DE3334655A1 - Zentrifugenrotor - Google Patents

Description

• "Zentrifugenrotor"
• Die Erfindung betrifft einen Zentrifugenrotor aus mehreren Teilen zur Aufnahme von Probengefäßen, insbesondere Mikrolitergefaßen, wie sie bei verschiedenen Diagnoseverfahren, insbesondere in der Medizin, angewandt werden.
• Solche Gefäße bestehen meist aus Kunststoff und sind in unterschiedlichen Formen und Größen weltweit in Gebrauch. Da sie in der Regel als Einwegartikel benutzt werden, die relativ dünnwandig ausgebildet sind, kommt es häufiger zu Überbelastungen in Zentrifugiervorgängen. Die Gefäße können dann Risse bekommen und undicht werden.
• Man hat deshalb bereits versucht (siehe GB-OS 2 098 516), einen Rotor so auszubilden, daß die aus einem undicht gewordenen Gefäß ausgetretene Flüssigkeit aufgefangen werden soll. Da es sich jedoch um einen speziell geformten Rotor handelt mit einem relativ engen Doppelkonus, ist die Entfernung der Verschmutzung oder Säuberung des Rotors nicht leicht.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zentrifugenrotor zu schaffen, der einerseits wegen des unter Umständen infektiösen Inhalts eines Zentrifugengefäßes hermetisch abgedichtet werden kann, andererseits leicht zerlegbar ist, um di-e restlos aufgefangene Probe wieder bequem beseitigen zu können.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 enthaltenen Merkmale. Dadurch, daß der Rotor so geformt ist und derart leicht montier- und demontierbar ist, lassen sich nicht nur die gestellten Aufgaben in einfachster Weise lösen, sondern es werden darüber hinaus noch eine große Anzahl von Vorteilen erreicht. Zu erwähnen ist, daß vor allem die Möglichkeit geschaffen wurde, auch wahrend des Betriebs der Zentrifuge das zeitraubende Einsetzen und Herausnehmen der Gefäße in den Rotor vorzunehmen, indem gleicheitig ein Mittelteil außerhalb der Zentrifuge be- oder entladen wird. Nur dieses Mittelteil braucht dann gewechselt zu werden, um einen neuen Zentrifugenlauf zu beginnen, nachdem der erste beendet ist.
• Weitere Vorteile sind eine Verminderung der kinetischen Energie des sehr gewichtsarmen Rotors der Erfindung und dadurch eine fühlbare Verkürzung von An- und Aus laufzeiten des Rotors.
• Dies macht sich besonders bei den erwähnten Diagnoseverfahren vorteilhaft bemerkbar, bei denen mit der gleichen Probe häufig eine Vielzahl von Zentrifugiervorgängen bei hoher Drehzahl durchgeführt werden muß.
• In der beigefügten Zeichnung ist rein schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dort besteht der Zentrifugenrotor aus einem tiefgezogenen Unterteil 1 aus Blech oder Kunststoff (Spritzguß), einem Mittelteil 2, das die Gefäße aufnimmt, und einem Oberteil 3, welches die Gefäße überdeckt. Alle Teile bestehen aus gleichem Werkstoff, bevorzugt gleicher relativ dünner wandstärke, jedoch kann das Oberteil 3 mit Vorteil auch aus transparentem Kunststoff, wie Acrylglas, bestehen.
• Alle Teile sind übereinander auf der Zentrifugenwelle 4 angeordnet und stützen sich auf einen Ring 5 ab, der auf der Welle 4 mit einem Befestigungselement, wie Stift 6, festgelegt ist. Die Teile des Zentrifugenrotors werden zusammengehalten durch gegenseitige Verspannung mit Hilfe des Verschlußes 7, der seinerseits im Deckel- bzw. Oberteil 3 lösbar festgehalten ist.
• Erfindungsgemäß ist das Unterteil 1 am Rand nach oben eingezogen, sodaß eine ringförmige Rinne 8 entsteht.
• Das Versagen eines Gefäßes resultiert aus dem hohen Druck, den der Inhalt in Bodennähe auf die Gefäßwand ausübt. Er beträgt z. B. bei einem Mikroliterrotor mit 7 cm max. Schleuderradius bei 12.000 min 1 23 bar. Bei dem Rotor laut Abbildung wird der austretende Gefäßinhalt durch Fliehkraftwirkung gegen die Innenseite des Mittelteiles 2 geschleudert, fließt an dieser nach unten und gelangt unter dem hohen Druck zwischen Mittelteil 2 und Unterteil 1 hindurch nach außen in die Auffangrinne 8, die ein weiteres Austreten der Flüssigkeit aus dem Rotor verhindert.
• Nach dem Rotorlauf kann nach Entfernen des Deckels 3 das Mittelteil 2 vom Unterteil 1 abgenommen werden. Die verschmutzten Stellen sind danach zum Reinigen gut zugänglich.
• Das Fassungsvermögen des größten gebräuchlichenMikrolitergefäßes beträgt 2,2 ml, das des am häufigsten verwendeten 1,5 ml. Der Querschnitt der Auffangrinne muß also nur wenige mm2 betragen, um den Inhalt eines oder auch mehrerer geborstener Gefäße fassen zu können.
• Die leichte Abnehmbarkeit des Oberteiles ermöglicht es, mit zwei Mittelteilen zu arbeiten, wobei sich eins im laufenden Rotor befindet, das zweite gleichzeitig be- oder entladen wird. Das Vorhandensein zweier kompletter Rotoren ist also nicht erforderlich.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist das Mittelteil einen eingezogenen Zentralbereich 9 auf, an den sich nach außen hin eine schräge Ringfläche 14 anschließt, die einen Winkel von etwa 90O zu der noch weiter außen liegenden Ringfläche 12 des Mittelteils aufweist. Die schräge Ringfläche 14 bildet zur Mittelachse der Welle 4 einen Winkel von etwa 450. Die Gefäße sind mit 10 bezeichnet und in sich durch einen Verschluß 13 leicht verschließbar, durch den sie auch in Folge des überstehenden Randes in den Öffnungen des Mittelteils gehalten werden. Die Gefäße 10 sind gleichmäßig verteilt über den Umfang des Mittelteils. Sie laufen zum Rotorboden hin spitz zu (bei 11), etwa bis zu dem Endbereich 15, der parallel zur Mittelachse abgewinkelt ist und gegen den Umfang des Unterteils 1 mit der Rinne 8 gepreßt wird.
• Der zylindrische Teil der Gefäße 10 legt sich am Wandbereich 12 des Mittelteils während des Zentrifugierens satt an. Dadurch, daß die Gefäße 10 in Öffnungen 16 im abgewinkelten Bereich der Ringfläche 14 mit ihren Deckeln 13, die ebenfalls transparent sein können, festgehalten sind, läßt sich einerseits eine Abdeckung insgesamt mit Hilfe des Oberteils 3 leicht erreichen und andererseits ein doppelt gesicherter dichter Verschluß. Die Beobachtbarkeit von außen ist ebenfalls leicht gegeben. Gegebenenfalls kann auch der Teilbereich 12 noch durchsichtig gestaltet werden, wenn die Gefäße 10 durchsichtig sind.
• Abwandlungen des beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiels können selbstverständlich vorgenommen werden, ohne jedoch den Rahmen der Erfindung zu verlassen, zu der auch alle Kombinationen und Unterkombinationen miteinander und mit dem Stand der Technik gehören.
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Claims (7)

1. "Zentrifugenrotor" Patentansprüche 1. Zentrifugenrotor, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einem Unterteil, einem Gefäßaufnahmeteil und einem Oberteil besteht, die alle eine zentrale Ausnehmung aufweisen, mit der sie auf der Antriebswelle für den Rotor so aufgereiht sind, daß sie untereinander zusammengehalten und von einem Verschlußmittel festgehalten sind gegenüber einem Anschlag auf der Welle.
2. 2. Zentrifugenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Hauptteile aus tiefziehbarem Blech bestehen.
3. 3. Zentrifugenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Hauptteile aus Kunststoff-Formteilen bestehen.
4. 4. Zentrifugenrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil eine Auffangrinne aufweist, die durch einen hochgezogenen Rand am Außenumfang gebildet ist.
5. 5. Zentrifugenrotor nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne das Aufnahmeteil umgreift bzw. übergreift.
6. 6. Zentrifugenrotor nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil im wesentlichen wannenförmig ausgebildet ist, mit seiner offenen Seite nach unten zeigt und in einem eingezogenen oberen Bereich die Zentrifugiergefäße aufnimmt derart, daß diese unter einem festen Winkel, gebildet durch die Anlagefläche der Wanne des Aufnahmeteils, drehbar sind.
7. 7. Zentrifugenrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil als die Welle und ihren Verschluß aufnehmbares Teil ausgebildet ist, das das Aufnahmeteil mit den Gefäßen überdeckt.