DE2720803A1

DE2720803A1 - Verfahren zur herstellung eines rotoreinsatzes fuer einen zentrifugenrotor

Info

Publication number: DE2720803A1
Application number: DE19772720803
Authority: DE
Inventors: Steven T Nielsen
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1976-05-10
Filing date: 1977-05-09
Publication date: 1977-11-17
Also published as: CA1090073A; GB1574158A; US4120927A; DE2720803C2

Description

Patentanwälte Dipl.-!ng. C. Wallach

Dipl.-ing. G. Koch

Dr. T. Hai-weh

Dipl.-Ip-O- R- Földkamp

8 München 2

Kaulinserstr. 8. Tel. (089) 240275 München, den Q MAI 1977

15 877 H/*tt

Beseichnung:

Verfahren »ur Herstellung eines Hotorelnsatses für einen Zentrifugenrotor

Angelder:

Beckasn Instrumente. Inc., Tullerton, CaI., TJBk

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach Dipl.-Ing. G. Koch Br· T. Halbach Dipl.-Ing· R. Feldkaap 8000 HOnchen

Erfinder:

Steven T· Nielsen, Sunnyvale, OaI., I)BA

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Verfahren zur Herstellung eines Hotorelaeatzee für einen Zentrifugenrotor

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Ze.-vUrifugenrotoren und näherhin ein Verfahren but Herstellu»© eines vorzugsweise einstückigen Rotoreinsatzes für derartige Zentrifugenrotoren, wobei der Einsatz eine geknickt bzw. gefaltete Konfiguration besitzt, durch welche getrennte Kammern gebildet werden, die während bestimmter Phasen der Zentrifugationsbehandlung automatisch dicht schließend voneinander abgeschlossen bzw. miteinander verbunden werden.

Im Zuge der neueren Entwicklung luft getriebener Ultrazentrifugen für höchste Drehzahlen wurde eine neuartige Botoreinsatzkonfiguration entwickelt, durch welche wenigstens zwei gesonderte voneinander getrennte Kammern in dem Rotor gebildet werden, die während des hochtourigen Zentrifugationsvorgangs in Strömungeverbindung miteinander stehen, jedoch nach der Zentrifugation einen dicht schließend voneinander abgeschlossenen Zustand einnehmen, um die Abtrennung bestimmter zentrifugierter Bestandteile des Probegemiechs su gewährleisten und «in· Rückvermlschung zu verhindern. Hierzu wird auf das Patent (deutsch· Patentanmeldung P 37 19 2*0.5 vom 29. H. 1977, Anmelder George H. Hein, Jr., mit Prioritätsbeanspruchung vom 29. A. 1976 aus der US-Anmeldung 8. Vc 681,3)2 · betreffend eine "Zentrifuge") sowie auf die US-Patentschrift 3 096 283 (Hein), welche einen "Behälter für Blut sowie eine Maschine zur Abtrennung von Auefällungen aus flüssigen Blutbestsndteilen" betrifft, verwiesen. Die derzeitigen

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Konstruktions- und Herstellungsverfahren für derartige Rotoreinsätze erfordern die Verwendung von zwei getrennten Teilen für das flüeeigkeitediente, geknickte bzw. ung-: faltete Gebilde, wodurch ein Dichtungsverbund zwischen den beiden gesonderten Einzelteilen erforderlich wird, per im wesentlichen geschlossene Rotoreineatz besitzt eine in etwa zylindrische Konfiguration, und der durch die derzeitige Konstruktion- und Herstellungsweise bedingte Vo.'bvurl zwischen den beiden Abschnitten des Einsatzes wird noicoalerweise längs einer am Außenumfang der Ringkammer verkaufenden Stoß- bzw. Verbindungsstelle gelegt.

Diese Verbund-Stoßstelle zwischen den beiden Einzalöbschnitten bzw. Teilen, aus welchen der Bot ο reins at*, zv.sanmengefügt wird, bildet eine potentielle SchwachstelLe in dem Botoreinsatz, die unter bestimmten Bedingungen .,u Leckerscheinungen oder zum Bruch Anlaß geben könnte Die Entwicklung und Herstellung eines zuverlässigen StoßVerbundes, der die hohen hydrostatischen Drucke bei der Zentrifugationsbehandlung aushält, ist außerordentlich schwierig. Da der Stoßverbund am Außenumfang der Btngxemmer angeordnet ist, ist er den größten Kräften ausgesetzt, die durch den durch die Zentrifugation induzierten J)rurck des Flüssigkeitsgemisehs in der Ringkammer erzeugt werden. Da außerdem für den Rotor eine vollständige Ausbai änderung erforderlich ist, bildet ein derartiger Stoßverbund einen potentiellen Faktor, der zu einer möglichen 'imbalance des Rotors beitragen kann· Typischerweise wird an dan beiden miteinander au verbindenden Teilen ein kleiner B¹Iarisch für die Durchführung des Verbundverfahrens ingefopiBt, was eine unerwünschte Vergrößerung des AußencLuichmesssrs der Ringkammer bedingt ο

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Die erforderliche geknickte bzw· gefaltete Konfiguration innerhalb dee insgesamt im wesentlichen geschlossenen Einsatzes, welche die Trennwandung zwischen der Innen- und der Ringkammer ergibt, hat zu der derzeit angewandten zweiteiligen Konstruktion gezwungen. Diese Trenn- bzw. Unterteilungewandung liegt mit ihrem oberen Rand nahe dem oberen Teil des Einsatzes und gewährleistet einen schnalen ringförmigen Strömungspfad zwischen der Innen- und der äußeren Ringkammer. Der Rotoreineatz, der nur eine kleine Zugangsöffnung in seinem Oberteil besitzt, kann deeüalb nicht einstückig nach einem Spritzgußverfahren hergestellt werden, da die nachträgliche Entfernung eines Inneaformdorns nach der Herstellung des Einsatzes wegen der besonderen umgefalteten bzw. geknickten Konfiguration unmöglich wäre. Deshalb wurde bisher die Herstellung des Einsatzes in zwei Teilen vorgesehen, wobei das Oberteil mit dem Unterteil nachträglich verbunden wird.

Das Innenvolumen sowohl der Ringkammer wie auch der Innenkammer müssen in bezug aufeinander und auf die Größe des flüssigen Probengemisens, das der Zentrifugationsbehandlung unterworfen werden soll, innerhalb enger Grenzen aufeinander abgestimmt sein. Beispielsweise dient im Falle einer Blutprobe die Zentrlfugation zur Abtrennung eines klaren Serums von der Chyle und anderen Bestandteilen. Des weiteren muß genügend klares Serum erhalten werden, um die gewünschten diagnostischen Tests ausführen zu können. Andernfalls wären weitere Blutproben von dem Patienten erforderlich. Falls beispielsweise die Innenkammer zu klein ist, würde einige Chyle sich zusammen mit dem klaren Serum in der äußeren Ringkammer ansammeln. Umgekehrt wäre bei zvl kleiner äußerer Ringkammer nicht genügend Serum für die

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Durchführung der diagnostischen Tests verfügbar. Und schließlich käme es, falls beide Kammern zu groß wären, nicht zu der gewünschten richtigen Querströmung zwischen den Kammern während der Zentrifugation. Daher sind die betreffenden Volumina der Kammern sehr kritisch und es würde daher stets die zweistückige Konstruktion für erforderlich gehalten, um die gewünschten Volumina genau zu realisieren.

Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zur einstückigen Herstellung eines derartigen Rotoreinsatzes mit umgefalteter bzw. geknickter Konfiguration zur Bildung getrennter Kammern in dem Einsatz zugrunde.

Nach der bevorzugten Aueführungeform der Erfindung sieht das Verfahren zunächst einen 7ormgebungsvorgang zur Herstellung eines Zwischengebildes von länglicher Konfiguration mit einer kleinen Gemischzutrittsöffnung am einen Ende vor. Benachbart dieser Zutritteöffnung weist das Zwischengebilde die grundlegende Außenkonfiguration der später die äußere Ringkammer bildenden größeren Kammer auf, während das längliche Zwischengebilde an seinem anderen, gegenüberliegenden Ende die äußere Konfiguration einer später die zentrale Innenkammer bildenden kleineren Kammer besitzt. Diese beiden Kammerabschnitte sind durch einen Umfalt- bzw. Kniokabschnitt miteinander verbunden, welcher im weiteren Verlauf des Herstellungsverfahrens seine Lageorientierung ändert, um den als Enderzeugnis gewünschten Hehrkammer-Rotoreinsatz zu bilden.

Nachdem dieses längliche Rotoreinsatz-Zwischengebilde

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hergestellt wurde, werden die gegenüberliegenden Enden dee Zwiechengebildee in Richtung aufeinander zu gedrückt bzw. gepreßt, derart, daß die kleine Kammer in eine insgesamt innerhalb der großen Kammer einspringende Lage gebracht wird. Sa der Einsatz typischerweise aus einem flexiblen, biegsamen Material hergestellt wird, wird durch die Zutrittsöffnung ein Stützmedium zur Abstützung der Innenwandung der großen Kammer eingeführt, derart, daß sie bei der Verschiebung bzw. Elnstauchung der kleineren Kammer in ihre eingeschobene bzw„ eingestauchte Stellung innerhalb der großen Kammer keine Falten bildet. Der die beiden Kammer abschnitte des Zwiechengebildee verbindende Umfaltabschnitt vermag sich um sich selbst um einen Bogen von mehr als umzubiegen und ermöglicht so den Vorschub der kleineren Kammer in ihre eingestauchte, einspringende Lage innerhalb der großen Kammer.

Der nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Rotoreinsatz besteht aus einem Stück, wodurch die Notwendigkeit eines Verbundes entfällt, wie sie bei der Konstruktion aus zwei getrennten Teilen erforderlich ist. Durch die erfindungsgemäß ermöglichte einstückige Ausführung entfällt damit das Problem der Herstellung eines Stoßverbundes, der den hohen hydrostatischen Drucken während der Zentrifugation standhält. Durch die Erübrigung eines Stoßverbundes entfällt auch das Problem einer möglichen Beeinträchtigung des Verbundmaterials durch eine chemische Reaktion mit den verschiedenen der Zentrifugationsbehandlung unterworfenen chemischen Probensubstanzen. Des weiteren entfällt die Notwendigkeit für Außenflansche als Verbundflächen, wodurch eine Verringerung des Außendurchmessers des Einsatzes für eine gegebene Innenabmessung ermöglicht

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wird. Besondere bedeutsam ist, daß durch die Erübrigung des Stoßstellenverbunds zwischen den beiden Teilen eines zweiteiligen Rotoreinsatzes ein potentieller Faktor für eine Rotorunbalance weitgehend verringert wird. Der einstückige Einsatz kann in solcher Weise berWormgebung hergestellt werden, daß er an um 180° gegenüberliegenden Umfangsetellen im wesentlichen gleiche Wandstärken aufweist· Dies gewährleistet die erforderliche Rotorbalance um die zentrale Mittelachse.

Durch die Erfindung wird somit ein neues und vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen geschlossenen, einstückigen Rotoreinsatzes geschaffen, der nicht nur gesonderte Kammern besitzt, sondern auch die genauen relativen Volumina in den einzelnen Kammern aufweist. Durch den TJmfalt- bzw. Stauchvorgang, durch welchen der Einsatz aus seinem Zwischengebildezustand in die endgültige Hehrkammer-Konfiguration überführt wird, erhält man einen Einsatz, der die erforderliche Volumenkapazität in den einzelnen Kammern zur Aufnahme der Probenflüssigkeit für den Zentrifugationsvorgang aufweist.

Im folgenden werden Aueführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschxfeben; in dieser zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Formgebungsvorgang zur Herstellung der Zwischen- oder Vorläuferkonfiguration eines erfindungsgemäßen Rotoreinsatzes,

Fig. 2 in Detailschnittansicht die nach diesem Formgebungsprozeß erhaltene Zwischen- bzw. Vorläufer-

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formgebung dee Rotoreinsatzes,

Flg. 3 in echematischer Aneicht die umkehr- bzw. Wendevorrichtung, mittels welcher der Einsatz in eine zusammengefaltete bzw. zusammengeknickte Form mit zwei getrennten Kammern zusammengedrückt bzw. -gestaucht wird,

Fig. 4 in Detail schnitt ansicht den Botoreinsatz in seiner gewünschten endgültigen Formgebung mit einer Innen- und einer ringförmigen Kammer.

Gemäß der Erfindung findet zur Herstellung eines einstükkigen Rotoreinsatzee ein Blasformverfahren Anwendung, wie in Fig. 1 schematisch veranschaulicht. In einen Einfülltrichter 12 wird ein Vorrat 10 des für die Herstellung des Botoreinsatzes vorgesehenen Kunstharzmaterials eingefüllt und in eine einen Überführungsmechanlsmue 16 enthaltende Fördervorrichtung 14 zugeführt· Das Kunstharzmaterial 10 wird von der überführungsvorrichtung 16 in Richtung des Pfeiles A In eine Stellung benachbart Heizvorrichtungen gefördert, welche das Kunstharzmaterial in einen heißen geschmolzenen Zustand aufheizen. Die Kunstharzschmelze wird sodann einem mit Schwerkraftwirkung arbeitenden Zufuhrabschnitt 20 zugeführt, welcher einen Dorn 21 aufweist, um welchen herum sich ein rohrförmiges Gebilde 22 aus dem Kunstharzmaterial bildet, das bis in eine mit einer Formgebungsvorrichtung 23 ausgerichtete Stellung weiterwandert; die Formgebungsvorrichtung 23 besteht aus trennbaren Formgebungsabschnitten 24 und 26. Diese Formgebungsabschnitte 24 und 26 werden in Richtung der Pfeile B und C bis zur gegenseitigen Berührung bewegt. In diesem

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Zustand wird Druckluft über eine Leitung 28 durch den Dorn 21 nach unten Ins Innere des rohrförmigen Abschnitte 23 eingeleitet, um die Eunetharzschmelze auswärts gegen die entsprechend konfigurierten Innenwandungen 32 und 34- der Formgebungsabschnitte 24 und 26 zu drücken.

Sodann werden die Formgebungestücke auseinandergenommen und das längliche Zwischengebilde 36 der Rotorauekleidung gemäß Fig. 2 entnommen. Dieses längliche Gebilde 36 weist eine kleine Zugangsöffnung 38 für die Einbringung bzw. Entfernung der Strömungsmittelprobe vor bzw. nach dem Zentrifugationevorgang auf. Außerdem dient die Zugangsöffnung 38 in dem Formteil zur Aufnahme der Luft in dem Blasformvorgang gemäß Fig. 1, um die Kunstharzschmelze zur Ausweitung aus ihrer rohrförmigen Konfiguration gemäß 22 in die entsprechend konfigurierten Ausnehmungen 32 und 34-der Formgebungsabschnitte 24 und 26 zu bringen.

Benachbart dem zugangsseitigen Ende 40 des länglichen Rotoreinsatz-Formteils 36 gemäß Fig. 2 ist ein vergrößerter Kammerbereich 42 vorgesehen, während eich am anderen Ende 44 der Einsatzkonfiguration 36 ein kleiner Kammerbereich 46 befindet. Die beiden Kammerbereiche 42 und 46 besitzen jeweils insgesamt zylindrische Form, wobei der kleine Kammerbereich 46 etwas kleiner als der Durchmesser des großen Kammerbereiche 42 ist· Die betreffenden Kammern liegen konzentrisch bezüglich der Drehachse 47 des Rotoreinsat zea. Der kleine Kammerbereich 46 und der große Kammerbereich 42 sind durch ein kegelstumpfförmlges Formteil 48 einstückig miteinander verbunden. Benachbart dem Schnittpunkt bzw. der Stoßstelle zwischen dem kegelstumpfförmigen Umkehr- oder Verschiebungeabschnitt 48 und dem kleinen

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Kammerbereich 42 ist ein Ringflansch 50 vorgesehen. Der umkehrteil 48 steht mit dem großen Kammerbereich 42 im Bereich seiner ringförmigen Tragfläche 52 in Verbindung.

Nachdem das längliche Zwischenformstück 36 des Rotoreinsatzes gemäß Fig. 2 aus den Formteilen 24 und 26 entnommen ist, wird es in eine Umkehr- bzw. Stauch-Halterung 54 gemäß Fig. 3 eingesetzt, welche ein Halterungsteil 56 und einen Bund- bzw· Halsteil 58 aufweist. Das Halterungsteil 56 weist eine Ausnehmung 60 solcher Konfiguration auf, daß sie die Außenkonfiguration des großen Kammerbereichs 42 des Rotoreinsatzee aufnehmen kann. In dem Halterungsteil 56 der Umkehr- bzw. Stauchvorrichtung ist eine Strömungsmittelzufuhrleitung 62 vorgesehen, die nach Einbringung des Rotoreinsatzes in die Ausnehmung 60 in Ausrichtung mit der Zutrittsöffnung 38 In dem Rotoreinsatz mündet. Der Bund- bzw. Halsteil 58 der Umkehr- bzw. Stauchvorrichtung ist zum lösbaren Eingriff mit dem Halterungsteil 56 ausgebildet. Das Hals- bzw. Bundteil 58 weist eine Hittelöffnung 64 mit einem nach oben gerichteten Kragen 66 auf der die Hittelöffnung 64 umgebenden Anlagefläche 68 auf. Der nach oben gerichtete Kragen 66 besitzt eine Stützfläche zur Aufnahme der Stützfläche 52 des länglichen Rotoreinsatzes 36.

In der Hittelöffnung 64 des Bund- bzw. Halsteils 58 ist eine Preßstempelstange 72 gleitend verschieblich angeordnet; diese weist eine Eingriffs-Stirnseite 74 mit einer nach innen einspringenden Ausnehmung 76 zur Aufnahme des kleinen Kammerbereiche 46 des länglichen Einsatzgebildes auf. Das Eingriffsende 74 der Preßstempeletange 72 weist eine Schrägfläche 78 auf, die sich vom Umfangsrand 80 der

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Ausnehmung 76 aus schräg abwarte In Richtung vom Halterungsteil 46 weg erstreckt. Diese Schrägfläche 78 ist von Bedeutung für die Arbeitsweise der Umkehrvorrichtung 54, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Der Luftzufuhrkanal 62 steht in Strömungeverbindung mit einem Dreiwegeventil 82, dem Luft bei 84 über ein Fegelventil 86 zugeführt ist. Das Dreiwegeventil 82 dient auch als Druckentlastungsventil im Betriebszustand der Umkehrvorrichtung bei der endgültigen Formgebung für den Rotoreinsatz, wie weiter unten noch beschrieben wird. I¹Jg, "-zeigt die für den Rotoreinsatz gewünschte endgültige Formgebung 88, mit einer zentralen Innenkammer 90 und cinsr äußeren Ringkammer 92. Die beiden Kammern sind durch eine ringförmige Stoßverbindung 94 voneinander getrennt.«

Im folgenden wird jetzt das Herstellungsverfahren für den einstückigen, insgesamt geschlossenen Rotoreinsatz erläutert. Hierzu wird zunächst auf Pig. 1 verwiesen, welche das weiter oben bereits beschriebene Blasformverfahren veranschaulicht, mittels welchem das in Fig. 2 veranschaulichte Zwischenformstück 36 des Rotoreinsatzes erhalten wird. Dieses Zwischenerzeugnis 36 wird sodann in die Umkehr- bzw. Stauchvorrichtung 54 gemäß Fig. 3 eingesetzt. Der Bund- bzw. Halsabschnitt 58 ist dabei vom Halterungsteil 56 abgenommen, um das Einsetzen des länglichen Einsat zgebildee 36 in die Umkehrvorrichtung zu ermöglichen, wobei der große Kammerbereich 42 im Faßsitz in die Ausnehmung 60 des Halterungsteils 56 zu liegen kommt. Die im großen Kammerbereich 42 des länglichen Rotoreinsatzgebildes 36 vorgesehene Zutrittsöffnung 38 ist dabei mit der Strömungsmittelzufuhrleitung 62 ausgerichtet. Das Bund-

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bzw. Haieteil 58 wird nun in Eingriff mit dem Halterungsteil 56 gebracht und in dieserStellung durch nicht dargestellte Mittel befestigt, und zwar derart, daß der Kragen 66 mit seiner Stützfläche 70 zur Berührung gegen die Außenwandung 53 der Stützfläche 52 in dem großen Kammerbereich 42 gelangt· Sodann wird die Preßetempelstange 72 in die Mittelöffnung 64 des Bund- bzw. Halsteils 58 eingeführt und in Richtung auf den Rotoreinsatz 36 geschoben, bis der kleine Kammerbereich 46 in der Ausnehmung 73 &u liegen kommt.

Sodann wird über das Regelventil 86 und das Dreiwegventil 82 über den Kanal 62 Stützluft eingeführt. Diese Luft dient zur inneren Abstützung des flexiblen bzw. biegsamen Materials des Rotoreinsatzes, der vorzugsweise aus Polyäthylen oder einem anderweitigen chemisch im wesentlichen beständigen biegsamen Material hergestellt ist. Der Stützluftdruck auf die ringförmige Innenwandung 96 der Stützfläche 52 muß genügend groß sein, um diesen Stützabschnitt 52 auf dem Stützabsatz 70 des Kragens 66 unverrückbar starr zu fixieren. Das Regelventil 86 dient zur Einstellung des erforderlichen Luftdrucks. Sodann wird die Preßstempeletange 72 in Richtung des Pfeils D mit einer äußeren Kraft beaufschlagt und in Richtung auf das mit der Zutrittsöffnung 38 versehene Ende 40 des Rotoreinsatzes 36 geschoben. Der kleine Kammerbereich 46 liegt dabei vollständig in der Ausnehmung 76 der Preßstempelstange; da die Innenwandung dieses kleinen Kammerbereichs 46 unter der Stützwirkung der Druckluftbeaufschlagung über die Druckluftzuleitung 62 steht, behält der kleine Kammerbereich 46 seine Konfiguration während dieser Verschiebung der Preßstempelstange in der Pfeilrichtung D. Der insgesamt

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kegelstumpfförmige Stauch- bzw. TJmfalt abschnitt 46 des länglichen Hotoreinsatzgebildes 36 wird dabei umgebogen und über sich selbst zurückgefaltet, da an seinen beiden Seiten keine Halterunge- oder Stützkraft anliegt. Daher wird bei der weiteren Vorschubbewegung der Preßstempeletange 72 in Richtung auf das Zutrittsöffnungsende 40 unter der Wirkung der Vorschubkraft D der Umfalt- bzw. Stauchabschnitt 48 eine Schwenkbewegung sowohl um seine Verbindungsstelle 96 mit dem kleinen Kammerbereich 46 und um seine Verbindungsstelle 100 mit dem großen Kammerbereich 42 ausführen. Bei der weiteren Vorschubbewegung der Freßetempelstange 72 in Richtung auf das die Zufuhröffnung aufweisende Stirnende 40 des Einsatzgebildes 36 wird der TJmfalt- bzw. Stauchabschnitt 48 um seine ringförmige Schwenkverbindungsstelle 100 herum aus einer von dem die Zufuhröffnung tragenden Stirnende 40 des Rotoreinsatzes weg gerichteten Winkellage in eine auf diese Stirnseite zulaufende Winkellage umgebogen. Diese Verschwenkung des TJmfalt- bzw. Stauchabschnitts 48 um die ringförmige Verbindungsstelle 100 beträgt mehr als 100°.

Dieser Umfalt- bzw. Stauchabschnitt 48 wird ferner auch um die ringförmige Verbindungsstelle 98 verschwenkt, und zwar aus einer in Richtung auf die die Zufuhröffnung 38 tragende Stirnseite 40 des Rotoreinsatzes 36 zulaufenden Richtung in eine zweite Lage, in welcher die ringförmige Verbindungsstelle 98 von der Stirnwandung 40 weg abgewinkelt ist. Die Schrägfläche 78 an der vorderen Stirnseite 74 der Preßstempelstange 72 bildet dabei eine Winkelfläche, auf welcher der TJmfalt- bzw. Stauchabschnitt 48 seine abgewinkelte oder umgefaltete Lage bezüglich seiner Verbindungsstelle 98 mit dem kleineren Kammerbereich 46 einnimmt. Der

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Rand 80 um die öffnung der Ausnehmung 76 in der Preßetempelstange 72 steht dabei in Eingriff mit und Anlage gegen die Sattelfläche 50 an der Verbindungsstelle zwischen dem Umfalt- bzw, Stauchabschnitt 48 und dem kleinen Kammerbereich 46 und unterstützt die Umbiegung bzw. Verschwenkung des Umfalt- bzw. Stauchabschnitte an der ringförmigen Schwenkverbindungsstelle 98. Außerdem dient der Sattel 50 auch zur Ausbildung der als Unterteilung dienenden ringförmigen Verbindungsstelle 94 in Tig. 4.

Sie endgültige Konfiguration für den Rotoreinsatz 88 nach der Umfaltung bzw. Stauchung ist in Fig. 4 gezeigt« mit der Ausbildung einer äußeren Ringkammer 92 und einer inneren Mittelkammer 90. Der Umfalt- bzw. Stauchabschnitt 48 wird dabei eine Wandung der äußeren Ringkammer 92. Die ringförmige Unterteilungs-Verbindungsstelle 94 dient als Abdichtverschlußflache zur Anlage gegen die Innenwandung 96 der die Zufuhröffnung 38 tragenden Stirnwandung 40 des Einsatzes, zum dichten Abschluß zwischen der äußeren Ring- und der inneren Mittelkammer.

In der in Tig. 4 veranschaulichten endgültigen Konfiguration des Rotoreinsatzes spielt das Volumenverhältnis der äußeren Ringkammer zur Inneren Hittelkammer eine bedeutsame Rolle im Hinblick auf die gewünschte Menge an gewinnbarem abgetrenntem klarem Serum, das aus dem Volumen der Gesamtprobe in dem Rotoreinsatz extrahiert werden kann· Ist das genannte Volumenverhältnis zu groß, so gelangt ein Teil der Chyle in die äußere Ringkammer 92 und macht es damit unmöglich, in der dicht abschließbaren Ringkammer nur klares Serum zurückzuhalten. Ist das genannte Volumenverhältnis zu klein, so erhält man keine ausreichende Menge

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klares Serum in der Rlngk&mmer 92 für die nachfolgenden diagnostischen Untersuchungen·

Durch empirische Untersuchungen über die Volumina der äußeren Ring- und der inneren Mittelkammer 92 bzw. 90 wurde gefunden, daß der bevorzugte Wert des Verhältnisses von Ringkammervolumen zu Innenkammervolumen etwa 2,5:1 beträgt. Bei diesem Verhältnis ist eine Pufferzone für klares Serum in der Innenkammer 90 eingeschlossen, um die Möglichkeit des Eindringens von Chyle in die äußere Ringkammer 92 zuverlässig auszuschließen. Bei Verzicht auf diese Pufferzone könnte das Verhältnis annähernd 4,0:1 betragen.

An dieser Stelle ist daran zu erinnern, daß das Gesamtvolumen für die endgültige Konfiguration des Rotoreinsatzee 88 durch das Volumen der zu zentrifugierenden Probe bestimmt wird, da - falls das Probenvolumen zu klein für das Volumen des Rotoreinsatzee ist - das klare Serum der Probe in der ringförmigen Kammer nicht abgetrennt gehalten wird, da in die dicht verschließbare Ringkammer 92 sowohl Chyle wie klares Serum gelangen können. Hit anderen Worten: Das Volumen an aus der Probe gewinnbarem klarem Serum muß wenigstens gleich groß oder größer als das Volumen der Ringkammer 92 sein.

Die Form des kegelstumpfförmigen Abschnitts 48 in Verbindung mit den vorgesehenen Grenzflächen bzw. Verbindungsstellen zu dem großen Kammerbereich 42 und dem kleinen Kammerbereich 46 ist so gewählt, daß - nachdem die Preßstempelstange 72 den kleinen Kammerbereich 46 in die in Fig. 3 gestrichelt gezeigte Lage gepreßt hat - der Einsatz

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diese Konfiguration beibehält. Daher kann die Preßstempeletange 72 zusammen mit dem Bund- bzw. Haieabschnitt 58 der Umkehr- bzw. Stauchvorrichtung 54 abgenommen werden, um die Entnahme des Rotoreinsatzes in seiner endgültigen Formgebung zu ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, daß während der Vorschubbewegung der FreSetempelstange 72, welche die Umfaltung bzw. Umstülpung des Umfalt- bzw» Stauchabschnitts 48 und die eingeschobene Anordnung des kleinen Kammerbereiche 46 innerhalb des großen Kammerbereichs 42 zur Folge hat, die zusammengedrückte Luft über den Entlüftungskanal des Breiwegeventils 82 austreten kann. Während des gesamten Prozesses muß Jedoch in dem Rotoreinsatz der erforderliche Luftdruck zur sicheren Halterung der verschiedenen Teile der Innenwandung des Rotoreinsatzea mit Ausnahme des Umfalt- bzw. Stauchäbschnitts aufrechterhalten werden, derart, daß keine Faltenbildung erfolgt. In der Stützfläche 52 des Einsatzes kommt es allerdings zu einer geringfügigen Abbiegung bzw. Abwicklung.

In der vorstehenden Beschreibung des Aueführungsbeispiels wurde zwar Blasformen als bevorzugtes Verfahren zur Erzeugung des Zwischenformkörpers 36 beschrieben; jedoch können alle anderweitigen Formgebungsverfahren Anwendung finden, wie beispielsweise Strang- und Spritzguß-Formgebungsverfahren· Des weiteren ist es möglich, die spezielle ungewöhnliche Form der endgültigen Konfiguration des Rotoreinsatzes durch ein als Rotations- oder Drehformung bekanntes Verfahren herzustellen. Hierbei handelt es sich jedoch um ein sehr teures und zeitaufwendiges Formgebungsverfahren, das die Herstellung des Teils unwirtschaftlich machen würde.

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Im vorstehend beschriebenen Aueführungebeispiel ist eine Umfalt- bzw. Stauchvorrichtung 54· gemäß 71g. 3 but Umfaltung bzw. Stauchung des Umfaltabschnitts 48 vorgesehen; jedoch könnte die für die Formgebung gemäfi Fig. 1 veranschaulichte Form so abgewandelt werden, daß der Umfaltbew. Stauchvorgang unmittelbar anschließend an das anfängliche Blasformverfahren und vor der Entnahme des Rotoreinsat zee aus dem anfänglichen Formgebungsvorgang erfolgen könnte.

Des weiteren könnte die Umfalt- bzw. Stauchvorrichtung so ausgebildet sein, daß der große Kammerbereich 42 in Richtung auf den stationär gehaltenen kleinen Kammerbereich verschoben würde.

Des weiteren ist der Grundgedanke der Erfindung auf die Herstellung eines Hotorelnsatzes mit mehr als einer Ringkammer anwendbar, durch entsprechende Änderung der Zwischenform und der Umfalt- bzw. Stauchvorrichtung zur Verschwenkung von mehr als einem Umfalt abschnitt.

Zusammenfasse?¹'¹ f.

Gegenstand der Erfindung 1st ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Rotorelnsatzes für einen hochtourigen Rotor. Der Einsatz weist eine Innenkammer und eine ringförmige Außenkammer auf, die in Verbindung mit dem Rotorbetrieb so miteinander zusammenwirken, daß sie während des Zentrifugationsbetriebs automatisch eine Strömungsverbin-

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Claims

Patentansprüche

( 1, /"Verfahren zur Herstellung eines vorzugsweise eineticki-—gen Rotoreinsatzes für einen Zentrifugenrotor, walsher in fertiggestelltem Zustand eine zentrale Innenkammer und eine diese umgebende, von ihr getrennte ringförmige Außenkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß n&n durch einen Formgebungsvorgang ein Zwischenge'uilde (36, Figg. 2 und 3) von länglicher Form erzeugt, dae eärtf'?. einer größeren Kammer entsprechenden Bereich (*.·;'!) wti i einen einer kleinen Kammer entsprechenden Bereich (^i)? u\Ai'-weist, die in Längsabstand voneinander entlang dar Iängs-Drehachse des Zwischengebildes angeordnet sind und miteinander einstückig durch einen TJmf alt abschnitt (48) verbunden sind, wobei der einer größeren Ktimi:©r entsprechende Bereich (42) eine größere Außenabniendung als der der kleinen Kammer entsprechende Bereich (Af>) besitzt, daß man von dem größeren Kammerbereich. (J\?.} bzw. dem kleinen Kammerbereich (46) einen in einer festen Lage haltert, daß man auf den jeweils ancierijr t:&&- merbereich eine Kraft (D) in Richtung parallel zur. Achse und auf den jeweils fest gehalterten einen Kam· merbereich zu ausübt, derart, daß der die beiden Kacimerbereiche (42, 46) miteinander verbindende Uiufalbabschnitt (48) um seine jeweiligen ringförmigen Verbindungsstellen (100, 98) mit den beiden Kammerbereictien (42, 46) herum verschwenkt und der andere, nicht fast gehalterte Kammerbereich in seine dem Fertigereugnie entsprechende (88, Fig. 4) endgültige Konfiguvatio ι verschoben wird, in welcher der kleine Kammerbexei Ii (46) insgesamt innerhalb des großen Kammerbere/chß (42) liegt und der die beiden Kammerbereiche verbindUrud *

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ORIGINAL INSPECTED

JL

Umfaltabschnitt (48) in seiner Lage bezüglich de λ leiden Kammerbereichen (42, 46) gegenüber der Konfiguration in dem Zwischengebilde (36, TIg. 2) um mehr als 90° verschoben ist und der größere Kammerbereich (<(2) die äußere Ringkammer bildet, welche die von dem kleineren Kammerbereich (46) gebildete zentrale Innenkummer umgibt und von dieser abgeteilt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, £a& das Formgebungsverfahren ein Blasformverfahren fet« (Pig. 1).
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Volumens der äußeren Ringkammer (42, Fig. 4) zum Volumen der zentralen Innei kammer (46) in der endgültigen Konfiguration des Fertägerzeugnisses einen Wert im Bereich von etwa 2,5:1 und etwa 4,0:1 besitzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das Volumenverhältnis einen Wert von etwa 2,5:1 besitzt.

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