DE2910868A1

DE2910868A1 - Zentrifuge fuer zu analysierende probefluessigkeiten

Info

Publication number: DE2910868A1
Application number: DE19792910868
Authority: DE
Inventors: Hans Stallmann
Original assignee: Heraeus Christ GmbH
Current assignee: Heraeus Sepatech GmbH
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1980-10-09

Description

Hanau, 19. März 1979 ZPL-Zw/Rö

Heraeus-Christ GmbH, Osterode/Harz

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

"Zentrifuge für zu analysierende Probeflüssigkeiten"

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere Laborzentrifuge, zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten, wie biologischen Flüssigkeiten, insbesondere zur Verwendung in Analysenautomaten, wobei die Probeflüssigkeit, wie Blut, Urin, Lympfflüssigkeit, in Behältern enthalten sind, die einzeln oder zu mehreren in einem Rotor an Tragarmen schwenkbar gelagert sind, die ihrerseits an der Rotornabe befestigt sind.Derartige Zentrifugen sind z.B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 75 29 675 bekannt. Die Tragarme waren traversenförmig ausgebildet und hielten die Gehänge oder auch Becher für die einzelnen Proberöhrchen zwischen sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, um einzelne Röhrchengestelle·, Blöcke oder dergl. bevorzugt aus Kunststoff, jedoch auch aus Leichtmetall, der Aufnahmen für die Probengefäße oder direkt darin ausgebildeten Probenaufnahmekammern, wie sie in Analysenautomaten üblich sind, zu mehreren in einer Reihe hintereinander durch Zentrifugation zu behandeln und eine Aufhängevorrichtung zu schaffen,

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die lösbar und möglichst einfach, jedoch sicher, im Rotor aufhängbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale. Erfindungsgegenstand ist auch ein Analysenautomat, der einer derartigen Zentrifuge als integriertem Bestandteil.

Die Lösung der Erfindung bietet viele Vorteile:

in einem geschlossenen Rotofc, der aus wenigen und einfach gestalteten Bauteilen besteht, werden wegen der Leichtbauweise geringe Massenträgheits-Momente erzielt und hieraus ergeben sich kurze An- und Auslaufzeiten.

Alle Röhrchen sind auf dem gleichen Schleuderradius angeordnet und unterliegen auch der gleichen Zentrifugalbeschleunigung im Betrieb der Zentrifuge. Der Schwenkbereich kann begrenzt werden.

Durch die erfindungsgemäße Art der Ausbildung der Rotortragarme, der Rotornabe, der Rotorschüssel und insbesondere der Aufhängevorrichtungen im Zusammenhang mit diesen lassen sich die Gestelle leicht auswechseln und somit die Zentrifuge leicht be- und entladen.

In Ausführungsbeispielen sind verschiedene Formen der Erfindung rein schematisch dargestellt und werden anhand der nachstehenden Beschreibung erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 : teilweise im Schnitt eine Leiste mit herausnehmbaren Teströhrchen in Seitenansicht und von vorn, Figur 2 : eine Teilansicht auf den Rotor von oben,

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Figur 3 : Figur 4 :

Figur 5 '· Figur 6 :

Figur 7 : Figur 8 :

Figur 9 : Figur 10 :

Figur 11 : Figur 12 :

eine Seitenansicht mit Teilschnitt durch die Aufhängevorrichtung gemäß Figur 2, ein Gestell zur Aufnahme einer Reihe von Probebehältern aus Kunststoff in Leistenform in Abwandlung von Figur 1, Vertikalschnitt durch eine Zentrifuge mit einem anderen Ausführungsbeispie.l eines Rotors, Ansicht von oben auf den Rotor gemäß Figur bei geöffnetem Deckel und mit Teilschnitt der Aufhängevorrichtung, eine gegenüber den Figuren 3 bis 6 abgewandelte Aufhängevorrichtung, ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufhängevorrichtung, eine Reihe von ineinander verhakten Probebehältern, eine Reihe von einzelnen Prpbebehältern, die miteinander verkettet sind, ein gegenüber Figur k abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Gestells, ein Block Probeaufnahmekammern oder Kammern, in die einzelne Probegefäße einsetzbar sind.

Das wesentliche Merkmal des Rotors ist, daß er zur Aufnahme von Röhrchenleisten ausgelegt ist, die wie in den Beispielen Fig. 1 und Fig. k dargestellt, eine hakenförmige Winkelleiste aufweisen. Es ist dabei ohne Bedeutung, ob die Röhrchen 2, wie in Fig. k, integrierter Bestandteil der Leiste sind, oder ob sie gemäß Fig. 1 in die Leiste einsteckbar sind und in dieser z.B. wie dargestellt, durch geschlitzte Rohransätze federnd gehalten werden.

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Bei dem Ausführungsbeispiel des Rotors gemäß Fig. 2 und 3 handelt es sich um einen vierarmigen Kopf zur Aufnahme von 8 Röhrchenleisten, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 um einen zweiarmigen Kopf für 4 RÖhrchenleisten. Die wesentlichen Merkmale sind bei beiden Ausführungsbeispielen die gleichen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 demonstriert im wesentlichen, wie auch in einer Zentrifuge mit kleinen Gehäuseabmessungen, eine relativ lange Röhrchenleiste zentrifugiert werden kann.

In beiden Ausführungsbeispielen erstrecken sich von der kegelstupfförmigen Rotornabe 4 stabförmige Arme 5 mit Bohrungen, In denen je eine Gewindehülse 6 drehbar angeordnet ist. An die Gewindehülse 6 sind Platten 7 und 8 angeschraubt, an denen über Gewindehülsen 9 und 10 rinnenförmig angebogene Blechstreifen 11 und 12 angeschraubt sind. Die Gewindehülse zusammen mit den Platten 7 und 8, Gewindehülsen 9 und 10' sowie Blechstreifen 11 und 12 bilden eine gegenüber dem Arm 5 schwenkbare Einheit, die Aufhängevorrichtung.

Jeder Aufhänger und jedes Gehänge am Ende eines Armes 5 ist zur Aufnahme von je zwei RÖhrchenleisten 1 gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 4 ausgebildet und zwar derart, daß die Leisten auf die rinnenförmig angebogenen Blechstreifen 11 und 12 aufgesteckt werden. Das vertikale Wandstück 1 der Leisten greift dabei hinter dem Blechstreifen 11 bzw. 12 und verhindert ein Umkippen der Leiste. Im rinnenförmigen Teil der Blechstreifen 11 und 12 stützen sich die Röhrchen bzw. die Leiste nach unten ab (bei 21).

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In Fig. 2 und 3 ist das vordere Gehänge bei Stillstand des Rotors dargestellt, und zwar links ohne Röhrchenleiste und rechts mit eingesetzter Röhrchenleiste 1. Zur Fixierung der Röhrchenleiste gegenüber dem Gehänge in Längsrichtung weist das rinnenförmige Blech 11 bzw. 12 Laschen 13 auf.

Das Gehänge rechts in Fig. 2 bzw. 3 ist ausgeschwenkt, also bei rotierender Zentrifuge eingezeichnet. Man erkennt, daß alle Röhrchen auf dem gleichen Radius umlaufen. Dies geht auch aus Fig. 5 u. 6 für das zweite Ausführungsbeispiel hervor.

Die Röhrchenleiste gemäß Fig. k weist Stirnseite Ik und 15 auf, die über die Rinne des Blechstreifens 11 bzw. 12 greifen, so daß Laschen 13 hier entfallen können.

Wegen der beschränkten Platzverhältnisse in der Zentrifuge gemäß Fig. 5 und 6 schwenken die Gehängo bei Stillstand der Zentrifuge nicht in die horizontale Stellung, sondern in¹die strichpunktiert eingezeichnete Schräglage, die so gewählt ist, daß gegenüberliegende Leisten nicht kollidieren. Ein weiteres Abschwenken wird dadurch verhindert, daß die Gewindebuchse 9t wie mit 9' strichpunktiert eingetragen, an der Abschrägung des Armes 15 anschlägt. Die Röhrchen 2, die ja nie randvoll sind, befinden sich bereits dann in einer Stellung, die verhindert, daß ihr Inhalt unter Einwirkung der Schwerkraft ausläuft. Diese Stellung wird durch die aus Fig. 5 ersichtliche (kegelstumpfförmige) Ausbildung der Rotornabe ermöglicht,

Um unter den beschränkten Platzverhältnissen zu vermeiden, daß bei einem Ausschwenken über die Vertikallage hinaus das Gehänge an den Deckel der Zentrifuge anstößt, befindet sich in Laufstellung die Gewindehülse 10' im Anschlag an der Unterseite des Armes 5»

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In Figur 7 ist eine Aufhängevorrichtung in Doppel-L-Form dargestellt ι zwischen denen sich die Tragarme 5 befinden, wobei die L so einander zugeordnet sind, daß ihre kurzen Seiten zusammen ein U ergeben. Um die Gestelle 1 aufzunehmen, sind die Teile 17 und l8 der Schenkel 15 des Aufhängers abklappbar.

In Fig. 8 ist mit 19 ein Anschlag bezeichnet, der den Schwenkbereich der Aufhängevorrichtung 10 gegenüber dem Tragarm begrenzen soll. Die Schwenkachsen (Schrauben) 16 sind in Gewindelöchern befestigbar.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist die Aufhängevorrichtung 10 mit Magnetplättchen 20 belegt, bevorzugt in dem Boden des U und hält sich damit selbst auf dem Tragarm 5·

In Fig. 9 und Fig. 10 sind miteinander verbundene Einzelgefäße dargestellt.

In Fig. 11 und Fig. 12 sind Aufnahmeleisten bzw. Blöcke für Einzelgefäße oder lediglich Blöcke mit Aufnahmekammern für Proben dargestellt; besonders die Blöcke nach Fig. sind geeignet, wie in Fig. 8 dargestellt, in Schienen 23 einsrhiebbar in der Aufhängevorrichtung 10 eingeschoben zu werden.

Abwandlungen der Erfindung können vorgenor λ werden, ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung zu ver_A ssen, insbesondere sind alle Kombinationen und Unterkombinationen der beschriebe· nen, dargestellten und beanspruchten Merkmale möglich, auch in Kombination mit an sich bekannten Merkmalen.

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Die Erfindung wurde ausgeführt an einer Zentrifuge mit einer Maximaldrehzahl von 4θΟΟ U/rain und l4OO g für bis zu 4 Gestelle bei einer Aufnahme von je 12 Probengefäßen oder Kammern, wobei das Gestell eine maximale Länge von 14 cm und eine Breite von 1,5 cm aufwies.

Ein Analysenautomat, in dem die Zentrifuge zur Probenbehandlung (Aufbereitung) verwendet wird, ist in der US-PS k 039 286 der W.C. Heraeus GmbH beschrieben. Doch können selbstverständlich auch andere chemische oder physikalische Analysensysteme mit der erfindungsgemäßen Zentrifuge arbeiten. Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei der Untersuchung biologischer Flüssigkeiten z.B. im med./klinischen Labor beschränkt.

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Claims

Hanau, 19.März 1979 ZPL-Zw/Rö

Heraeus-Christ GmbH, Osterode/Harz

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

"Zentrifuge für zu analysierende Probeflüssigkeiten"

Patentansprüche

Zentrifuge, insbesondere Laborzentrifuge zur Untersuchung von Probeflüsstgkeiten, die in Behältern enthalten sind, die einzeln oder zu mehreren an Tragarmen, die an der Rotornabe befestigt sind, um eine horizontale Achse im Rotor schwenkbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tragarmen (5) Aufhängevorrichtungen (10) lösbar so befestigt sind, daß die Aufhängevorrichtungen symmetrisch zur Mittelachse der Tragarme (parallel zur Rotationsachse) Gestelle (1) für eine Reihe von Probebehältern bzw. Probenbehälteraufnahmen im ausgeschwenkten Zustand stehend halten.
2) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Gestell (1) auf der einen und der anderen Seite je eines Tragarms (5) angeordnet sind.

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3) Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) die Gestelle (1) symmetrisch in Bezug auf die Schwenkachse halten.
4) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) reiterartig ausgebildet auf den Tragarm (5) angeordnet sind (Fig.8).
5) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) ganz oder teilweise aus federndem Material bestehen.
6) Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) im Bereich der Tragarme Magnethalter (20) aufweisen.
7) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) aus im wesentlichen U-förmigen Bügeln (15, 16) bestehen, mit seitlichen Fortsätzen (17, 18) zur form- und/oder kraftschlüssigen Halterung der Gestelle (I)(FIg.7).
8) Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) aus zwei etwa L-förmigen Teilen (11, 12) bestehen, die symmetrisch zur Mittelachse der Tragarme (5) angeordnet sind.
9) Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) U-förmig ausgebildet sind und mit ihrer offenen Seite auf die Tragarme (5) aufgeschoben werden, wobei nach außen ragende Fortsätze (I7,18)(t-Form) die Gestelle (1) aufnehmen (Fig. 7)

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10) Zentrifuge nach einsin der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) Schienen (23) aufweisen, in die die Gestelle (1) oder einzelne Probenbehälter (Fig. 9t 10) nacheinander einschiebbar sind (Fig. 8).
11) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestelle (1) für eine Reihe von Probenbehältern (Fig.4, Fig. 11) wenigstens einseitig (von ihrem unteren Ende) in einer Abwinklung (21) der Aufhängevorrichtungen (10) form- und/oder kra£tschlüssig gehalten sind.
12) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) Aufnahmen (12, 13) für Röhrchen (2) aufweisen, die der Form des Bodens dieser Röhrchen angepaßt sind.
13) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) Gestelle (1) aufnehmen, die blockartig ausgebildet sind und Probeaufnahmekammern enthalten (Fig. 12).
Ik) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestelle (1) als Halter für einzelne Probegefäße ausgebildet sind und letztere darin kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere federnd, gehalten sind (Fig. 1).
15) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) Gestelle (1) oder dergleichen für eine Reihe von Probebehältern bzw. Probebehälteraufnahmen oder Aufnahmekammern enthalten, die aus Kunststoff bestehen.

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16) Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (10) Gestelle (1) oder dergleichen für eine Reihe von Probebehältern bzw. Probebehälteraufnahmen oder Aufnahmekatnmern enthalten, die aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder einer Alumium-Legierung, bestehen.
17) Analysenautomat, insbesondere zur Untersuchung von Körperflüssigkeiten, wie Dlut, mit einer Zentrifuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Behandlung der zu untersuchenden Proben.

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