DE2608048A1

DE2608048A1 - Swinging-beaker centrifuge - in which beakers are supported by rotor surface at their free ends

Info

Publication number: DE2608048A1
Application number: DE19762608048
Authority: DE
Inventors: Juergen Baeumler; Hartmut Dipl Ing Sinn; Hans Stallmann
Original assignee: Heraeus Christ GmbH
Current assignee: Heraeus Sepatech GmbH
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1977-09-01

Abstract

The containers are borne elastically in the motor on a suspension head, and when in the extended position bear against the surface of the motor. In the novelty, the motor surface is barrel shaped, at least in the area against which the sample containers bear. The bottom surfaces of the containers, which bear against the motor have (approx) the same curvature as the part of the surface of the motor on which they bear. High motor speeds are made possible.

Description

"ZenUrifuge, insbesondere Schwenkbecherzentrifuge" "ZenUrifuge, especially swivel bucket centrifuge"

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere Schwenkbecherzentrifuge, deren Becher in einem Gehängearbeitskopf elastisch nachgiebig gelagert sind und imausgeschwenkten Zustand wenigstens teilweise am Rotormantel anliegen.The invention relates to a centrifuge, in particular a swivel bucket centrifuge, whose cups are elastically resiliently mounted in a hanger work head and in the swiveled-out state rest at least partially on the rotor shell.

Es ist bekannt, Zentrifugenläufer mit Schwenkbechern so e.uszubilden, daß die Fliehkräfte, welche auf die Becher im ausgeschwenkten Zustand einwirken, von einem peripher angeordneten Tragring aufgenommen werden (vergl. DT-AS 1 782 602 und DT-Gm 7 529 675). Der die Fliehkraft aufnehmende Körper ist dabei ein Ring in Form eines Hohlzylinders aus einem Material hoher Festigkeit, insbesondere hoher Dehnungsfestigkeit.It is known to form centrifuge rotors with swivel buckets so that that the centrifugal forces that act on the cups when they are swiveled out, be taken up by a peripherally arranged support ring (see DT-AS 1 782 602 and DT-Gm 7 529 675). The body that absorbs the centrifugal force is a ring in the form of a hollow cylinder made of a material of high strength, in particular high Tensile strength.

Bekannt ist die Verwendung bestimmter Metalle, wie Titan oder Aluminium, als Material für den Rotormantel sowie auch aus hochfester Faser in Kunststoff eingebettete ringförmige Teile (vergl. DT-AS 2 127 673).The use of certain metals, such as titanium or aluminum, is known as a material for the rotor casing and also made of high-strength fiber embedded in plastic ring-shaped parts (see DT-AS 2 127 673).

Bei derartigen Becherzentrifugen besteht allgemein die Aufgabe, beim Anlauf und beim Auslauf der Zentrifuge einen kontinuierlichen Bewegungsuaergang der Becher bei der Annäherung an oder Entfernung von der Anlagefläche am Rotor zu gewährleisten.In such bucket centrifuges there is generally the task at The centrifuge starts up and runs down a continuous movement the mug on approaching or removal from the contact surface to ensure on the rotor.

Eine Lösung hierfür ist in der DT-OS 2 326 492 beschrieben.A solution for this is described in DT-OS 2,326,492.

Die Aufhängemittel der Becher verschieben sich dabei während der Auslenkung unter liehkraftbeanspruchung radial. Eine solche Lösung hat den Vorteil, daß die Fliehkräfte beim Auslenken des Bechers, insbesondere einer Ultra~entrifuge, nicht ruckartig auf die Amlageflache am Rotor einwirken, so dal3 der Abstützring weniger beansprucht wird.The suspension means of the cups move during the deflection under borrowing force radial. Such a solution has the advantage that the Centrifugal forces when deflecting the cup, especially an ultra-entrifuge, do not act suddenly on the bearing surface on the rotor, so that the support ring is less is claimed.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Fliehkräfte, die beim Ausschwerken der Becher auftreten, jedenfalls in der Stellung der maximalen Auslenkung, besser zu beherrschen.The invention has the task of reducing the centrifugal forces that occur when pouring out the cups occur, at least in the position of the maximum deflection, better to dominate.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Zentrifuge der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß der Rotormantel im Querschnitt,wenigstens in dem Bereich, in dem der Becher im ausgeschwenkten Zustand an ihm anliegt, tonnenförmig ausgebildet ist und &ie Becher einen Boden gleicher oder angenähert gleicher Krümmung aufweisen wie der Rotormantelbereich.This object is achieved in a centrifuge of the type described at the beginning Genus according to the invention in that the rotor shell in cross section, at least in the area in which the cup rests against it when it is swiveled out, barrel-shaped is formed and & ie cups have a bottom the same or approximately the same Have curvature like the rotor shell area.

Mit Vorteil weist der Rotormantel einen im Querschnitt ellipsoidalen Hohlraum auf, dessen kürzere Hauptachse mit der Drehachse des Rotors übereinstimmt und dessen längere Hauptachse die Linie bildet, bis zu der die Becher ausschwenken.The rotor casing advantageously has an ellipsoidal cross-section Cavity, the shorter major axis of which coincides with the axis of rotation of the rotor and the longer main axis of which forms the line up to which the cups swivel out.

Als Rotormaterial kann MetallUlger Kunststoff angewendet werden mit einem günstigen Verhältnis von Elastizitätsmodul zur Dichte, wobei der Runststoff faserverstärkt ist, wenigstens in dem Bereich der Anlagefläche der Becher. Auch die Becher können wenigstens teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.Metall-ulger plastic can be used as the rotor material a favorable ratio of modulus of elasticity to density, with the plastic is fiber-reinforced, at least in the area of the contact surface of the cup. Even the cups can at least partially consist of fiber-reinforced plastic.

Mit besonderem Vorteil werden, um die auftretenden Fliehkräfte bei Schwenkbecherzentrifugen mit hohen Drehzahlen, insbesondere Ultrazentrifugen, noch besser zu beherrschen, BecheraufhänOmunge bar. Lagerungen für die Schwenkbewegung dadurch gemildert, Sa die Becher mit einer geschlitzten Kappe versehen sind, in de Haltezapfen eingreifen, welche ihrerseits im Gehängekopf befestigt sind und eine bestimmte Federcharakterist-k aufweisen, wobei die Form der Schlitze in der Becherkappe und ihr Abstand zum Rotationszentrum so gewählt ist, daß sich der Becher elastisch beim Ausschwenken auf den Rotormantel aufsetzt und von diesem beim Auslauf wieder abhebt. Diese Ausführungsform der Erfindung eröffnet die Möglichkeit, in besser nicht erreichte Drehzahlbereiche beim Betrieb einer Ultrazentrifuge mit elektrischem Antrieb vorzustoßen.With particular advantage are to the occurring centrifugal forces Swing bucket centrifuges with high speeds, especially ultracentrifuges, still better to master, cup hangingOmunge bar. Bearings for the Pivoting movement is mitigated as a result, the cups are fitted with a slotted cap are, engage in de retaining pins, which in turn are attached in the hanger head and have a certain spring characteristic-k, the shape of the slots in the cup cap and its distance from the center of rotation is chosen so that the Bucket is placed on the rotor shell elastically when swiveling out and from this when Spout lifts off again. This embodiment of the invention opens up the possibility of in better speed ranges not reached when operating an ultracentrifuge with electric drive.

In der nachfolgenden Beschreibung sind rein beispielsweise verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt.Various examples are given in the following description Embodiments of the invention described and schematically in the accompanying drawing shown.

Es zeigen: Figur 1 einen Rotor der erfindungsgemäßen Zentrifuge im Längsschnitt, Figur 2 eine andere Ausführung ähnlich Fig. 1, Figur 3 eine gegenüber Fig. 2 abgeänderte Ausführung, Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie 4 - 4 in Fig. 3, Figur 6 bis Figur 9 verschiedene Schwenkbecherausführungen mit Kappe, Figur 10 einen Schwenkbecher mit eingewickeltem Probengefäß, Figur 11 einen Schnitt gemäß Linie 11 - -11 in Fig. 6, Figur '12 einen abgewandelten Rotor ähnlich Fig. 1 dargestellt, Figur 13 eine andere Ausfwlrung der Erfindung, Figur 14 eine Draufsicht auf den Rotor nach Fig. 13.The figures show: FIG. 1 a rotor of the centrifuge according to the invention in Longitudinal section, FIG. 2 another embodiment similar to FIG. 1, FIG. 3 opposite FIG. 2 shows a modified embodiment, FIG. 4 shows a section along the line 4-4 in Fig. 3, Figure 6 to Figure 9 different swivel cup designs with cap, Figure 10 shows a swivel beaker with a wrapped sample vessel, FIG. 11 shows a section according to Line 11 - -11 in Fig. 6, Figure '12 a modified rotor similar 1, FIG. 13 shows another embodiment of the invention, FIG. 14 shows one Top view of the rotor according to FIG. 13.

acfolgend sei die Erfindung anhand der Zeichnungen rein beispielsweise erläutert.The invention is based on the drawings purely by way of example explained.

In Figur 1 ist ein Zentrifugenrotor 1 mit einem von der Zylinderform abweichenden Mantel,der im Querschnitt gesehen, wenigstens in dem Bereich, in dem der Becher im ausgeschwenkten Zustand anliegt, tonnenförmig ausgebildet ist. Das Rotor und/ material ist hochfest und besteht z. 3. aus metall oder Kunststoff, letzterer vorzugsweise faserverstärkt. Eine solche Faserverstärkung kann z. B. durch Wickeln auf die Innenseite des Rotormantels hergestellt werden, wobei der Innenmantel des Rotors einen Wickelkern bilden kann. Die später oben liegende Öl-nung 2 des Rotors hält den Zugang zu dem hohlen Innenraum durch einen zylindrischen, an die Öffnung anschließenden Hals offen. Am unteren Ende des Rotors ist dessen Nabe mit 3 bezeichnet. Sie besteht aus Metall und dient der Verbindung mit der Antriebswelle. Es handelt sich dabei um eine stehende Anordnung im nicht dargestellten Zentrifugengehäuse. Durch Nuten 4 auf dem Umfang der Nabe 3, die auf dem Umfang der Nabe umlaufen, ist eine formschlüssige Verbindung gewährleistet.In Figure 1 is a centrifuge rotor 1 with one of the cylindrical shape different coat, seen in cross section, at least in the area in which the cup rests in the swiveled-out state, is barrel-shaped. That Rotor and / material is high strength and consists z. 3. made of metal or plastic, the latter preferably fiber reinforced. Such fiber reinforcement can, for. B. by winding on the inside of the rotor shell, the inner shell of the Rotor can form a winding core. The later on top oil hole 2 of the rotor maintains access to the hollow interior through a cylindrical, attached to the opening subsequent neck open. At the lower end of the rotor, its hub is denoted by 3. It is made of metal and is used to connect to the drive shaft. It deals is a standing arrangement in the centrifuge housing, not shown. By grooves 4 on the circumference of the hub 3, which run around the circumference of the hub a positive connection guaranteed.

Der Rotor 1~besteht aus einem Material hoher Zugfestigkeit bzw. einem großen Elastizitätsmodul im Vergleich zur Dichte des Materials. Bevorzugt werden Rotoren aus Titan oder Aluminium oder Legierungen dieser Metalle verwendet, welche spanlos oder -spanabhebend verformt werden.The rotor 1 ~ consists of a material of high tensile strength or a large modulus of elasticity compared to the density of the material. To be favoured Rotors made of titanium or aluminum or alloys of these metals are used, which be deformed without cutting or cutting.

Besonders vorteilhaft haben sich Rotoren bewährt, auf denen, wenigstens in Teilbereichen, in Kunststoff eingebettet hochfeste Fasern aufgewickelt werden. Geeignet sind z. B. Bor-Glas-, Carbid- oder Kohlenstoff-Tasern i in hochpolymeren Eunstharzen oder Netallmatrix eingebettet oder hiermit imprägniert.Rotors have proven to be particularly advantageous on which, at least In some areas, high-strength fibers embedded in plastic are wound up. Suitable are e.g. B. boron glass, carbide or carbon fibers i in high polymers Synthetic resins or metal matrix embedded or impregnated with them.

Für die Aufwicklung der hochfesten VersbärRurgsfasern ist der Rotor 1 in einen Kern und einen davon abnehmbaren Teil zerlegbar bzw. trennbar und nach Beendigung des Wickelns entfernbar. Das Wickeln kann in der Weise geschehen, daß die hochfeste Faser oder der Faden 5 um den Wickelkern jeweils in gleicher Richtung aufgelegt wird, während der Kern langsam um seine Mittelachse gedreht wird. Nach einer im Beispiel etwa 90°-Drehung des Wickelkerns erscheint der erste Faden bzw. die Faser als Linie 6 in Fig. 1, nach einer etwa 180°-Drehung als Linie 7 und nach-etwa 270°-Drehung als Linie 8. Nach Beendigung des Wickelvorganges weist der so hergestellte Körper eine Außenkontur 9 gemäß Beispiel Fig. 1.The rotor is used to wind up the high-strength VersbärRurgs fibers 1 can be dismantled or separated into a core and a part that can be removed therefrom Completion of winding removable. The winding can be done in such a way that the high-strength fiber or thread 5 around the winding core in each case in the same direction is placed while the core is slowly rotated around its central axis. To If the winding core is turned about 90 ° in the example, the first thread or the fiber as line 6 in FIG. 1, after an approximately 180 ° rotation as line 7 and after approximately 270 ° rotation as line 8. After the winding process has been completed, the Body has an outer contour 9 according to the example in FIG. 1.

auf. Entfernt man dann den Wickelkern, so ergibt sich ein Zentrifugenrotor mit einem inneren Hohlraum, der ellipsoid ausgebildet ist und an den sich eine zylindrische Öffnung 2 anschließt.on. If you then remove the winding core, you get a centrifuge rotor with an inner cavity which is ellipsoidal and to which a cylindrical Opening 2 connects.

Aus Fig. 2 ist ein abgewandelter Zentrifugenrotor zu ersehen, ähnlich demjenigen in Fig. 1. Im Gegensatz zu Fig. 1 ist jedoch in Fig. 2 ein Schwenkbecher und dessen Lagerung im Gehängearbeitskopf ersichtlich. Dargestellt ist der Becher in seiner maximalen Auslenkung bei vorzugsweise vorwählbarer Nenndrehzahl. Die Lagerung ist so getroffen, daß die Becher 10 um ihre Schwenkachse 13 in Form von Haltezapfen, welche in Schlitze eingreifen, frei im Hohlraum 11 des Rotors 1 herabschwingen können, ohne die Innenfläche 12 des Rotorman'els zu berühren. Der Boden 14 der Becher 10 weist eine Krümmung auf, die gleich oder annähernd gleich der Krümmung des tonnenförmigen Bereichs auf der Innenseite des Rotormanteis ist. Der Krümmungsradius des Becherbodens kann auch kleiner sein als derjenige des tonnenförmigen Rotormantelbereichs.A modified centrifuge rotor can be seen in FIG. 2, similarly that in FIG. 1. In contrast to FIG. 1, however, FIG. 2 shows a swivel cup and its storage in the hanger work head can be seen. The cup is shown in its maximum deflection at a preferably preselectable nominal speed. Warehousing is made so that the cup 10 about its pivot axis 13 in the form of retaining pins, which engage in slots, can swing down freely in the cavity 11 of the rotor 1, without touching the inner surface 12 of the rotor shell. The bottom 14 of the cups 10 exhibits a curvature on which is equal to or approximately equal to the curvature of the barrel-shaped area is on the inside of the rotor mantle. The radius of curvature the bottom of the cup can also be smaller than that of the barrel-shaped rotor jacket area.

Der Boden 14 kann mit Vorteil gegenüber dem Durchzlesser des zylinderförmigen Bechers vergrößert sein, insbesondere eine vergrößerte Flache bei 18 au-%reisen, uri die bei den hohen Drehzahlen der Zen-=rlfuge auftretenden Flächenpressungen in Grenzen zu halten. Die Drehzahl kann so hoch werden, daß sich unter Belastung durch die Fliehkraft die Becher elastisch verformen, so daß z. B. der Boden keine ideale Kugelform mehr aufweist. Nach dem Start der Zentrifuge, bei dem die Becher vertikal herabhängen in den Lagern 13, heb-t sich der Becher 14 und schwenkt in die dargestellte horizontale Lage. Nach dem Start gibt mit zunehmender Drehzahl und steigender Fliehkraft das Gelenk 13 elastisch nach, so daß sich der Becher 10 mit dem Boden 14 auf dem Innenmantel 12 des Rotors 1 aufsetzt.The bottom 14 can be advantageous over the Durchzlesser of the cylindrical Bechers be enlarged, in particular an enlarged area at 18 au-%, uri the surface pressures occurring at the high speeds of the central joint to keep within limits. The speed can be so high that it is under load the cup elastically deform by the centrifugal force, so that, for. B. the floor no ideal spherical shape has more. After starting the centrifuge at which the beakers hanging down vertically in the bearings 13, the cup 14 rises and pivots in the horizontal position shown. After the start there is an increasing speed and increasing centrifugal force, the joint 13 elastically so that the cup 10 touches down with the bottom 14 on the inner casing 12 of the rotor 1.

Die Gelenke sind so ausgebildet, daß ihr Drehpunkt, d. h. der Mittelpunkt der Zapfen, aie in den Schlitzen der BecheflIappe gleiten, so weit von dem Innenmantel 12 des Rotors 1 entfernt ist, daß der Becher 10 die geschilderte Schwenkbewegung bei Beschleunigung und Abbremsen ausführen kann. Der Vorteil der elastisch nachgiebigen Schwenkbecherlagerung ist die Möglichkeit so hohe Drehzahlen zu erreichen, wie sie bisher in der Ultrazentrifugentechnik nicht üblich waren. Erst in der Kombination einer elastisch nachgiebigen Becherlagerung mit dem durch hochfeste Fasern verstärkten Rotormantel, wenigstens in dem Bereich, in dem sich die Becher bei maximaler auslenkung abstützen, eröffnet sich diese Möglichkeit.The joints are designed so that their pivot point, i. H. the middle-point the peg, which slide in the slots of the cup flap, is so far away from the inner shell 12 of the rotor 1 is removed that the cup 10 the described pivoting movement can perform when accelerating and decelerating. The advantage of resiliently yielding Swivel cup storage is the ability to reach speeds as high as they do were previously not common in ultracentrifuge technology. Only in combination an elastically resilient cup bearing with which is reinforced by high-strength fibers Rotor shell, at least in the area in which the buckets move at maximum deflection support, this possibility opens up.

Die Figur 3 unterscheidet sich von der Fig. 2 insbesondere dadurch, daß der Rotor am oberen Ende 17 der Nabe 16 angflanschs ist und die Becher von unten durch eine zentrale Öffnung, etwa gleich derjenigen, die mit Bezugszeichen 2 in Fig. 1 bezeichnet ist.FIG. 3 differs from FIG. 2 in particular in that that the rotor is angflanschs at the upper end 17 of the hub 16 and the cup from below through a central opening about the same as that indicated by reference numeral 2 in FIG Fig. 1 is designated.

Aus Figur 4 sind ganz deutlich die traversen Arme 15 des Gehängearbeitskopfs ersichtlich, die Aussearungen bilden, zwischen denen die Becher 10 mit ihrer Kappe - hier an deren Schlitzen - in den Lagerzapfen 13 eingehangl werden, welche in den Traversen 15 befestigt sind. Die Zapfen 13 können nft.From Figure 4, the traverse arms 15 of the hanger work head are very clear can be seen that form the Aussearungen between which the cup 10 with its cap - Here at their slots - are einangl in the bearing pin 13, which in the Traverses 15 are attached. The pin 13 can nft.

Vorteil so ausgebildet sein, daß sie eine gewisse Eigenelastizität bzw. Nachgiebigkeit unter Fliehkrafteinwirkung auf die Becher aufweisen. In an sich bekannter Weise können die Lagerbolzen auch wenigstens teilweise aus Federmaterial bestehen.Advantageously, be designed so that they have a certain inherent elasticity or flexibility under the action of centrifugal force on the cups. In itself As is known, the bearing bolts can also be at least partially made of spring material exist.

In den Figuren 5 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen von Schwenkbechern und Kappen mit Schlitzen für die elastisch nachgiebige Lagerung dargestellt.In the figures 5 to 9 are different embodiments of swivel cups and caps with slots for resilient mounting are shown.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Der Becher 10 ist mit seinem Aufnahmegefäß 20 für die Probe durch die vorzugsweise aufgeschraubte Kappe 21 verschlossen.The beaker 10 is through with its receptacle 20 for the sample the preferably screwed-on cap 21 is closed.

Das Schraubgewinde 19 ist am oberen Becherhals angeordnet und wird von dem herausragenden Rand 31 des Probegefäßes 20 überragt. In der Kappe ist eine entsprechende Ausnehmung hierfür vorgesehen. Eine Dichtung in Form eines O-Ringes 22 übernimmt die Abdichtung zwischen Kappe 21 und Becher 10.The screw thread 19 is arranged on the upper neck of the cup and is protruding from the protruding edge 31 of the sample vessel 20. There's one in the cap appropriate recess provided for this. A seal in the form of an O-ring 22 takes over the sealing between cap 21 and cup 10.

Die Kappe 21 ist an ihrem Rand seitlich mit zwei einander diametral gegenüberliegenden v-förmigen Schlitzen 23 versehen.The cap 21 is at its edge laterally with two diametrically opposed to each other opposite V-shaped slots 23 provided.

In diesen v-förmigen Schlitzen 23 legen sich nach dem Einhängen der Becher 10 in den Rotor die Lagerzapfen 13 der Schwenklager.In these V-shaped slots 23 lay after hanging the Cup 10 in the rotor, the bearing pin 13 of the pivot bearing.

Gemäß Figur 6 ist die Kappe 21 oberhalb des v-förmigen Schlitzes 23 mit einer waagrechten Ausnehmung 24 versehen.According to FIG. 6, the cap 21 is above the V-shaped slot 23 provided with a horizontal recess 24.

Hierdurch wird ein Steg 25 gebildet, der sich bei Flie'tsrefteinwirkung unter höheren Drehzahlen elastisch verformen kann.As a result, a web 25 is formed, which is in Flie'tsrefteinffekt can deform elastically at higher speeds.

Durch geeignete Formgebung der Ausnehmung 24 kann, wie in den Figuren 7 bis 9 dargestellt, das Feaererhalten des Steges 25 den jeweiligen Erfordernissen wepafft werden. Die Kappe 21 k einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein und aus Kunststoff und/oder isIeba-ll bestehen.By suitable shaping of the recess 24, as in the figures 7 to 9, the Feaererhalt the web 25 the respective requirements be puffed. The cap 21 k can be formed in one piece or in several parts and from Plastic and / or isIeba-ll are made.

Der Becher kann ebenfalls aus Metall und/oder Kunststoff bestehen. Hierfür können die gleichen Materialien wie für den Rotor verwendet werden. Erfindungsgeinäß wird vorgeschlagen auch die Schwenkbecher 10 durch Wickeln hochfester Fasern, eingebettet in Kunststoff, wie bezüglich des Rotors beschrieben auf einen Kern aufzuwickeln, der etwa die Form des Gefäßes 20 aufweist. Dieser Wickelkern für die hochfesten Fasern mit gebundenem hochpolymeren Kunstharz kann entweder wieder entfernbar und dann massiv sein oder aber als dünnwandiges Probengefäß im Becher 10 verbleiben. Für eine solche Ausführungsform empfiehlt sich der in Fig. 10 dargestellte Becher.The cup can also be made of metal and / or plastic. The same materials can be used for this as for the rotor. According to the invention it is proposed that the swivel cup 10 is also embedded by winding high-strength fibers in plastic, wound onto a core as described with regard to the rotor, which has approximately the shape of the vessel 20. This winding core for the high strength Fibers with bound high polymer synthetic resin can either be removed and again then be solid or remain in the beaker 10 as a thin-walled sample vessel. The cup shown in FIG. 10 is recommended for such an embodiment.

Das Gefäß 20 ist dabei an seinem oberen Ende 31 besonders herausragend ausgebildet und am unteren Ende mit einem dünnen Dorn 32 versehen, der jedoch nicht die gleiche Länge aufweist wie der fertige Becher, sondern kürzer ist. Dadurch ergibt sich im fertigen Becherboden 18 eine Senke 33. Diese sorgt dafür, daß der Dorn die Auflagefläche des Rotorinnenmanteis nicht beschädigt. Ein mit hochfesten Fasern gewickelter Becher ist leichter als ein Ietalltecher. Die im Becher auftretenden Kräfte, aber im wesentlichen Zugspannungen in der Becherwand, konnen leicht von einem solchen faserverstärkten becher aufgenommen werden.The vessel 20 is particularly outstanding at its upper end 31 formed and provided at the lower end with a thin mandrel 32, but not is the same length as the finished cup but is shorter. This results in in the finished cup base 18 a depression 33. This ensures that the mandrel the Contact surface of the rotor inner casing not damaged. One with high strength fibers a wrapped cup is lighter than a metal cup. The ones that occur in the cup Forces, but mainly tensile stresses in the cup wall, can be easily absorbed by such a fiber-reinforced cup.

Wie den Figuren 7 bis 9 zu entnehmen, können die Ausnehmungen 24 die Form eines W annehmen und etwa dem umgekehrten V der fut 23 in der Kappe 21 gegenüber1iegen.As can be seen in Figures 7 to 9, the recesses 24 can Assume the shape of a W and roughly opposite the inverted V of the fut 23 in the cap 21.

In Figur 11 ist von urten die ~YUt 23 ersichtlich. Ein anderes Aussuhrungsbeispiel der erfir.dungsgemcEen Zentrifuge mit abgewandeltem Rotor ist in Figur 12 gezeigt. Die hochfesten Fasern in Kunstharz sind hierbei nicht wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, auf einen zerlegbaren mehrteiligen 1IYickelkern aufgebracht, der nach Fertigstellung der Wicklung wieder entfernt wird, sondern hierbei werden die hochfesten Fasern auf einen Behälter 26 aus einem dünnen korrosions- und chemisch beständigen hochfesten Blech aufgebracht, der im fertigen Rotor verbleibt. Hierdurch sind auch Proben in der erfindungsgemäßen Zentrifuge zu untersuchen bzw. zu behandeln, die chemisch oder biologisch aktiv sind. Es genügt hierzu,die Resistenz des Materials des Behälters 26 aus dunnem Blech auszunützen und im übrigen den Rotorkörper aus faserverstärktem Kunststoff zu gestalten. Der Vorteil liegt auf der Hand, nämlich die Kombination der günstigen Eigenschaften des Blechinnenmantels mit dem geringen Gewicht der Schale des Rotors 1.The ~ YUt 23 can be seen from the very beginning in FIG. Another example the centrifuge according to the invention with a modified rotor is shown in FIG. The high-strength fibers in synthetic resin are not here as in FIGS. 1 to 3 shown, applied to a collapsible multi-part 1IYickelkern, which according to Completion of the winding is removed again, but this will be the high strength Fibers on a container 26 made of a thin corrosion and chemical resistant applied high-strength sheet metal that remains in the finished rotor. This is also To examine or treat samples in the centrifuge according to the invention, which are chemically or biologically active. It is sufficient for this to be the resistance of the material of the container 26 made of thin sheet metal and otherwise the rotor body to shape fiber-reinforced plastic. The advantage is obvious, namely the combination of the favorable properties of the sheet metal inner jacket with the low Weight of the shell of the rotor 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 12 werden die Fasern im Gegensatz zu dem Ausftilirungsbeispiel nach Fig. 1 auf den Außenmantel des Rotors aufgewickelt. Wie der Figur 12 ferner zu entnehmen, weist der Rotorhohlraum,in Schnitt gesehen, die Grundform einer Ellipse auf, an die sich die umgekehrte Öffnung 2 mit sanftem ttbergang anschließt. Der gesamte Hohlraum 11 weist daher etwa Birnen- oder Lampenform auf. Die Außenkontur folgt der Linie 27 und zeigt eine etwa zwiebelförmige Gestalt, deren Spitze 28 mit der Mittelachse des Rotors 1 zusammenfällt.In the embodiment of Figure 12, the fibers are in contrast wound to the Ausftilirungsbeispiel according to Fig. 1 on the outer shell of the rotor. As can also be seen from FIG. 12, the rotor cavity, seen in section, the basic shape of an ellipse, to which the inverted opening 2 with gentle transition connects. The entire cavity 11 therefore has approximately the shape of a pear or lamp on. The outer contour follows the line 27 and shows an approximately onion-shaped shape, the tip 28 of which coincides with the central axis of the rotor 1.

In den Figuren 13 und 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifuge, insbesondere Ultrazentrifuge, dargestellt. Während die vorangegangenen Beispiele für eine möglichst große Anzahl von Schwenkbechern ausgelegt waren, ist das hier dargestellte Ausführungsbeispiel auf die Anvrendwlg von zwei Schwenkbechern begrenz>, um eine weitere Drehzahl steigerung zu ermöglichen. Der Rotor 1 weist einen etwa tonnenförmigen Bereich 12 auf, welcher etwa mit dem Boden 14 des Bechers 10 in der Höhe übereinstimmt. In der Draufsicht gesehen (vergl. Figur 14), weist der Rotor 1 ebenfalls die Form einer Ellipse auf. Der Rotor 1 ist mit der Nabe 3 durch einen Steg 29 verspannt mittels der Schraube 30. Die Becher 10 und ihre schwenkbare Aufhängung in den Lagern 13 sind entsprechend den vorherigen Figuren ausgebildet. Dies gilt auch für die Materialien und die Art der Herstellung der Becher und des Rotors. Der Rotor mit den zwei einander diametral gegenüberliegenden Bechern 10 läßt für bestimmte Antredunszwecke eine sehr vorteilhaft erhöhte Drehzahl zu.In Figures 13 and 14 is a further embodiment of the Centrifuge according to the invention, in particular ultracentrifuge, shown. While the previous examples for as large a number of swivel cups as possible were designed, the embodiment shown here is based on the application limited by two swivel buckets> to enable a further increase in speed. The rotor 1 has an approximately barrel-shaped area 12, which is approximately with the Bottom 14 of the cup 10 corresponds in height. Seen in the top view (cf. 14), the rotor 1 also has the shape of an ellipse. The rotor 1 is clamped to the hub 3 by a web 29 by means of the screw 30. The cups 10 and their pivoting suspension in the bearings 13 are similar to the previous ones Figures trained. This also applies to the materials and the method of manufacture the cup and the rotor. The rotor with the two diametrically opposed Cups 10 allows a very advantageous increased speed for certain drive purposes to.

Zur Erfindung gehören auch alle Kombinationen und Unterkombinationen der in den Ansprüchen enthaltenen Merkmale sowie der beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen und ihrer Herstellungsverfahren.The invention also includes all combinations and sub-combinations the features contained in the claims as well as those described and illustrated Embodiments and their manufacturing method.

Claims

Claims 1. Centrifuge, in particular swivel bucket centrifuge, whose cups are elastically resiliently mounted in a hanger work head and in the swiveled-out state rest at least partially on the rotor shell, thereby characterized in that the rotor shell in cross section, at least in the case of rich, in which the cup ar in the swiveled-out state. rests against it, barrel-shaped is and the cups have a bottom of the same or approximately the same curvature like the rotor shell area.

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the rotor shell 1, seen in cross section, has an ellipsoidal cavity, the shorter of which Main axis coincides with the axis of rotation of the rotor and its longer main axis forms the line up to which the cups swing open, d. H. forms the main axis at maximum oscillation of the buckets their center line.

3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that The rotor is made of a material with a ratio of tensile strength and modulus of elasticity to density exists.

4. Centrifuge according to claim 3, characterized in that the rotor made of metal such as titanium, aluminum.

5. Centrifuge according to claim 3, characterized in that the rotor at least partially made of fiber-reinforced plastic.

6. Centrifuge according to claim 5, characterized in that the rotor outer shell is at least reinforced in the area where the cups are swiveled out State and that the reinforcing fibers come from an Iiateria exist in which the ratio of the modulus of elasticity to the density is greater than that of the rotor material.

7. Centrifuge according to claim 6, characterized in that carbon, Carbide, glass or boron fibers in polymer plastic or Yetall matrix ebbs or ildpr-2 ^ iert.

8. Centrifuge according to one or more of the claims mentioned characterized in that the cups are at least partially fiber-reinforced, wherein the fibers are impregnated with Eurststoff or embedded in a plastic or metal matrix are.

9. Centrifuge according to claim 8, characterized in that the cups a reinforced and / or enlarged contact surface facing the rotor shell, in particular on the ground.

10. Centrifuge according to claim 8, characterized in that the cups are fiber-reinforced in their sheath.

11. Centrifuge according to claim 10, characterized in that the Fibers are wound on a core that can be removed again.

12. Centrifuge according to claim 11, characterized in that the The core remains in the beaker as a receptacle for the material to be centrifuged.

13. Centrifuge according to claim 1 and one or more of the claims 8 to 12, characterized in that the cup is provided with a slotted cap is.

14. Centrifuge according to claim 13, characterized in that the slot shape and the distance to the center of rotation are chosen so that in connection with the storage respectively.

Suspension of the cup on the hanger head an elastic application and Lifting of the buckets on the rotor shell when swiveling out is guaranteed.

15. Centrifuge according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor has two diametrically opposite one another has suspended swivel cups in a barrel-shaped section of a certain height, which is preferably releasably connected to the hub des.Gehängarbeitskopfes.