DE2932849C2 - Zentrifuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere zur Durchführung von Versuchen aus dem Bereich der Biophysik unter dem Einfluß variabler Beschleunigung, mit einem Rotor zur Aufnahme von Objektträgern und Regeleinrichtungen zur Beeinflussung der Zentrifugendrehzahl.

Im Zusammenhang mit der Raumfahrt ist es von großem Interesse, den Einfluß der Schwerelosigkeit und von Beschleunigungen, die größer als die Erdbeschleunigung sind, auf lebende Organismen zu erforschen. Dabei ist es üblich, für die Untersuchungen des Einflusses größerer Beschleunigungen Zentrifugen zu verwenden, da in diesem Falle lediglich die Drehzahl und der Durchmesser der Zentrifugen die auftretenden Beschleunigungskräfte bestimmt. Aus diesem Grunde sind bereits zahlreiche Zentrifugenkonstruktionen für diese Zwecke bekanntgeworden.

Von besonderem Interesse sind in letzter Zeit Untersuchungen bei variabler Beschleunigung geworden, wobei man Wert darauf legt, unter Umständen neue Untersuchungsobjekte auf laufende Zentrifugen aufzubringen. Das ist selbstverständlich mit größeren Schwierigkeiten verbunden, wenn die zu untersuchenden Objekte gegebenenfalls mit besonderen Objektträgern aus dem Ruhezustand plötzlich auf eine sich drehende Zentrifuge aufgebracht werden sollen. Außerdem ist es dabei wünschenswert, die Auswirkungen dieser plötzlichen Beschleunigungen aber auch der Dauerwirkung unter dem Einfluß größerer Beschleunigungen ständig unter Kontrolle zu behalten, insbesondere unter Sichtkontrolle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugenkonstruktion zu schaffen, die ohne Schwierigkeiten das Aufbringen von zu untersuchenden Objekten in besonderen Objektträgern auf eine laufende Zentrifuge ermöglicht

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet

Eine derartige Zentrifuge erlaubt es, zu untersuchende Objekte aus dem Ruhezustand langsam zu beschleunigen, bis sie die gleiche Umlaufgeschwindigkeit wie die Zentrifuge selbst haben, so daß eine einfache Übergabe von dem Hilfsrotor auf die eigentliche Zentrifuge mittels an sich bekannter Maßnahmen möglich ist Diese Maßnahmen können entweder rein mechanischer Art sein, indem etwa Greifer das Objekt bzw. den Objektträger von dem Hilfsrotor auf die Zentrifuge bzw. geeignete Halterungen, die an der Zentrifuge angebracht sind, übertragen. Es ist aber auch möglich, elektromagnetische Mittel für diese Zwecke zu verwenden. So können insbesondere auch leicht Vergleiche zwischen gleichartigen Objekten angestellt werden, von denen die einen bereits längere Zeit den Beschleunigungen der laufenden Zentrifuge ausgesetzt sind, während andere Objekte erst neu diesen Einflüssen ausgesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Zentrifuge mit einem konzentrisch zur Zentrifuge angeordneten axial verschiebbare" Hilfsrotor, bei dem die Übergabe der zu untersuchenden Objekte bzw. Objektträger in radialer Richtung erfolgt;

F i g. 2 eine Zentrifuge mit Hilfsrotoren, bei der die Objektübergabe sowohl zur Zentrifuge hin wie von der Zentrifuge weg in achsparalleler Richtung erfolgt.

Die F i g. 1 zeigt einen Zentrifugenrotor 1 mit der Rotorachse 6 mit mehreren Halterungen 4 für Objektträger 3, in denen die zu untersuchenden Objekte aufgenommen werden. Kowciai zur Zentrifuge ist ein Hilfsrotor 2 axial verschiebbar auf der Welle 6a der Zentrifuge 1 gelagert. Dieser Hilfsrotor 2 besitzt einen eigenen, nicht dargestellten Antrieb, so daß der Hilfsrotor 2 unabhängig von dem Bewegungszustand der Zentrifuge 1 angehalten bzw. beschleunigt werden kann. Zur Aufnahme neuer Objektträger 3 wird dieser Hilfsrotor 2 angehalten und dabei gleichzeitig durch axiale Verschiebung auf der Welle 6a aus dem Bereich der Zentrifuge 1 entfernt. Nach dem Anbringen neuer Objektträger 3, die beispielsweise Magazinen 5 entnommen werden können, an geeigneten, nicht näher dargestellten Halterungen des Hilfsrotors 2 wird dieser durch seinen eigenen Antrieb so lange beschleunigt, bis er die gleiche Umdrehungszahl wie die Zentrifuge 1 erreicht hat. Durch an sich bekannte, hier nicht näher dargestellte Regeleinrichtungen wird die gleiche Phasenlage erzwungen, so daß die Objektträger 3 auf dem Hilfsrotor 2 in den Bereich der Halterungen 4 gelangen. In diesem Zeitpunkt erfolgt die Übergabe der Objektträger 3 von dem Hilfsrotor 2 auf die Zentrifuge 1. In dem in der

F i g. 1 dargestellten Fall sind die Halterungen an der Zentrifuge 1 so ausgebildet, daß für die Objektträger mehrere Stationen an den Halterungen vorgesehen sind. Dabei kann beispielsv/eise die unterste Station die Obernahmestation sein, die mittlere Station, in die die Objektträger durch achsparallele Verschiebung innerhalb der Halterungen gelangen, als Beobachtungsstation dienen, während die oberste Station als Abgabestation der Objektträger von der Zentrifuge 1 auf den Hilfsrotor 2 ausgebildet sein kann. Die dazu erforderlichen Transportmöglichkeiten an den Halterungen 4 sind an. sich bekannt und deswegen hier nicht näher dargestellt

In der F i g. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiei dargestellt. Die eigentliche Zentrifuge, d h. der Zentrifugenrotor 11 mit der Rotorachse 16, ist hier der Einfachheit halber als Scheibe dargestellt, auf der ein Objektträger 13 angeordnet ist Die Hilfsrotoren 12a bzw. 126, die wiederum axial auf der Welle 16a der Zentrifuge verschiebbar sind und die eigene Antriebe aufweisen, dienen der Zuführung neuer Objektträger auf den Zentrifugenrotor 11 bzw. der Entnahme bereits untersuchter Objektträger vom Zentrifugenrotor 11.

< Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zentrifuge, insbesondere zur Durchführung von Versuchen aus dem Bereich der Biophysik unter dem Einfluß variabler Beschleunigung, mit einem Rotor zur Aufnahme von Objektträgern und Regeleinrichtungen zur Beeinflussung der Zentrifugendrehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial mit dem Zentrifugenrotor (1,11) mindestens ein zweiter Rotor (2, 12a, 12b) axial verschiebbar angeordnet ist, dessen Drehzahl unabhängig von der Drehzahl des Zentrifugenrotors regelbar ist und daß der zweite Rotor (2, 12a, 126} Vorrichtungen zur Aufnahme von Objektträgern (3,13) derart aufweist, daß die Objektträger (3,13) von dem zweiten Rotor (2,12a, 12b) nach Synchronisierung der Drehzahlen beider Rotoren (1, 11, 2, 12a, 126,7 und Phasenausrichtung miue's an sich bekannter Regeleinrichtungen auf den 2entrifugenrotor (1, 11) übertragbar sind.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektträgerübergabe vom zweiten Rotor (2) auf den Zentrifugenrotor (1) in radialer Richtung erfolgt

3. Zentrifuge nach Anspruch P, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektträgerübergabe vom zweiten Rotor (12a, 12b) auf den Zentrifugenrotor (11) in achsparalleler Richtung erfolgt

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Zentrifugenrotors: (1,11) un& des zweiten Rotors (2,12a, 12b) mittels Drehstromssnchronmotoren gleicher Polpartzahl erfolgt.

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Zentrifugenrotors (1, 11) und des zweiten Rotors (2,12a, 12b) mittels drehzahlgeregeltem Gleichstrom-Nebenschlußmotor erfolgt, wobei die Synchronisation durch Aufschaltung der Phasenlage auf den Drehzahlregler des zweiten Rotors bewirkbar ist.