret können beispielsweise an einem Antriebskopf Kupplungselemente verwendet werden, von denen eines für einen Einsatz im niedrigen Drehzahlbereich und das andere für den hohen Drehzahlbereich ausgelegt ist. Die Kombination mit einer passenden ”Niedriggeschwindigkeitsnabe” einerseits und einer ”Hochgeschwindigkeitsnabe” andererseits sorgt dafür, dass jeweils nur das für den beabsichtigten Drehzahlbereich geeignete Kupplungselement zum Einsatz kommt. Ein Austausch des Antriebskopfes bei Änderung der Betriebsdrehzahlen ist also nicht erforderlich, was die Handhabung der Zentrifuge erheblich erleichtert. Vielmehr kann diese mit ein und demselben Antriebskopf ohne Probleme über einen sehr großen Drehzahlbereich bis hin zu 30.000 UpM betrieben werden.
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Wie schon erwähnt, erfolgt die Anpassung der Eigenschaften der Kupplungselemente bevorzugt durch Variation von deren äußerer Form, ihrer Masse und ihrem Material. In der Regel ist es dabei so, dass ein Kupplungselement für einen eher niedrigen Drehzahlbereich größer sein wird als ein Kupplungselement für den höheren Drehzahlbereich und damit im Allgemeinen auch schwerer sein wird als dieses und/oder aus einem Material höherer Dichte bestehen wird. Ein Grund dafür liegt darin, dass auf das Kupplungselement für den niedrigen Drehzahlbereich (nachfolgend ”Niedrigdrehzahl-Kupplungselement”, entsprechend dem ersten Kupplungselement der Erfindung) relativ hohe Auftriebskräfte in axialer Richtung wirken, die das Kupplungselement aufnehmen muss. Andererseits ist bei den relativ niedrigen Drehzahlen die Gefahr einer Verkeilung von Kupplungselement und Nabe geringer als bei höheren Drehzahlen. Dies erlaubt es, das Kupplungselement groß und schwer zu machen. Die entsprechend mit steigender Drehzahl rasch ansteigende Verriegelungskraft erreicht durch den Einsatz im relativ niedrigen Drehzahlbereich dennoch keine kritischen Werte, die das Lösen des Kupplungselementes von der Nabe nicht mehr erlauben würden.
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Das erste Kupplungselement kann beispielsweise eine in Richtung auf die Aufschubseite des Rotors hin weisende obere Deckfläche und eine von der Aufschubseite des Rotors weiter entfernt liegende untere Deckfläche aufweisen, welche im Wesentlichen in zueinander parallelen und zur Rotationsachse senkrechten Ebenen liegen. Der Ausdruck ”im Wesentlichen” bezieht sich hier darauf, dass in den Deckflächen beispielsweise Befestigungsöffnungen oder Vertiefungen zur drehbaren Lagerung der Kupplungselemente vorhanden sind. Außerdem können die Deckflächen insgesamt oder partiell, vor allem im Bereich des freien Endes des Kupplungselements, leicht in Einschwenkrichtung und/oder in Richtung auf das freie Ende hin angeschrägt sein, um das Einschwenken des Kupplungselements in die Aussparung der Nabe zu erleichtern und die Anpresskraft zwischen Kupplungselement und Nabe besser dosieren zu können (vgl. auch
DE 10 2008 045 556 A1 ). Die Neigung der Deckflächen insgesamt beträgt in der Regel weniger als 5°, insbesondere weniger als 2°. Ausnehmungen, Bohrungen oder partielle Deckflächenneigungen nehmen üblicherweise höchstens 30%, bevorzugt maximal 20%, der Gesamtfläche einer Deckfläche ein. Die obere und untere Deckfläche verbindende Mantelfläche verläuft zweckmäßig parallel zur Rotationsachse und weist bezüglich ihres radialen Verlaufs bevorzugt eine Form auf, die der Form des Antriebskopfes in dem Bereich folgt, in dem das Kupplungselement befestigt ist. Ein solches Kupplungselement kann in eine einfach herstellbare Aussparung mit in einer die Rotationsachse umfassenden Richtung im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt einschwenken.
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Das Kupplungselement für den hohen Drehzahlbereich (nachfolgend ”Hochdrehzahl-Kupplungselement”, entsprechend dem zweiten Kupplungselement der Erfindung) weist, wie erwähnt, zweckmäßig eine geringere Größe und Masse auf als das Niedrigdrehzahl-Kupplungselement. Erreicht werden kann dies beispielsweise, indem das zweite Kupplungselement sich in Richtung auf das ausschwenkbare, freie Ende hin verjüngt. Bevorzugt wird die Verjüngung zur Seite der Aufschubrichtung des Rotors hin ausgebildet, während die der Aufschubrichtung entgegengesetzte Seite als Anlagefläche an die Wand der Aussparung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist das zweite Kupplungselement so gestaltet, dass seine in Richtung auf die Aufschubseite des Rotors hin weisende obere Deckfläche in Richtung auf das ausschwenkbare Ende hin schräg abfallend ausgebildet ist. Die geringere Masse trägt zu einer Reduzierung der Anpresskraft zwischen Kupplungselement und Nabe bei und vermindert so die Gefahr, dass sich beide Teile verkeilen und sich nicht mehr voneinander lösen lassen. Die relativ geringe Masse führt außerdem dazu, dass die Anpresskraft bei relativ niedrigen Drehzahlen vergleichsweise gering ist und erst mit Erhöhung der Drehzahlen ansteigt. Die Verkeilungsgefahr bei sehr hohen Drehzahlen wird erfindungsgemäß zweckmäßig dadurch weiter reduziert, dass die Kontaktfläche, mit denen das zweite Kupplungselement an der Wand der Aussparung der Nabe anliegt, möglichst nur so gering ausgelegt wird, wie es für eine sichere Arretierung von Nabe/Rotor am Antriebskopf gerade erforderlich ist. Eine Verringerung der Kontaktfläche und damit des Formschlusses auf ein Minimum erleichtern das Trennen von Nabe/Rotor und Antriebskopf.
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Wie schon erwähnt und grundsätzlich bereits aus der
DE 10 2008 045 556 A1 bekannt, kann die Verriegelungskraft der Kupplungselemente besonders genau eingestellt werden, wenn die Kontaktflächen von Kupplungselement und Nabe als Rampenflächen ausgebildet sind. Erstes und/oder zweites Kupplungselement und insbesondere das zweite (Hochdrehzahl-)Kupplungselement, bei dem ein Verkeilen besonders zu befürchten ist, können also an ihrem ausschwenkbaren Ende eine bezüglich einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse schräg verlaufende Rampenfläche aufweisen. Diese Rampenfläche ist bevorzugt auf der von der Aufschubseite des Rotors weg weisenden unteren Seite ausgebildet ist und steigt in Richtung auf das aussschwenkbare Ende hin an. Die Neigung der Rampenfläche wird entsprechend der gewünschten Klemmkraft unter Berücksichtigung der gewünschten Drehzahlbereiche ausgewählt. In der Regel wird der Neigungswinkel, bezogen auf eine zur Rotationsachse senkrechte Ebene, zwischen 2 und 60°, bevorzugt zwischen 5 und 50° und insbesondere zwischen 10 und 40°, liegen. Möglich ist ebenfalls, die Neigung der Rampenflächen des ersten und zweiten Kupplungselements unterschiedlich zu machen und den jeweils erforderlichen Verriegelungskräften gezielt anzupassen. Beispielsweise kann die Neigung der Rampenfläche des ersten Kupplungselementes geringer sein als diejenige des zweiten Kupplungselementes.
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Die oben beschriebene Ausgestaltung des ersten und zweiten Kupplungselements kann grundsätzlich für alle Antriebskopf-Naben-Kombinationen zum Einsatz kommen und nicht nur für den bereits beschriebenen Fall, dass die Nabe eine Aussparung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass nur eines des ersten und zweiten Kupplungselementes in die Aussparung einschwenken kann. Zweckmäßig ist es dabei regelmäßig, Kupplungselemente und Naben so aufeinander abzustimmen, dass das erste Kupplungselement nur bei relativ niedrigen Drehzahlen an der Nabe angreift, bei hohen Drehzahlen dagegen nicht arretiert, um so ein Verkeilen bei hohen Drehzahlen zu vermeiden. Dagegen ist es regelmäßig unschädlich, wenn das zweite Kupplungselement auch bei niedrigen Drehzahlen zur Arretierung der Nabe/des Rotors beiträgt. Die Kombination beider Kupplungselemente kann sogar sinnvoll sein, um die Verriegelungskraft zu erhöhen. Zur Arretierung bei relativ niedrigen Drehzahlen ist also generell der Einsatz des ersten Kupplungselements allein oder von erstem und zweitem Kupplungselement gemeinsam denkbar. In diesem Zusammenhang sei noch angemerkt, dass es üblicherweise keine exakte Trennlinie zwischen hohem und niedrigem Drehzahlbereich geben wird, sondern vielmehr für den Einsatzbereich von erstem und zweitem Kupplungselement ein Überlappungsbereich mittlerer Drehzahlen vorhanden sein wird, in dem sowohl das eine wie das andere Kupplungselement eingesetzt werden kann. Zweckmäßig kann die Aufteilung des gesamten von einer bestimmten Zentrifuge abdeckbaren Drehzahlbereichs so erfolgen, dass jedes der verwendeten Kupplungselemente einen etwa gleich großen Teilbereich abdeckt. Wenn also eine Zentrifuge für einen Drehzahlbereich zwischen 0 und 30.000 UpM ausgelegt ist, kann das erste Kupplungselement beispielsweise für einen Drehzahlbereich bis zu etwa 15.000 UpM ausgelegt sein und das zweite Kupplungselement für einen Bereich von 10.000 bis 30.000 UpM, wobei im mittleren Drehzahlbereich von 10.000 bis 15.000 UpM beide Kupplungselemente eingesetzt werden können.
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In einer weiteren Antriebskopf-Naben-Kombination weist die Nabe eine Aussparung auf, die das erste und das zweite Kupplungselement in seine Aussparung einschwenken lässt, wenn die Nabe auf den Antriebskopf aufgesetzt ist, wobei das erste Kupplungselement wenigstens mit einer der die Aussparung begrenzenden Wände, vorzugsweise nur einer Wand, in Kontakt kommt. Da das erste Kupplungselement hier zur Arretierung beiträgt, wird dieses Set zweckmäßig im niedrigeren Drehzahlbereich eingesetzt. Das zweite Kupplungselement kann so ausgebildet sein, dass es ebenfalls in Kontakt mit wenigstens einer der Wände, vorzugsweise nur einer Wand, der Naben-Aussparung kommt, wenn es in die Aussparung einschwenkt. Es trägt dann, wie vorstehend beschrieben, zur Verstärkung der Verriegelungskraft bei. Alternativ ist es möglich, das zweite Kupplungselement so auszubilden, dass es im in die Aussparung eingeschwenkten Zustand keinen Kontakt zu den Wänden der Aussparung hat. Dann sorgt allein das erste Kupplungselement für die Arretierung des Rotors am Antriebskopf.
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Erfindungsgemäß weist ein Set für eine Zentrifuge bevorzugt mehr als eine Nabe für einen zugehörigen Antriebskopf auf. Nabe kann hier, wie bereits erwähnt, eine Nabe an sich bedeuten, die mit einem passenden Rotor verbunden werden kann, oder die Nabe kann bereits mit dem Rotor fest oder lösbar verbunden sein, wobei unter ”fest verbunden” auch verstanden werden soll, dass die Nabe in den Rotor integriert und mit diesem einstückig ist. Die Verwendung von zwei oder mehr verschiedenen Naben ermöglicht in der oben beschriebenen Weise die Adaption einer Zentrifuge auf bestimmte Einsatzbedingungen wie insbesondere bestimmte Drehzahlbereiche, ohne dass der Benutzer – abgesehen von der richtigen Wahl der Nabe/des mit der Nabe verbundenen Rotors – an der Zentrifuge oder deren Bestandteilen noch irgendetwas ändern müsste. Um dem Benutzer die Auswahl der geeigneten Nabe zu erleichtern, kann diese entsprechend gekennzeichnet sein. Beispielsweise ist eine farbliche Kennzeichnung in Abhängigkeit der beabsichtigten Drehzahl möglich.
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Konkret kann ein Set beispielsweise zwei unterschiedliche Naben umfassen, deren Aussparungen derart unterschiedlich ausgebildet sind, dass die erste Nabe nur das erste Kupplungselement und die zweite Nabe nur das zweite Kupplungselement in die jeweilige Aussparung einschwenken lässt, wenn die Nabe auf den Antriebskopf aufgesetzt ist. Alternativ können zwei unterschiedliche Naben vorgesehen sein, deren Aussparungen derart unterschiedlich ausgebildet sind, dass die erste Nabe das erste und das zweite Kupplungselement in seine Aussparung einschwenken lässt und die zweite Nabe nur das zweite Kupplungselement in seine Aussparung einschwenken lässt, wenn die Nabe auf den Antriebskopf aufgesetzt ist. Im Falle der ersten Nabe liegt in einer bevorzugten Variante das zweite Kupplungselement nicht an den Wänden der Aussparung an, während das erste Kupplungselement wenigstens mit einer der die Aussparung begrenzenden Wände, vorzugsweise nur einer Wand, in Kontakt ist. Zweck, Wirkung und Vorteile der jeweiligen Möglichkeiten wurden bereits vorstehend bei der Beschreibung der einzelnen Naben dargelegt.
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In gleicher Weise wie vorstehend beschrieben können auch mehr als zwei Kupplungselemente mit zugehörigen Naben zusammenwirken. Mit der Anzahl der Kupplungselemente erhöht sich auch die Variationsbreite der Anpassung an bestimmte Einsatz-/Betriebsbedingungen. So ist beispielsweise eine noch genauere Anpassung an Rotationsgeschwindigkeitsbereiche möglich, für die jeweils unterschiedliche Kombinationen der Kupplungselemente zum Einsatz kommen und bei der Verbindung von Antriebskopf und Nabe/Rotor zusammenwirken. Die weiteren Kupplungselemente unterscheiden sich zumindest bezüglich ihres Anbringungsortes von erstem und zweitem Kupplungselement, können aber auch zusätzliche Unterschiede zu wenigstens einem der beiden aufweisen, zum Beispiel eine andere Form, ein anderes Material oder eine andere Masse besitzen. Bei mehr als zwei Kupplungselementen ist es aus Platzgründen bevorzugt, wenn mehrere von ihnen in Richtung der Rotationsachse übereinander angeordnet sind.
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Die Befestigung des Antriebskopfes am Rotor erfolgt zweckmäßig dadurch, dass wenigstens eines der Kupplungselemente in ausgeschwenktem Zustand in einem Hinterschnitt einen Teil des Rotors bzw. dessen Nabe hintergreift und, solange das Kupplungselement ausgeschwenkt bleibt, ein Lösen des Rotors vom Antriebskopf verhindert. Dies kann zum Beispiel in der Art erfolgen, wie es in der
DE 10 2008 045 556 A1 beschrieben ist, wo die Kupplungselemente an einem oberen Rand der Rotornabe anliegen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, wenn im Bereich der Innenwand der Nabe, mit der diese – wenn sie auf den Antriebskopf aufgeschoben ist – am Außenumfang des Antriebskopfes anliegt, für das Kupplungselement eine passende Aussparung vorgesehen ist, in welche es hinein schwenken kann. Da das Kupplungselement im Allgemeinen in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse ausschenken wird, verläuft die Aussparung in der Nabe bevorzugt in Umfangsrichtung. Kupplungselement und Aussparung können zum Beispiel in der Art eines Bajonettverschlusses zusammenwirken. Beim Aufschieben der Nabe/des Rotors auf den Antriebskopf kann in der Nabe beispielsweise eine Gleitschräge vorgesehen sein, die wegen der Vorspannung über den Außenumfang vorstehende Kupplungselemente zunächst soweit an den Antriebskopf anpresst, dass sich die Nabe auf diesen aufschieben lässt. Sobald ein Kupplungselement eine passende Aussparung der Nabe erreicht hat, schenkt es dann wieder nach außen auf und in die Aussparung ein, wobei Rotor und Antriebskopf aneinander befestigt werden. Um den Ausschwenkweg zu begrenzen, können in Nabe und/oder Kupplungselement Anschläge vorgesehen sein, im Fall der Nabe beispielsweise in Form einer Längenbegrenzung der Aussparung, im Falle des Kupplungselements zum Beispiel in Form eines Vorsprungs, der ein Weiterschwenken blockiert. Zum Lösen dieser Verbindung ist zweckmäßig eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, mit der ausgeschwenkte Kupplungselemente soweit in den Antriebskopf eingeschenkt werden, dass der Rotor von diesem abgezogen werden kann. Für geeignete Betätigungsvorrichtungen kann auf herkömmliche Bajonettverschlüsse oder die
DE 10 2008 045 556 A1 verwiesen werden.
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Wie vorstehend erwähnt, können die Kupplungselemente mit einer Rampenfläche versehen sein. In diesem Fall weist auch die zum jeweiligen Kupplungselement gehörige Aussparung eine komplementäre Rampenanschlagsfläche auf, an der die Rampenfläche des ausgeschwenkten Kupplungselements zur Anlage kommen kann. Da der Kraftaufwand beim Einschwenken in die Aussparung entgegen der Rampenanschlagsfläche mit zunehmendem Schwenkweg steigt, wird auch auf diese Weise eine gewisse Begrenzung des Schwenkweges erreicht. Zudem kann die Feststellkraft zwischen Kupplungselement und Nabe durch Variation der Neigung der Rampenflächen sehr genau eingestellt werden. Bevorzugt befindet sich die Rampenanschlagsfläche im Bereich der die Aussparung in Richtung der Rotationsachse begrenzenden oberen oder unteren Wand, die vollständig oder nur bereichsweise als Rampenanschlagsfläche ausgebildet sein kann.
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Abgesehen von den Kupplungselementen und den zugehörigen Aussparungen können Antriebskopf und Nabe/Rotor wie im Stand der Technik üblich ausgebildet sein. Bevorzugt liegen beide Teile in möglichst großen Bereichen formschlüssig aneinander an, um einen spielfreien Halt sicherzustellen. Eine besonders gute Führung und Verkippsicherheit wird erreicht, wenn der Grundkörper des Antriebskopfes einen in Aufschubrichtung des Rotors oberen Bereich aufweist, der eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur besitzt und für eine radiale Zentrierung und Führung der Nabe sorgt, und einen sich an den oberen Bereich anschließenden unteren Bereich in Form eines Kegelstumpfes, der eine axiale Zentrierung der Nabe bewirkt. Eine komplementär zu einem solchen Antriebskopf ausgebildete Nabe lässt sich mit ihrem kegelstumpfförmigen Bereich leicht auf den Antriebskopf aufschieben, zentriert sich dabei mit zunehmendem Aufschieben und ist, wenn der zylindrische Teil aufgeschoben ist, gut gegen ein Verkippen gesichert. Noch besser wird die Verkippsicherheit, wenn sich an den Kegelstumpfteil des Antriebskopfes ein unterer zylindrischer Bereich anschließt, dem eine komplementäre zylindrische Innenwandung der Nabe entspricht. Die Kupplungselemente befinden sich zweckmäßig in etwa in der Mitte der Führungsbereiche kegelstumpfförmiger Bereich und oberer zylindrischer Bereich, bevorzugt in wenigstens einer Ausnehmung des oberen Bereiches benachbart zum kegelstumpfförmigen unteren Bereich.
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Zur Herstellung von Antriebskopf und Nabe können die bereits im Stand der Technik üblichen Materialien eingesetzt werden. Üblicherweise werden dies metallische Materialien und insbesondere geeignete Stähle sein. Möglich ist jedoch auch der Einsatz geeigneter, besonders faserverstärkter, Verbundwerkstoffe. Die Kupplungselemente bestehen bevorzugt aus Metall. Für das erste Kupplungselement und dessen bevorzugten Einsatz bei verhältnismäßig niedrigen Drehgeschwindigkeiten bietet sich dabei Stahl als Lösung an, da er eine hohe Festigkeit und gleichzeitig eine hohe Dichte aufweist. Für das zweite Kupplungselement und dessen bevorzugte Verwendung bei verhältnismäßig hohen Drehgeschwindigkeiten hingegen ist Titan ein bevorzugtes Material, da es ähnliche Festigkeiten wie Stahl erreicht, aber nur ca. 60% der Dichte von Stahl aufweist. Es lässt sich somit ein Kupplungselement mit verhältnismäßig geringer Masse realisieren.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den schematischen Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben, ohne auf diese beschränkt zu sein, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Dabei zeigen:
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1(A) eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebskopfes;
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1(B) eine Explosionsdarstellung der Anordnung der 1(A);
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2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Sets aus Antriebskopf und Nabe;
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3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sets mit dem gleichen Antriebskopf wie in 2, aber einer anderen Nabe;
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4(A) eine Querschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Sets aus Antriebskopf und Nabe;
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4(B) eine Querschnittsansicht des Sets der 4(A) mit anderer Nabe;
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5A) eine Querschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Sets aus einem Antriebskopf mit 4 Kupplungselementen und Nabe;
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5(B) eine Querschnittsansicht des Sets der 5(A) mit anderer Nabe;
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6 eine graphische Darstellung der Verriegelungskräfte verschiedener Kupplungselemente in Abhängigkeit von der Drehzahl und
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7 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Zentrifuge.
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1(A) zeigt einen erfindungsgemäßen Antriebskopf 1 in perspektivischer Darstellung; 1(B) die selbe Anordnung als Explosionsdarstellung. Der Antriebskopf 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der einen im Wesentlichen zylindrischen oberen Bereich 20 und einen unteren Bereich 21 umfasst, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist. An diesen Abschnitt schließt sich ein unterer zylindrischer Bereich 22 an. Zwischen dem oberen Bereich 20 und dem unteren Bereich 21 des Antriebskopfes befinden sich zwei Kupplungselemente 3 und 4, die in Form von Drehkeilen ausgebildet sind.
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Gemäß der Erfindung sind die zwei Kupplungselemente 3 und 4 unterschiedlich. Im dargestellten Beispiel unterscheiden sie sich sowohl in der geometrischen Form als auch hinsichtlich des Materials. Das erste Kupplungselement 3 ist größer und massereicher als das zweite Kupplungselement 4. Das Kupplungselement 3 ist im gezeigten Beispiel aus Stahl, während das Kupplungselement 4 aus Titan gefertigt ist. Die Festigkeiten von Stahl und Titan sind beide sehr hoch, dabei verfügt Titan allerdings über eine wesentlich geringere Dichte. Zudem ist die geometrische Form der Kupplungselemente 3 und 4 ebenfalls unterschiedlich. Das Kupplungselement 3 weist eine obere Deckfläche 31 und eine unterer Deckfläche 31' auf, die im Wesentlichen horizontal, d. h. in Ebenen senkrecht zur Rotationsachse R des Antriebskopfes 1, verlaufen. Die äußere Mantelfläche 36 ist in Radialrichtung gekrümmt, wobei die Krümmung der Rundung der Zylindermantelfläche des oberen Bereichs 20 des Antriebskopfes 1 folgt. Das Kupplungselement 3 ist um eine Schwenkachse 30 drehbar in einer Ausnehmung 23 des oberen Bereichs 20 des Antriebskopfes 1 befestigt. Im eingeschwenkten Zustand passt sich somit die Außenkontur des Kupplungselementes 3 der Außenkontur des zylindrischen oberen Bereichs 20 an und schließt im Wesentlichen bündig mit dieser ab. Zur drehbaren Befestigung dient ein Stift 30', der durch Bohrungen in Antriebskopf 1 und Kupplungselement 3 gesteckt wird.
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Das Kupplungselement 3 ist durch Federn 8, die es vom Antriebskopf 1 weg nach außen drücken, unter Vorspannung gesetzt. Damit wird das Kupplungselement 3 auch dann zumindest teilweise vom Antriebskopf 1 nach außen ausgeschwenkt, wenn noch keine Zentrifugalkraft auf den Antriebskopf 1 wirkt, sprich im Stillstand der Zentrifuge. Auf diese Weise kann eine Verriegelung von Antriebskopf und Rotor bereits bei Stillstand der Zentrifuge erfolgen. Die Ausschwenkbewegung wird durch eine Stoppnase 35 begrenzt, die an die Wand der Ausnehmung 23 anschlägt, wenn ein bestimmter maximaler Ausschwenkwinkel erreicht ist. Ein Vorsprung 34, der in einer Längsnut 24 des Antriebskopfes 1 entlang gleiten kann, dient zum Einschwenken des Kupplungselements 3 zurück in die Ausnehmung 23 des Antriebskopfes 1.
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Lagerung, Schwenkbarkeit, Vorspannung und Schwenkwegbegrenzung sind im zweiten Kupplungselement 4 entsprechend dem ersten Kupplungselement 3 gestaltet. Die Schwenkbewegung erfolgt um die Schwenkachse 40 und den Stift 40'. Zum Einschwenken dient ein Vorsprung 44. Die zugehörige Längsnut im Antriebskopf 1 sowie die Stoppnase sind aufgrund der Perspektive der Darstellung nicht sichtbar. Im Vergleich mit dem ersten Kupplungselement 3 ist das zweite Kupplungselement 4 wesentlich kleiner. Anstelle der horizontalen Deckfläche 31 des ersten Kupplungselements 3 weist das zweite Kupplungselement 4 eine schräg in Richtung des freien Endes 42 hin abfallende Deckfläche 41 auf. Das zweite Kupplungselement 4 besitzt also eine im Wesentlichen keilförmige Gestalt. Die nicht sichtbare, vom Betrachter abgewandte Außenseite des Kupplungselements 4 folgt, wie schon beim ersten Kupplungselement 3, der zylindermantelförmigen Außenkontur des oberen Bereichs 20 des Antriebskopfes.
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Beim Aufschieben einer Nabe auf den Antriebskopf aus der Richtung A werden die Kupplungselemente 3 und 4 zunächst soweit gegen die Vorspannung der Federn 8 in die Ausnehmungen 23 des Antriebskopfes 1 gedrückt, dass die Nabe sich über sie hinüber schieben lässt. Je nach Lage und Formgebung der zugehörigen Aussparung in der Nabe kann dann selektiv eines der Kupplungselemente 3 oder 4 oder es können auch beide Kupplungselemente nach außen ausschwenken und so den Antriebskopf 1 an der Nabe arretieren. Das Ausschwenken der Kupplungselemente erfolgt auch im Stillstand aufgrund der Vorspannung der Kupplungselemente mittels der Federn 8. Antriebskopf und wenigstens eine Nabe bilden ein erfindungsgemäßes Set. Die Nabe ist dabei entsprechend den gewünschten Einsatzbedingungen ausgebildet, und diese Ausbildung und speziell die Ausgestaltung der Aussparung gibt vor, welches der Kupplungselemente des Antriebskopfes zur Arretierung verwendet wird. Nachfolgend wird dies am Beispiel unterschiedlicher Drehzahlbereiche geschildert, mit denen eine erfindungsgemäße Zentrifuge, die ein erfindungsgemäßes Set enthält, betrieben werden soll.
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2 zeigt dabei ein Set 6 aus dem Antriebskopf 1, wie er in 1(A) und 1(B) beschrieben wurde, mit einer Nabe 50 für einen niedrigen Drehzahlbereich, 3 ein Set 6 aus dem Antriebskopf 1 und einer Nabe 50' für den hohen Drehzahlbereich. Beide Naben 50 und 50' weisen eine innere Aussparung 51 bzw. 51' auf, die im Wesentlichen den Außenkonturen des Antriebskopfes 1 folgt und in großen Bereichen formschlüssig am Antriebskopf 1 anliegt, wenn dieser vollständig in die Nabe 50, 50 eingeschoben ist. Die Abfolge von zylindrischen und konischen Bereichen sorgt für eine gute Zentrierung beider Teile und eine hohe Verkippsicherheit. Ein Dichtring 9 aus Elastomer zwischen oberem zylindrischen Bereich 20 und konischem Bereich 21 des Antriebskopfes 1 verbessert die Halterung weiter. Beide Aussparungen 51 und 51 der Naben 50 bzw. 50' unterscheiden sich lediglich in dem Bereich voneinander, der den Kupplungselementen 3 und 4 gegenüber liegt. Bei der Niedriggeschwindigkeitsnabe 50 ist die Aussparung in diesem Bereich deutlich größer als im Falle der Hochgeschwindigkeitsnabe 50. Dies führt dazu, dass in die Nabe 50 sowohl das erste Kupplungselement 3 als auch das zweite Kupplungselement 4 mit ihren freien Enden 32 und 42 einschwenken können. Bei der Nabe 50' dagegen ist die Aussparung 51' für das erste Kupplungselement 3 nicht groß genug, sodass dieses im eingeschwenkten Zustand in der Ausnehmung 23 des Antriebskopfes 1 verbleibt. Im Falle der Niedriggeschwindigkeitsnabe 50 tragen also beide Kupplungselemente 3 und 4 zur Verriegelung bei, während bei der Hochgeschwindigkeitsnabe 50' nur das zweite Kupplungselement 4 wirksam ist. So wird in letzterem Fall verhindert, dass das schwere und massive erste Kupplungselement 3 bei hohen Drehzahlen, beispielsweise von über 10.000 UpM, sich in der Aussparung verkeilt und sich nach Abschluss des Zentrifugiervorganges nicht mehr aus der Nabe lösen lässt. Wegen der abgeschrägten Deckflächen und der somit geringen Masse des zweiten Kupplungselements 4 ist ein Verkeilen mit der Nabe 50' praktisch ausgeschlossen. Bei niedrigen Drehzahlen, in denen die Gefahr des Verkeilens erheblich geringer ist, wirken dagegen beide Kupplungselemente bei der Verriegelung zusammen und wirken so den an der Nabe bei Betrieb angreifenden Auftriebskräften entgegen.
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In der Darstellung der 2 und 3 ist weiter erkennbar, dass die entgegen der Aufschubrichtung A gelegenen Deckflächen der Kupplungselemente 3 und 4 im an die freien Enden 32, 42 anschließenden Bereich angeschrägte Rampenflächen 33 bzw. 43 besitzen. Diese fahren bei Ausschwenken auf komplementär angeschrägte Rampenanschlagsflächen 52, 52' aus. Durch gezielte Einstellung der Neigungswinkel der Rampen(anschlags)flächen kann die Verriegelungskraft nach Wunsch sehr genau vorgegeben werden.
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Das Lösen von Antriebskopf und Nabe erfolgt, indem die Kupplungselemente 3 und/oder 4 aus der Aussparung 51, 51' der Nabe heraus in die Ausnehmung 23 des Antriebskopfes 1 gedrückt werden. Dies kann durch eine geeignete, hier nicht dargestellte, Betätigungsvorrichtung erreicht werden. Beispielsweise kann die Betätigungsvorrichtung auf die Vorsprünge 34, 44 einwirken und so die Kupplungselemente 3, 4 einschwenken. Alternativ können seitlich auf die Kupplungselemente drückende Hebel oder Stifte die Kupplungselemente nach innen schieben, oder die Aussparungen der Nabe, die die Kupplungselemente aufnehmen, können eine in Umfangsrichtung abnehmende Tiefe besitzen, sodass eine Drehung der Nabe, zweckmäßig entgegen der Rotationsrichtung bei der Zentrifugation, die Kupplungselemente an den Antriebkopf drücken. Danach lässt sich die Nabe vom Antriebskopf abziehen.
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4 und 5 zeigen weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten erfindungsgemäßer Sets aus Antriebskopf 1 und Naben 50, 50'. In allen Fällen ist 50 die Nabe für den Niedrigdrehzahlbereich, während Nabe 50' bei höheren Drehzahlen eingesetzt wird. Das Set der 4(A) und 4(B) ähnelt demjenigen der 2 und 3. Es unterscheidet sich von letzterem aber in der Wirkung der Niedriggeschwindigkeitsnabe 50. Hier ist nun das Hochgeschwindigkeits-Kupplungselement 4 mit seiner unteren Deckfläche gegenüber dem Niedriggeschwindigkeits-Kupplungselement 3 nach oben versetzt. Bei Verwendung der Nabe 50 liegt deshalb nur das Kupplungselement 3 mit seiner Rampenfläche 33 an der Rampenanschlagsfläche 52 der Aussparung 51 der Nabe 50 an, während das ebenfalls ausgeschwenkte Kupplungselement 4 keinen Kontakt mit den Wänden der Aussparung 51 hat und deshalb zur Verriegelung nicht beiträgt. Bei Verwendung der Nabe 50 dagegen mit ihrer kleineren und höher gelegenen Aussparung 51' wird das Kupplungselement 3 am Ausschwenken gehindert. Nur das Kupplungselement 4 kann in die Aussparung 51' einschwenken und kommt dort mit seiner Rampenfläche 43 an der Rampenanschlagsfläche 52' zu liegen. Die Rampenanschlagsflächen 52 und 52' können hier – wie auch die Rampenflächen 33 und 43 – mit unterschiedlicher Neigung ausgebildet sein. Der Neigungswinkel α3 der Rampenfläche 33 des ersten Kupplungselements 3 bezüglich einer zur Rotationsachse R senkrechten Ebene ist dabei geringer als der Neigungswinkel α4 der Rampenfläche 43 des zweiten Kupplungselements 4. Entsprechend ist auch die auf das erste Kupplungselement wirkenden Verriegelungskraft
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5(A) und 5(B) zeigen ein Beispiel, in dem jeweils zwei erste Kupplungselemente 3, 3' und zwei zweite Kupplungselemente 4, 4' eingesetzt werden. Der Einsatz von mehr als insgesamt zwei Kupplungselementen erlaubt eine noch bessere Anpassung der Verriegelungskräfte an die Einsatzbedingungen einer Zentrifuge. Für den Einsatz im Niedrigdrehzahlenbereich sind zwei erste Kupplungselemente 3, 3' vorhanden, die sich am Antriebskopf 1 in etwa gegenüber liegen. Unterhalb der Kupplungselemente 3, 3' sind, sich ebenfalls gegenüber liegend, zwei zweite Kupplungselemente 4, 4' angeordnet. Um die vier Kupplungselemente unterzubringen, ist der obere zylindrische Bereich 20 des Antriebskopfes 1 gegenüber den vorherigen Beispielen mit lediglich zwei Kupplungselementen verlängert. Über die Gesamtlänge des Antriebskopfes 1 gesehen, liegen die Kupplungselemente in etwa in dessen Mitte, wobei die zweiten Kupplungselemente 4, 4', auf die im ausgeschwenkten Zustand höhere Drehzahlen einwirken, der Mitte näher liegen als die ersten Kupplungselemente 3, 3. Bei dieser Anordnung kann eine besonders hohe Verkippsicherheit erreicht werden. Die Naben 50 und 50' sind so ausgebildet, dass im Falle niedriger Drehzahlen (Nabe 50) nur die ersten Kupplungselemente 3, 3' ausschwenken, während im Falle höherer Drehzahlen (Nabe 50') die zweiten Kupplungselemente 4, 4' die Verriegelung übernehmen.
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6 verdeutlicht an einem Beispiel die Verriegelungskräfte von erstem Kupplungselement 3 und zweitem Kupplungselement 4 in Abhängigkeit von der Drehzahl. Dargestellt sind sowohl die durch die Federn 8 bewirkte Vorspannung (Federkraft) als auch die von den Kupplungselementen auf die Nabe ausgeübten Kräfte in Abhängigkeit von der Zentrifugalkraft. Die Federkraft ist von der Drehzahl unabhängig und wird nur durch Art und Anzahl der verwendeten Federn 8 bestimmt. Für das schwerere erste Kupplungselement 3 ist die Vorspannung größer als für das zweite Kupplungselement 4 (vgl. zum Beispiel 1(B): Verwendung von zwei Federn 8 für das Kupplungselement 3 und einer für das Kupplungselement 4). Die Klemmkräfte, mit denen die Kupplungselemente auf die Nabe einwirken, ändern sich dagegen mit der Drehzahl. Gezeigt ist hier ein 2 und 3 entsprechender Fall, bei dem das erste Kupplungselement 3 im Niedrigdrehzahlbereich (hier bis zu etwa 10.000 UpM) eingesetzt wird, während das zweite Kupplungselement 4 bereits im Niedrigdrehzahlbereich gemeinsam mit dem ersten Kupplungselement 3 zur Verriegelung beiträgt, für diese im Hochdrehzahlbereich dann aber allein verantwortlich ist. Wie in der graphischen Darstellung der Kräfte erkennbar, nimmt die Klemmkraft des ersten Kupplungselements 3 mit steigenden Drehzahlen stärker zu als beim zweiten Kupplungselement 4, was auf die höhere Masse des ersten Kupplungselements 3 zurückzuführen ist. So wird bereits bei vergleichsweise niedrigen Drehzahlen eine ausreichende und sichere Verriegelung gewährleistet. Im Hochdrehzahlbereich, in dem nur noch das zweite Kupplungselement 4 die Verriegelung bewirkt, steigt die Klemmkraft wegen der vergleichsweise geringen Masse des zweiten Kupplungselements 4 dagegen langsamer an. So kann ein Verklemmen des zweiten Kupplungselements 4 an der Nabe auch bei sehr hohen Drehzahlen sicher verhindert werden. Insgesamt lassen sich auf diese Weise Drehzahlbereiche von 0 bis ca. 30.000 UpM abdecken.
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7 schließlich zeigt stark vereinfacht eine erfindungsgemäße Zentrifuge 7, bei der es sich angesichts der großen Drehzahlbereiche, die mit dem erfindungsgemäßen Set aus Antriebskopf und Nabe abgedeckt werden können, in der Regel um eine Standzentrifuge handeln wird. Grundsätzlich ist aber auch der Einsatz in einer Tischzentrifuge denkbar. Innerhalb eines Außengehäuses 70 befindet sich ein Rotorgehäuse 71, in dem ein Zentrifugenrotor 5 angeordnet ist. Dieser wiederum ist mit einer Nabe 50 verbunden, die auf einen Antriebskopf 1 gesteckt und an diesem auf die vorstehend beschriebene Weise mit hier nicht gezeigten Kupplungselementen arretiert ist. Der Rotor 5 wird mittels eines Motors 72 über eine Antriebswelle 73 in Rotation versetzt. In Abhängigkeit von der übertragenen Drehzahl wird eine geeignete Nabe, hier eine Niedriggeschwindigkeitsnabe 50, eingesetzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19721335 A1 [0003]
- EP 0712667 B1 [0004]
- EP 0911080 A1 [0005, 0006]
- DE 102008045556 A1 [0006, 0010, 0016, 0018, 0024, 0024]
