DE2311234B2

DE2311234B2 - SWIVEL BOWL ROTOR FOR A CENTRIFUGE

Info

Publication number: DE2311234B2
Application number: DE19732311234
Authority: DE
Inventors: Steven John Los Altos Calif. Chulay (V.StA.)
Original assignee: Beckman Instruments Inc., Fullerton, Calif. (V-StA.)
Priority date: 1972-04-04
Filing date: 1973-03-07
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2311234A1; GB1415600A; JPS498861A; US3752390A; JPS5028676B2; CH550611A; IT979244B; FR2178904A1; CA957668A; FR2178904B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkbecherrotor für eine Zentrifuge mit Aussparungen am Rotorumfang, in denen Behälter mittels an ihren oberen Enden ausgebildeten Haken um jeweils einen horizontalen Zapfen ausschwenkbar gelagert sind, wobei der Zapfen tn einem Federelement befestigt ist. das, seine radiale Verlagerung erlaubt, während der Behälter zur Anlage tn einer Schulter der Aussparung wiihrend seiner Ausschwenkung mit einem Kragen versehen ist und leitlich geführt wird.The invention relates to a swivel bucket rotor for a centrifuge with recesses on the rotor circumference, in which container by means of hooks formed at their upper ends around one horizontal each Pins are pivotably mounted, the pin being fastened to a spring element. that, its radial Relocation allowed while the container is at the facility is provided with a collar in one shoulder of the recess during its pivoting out and is guided.

Es ist ein Schwenkbecherrotor bekannt (US-PS $4 87 994), bei dem die Becher an quer durch die Aussparungen verlaufenden Zapfen aulgehängt sind, wobei die Behälteransätze Löcher besitzen, durch welche die Zapfen hindurch verlaufen. Diese bekannten Rotoren haben den Nachteil, daß die Zahl der Behälter, die eingehängt werden können, klein ist, weil das Rotoroberteil in setner Gestalt den Erfordernissen der Zapfen angepaßt sein muß. Außerdem kann ein Behälter aus der Zentrifuge erst entnommen werden, nachdem der zugehörige Zapfen herausgezogen bzw. ⁶S herausgeschraubt worden ist.A pivoting cup rotor is known (US Pat. No. 4 87 994) in which the cups are suspended from pins extending transversely through the recesses, the container lugs having holes through which the pins extend. These known rotors have the disadvantage that the number of containers that can be hung is small, because the rotor upper part must be adapted to the requirements of the pin in a setner shape. In addition, a container from the centrifuge can only be removed after the associated pin pulled or ⁶ S has been unscrewed.

Aus der DT-OS 14 98 823 ist ferner ein Schwenkbecherrotor bekannt, bei dem die Becher seitliche Nuten aufweisen, in die von beiden Seiten jeweils in die Ausnehmungen ragende Zapfen eingreifen. Einerseits sitzen die Zapfen in der Aussparung des Rotors sehr tief, so daß beim Einsetzen der Behälter von oben eine große Geschicklichkeit erforderlich ist um die Zapfen auch wirklich in Eingriff mit den Nuten zu bringen, und andererseits müssen die Zapfen sehr genau in einer fluchtenden Beziehung angeordnet werden, denn schon ein geringer Versatz kann zu einer Verkantung oder sogar Verklemmung des Behälters in der Aussparung führen. Diese genaue Lage der Zapfen erhöht wiederum die Herstellungskosten.From DT-OS 14 98 823 a swivel cup rotor is also known in which the cups are lateral Have grooves into which the pegs protruding from both sides engage in the recesses. On the one hand the pins sit very deep in the recess of the rotor, so that when the container is inserted from above, a large one Skill is required to actually bring the tenons into engagement with the grooves, and on the other hand, the pins must be arranged very precisely in an aligned relationship, because already A slight offset can cause the container to tilt or even jam in the recess to lead. This exact position of the pin increases in turn the manufacturing cost.

Es ist weiterhin ein Schwenkbecherrotor der eingangs genannte« Art bekannt (DT-AS 15 98 174). Bei diesem bekannten Schwenkbecherrotor ist die Herstellung und der Zusammenbau kompliziert, und darüber hinaus hat die Praxis gezeigt, daß bei Einsetzen eines Behälters in eine der Aussparungen der Eingriff mit dem darin querverlaufenden Zapfen nicht immer zwangsläufig erfolgt und gelegentlich nur einer der beiden Haken hinter den Zapfen greift. Wenn dann die Zentrifuge in Betrieb gesetzt wird, kann sich der Behälter vom Zapfen lösen und vom Rotor mit einer erheblichen und gefährlichen Geschwindigkeit wegfliegen. Dies bedeutet, daß zusätzlich zu den Herstellungskosten der verhältnismäßig komplizierten Aussparung auch noch besondere Sorgfalt aufgebracht werden muß, um die Behälter in die Zapfen einzuhängen und Schaden und Unfälle zu vermeiden.A swiveling cup rotor of the type mentioned at the beginning is also known (DT-AS 15 98 174). at This known swing bucket rotor is complicated to manufacture and assemble, and above In addition, practice has shown that when a container is inserted into one of the recesses, the engagement with the in it transverse pegs are not always inevitable and occasionally only one of the two hooks engages behind the peg. When the centrifuge is put into operation, the container can come off the spigot detach and fly away from the rotor at a significant and dangerous speed. This means, that in addition to the manufacturing costs of the relatively complicated recess special care must be taken to hang the container in the spigot and damage and Avoid accidents.

Die Erfindung geht von einem Schwenkbecherrotor der zuletzt genannten Art aus und löst die Aufgabe, eine bei gleichbleibender Betriebssicherheit einfachere und raumsparende Moniagemöglichkeit für die Behälter zu schaffen.The invention is based on a swivel bucket rotor of the last-mentioned type and solves the problem of a with the same operational reliability simpler and space-saving mounting options for the containers create.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Federelement durch einen Federstab gebildet ist, der in einer vertikalen Bohrung im Rotor geführt und in deren oberem Teil befestigt ist daß der Zapfen am freien Ende des Federstabs angebracht ist, und daß zur seitlichen Führung des Behälters Führungsflächen in der Aussparung vorgesehen sind, die mit den Außenseiten der Haken zusammenwirken. Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß beim Einsetzen der Behälter die Haken zwangsläufig so geführt werden, daß immer beide Haken den Zapfen umgreifen. Sowohl die Aussparung wie auch die Bohrung zur Aufnahme des Federstabes lassen sich in einfacher Weise herstellen. Darüber hinaus übernimmt der die Aufhängevorrichtung bildende Federstab zugleich die Federwirkung, so daß eine Haltevorrichtung und eine Montage für eine besondere Feder wie bei den bekannten Schwenkbecherrotoren entfallen können. Durch die Erfindung wird aber nicht nur ein sicheres Einsetzen der Behälter erleichtert sondern auch während des Betriebes der Zentrifuge werden die Haken durch die Führungsflächen geführt so daß sie bei ihrer Ausschwenkbewegung in die horizontale Lage keine seitliche Auslenkung erfahren und sich nicht zufällig von ihrer Aufhängung lösen können.The object is achieved according to the invention in that the spring element by a Spring rod is formed, which is guided in a vertical bore in the rotor and fastened in the upper part that the pin is attached to the free end of the spring rod, and that for the lateral guidance of the Container guide surfaces are provided in the recess that connect to the outside of the hook cooperate. The invention ensures that the hooks when inserting the container inevitably be performed so that both hooks always grip the pin. Both the recess as well as the bore for receiving the spring rod can be produced in a simple manner. Furthermore takes over the suspension device forming the spring bar at the same time the spring action, so that a Holding device and an assembly for a special spring as in the known swivel cup rotors can be omitted. The invention not only facilitates the safe insertion of the container but also during operation of the centrifuge, the hooks are guided by the guide surfaces so that they do not experience any lateral deflection during their pivoting movement into the horizontal position and cannot accidentally detach themselves from their suspension.

Nachfolgend wird in einem Ausführungsbeispiel der Erfindungsgegenstand an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtIn the following, the subject matter of the invention is explained in more detail in an exemplary embodiment with reference to the drawing described. It shows

F i g. 1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Rotors,F i g. 1 the view of a rotor according to the invention,

F i g. 2 den Querschnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,F i g. 2 shows the cross section along the line 2-2 in FIG. 1,

F i g. 3 einen vergrößerten Längsschnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 1,F i g. 3 shows an enlarged longitudinal section along FIG Line 3-3 in FIG. 1,

F i g. 4 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 3, die dieF i g. 4 shows a representation similar to that in FIG. 3 that the

Auslenkung des den Zapfen tragenden Federstabes während des Zentrifugierens zeigt, undShows deflection of the spring rod carrying the pin during centrifugation, and

F i g. 5 eine Detailansicht aus Richtung der linie 5-5 in Fig. 3.F i g. 5 is a detailed view taken from the direction of line 5-5 in Fig. 3.

Der Rotor enthält ein Oberteil II, welches mit einer Anzahl von Aussparungen 12 versehen ist, deren Gestalt pendelnd eingehängten Behältern 13 angepaßt ist, die zut Aufnahme einer Röhre dienen. F i g. 1 zeigt den Rotor im Stillstand, wobei die Behälter senkrecht nach unten hängen. F i g. 4 zeigt einen Ausschnitt des >° Rotors während des Zentrifugierens, wobei die Behälter 13 in eine horizontale Lage ausgeschwenkt sind. Die Behälter 13 besitzen einen Kragen 14, der während des Zentrifugierens an einer Schulter 16 der Aussparung 12 im Rotor anliegt, um die Fluchtbewegung der Behälter «5 zu begrenzeaThe rotor contains an upper part II, which with a Number of recesses 12 is provided, the shape of which is adapted to pendulously suspended containers 13 is that serve to accommodate a tube. F i g. 1 shows the rotor at a standstill, with the containers hanging vertically downwards. F i g. 4 shows a section of the> ° Rotor during centrifugation, the container 13 being pivoted into a horizontal position. the Containers 13 have a collar 14 which is attached to a shoulder 16 of the recess 12 during centrifugation rests in the rotor in order to prevent the containers from moving in flight «5 too limited a

Die Aufhängevorrichtung für die pendelnd eingehängten Behälter 13 besteht aus einem in Fig.2 bis 5 dargesteJlten Federstab 17, der sich aus einem länglichen Hauptteil 18 und einem an seinem unteren μ Ende befestigten, querverlaufenden Zapfen 19 zusammensetzt. Der längliche Hauptteil 18 des Federstabes befindet sich in einer Bohrung 20, die sich mit Abstand und parallel zur Rotorachse durch den Rotor erstreckt und in eine Höhlung 23 mündet, die Teil jeder *s Aussparung 12 ist Der Hauptteil 18 des Federstabes verläuft in der Bohrung 20, wobei sein unteres Erde sich in der Höhlung 23 befindet. Der querverlaufende Zapfen 19 steht in Eingriff mit Haken 31 am Verschluß des Behälters. Der Hauptteil 18 des Federstabes 17 dient zugleich als Federelement, welches — wie in Fig.4 gezeigt — ausgelenkt wird, wenn die Zentrifugalkraft auf den Behälter 13 einwirkt und diesen gegen die Schulter 16 drückt Wie F i g. 2 deutlich zeigt, sind die Enden 21 des querverlaufenden Zapfens 19 derart abgerundet, daJJ ihr Krümmungsradius R mit dem Radius R der Oberfläche 22 der Wandung der Höhlung 23 übereinstimmt. Infolgedessen legen sich die Enden 21 des querverlaufenden Zapfen 19 während des Zentrifugierens satt an diese Oberfläche 22 an. Bei Inbetriebnahme der Zentrifuge kommt nach Ausschwenken der Behälter in die waagerechte Lage zunächst deren Kragen 14 mit der Schulter 16 in der Aussparung 12 in Eingriff, wobei zunächst noch der Zapfen S9 von der Oberfläche 22 einen Abstand aufweist. Mit zunehmender Zentrifugalkraft bewegt sich auch der Hauptteil 18 mit dem Zapfen 19 radial nach außen, wodurch sich der Zapfen an die Oberfläche 22 anlegt und zugleich sich dabei geringfügig vom Haken löst. Wenn extrem hohe Kräfte auftreten, legt sich eine Verdickung 24 im Hauptteil 18 des Federstabes 17 an die Innenwandung der Bohrung 20 an. Hierdurch wird die Auslenkung des Hauptteils 18 des Federstabes auf einen vorbestimmten Betrag begrenzt Die axiale Lage des Federstabes 17 in der Bohrung 20 wird mittels einer Schraube 26 fixiert, die in ein Gewindeloch 27 am oberen Ende des Hauptteils 18 des Federstabes eingeschraubt wird. Der Federstab ist an der mit 28 bezeichneten Stelle geschlitzt, so daß er beim Einschrauben der Schraube 26 in das Gewindeloch 27 am oberen Ende gespreizt wird und damit einen festen Halt im Rotor bekommtThe suspension device for the pendulum suspended container 13 consists of a spring bar 17, shown in FIGS. The elongated main part 18 of the spring bar is located in a bore 20 which extends through the rotor at a distance and parallel to the rotor axis and opens into a cavity 23 which is part of each recess 12. The main part 18 of the spring bar runs in the bore 20 with its lower ground in the cavity 23. The transverse pin 19 engages hooks 31 on the closure of the container. The main part 18 of the spring rod 17 also serves as a spring element which - as shown in FIG. 4 - is deflected when the centrifugal force acts on the container 13 and presses it against the shoulder 16, as shown in FIG. 2 clearly shows, the ends 21 of the transverse pin 19 are rounded in such a way that their radius of curvature R corresponds to the radius R of the surface 22 of the wall of the cavity 23. As a result, the ends 21 of the transverse pin 19 lie snugly against this surface 22 during centrifugation. When the centrifuge is started up, after the containers have been swiveled out into the horizontal position, their collar 14 first engages with the shoulder 16 in the recess 12, the pin S9 initially being at a distance from the surface 22. As the centrifugal force increases, the main part 18 with the pin 19 also moves radially outward, as a result of which the pin rests against the surface 22 and at the same time detaches slightly from the hook. When extremely high forces occur, a thickening 24 in the main part 18 of the spring rod 17 rests against the inner wall of the bore 20. This limits the deflection of the main part 18 of the spring rod to a predetermined amount.The axial position of the spring rod 17 in the bore 20 is fixed by means of a screw 26 which is screwed into a threaded hole 27 at the upper end of the main part 18 of the spring rod. The spring bar is slotted at the point indicated by 28, so that when the screw 26 is screwed into the threaded hole 27 at the upper end, it is spread apart and thus gets a firm hold in the rotor

Der Behälter 13 ist mit einem verbesserten Verschluß 30 versehen, der einen flachen Stiel 32a mit einem hakenförmigen Teil am oberen Ende besitzt, welches an der mit 31 bezeichneten Stelle geschlitzt ist und somit ein Paar voneinander getrennter Haken 32 bildet, die den länglichen Hauptteil des Federstabes zwischen sich aufnehmen. Die Aufhängevorrichtung ist so ausgebildet, daß es nicht möglich ist, den Behälter mit nur einem der beiden Haken 32 auf den querverlaufenden Zapfen aufzuhängen. Durch das Zusammenwirken des Schlitzes 21 und des Hauptteils 18 des Federstabes erhält der Behälter eine Führung, wenn er von der waagerechten in die senkrechte Lage schwenktThe container 13 is provided with an improved closure 30 provided, which has a flat handle 32a with a hook-shaped part at the upper end, which at the point indicated by 31 is slotted and thus forms a pair of separate hooks 32, the take up the elongated main part of the spring bar between them. The suspension device is designed in such a way that that it is not possible to use the container with just one of the hang the two hooks 32 on the transverse pin. Through the interaction of the slot 21 and the main part 18 of the spring bar, the container receives a guide when it moves from the horizontal pivots into the vertical position

Jede der Aussparungen 12 enthält eine Höhlung 23, die durch einen einfachen Arbeitsvorgang erzeugt wird und konzentrisch zum Hauptteil 18 des Federstabes und zur Bohrung 20 verläuft. Der Höhlung 23 in radialer Richtung benachbart befindet sich eine Aussparung 37, die als Führung für die Haken 32 am Verschluß 30 des Behälters dient wenn dieser in die Aussparung 12 des Rotors eingeführt wird. Die Wandung, die die Höhlung und die Aussparung 37 voneinander trennt ist mit einem Verbindungsschlitz 38 versehen. Die Schlitzbreite ist geringfügig größer als der zwischen den Außenseiten der Haken gemessene Abstand, so daß der Schlitz 38 beim Einschieben der Haken als Führung dient und sicherstellt, daß die Haken den Hauptteil 18 des Federstabes 17 zwischen sich aufnehmen. Bei einem Ausschwenken des Behälters 13 wirkt der Schlitz 38 auch in Zusammenhang mit dem Federstab 17 als Führung für den Behälter 13. Vorzugsweise wird die Tiefe der Höhlung 23 bei der Fertigung überwacht, um oberhalb des querverlaufenden Zapfens 19 ein möglichst kleines Spiel zu erhalten, so daß die Möglichkeit des Aushakens während des Zentrifugierens so gering wie möglich ist.Each of the recesses 12 includes a cavity 23 which is produced by a simple operation and is concentric with the main part 18 of the spring rod and with the bore 20. The cavity 23 in radial Adjacent direction is a recess 37, which acts as a guide for the hooks 32 on the closure 30 of the The container is used when it is inserted into the recess 12 of the rotor. The wall that the cavity and the recess 37 separating from each other is provided with a connecting slot 38. The slot width is slightly larger than the distance measured between the outer sides of the hooks, so that the slot 38 when inserting the hook serves as a guide and ensures that the hooks the main part 18 of the Take up the spring bar 17 between them. When the container 13 is pivoted out, the slot 38 acts also in connection with the spring bar 17 as a guide for the container 13. Preferably, the The depth of the cavity 23 is monitored during manufacture in order to be above the transverse pin 19 as possible small clearance so that the possibility of unhooking during centrifugation so low as is possible.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß eine solche Konstruktion zu wesentlich verbesserten Zentrifugen mit Schwenkbecherrotore» führt, in denen die Aussparungen im Rotor im Zusammenspiel mit den Verschlüssen der Behälter eine Führung für die Behälter bilden, die ein leichtes Aufhängen auf den Aufhängezapfen ermöglicht und die Verschlüsse führt, wenn die Behälter ausschwenken. Der Behälterverschluß ist dabei so geformt, daß er einen stabilen Griff bildet, den man anfassen kann, um den Verschluß vom Behälter abzuschrauben, ohne daß ein Werkzeug benötigt wird. Der gesamte Rotor beansprucht nur ein Minimum an Platz und stellt somit mehr Aufnahmekapazität zur Verfügung.From the foregoing it is clear that such a construction has been significantly improved Centrifuges with swivel bucket rotors »leads in which the recesses in the rotor interact with the closures of the container form a guide for the container, which is easy to hang on the Allows hanging pegs and guides the locks when the container swings out. The container lock is shaped in such a way that it forms a sturdy handle that can be touched to remove the lock from Unscrew the container without the need for a tool. The entire rotor only takes one Minimum of space and thus provides more recording capacity.

Die Höhlung 23, der Schlitz 38 und die Aussparung 37 können in drei einfachen Arbeitsgängen erzeugt werden, wobei die Aussparung 37 so gestaltet ist, daß sie die Haken 32 zum Schlitz 38 hinführt, welcher seinerseits die Haken in die Höhlung 23 führt, wo sie das Hauptteil des Federstabes zwischen sich aufnehmen.The cavity 23, the slot 38 and the recess 37 can be produced in three simple operations are, the recess 37 is designed so that it leads the hooks 32 to the slot 38, which in turn, the hook leads into the cavity 23, where they accommodate the main part of the spring bar between them.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Swivel bucket rotor for a centrifuge with recesses on the rotor circumference, in which containers are mounted so that they can be swiveled around a horizontal pin by means of hooks formed on their upper baths, the pin being fastened to a spring element that allows its radial displacement, while the container to « ° System on a first shoulder of the recess provided with a collar and laterally guided is characterized in that the spring element is formed by a spring rod (17) which is guided in a vertical bore (20) in the rotor and in its upper part is attached, that the pin (19) is attached to the free end of the spring rod, and that guide surfaces (38) are provided in the recess for the lateral guidance of the container (13), never with the outside of the hooks (32, 32a) cooperate.

2. swivel cup rotor according to claim 1, characterized in that the upper part of the spring rod (17) a slotted threaded hole (27) for receiving * 5 a screw (26) with which the spring bar is fastened in the rotor bore (20).

3. Swivel bucket rotor according to spoke 1 or 2, characterized in that the ends (21) of the Pin (19) are designed so that they are only then on a second shoulder (wall surface 22) of the recess come to rest when the container (13) rests against the first shoulder (16) and the The spring bar (17) continues to deform independently under the effect of increased centrifugal force.

4. swivel cup rotor according to claim 3, characterized in that the spring rod (17) has a Has thickening (24) which is dimensioned so that it touches the inner wall of the bore (20) when the deflection of the spring rod (17) reaches a predetermined amount.