DE1782191A1

DE1782191A1 - Zentrifuge fuer grossangelegte Virustrennung

Info

Publication number: DE1782191A1
Application number: DE19681782191
Authority: DE
Inventors: Waters Dean Allison; Nunley Clifford Earl; Gibson Ronald Franklin
Original assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Current assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Priority date: 1967-08-01
Filing date: 1968-07-30
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1180537A; DK127866B; US3430849A; FR1575291A; CH495171A

Description

Anmelder: United States Atomic Energy Commission Washington D. C, USA

Zentrifuge für grossangelegte Virustrennung

Sie vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifuge für kontinuierliche grossangelegte Virustrennung in flüssigen Medien.

Ss sind Flüssigkeitszentrifugiergeräte bekannt, welche jedoch im allgemeinen nur für Kleinbetrieb vorgesehen sind. Gkroseangelegte Trennung ist jedoch nötig, um Viren in genügenden Mengen zu raffinieren und zu isolieren, um Impfstoffe für den medizinischen Gebrauch kommerziell herzustellen.

Viren, welche xu relativ geringen Titern wachsen, sind besondere schwierig in kommerzielle Quantitäten zu trennen, insofern, als das Volumen der Nährflüssigkeit, welche zentrifugiert werden muss, um eine gegebene Quantität getrennter Viren zu erzeugen, im Vergleich mit Kulturen, welche sich durch grössere Virenkonzentrationen auszeichnen, sehr gross 1st.

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Intermittierende Zentrifugierung, bei welcher die ganze zu zentrifugierende Materialprobe vor de« lauf in die Zentrifuge gegeben werden muss, ist für grossangelegte · ρ?τ» unzweckmässig, da die körperliche Kasse des Xrobeaaterials sehr grosse Zentrifugen oder eine grosse Anzahl kleiner Maschinen erfordern würde.

Kontinuierliche Zentrifugierung, bei welcher hobt ein feil des Erobematerials zu irgend einer gegebenen Zeit durch die Maschine flieset, befähigt eine relativ kleine Zentrifuge, grosse Volumina an Bcobematerial zu Terarbeiten. Zentrifugiermaschinen, welche auf dem Prinzip der kontinuierlichen Trennung basieren, zeigten sich sehr zweckmäsaig for grossangelegte Virustrennungen, welche in der kommerziellen Herstellung von Impf et offen für den medizinischen Gebrauch beim Menschen erforderlich sind.

Die erfindungsgemässe Zentrifuge iat gekeimseicbiiet durch

a) einen Tertikai orientierten zylindrischen Rotortank,

b) obere und untere Rotortankabsohlusskappem, welche entsprechend das obere und daa untere Ende des Kotoxtankes abschliessen und mit sich axial erstreckenden Durchgingen versehen sind,

c) eine zentral im Rotortank angeordnete Kernelnheit, welche zusammen mit dem Rotortank eine Mehrzahl sektorförmiger Kammern für die Aufnahme von flüssiger Gradlentlöeung und

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Probeflüssigkeit bestimmt, wobei die Kerneinheit und jede der Rotortankabschlusskappen sich radial erstreckende Durchgänge bestimmen, welche mit den sich axial erstreckenden Durchgängen in den Rotortankabschlusskappen und den sektorförmigen Kammern in Verbindung stehen,

d) eine obere und eine untere röhrenförmige Rotorwelle, welche mit der oberen bzw. unteren Abschlusskappe des Rotortankes zusammenwirken, den Rotortank drehbar halten und flüssigkeitswege in Verbindung mit den sich axial erstreckenden Durchgängen in den Rotortankabschlusskappen vorsehen, um einen kontinuierlichen Plussweg durch die Wellen und den Rotor zu gewährleisten,

e) Mittel, welche dichtend an den Enden der Rotorwellen angeordnet sind, um flüssigkeit zu den Wellen und von diesen weg zu befördern,

f) einen Antriebsmotor, welcher die obere Rotorwelle antreibt und den Rotortank axial haltert und in Drehbewegung versetzt,

g) Dämpfungs- und Lagerungsmittel, welche mit der oberen Rotorwelle zusammenwirken, um diese in radialer Richtung mit Dämpfung zu haltern,

h) Dämpfungs- und Halterungsmittel, welche mit der unteren Rotorwelle zusammenwirken und

i) Gehäusemittel, welche den Rotortank umschliessen und einen Bruchschild und eine Yakuumhülle für den Rotortank darstellen.

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Bei der vorliegenden kontinuierlichen Zonenzentrifuge wird ein vertikal orientierter zylindrischer Rotor durch obere und untere röhrenförmige Wellen getragen, welche axial über dessen obere, bzw. untere Abschlusskappe hinausragen. Durchgangswege verbinden das Innere des Läufers und die hohlen Zentren der Rohrwellen, um einen kontinuierlichen Eluesverlauf durch die Wellen und den Läufer vorzusehen. Dynamische Dichtungen sind an den äussersten Enden der Rohrwellen vorgesehen, um den Durchfluss von flüssigkeit durch die Wellen und den Läufer zu erleichtern, während diese bei normaler Betriebsgeschwindigkeit rotieren können. Die obere Wale ragt aufwärts durch einen Antriebsmotor, welcher für die Welle und den Läufer axiale Halterung vorsieht, während er die Welle in Rotation versetzt.

Sin oberes Lager- und Dämpfungssystem sieht für die obere Welle radiale Halterung vor und kann eine präzise-radiale Einstellung oder Ausrichtung vorsehen. Sin unteres Dfcapfungs- und Lagersystem sieht radiale Halterung für die untere Welle vor und kann begrenzte axiale Fluchtungefehler derselben zulassen. Das untere Dämpfungs- und Lagerungssystem kann axiale Verschiebung der unteren Wellen gestatten, um axialen Läuferschwund während des Betriebes auszugleichen oder sich daran anzupassen. Die Zentrifugiereinheit ist in einem Gehäuse angeordnet, welches sowohl als Bruchschild, als auch als Vakuumhülle für den Läufer dient.

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Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Flüssigkeitszentrifuge mit teilweise weggebrochenem Gehäuse im Aufriss,

Fig. 2 einen Längsschnitt des im Zentrifugiersystem gemäss Fig. 1 benützten Rotortanks in natürlicher Grosse,

Fig. 3 einen Querschnitt des Rotortanks gemäss Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt des unteren Dichtungs-, Dämpfungsund Lagerungsaufbaus, wie er im Zentrifugiersystem der Fig. 1 benützt wird, in natürlicher Grosse,

Fig. 5 einen Längsschnitt der oberen Dichtungsanordnung, wie sie im Zentrifugiersystem der Fig. 1 benützt wird, in neuerlicher Gröeae,

Fig. 6 BrucBYhild und Vakuumkammer, wie im Zentrifugiersystem der Flg. 1 benützt, teilweise weggebrochen, im Aufriss, Fig. 7 den Bruchschild der Fig. 6 in Draufsicht und Fig. 8 dtn BruechBCüild der Fig. 6 in Seitenansicht.

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Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Flüssigkeitszentrifugiersystems, bei welchen ein Rotortank 1 innerhalb eines Gehäuses 2 aufgehängt ist, welches sowohl als Bruchschild, als auch als Yakuumhülle dient. Der Rotortank wird von einer oberen Rotorwelle 3 gehalten und angetrieben, welche durch eine oben montierte Sämpfungs- und Lagerungseinheit 4 zu einer luftgetriebenen Turbine 5 hindurchgeht. Sie obere Rotorwelle 3 ist mit den Turbinenrad der Turbine 5 gekuppelt,'welche die ganze Läuferanordnung trägt und dreht. Sine untere Rotorwelle 6 hängt von unteren Ende des Rotortankes 1 herab und ragt nach unten durch eine untere Sichtungs-, Dämpfunge- und Lagerungsanordnung 7· Sowohl die obere Rotorwelle 3, als auch die untere Rotorwelle 6 sind rohrförmig und an ihren äuaseren Enden mit dynamischen Dichtungen versehen. Feste Rohr ansät a e 8 und 9 stimmen mit den Wellen 3 bzw. 6 überein, um einen Flüssigkeitsweg für das Zuführen und Entfernen von Hänrflüssigkeit in kontinuierlichem Fluss während des Zentrifugenbetriebs zu gewährleisten.

Sie obere und untere Rotorwelle werden radial durch in Smämpfungsiastzen montierte Achslager gehalten. Sin Ichslager in der oben montierten Sämpfungs- und Lagerungsanordnung 4 ist radial genau ausgerichtet, während das Achslager in der unteren Sämpfungs- und Lagerungseinheit 7 in einem Kugelgleitl?*gar montiert ist und sich an eine gewisse Verlagerung der unteren Welle 6 anpassen kann. Sie Sämpfungs- und Lagerungs-

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einholten 4 und 7 sind mit in wesentlichen gleichen Federkonstanten, Massen und Dämpfungskonstanten ausgelegt, um eine symmetrische Endhalterung für den Rotortank 1 vorzusehen und die Verwendung von Wellen 3 und 6 mit geringen Federkonstanten zu gestatten. Sowohl die Welle 3 als auch die Welle 6 sind mit so geringen iederkonstanten ausgelegt, als für dauerhaften Betrieb zulässig ist. Dies gestattet, die Wellen mit dem Läufer mittels einfacher Schraubverbindungen zu kuppeln, welche sehr betriebssicher sind und das Auswechseln von Wellen- und Rotoreinsätzen erleichtern.

In den Pig. 2 und 3 ist ein Längs- bzw. Querschnitt des Rotortankes 1 mit dazugehörigen Teilen im Detail und in natürlicher Grosse dargestellt. Sin hohler Kern 11 ist durch Verschraubung mit Abschlusskappen 12 und 13 verbunden, welche mit einem stufenartigen zentralen zylindrischen Hohlraum 14 und radialen Rillen 15 ausgebildet sind. Der Körper des Kernes 11 verläuft allmählich konisch von seinem Eingangs- oder oberen Ende zu seinem Ausgangs- oder unteren Ende, um zwischen dem Kern 11 und der inneren Wandung des Rotortankes 1 ein kegelförmiges Probenvolumen vorzusehen. Der Kern 11 ist mit sechs radial nach aussen ragenden einstückigen Scheidewänden 16 ausgebildet, welche das Probenvolumen in sektorförmige Kammern 17 unterteilt. Die Hennweite des Kernes zu den radialen Endpunkten der Scheidewände 16 ist geringfügig kleiner als der innere Durchmesser des Rotortankes 1. Wie in Pig. 2 dargestellt,

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verbinden radiale Rillen 15 die sektorförmigen Kamera 17 mit Durchgängen In Rot ort entdeckeln 18 und 19, welche entsprechend das obere und untere Ende des Rotortankes 1 abschliessen. Diese Durchgänge Ihrerseits stehen mit axialen Durchgangswegen In den entsprechenden benachbarten Rotorwellen 3 und 6 In Verbindung. Die Rillen 15 sind wichtig für richtige Beschleunigung der Lösung von der Achse des Rotors zu den Kammern 17· Die Rotordeckel 18 und 19 sind alt la allgemeinen zylindrischen Naben oder Vorsprüngen 21 augebildet, welche in die stufenartigen Hohlräume 14 In den Abschlusskappen 12 und 13 eingreifen, um den Kern 11 innerhalb des Rotortankes 1 zu zentrieren. Sin ringförmiger Hohlraum 22 wird in jeder Jfernabsehlusskappe gebildet, wenn die laben 21 alt den stufenförmigen Hohlräumen 14 in Singriff gebracht werden. Die ringförmigen Hohlräume 22 wirken als Rohrleitungen, um, die Lösung zwischen den radialen Rillen 15 und den Durchgangswegen in den Deckel 18 und 19 zu befördern. Drehung des Kernes 11 innerhalb des Rotortankes 1 wird durch Sperrstifte 23 verhindert. Ss ist nötig, mindestens 4 und vorzugsweise 6 Scheidewand« 16 vorzusehen. Radiales Wachsen der Scheidewände während des Betriebes führt zu deren Berührung alt den Rotortank 1, wodurch das Biegungsausaaas des Kernes 11 begrenzt wird.

Gewindenasen 24 der Rotortankabschlusskappen 18 und 19 weisen eine genügend axiale Länge auf, um dieselbe durch Rotation bedingte radiale Wachsturnerate, wie der Rotortank I₉ aufzu-

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weisen. Biese Anpassung radialer Wachsturneraten hält die Spannungsentwieklung sowohl im Rotortank als auch in den Abschlusskappen miniaal.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Rotorwelle 6 direkt auf die Abschlusskappe 19 des Rotortanks aufgeschraubt. PUr einen bequemen Zusammenbau wird die obere Rotorwelle 3 mittels einer (Jewindehalterung 25 dichtend auf dem Abschlussdeckel 18 festgeklemmt.

Die Dichtungs-, Dämpfungs- und Lagerungsanordnung 7 für die untere Rotorwelle 6 ist in Pig. 4 in natürlicher Grosse in einem Längsschnitt dargestellt. Sie Welle 6 wird radial durch ein konventionelles Achslager 26, welches innerhalb eines konventionellen Kugelgleitlagers 27 montiert ist, gehalten. Das letztere Lager ist seinerseits innerhalb einer radial beweglichen Däapfungsscheibe 28 montiert. Ausaparungen 29 sind über den Umfang der Scheibe 28 vorgesehen, um deren Gewicht zu r%uzieren. Zwischen der Bämpfungsscheibe 28 und einem dichten Gehäuse 31 ist ein aus Siliziumgummi oder einem anderen elastomeren Material bestehender O-Ring 30 angeordnet, um radiale Halterung der Scheibe 28 vorzusehen, jedoch ein gewiss·· radial·· Spiel zu gestatten.

Bin öljttränkttr elastomertr Dämpfungspuffer 32, vorzugsweise mxLB Silieiumgummi bestehend, let zwiach#n der oberen fläche d«r Dämpfunfeechtib· 28 und der unter en Jläoäs eiüsse ?

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Dämpfungsklotees 33 angeordnet, line feder 34 drückt die axial bewegliche Dämpfungsscheibe 28 aufwärts gegen den festen Dämpfungsklota 33. Wie veranschaulicht, «irtuliert Schmierflüssigkeit durch die Anordnung» sowohl sum unteren Ende des Achslagers 26 als auch zum äusseren Ende der Dämpfungsscheibe 28. Auf Grund des über das Achslager 26 durch das Vakuum in G-ehäuse 2 erzeugten veränderlichen Brücke, sickert normalerweise zwischen dem Lager und der Welle 6 eine sehr kleine Menge öl, welches sich in einem konischen Behälter ansammelt, welcher durch den festen Däepfungsklotz 33 gebildet wird. Eine konventionelle Lippendichtung 36 verhindert Auslaufen des Öls längs der unteren Welle 6.

Wie in fig. 4 dargestellt, ist das untere Ende der Welle 6 mit einer rostfreien Stahlkappe 37 versehen, welche das rotierende Element einer konischen Sichtung verkörpert. Das feste Element wird durch eine Platte 38 aus mit Eisenoxyd getränktem Tetrafluoräthylenharz gebildet und ist in einen röhrenförmigen goekel 39 montiert. Die Kappe 37 und Platte 38 sind axial durchbohrt, um einen Durchgang für die Lösung in fortsetsung des Durchganges durch die Welle 6 und den Rohransatz 9 eines Verschlussgehäuses 41 vorsusehen. Eine feder 42 drückt gegen den Sockel 39» um die Platte 38 gegen die Kappe 37 su drücken. Um das untere Ende des röhrenförmigen Sockels 39 ist ein O-Ring 4? vorgesehen, um den durch diesen gehenden Durchgang für die Lösung von dem den Ver-

Teil des den Durchgang umgebenden Ge-

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häuses zu isolieren. Der O-Ring 43 gestattet dem Sockel 39 vertiakalen Bewegungen der Rotorwelle 6 zu folgen, während er die gewünschte Abdichtung zwischen dem Sockel 39 und dem Verschlussgehäuse 41 aufrechterhält. Wie dargestellt» zirkuliert Kühlmittel um die Platte 33 und den Sockel 39. Mit dem Ansatz 9 ist ein flexibles Rohr (nicht dargestellt) für das Einführen oder Entfernen von Lösung in den bzw. aus dem Rotortank verbunden. Sine Unterlagsplatte 44 ist im Verschlussgehäuse 41 gerade oberhalb der Sichtungsanordnung angebracht, um die Zentrierung der Anordnung während der Installation zu erleichtern.

Wie aus den Fig. 1 und 5 ersichtlich, führt die obere Rotorwelle 3 durch eine Dämpfungs- und Lagerungsanordnung 4 zu einer luftgetriebenen Turbine 5. Sowohl die Dämpfungs- und Lagerungsanordnung 4 als auch die luftgetriebene !Turbine 5 sind kommerziell als Teil einer einezelnen Einheit erhältlich, welche als Modell Nr. 2501 der Barbour Stockwell Company of Cambridge, Massachusetts, bezeichnet ist. Die unteren beiden Dämpfungsplatten sind modifiziert, um sich an Winkelfehlabgleichung durch Montierung der Achslager in Kugelgleitlager in derselben Weise wie im unteren Dämpfer (Pig. 4) anzupassen.

Andere ähnliche Antriebe- und Dämpfungssysteme können auch geeignet sein. Der obere Teil der Welle 3 ist fest mit einem Turbinenrad 45 4er Turbine 5 "verbunden. Das Turbinenrad rotiert auf Kugellagern und legt so die Welle 3 genau fest, während es die ganze rotierende Einheit des Rotortanks 1 und dazugehörige Teile axial trägt.

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Wie gezeigt, ragt das obere Ende der Welle 3 über das Turbinenrad 45 hinaus. Eine rostfreie Stahlkappe 46 ist auf die Spitze der Welle geschraubt, um als rotierendes Element einer konischen Dichtung zu dienen. Die Dichtungsanordnung ist im allgemeinen ähnlich derjenigen, welche im Zusammenhang mit der unteren Rotorwelle beschrieben wurde, wobei eine Platte 47 der Platte 38, ein Sockel 48 dem Sockel 39, eine feder 49 der feder 42 und eine Lippendichtung 50 der Lippendichtung 36 entsprechen.

Die fig. 6, 7 und 8 veranschaulichen die kombinierte Bruchschild- und Yakuumhülle, welche daz?u benötigt wird, um Reibungswärme des Rotortankes während des Betriebes «u reduzieren und um Betriebspersonal und Teile der Anlage vor Schaden zu bewahren, im falle, dass ein Zentrifugenrotor während des Betriebes bricht oder birst. Die zylindrische Hülle kann von vorne geöffnet werden und weist eine Tür 51 auf, welche auf Scharnierstiften 52 montiert ist, von deren einer in der Draufsicht der fig. 7 gezeigt ist. Der Bruchsohild umfasst ein Türband 53. Wenn die Tür geschlossen ist, dlohtet ihr Umfang gegen einen federnden Dichtstreifen (nicht dargestellt), welcher in einem ßehäuseflansch 54, welcher über die Türöffnung im Gehäuse oder der Hülle 2 ragt, vorgesehen ist. Wie in fig. 7 gestrichelt dargestellt, sind die beiden vertikalen Abschnitte des flansches 54 mit je einer rückwärts vorspringenden Schulter 55 voller Länge (nur elfte dargestellt) versehen. Beidseits der Tür ist ein massives, kanalföraiget

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Organ 56 an Bolzen 57 angelenkt, um von einer äusaeren Position "offen" zu der in den Pig. 6, 7 und 8 gezeigten Position "geschlossen" zu schwenken, wo es den zusammenpassenden Teil des Flansches 54 und der Tür 51 überbrückt, um diese zusammenzuschliessen.

Jedes kanalförmige Organ 56 ist an seiner vorderen fläche mit in vertiakaler Richtung auseinanderliegenden aufrechten L-fb'raigen Bügeln 58 versehen. Wenn die Tür 51 geschlossen und die kanalförmigen Organe 56 in die Position "geschlossen!" geschwenkt sind, werden massive ü-förmige Riegel 59 in die Bügel gesenkt, um zu verhindern, dass die kanalförmigen Organe in die Position "offen" schwenken. Die Riegel 59 sind mit Bohrungen versehen, in welche Schrauben 61 geschraubt werden, um gegen die Tür 51 zu drücken. Wie in Pig. 7 gestrichelt dargestellt, ist eine Rückwand 62 jedes kanalförmigen Organs 56 entsprechend geformt, um sich rund um die dazugehörige Schulter 55 anzupassen, um mit dieser zusammenzuwirken und in geschlossener Position zu bleiben, auch falls ein grosser nach aussen wirkender Druck auf die Tür 51 wirkt.

Ua zur Tür Zugang zu haben, werden die ährauben 61 gelöst*, die Riegel 59 entfernt, und die kanalförmigen Organe 56 auswärts geschwenkt. Das Gehäuse oder die Hülle 2 wird auf ein röhrenförmig·· Untergestell 6? montiert, in welches die unter« Dämpfung·- und Lagerungsanordnung 7 ragt, wodurch die unter· Wellenlagerung, Dämpfung und Dichtung gut zugänglich

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Die Läuferanordnung der oben beschriebenen Ausführungsform ist insbesondere für grossangelegte !!Trennung biologischer Eroben vorgesehen. In einer Wirkungsweise wird die Anordnung ait einer Lösung variabler Sichte (Gradientlösung) gefüllt und dann allmählich auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, bei welcher die Zonen gleicher Dichte vertikal ausgerichtet werden und ein vertiakaler Dichtegradient entsteht. Ein kontinuierlicher Fluss von virusenthaltender Bfährflttssigkeit wird dann durch den Läufer längs der radial innersten fläche des Dicht gradient en durchgelassen. Sowohl die Gradientlösung als auch die Nährflüssigkeit werden entweder durch den Ansatz 8 oder 9 eingeführt, je nach der gewünschten Richtung des Flusses und der Orientierung des Hohlkerns 11. Das Ende geringeren Durchmessers des Kernes 11 ist normalerweise das Eingangsende des Läufers, so dass, wie in Fig. 2 dargestellt, die Fänrflüssigkeit durch den Rohransatz 9 eingeführt und durch den Ansatz 8 ausgelassen würde. Der konische Verlauf des Kernes 11 und die Flussrichtung könnten jedoch umgekehrt werden. Am Ende de« eines Laufes wird der Fluss der Fährflüssigkeit gestoppt und die den getrennten Virus enthaltende Gradientflüssigkeit nach einem zweier geeigneter Verfahren entfernt. Bei einem ersten Verfahren lässt man den Rotor bis zum Stillstand auslaufen, worauf der Dichtegradient reorientiert wird und Zonen gleicher Dichte tine horizontale Position einnehmen. Solche Reorientierung 1st ein allmählicher Proxess, dessen Beginn mit demjenigen der Abnahme der Rotorgeschwindigkeit zusammenfällt und erst dann endet, wenn der

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Rotortank zum Stillstand kommt. Sie im Kern enthaltene Flüssigkeit wird dann aus der Zentrifuge auf Grund der Schwerkraft durch die Rinnen 15» die untere Welle 6 und das Ansatzrohr 9 entfernt. Bas Entfernen der flüssigkeit kann mittels Pressluftzufuhr durch den Rohransatz 8 beschleunigt werden.

Bei einer zweiten Methode zum Entfernen der Gradientflüssigkeit lässt man den Rotortank 1 weiter rotieren, so dass die vertikal orientierten Zonen gleicher Dichte aufrecht erhalten bleiben. Bei dieser Methode wird eine dichteverschiebende Lösung durch das Ansatzrohr 9 in den Läufer eingeführt. Die Terschiebungsflüssigkeit verdrängt die Gradientflüssigkeit geringerer Dichte radial einwärts gegen die konische Oberfläche des Ke^aes 11. Der die konische Oberfläche berührende Gradient bewegt sich längs der konischen FlScLe zu den Rinnen 15 am Ausgangsende des Kernes und dann auswärts durch die obere Welle 3 und den Rohransatz 8. Nachdem die Gradientflüssigkeit von der Zentrifuge völlig verdrängt ist, wird die Yerschiebungsflüssigkeit durch das Ansatzrohr 9 aus dem Läufer entleert. Wo das zweite Betriebsverfahren bevorzugt wird, werden die Abschlusskappe 13 des Kernes und die Rinnen 15 am breiteren Ende des konischen Kernes so angeordnet, dass sie sich auswärts zur Hase 24 des tieferen Dickeis 19 des Läufers ▼erstrecken, um zu ermöglichen, dass die Yerdrängungsflüesigkeit direkt sur Läuferwand gepumpt werden kann. Diese Anordnung xftuziert jedes Vermischen von Verdrängungs- und Gradientflüssigkeit auf ein Minimum.

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Angaben über die Leistung der Anordnung sowie über Merkaale des Läufers für ein Zentrifugensystem der vorliegenden Art, wie in wesentlichen in den figuren dargestellt, befinden sich in der nachstehenden Tabelle. Sie dienen als Beispiel sur weiteren Erläuterung. Das vorliegende Zentrifugensystem war insbesondere für die Trennung von Grippevirus vorgesehen.

Tabelle Leistungsangabe der Anordnung. Ausbeute, auf Grippevirus basierend: Virusdurchmesser 82 Millimikron Banddichte in Saccharose 1,193 Gramm pro cm Sedimentationskoeffizient 350 Probezonenviskosität 0,0152 poise Probezonendichte 1,05 Gramm pro cm

Ungefähr lOOji Ausbeute bei einer Fliessgeschwindigkeit von 10 It. pro Stunde und 95^ bis 70# bei Fliessgeschwindigkeiten von 20 bis 30 It. pro Stunde.

Spezifizierung und Beschreibung des Rotors: Material 707 5T6 Aluminium Gewicht (leer) 23,59 kp

Volumen 3600 cm⁵

Nenndrehiahl 28.000 U/min

maximaler g-Wert bei Nenndreh-

sahl 53.401

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max. zulässige Drehzahl 35.000 U/min

max. g-Wert bei zulässiger

Drehzahl 83.440

aax. Radius 6,09 cm

Innenlänge 76,20 ca

berechnete kritische Drehzahl, ungefähr 60.000 U0min

maximales Radialwachstum 0,178 mm

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Claims

Patentansprüche

Zentrifuge für kontinuierliche grossangelegte Yiruetrennung in flüssigen Medien, gekennzeichnet durch, einen orientierten zylindrischen Rotortank (1), obere und untere Rotortankabschlusskappen (18, 19), welche entsprechend das obere und das untere Ende des Rotortanks (l) abeehliessen und Mit sich axial erstreckenden durchgängen versehen sind, eine zentral im Rotortank (1) angeordnete Xeraeinheit (11), welche zusammen mit des Rotortank (l) eine Mehrzahl sektorfömiger Kammern (17) für die Aufnahme you flüssiger Gradient lösung und Erobeflüssigkeit bestimmt, wobei die Kerneinheit (11) und jede der Rotortankabschlaeekappen (18, 19) sich radial erstreckenden Durchgänge (15) limit I—im. welche mit den sich axial erstreckenden Durchgängen in den Rotortankabschlusskappen (18, 19) und den sektorförmigen Dämmern (17) in Verbindung stehen, eine obere und eine untere röhrenförmige Rotorwelle (3» 6), welche mit der oberem bzw. unteren Abschlusskappe (18 bzw. 19) des Rotortankee (1 ) zusammenwirken, den Rotortank (1) drehbar halten und fljteeigkeitswege in Verbindung mit den sich axial erstreckenden Durchgängen in den Rotortankabschlusskappen (18, 19) roreehen, um einen kontinuierlichen M.ussweg durch die Wellen (3, 6) und den Rotor (1) zu gewährleisten, Mittel welche dichtend an den Enden der Rotorwellen (3,6) angeordnet sind, um flüssigkeit zu den Wellen (3, 6) und von diesen weg zu befördern, einen Antriebsmotor, welcher die obere Rotorwelle (3) antreibt

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und den Rotortank (1) axial halt er t und in Drehbewegung versetzt, Dämpfungs- und Lagerungemittel (4)> welche mit der oberen Rotorwelle (3) zusammenwirken, um diese in radialer Richtung mit Dämpfung zu haltern, Dämpfungs- und Halterungsmittel (7), welche mit der unteren Rotorwelle (6) zusammenwirken und Gehäusemittel (2), welche den Rotortank (l) umschliessen und einen Bruchschild und eine Vakuumhülle für den Rotortank (l) darstellen.
2. Zentrifuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungs- und Lagerungsmittel (7), welche mit der unteren Rotorwelle (6) zusammenwirken, für die untere Rotorwelle (6) Halterung in radialer Richtung mit Dämpfung vorsehen, wobei sie beschränkte axiale Fluchtungsfehler und Verschiebung der unteren Rotorwelle (6) zulassen.
3. Zentrifuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor als luftgetriebene Turbine (5) ausgebildet ist.
4. Zentrifuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungs- und Lagerungsmittel (4), welche mit der oberen Rotorwelle (3) zusammenwirken und die Dämpfungs- und Lagerungsmittel (7), welche mit der unteren Rotorwelle (6) zusammenwirken, im wesentlichen gleiche Federkonstanten, Massen und Dampfungskonetanten aufweisen.

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5. Zentrifuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungs- und Lagerungsmittel (7)ι welche Bit der unteren Rotorwelle (6) zusammenwirken, ein Achslager (26), in welchem die Rotorwelle (6) drehbar gelagert ist, ein Kugelgleitlager (27), welches rund um das Achslager (26) angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, eine ringförmige Dämpfungescheibe (28), welche rund um das Eugelgleitlager (27) angeordnet ist, mit diesem zusammenwirkt und eine ebene horizontale Oberfläche aufweist, einen festen, ringförmigen Dampfungsklotz (33) mit einer ebenen horizontalen Oberfläche, welche unmittelbar über der ebenen horizontalen Oberfläche der Dämpfungsseheibe (28) angeordnet ist, einen Dämpfungspuffer (32), welcher zwischen der horizontalen Oberfläche der Scheibe (28) und derjenigen des Klotzes (33) angeordnet ist, federmittel (34)» welche die Dämpfungsscheibe (28) gegen den Dämpfungspuffer (32) drücken, ein festes Gehäuse (31), welches den radialen Umfang der Dämpfungsscheibe (28·) umgibt, und einen O-Ring (30) umfassen, welcher zwischen dem Gehäuse (31) und der Dämpfungsscheibe (28) angeordnet ist, um auf die Dämpfungsscheibe (28) eine Federwirkung auszuüben, welche danach trachtet, die Scheibe (28) in einer Torbestimmten axialen Position zu halten.
6. Zentrifuge gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring (30) aus Siliziumgummi besteht.

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7. Zentrifuge gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungspuffer (32) aus Siliziumgummi besteht.
8. Zentrifuge gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusemittel ein vertikal orientiertes« im allgemeinen zylindrisches Gehäuse (2) mit sich longitudinal erstreckender Seitenöffnung, einen sich über die Öffnung erstreckenden und einstückig mit dem Gehäuse verbundenen Plansch (54), welcher einen vertikal orientierten Flächenteil und einen Schulterteil (55) aufweist, einen federnen Dichtungsstreifen, welcher längs des flachen Flächenteils des Flansches angeordnet ist, eine schwenkbar montierte Tür (51), welche für das S_chliessen gegen den Dichtungsstreifen und gegen den Flansch (54) vorgesehen ist, schwenkbar angeordnete kanalförmige Organe (56), welche gleichzeitig mit dem Flansch (54) längs dessen Schulterteil (55) und mit der Tür (51) neben einer ihrer seitlichen Kanten, wenn in geschlossener Position, zusammenwirken, wobei die kanalförmigen Organe (56) die Tür (51) daran hindern, sich vom Flansch (54) wegzubewegen, und Mittel für eine selektive Verriegelung der kanalförmigen Organe 456) in einer geschlossenen Position umfassen.

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