DE3817473C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge, insbesondere sterile Laborzentrifuge, mit einem Zulaufkanal für das Schleudergut, einem Ab­ laufkanal für die Klarphase und einer Schleudertrommel, deren Schleu­ derraum sich aus einem mit einem Tellerpaket ausgerüsteten Trennraum und einem Feststoffraum zusammensetzt, bei der nach einem ersten Be­ triebszeitraum, in dem Schleudergut in den Trennraum eingeführt und eine Trennung des Feststoffes von der Klarphase vorgenommen, in einem zweiten Betriebszeitraum die Zuführung des Schleudergutes unterbrochen und Spülflüssigkeit durch den Ablaufkanal für die Klarphase in die Schleudertrommel eingeführt wird.

Es ist eine Zentrifuge dieser Art bekannt (CA-PS 6 07 739), bei der im ersten Betriebszeitraum die schwere Flüssigkeitsphase über einen Ring­ kanal aus dem Trennraum einem Ablauf zugeführt und ständig abgezogen wird. Im zweiten Betriebzeitraum, in dem die Zuführung von Schleuder­ gut zu der Schleudertrommel unterbrochen wird, wird in den Ablaufkanal für die Klarphase Spülflüssigkeit eingeführt, durch die das Tellerpaket, der Feststoffraum und die übrigen Teile des Innenraums der Schleudertrom­ mel gereinigt werden. Diese Spülflüssigkeit wird über den Ablauf für die schwere Flüssigkeitsphase aus dem Innenraum der Schleudertrommel herausgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß das Arbeiten unter sterilen Bedin­ gungen durch die Herabsetzung der Zahl der Zu- und Ableitungen verein­ facht und trotzdem eine hohe Feststoffkonzentration erreicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der im er­ sten Betriebszeitraum als Zulaufkanal für das Schleudergut verwendete Kanal einen ersten und einen zweiten Kanalabschnitt aufweist, zwischen diesen Kanalabschnitten eine Ventilkammer und ein Ventilkörper vorge­ sehen sind, von der Peripherie des Feststoffraumes bis zur Ventilkam­ mer sich ein Ableitkanal für den Feststoff erstreckt und daß durch Schaltung des Ventilkörpers zu Beginn des zweiten Betriebszeitraumes der von der Ventilkammer zum Trennraum führende zweite Kanalabschnitt gegenüber dem ersten Kanalabschnitt verschlossen, der Ableitkanal für den Feststoff mit dem ersten Kanalabschnitt verbunden und der Fest­ stoff durch den ersten Kanalabschnitt ausgetragen wird.

Der im ersten Betriebszeit­ raum als Zulaufkanal für das Schleudergut benutzte Kanal wird im zweiten Betriebszeitraum zum Austragen der Feststoffe verwendet, die durch eine Spülflüssigkeit, ohne daß sich die Spülflüssigkeit mit den Fest­ stoffen vermischt, aus dem Feststoffraum herausgedrückt werden. Die Spülflüssigkeit wird in den Schleuderraum durch den im ersten Betriebs­ zeitraum als Ablauf für die Klarphase benutzten Ablaufkanal eingeführt. Die Feststoffe werden aus der Zentrifuge in hoher Konzentration gewon­ nen. Als Spülflüssigkeit kann auch die Klarphase genommen werden.

Der konstruktive Aufbau der Zentrifuge ist relativ einfach, da ein se­ parater Ablauf für die Feststoffe entfällt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Zentrifuge erfolgt die Schaltung des Ventilkörpers am Anfang des ersten bzw. des zweiten Betriebszeitraumes unter dem Druck des im ersten bzw. im zwei­ ten Betriebszeitraum der Schleudertrommel zugeführten Mediums. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine unter sterilen Bedingungen arbeitende Zentrifuge in sche­ matischer Darstellung und

Fig. 2 die Zentrifuge nach der Fig. 1 im Vertikalschnitt.

Die Zentrifuge 1 weist eine Schleudertrommel 2 auf, die aus einem Dec­ kelteil 3 und einem Unterteil 4 besteht. Diese Teile sind miteinander verschraubt und bilden einen Schleuderraum, der sich aus einem Trenn­ raum 5, in dem ein Tellerpaket 6 angeordnet ist, und aus einem Fest­ stoffraum 7 zusammensetzt. Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß dieser Fest­ stoffraum 7 doppelkonisch ausgebildet ist.

Im ersten Betriebzeitraum der Zentrifuge, in dem das Separieren des der Schleudertrommel zugeführten Schleudergutes erfolgt, wird das Schleudergut über einen Stutzen 8 eingeführt und gelangt über einen ersten Kanalabschnitt 9 eines Zulaufkanal in eine Ventilkammer 10, nachdem das Schleudergut einen in der Ventilkammer vorgesehenen, gleit­ bar gelagerten Ventilkörper 11 in die untere Endstellung bewegt hat. Von der Ventilkammer 10 fließt das Schleudergut durch einen zweiten Kanalabschnitt 12 des Zulaufkanals in eine Verteilerkammer 13 und ge­ langt von dort in den Trennraum 5.

Der Ventilkörper 11 weist einen mittigen Durchströmkanal 14 auf, der sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur oberen Stirnfläche 15 des Ventilkörpers hin verjüngt. Der Ventilkörper ist auf einem Hohlzapfen 16 gleitbar gelagert, der eine mittige Bohrung 17 aufweist, die über mindestens einen Zweigkanal 18 mit einem Ringkanal 19 verbun­ den ist, in den ein Ableitkanal 20 einmündet, der von der Peripherie des Feststoffraumes 7 ausgeht.

Obwohl der erste Kanalabschnitt 9 des Zulaufkanals für das Schleuder­ gut über den Durchströmkanal 14, die Bohrung 17, die Kanäle 18 und 19 und den Ableitkanal 20 mit dem Feststoffraum 7 in Verbindung steht, strömt das Schleudergut, nachdem es den Ventilkörper 11 in die untere Endstellung bewegt hat, von dem ersten Kanalabschnitt 9 durch die Ven­ tilkammer 10 und den zweiten Kanalabschnitt 12 in den Trennraum, da dieser Strömungsweg für das Schleudergut den geringsten Widerstand bildet.

Im ersten Betriebszustand der Zentrifuge, in dem das Separieren statt­ findet, sammelt sich in dem Feststoffraum 7 der Feststoff konzentrier­ ter Form.

Die Klarphase wird durch einen im inneren Bereich der Zentrifuge an­ geordneten Kanal 20 a, durch einen Ringraum 21 einer Ablaufleitung 22 zugeführt. Bei geöffnetem Ventil 23 gelangt die Klarphase in einen Behälter 24.

Die voll ausgezogenen Pfeile in der Fig. 1 zeigen die Flüssigkeits­ führung im ersten Betriebszeitraum der Zentrifuge.

Bei geöffnetem Ventil 25 wird das Schleudergut aus einem Behälter 26, in dem das Schleudergut mit steriler Luft druckbelastet ist, dem Stut­ zen 8 zugeführt. In diesem ersten Betriebszeitraum ist das Ventil 27 geschlossen.

Nach dem Separieren des Schleudergutes wird die Zentrifuge umgeschal­ tet, die Ventile 23 und 25 werden geschlossen und es wird das Ventil 27 in die Offenstellung gebracht.

Durch die im ersten Betriebszeitraum verwendete Ablaufleitung 22 für die Klarphase wird nun aus dem Behälter 28 Spülflüssigkeit in die Zentrifuge 1 eingeführt. Von dem Trennraum 5 gelangt die Spülflüssig­ keit über die Verteilerkammer und durch den zweiten Kanalabschnitt 12 in die Ventilkammer 10 und drückt den Ventilkörper 11 in die Stellung, die in der Fig. 2 aufgezeigt ist. In dieser oberen Endstellung liegt die obere Stirnfläche des Ventilkörpers 1 an der oberen Begrenzungsflä­ che der Ventilkammer 10 an, in deren Bereich der erste Kanalabschnitt 9 in die Ventilkammer 10 einmündet. In der oberen Endstellung unter­ bricht der Ventilkörper 11 eine Verbindung zwischen dem zweiten Kanal­ abschnitt 12 und dem ersten Kanalabschnitt 9, so daß die bei sich dre­ hende Schleudertrommel zugeführte Spülflüssigkeit zunächst den Fest­ stoff aus dem Feststoffraum 7 herausdrückt und durch den Ableitkanal 20, die Kanäle 18, 19, die Bohrung 17, den Durchströmkanal 14 und den ersten Kanalabschnitt 9 über den Stutzen 8 aus der Zentrifuge fördert. Hierbei bleibt die Feststoffkonzentration erhalten. Die Spülflüssig­ keit bildet für den Feststoff eine diesen druckbelastende Flüssig­ keitssäule. Der Feststoff wird von dem Behälter 29 aufgenommen. Die Flüssigkeits- und Feststofführung ist im zweiten Betriebszeitraum, in dem das Entleeren der Zentrifuge 1 stattfindet, in der Fig. 1 durch gestrichelte Pfeile aufgezeigt.

Die Zentrifuge kann für die schonende Abschleuderung von Bakterien oder scherempfindlichen Zellen unter sterilen Bedingungen eingesetzt werden. Sowohl die geklärte Flüssigkeit als auch der Feststoff werden hierbei in einem geschlossenen System zu- bzw. abgeführt.

Claims (6)

1. Zentrifuge, insbesondere sterile Laborzentrifuge, mit einem Zulaufka­ nal für das Schleudergut, einem Ablaufkanal für die Klarphase und einer Schleudertrommel, deren Schleuderraum sich aus einem mit einem Tellerpaket ausgerüsteten Trennraum und einem Feststoffraum zusammen­ setzt, bei der nach einem ersten Betriebszeitraum, in dem Schleudergut in den Trennraum eingeführt und eine Trennung des Feststoffes von der Klarphase vorgenommen, in einem zweiten Betriebszeitraum die Zuführung des Schleudergutes unterbrochen und Spülflüssigkeit durch den Ablauf­ kanal für die Klarphase in die Schleudertrommel eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der im ersten Be­ triebszeitraum als Zulaufkanal für das Schleudergut verwendete Kanal einen ersten (9) und einen zweiten Kanalabschnitt (12) aufweist, zwi­ schen diesen Kanalabschnitten (9, 12) eine Ventilkammer (10) und ein Ventilkörper (11) vorgesehen sind, von der Peripherie des Feststoff­ raumes (7) bis zur Ventilkammer (10) sich ein Ableitkanal (20) für den Feststoff erstreckt und daß durch Schaltung des Ventilkörpers (11) zu Beginn des zweiten Betriebszeitraumes der von der Ventilkammer (10) zum Trenn­ raum führende zweite Kanalabschnitt (12) gegenüber dem ersten Kanal­ abschnitt (9) verschlossen, der Ableitkanal (20) für den Feststoff mit dem ersten Kanalabschnitt (9) verbunden und der Feststoff durch den ersten Kanalabschnitt ausgetragen wird.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schal­ tung des Ventilkörpers (11) am Anfang des ersten bzw. des zweiten Be­ triebszeitraumes unter dem Druck des im ersten bzw. im zweiten Betriebs­ zeitraum der Schleudertrommel zugeführten Mediums erfolgt.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (11) einen mittigen Durchströmkanal (14) aufweist und auf einem Hohlzapfen (16) gleitbar gelagert ist, dessen mittige Boh­ rung (17) mit dem Ableitkanal (20) für den Feststoff verbunden ist.

4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Durchströmkanal (14) des Ventilkörpers (11) sich zur oberen Stirnflä­ che (15) des Ventilkörpers hin verjüngt.

5. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanalabschnitt (9) des Zulaufkanals im ersten Betriebszeitraum im Be­ reich der oberen Begrenzungsfläche der Ventilkammer (10) in die Ven­ tilkammer einmündet, die obere Begrenzungsfläche die Anlagefläche des Ventilkörpers in der oberen Endstellung bildet und der zweite Kanal­ abschnitt vom unteren Bereich der Ventilkammer ausgeht und zu einer Verteilerkammer (13) führt.

6. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Feststoffraum (7) doppelkonisch ausgebildet ist.