DE3634631A1 - Zentrifuge zur behandlung von fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Zentrifugen, der Abdichtungen für diese und der Gefäße für Zentri­ fugen. Gewisse Ausführungsformen sind insbesondere für Anwendungsfälle auf dem Gebiet der Blutbehandlung geeignet.

Um Blut zu behandeln und zu erhalten ist es oftmals notwendig, gewisse Verfahren durchzuführen, ein­ schließlich einer Zentrifugierung. Unter den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, die im Hinblick auf die strengen Anforderungen bei der Handhabung von Blut hergestellt sind, befinden sich die Zentrifugen gemäß dem US-Patent 31 45 713 und gemäß dem US-Patent 33 17 127. Die in diesen Zentrifugen beschriebenen Patente finden Anwendungen bei Pumpen, Zentrifugen und Mischeinrichtungen im allgemeinen. Bei solchen Zentrifugen ist es notwendig, für eine sterile Be­ handlung, die Fläche zwischen den drehenden und stationären Elementen der Einrichtung wirksam abzu­ dichten.

In Zentrifugen zur Handhabung von Fluiden, die ver­ unreinigt werden können, soll das Zentrifugengefäß sich drehen, die Strömungswege für den Fluideinlaß und -aus­ laß sollten jedoch stationär sein. Dies erfordert eine drehende Abdichtung, welche wirksam ist, wenn die Reibungswärme gering ist und die Wärmeabgabe so hoch ist, daß das Blut, oder ein anderes wärmeempfindliches Fluid, hohen Temperaturen nicht ausgesetzt ist. Die Abdichtung sollte keine Verunreinigungen in Form von Abriebpartikeln produzieren, welche in das Blut oder eine andere Flüssigkeit strömen könnten, und es ist wünschenswert, daß die Abdichtungen leicht einzu­ bauen und leicht zu sterilisieren sind. Desgleichen sollte die Abdichtung eine hohe Zuverlässigkeit im Be­ trieb erreichen und in der Lage sein, eine Falschaus­ richtung und Vibration auszuhalten.

Die US-Patente 34 09 212 und 35 65 330 stellen Bei­ spiele drehender Zentrifugenabdichtungen dar. Diese Patente lehren drehende Abdichtungen, welche aus einem stationären starren Element mit geringen Reibungs­ eigenschaften gebildet sind, in Kontakt mit einem sich bewegenden starren Element, um eine dynamische Ab­ dichtung zu ergeben, und einem elastomeren Element, welches eine nachgiebige statische Abdichtung ergibt wie auch eine Schließkraft zwischen den Oberflächen der dynamischen Abdichtung. Eine andere drehende Abdichtung, beschrieben in dem US-Patent Nr. 38 01 142 besitzt ein Paar von Dichtungselementen, die gegenüberliegende kreisringförmige fluiddichte Abdichtflächen besitzen, welche in einer drehbaren, jedoch fluiddichten, Be­ ziehung zueinander gehalten werden.

Eine weitere drehende Dichtung, die in einer Blutbe­ handlungszentrifuge, welche bekannt ist als "B.T. Bowl", vermarktet durch die Firma Bellco, Mirandola, Italien, sich befindet besitzt einen keramischen Ring, der an drehbaren Elementen der Zentrifuge angebracht ist, und einem feststehenden Graphitring, der an der stationären Zentrifugenele­ menten angebracht ist, wobei die Ringelemente mitein­ ander in abdichtender Beziehung stehen. Eine elastomere Membrane ist an einem Ende mit einem Adapterring für den Graphitring verbunden und an dem anderen Ende mit einem stationärem Teil der Zentrifuge. Diese Art von drehender Dichtung erbringt keine angemessene Sicher­ stellung dafür, daß Verschleißpartikel angesaugt bzw. eingesaugt werden und nach außen ausgestoßen werden ohne einen Eintritt in den Fluidströmungsweg.

Wegen der nach außen schrägen Wandform des drehenden Gefäßes bei verschiedenen im Stand der Technik bekannten Zentrifugeneinrichtungen, werden Kräfte hervorgerufen, welche das Gefäß nach oben zwingen. Wenn die Vorrichtung, die das Gefäß an seinem Ort hält, ausfällt, wenn es lose wird oder nicht ordentlich verbunden ist, können diese nach oben gerichteten Kräfte bewirken, daß sich das Gefäß löst, was sich in einer Zerstörung der Einrichtung und einer möglichen Verletzung in der Nähe befindlicher Personen auswirkt. Wegen der relativ starken Neigung der Gefäßwände sind die Kräfte, die auf die Flüssigkeit wirken, auch nicht gleichförmig oder nahezu gleichförmig.

Die hier beschriebene Erfindung betrifft eine ver­ besserte Zentrifuge, eine Abdichtung für eine solche, eine Sicherung einer solchen und ein Zentrifugenge­ fäß, welches die Probleme, die bei Einrichtungen ge­ mäß dem Stand der Technik auftreten, verhindert oder überwindet, und welche die nichtgewollten nach oben gerichteten Kräfte, die bei den Gefäßen im Stand der Technik hervorgerufen werden, vermindert. Gemäß der hier beschriebenen Erfindung besitzt ein Zentrifugen­ gefäß einen stationären Kern, um welchen ein äußeres drehendes Gefäß drehbar angebracht ist. Eine innere hohlkörperförmige Schale ist in dem äußeren drehenden Gefäß gesichert. Bei einer Ausführungsform ist das äußere Gefäß so ausgelegt, daß die darin entwickelten Kräfte eine nach unten gerichtete Komponente besitzen, welche hilft, das Gefäß nach unten zu halten, während es sich dreht. Aufgrund der relativ flachen Ausge­ staltung des Gefäßes und der nicht nach außen sich verjüngenden Wände, ist eine Blutzellenzurückhaltung und eine Waschung erleichtert. Die Ausgestaltung er­ laubt es desgleichen, daß ausreichende Kräfte bei normalen Geschwindigkeiten entwickelt werden, so daß herkömmliche Motoren verwendet werden können ohne daß eine Notwendigkeit besteht, den Motor entweder mechanisch oder elektronisch auf höhere Geschwindig­ keiten anzutreiben.

Der stationäre Kern besitzt eine Mutter, die integral mit ihm ausgebildet ist, um den Ansatz des äußeren, sich drehenden Gefäßes zu halten. Eine erste Lippen­ dichtung kann zwischen dem Gefäßansatz und der Mutter vorgesehen sein, durch eine Röhre, die um den Ansatz angeordnet ist, zusammenwirkend mit einem ausdehnbaren Dichtring, welcher gegen die innere Oberfläche der Mutter stößt und gegen die äußere Oberfläche der Röhre preßt. An dem Ansatz oberhalb der ersten Röhre kann eine zweite Röhrendichtung über dem Ansatz angeordnet sein, welche sich teilweise über den Ansatz hinaus erstreckt. Wenn das drehende Gefäß stationär ist, be­ rührt die Lippe der zweiten Röhrendichtung die stationäre Mutter, wodurch eine Dichtung gebildet ist, welche verhindert, daß Blut oder andere Bestandteile zu der ersten Dichtung strömen. Wenn sich jedoch das Gefäß dreht, wird die zweite Röhrendichtung verformt, was es ermöglicht, daß Partikel nach außen gezwungen werden, so wie bspw. partikelartige Verunreinigungen, so daß sie in einer Auffangzone zwischen der zweiten Röhrendichtung und der ersten Dichtung strömen. Wenn die zweite Röhrendichtung verformt worden ist, so daß sie nicht länger in Kontakt mit der Mutter ist, ist keine Abradierung der Dichtung aufgrund des Kontaktes mit der Mutter möglich, wodurch sich der Anteil von abradierten Partikeln in der Flüssigkeit vermindert. In dem äußeren drehenden Gefäß ist eine Leitfläche vorgesehen, um die Flüssigkeitsströmung zu leiten, die aus dem äußeren Gefäß herausgeht. Zapfen- und Ausnehmungssicherungselemente können vorgesehen sein, um die Halterung des Gefäßes an seinem Ort während des Betriebs zu unterstützen.

Es ist daher ein Ziel der hier beschriebenen Erfindung, eine verbesserte Zentrifuge anzugeben, eine ver­ besserte Abdichtung für diese und ein verbessertes Zentrifugengefäß.

Weitere Ziele der hier beschriebenen Erfindung sind es, ein Zentrifugengefäß so vorzusehen, daß: Eine ge­ wünschte Trennung der Flüssigkeitsbestandteile bei Ge­ schwindigkeiten und Zentrifugenkräften erreicht wird, die geringer sind als die Geschwindigkeiten bei im Stand der Technik bekannten Einrichtungen; die ver­ besserten Blutwerte (hematocrits) realisiert werden; der Hämolysewert minimal ist; die Gefahr einer Verun­ reinigung der zentrifugierten Flüssigkeit vermindert ist und ein Bedarf an Flächenabdichtungen nicht gegeben ist.

Ein weiteres Ziel der hier beschriebenen Erfindung ist es, ein Zentrifugengefäß anzugeben, das so ausgestaltet ist, daß die nach oben gerichtete Kraftkomponente ver­ mindert ist und, bei Verwendung mit Blut, eine Zellzu­ rückhaltung und Waschung erleichtert ist.

Ein nochmals weiteres Ziel der hier beschriebenen Er­ findung ist es, ein Zentrifugengefäß anzugeben, welches eine verformbare Lippenabdichtungsschranke besitzt, welche auf einen nach außen gerichtete Kraft während des Drehens der Zentrifuge reagiert, sich verformend in Reaktion auf eine solche Kraft, und es ermöglicht, daß Partikel eingefangen werden und daran gehindert werden, in die zentrifugierte Flüssigkeit zu strömen und diese zu verunreinigen. Eine solche Dichtung radiert nicht ab, wenn der Kontakt mit der dichtenden Fläche während der Drehung aufgehoben ist.

Ein weiteres Ziel der hier beschriebenen Erfindung ist es, ein solches Zentrifugengefäß vorzusehen, welches ein expandierbares Lippendichtelement besitzt, um die Ein­ fangzone abzudichten.

Ein besonderes Ziel der hier beschriebenen Erfindung ist es, Sicherungen vorzusehen, um die Halterung des Ge­ fäßes an seinem Ort auf dem rotierenden Mechanismus zu unterstützen, wobei die Sicherungen Aussparungen an dem Gefäß aufweisen, um Zapfen aufzunehmen und zu haltern, die von dem rotierenden Mechanismus vor­ stehen.

Einem Fachmann, dem die Lehre dieser Erfindung an die Hand gegeben wird, sind andere Ziele und Vorteile deutlich aus der nachstehenden Beschreibung der hier bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche Be­ schreibung Offenbarungszwecken dient, im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung. Es ist auch zu verstehen, daß die hier beschriebene Erfindung auf Zentrifugen für zentrifugierbare Flüssigkeiten gerichtet ist, wenn auch die bevorzugten Ausführungsformen die Anwendung der hier beschriebenen Erfindung bei Blutzentrifugen be­ tonen. Im einzelnen zeigt auf der beigefügten Zeichnung:

Fig. 1 eine Seitenquerschnittsansicht, maßstabs­ mäßig, einer Zentrifuge gemäß der hier be­ schriebenen Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenquerschnittsansicht, maßstabs­ mäßig, einer weiteren Zentrifuge gemäß der hier beschriebenen Erfindung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht, maßstabsmäßig, darstellend ein Gefäß gemäß der hier be­ schriebenen Erfindung für eine Anordnung auf einer Zentrifugentafel, welche an einem Motor gesichert ist;

Fig. 4a eine Seitenquerschnittsansicht einer Aus­ sparung in der Seite des Gefäßes, zur Auf­ nahme und Halterung eines Zapfens, der aus dem Drehmechanismus hervorragt;

Fig. 4b eine Draufsicht auf die Aussparung gemäß Fig. 4 a im Querschnitt;

Fig. 4 c eine Seitenansicht eines Querschnittes der Aussparung gemäß Fig. 4 a; und

Fig. 5 einen Querschnitt einer Ausführungsform der äußeren Fläche, nur der stationären Mutter des Kerns.

Ausführungsform gemäß Fig. 1:

Wie in Fig. 1 dargestellt, besitzt die Zentrifuge 10 den stationären Kern 20, um welchen das äußere drehende Ge­ fäß 40 drehbar angebracht ist. Der Kern 20 besitzt den Einlaß 22 zur Aufnahme der zu zentrifugierenden Flüssig­ keit. Der Einlaß 22 steht mit dem Einlaßkanal 24 in Ver­ bindung, welcher wiederum mit der Gefäßröhre 42 in Ver­ bindung steht, durch welche die Flüssigkeit in das innere des äußeren drehenden Gefäßes 40 strömt. Zentri­ fugierte überstehende (supernatant) Flüssigkeit, so wie etwa Blutserum und Lauge (wash), strömt aus dem inneren des äußeren drehenden Gefäßes 40 nach oben in den Aus­ laßkanal 26, zu dem Auslaß 28, von welchem die Flüssig­ keit die Vorrichtung verläßt.

Elemente wie etwa Blutzellen und Plättchen (welche als "geformte Elemente" bekannt sind), werden in dem Raum zwischen der inneren Oberfläche des Gefäßes 40 und der äußeren Oberfläche der Schale 50 an beiden Seiten des Gefäßes 40 gesammelt. Die Anordnungsverjüngung 21 an dem Kern 20 erleichtert die Anordnung des Gefäßes an einer motorisierten (nicht dargestellten) Tafelvorrichtung.

Der Kern 20 besitzt die stationäre Mutter 30, welche so ausgebildet ist, daß sie das äußere drehende Gefäß 40 aufnehmen, haltern und abdichten kann. Die Schulter 31 der Mutter 30 besitzt daran gesichert die Dichtung 32. Die Dichtung 32 besitzt das Akkordeonelement 33 für eine dynamische Dichtung gegen die Röhre 34. Bei der bevor­ zugten Ausführungsform besteht die Dichtung 32 aus einem Elastomer, sowie etwa aus Polyurethan oder einem Polymer, sowie etwa TEFLON (eingetragenes Warenzeichen); die Röhre 34 besteht Metall, sowie etwa rostfreiem Stahl oder Aluminium; LEXAN wird für das Gefäß 40, die Schale 50, den Kern 20 und das Leitelement 44 verwendet.

Die Röhre wird um den Ansatz 41 des äußeren rotierenden Gefäßes 40 plaziert. Die Röhre 34 erstreckt sich nicht entlang der gesamten Länge des Ansatzes 41. Eine andere Röhre, die Röhre 35 ist um den Ansatz 41 herum ange­ ordnet und erstreckt sich über diesen, so daß ihre obere Ecke oder Lippe gegen die untere Seite des oberen Teils der stationären Mutter 30 stößt. Die Röhre 32 ist aus einem Werkstoff hergestellt, welcher sich nach außen von dem Ansatz 41 verformt, in Reaktion auf Rotationskräfte, so daß die obere Ecke oder Lippe während des Betriebs sich nach außen bewegt in Bezug zu dem Kern 20, wodurch eine Strömung von dem Einfangkanal 36 zu dem Einfang­ kanal 37 ermöglicht wird. Ungewollte Teilchenverun­ reinigungen und abradierte Partikel strömen zu der Dichtung 32, aufgrund der nach oben und außen ge­ richteten Komponenten der Rotationskräfte. Wenn die Geschwindigkeit der Zentrifuge vermindert wird und sie dann stoppt, berührt die Dichtungsröhre 35 die Mutter 30, wodurch die Einfangzone 37 abgeschlossen wird und eine Rückströmung von Teilchenverunreinigungen verhindert wird.

Das äußere drehende Gefäß 40 besitzt die stationäre Leitfläche 44, angebracht an der Gefäßröhre 42, um die Flüssigkeitsströmung in den oberen Kanal 43 zu leiten. Die Lippe 45 ist integral mit dem Gefäß 40 ausgebildet und ergibt Elemente, um das Gefäß an seinem Ort zu sichern. Geeignete Halterungselemente (nicht dargestellt in Fig. 1) können die Lippe 45 greifen, um das Gefäß 40 zu halten. Der Vorsprung 47 ist an einer herkömmlichen Zentrifugentafel befestigt, welche mit einem (in Fig. 1 nicht dargestellten) Motor verbunden ist. Die Drehkraft des Motors wird auf die Tafel übertragen und auf das auf der Tafel befestigte Gefäß 40. Die innere Schale 50 ist an dem Gefäß 40 durch eine obere Befestigung 52 und eine Bodenbefestigung 53 gesichert. Es ist bevor­ zugt, daß die innere Schale 50 hohlkörperartig ist. Sie dient dazu, einen Bereich zu bilden für eine Ansammlung der geformten Elemente. Die Befestigungen 52 und 53 sind perforiert, so daß das zentrifugierte Fluid zu dem oberen Kanal 43 und in den Auslaßkanal 26 strömen kann.

Aufgrund der Ausgestaltung des äußeren rotierenden Ge­ fäßes 40 und der inneren Schale 50, in welcher die Seiten sich innen von oben nach unten verjüngen, sind die nach oben gerichteten Komponenten der Kräfte, die durch die Drehung erzeugt werden und dazu neigen, das Gefäß 40 nach oben zu zwingen, vermindert. Durch eine Abflachung des Gefäßes 40 und durch eine Vergrößerung seines Durchmessers werden größere Zentrifugal-(Trennungs-) Kräfte bei niedrigeren Geschwindigkeiten erzeugt. Ein Zentrifugengefäß, hergestellt gemäß der hier beschriebenen Erfindung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, erzeugt durchweg Blutbestandteile (hematocrits) von etwa 55 bis 60%, bei 3450 Umdrehungen pro Minute, und ergibt einen größeren Anteil von Plättchenzurückhaltung, während kommerziell verfügbare Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik Hämatocrits zu nur etwa 50 bis 55% bei dieser Geschwindigkeit erzeugen. Desgleichen werden minimale Hämolysewerte mit einer Vorrichtung gemäß der hier be­ schriebenen Erfindung erreicht.

Ausführungsform gemäß Fig. 2:

Wie in Fig. 2 dargestellt, besitzt die Zentrifuge 110 den stationären Kern 120, um welchen das äußere Drehge­ fäß 140 drehbar angebracht ist. Der Kern 120 besitzt den Einlaß 122 zur Aufnahme der zu zentrifugierenden Flüssigkeit. Der Einlaß 122 steht mit der Gefäßröhre 142 in Verbindung, durch welche die Flüssigkeit in das innere des äußeren drehenden Gefäßes 140 strömt. Zentrifugierte überstehende Flüssigkeit, sowie etwa Blutserum und Lauge (wash) strömt nach oben von dem inneren des äußeren drehenden Gefäßes 140 in den Aus­ laßkanal 126, zu dem Auslaß 128, von welchem aus die Flüssigkeit die Vorrichtung verläßt.

Elemente wie etwa Blutzellen und Plättchen (welche auch bekannt sind als "geformte Elemente") werden in dem Raum zwischen der inneren Oberfläche des Gefäßes 140 und der äußeren Oberfläche der inneren Schale 150 an den Seiten des Gefäßes 140 gesammelt.

Der Kern 120 besitzt die stationäre Mutter 130, welche so ausgestaltet ist, daß sie das äußere drehende Gefäß 140 aufnimmt, haltert und abdichtet. Die Schulter 131 der Mutter 130 besitzt eine daran gesicherte Dichtung 132. Die Dichtung 132 ist in dichtendem Kontakt mit der Röhre 134, was eine dynamische Dichtung ergibt. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht die Dichtung 132 aus Polyurethan oder TEFLON (eingetragenes Waren­ zeichen); die Röhre 134 besteht aus Metall, sowie etwa rostfreiem Stahl oder Aluminium; und LEXAN wird für das Gefäß 140 verwendet, die Schale 150, den Kern 120 und die Leitfläche 144.

Die Röhre 134 wird um den Ansatz 141 des äußeren drehenden Gefäßes 140 herum angeordnet. Die Röhre 134 erstreckt sich nicht entlang der gesamten Länge des Ansatzes 141. Eine andere Röhre, sowie etwa die Röhre 35 gemäß Fig. 1, kann um den Ansatz 141 herum verwendet werden, um so zu wirken, wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Das äußere drehende Gefäß 140 besitzt die äußere stationäre Leitfläche 144, angebracht an der Gefäßröhre 142, um die Flüssigkeitsströmung in dem oberen Kanal 143 zu leiten. Die Wulste 145 sind unterbrochen beab­ standet, so daß eine Strömung durch den oberen Kanal 143 möglich ist. Der Vorsprung 147 ist an einer her­ kömmlichen Zentrifugentafel befestigt, welche mit einem (Fig. 2 nicht dargestellten) Motor verbunden ist. Die Drehkraft des Motors wird auf die Tafel aufgebracht und auf das Gefäß 140, welches auf der Tafel befestigt ist. Die innere Schale 150 ist an dem Gefäß 140 durch eine obere Anbringung 152 und eine untere Anbringung 153 gesichert. DIe Anbringungen 152 und 153 sind perforiert, so daß die zentrifugierte Flüssigkeit zu dem oberen Kanal 143 und in den Auslaßkanal 126 strömen kann. Es ist be­ vorzugt, daß die innere Schale 150 hohlkörperartig ist. Die innere Schale 150 dient dazu, in dem Gefäß 140 einen Bereich für die Ansammlung von geformten Elementen zu schaffen.

Aufgrund der Ausgestaltung des äußeren drehenden Ge­ fäßes 140, in welchem die Seitenwand 154 rechtwinklig zu der oberen Wand 155 ist, und derjenigen der Schale 150, bei welcher die Seitenwand 157 rechtwinklig zu der oberen Wand 158 und der Bodenwand 159 ist, sind die nach oben gerichteten Komponenten der Kräfte, die durch die Drehung erzeugt werden und welche dazu neigen, das Gefäß nach oben zu drücken, vermindert. Auch durch eine Abflachung des Gefäßes 140 im Ver­ gleich zu bekannten Gefäßen und durch eine Vergrößerung dessen Durchmessers, werden größere Zentrifugations­ (Trennungs-) kräfte erzeugt bei niedrigeren Geschwindig­ keiten.

Ein Zentrifugengefäß hergestellt gemäß der hier be­ schriebenen Erfindung erzeugt beständig Hämatocriten zu etwa 55 bis 60% bei 3450 Umdrehungen pro Minute und führt zu einem größeren Anteil von Plättchenzu­ rückhaltung, während kommerziell verfügbare, im Stand der Technik bekannte Einrichtungen Hämatocriten zu etwa 50 bis 55% bei dieser Geschwindigkeit erzeugen. Desgleichen werden minimale Hämolysewerte erzielt mit einer Vorrichtung gemäß der hier beschriebenen Erfindung.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Gefäß 210 anordbar und sicherbar an der Tafel 220 mit Hilfe des Zapfen 230. Der Vorsprung 211 des Gefäßes 210 ist in der Aus­ sparung 221 der Tafel 220 aufgenommen. Der Druckkolben 222 berührt den Vorsprung 211 und drückt, aufgrund der nach oben gerichteten Kraft der Feder 223 nach oben gegen den Vorsprung 211, wodurch das Gefäß 210 nach oben gezwungen wird. Die Tafel 220 ist an der Motorwelle 241 des herkömmlichen Motors 240 gesichert. Der Motor 240 ist in herkömmlicher Weise an dem Motor­ befestigungselement 242 angebracht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind drei Zapfen 230 in der Tafel 220 vorgesehen, aber es ist zu ver­ stehen, daß jede geeignete Anzahl, ein oder mehrere, verwendet werden können. Das Gefäß 210 besitzt eine Aussparung (vgl. Fig. 3, 4a, 4b, 4c) sowie die Aussparung 212 zur Aufnahme und Halterung des Zapfens 230. Die Aussparung 212 besitzt die Einlaßausnehmung 213 und die Kehlenausnehmung 214. Wenn nach unten ge­ richteter Druck auf das Gefäß abgelassen wird, wird der Zapfen 230 in der Kehlenausnehmung 214 gehalten. Um eine Anordnung des Gefäßes zu erleichtern, können mehr Aussparungen als Zapfen vorgesehen sein.

Fig. 5 verdeutlicht die bevorzugte Ausführungsform für die Klammerfläche 38 des Gefäßes 10 oder die Klammerfläche 138 des Gefäßes 110. Die Fläche ist mit flachen Bereichen 39 versehen, welche die Anordnung der Klammerungs-, Halterungs- oder Stabilisierungseinrichtungen im oberen Bereich des Gefäßes erleichtern. Da der Durchmesser der Muttern 30 oder 130 größer ist als der Durchmesser der jeweiligen stationären Kerne 20 und 120, ist mehr Griff­ fläche vorgesehen für eine Klammerungseinrichtung, um zu ergreifen, als in vergleichbaren Einrichtungen gemäß dem Stand der Technik, bei welchen die Klammerung um den Kern herum selbst oder um einen Bereich mit geringerem Durchmesser des Kerns durchgeführt wird. Die Mutter 30 und 130 sind auch relativ niedrig an ihren Kernen angeordnet im Vergleich zu dem Klammerungs­ punkt bei verschiedenen bekannten Einrichtungen, wo­ durch eine stabilere Klammerung erzielbar ist.

Im Vergleich mit verschiedenen bekannten Einrichtungen sind Gefäße gemäß der Erfindung flacher, weiter und ihre Wände verjüngen sich nicht nach außen. Die er­ möglicht, daß größere Bereiche gleichförmigerer Kräfte in dem Gefäß erzeugt werden, welche eine Zellzurück­ haltung und Waschung erleichtern. Die Ausgestaltung und Gestalt der Gefäße ermöglicht es, daß größere Kräfte auf­ gebaut werden bei geringeren Geschwindigkeiten, so daß die Motoren, die verwendet werden um die Gefäße zu drehen, sowie etwa herkömmlich verfügbare Motoren mit Umdrehungen von 3450 pro Minute, nicht verstärkt werden müssen auf höhere Geschwindigkeiten hin, um größere Kräfte und bessere Ergebnisse zu erreichen.

Zusammenfassend ist daher ersichtlich, daß die hier be­ schriebene Erfindung und die Ausführungsformen, die offenbart sind, gut geeignet sind, die Ziele auszuführen und die Projektionen, die aufgestellt worden sind, zu erreichen sowie andere Eigenschaften, die damit zu­ sammenhängen. Ein Fachmann, dem die Lehre gemäß der Erfindung offenbart wird, kann erkennen, daß gewisse Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Geist und den Gegenstand der Erfindung, wie er auch bean­ sprucht ist, zu verlassen.

Claims (13)

1. Zentrifuge zur verfahrensmäßigen Durchsetzung von Flüssigkeiten gekennzeichnet durch eine erste und zweite Anordnung von Komponenten, von denen eine in der Lage ist, sich relativ zu der anderen zu drehen, wobei

• die erste Anordnung von Komponenten Kernelemente (20) aufweist zur Aufnahme und Ausstoßung der Flüssig­ keit und zur Übermittlung der Flüssigkeit zu der zweiten Anordnung, und wobei
• die zweite Anordnung von Komponenten Gefäßelemente (40) aufweist, drehbar um die Kernelemente herum (20) angebracht, zur Aufnahme und Beihaltung der Flüssigkeit, wobei die Gefäßelemente (40) von oben nach unten sich nicht verjüngen.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hohlkörperartige innere Schalenelemente (50, 150) in den Gefäßelementen (40) angebracht sind, welche ein Gebiet in der inneren Umgebung der Gefäßelemente (40) bilden, in welchem die Elemente in der Flüssigkeit sich ansammeln können.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßelemente (40) nach oben sich erstreckende Ansatzelemente (41) zur Aufnahme der Kernelemente (20, 120) aufweisen, wobei die Ansatzelemente (41) sich um die Kernelemente (20, 120) während des Betriebs der Zentrifuge drehen, und wobei erste Dichtelemente vorge­ sehen sind, zwischen den Kernelementen (20, 120) und den Ansatzelementen (41), um ein Herausdringen von Flüssig­ keit zwischen den Kernelementen (20, 120) und den An­ satzelementen (41) nach außen bezüglich der Zentrifuge zu verhindern, wobei weiter die ersten Dichtelemente expandierbare Dichtelemente aufweisen, die mit den Kernelementen (20, 120) verbunden sind und sich aus­ weiten, um dichtend mit den Ansatzelementen (41) in Kontakt zu kommen.

4. Zentrifuge nach Anspruch 3, wobei Kanalelemente vorge­ sehen sind zwischen den Kernelementen (20, 120) und den Ansatzelementen (41), durch welche ein minimaler Flüssigkeitsanteil strömen kann und nach oben gezwungen wird, und nach auswärts, während des Betriebs der Zentri­ fuge, wobei der minimale Flüssigkeitsanteil in eine Auffangzone strömt, ausgebildet zwischen den Ansatz­ elementen und nach außen und nach unten reichenden Schulterausformungselementen der Kernelemente, wobei weiter die Strömung des minimalen Flüssigkeitsanteiles daran gehindert ist, aus der Zentrifuge auszutreten, durch erste expandierbare Abdichtelemente, verbunden mit den Schulterausformungselementen und in Berührung mit den Ansatzelementen, wobei desweiteren erste Dicht­ elemente sich ausweiten, um gegen die Ansatzelemente zu drücken, und wobei zweite Dichtelemente in der Einfang­ zone vorgesehen sind und mit der Schulterausformung in Kontakt sind, während die Zentrifuge sich in Ruhe be­ findet, um die Einfangzone abzudichten und zu verhindern, daß Flüssigkeit durch die Kanalelemente strömt, und wobei zweite Dichtelemente aus verformbarem Werkstoff hergestellt sind, welche sich in Reaktion auf die Dreh­ kräfte verformen, um die Kanalelemente zu öffnen und eine Strömung in die Einfangzone zu ermöglichen.

5. Zentrifuge nach Anspruch 4, wobei die ersten Dicht­ elemente mit nicht korrodierbaren Röhrenelementen in Kontakt sind, die um die Ansatzelemente herum ange­ ordnet sind.

6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die zweiten Dichtelemente in den zweiten Röhrenele­ menten sicher um die Ansatzelemente herum, oberhalb der nicht korrodierbaren Röhre, angeordnet sind.

7. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßelemente Sicherungselemente besitzen zur Sicherung der Gefäßelemente an dem Drehmechanismus, daß die Sicherungselemente eine oder mehrere Sicherungsaus­ sparungen aufweisen, ausgebildet integral an der äußeren Seite der Gefäßelemente, zur Aufnahme und Halter­ ung von Zapfenelementen, die aus dem Drehmechanismus hervorstehen.

8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach oben gerichtete Druckelemente, verbunden mit dem Drehmechanismus, die Gefäßelemente nach oben drücken, wenn sie an dem Drehmechanismus gesichert sind, um die Halterung der Zapfenelemente in der Sicherungsaussparung oder den Sicherungsaussparungen zu erleichtern.

9. Zentrifuge zur verfahrensmäßigen Durchsetzung von Flüssigkeit mit einer ersten und zweiten Anordnung von Komponenten, von denen eine in der Lage ist, sich relativ zu der anderen zu drehen, bei welcher

• die erste Anordnung von Komponenten Kernelemente auf­ weist, zur Aufnahme und Ausstoßung der Flüssigkeit und zum Übermitteln der Flüssigkeit in die zweite An­ ordnung,
• wobei die zweite Anordnung von Komponenten Gefäß­ elemente aufweist, die drehend an den Kernelementen angebracht sind, zur Aufnahme und Halterung der Flüssigkeit, wobei die Gefäßelemente sich nicht nach außen verjüngen, von oben nach unten,
• bei welcher weiter die inneren Schalenelemente in den Gefäßelementen angebracht sind, bilden ein Gebiet in der inneren Umgebung der Gefäßelemente, in welchem die Elemente in der Flüssigkeit sich ansammeln können,
• bei welcher weiter die Gefäßelemente nach oben sich erstreckende Ansatzelemente besitzen, zur Aufnahme der Kernelemente, wobei die Ansatzelemente sich um die Kernelemente während des Betriebs der Zentrifuge drehen und wobei erste Dichtelemente vorgesehen sind zwischen den Kernelementen und den Ansatzelementen, um ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Bereich zwischen den Kernelementen und den Ansatzelementen nach außen bezüglich der Zentrifuge zu verhindern, wobei die ersten Dicht­ elemente expandierbare Dichtelemente aufweisen, die mit den Kernelementen verbunden sind und sich aus­ weiten, zu einem dichtenden Kontakt mit den Ansatz­ elementen,
• aufweisend weiter Kanalelemente zwischen den Kernele­ menten und den Ansatzelementen, durch welche ein minimaler Anteil an Flüssigkeit strömen kann und nach oben und auswärts gezwungen wird während des Betriebs der Zentrifuge, wobei der minimale Flüssigkeitsanteil in die Fangzone strömt, ausgebildet zwischen den Ansatzelementen und nach außen und unten sich er­ streckenden Schulteransatzelementen der Kernele­ mente, wobei weiter die Strömung des minimalen Anteils an Flüssigkeit gehindert ist, aus der Zentrifuge aus­ zutreten, durch erste expandierbare Dichtelemente, ver­ bunden mit den Schulteransatzelementen und in Kontakt mit den Ansatzelementen, wobei weiter die ersten Dichtelemente expandieren, gegen die Ansatzelemente zu drücken und zweite Dichtelemente in der Einfang­ zone angeordnet sind und mit der Schulterausformung in Kontakt sind während die Zentrifuge in Ruhe ist, um die Einfangzone abzudichten und zu verhindern, daß Flüssigkeit durch die Kanalelemente strömt, wobei zweite Dichtelemente aus deformierbarem Werk­ stoff hergestellt sind, welche sich in Reaktion auf Drehkräfte verformen, um die Kanalelemente zu öffnen und eine Strömung in die Einfangzone zu ermöglichen,
• bei welcher weiter die ersten Dichtelemente mit nicht korrodierbaren Röhrenelementen in Kontakt sind, ange­ ordnet um die Ansatzelemente,
• bei welcher weiter die zweiten Dichtelemente zweite Röhrenelemente aufweisen, sicher angeordnet um die ersten Ansatzelemente oberhalb der nicht korrodier­ baren Röhre, und
• bei welcher die Gefäßelemente Sicherungselemente be­ sitzen, zur Sicherung der Gefäßelemente an einem Drehmechanismus, wobei die Sicherungselemente eine oder mehrere Aussparungen aufweisen, ausgebildet integral an der äußeren Seite der Gefäßelemente zur Aufnahme und Halterung von Zapfenelementen, die aus dem Drehmechanismus hervorstehen, wobei die Drehele­ mente nach oben drückende Elemente besitzen, um gegen die Gefäßelemente zu drücken, um die Halterung der Zapfenelemente in der Sicherungsaussparung oder den Sicherungsaussparungen zu erleichtern.

10. Zentrifuge mit einer Drehanordnung aus Komponenten und einer stationären Anordnung von Komponenten, axial mit einander ausgerichtet, gekennzeichnet dadurch, daß die Zentrifuge eingebaut Dichtanordnungselemente besitzt, die in der Lage sind, eine wirksame Fluiddichte Abdichtung zwischen der drehenden Anordnung und der stationären Anordnung zu ergeben, wobei die Dichtanordnung ex­ pandierbare Dichtelemente aufweist, sicher angeordnet um die stationäre Anordnung und expandierend in einen dichtenden Kontakt mit einem Bereich der Drehanordnung.

11. Dichtanordnungselemente, welche in der Lage sind, eine Fluiddichteabdichtung zwischen zwei Komponenten zu ergeben, von denen eine drehbar ist relativ zu der anderen wobei eine Anordnung stationär und die andere drehend ist, wobei weiter die Dichtanordnungselemente expandierende Dichtelemente aufweisen, die sicher angeordnet sind um die stationäre Anordnung und sich ausweiten, um dichtend einen Bereich der drehbaren Anordnung zu berühren.

12. Dichtelemente für eine Verwendung in einer Zentrifuge, zur verfahrensmäßigen Durchsetzung von Flüssigkeiten, welche drehbare Elemente besitzt einschließlich eines drehbaren Gefäßes, stationäre Elemente, Elemente, um Flüssigkeit zu dem drehbaren Gefäß zu lassen und Elemente, um verfahrensmäßig durchgesetzte Flüssigkeit abzuziehen, wobei die Dichtelemente aufweisen:

• Das drehbare Gefäß mit einem sich nach oben erstreckenden Bereich, angebracht an den drehbaren Elementen, aufge­ nommen in den stationären Elementen;
• expandierbare Dichtelemente, gesichert an einem Be­ reich der stationären Elemente und so positioniert, daß es einen Kontakt zwischen diesen und dem sich nach oben erstreckenden Bereich des Gefäßes gibt, wobei der Kontakt eine dynamische Abdichtung schafft; und
• Elemente um verunreinigende Partikel einzufangen, die durch einen Kontakt während des Betriebs der Zentrifuge erzeugt werden.

13. Gefäßelemente für eine Zentrifuge, wobei die Gefäßele­ mente im wesentlichen zylindrisch sind und aufweisen,

• Seitenwandelemente,
• obere Wandelemente, verbunden mit dem oberen Bereich der Seitenwandelemente, wobei die oberen Wandelemente das Oberteil der Gefäßelemente bilden,
• Bodenwandelemente, verbunden mit dem Boden der Seitenwand­ elemente, wobei die Bodenwandelemente den Boden der Ge­ fäßelemente bilden, und
• Seitenwandelemente, die nicht nach außen sich verjüngen, von oben zu dem Boden des Gefäßes.