DE4212006A1 - Zentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zentrifugen mit einem Grundaufbau gemäß vorstehend bezeichne­ ter Gattung sind bereits hinlänglich bekannt. Die dabei ver­ wendeten Kassettenaufnahmen können beispielsweise als Rahmen­ teil ausgebildet sein, wobei in diese eine Kassette einge­ setzt und nach dem Zentrifugieren wieder herausgenommen wer­ den kann.

Bei diesen Zentrifugen besteht der Nachteil, daß die Kasset­ tenaufnahmen mit den darin eingesetzten Kassetten einerseits keine gleichbleibende Ausschwenkbewegung durchführen und an­ dererseits bei stillstehender Zentrifuge nicht in einer vor­ gegebenen Entnahmelage gehalten sind, so daß die Gefahr be­ steht, daß das Zentrifugiergut bei einer nicht hermetisch verschlossenen Kassette auslaufen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der angegebenen Gattung so auszubilden, daß einerseits während des Zentrifugierens ein exaktes Ausschwenken der Kassetten­ aufnahmen, kein Überschwingen über einen Schwenkwinkel von 90° und andererseits während des Stillstandes der Zentrifuge eine Blockierung der Kassettenaufnahmen in einer vorgegebenen Lage gewährleistet sind, um eine bessere Bedienbarkeit zu er­ reichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen zu ersehen.

Durch die Ausstattung jeder Kassettenaufnahme mit einem Sperranschlag und die Anordnung einer bewegbaren Sperreinheit am Rotor lassen sich mittels der dann erreichbaren beiden Schaltstellungen der Sperreinheit die Schwenkbewegungen der Kassettenaufnahmen bei entsprechender Zuordnung der Einzel­ teile, nämlich der genannten Sperranschläge und der Sperrein­ heit, in der einen Schaltstellung blockieren, so daß eine Schwenkbewegung verhindert ist, während andererseits, nämlich in der anderen Schaltstellung, eine freie Schwenkbarkeit ge­ geben ist. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstel­ lung ist also in konstruktiv sehr einfacher Weise und im üb­ rigen vollständig gelöst.

Um die Sperrscheibe in der notwendigen Weise bewegen zu kön­ nen, empfiehlt sich die Anordnung einer Führungswelle am Ro­ tor bei gleichzeitiger Anordnung einer Hülse an dieser Welle, wobei der Hülse die Sperrscheibe befestigt zugeordnet ist. Dabei ist die Hülse auf der Führungswelle verschiebbar anzu­ ordnen.

Zweckmäßigerweise sollte an der Hülse ein radialer Flansch vorgesehen werden, an dem mindestens eine axiale Führungs­ stange zu befestigen ist, die den Rotor durchdringt und in diesem geführt ist und an deren unterem Ende die Sperrscheibe zu befestigen ist. Auf diese Weise kann über die Hülse, ihren Flansch und ihre Führungsstange die Sperrscheibe in ihrer Hö­ henlage durch Verstellen der Hülse verstellt werden.

Die Sperranschläge der Kassettenaufnahmen sollten zweckmäßi­ gerweise als seitliche Vorsprünge der Kassettenaufnahmen ge­ staltet sein, was eine konstruktiv sehr einfache Lösung dar­ stellt.

Zum Festhalten der Hülse in der oberen Schaltstellung emp­ fiehlt sich zweckmäßigerweise die Ausbildung einer Schnapp­ einrichtung an der Führungswelle, wobei diese Schnappeinrich­ tung wiederum zweckmäßigerweise als Kugelschnepper ausgebil­ det sein sollte, der mit einer Bohrung in der Führungswelle zusammenarbeitet.

Zur Bewegung der Führungswelle und damit der Sperrscheibe in die untere Schaltstellung sollte die Hülse zum einen ein oberes verschlossenes Ende, möglichst in abgerundeter Form, und eine solche Länge aufweisen, daß ein die Zentrifuge ver­ schließender Deckel die Führungswelle in die untere Schalt­ stellung drückt.

Im Hinblick auf die gewünschten Bewegungen der Kassettenauf­ nahmen empfiehlt sich die Anordnung eines gegenüber der Schwenkachse der Kassettenaufnahme seitlich versetzten Ge­ wichtes. Im übrigen sollte zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Kassettenaufnahmen eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen werden; diese kann in vorteilhafter und zweckmäßiger Weise in einem Sperrvorsprung bestehen, der mit dem jeweiligen Ro­ torarm zusammenwirkt.

Die bereits angesprochenen und an den Kassettenaufnahmen an­ zuordneten Gewichte sollten dort so angeordnet sein, nämlich versetzt zu den horizontalen Schwenkachsen der Kassettenauf­ nahmen, daß bei laufender Zentrifuge die Kassettenaufnahmen gegenüber der Ruhelage um 90° automatisch versetzt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter ins ein­ zelne gehend erläutert; in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Zentrifuge, de­ ren umgebendes Gehäuse geschnitten dargestellt ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Kassettenaufnahme und

Fig. 3 eine Draufsicht, auf die Kassettenaufnahme.

Die Zentrifuge 1 ist auf einem teilweise dargestellten Stän­ der 2 und innerhalb eines sie umgebenden Gehäuses 3 angeord­ net, das mittels eines Deckels 4 verschlossen ist.

Im Inneren des Gehäuses 3 bzw. des Ständers 2 ist in zentra­ ler Lage ein Antriebsmotor 5 mit vertikaler Antriebswelle 6 angeordnet. Auf der Welle 6 ist ein Rotor 7 befestigt, der zwei sich radial gegenüberliegende Rotorarme 8, 9 trägt. Diese Arme 8, 9 sind zusammen mit dem Rotor 7 drehbar und be­ stehen je aus einer Grundplatte 10 und einer Deckplatte 11. Am jeweils freien Ende der Rotorarme 8 bzw. 9 ist um eine ho­ rizontale Achse 12 bzw. 13 eine Kassettenaufnahme 14 bzw. 15 schwenkbar angeordnet, wobei die in Fig. 1 linke Kassetten­ aufnahme 14 in der Ruhe- bzw. Entnahmestellung dargestellt ist, während die in Fig. 1 rechte Aufnahme 15 in der Betriebs­ stellung gezeigt ist, in der die Kassettenaufnahme um 90° ge­ genüber der Ruhestellung verschwenkt ist.

Oberhalb der Welle 6 ist am Rotor 7 eine Führungswelle 16 vorgesehen, auf der einer Hülse 17 verschiebbar aufgesteckt ist, die ihrerseits eine zentrale Bohrung 18 aufweist. Fig. 1 zeigt die Hülse 17 in zwei verschiedenen Schaltstellungen.

Die Hülse 17 ist mit einem Flansch 19 ausgestattet, an dem nach unten gerichtete Führungsstangen 20 befestigt sind. Diese durchragen den Rotor 7 und sind dabei im Rotor 7 in axialer Richtung geführt.

An den unteren Enden der Führungsstangen 20 ist eine Sperr­ scheibe 21 befestigt, die beim Absenken und Anheben der Hülse 17 mitbewegt wird und die zwei dargestellten Schaltstellungen einnehmen kann.

Die Führungswelle 16 ist ferner mit einer Schnappeinrichtung in Form eines Kugelschneppers 22 ausgestattet, der mit einer Querbohrung in der Hülse 17 zusammenwirkt. In der oberen Schaltstellung der Hülse 17 wird der Kugelschnepper 22 wirk­ sam, so daß die Hülle 17 festgehalten ist. Durch Aufbringen einer bestimmten Kraft auf das obere Ende der Hülse 17 werden die Sperrwirkung des Kugelschneppers 22 überwunden und die Hülse 17 in die untere Schaltstellung bewegt.

Der Außendurchmesser der Sperrscheibe 21 ist so bemessen, daß sich in der unteren Schaltstellung die Kassettenaufnahmen 14, 15 behinderungsfrei um ihre horizontalen Achsen 12, 13 verschwenken lassen. Hat eine Kassettenaufnahme 14, 15 die Schwenkstellung gemäß Darstellung im linken der Fig. 1 er­ reicht und wird dann die Hülse 17 in die obere Schaltstellung bewegt, so behindert der äußere Randbereich der Sperrscheibe 21 im Zusammenwirken mit einem Sperrvorsprung 23, 24 der Kas­ settenaufnahmen 14, 15 ein Zurückschwenken des jeweiligen Kassettenaufnahme etwa in die im rechten Teil der Fig. 1 dar­ gestellte Betriebsstellung. Somit können im angehaltenen Zu­ stand der Zentrifuge alle Kassettenaufnahmen 14, 15 in einer vorgegebenen Sollstellung bzw. Entnahmestellung gehalten und die Entnahme einer Kassette aus der jeweiligen Aufnahme ver­ einfacht werden.

Die Kassettenaufnahmen 14, 15 besitzen zu ihrer Verschwenkung eine Bohrung zur Aufnahme der Achse 12, 13, die am Ende des jeweiligen Rotorarmes 8, 9 befestigt ist. Darüber hinaus ist jede Kassettenaufnahme 14, 15 mit einem zur Schwenkachse 12, 13 versetzt angeordnetem Gewicht 25, 26 bzw. 27 (letzteres siehe Fig. 3) ausgestattet. Hierdurch wird sichergestellt, daß die jeweils mit einer Kassette bestückte Aufnahme 14, 15 eine definierte Schwenkbewegung um ihre horizontale Achse 12, 13 durchführt und während des Zentrifugierens die bestückten Aufnahmen in einer genau definierten Schwenkstellung gehalten sind.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 besteht das exzentrisch zur Schwenkachse 13 angeordnete Gewicht aus zwei seitlichen Vorsprüngen 26 und 27.

Die Fig. 2 und 3 zeigen im einzelnen die Kassettenaufnahme 15 der Fig. 1 in Seitenansicht und in Draufsicht.

Gemäß Fig. 2 besitzt die längliche Kassettenaufnahme 15 eine vordere und eine hintere Seitenwand 28 bzw. 29, wobei in der Mitte der Kassettenaufnahme im oberen Bereich eine Bohrung zur Aufnahme der Achse 13 zur schwenkbaren Halterung der Kas­ settenaufnahme 15 vorgesehen ist. Die Kassettenaufnahme 15 ist ferner mit einem seitlichen Sperrvorsprung 24 ausgestat­ tet, der gemäß Fig. 3 als relativ schmaler Streifen ausgebil­ det sein kann.

Die Kassettenaufnahme 15 ist hohl ausgebildet, so daß eine schlitzförmige Öffnung 30 gebildet ist, in die eine entspre­ chend gestaltete Kassette eingesetzt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die Anordnung von nur zwei Ro­ torarmen 8, 9 beschränkt; vielmehr können statt dessen ohne weiteres mehrere Rotorarme angeordnet sein, die jeweils mit einer Kassettenaufnahme bestückt sind.

Des weiteren kann die Hülse 17 im Stillstand der Zentrifuge ohne weiteres von Hand erfaßt und in die obere Schaltstellung gezogen werden. Nach dem erneuten Bestücken der Kassettenauf­ nahmen 14, 15 mit einer Kassette wird vor der Inbetriebnahme der Zentrifuge 1 auf deren Gehäuse 3 ein oberer Deckel 4 auf­ gesetzt, der mit seiner unteren Seite auf das obere Ende des Hülse 17 drückt und diese dabei in die untere Schaltstellung bewegt. Damit wird die Zentrifuge 1 automatisch in eine Be­ triebsfreigabestellung geschaltet.

Weiter besteht die Möglichkeit, anstelle der manuellen Bedie­ nung der Hülse 17 diese automatisch durch eine motorische Be­ wegung in die gewünschte Schaltstellung zu bringen. Auch kann die Hülse 17 auf zwei axial seitlich versetzt angeordneten Wellenteilen aufsteckbar ausgeführt sein, um dadurch eine bessere Seitenführung zu erreichen.

Claims (14)

1. Zentrifuge, mit wenigstens zwei um eine gemeinsame zen­ trale Welle drehbaren, radialen Rotorarmen, die ihrem einen Ende an einem Rotor befestigt sind und an deren freien Enden jeweils eine um eine horizontale Achse schwenkbare Kassetten­ aufnahme angeordnet ist, in die eine Zentrifugiergut enthal­ tende Kassette einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kassettenaufnahme (14, 15) mit einem Sperranschlag (23, 24) ausgestattet ist und am Rotor (7) eine in Axialrichtung der Welle (6) bewegbare Sperreinheit (17, 19, 21) angeordnet ist, die in zwei Schaltstellungen bewegbar ist, in deren einen eine mit dem Sperranschlag (23, 24) zusammenwirkende Sperrscheibe (21) in die Schwenkbewegungsbahn der Kassetten­ aufnahmen (14, 15) hineinbewegt ist, die eine Schwenkbewegung der Kassettenaufnahmen (14, 15) um deren horizontale Schwenkachsen (12, 13) verhindert, während in der anderen Schaltstellung die Schwenkbewegung der Kassettenaufnahmen (14, 15b) freigegeben ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor (7) eine Führungswelle (16) befestigt ist, die sich in axialer Richtung der zentralen Welle (6) erstreckt, und auf der Führungswelle (16) eine Hülse (17) verschiebbar angeord­ net ist, an der die Sperrscheibe (21) befestigt ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17) einen radial vorstehenden Flansch (19) auf­ weist, an dem mindestens eine axiale Führungsstange (20) be­ festigt ist, die den Rotor (7) durchsetzt und in diesem in axialer Richtung geführt ist, wobei am unteren Ende der Füh­ rungsstange die Sperrscheibe (21) befestigt ist, die ent­ sprechend den zwei Schaltstellungen der Hülse (17) in ihrer Höhenlage verstellbar ist.

4. Zentrifuge nach mindestens einem der vorausgehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperranschläge aus einem seitlichen Vorsprung (23, 24) der Kassettenaufnahme (14, 15) bestehen.

5. Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17) durch eine an der Führungswelle (16) aus­ gebildete Schnappeinrichtung in der oberen Schaltstellung festhaltbar ist.

6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappeinrichtung aus einem Kugelschnepper (22) in Zu­ sammenwirkung mit einer Bohrung in der Führungswelle (16) be­ steht.

7. Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17) ein oberes verschlossenes Ende aufweist, das so weit nach oben vorsteht, daß ein die Zentrifuge (1) verschließender Deckel (4) beim Schließvorgang die Hülse (17) nach unten in die untere Schaltstellung drückt.

8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das obere verschlossene Ende der Hülse (17) abgerundet ist.

9. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Kassettenaufnahme (14, 15) wenigstens ein gegen ihre horizontale Schwenkachse (12, 13) seitlich versetztes Gewicht (26, 27) angeordnet ist.

10. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1, 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kassettenaufnahme (14, 15) mit einer die Schwenkbewegung um ihre horizontale Achse (12, 13) be­ grenzenden Einrichtung ausgestattet ist.

11. Zentrifuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwenkbewegung begrenzende Einrichtung aus einem Sperrvorsprung (23, 24) in Zusammenwirkung mit dem jeweiligen Rotorarm (8, 9) besteht.

12. Zentrifuge nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichte (25, 26, 27) der Kassettenaufnahmen (14, 15) zu deren horizontalen Schwenkach­ sen (12, 13) so versetzt angeordnet sind, daß bei laufender Zentrifuge die Kassettenaufnahmen (14, 15) automatisch in eine Lage verschwenkt sind, die gegenüber der Ruhelage um 90° verdreht ist.

13. Zentrifuge nach mindestens einem der vorausgehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kassettenaufnahme (14, 15) einen schlitzförmigen Hohlraum (30) zur Aufnahme ei­ ner entsprechend gestalteten Kassette aufweist.

14. Zentrifuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassettenaufnahmen (14, 15) und die Kassette aus Kunst­ stoff bestehen.