DE2311234C3

DE2311234C3 - Swivel bucket rotor for a centrifuge

Info

Publication number: DE2311234C3
Application number: DE19732311234
Authority: DE
Inventors: Steven John Los Altos Calif. Chulay (V.St.A.)
Original assignee: Beckman Instruments Ine, Fullerton, Calif. (V.St.A.)
Priority date: 1972-04-04
Filing date: 1973-03-07
Publication date: 1977-11-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkbecherrotor für eine Zentrifuge mit Aussparungen am Rotorumfang, in denen Behälter mittels an ihren oberen Enden ausgebildeter Haken um jeweils einen horizontalen Zapfen ausschwenkbar gelagert sind, wobei der Zapfen an einem Federelement befestigt ist, das seine radiale Verlagerung erlaubt, während der Behälter zur Anlage an einer Schulter der Aussparung während seiner Ausschwenkung mit eiiiem Kragen versehen ist und seitlich 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 attached to a spring element which has its radial Relocation allowed while the container to rest on a shoulder of the recess during its Swing is provided with a collar and is guided to the side.

Es ist ein Schwenkbecherrotor bekannt (US-PS 87 994), bei dem die Becher an quer durch die Aussparungen verlaufenden Zapfen aufgehängt 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 Rotorobertei! in seiner Gestalt den Erfordernissen der Zapfen angepaßt sein muß. Außerdem kann ein Behälter aus der Zentrifuge erst entnommen werden, nachdem der zugehörige Zapfen herausgezogen bzw. herausgeschraubt worden istThere is a swivel cup rotor known (US-PS 87 994), in which the cups to across the Recesses extending pegs are suspended, the container lugs have holes through which the pegs run through. These known rotors have the disadvantage that the number of containers that can be hooked in is small because the rotor top! in its shape the requirements of the Pin must be adapted. In addition, a container can only be removed from the centrifuge when after the associated pin has been pulled out or 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 oderFrom DT-OS 14 98 823 there is also a swivel cup rotor known, in which the cups have lateral grooves, in each of the two sides in the Engage pin protruding from the recesses. On the one hand, the pins sit very deep in the recess of the rotor, so that great dexterity is required when inserting the container from above in order to also move the tenons really to bring into engagement with the grooves, and on the other hand, the tenons must be very precise in a aligned relationship, because even a small offset can lead to a tilt or

ίο sogar Verklemmung des Behälters in der Aussparung führen. Diese genaue Lage der Zapfen erhöht wiederum die Herstellungskosten.ίο even jamming of the container in the recess to lead. This exact position of the pins in turn increases the manufacturing costs.

Es ist weiterhin ein Schwenkbecherrotor der eingangs genannten Art bekannt (DT-AS 15 98 174). BeiThere is also a swivel cup rotor of the type mentioned (DT-AS 15 98 174). at

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 zwangsläu-This known swing bucket rotor is complicated to manufacture and assemble and over In addition, practice has shown that when a container is inserted into one of the recesses, the engagement with the transverse tenons in it are not always necessarily

fig 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 gefänrlichen Geschwindigkeit wegfliegen. Dies bedeu-fig takes place and occasionally only one of the two hooks engages behind the peg. When the centrifuge is then in Operation is set, the container can detach itself from the pin and from the rotor with a considerable and fly away at dangerous speed. This means-

tet daß zusätzlich zu den Herstellungskosten der verhältnismäßig komplizierten Aussparung auch noch besondere Sorgfalt aufgebracht werden muß, um die Behälter in die Zapfen einzuhängen und Schäden und Unfälle zu vermeiden.tet that in addition to the manufacturing costs of the relatively complicated recess as well special care must be taken to hang the container in the tenons 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 Montagemöglichkeit 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 installation 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 bar is formed, which is guided in a vertical bore in the rotor and fastened in its 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 through 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,

öS F i g. 2 den Querschnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 einen vergrößerten Längsschnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 1,
F i g. 4 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 3, die dieöS F i g. 2 shows the cross section along the line 2-2 in FIG. 1, Fig. 3 is an enlarged longitudinal section along the line 3-3 in FIG. 1,
F i g. 4 shows a representation similar to that in FIG. 3 that the

(f(f

Auslenkung des den Zapfen tragenden Federstabes während des Zentrifugieren 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 shows a detailed view from the direction of the line 5-5 in FIG. 3.

Der Rotor enthält ein Oberteil U, welches mit einer Anzahl von Aussparungen 12 versehen ist, deren Gestalt pendelnd eingehängten Behältern 13 angepaßt ist, die zur Aufnahme einer Röhre dienen. F i g. 1 zeigt den Rotor im Stillstand, wobei die Behälter senkrecht nach unten hängen. Fig.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 zu begrenzen.The rotor includes an upper part U, which is provided with a number of recesses 12, the Shape pendulously suspended containers 13 is adapted, which are used to receive a tube. F i g. 1 shows the rotor at a standstill, with the containers hanging vertically downwards. 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 limit the escape movement of the containers.

Die Aufhängevorrichtung für die pendelnd eingehängten Behälter 13 besteht aus einem in Fig. 2 bis 5 dargestellten Federstab 17, der sich aus einem länglichen Hauptteil 18 und einem an seinem unteren «> 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 Aussparung 12 ist. Der Hauptteil 18 des Federstabes verläuft in der Bohrung 20, wobei sein unteres Ende 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 F i g. 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, daß 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 19 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 iii das Gewindeloch 27 am oberen Ende gespreizt wird und damit einen festen Halt im Rotor bekommt.The 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 rod is located in a bore 20 which extends through the rotor at a distance from 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 rod extends in the bore 20 with its lower end located 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 in FIG. 4 - is deflected when the centrifugal force acts on the container 13 and presses it against the shoulder 16. Like F i g. 2 clearly shows, the ends 21 of the transverse pin 19 are rounded in such a way that their radius of curvature R coincides with 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, with the pin 19 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 screwing in the screw 26 iii the threaded hole 27 is spread at the upper end 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 schwenkt.The 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, the container with only one of the two hooks 32 on the transverse pin hang up. The interaction of the slot 21 and the main part 18 of the spring bar gives the Container a guide when it swivels from the horizontal to 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, there is a recess 37, which serves 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 separates from each other is provided with a connecting slot 38. The slot width is slightly greater 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, so as 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 Schwenkbecherrotoren 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 Behälteiverschluß 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 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 closure 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 pivoted around a horizontal pin by means of hooks formed at their upper ends, the pin being attached to a spring element that allows its radial displacement while the container rests is provided with a collar on a first shoulder of the recess during its pivoting out and is laterally guided, 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 fastened in its upper part is that the pin (19) is attached to the free end of the spring rod, and that for the lateral guidance of the container (13) guide surfaces (38) are provided in the recess, which cooperate with the outer sides of the hooks (32, 32a) .

2. Swivel bucket rotor according to claim 1, characterized in that the upper part of the spring rod (17) has a slotted threaded hole (27) for receiving a screw (26) with which the spring rod is fixed in the rotor bore (20)

3. swivel bucket rotor according to claim 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.