DE60012532T2

DE60012532T2 - Rotorwelle mit nicht-linearer steifigkeit

Info

Publication number: DE60012532T2
Application number: DE60012532T
Authority: DE
Inventors: E. Herschel WRIGHT; N. Charles GODIN; Derek Petch
Original assignee: Beckman Coulter Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: WO2000066270A1; US6183408B1; JP2002543749A; JP4560218B2; EP1198297A1; DE60012532D1; EP1198297B1

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugensysteme und spezifischer auf eine Rotorwellenanordnung bzw. Rotorwelle, die in einem Zentrifugensystem verwendet wird.
Hintergrund der Erfindung
Große Zentrifugensysteme verwenden typischerweise einen entfern- bzw. abnehmbaren Rotor zum Halten von Probenbehältern, welche die Probe enthalten, die zu separieren bzw. zu trennen ist. Der Rotor wird durch einen Rotordeckel abgedeckt und dann in eine Instrumentenkammer angeordnet, worin der Rotor während einer Zentrifugation gedreht wird.
Eine typische Zentrifugenanordnung, welche zum Beispiel in US-Patent Nr. 5,456,653 beschrieben ist, wird in 6 gezeigt. Die Zentrifugenanordnung 10 besteht aus einer Rotoranordnung 12, welche durch eine Rotorwellenanordnung bzw. Rotorwelle 14 mit einem Antriebsmotor 16 verbunden ist. Unter Bezugnahme auf 7 beinhaltet die Rotoranordnung 12 einen Rotorkörper 110, welcher eine Rotorkammer aufweist, die aus einer Mehrzahl von Kammern 112 zum Aufnehmen von Konfigurationsprobenbehältern, nicht gezeigt, welche die zu zentrifugierende Probe hält, und eine innere, obere Kammer 114. Die Trennung zwischen den Kanisterkammern 112 und der inneren, oberen Kammer 114 wird durch eine strichlierte Linie 113 gezeigt. Die Innenkammer 114 ist das Volumen, welches innerhalb der Rotorkammer nach der Einfügung der Zen trifugationsbehälter verbleibt. An dem oberen Ende des Rotorkörpers 110 ist eine ringförmige Öffnung, die durch eine Kante bzw. einen Rand 150 definiert ist. Für die Öffnung in der Oberseite des Rotorkörpers 110 ist beabsichtigt, durch eine Deckelanordnung 15 abgedeckt zu sein bzw. werden. Der Rotorkörper 110 beinhaltet eine axiale Bohrung 120, die durch die Drehachse des Rotorkörpers ausgebildet ist, die sich von einem offenen Ende innerhalb der Innenkammer 114 zu einem offenen Ende 125 an dem Boden des Rotorkörpers erstreckt. Die axiale Bohrung 120 beinhaltet einen oder mehr Haltestifte bzw. Verriegelungszapfen 130, welche in das Innenvolumen der axialen Bohrung vorragen.
Ein Aufbauen der Rotoranordnung für einen Zentrifugationsablauf bzw. -lauf beinhaltet eine Unterbringung des Rotors in eine Instrumentkammer, die nicht gezeigt ist. Die Instrumentkammer beinhaltet eine Spindelnabe 20, welche ein Teil der Rotorwellenanordnung 14 ist und in der axialen Bohrung 120 des Rotorkörpers 110 aufgenommen wird. Das eingefügte Ende der Spindelnabe 20 ist geschlitzt, um die verriegelnden bzw. Verriegelungsstifte 130 zu ergreifen, wodurch die Spindelnabe in Position relativ zu dem Rotorkörper verriegelt wird. Die Spindelnabe 20 ist an die Hohlwelle 22 gekoppelt und der Boden der Welle ist an einen Antriebsmotor oder eine andere Art einer Rotationsquelle gekoppelt, welche das Drehmoment zum Drehen des Rotors zur Verfügung stellt. Ein Gehäuse 26 umschließt einen großen Abschnitt der Welle und bildet die äußere bzw. Außeneinfassung bzw. -ummantelung der Rotorwellenanordnung 14.
Ein gemeinsames bzw. häufiges Problem, das in Zentrifugationssystemen existiert, ist, daß der Zentrifugenrotor aus dem Gleichgewicht gebracht wird und vibriert, wenn die Um lauf- bzw. Umdrehungsgeschwindigkeit in dem System eine kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl erreicht. Normalerweise rotiert bzw. dreht sich der Rotor um seinen geometrischen Schwerpunkt. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors zunimmt, erreicht er eine kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl, welche definiert ist als "die Winkelgeschwindigkeit, bei welcher eine rotierende Welle dynamisch instabil wird mit großen seitlichen Amplituden infolge einer Resonanz mit den natürlichen Frequenzen der seitlichen Vibration der Welle." (McGraw-Hill, Wörterbuch der wissenschaftlichen und technischen Bezeichnungen, 5. Auflage 1994.). Bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl erfährt der Rotor eine radiale Verschiebung, die synchron- bzw. gleichlaufend mit der Rotation bzw. Drehbewegung ist, wobei die maximale Verschiebung bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl vorliegt. Wenn die Geschwindigkeit andauert, über die kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl anzusteigen, nimmt die radiale Verschiebung ab, bis die einzige verbleibende radiale Verschiebung jene ist, die mit dem Rotorungleichgewicht verbunden ist. Außerdem kann, weil der Bedienungsmann der Zentrifuge die Proben in die Kammern laden muß, das ein weiteres Ungleichgewicht an dem rotierenden System hervorrufen, welche die radiale Verschiebung und den vibrierenden Effekt vergrößern bzw. verstärken kann. Während normalem Gebrauch passiert der Rotor allgemein durch seine kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl, wenn er von einer angehaltenen Position zu seiner normalen Arbeitsgeschwindigkeit beschleunigt wird, und nachdem eine Zentrifugation beendet ist, wenn er zurück zu einer zum Stillstand gebrachten Position verzögert bzw. abgebremst wird.
Wenn eine Welle für eine Rotoranordnung konstruiert wird, die in einem Zentrifugensystem verwendet wird, sind die Konstruktionsziele gewöhnlich im Widerspruch. Ein Ziel ist eine sehr flexible Welle zu besitzen, um Lagerbelastungen bei überkritischen Geschwindigkeiten zu minimieren. Ein zweites Ziel ist, eine steife bzw. unbiegsame Welle zu haben, um eine Rotorverschiebung bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl zu minimieren. In herkömmlichen bzw. konventionellen Konstruktionen bzw. Designs ist die Steifheit der Welle gewöhnlich als ein Kompromiß zwischen diesen zwei konkurrierenden Zielen gewählt. Allgemein wurde im Stand der Technik die Steifigkeit bzw. Steifheit der Welle konstruiert, um eine lineare Eigenschaft dahingehend zu haben, daß die Welle dieselbe Steifigkeit bei jeder Rotorgeschwindigkeit haben würde.
Unter Bezugnahme auf 8 weisen Rotorwellenanordnungen bzw. Rotorwellen im Stand der Technik allgemein eine lineare Steifigkeitscharakteristik bzw. -eigenschaft auf. Wie in 8 gezeigt, steigt, wenn das Ausmaß einer radialen Verschiebung, die auf der x-Achse gezeigt ist, zunimmt, das Ausmaß einer Kraft, die der Verschiebung oder Steifheit standhält, die auf der y-Achse gezeigt ist, auch proportional, wobei dies in einem Graph 71 resultiert, der eine gerade Linie ist.
In US-Patent Nr. 5,683,341 von Giebeler gibt es eine Diskussion einer Wellenkonstruktion gemäß dem Stand der Technik, welche einen hohen Wert an Steifigkeit aufweist, um dem Rotor zu ermöglichen, vertikal ausgerichtet gehalten zu werden, selbst wenn Ungleichgewichtskräfte vorhanden sind. Diese Konstruktion wird dann mit der Konstruktion von Giebeler verglichen, welche sich auf den Rotor stützt, der über seinem Schwerpunkt abgestützt wird, um den Rotor aufrecht zu halten, eher als sich auf die Steifheit der Welle zu stützen bzw. zu verlassen. U.S. Patent Nr. 5,827,168 von Howell versucht, die Vibrationen einer Zentrifuge durch ein Verwenden von Gleit- und Dämpfungslagern zu minimieren, um eine vertikale bzw. senkrechte Bewegung einer Scheibe bzw. Platte zu beschränken, die rotierbar bzw. drehbar an der Antriebswelle der Zentrifuge befestigt ist.
Es ist das Ziel bzw. der Gegenstand der verliegenden Erfindung, eine Rotorwellenanordnung bzw. Rotorwelle zur Verfügung zu stellen, die ein verbessertes Merkmal einer Steifheit aufweist, so daß die Welle die nötige Steifheit erhalten bzw. aufrecht erhalten kann, um eine Rotorverschiebung bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl auszugleichen, jedoch flexibel bei überkritischen Geschwindigkeiten sein kann, um Lagerbelastungen zu minimieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Das oben erwähnte Ziel wurde erreicht durch eine Rotorwellenanordnung bzw. eine Rotorwelle, die eine nicht-lineare Steifigkeitseigenschaft bzw. -charakteristik aufweist. Die Wellenanordnung stellt eine Steifheit zur Verfügung, wenn der Rotor die kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl erreicht, jedoch ermöglicht der Welle, bei überkritischen Geschwindigkeiten flexibel zu sein.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat die Rotorwellenanordnung bzw. Rotorwelle eine Lagermuffe bzw. -hülse, die entweder an der Innenseite der Spindelnabe oder an der Außenseite des Gehäuses festgelegt bzw. montiert ist, um den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und der Spin delnabe zu verringern. Das ermöglicht der Welle, innerhalb des Zwischenraums flexibel zu sein, jedoch veranlaßt das Gehäuse, die radiale Verschiebung der Welle zu beschränken, wenn der Rotor und die Spindelnabe eine radiale Bewegung bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl erfahren.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umgibt ein Stützrohr den unteren Abschnitt der Welle mit einem kleinen Zwischenraum, der zwischen dem Stützrohr und der Welle vorhanden ist. Wenn die radiale Verschiebung der Rotorwelle den Zwischenraum überschreitet, stellt das Stützrohr einen höheren Widerstand für irgendeine zusätzliche radiale Bewegung zur Verfügung.
Die Rotorwellenanordnung der gegenwärtigen Erfindung ermöglicht der Welle, bei überkritischen Geschwindigkeiten flexibel zu sein, um Lagerbelastungen zu minimieren, stellt jedoch auch eine steife Welle bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl durch ein Begrenzen des Ausmaßes der radialen Bewegung der Welle zur Verfügung. Auf diese Weise können beide der gewünschten Konstruktionsziele, die oben besprochen bzw. erörtert worden sind, erreicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotorwellenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Ansicht im Querschnitt der Rotorwellenanordnung bzw. Rotorwelle, die in 1 gezeigt ist.
2A ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Apparats von 2, an dem Kreis 2A gesehen.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotorwellenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung.
4 ist eine Ansicht im Querschnitt der Rotorwellenanordnung, die in 3 gezeigt ist.
5 ist ein Graph der Steifheitsstärke gegenüber dem Ausmaß einer Verschiebung des Rotors für die Rotorwellenanordnung der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Zentrifugenanordnung, wie sie im Stand der Technik bekannt ist.
7 ist eine Ansicht im Querschnitt der Zentrifugenanordnung, die in 6 gezeigt ist.
8 ist ein Graph der Steifheitsstärke gegenüber dem Ausmaß einer Verschiebung des Rotors für Rotorwellenanordnungen des Stands der Technik.
Beste Art zum Durchführen der Erfindung
Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 2A, beinhaltet eine erste Ausführungsform der Rotorwellenanordnung 32 der vorliegenden Erfindung eine Spindelnabe 30, die das Oberteil der Welle oder Hohl- bzw. Innenwelle 34 umschließt, und ein Gehäuse 36, das das Unterteil der Welle (nicht gezeigt) umgibt bzw. umschließt. Die Spindelnabe 30 und die Welle 34 sind aus Stahl hergestellt oder könnten aus einer anderen Art von Metall hergestellt sein. Das Gehäuse 36 ist vorzugsweise aus einem Nylon oder Polymermaterial hergestellt, jedoch kann es auch aus einem Metall, wie Stahl, hergestellt sein. Das Gehäuse 36 deckt das obere Teil des Motors ab und erstreckt sich von dem Boden der Welle hinauf zu der Hohlwelle 34. Das Gehäuse 36 ist an der Oberseite des Motors festgelegt bzw. montiert und ist nicht direkt mit der Welle selbst verbunden. Das Gehäuse 36 umgibt die Welle mit einem Zwischenraum, der zwischen dem Gehäuse 36 und der Welle 34 vorhanden ist, so daß das Gehäuse 36 nicht rotiert, wenn sich die Welle 34 dreht. Die Spindelnabe 30 ist direkt mit der Innenwelle 34 verbunden, so daß die Spindelnabe 30 synchron mit der Innenwelle rotiert. Die Spindelnabe 30 ist allgemein von einer zylindrischen Form und hat eine Wand 41, die sich abwärts erstreckt, um die Innenwelle 34 als auch einen Abschnitt bzw. Bereich der Außenseite des Gehäuses 36 abzudecken.
An der Innenseite der Wand 41 der Spindelnabe 30 gibt es ein Lagermaterial, das wie eine Buchse bzw. Muffe bzw. Hülse 38 konfiguriert ist. Die Muffe bzw. Hülse 38 ist mit der äußeren bzw. Außenseite des Gehäuses 36 verbunden, wie dies in 2A gezeigt ist, so daß ein Zwischenraum 39 zwischen der Muffe bzw. Hülse 38 und der Wand 41 der Spindelnabe 30 besteht. Alternativ kann die Muffe 38 mit der Innenseite der Spindelnabe 30 verbunden sein, so daß ein Zwischenraum 39 zwischen der Muffe 38 und dem Gehäuse 36 besteht. In jedem Fall ermöglicht der Frei- bzw. Zwischenraum 39 der Spindelnabe 30 ein Rotieren zusammen mit der Rotation der Welle 34, ohne das Gehäuse 36 zu kontaktieren, welches stationär bzw. unbeweglich in bezug auf die Welle 34 ist. Die Größe des Zwischenraums 39 sollte klein sein, um das Ausmaß an radialer Verschiebung bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl zu minimieren, jedoch sollte sie ausreichend groß sein, so daß keine Möglichkeit besteht, daß die Spindelnabe 30 das Gehäuse 36 bei überkritischen Geschwindigkeiten berühren kann, was in unerwünschten Lagerbelastungen und übermäßigem Muffenverschleiß resultieren würde. Eine typische Größe eines Zwischenraums 39 beträgt etwa 0,030 Inch. Als eine Alternative zu der Muffe 38 können Stahlkugellager verwendet werden, um dieselbe Funktion wie die Muffe auszuführen. Die Kugellager können an die Innenseite der Wand 41 der Nabe 30 oder an die Außenwand des Gehäuses 36 aufgepreßt sein. Alle der metallischen Teile, die in der Wellenanordnung verwendet werden, sind maschinell bearbeitet und dann werden die Teile zusammengesetzt.
Im Betrieb verbleibt, wenn die Zentrifuge aktiviert wird und die Geschwindigkeit des Rotors beginnt zuzunehmen, die Hohl- bzw. Innenwelle 34 ausgerichtet in ihrer ursprünglichen Position, wenn sie sich dreht. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors auf die kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl zunimmt, beginnen der Rotor, die Spindelnabe und die Welle eine radiale Verschiebung durchzumachen, wenn die Rotationsachse der Welle beginnt, sich nach außen zu bewegen. Wenn das eintritt, ist die radiale Verschiebung durch die Muffe 38 begrenzt, die das Gehäuse 36 berührt, oder durch die Muffe 38, die die Wand 41 der Spindelnabe 30 in dem Fall berührt, wenn die Muffe bzw. Hülse 38 an dem Gehäuse 36 festgelegt bzw. befestigt ist. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors über die kritische Geschwindigkeit bzw. Drehzahl hinaus zunimmt, nimmt die radiale Verschiebung der Spindelnabe und Welle ab, so daß die Buchse bzw. Hülse 38 nicht länger in Kontakt mit dem Gehäuse 36 kommt. Auf diese Art hat die Welle eine nicht-lineare Steifheits- bzw. Steifigkeitscharakteristik dahingehend, daß die Welle flexibel ist und sich innerhalb des Zwischenraums bei Geschwindigkeiten bewegen kann, wenn eine kleine radiale Verschiebung vorhanden ist, dennoch auch Steifigkeit vorhanden ist, wenn die Beweglichkeit der Welle bei Geschwindigkeiten begrenzt ist, wenn die Welle eine große radiale Verschiebung durchmacht.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 gezeigt. In der zweiten Ausführungsform der Rotorwellenanordnung 52 ist ein Torsionsdämpfer 50 an der Hohlwelle 61 der Rotorwelle 59 festgelegt und ein Support- bzw. Stützrohr 57 umgibt den Bodenabschnitt der Welle 59. Der Großteil der Hohlwelle ist nicht durch das Stützrohr 57 umschlossen. Das Stützrohr 57 ist aus Stahl hergestellt und ist an der Oberseite der Rotorwelle 59 festgelegt bzw, montiert. Die Stützröhre bzw. das Stützrohr 57 umgibt die Oberseite der Rotorwelle 59 und den unteren Abschnitt bzw. Bereich der Hohlwelle 61, so daß ein Zwischenraum 55 zwischen dem Stützrohr 57 und der Hohlwelle 61 besteht. Bei niedrigen Rotorgeschwindigkeiten drehen sich die Rotorwelle 59, die Hohlwelle 61, der Torsionsdämpfer 50 und das Stützrohr 57 mit dem Rotor. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors die kritische Geschwindigkeit erreicht, erfährt die Welle eine radiale Verschiebung und beginnt, sich nach außen zu bewegen, wobei die Hohlwelle 61 veranlaßt wird, das Stützrohr 57 zu berühren. Das Stützrohr 57 stellt einen höheren Widerstand gegen eine weitere radiale Verschiebung der Hohlwelle 61 zur Verfügung. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors über die kritische Geschwindigkeit hinaus zunimmt, vermindert sich die radiale Verschiebung und die Hohlwelle 61 kehrt zu ihrer ursprünglichen Position in bezug auf das Stützrohr 57 zurück.
Unter Bezugnahme auf 5 kann gesehen werden, daß der Graph 81 der Steifigkeit bzw. Steifheit gegenüber der radialen Verschiebung für die vorliegende Erfindung nicht linear ist. Der Abschnitt 82 des Graphen 81 stellt den Fall dar, wenn keine Verschiebung oder nur eine geringe Verschiebung besteht, so daß die Verschiebung der Welle nicht die Größe des Zwischenraums zwischen der Spindelnabe/Muffe und Gehäuse in der ersten Ausführungsform oder die Größe des Zwischenraums zwischen der Hohlwelle und dem Stützrohr in der zweiten Ausführungsform überschreitet. Der Abschnitt bzw. das Segment 80 des Graphen 81 stellt den Fall dar, wenn die Verschiebung die Größe des Zwischenraums überschreitet. Punkt 84 repräsentiert den Punkt, wo das Ausmaß einer Verschiebung der Größe des Zwischenraums entspricht, i.e. der Kontakt hergestellt ist. Wie gezeigt, ist die Neigung des Abschnitts 80 viel steiler als die Neigung von Abschnitt 82, was anzeigt bzw. darauf hinweist, daß die Steifigkeit der Welle einen höheren Widerstand hat zu Zeiten, wo ein großes Ausmaß an linearer Verschiebung besteht. Folglich ist die gesamte bzw. Gesamtsteifheit der Welle, wie dies durch den Graph 81 gezeigt ist, nicht linear, da sich die Steifheit verändert, um ein größeres Ausmaß an Widerstand zur Verfügung zu stellen, wenn die Verschiebung der Welle den Zwischenraum überschreitet bzw. übersteigt.
Die Rotorwellenkonstruktionen der vorliegenden Erfindung beseitigen den Bedarf, einen Kompromiß zwischen den gegensätzlichen Konstruktionszielen zu schließen, eine flexible Stützwelle zur Verfügung zu stellen, um Lagerbelastungen bei hohen Rotorgeschwindigkeiten bzw. -drehzahlen zu beseitigen, und eine steife Stützwelle während Zeiten einer radialen Verschiebung bei der kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl zur Verfügung zu stellen. Die gegenwärtige Erfindung ermöglicht, daß beide von diesen vorteilhaften Ergebnissen erzielt werden.

Claims

Rotorwellenanordnung bzw. Rotorwelle (32), umfassend: eine längliche Welle (34), die ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Rotationsachse aufweist; ein Gehäuse mit Mitteln (36) zum Festlegen an eine Rotationsquelle, wobei das Gehäuse (36) das zweite Ende der Welle (34) umgibt und sich entlang der Welle (34) über eine erste Länge erstreckt, wobei ein erster Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und der Welle ausgebildet ist; eine Spindelnabe (30), die Mittel zur Verbindung mit einem Rotor aufweist und das erste Ende der Welle umgibt, wobei die Spindelnabe (30) einen Wandabschnitt (41) aufweist, der die Welle (34) umgibt und sich über eine zweite Länge der Welle erstreckt und einen ersten Abschnitt der ersten Länge des Gehäuses (36) überlagert, wobei ein zweiter Zwischenraum zwischen dem Wandabschnitt (41) der Spindelnabe (30) und dem ersten Abschnitt des Gehäuses (36) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Muffe bzw. Hülse (38) in Umfangsrichtung zwischen einer Innenseite des Wandabschnitts (41) der Spindelnabe (30) und dem ersten Abschnitt des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Muffe (38) entweder an der Spindelnabe oder an dem Gehäuse (36) festgelegt ist, um einen dritten Zwischenraum zwischen der Muffe (38) und entweder dem Gehäuse (36) oder der Spindelnabe (30) auszubilden, und die Muffe (38) entweder das Gehäuse oder die Spindelnabe (30) kontaktiert, um eine Bewegung zu beschränken, wenn bei einem Erreichen einer kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl die Rotationsachse der Welle verschoben ist.
Rotorwellenanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (36) aus einem Polymermaterial gefertigt ist.
Rotorwellenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Muffe (38) in der Form einer Buchse bzw. Laufbuchse vorliegt.
Rotorwellenanordnung nach Anspruch 1, worin die Muffe (38) in der Form einer Mehrzahl von Kugellagern vorliegt.
Rotorwellenanordnung nach Anspruch 1, worin der dritte Zwischenraum eine Größe aufweist, die eine radiale Verlagerung der Welle bei der kritischen Geschwindigkeit minimiert, jedoch es der Spindelnabe nicht ermöglicht, das Gehäuse (36) bei überkritischen Geschwindigkeiten zu kontaktieren.
Rotorwellenanordnung nach Anspruch 5, worin der dritte Zwischenraum etwa 0,03 Zoll ist.
Rotorwellenanordnung nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (36) während einer Bewegung der Welle unbeweglich verbleibt.
Zentrifugenanordnung (10) der Art, die (i) einen Rotorkörper (110) mit gegenüberliegenden oberen und unteren Enden, wobei das obere Ende eine Öffnung (150) in eine Innenkammer (114) des Rotorkörpers (110) aufweist, wobei der Rotorkörper (110) weiterhin eine axiale Bohrung (120) aufweist, die sich zwischen einem offenen Ende in der Innenkammer (114) und dem unteren Ende des Rotorkörpers (125) erstreckt, (ii) eine Deckelanordnung (15) zum Abdecken der Öffnung (150) des oberen Endes des Rotorkörpers (110), (iii) eine Rotationsquelle, um ein Drehmoment zum Drehen des Rotorkörpers (110) zur Verfügung zu stellen, und (iv) eine Rotorwellenanordnung bzw. eine Rotorwelle (14, 34) aufweist, um den Rotorkörper (110) mit der Rotationsquelle zu koppeln, wobei die Rotorwellenanordnung umfaßt: eine längliche Welle, die ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Rotationsachse aufweist; ein Gehäuse (34), das Mittel zum Festlegen an die Rotationsquelle aufweist und das zweite Ende der Welle umgibt und sich entlang der Welle über eine erste Länge erstreckt, wobei ein erster Zwischenraum zwischen dem Gehäuse (34) und der Welle ausgebildet ist; eine Spindelnabe (36), die in der axialen Bohrung des Rotorkörpers aufgenommen ist und das erste Ende der Welle umgibt, wobei die Spindelnabe (36) einen Wandabschnitt aufweist, der die Welle umgibt und sich über eine zweite Länge der Welle erstreckt und einen ersten Abschnitt der ersten Länge des Gehäuses (34) überlappt, wobei ein zweiter Zwischenraum zwischen dem Wandabschnitt der Spindelnabe (36) und dem ersten Abschnitt des Gehäuses (34) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Muffe (38) in Umfangsrichtung zwischen einer Innenseite des Wandabschnitts (41) der Spindelnabe (30) und dem ersten Abschnitt des Gehäuses (36) angeordnet ist, wobei die Muffe (38) entweder an der Spindelnabe (30) oder an dem Gehäuse (36) festgelegt ist, um einen dritten Zwischenraum zwischen der Muffe (38) und entweder dem Gehäuse (36) oder der Spindelnabe (30) auszubilden, und die Muffe (38) entweder das Gehäuse (36) oder die Spindelnabe (30) kontaktiert, um eine Bewegung zu beschränken, wenn bei einem Erreichen einer kritischen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl die Rotationsachse der Welle verschoben ist.
Zentrifugenanordnung nach Anspruch 8, wobei die Muffe (38) in der Form einer Buchse bzw. Laufbuchse vorliegt.
Zentrifugenanordnung nach Anspruch 8, wobei die Muffe (38) in der Form einer Mehrzahl von Kugellagern vorliegt.
Zentrifugenanordnung nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse (36) aus einem polymeren Material gefertigt ist.