DE3334655C2

DE3334655C2 - Zentrifugenrotor

Info

Publication number: DE3334655C2
Application number: DE19833334655
Authority: DE
Inventors: Hans 3360 Osterode Stallmann
Original assignee: Heraeus Separationstechnik GmbH
Current assignee: Thermo Electron LED GmbH
Priority date: 1983-09-24
Filing date: 1983-09-24
Publication date: 1987-02-12
Also published as: DE3334655A1

Abstract

Zentrifugenrotor, insbesondere zur Durchführung von Zentrifugalschritten bei medizinischen Diagnoseverfahren, aus mehreren Teilen leichtgewichtig aufgebaut und leicht montier- und demontierbar. Separate Be- und Entlademöglichkeit eines die Gefäße tragenden Teils. Hermetisch dichter Verschluß.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugenrotor, der ein Gefäßaufnahmeteil, ein als Deckel ausgebildetes, das Gefäßaufnahmeteil im Gefäßaufnahmeöffnungsbereich abschließendes Oberteil und eine Auffangrinne aufweist.
Solche Zentrifugiergefäße bestehen meist aus Kunststoff und sind in unterschiedlichen Formen und Größen allgemein bekannt. Da sie in der Regel als Einwegartikel benutzt werden, die relativ dünnwandig ausgebildet sind, kann es zu Überbelastungen bei Zentrifugiervorgängen kommen. Es können Risse auftreten und der Gefäßinhalt auslaufen.
Man hat deshalb bereits versucht (siehe GB 20 98 516), einen Rotor so auszubilden, daß die aus einem undicht gewordenen Gefäß ausgetretene Flüssigkeit aufgefangen werden soll. Bei diesem speziell geformten Rotor kann indes die Entfernung der Verschmutzung oder Säuberung des Rotors schwierig sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor so auszugestalten, daß er leicht reinigbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gefäßaufnahmeteil, das wannenförmig ausgebildet ist und mit seiner offenen Seite nach unten zeigt, auf einem Unterteil aufsitzt, das Unterteil einen hochgezogenen Rand am Außenumfang aufweist, der das Gefäßaufnahmeteil umgreift und so die Auffangrinne bildet, daß Deckel, Gefäßaufnahmeteil und Unterteil jeweils eine zentrale Ausnehmung aufweisen, mit der sie auf der Zentrifugenwelle so aufgereiht sind, daß sie untereinander zusammenhalten und mit einem Verschluß gegen einen Anschlag auf der Zentrifugenwelle festgehalten sind. Dadurch, daß der Rotor derart geformt ist und leicht montier- und demontierbar ist, läßt sich nicht nur die gestellte Aufgabe in einfachster Weise lösen, sondern es wird darüber hinaus noch eine Anzahl von weiteren Vorteilen erreicht. Zu erwähnen ist, daß vor allem die Möglichkeit geschaffen wurde, auch während des Betriebs der Zentrifuge das zeitraubende Einsetzen und Herausnehmen der Gefäße in den Rotor zu verkürzen, indem während des Zentrifugierens gleichzeitig ein Mittelteil (Gefäßaufnahmeteil) außerhalb der Zentrifuge be- oder entladen werden kann. Nur dieses Mittelteil braucht dann nach Entfernen des Deckels gewechselt zu werden, um einen neuen Zentrifugenlauf zu beginnen, nachdem der erste beendet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Vorteile sind eine Verminderung der kinetischen Energie des sehr gewichtsarmen Rotors, die eine Verkürzung von An- und Auslaufzeiten des Rotors mit sich bringt. Dies macht sich besonders dann vorteilhaft bemerkbar, wenn mit den gleichen Proben häufig eine Vielzahl von Zentrifugiervorgängen bei hoher Drehzahl durchgeführt werden muß.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Dort besteht der Zentrifugenrotor aus einem Unterteil 1 aus tiefgezogenem Blech oder aus Kunststoff (Spritzguß), einem Mittelteil, dem Gefäßaufnahmeteil 2, das die Gefäße aufnimmt, und einem Oberteil, dem Deckel 3, welcher die Gefäße überdeckt. Alle Teile bestehen aus gleichem Werkstoff. Sie können die gleiche relativ dünne Wandstärke aufweisen, jedoch kann das Oberteil 3 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 3 lösbar festgehalten ist.
Das Unterteil 1 ist am Rand nach oben eingezogen, so daß eine ringförmige Rinne, die Auffangrinne 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 dargestellten Rotor wird der austretende Gefäßinhalt durch Fliehkraftwirkung gegen die Innenseite des Mittelteiles, des Gefäßaufnahmeteils 2, geschleudert, fließt an dieser nach unten und gelangt unter dem hohen Druck zwischen Gefäßaufnahmeteil 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 Gefäßaufnahmeteil 2 vom Unterteil 1 abgenommen werden. Die verschmutzten Stellen sind danach zum Reinigen gut zugänglich.
Das Fassungsvermögen des größten gebräuchlichen Mikrolitergefäßes 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 Oberteils 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 90° zu der noch weiter außen liegenden Seitenwand 12 des Mittelteils aufweist. Die schräge Ringfläche 14 bildet zur Mittelachse der Welle 4 einen Winkel von etwa 45°. Die Probengefäße sind mit 10 bezeichnet und 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 an der Seitenwand 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, den Verschlüssen 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 die Seitenwand 12 noch durchsichtig gestaltet werden, wenn die Gefäße 10 durchsichtig sind.

Claims

1. Zentrifugenrotor, der ein Gefäßaufnahmeteil, ein als Deckel ausgebildetes, das Gefäßaufnahmeteil im Gefäßaufnahmeöffnungsbereich abschließendes Oberteil und eine Auffangrinne aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäßaufnahmeteil (2), das wannenförmig ausgebildet ist und mit seiner offenen Seite nach unten zeigt, auf einem Unterteil (1) aufsitzt, das Unterteil (1) einen hochgezogenen Rand am Außenumfang aufweist, der das Gefäßaufnahmeteil (2) umgreift und so die Auffangrinne (8) bildet, daß Deckel ( 3), Gefäßaufnahmeteil (2) und Unterteil (1) jeweils eine zentrale Ausnehmung aufweisen, mit der sie auf der Zentrifugenwelle (4) so aufgereiht sind, daß sie untereinander zusammenhalten und mit einem Verschluß (7) gegen einen Anschlag auf der Zentrifugenwelle (4) festgehalten sind.

2. Zentrifugenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Hauptteile das Unterteil (1), das Gefäßaufnahmeteil (2) und der Deckel (3) aus tiefziehbarem Blech bestehen.

3. Zentrifugenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Hauptteile aus Kunststoff-Formteilen bestehen.

4. Zentrifugenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäßaufnahmeteil (2) einen oberen eingezogenen Bereich aufweist, in dem die Gefäßaufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Zentrifugiergefäße (10) ausgebildet sind.

5. Zentrifugenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (12) des Gefäßaufnahmeteils (2), die unten nach außen gerichtet verlaufen, eine Anschlagfläche für die Zentrifugengefäße (10) bilden.

6. Zentrifugenrotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) aus transparentem Kunststoff besteht.