DE2707145A1

DE2707145A1 - Zentrifuge

Info

Publication number: DE2707145A1
Application number: DE19772707145
Authority: DE
Inventors: Harry A Penhasi; John F W Robbins
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1977-09-01
Also published as: GB1549561A; DE2707145C2; JPS5646849Y2; FR2341368A1; US4053104A; CA1073420A; JPS52111965U; SE432207B; SE7701954L; FR2341368B1

Description

Dipl.-ing. c. Wallach München, den 1 0. FFH 1977

Dipl.-Inn. G. Koch 15 785 H/K

Dr. T. Hsϋ;αIi
Dipl.-Ing. R. Fcid::amp

8 München 2
Kaufingerstr. 8, TeJ. (08S) 240275

Beckman Instruments, Inc., Pullerton, CaI., UBA

Zentrifuge

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge und eignet sich insbesondere für kleinere, als Tischgeräte ausgeführte Zentrifugen.

Derartige kleine Tischzentrifugen werden beispielsweise in klinischen Laboratorien hauptsächlich zur Abtrennung von Feststoffteilchen, wie beispielsweise Blutzellen und dergleichen, aus physiologischen Flüssigkeiten verwendet, zur Veiterbehandlung entweder dee Sediments oder der Flüssigkeit für diagnostische Zwecke. Eine typische Tischzentrifuge dieser Art weist einen in einer Kammer in einem Ge-

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häuse angeordneten Rotor auf, wobei das Gehäuse mit einem Deckel sum Verschluß der Earner während des Rotationsbetriebs des Rotore versehen ist. Ia Falle sehr hochtouriger Zentrifugen ist die Kammer üblicherweise evakuiert, derart, daß der Rotor in einem Vakuum betrieben wird. Für verhältnismäßig nledrigtourige Tischsentrifugen werden jedoch gewöhnlich keine Vakuumkammern verwendet.

In der Art des Zentrifugationeprozeesee, das heißt dem schnellen Umlauf des Rotors in einer Luftumgebung vnd der daraus resultierenden Reibung zwischen den Rotoroberflächen und der Umgebungsluft, ist es begründet, daß der Rotor und die darin enthaltene Probe erwärmt werden. In vielen Zentrifugen sind Offnungen vorgesehen, um die Raumluft durch die Kammer zirkulieren zu lassen und so den Temperaturanstieg auf ein Minimum zu begrenzen. Selbst mit dieser Maßnahme kann jedoch die Probentemperatur innerhalb einer kurzen Zeitdauer und bis zu 10⁰C über die herrschende Raumtemperatur ansteigen. Sehr häufig können die daraus resultierenden erhöhten Temperaturen für die Probe schädlich sein, indem sie Beeinträchtigungen und/oder Nebenreaktionen, welche weitere diagnostische Tests beeinflussen können, bewirken.

Um derartige Vorgänge zu vermeiden, waren für voraussichtlich temperaturempfindliche Proben wesentlich kostspieligere Bodenstandgeräte mit Kühlung erforderlich. Bei einer typischen mit Kühlung ausgestatteten Zentrifuge nach dem Stande der Technik sind dl· Verdampferrohrschlangen direkt um die Zentrifugenkammerwandungen zur direkten Kühlung der Kammerwandungen herumgeführt, derart, daß die Luft und der darin befindliche Rotor durch die Kombination

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aus Wärmeleitung und Wärmestrahlung gekühlt werden. Dies bewirkt jedoch Kondensation·- und frost- bzw. Eisbildung in der Kammer und hat Probleme wie Korrosion, Kontamination und unerwünschte Beschränkungen der Laufzeiten infolge physischer Blockierung durch Vereisungsbedingungen zur folge. Dieses zuletzt genannte Problem rührt hauptsächlich von der Notwendigkeit her, wegen der begrenzten Flächenausdehnung und damit der verhältnismäßig schlechten verfügbaren uy rm^h^-rfc-n^gpiTigiibeflj T*gwc»Ti die Wandungen der Rotorkammer deutlich unter Gefriertemperaturen halten zu müssen·

Durch die Erfindung soll daher eine Zentrifuge, insbesondere Tiechzentrifuge, geschaffen werden, die bei wesentlich niedrigeren Gestehungskosten und geringerem Komplexität sgr ad als bisher mit einer Kühlmöglichkeit ausgestattet ist.

Zu diesem Zweck ist nach dem Grundgedanken der Erfindung die Verwendung einer außerhalb der Zentrifugenrotoikammer, wenngleich nicht notwendigerweise außerhalb des Zentrifugengehäuses, angeordneten Kühlvorrichtung vorgesehen.

Auf diese Weise wird die Kühlkapazität nur durch die Größe des gewünschten Kühlaggregate und das im Kreislauf durch die Kammer geführte Luftvolumen begrenzt. Indem erfindungsgemäß ein außerhalb der Zentrifugenrotorkammer angeordneter Kühl verdampf er vorgesehen wird, treten Kondensation und/oder frost- bzw. Eisbildung nur in der Kühleinheit auf, wodurch ein kondeneationsfreier, trockener Zentrifugenbetrieb ohne Eisbildung gewährleistet wird.

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Gemäß einer bovorsugten Aueführungsform der Erfindung ist der Deckel einer Zentrifuge mit swei sur Gänse in de» DeJckel verlaufenden Kanälen versehen, welche von Mittelbereich dea Deckels sub Bandbereioh su in Abstand voneinander befindlichen Stellen am Außenumfang des Deckels verlaufen und dort Einlafl- bsw· Auslaßöffnungen bilden; es iat eine Kühleinheit mit einer Kaltluftauslaßöffnung und einer Varmlufteinlaflöffnung an voneinander entfernten Stellen an einer der luBenoberflachen der Kühleinheit vorgesehen, wobei der Abstand und die Orientierung der an der Zentrifuge vorgesehenen SLnIaB- und Auslaßöffnungen mit dem Abstand und der Orientierung der an der Kühleinheit vorgesehenen Auslaß- bsw· Einlaßöffnungen übereinstimmt, derart, dafi durch Anordnung der die genannten öffnungen aufweisenden einen Außenfläche der Zentrifuge in Anlageberührung mit der die Offnungen enthaltenden einen Außenfläche der Kühleinheit die Auslaß- bsw. Eintritteöffnungen der Kühleinheit mit den Einlaß- bsw· Auelaßöffnungen der Zentrifuge ausgerichtet werden und so ein kontinuierlich susammenhängender Kühlkreislauf »wischen der Kühleinheit und der Zentrifugenkammer geschlossen wird· Der Zentrifugenrotor wirkt dabei als Zentrifugalgebläse sur Luftsirkulation von der Kühleinheit durch die Zentrifugenkammer· Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Kühleinheit und die Zentrifugeneinheit in voneinander gesonderten Gehäusen untergebracht, während gemäß einer alternativen »weiten Ausgestaltungsmöglichkeit die Kühleinheit sioh im Gehäuse für die Zentrifugenkammer befindet.

Durch die Erfindung wird somit eine einfache Xisohzentrifuge mit Selbstkühlung geschaffen, wobei eine außerhalb der Zentrifugatlonarotorkammer angeordnete Kühlvorrichtung

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verwendet wird· Durch dl· erfindungsgemäße Ausbildung wird durch einfache Vebeneinanderanordnung einer Zentrifuge und einer Kühleinheit, die miteinander ein gekühltes System bilden, in einfacher Veiee eine Zentrifuge, Insbesondere eine Tisoheentrifuge, Bit Selbstkühlung geschaffen. Vorzugsweise, wenngleich nicht notwendigerweise, kann dabei die außerhalb der Zentxrifugationskammer angeordnete Kühlvorrichtung innerhalb dee Zentrifugengehäuses vorgesehen werden. Bach einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Zentrifuge einen Deckel auf, welcher eine Luftsirkulation in die Zentrifugenkamaer hinein und aus ihr heraus ermöglicht, wobei der Zentrifugenrotor als Zentrifugalgebläse für die Luftslrkulation wirkt.

Durch die Erfindung wird soait eine einfache, Bit Belbstausgestattete Zentrifuge, insbesondere Tisch-

sentrifuge geschaffen, bei welcher die eingangs erwähnten Probleme bekannter kleinerer Zentrifugen weitgehend vermieden werden. Die erflndungegeaftBe Zentrifuge besitst etwa denselben Komplexitätsgrad und etwa die gleichen Gestehungskosten wie die derseit verfügbaren Tischsentrifugen ohne Kühl vermögen. Durch die besondere erfindungegemäfie Ausgestaltung der Zentrifuge In Verbindung mit der Zuordnung einer verhältnismäßig einfachen EOhleinheit wird eine Kühlung für die Zentrifugenkammer geschaffen, um die Entstehung erhöhter Temperaturen des Rotors und der Probe zu verhindern, wodurch die Zentrifuge auch für temperaturempfindliche Proben verwendbar wird.

Ib folgenden werden Aueführungsbeiepiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser «eigen:

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flg. 1 in perspektivischer Ansieht ·1η· Zentrlfugeneinhalt und tin· Kühleinheit gemlfi der Erfindung im getrennten Suetand,

fig· 2 in vergrößert·· HaBstab «ine Ansicht im Schnitt länge der Linie 2-2 in fig. 1,

Fig. 3 in auseinandergesogener perspektivischer Ansicht den Deckel und das Zentrifugengehäuse gemäß den figg· 1 und 2,

Tig. 4- in perspektivischer Ansicht eine andere Ausftihrungsfors der Erfindung, wobei die Zentrifugen« und die Kahleinheit in einen gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind·

In dem in den figg· 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die als Ganses mit 10 beseiohnete Zentrifuge im wesentlichen bekannt en Zentrifugen} sie weist ein Gehäuse 11 mit einer mit Bedienungeknöpfen 13 versehenen Vorderwandung 12 und mit wenigstens einer Seitenwandung 14-auf· Das Gehäuse 11 bildet eins an der Oberseite offen sugängliche Kammer 15· In dieser Kammer 15 ist ein Rotor angeordnet« bei dem es sich um einen Rotor der dem Fachmann geläufigen Typen handeln kann. Der Rotor 16 β it et auf einer Antriebswelle 17« welche sich von unten her durch den Boden der Kammer 15 In diese erstreckt, und swar koaxial besttgllch der Kitte der Kammer 15 angeordnet. Das untere Bade der Antriebswelle 17 erstreckt sich in das Gehäuse 11 und kann mit einer Riemenscheibe 18 versehen sein, welche mittels eines Antriebsriemens 19 mit einer (nicht dargestellten) Antriebequelle verbunden ist.

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Die Zentrifuge 10 weist ferner einen Deckel bsw. eine Klappe 20 sum Verschluß der Kammer 15 während des Betriebe der Zentrifuge 10 auf. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse 11 an seiner Oberseite mit einer die Kammer 15 umgebenden Dichtung 21 versehen sein, auf welcher der Deckel 20 aufruht. Der Deckel 20 kann entweder abnehmbar ausgebildet oder mittels einem oder mehrerer Scharniere 22 am Gehäuse 11 schwenkbar befestigt sein.

ErfindungsgemaB weist die Zentrifuge 10 zwei vollständig durch den Deekel 20 verlaufend· Kanäle 25 und 26 auf, zur Zufuhr bsw. Abfuhr von Luft in die bsw«, aus der Kammer 15« In ihrem einen Side münden die Kanäle 25 bsw. 26 jeweils in der Kammer 15, und swar im Bereich ihrer Mitte bsw. ihres Umfange, in ihrem anderen Ende munden die Kanäle 25 bsw. 26 jeweils an im Abstand voneinander gelegenen Stellen an der der Seitenwandung 14· des Gehäuses 11 benachbarten Außenoberfläche des Deckels 20 und bilden dort MnIaB-bsw. Auelaßöffnungen 27 bsw· 28.

Vie am besten aus den figg· 2 und 3 ersichtlich, weist der Deckel 20 im einseinen eine äußere Schale 30 mit vier Seitenwänden auf, von denen eine die mit den im Abstand voneinender angeordneten Offnungen 27 und 28 versehene Seitenwandung 24 ist. Des weiteren weist der Deckel 20 eine flaoh-aibene führungsplatte 31 *uf» welche mit swei erhabenen Teilen 32 und 33 versehen ist. Bei Anbringung zur Berührung mit den Innenkanten der Beittw"flv^gy der Schale 30 kommen die erhabenen Teile 32 bsw. 33 an ihrem einen Ende in Ausrichtung mit den Offnungen 27 und 28 in der Seitenwandung 24 der Schale 30. Hit seinem anderen Ende mündet das erhabene Teil 32 im Mittelpunkt der Schale 30,

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während da· erhabene Teil 33 «it seinem anderen Bade in eines tob Mittelpunkt der Schale 30 entfernten Punkt mündet, der im Schliefiiuatand de· Deckel· 20 mit dem umfang der Kammer 15 im Gehäuse 11 ausgerichtet ist. Zwischen der Schale 30 und der Leitungeplatt· 3I befindet sich eine Platte 34 au· einem Kunststoff- oder biegsamen Isoliermaterial, mit Kantian 35 und 36, welche dl· gleiche Konfiguration wie die erhabenen Seile 32 und 33 in der Fuhrungsplatt· 31 beaitsen und die·· aufnehmen, wie au· Fig. 2 ersichtlich.

Der Deckel 20 weist ferner ein· Trenn» bsw· Unterteilungeplatte 37 mit den gleichen Gesamtabmessungen wie die Führungsplatte 31 auf * gegen welche sie in Anlag· angeordnet iat. Dl· Trenn- bsw. Unterteilungetafel 37 ist mit Löchern 38 und 39 versehen, welch· mit den Innenenden der erhabenen Teile 32 bzw. 33 in der Funrungeplatt· 31 ausgerichtet sind.

Schließlich weist der Deekel 20 eine als Preßforateil ausgebildete untere Tafel 40 mit einem Mittelbereicheteil 41 und einem hiereu coplenaren Außenbereich 42 auf, mit welchen die Platte 40 in Berührung gegen die Trenn- bsw. Unterteilungeplatte 37 anliegt. Der mittler· Bereich 41 der Platte 40 weist eine mit der öffnung 38 in der Trennplatt· 37 ausgerichtet· öffnung 4-3 auf· Zwischen dan Bereichen 41 und 42 der Platte 40 ist eine kreisförmige Vertiefung 44 -vorgesehen, die »ueamaen mit d«r Trenn- bsw. Unterteilnngsplatte 37 einen Hingken el bsw· eine Sammelkammer 45 «wischen dan Platt an 37 und 40 begrenst. Di· öffnung 39 in der Trennplatte 37 ist mit diesem Sammelrau» 45 ausgerichtet. Dieses vertiefte Teil 44 der unteren Platt· 40 let

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mit mehreren radialen Schlitzen 46 versehen, die im Schliafisuatand daa Deckel· 20 «it dem Umfang der Kammer 15 im Gehäuse 11 ausgerichtet sind· Die AuBenachale 30 und die Tafeln £1, 34, 37 und 40 können in beliebiger Weise, beispielsweise mittel· mechanischer Pressung, durch einen Verbund, durch Klebung und dergleichen miteinander verbunden sein.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Aueführungeform der Erfindung ist de· weiteren eine als Gansee mit 50 bezeichnete, gesonderte, getrennte Kühleinheit herkömmlicher Bauart und Wirkungsweise vorgesehen. Die Kuhleinheit 50 ist von ganz ähnlicher Art, wie man si· in den herkömmlichen vereisungsaicheren Kühlvorrichtungen findet; sie weist ein Gehäuse

51 auf, daa swei Wärmetauscher 52 und 53 sowie einen Kompressor 55 umschließt· Dia Wärmetauscher 52 und 53 sind durch geeignete Leitungen für eine Kühlmittelströmung mit dem Kompressor 55 verbunden; der sich durch den Wärmetauscher 52 erstreckende Teil dieser Leitungen ist bei 54 angedeutet.

In dem Fachmann bekannter Weise arbeitet der Wärmetauscher

52 als Verdampf ar, welcher der durch ihn strömenden Luft Wärme entzieht, während dar Wärmetauscher 53 als Kondensor arbeitet, welcher von dam durch den Verdampfer 52 strömenden Kühlmittel aufgenommene Wärme an durch den Kondensor

53 zirkulierende Luft abgibt. Kittels (nicht dargestellter) Vorrichtungen wird ein Druckabfall zwischen dem Kondensor 53 und dem Verdampfer 52 aufrechterhalten, zur Verdampfung das vom Kondensor 53 sum Verdampfer 52 strömenden Kühlmittels. Üblicherweise ist auch ein (nicht dargestelltes) Gebläse zur Luftzirkulation durch den Kondensator 53

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vorgesehen·

Erfindungsgemäfi let di· Kihleinheit 50 in der Weise modifiziert, daß der Verdampfer 52 mit Einlaß- bzw. Austritteöffnungen 56 bzw· 57 en der einen Seitenwandung 58 des Gehäuse· 51 versehen ist· Aus veiter unten nooh näher beschriebenen Gründen können im die Öffnungen 56 und 57 herum Dichtungen 59 vorgesehen sein_o Der Abstand zwischen den Eintritts- und Auetritteöffnungen 56 bzw. 57 der Kuhleinheit 50 sowie ihre Höhe und Ausrichtung entsprechen dem Abstand bsw· der Höhe und der Ausrichtung der Austrittsbsw· Bintrittsöffnungen 28 bsw· 27 der Zentrifuge 10·

Im folgenden wird die Wirkungsweise der beschriebenen Ausftthrungsform erläutert· Die führungsplatte 31» die Trennbzw, t&xterteilungsplatte 37 sowie die untere Platte 40 des Zentrifugendeckels 20 definieren in dem Deckel 20 die Kanäle 25 und 26 sur Bildung eines kontinuierlichen Luftkanals von der Einlaßöffnung 27 über die Kammer 15 sur Auelaßöffnung 28· Im einseinen strömt durch die Einlaßöffnung 27 des Deckels 20 eintretende Luft in den Kanal 25 zwischen dem erhabenen Teil 32 der führungsplatte 31 und der Trennplatte 37 und tritt sodann durch die miteinander ausgerichteten Öffnungen 38 und 43 in der Trennplatte 37 bzw. der unteren Platte 40 nach unten in die Kammer 15 aus, und zwar in deren lüttelbereioh koaxial mit der Drehachse des Rotors 16· Im Betrieb wird der rotierende Rotor 16 dabei als lauf- bzw. Schaufelrad wirksam und erzeugt einen Bereich niedrigen Drucks im Hittelbereioh der Kammer 15 und einen Bereich höheren Drucks am Umfangsbereich der Kammer 15· Daher wird Luft vom Einlaß 27 in die Hitte der Kammer 15 angesaugt und mit einem höheren Druck am Umfang der

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Kammer 15 abgegeben, von wo si· naoh oben duroh die radialen Schlitee 46 in der unteren Platte 40 In die Sammelkam-■er 45 «wischen de« vertieften ringförmigen Teil 44 der unteren Platte 40 und der Trennplatte 37 »tränt. Au* der Semmelkammer 45 strömt die Luft naoh oben duroh die Öffnung 39 in der Trennplatte 37 ** den Kanal 26 zwischen der Trennplatte 37 und de« erhabenen Teil 33 der Führungsplatte 31. Au« de« Kanal 26 wird die Luft der Auslaßöffnung 28 augeführt. Hit anderen Wortenι Der Deckel 20 ermöglicht eine Luftkreislaufströmung in die Zentrifugatlonakaaner 15 *»·***■* * und aus ihr heraus, unter Ausnut sung dee Zentrifugalgebl&seeffekta des umlaufenden Rotors 16 als Pumpenmotor·

In Fig. 1 ist die Zentrifuge 10 im von der Kühleinheit 50 getrennten Zustand geseigt. Bringt man jedoch die Seitenwandung 58 des Gehäuses 51 der Kühleinheit 50 zur Anlage gegen die Seitenwandung 14 des Gehäuses 11 der Zentrifuge 10, so gelangen die Auslaß- bzw. Einlaßöffnungen 57 bzw. 56 der Kühleinheit 50 in Ausrichtung mit der Einlaß- bzw. Auslaßöffnung 27 bew· 28 der Zentrifuge 10· Die Dichtungen 59 bewirken einen dichten Abschluß »wischen den Gehäusen 11 und 51 und gewährleisten einen susammenhängenden geschlossenen Luftkreislauf· Auf diese Weise wird die an der Auelaßöffnung 28 der Zentrifuge 10 ausgestoßene Luft an den Kühlschlangen 5⁴I* des Verdampfers 52 entlanggeleitet, und die auf diese Welse gekohlte Luft wiederum an der Auelaßöffnung 57 der Kühleinheit in die Einlaßöffnung 27 der Zentrifuge 10 gedrückt. Die Zentrifuge 10 und die Kühleinheit 50 bilden somit einen kontinuierlichen Strömungsweg sur fortlaufenden Luftslrkulation swieohen dem Verdampfer 42 und der Kassier 15» wobei der Bot or 16 als Zentrifugal-

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gebläse sur Irnftsirkulatlon wirkt.

fig. 4 ««igt tin· al· dan··· alt 60 beieichnete sweite Aueführungafora einer erfindungegeaaBen Zentrifuge. Bei der Ausführungsfora geaäß den figg. 1 bis 3 waren eine Zentrifuge 10 und eine Kühleinheit 30 au· Zweekaäßigkeit·- gründen al· gesonderte Aggregate ausgebildet. Bei de« Aueführungebeispiel nach flg. 4 ist dl· Kühleinheit 50 in dl· Zentrifuge 60 einbesogen und ·· wird nur ein einsige· Gehäuse 61 benötigt. Da da· Ausführungsbeiepiel gemäß Pig· 4 1« Übrigen in allan wesentlichen Aspekten alt der Auefühxrungafora nach dan flgg· 1 bi· 3 übereinet iaet, sind in dan beiden Ausführung·*oman die gleichan oder einander entsprechenden Teile «it denselben Besugesiffern beeeichnet.

Ib einselnen weist das OehJLuee 61 der Zentrifuge 60 «ine frontbedlenungsplatte 12 alt aehreren Bedienxmgsknöpfen 13 auf} da« Gehäuse 61 begrenst eine ander Oberseite sub Zu» gang offen· Eaaaer 15· In der Kaaaer 15 ist «in Rotor 16 angeordnet, bei de· ·· sich ua einen beliebigen von d«a Vaohaann bakanntan BotortsTpan handaln kann· 01· Zentrifuge 60 weist de« weiteren einen Happdeokel 20 sub Verschluß der Kaaaer 15 während de· Betriebe des Botora 16 auf; der Klappdeckel 20 ist in gleicher Vei·· wie der Klappdeckel 20 der Zentrifuge 10 ausgebildet. De· weiteren kann an der Oberseite de· Gehäuse· 11 eine dl« Kaaaer I5 uagebende Dichtung 21 Torgeeehen a«ia, auf welcher der Deckel 20 aufliegt· Der Deckel 20 kann abnehabar ausgebildet oder aittel· einea oder aehreren Scharnieren 22 aehwenkbar alt dea Gehäuse 61 verbunden »ein.

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Vi· in einseinen oben für die Zentrifuge 10 der ersten Aueführungefora beeohrieben wurde, weist der Deckel 20 swei vollständig in ihm verlaufende (nicht dargestellte) Kanäle but Zuleitung bsw· Ableitung von Luft in die Kenner 15 hinein bsw· aus ihr heraus auf· Hit ihren einen Ende Bünden dies· Kanal· in der Kaaiier 15. und swar in Bereich der Mitte der Kammer bsw· an ihr·« Umfang. In Pig. 4 ist die unter· Tafelplatte 40 dee Deckels 20 sichtbar, welche einen Mittelbereich 41 und einen hiersu coplanaren Bereich

42 aufweist, die die Unterseite des Deckels 20 bilden«, In nittleren Bereich 41 ist die Platt· 40 alt einer Öffnung

43 versehen, welch· den Lufteinlaß für die Kenner 15 bildet· Zwisohen dan Bereichen 41 und 42 der Platte 40 befindet sich ein vertiefter kreisförmiger Teil 44 nit mehreren radialen Schlitten 46 als Luftaustritt· für dl· Kanner 15· Hit ihren Jeweils anderen Ende nünden die beiden Kanäle an voneinander entfernten Stellen an der in Pig. 4 nicht sichtbaren Seitenwandung d·· Deckels 20; diese Mündungen bilden die Einlaß- bsw· die Aualaßöffnungen.

Oenäfi der in fig. 4 geseigten AusfQhrungsfom der Erfindung ist das Oebäuee 61 seitlich vergrößert ausgebildet, un Plats sur Aufnahme der Kühleinheit 50 su schaffen, welche in übrigen in gleioher Art wie die Kühleinheit 50 bei den Ausführungebeispiel nach den figg· 1 bis 3 ausgebildet ist. Die Kühleinheit 50 weist swei Wärmetauscher 52 und 53 auf, welch· durch eine geeignet· Bohrleitung 54 für einen! Kühlmittelkreislauf über einen Kompressor verbunden sind.

Bei der in Fig. 4 geseigten Aueführungsforn ist die die Kühleinheit 50 aufnehmende Seite des Gehäuses 61 größer, d. h. höher ausgebildet als die die Kanner I5 enthaltende

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Seite bei abgenommenem Deckel 20. Bei aufgesetztem bew. geschlossenem Deckel 20 besitzen 41· beiden Seiten dee Gehäuses 61 die gleiche Höhe. Der die Kühleinheit 50 umschliefiende Teil des Gehäuses 61 weist im oberen Bereich der dem Deckel 20 zugewandten 8eitenwandung Einlaß- und AualaBöffnungen 56 bsw· 57 «uf· fl» diese öffnungen 56 und 57 herum können Dichtungen 59 vorgesehen sein· Wie bei der Auaführungsform gealfi den Figg. 1 bis 3 stimmen der Abstand zwischen den Einlaß- und Auelaßöffnungen 56 und 57 der Kühleinheit 50 und ihre Ausrichtung mit dem Abstand und der Ausrichtung der Auslaß- bsw· Elnlaßöffnungen im Deckel 20 tiberein.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß Pig· 4- beschrieben. Vie oben gezeigt, weist der Dekkel 20 der Zentrifuge 60 Kanäle auf, welche einen kontinuierlichen, sueammenhängenden Luftkanal von der Einlaßöffnung Über die Kammer 15 *ur Auslaßöffnung bilden. Im SehlieBsustand des Deckels 20 sind diese Einlaß- bzw. Auslafiöffnungen mit den AualaB- bsw· Einlaßöffnungen 57 bsw. 56 der Kühleinheit 50 ausgerichtet, wobei die Dichtungen 59 einen dichten AbsohluB sur Gewährleistung eines kontinuierlichen iMftkrelelanfeweges bewirken. Im Betriebssustand wirkt der rotierende Botor 16 als Lauf- bsw. Schaufelrad, das Luft aus der linlaBSffnung des Deckels 20 in die Mitte der Kammer 15 ansangt und sie mit höherem Druck am Umfang der Kammer 15 abgibt, wo die Luft durch die radialen eohlltse 46 in der Platte 40 nach oben in Richtung der AuslaBöffnung des Deckels 20 austritt. Die an der AuslaBöffnung des Deckels 20 ausgestoftene Luft wird an den Kühlschlangen 54· des Verdampfers 52 entlanggeleitet, die so gekühlte Luft wird dann durch die Auslafiöffnung 57 in

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die Einlaßöffnung dea Deckel· 20 gedrückt.

Durch die vorliegende Erfindung werden somit einfache Tischsentrifugen 10 und 60 «it BelbetkQhlung geschaffen. Die Zentrifuge 10 besitst annähernd den gleichen Kompliziertheitagrad und etwa die gleichen Gestehungskosten wie verfügbare Tiechsentrifugen ohne Kühlmögliohkeit. Infolge ihrer besonderen erfindungsgsaäßen Ausbildung kann die Zentrifuge 10 jedoch durch Hinxufügung einer verhältnismäßig einfachen Kühleinheit 50 Bit einer Kühlung für die Sauer 15 «ur Vermeidung erhöhter Temperaturen des Botors 16 ausgestattet werden* wodurch die Zentrifuge 10 für temperaturempfindliche Proben verwendbar wird·

Bei beiden Zentrifugenausführungen 10 und 60 wird ein Kühlverfahren außerhalb der Kammer 15 verwendet. Die Kühlkapasität ist somit nur durch die Größe der Kühleinheit und das im Kreislauf durch die Kammer 15 geleitete Luftvolumen begrenst. Da ferner bei diesem System die kälteste Stelle der Verdampfer 52 ist, und dieser sich außerhalb der Kammer 15 befindet, und swar unabhängig davon, ob er in einem gemeinsamen oder getrennten Gehäuse engeordnet ist, findet Kondensation und/oder Trost- bsw. Eisbildung nur in der Kühleinheit 50 statt, wodurch ein trockener, frost- bsw. vereisungsfreier Zentrifugenbetrieb gewährleistet wird. Die Kühleinheit 50 kann ferner in an sich für herkömmliche abtaubare, vereisungsfreie Kühlaggregate bekannter Weise für thermostatisch zyklischen Betrieb ausgebildet werden, derart, daß sie sich periodisch selbst enteist, wodurch die durch Sieblockierung bei bekannten Ausführungen bedingte seitliche Beschränkung entfällt.

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Sie Verwendung einer außerhalb der Kamer 15 liegenden Kühleinheit hat noch einen weiteren Vorteil. Die Kühleinheit 50 kann ·ο ausgelegt werden, daß sie ein überdissn* eioniertea W&raeübertragungaverBOgen beaitst, derart, daß die anfängliche "Herunterkühl ung" wesentlich schneller ▼erläuft, derart, daß kalte Probentesperaturen wesentlich schneller als alt verfügbaren bekannten Einheiten ersielbar sind. Hierdurch wird eine Vorktthlung des Botors und der Proben, wie sie bisher erforderlich war, entbehrlich. Beide beschriebenen Ausfuhrungsbelsplele stellen des weiteren ein vollkommen geschlossenes System dar, wodurch die Möglichkeit des Austritts von Verunreinigungen in die umgebende Zimmeratmoephtre, wie sie bei Mit Zimmerluft gekühlten Einheiten besteht, vermieden werden kann.

Sie Erfindung wurde vorstehend an Hand bevorsugter konstruktiver Ausführungsformen beschrieben, die jedoch selbstverständlich in mannigf acher Weise abgewandelt werden MfoyiflT». ohne daß hierdurch der p»^»en der Erfindung verlassen wird.

Die Erfindung betrifft eine fieohssntrlfuge alt eine« Rotor und eine· eins Kammer für den Botor definierenden Gehäuse <wflft eines abnefrwfry^en Oehäusedeokel» erfindungsgeBäß ist der Deckel alt swei gans la Deckel verlaufenden Kanälen versehen, welche voa Hittelbereioh bsw. tob umfang her su voneinender entfernten Stellen an einer der Außen-

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Claims

Pel» ept ψ*\ sprttchs

Zentrifuge mit einem eine Kenner definierenden Gehäuse und einem in der Kammer drehbar angeordneten Rotor sowie einer benachbart der Kammer angeordneten Kühleinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (50) eine Kaltluft^Luetritteöffnung (57) und eine warmluft-Einlaßöffnung (56) sum Verdampfer (52) der Kühleinheit aufweist und das Gehäuse (11) zwei durch das Zentrifugengehäuse verlaufende Kanäle (25, 26) aufweist, daß die beiden Kanäle (25 bsw. 26) an ihrem einen Ende (27 bzw. 28) außerhalb der Kammer (15) münden und mit der Kaltluft-Auslaeeffnung und der Warmluft-Einlaßöffnung der Kühleinheit (50) verbindbar sind, daß der erste Kanal (25) mit seinem anderen Ende in der Kammer (15) im Bereich der Rotordrehachse (16) mündet, daß der zweite Kanal (26) mit seinem anderen Ende innerhalb der Kammer (15) im Bereich ihres umfange mündet, derart, daß der Rotor eine Luftströmung vom ersten Kanal (25) über die Kammer (15) sum «weiten Kanal (26) bewirkt.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß der sweite Kanal (26) an seinem anderen Ende in mehreren in Abständen voneinander angeordneten Stellen (46) entlang dem Umfang der Kammer (15) mündet.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, mit einem abnehmbaren Deckel zum Verschluß des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle (25, 26) sich durch den Deckel (20) erstrecken.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Zentrifuge nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (20) eine mit dem Umfangebereich der Kammer (15) ausgerichtete Bammelkammer (45, Fig. 2) sowie mehrere Öffnungen (56) zur IrmBglichung einer Luftströmung aus der Kammer.(15) in die Sammelkammer (45) aufweist, und daß der zweite Kanal (26) mit seinem anderen Ende in diese Bammelkammer (45) mündet.
5· Zentrifuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (50) in einem vom Zentrifugengehäuse (11) getrennten gesonderten Gehäuse (51) untergebracht ist, (Figg. 1 bis 3).
6. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (50) innerhalb des Zentrifugengehäuses (61) untergebracht ist (Fig. 4).

7· Zentrifuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Rotor mit seiner Rotationsachse konzentrisch in der Rotorkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle (25 bzw. 26) vollständig in dem Gehäuse vom Hittelbereich bzw. vom Umfangebereich su voneinander entfernten Stellen (27 bzw. 28) außerhalb der Kammer verlaufen und daß der Zentrifugenrotor (16) als Zentrifugalgebläse zur Luftzirkulation von dem ersten Kanal (25) über die Kammer (15) su dem zweiten Kanal (26) wirkt.

709835/0787