DE19609353C1 - Zentrifugenrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zentrifugenrotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die US 5 487 719 A zeigt einen derartigen Rotor. Sein Deckel hat eine umbiegbare Dichtlippe und wird straff auf den Rotor aufgesetzt.

Ein ähnlicher Rotorkörper ist aus DE 38 14 392 C1 bekannt. Bei dem hier gezeigten Zentrifugenrotor sitzt der Deckel mit einem an seinem Umfang angeordneten Vorsprung von oben auf einem Anschlag des Rotorkörpers auf. Der Deckel wird in seinem Zentrum geführt und dort in Achsrichtung gegen den Rotor verspannt. Diese Befestigung des Rotordeckels ist mechanisch sehr aufwendig und dementsprechend teuer. Des weiteren erfordert die Handhabung eine ent­ sprechend hohe Aufmerksamkeit durch das Bedienpersonal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zentrifugenrotor zu schaf­ fen, der einfach und kostengünstig zu fertigen und zu handhaben ist und der auch bei hohen Drehzahlen sicher betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst. Der Deckel ist leicht aufsetzbar.

Eine derartige Anordnung ermöglicht es, daß der Deckel von der Bedienperson ohne Kraftauf­ wand oder irgendwelche Manipulation auf die Oberseite des Rotorkörpers gelegt wird. Zu Be­ ginn des Zentrifugierens wird der Deckel ebenfalls in Drehung versetzt; er verformt sich bei zu­ nehmender Drehzahl aufgrund der Fliehkraftwirkung, so daß der Rand des Deckels sich kraft­ schlüssig an die Innenseite des Anschlages anlegt. Er zieht sich damit während des Betriebes des Zentrifugenrotors selbst fest und muß nicht im Zentrum fixiert oder geführt werden. Die er­ findungsgemäße Anordnung ist selbstzentrierend, der Deckel paßt sich der Kontur des Zentrifu­ genrotors aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft und der damit verbundenen Verformung des Deckels an. Dadurch können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Der Rotor läuft besonders vibrationsarm.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist der Deckel mindestens eine konzentrische Sicke auf. Ihre Ausbildung wird durch geeignete Wahl der Materialstärke des Deckels, ihrer Tiefe usw. so gewählt, daß der Deckel schon bei möglichst niedriger Drehzahl ein großes radia­ les Ausdehnungsvermögen besitzt und so zu einem festen Anliegen des Deckels an dem Ro­ torkörper führt. Der Deckel kann beispielsweise aus Kunststoff oder Metall gebildet sein. Vor­ zugsweise weist der Deckel mehrere konzentrische Hülsen auf, die sich zu der Rotorachse des Deckels hin verjüngen, wobei benachbarte Hülsen sich in entgegengesetzter Richtung verjün­ gen. Dabei ist es zweckmäßig, daß jeweils benachbarte Bereiche durch abgerundete Übergän­ ge miteinander verbunden sind.

Des weiteren ist es vorteilhaft, daß der Deckel an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Dichtlippe aufweist. Die Dichtlippe legt sich an die Innenseite des Anschlages an.

Vorteilhafterweise ist die umlaufende Dichtlippe integraler Bestandteil des Deckels. Sie kann dünner, also elastischer als der übrige Deckel ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, daß die Dichtlippe ein eigenständiges Bestandteil ist, das aus einem geeig­ neten Dichtungsmaterial, beispielsweise einem Elastomer, besteht und auf bekannte Weise am Rand des Deckels befestigt ist.

Zweckmäßigerweise ist die mindestens eine Öffnung in den äußeren etwa 3% des Deckelradius angeordnet. Diese mindestens eine Öffnung führt dadurch, daß sich im Zentrum des Zentrifugenrotors zwischen dem Rotorkörper und dem Deckel im Betrieb ein Unterdruck ausbildet. Dadurch saugt sich der Deckel an den Rotorkörper fest. Durch dieses Festsaugen erübrigt sich eine weitere Befestigung und es ist ein sicherer Betrieb auch bei hohen Drehzahlen möglich. Es ist auch denkbar, die Öffnung alternativ im äußeren Bereich des Rotorkörpers anzubringen, was jedoch bei üblichen Zentrifugenrotoren aufwendiger ist. Die Öffnung kann auch unmittelbar am Deckelrand ange­ ordnet sein. In diesem Fall muß jedoch der Anschlag des Rotorkörpers in Umfangsrichtung grö­ ßere Unterbrechungen aufweisen, die einen Luftaustritt aus dem Raum zwischen Rotorkörper und Deckel nach außen gewährleisten. Auch allgemein ist es möglich, daß der Anschlag ent­ lang des Umfanges des Rotorkörpers Unterbrechungen aufweist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor im Querschnitt und

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 1.

Ein Festwinkelrotor mit einem Rotorkörper 1 mit Aufnahmen für das Zentrifugiergut 2 weist an seinem oberen, äußeren Umfang einen umlaufenden Anschlag 3 auf, an dessen Innenseite sich unten eine Auflageflä­ che 4 für den Deckel 5 anschließt. Der Deckel 5 liegt im Ruhezustand lose auf der Auflagefläche 4 auf und wird in seinem Zentrum nicht mechanisch geführt oder fixiert, eine zu­ sätzliche zentrische Führung ist jedoch denkbar. Er weist eine Dichtlippe 6 auf, die im Betriebs­ zustand der Zentrifuge kraftschlüssig an der Innenseite des Anschlages 3 anliegt. In seinem Zentrum weist der Deckel 5 eine Erhebung 7, welche als Deckelgriff dient, auf, um die herum eine konzentrische Sicke 8 angeordnet ist. In dem gewählten Beispiel weist die Sicke 8 eine im Ruhezustand nahezu senkrechte Wand 9, eine Bodenfläche 10 und eine schräge Seitenfläche 11 auf, an die sich eine zu dem Anschlag 3 hin abfallende äußere Schräge 12 des Deckels 5 anschließt. Diese tief eingezogene Sicke 8 ermöglicht in Verbindung mit einem geeigneten Deckel­ werkstoff (z. B. thermoplastischer Kunststoff) das benötigte radiale Dehnungsvermögen. Während des Betriebes des Zentrifugenrotors dehnt sich der Deckel 5 aufgrund der auf ihn wir­ kenden Zentrifugalkraft radial aus, so daß er mit seinem äußeren Rand bzw. der Dichtlippe 6 fest an der Innenseite des Anschlages 3 anliegt, wodurch ein fester und sicherer Sitz des Deckels erreicht wird. Fertigungstoleranzen werden durch die dabei erfolgende Selbstzentrierung ausgeglichen. Eine Öffnung 13 in der äußeren Schräge 12 des Deckels 5 ermöglicht der im Be­ trieb unter Zentrifugalkraft stehenden Luft am äußeren Umfang einen Druckausgleich zur Um­ gebung. Das Zentrum des Zwischenraumes zwischen Deckel 5 und dem Rotorkörper 1 hat hin­ gegen keine Verbindung zur Umgebung. Daher kann im Zentrum keine Luft nachströmen bzw. kein Druckausgleich stattfinden. Dadurch entsteht im Zentrum dieses Raumes ein Unterdruck, wodurch sich der Deckel 5 selbsttätig an den Rotorkörper 1 ansaugt.

Claims (9)

1. Zentrifugenrotor mit einem Rotorkörper (1) zur Aufnahme von Zentrifugiergut, der an seinem oberen Rand einen umlaufenden Anschlag (3) aufweist und mit einem die Oberseite des Rotorkörpers (1) abdeckenden Deckel (5), wobei der Deckel (5) einen zur Anlage an die Innenseite des Anschlages (3) geeigneten Rand aufweist und wobei der Deckel (5) aus mindestens zwei konzentrischen Bereichen (Wand 9; Bodenfläche 10, Seitenfläche 11; Schräge 12) besteht, wobei jeweils benachbarte Bereiche (Wand 9; Bodenfläche 10, Seitenfläche 11; Schräge 12) gegeneinander geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) im Ruhezustand des Zentrifugenrotors nicht oder nur leicht kraftschlüssig an der Innenseite des Anschlages (3) anliegt, so daß der Deckel (5) leicht aufsetzbar ist und daß im äußeren Bereich (Schräge 12) des Deckels (5) mindestens eine Öffnung (13) angeordnet ist.

2. Zentrifugenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) mindestens eine konzentrische Sicke (8) aufweist.

3. Zentrifugenrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) mehrere konzentrische Hülsen (Seitenfläche 11; Schräge 12) aufweist, die sich zu der Rotationsachse des Deckels (5) hin verjüngen, wobei benachbarte Hülsen (Seitenfläche 11; Schräge 12) sich in entgegengesetzter Richtung verjüngen.

4. Zentrifugenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils benachbarte Bereiche (Wand 9; Bodenfläche 10, Seitenfläche 11; Schräge 12), durch abgerundete Übergänge miteinander verbunden sind.

5. Zentrifugenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Dichtlippe (6) aufweist.

6. Zentrifugenrotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtlip­ pe (6) integraler Bestandteil des Deckels (5) ist.

7. Zentrifugenrotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtlippe (6) als eigenständiges Bauteil ausgebildet ist.

8. Zentrifugenrotor nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öff­ nung (13) in den äußeren etwa 30% des Radius des Deckels (5) angeordnet ist.

9. Zentrifugenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (3) entlang des Rotorkörper-Umfanges Unterbrechungen aufweist.