DE7915810U1

DE7915810U1 - Vorrichtung zum verschliessen von zentrifugenbehaeltern

Info

Publication number: DE7915810U1
Application number: DE19797915810U
Authority: DE
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1984-09-27
Also published as: US4285904A; IT1121776B; DE2922209C2; GB2022501A; FR2427952A1; IT7923286A0; GB2022501B; CH631360A5; DE2922209A1; FR2427952B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen eines Einfüllkanals in einem Stutzen ν gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. |

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 17 82 213 ^[ύ

bekannt. Hierin ist eine Vorrichtung zum Verschließen |

von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch 2

Verschweißen mittels Ultraschall beschrieben. Es werden %

hierbei ein Ultraschallschwinger und ein dazugehöriger '-..

Amboß gegen den Hals des thermoplastischen Hohlkörpers ^

gepreßt und hierauf der Hals verschweißt. ijj

Aus der US-Patentschrift 34 57 694 ist ferner dss $

Verschließen der Einfüllöffnung eines gefüllten Kunst- ij|

stoffbehälters bekannt. Hierzu wird die Einfüllöffnung fj

zunächst erhitzt und dann mit Hilfe unterschiedlicher f?

unbeheizter Formwerkzeuge zugeschweißt. Das Verschweißen |

kann hier offenbar nur gelingen, wenn die Behandlungs- |

temperatur des Behälterendes sehr genau eingehalten ;j

wird. :

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung |

zum Verschließen von Zentrifugenrohren, die an beiden ||

Enden im wesentlichen geschlossen sind und nur eine 'm

kleine Einfüllöffnung an einem Ende aufweisen, von §j

dem ein Hals oder Stutzen absteht, in dem sich ein Ein- | füllkanal für das Zentrifugenrohr befindet.

Ein übliches Zentrifugenrohr oder -röhrchen weist eine
gleichmäßige zylindrische Form auf, wobei das eine Ende
geschlossen und das andere Ende vollständig offen ist,
um die Fluidprobe, die zentrifugiert werden soll, ein-

zufüIlen. Nachdem die Probe in das Rohr eingefüllt worden ist, ist es normalerweise erforderlich, das offene Ende des Rohres während des Zentrifugierens mit einem sehr dichten Verschluß oder einer sehr dichten Kappe zu verschließen. Der Verschluß oder der Kappen- bzw. Deckelmechanismus muß äußerst dicht sein, insbesondere dann, wenn das Zentrifugenrohr in einem Zentrifugenrotor bekannter Bauart, wie einem Rotor mit festem Winkel verwendet wird, bei dem die Zentrifugenrohrkammern mit der Drehachse des Rotors einen spitzen Winkel oder einen Winkel von 0° einschließen. Der hydrostatische Druck im Zentrifugenrohr ist sehr hoch, wenn sich die Zentrifuge mit einer Drehzahl von 20 000 U/min oder mit einer höheren Drehzahl dreht. Durch das Austreten auch kleinster Mengen der Probe geht Flüssigkeit im Zentrifugenrohr verloren. Da die Zentrifugenrohre üblicherweise flexibel und manchmal sehr nachgiebig sind, kann eine Zerstörung oder ein Sprengen des Rohres bei einem Flüssigkeitsverlust auftreten. Dies kann wiederum bewirken, daß die Rohröffnung von der Verschlußeinrichtung weggezogen wird, so daß die Probleme noch schwieriger und gravierender werden.

Nachdem das Zentrifugenrohr in einer Zentrifuge eingesetzt ist, kann ein Halterungsstöpsel oder ein Halterungsverschluß, dessen Form der oberen Fläche des Röhrchens entspricht, über dem Rohr angebracht werden, um eine zusätzliche Halterung des oberen Endes des Rohres zu bewirken und dieses abzuschließen, damit verhindert wird, daß die hydrostatische Kraft der Flüssigkeit im Zentrifugenrohr ein Aufblasen desselben nach oben oder

ein Aufgehen des oberen Endes des Zentrifugenrohres bewirkt.

Eine Vorbedingung für die richtige und zuverlässige Verwendung des besagten Zentrifugenrohrtypes besteht darin, daß es sicher und zuverlässig verschlossen sein muß, um eine zuverlässige und problemfreie Verwendung zu ermöglichen. Ein einfacher Quetschbzw. Klemmverschluß des Halses oder des Stutzens, der auf die Schmelztemperatur erhitzt wird, dichtet den Kanal ab, so daß er einem gewissen Druck widersteht. Dieses einfache Verschlußverfahren ist jedoch für eine zuverlässige Arbeitsweise unbefriedigend, wenn ein hoher hydrostatischer Druck in einem Ultrazentrifugenrotor erzeugt wir·'], insbesondere bei Rotoren, bei denen der Winkel zwischen dem Rohr und der Drehachse des Rotors etwa 0° ist. Bei solchen Rotoren tritt jedoch im Rohrstutzen ein Druck auf, der größer als 70 bar ist.

Beim Verschließen des Rohres ist es auch erforderlich zu vermeiden, daß sich die Probe im Rohr, die bis nahe an die öffnung im oberen Ende des Rohres heranreichen kann, zu sehr erhitzt. Vielfach sind Zentrifugenproben biologische Materialien, die durch Wärmeeinwirkung nachhaltig beeinflußt oder sogar zerstört werden. Da es auch wünschenswert ist, die obere Fläche des Röhrchens während des Zentrifugierens mit einem dieser Fläche entsprechenden Stöpsel zu haltern, ist es auch erforderlich, den Hals bzw. den Stutzen jedes Röhrchens entsprechend auszubilden oder zu formen, so daß die obere Fläche im wesentlichen immer dieselbe Form aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einfüllkanal eines Zentrifugenrohres aus thermoplastischem Material so zu verschließen, daß eine der Halterung des Zentrifugenrohres angepaßte obere Endoberfläche gebildet wird und der Inhalt des Probenrohres nicht gestört oder beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 gegeben.

Zur Ausbildung der Abdichtung oder des Verschlusses wird das Rohr in aufrechter Stellung gehalten und eine wärmeleitende Kappe wird über den Endbereich des Stutzen: gebracht. Die Kappe weist einen inneren Hohlraum auf, der die Außenfläche des Endbereichs des Stutzens eng umschließt. Die Kappe wird mit Wärme und Druck beaufschlagt, so daß nacheinander Teile des Stutzens schmelzen, diese nach innen gebogen werden und eine geschmolzene Masse in dem Hohlraum und über dem Einfüllkanal bilden. Danach wird die Kappe nicht mehr mit Hitze und Druck beaufschlagt und kühlt sich entweder selbständ: ab oder wird durch eine entsprechende Einrichtung abgekühlt, so daß sich die geschmolzene Masse im Einfüllkanal verfestigt und dadurch den Kanal verschließt. Die Kappe wird dann vom Stutzen abgenommen, der dann die Form des Hohlraums der Kappe beibehält.

Die Kappe kann sehr leicht entweder durch in Berührung

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bringen eines Heizelementes oder durch Strahlung
auf die Schmelztemperatur des Kunststoffs oder
eines anderen schmelzbaren Materials erwärmt werden.
Mit der Kappe kann die Wärme, die dem Stutzen zum
Verschließen zugeführt wird, sehr leicht kontrolliert
und gesteuert werden, und es gelingt nur eine sehr
geringe Wärmemenge zum oberen Ende des Rohres, wo sich
die Probe befinden kann.

Die Kappe selbst bildet eine Gußform für die geschmolzenen Teile des Stutzens, so daß die Außenfläche des
Verschlusses beim Entfernen der Kappe im wesentlichen
diese Form beibehält. Die Kappe bzw. die Außenfläche
des Verschlusses ist so geformt, daß sie mit den Konturen
der Innenfläche eines Stöpsels oder Abschlusses übereinstimmt, der über das Zentrifugenrohr in der Rohrkammer
gelegt wird.

Der auf diese Weise gebildete Verschluß ist äußerst fj

fest und kann sehr zuverlässig und einfach hergestellt <;.

werden, ohne daß dafür hohe Anforderungen an die Fertig- |

keit und Geschicklichkeit der Bedienungsperson gestellt ί werden müssen. Ein sicherer, zuverlässiger Verschluß

ist nämlich sehr wichtig, damit nichts von der Probe ί

nach außen dringt, insbesondere dann, wenn viele biolo- f

gische Proben, die zentrifugiert werden sollten, unter |

einem hohen Aufwand an Zeit und Kosten hergestellt |

werden. Viele dieser Proben können radioaktive Isotope |

enthalten oder aus pathogenen Materialien bestehen, so I

daß in jedem Falle verhindert werden muß, daß die Probe i; oder ein Teil der Probe aus dem Rohr und der Zentrifuge

entweicht, denn dadurch könnte die Bedienungsperson oder ;

auch das übrige Laborpersonal gefährdet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein im wesentlichen geschlossenes Zentrifugenrohr und eine Halterung, die das Zentrifugenrohr in aufrechter Stellung hält;

Fig. 2 ein im wesentlichen geschlossenes Zentrifugenrohr mit verschlossenem Hals oder Stutzen, wie es in einem Zentrifugenrotor verwendet wird;

Fig. 3a

bis 3e schematische Darstellungen von Verfahrensschritten bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zum Verschließen des Stutzens des Zentrifugenrohres verwendet wird;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der wärmeleitenden Kappe;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der wärmeleitenden Kappe;

Fig. 6a

bis 6c schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels für die Vorrichtung zum Verschließen von Zentrifugenbehältern;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum Erwärmen der wärmeleitenden Kappe.

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Figur 1 zeigt ein im wesentlichen geschlossenes Zentrifugenrohr 10. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Rohr einen zylinderförmigen mittleren Teil 12, einen Bodenteil 14 in Form einer Halbkugel und einen im wesentlichen geschlossenen oberen Teil 16 in Form einer Halbkugel auf. Von dem oberen Teil 16 steht ein Hals oder ein Stutzen 18 ab, der einen Einfüllkanal 20 bildet. Dieser Einfüllkanal 20 steht mit der Einfüllöffnung 20a des Rohres in Verbindung. Vorzugsweise sind der obere Teil 16, der Bodenteil 14 und der Stutzen 18 einförmig mit dem zylindrischen Mittelteil 12 ausgebildet. Das Rohr 10 kann auf einfache Weise mittels eines Extrusionsblasverfahrens aus einem schmelzbaren Kunststoffmaterial, beispielsweise aus Polyallomer, hergestellt sein. Ein solches Material muß bis zur Schmelztemperatur erhitzt werden können, um den Einfüllkanal 20 durch Einwirken von Wärme zu verschließen, wie dies im weiteren noch beschrieben werden wird.

Das in Fig. 1 dargestellte Rohr ist mit einem üblichen Inhalt gefüllt, der aus einer Lösung 13 mit einem Dichtegradienten besteht und von einer Lösung 13a mit hoher Dichte über eine Lösung 13b mit mittlerer Dichte zu einer Lösung 13c mit geringer Dichte allmählich übergeht. Die zu behandelnde Probe 15 schwimmt meh. oder weniger in der Gradientenlösung 13. Ein Raum 17 ohne Probe im Stutzen 18 und etwas unterhalb des Stutzens ist dazu vorgesehen, um eine wesentliche Erhitzung der Probe während des Verschließvorgangs zu verhindern.

Nachdem das Rohr gemäß der vorliegenden Erfindung verschlossen ist, wird es in einem Zentrifugenrotor, wie

er beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, gebracht. Der Rotor 22 dreht sich mit hoher Drehzahl um die Drehachse 24, wobei das Zentrifugenrohr von der Drehachse 24 radial versetzt angeordnet und in einer Rohrkammer 26 gehaltert ist, die im wesentlichen dieselbe Form wie die Außenfläche des Rohres aufweist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Rotor schließt die Längsachse der Kammer mit der Drehachse des Rotors einen spitzen Winkel von 0° ein. Der spitze Winkel kann natürlich auch größer als 0° sein, so daß das obere Ende oder der obere Teil 16 des Rohres der Drehachse näher liegt als der Bodenteil 14.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Rotor ist ein entsprechend geformtes Abstandselement 28 vorgesehen, das in die Rohrkammer paßt. Das Abstandselement 28 liegt auf einem itn Rotor ausgebildeten Absatz auf und ist so ausgebildet, daß es sehr nahe der oberen Fläche des oberen Teils 16 des Zentrifugenrohrs liegt. Das Abstandselement 28 wird in der Kammer mit einem ein Gewinde aufweisendes Halterungselement 32 in seiner Lage gehalten. Der durch den flüssigen Inhalt 13b im Zentrifugenrohr während des Zentrifugierens auftretende hydrostatische Druck übt enorme Kräfte auf das Rohr aus, jedoch wird der Inhalt sicher und zuverlässig aufgrund der Lagerung durch die Rotorkammer und das Abstandselement 28, die recht genau der Form des Zentrifugenrohrs entsprechen, im abgeschlossenen Zentrifugenrohr gehalten.

Anhand der Fig. 1 und 3a bis e soll die Vorrichtung zum Verschließen des Zentrifugenrohrs erläutert werden.

Ein Halter 34 hält das Rohr in einer im wesentlichen .·■ senkrechten Stellung, wobei der Stutzen 18 nach oben
vorsteht, Fig. 3a zeigt den Stutzen 18 in der Lage,

in der er verschlossen werden kann. Eine eng anliegende I

Kappe, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine ge- |

ringe Masse besitzt, wird über den Endbereich 18a |

des schmelzbaren Rohrstutzens 18 geschoben. Die Kappe |

weist einen inneren Hohlraum 38 auf, der bei diesem ?■

Ausführungsbeispiel aus einem halbkugelförmigen mittle- φ

ren Bereich 36a und einer zylindrischen Seitenwand 36b [,

gebildet wird. Der Hohlraum 38 umschließt eng den End- I

bereich des Stutzens 18. Wie in Fig. 3b dargestellt ist, }.

wird die wärmeleitende Kappe 36 mit einem Heizelement %

40, das sich in einem Preßkolben oder einer druckaus- \ übenden Einrichtung 42 befindet, erhitzt. Die Kappe

36 erwärmt sich dabei schnell auf die Schmelztemperatur }

des Kunststoff Stutzens 28, so daß der Endbereich 28a }

schmilzt. Ein nach unten gerichteter Druck wird auf ■

den Kolben 40 ausgeübt und wenn der Stutzen schmilzt, p

bewirkt die Form des Hohlraums 38 oder die innere »

Seitenwand des Hohlraums, daß sich die Wandung des |

Stutzens nachinnen biegt (vgl. Position 18a in Fig. 3b). |

Die Wandung des Stutzens entspricht den inneren schrägen 1

Seitenwänden des Hohlraums 38. i

Wie Fig. 3c zeigt, wurde die Kappe 36 zum oberen Teil |

16 des Zentrifugenrohrs hin nach unten bewegt. Die auf

den Stutzen ausgeübte Wärme und der auf ihn ausgeübte

Druck bewirkt, daß immer mehr der Seitenwände des

Stutzens schmelzen und sich über dem Einfüllkanal 20

eine geschmolzene Masse 18b aus Kunststoffmaterial

bildet. Wenn die Kappe bezüglich des oberen Teils 16

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des Zentrifugenrohrs bis zu ihrer Endlage verschoben worden ist, verbleibt ein kleiner Luftraum 17 über der Probe, der die Probe von der Wärme des geschmolzenen Stutzens isoliert.

Danach wird die Kappe nicht weiter erhitzt und nicht weiter mit Druck beaufschlagt (vgl. Fig. 3d), so daß sie sich abkühlen kann. Wenn sich die Kappe abkühlt, zieht sie Wärme von der geschmolzenen Masse 18b ab, jj die sich dadurch verfestigt und den Einfüllkanal 20

vollständig verschließt. Nachdem sich der verschlossene Stutzen genügend abgekühlt hat, wird die Kappe entfernt,

[ indem sie vom Stutzen abgehoben wird. Dafür ist nur noch

eine geringe nach oben gerichtete Kraft erforderlich,

j nachdem sich die Masse 18b verfestigt hat. Dieser Ver-

: fahrensschritt ist in Fig. 3e dargestellt.

Der obere Teil des Stutzens 18 nimmt dann die Form der

inneren Fläche des Hohlraums 38 an. Der Hohlraum der Kappe wirkt als eine Art Gußform, so daß jeder Ver-

jj Schluß im wesentlichen dieselbe Form aufweist, nämlich

[ entsprechend der Innenfläche des Halterungs- bzw.

Abstandselements 28 (vgl. Fig. 2). Dies kann für alle Rohrverschlüsse so sein.

Fig. 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Kappe 36. In Fig. 4 ist der mittlere Bereich 36a der Kappe aus einem sehr gut wärmeleitenden Material, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt, und an der Seitenwand der Kappe ist ein Rand 44 aus gering wärmeleitendem Material, beispielsweise Titan, angebracht. In Fig. 5 ist der gut wärmeleitende Bereich 36a mit

einem gering wärmeleitenden Keramikteil 46 umrandet. Sowohl bei der in Fig. 4 als auch bei der in Fig. 5 dargestellten Kappe weist der Randteil einen abgerundeten Anschlag 48 auf, der so ausgebildet ist, daß er mit der Krümmung des Stutzens 18 übereinstimmt, wenn er am Rohr anliegt. Der Keramikrand 46 ist auch so geformt, daß er teilweise mit der oberen Fläche des Zentrifugenrohres übereinstimmt. Bei den in den Figuren 3a bis 3e dargestellten Kappen muß die Lage der Kappen von der Bedienungsperson oder durch zusätzliche, die Lage festlegende Einrichtungen kontrolliert bzw. gesteuert werden, um zu verhindern, daß die Kappe zufällig auf den oberen Bereich 16 des Rohres drückt, oder daß gar eine seitliche Versetzung des Stutzens vorkommt, wenn er schmilzt. Dagegen ermöglichen die in den Figuren 4 und 5 dargestellten Kappen mit den Rändern geringer Wärmeleitfähigkeit eine Führung und eine definierte Endlage der Kappe auf dem nicht geschmolzenen Bereich des Rohrstutzens.

Die Figuren 6a bis c zeigen eine weitere Vorrichtung zum Verschließen des Stutzens eines im wesentlichen geschlossenen Zentrifugenrohrs. Dieses Verfahren wird insbesondere dann verwendet, wenn der Stutzen von einem dünnwandigen Rohr absteht, das dadurch etwas biegsam und nicht ausreichend steif ist, um der Kraft der Kappe und/oder der druckausübenden Einrichtung zu widerstehen, ohne daß eine zu große Verschiebung des Rohrstutzens nach unten oder zur Seite auftritt. Eine solche Versetzung kann sehr leicht bewirken, daß der Inhalt des Zentrifugenrohrs seinerseits nach oben in den Rohrstutzen gelangt, so daß entweder der Zentrifugenrohrinhalt

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Schaden nimmt oder Dampf entsteht, der das Verschließen des Rohres behindert. Bei der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens wird der Rohrstutzen 18 in eine Klemmeinrichtung oder einem Klemmglied gehalten und in Richtung nach oben gehaltert. Das Klemmglied 50 ist bezüglich einer Heizeinrichtung oder eines Kolbens 52 lagemäßig genau definiert, der bei dieser Ausführungsform die gut wärmeleitende Kappe in einer freigebenden Greif- oder Klemmeinrichtung, beispielsweise einer Drahthalteklemme 58 trägt.. Die Drahthalteklemme 58 läuft durch die Löcher im Kolben 52 und nachdem die Kappe 54 erhitzt und auf den Endbereich des Stutzens 18 gedrückt worden ist, wird die Drahtklemme entfernt, so daß die Kappe 54 auf dem Stutzen 18 zurückbleibt, wenn der Kolben 52 wieder angehoben wird. Wenn Wärme und Druck auf die Kappe 54 ausgeübt werden, schmilzt der Stutzen und wird durch die Seitenwände des Kappenhohlraums nach innen gedrückt, so daß sich eine geschmolzene Masse 18b bildet, die den Einfüllkanal 20 verschließt. Wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren wird der Kolben zurückgezogen, so daß nicht weiter Druck und Wärme auf die Kappe bzw. auf den Stutzen ausgeübt wird (vgl. Fig. 6b). Nach diesem Schritt wird ein Kühlelement oder eine Wärmesenke mit der Kappe 54 in Berührung gebracht, um die Wärme aus der Kappe und der geschmolzenen Masse 18b abzuziehen. Wie Fig. 6c zeigt, wird ein Kupfer-Abschreckblech 60 mit dem Kolben 52 an die Kappe 54 angedrückt. Das Abschreckblech weist eine die Wärme isolierende Schicht 62 auf, um zu verhindern, daß der heiße Kolben die Kappe 54 von neuem erhitzt. Bei dieser Ausführungsform

ist die Kappe 54 an der Oberseite flach, um die Wärmeübertrittsflache, die mit dem Heizkolben 52 und dann mit dem Kupfer-Kühlblech 60 in Berührung steht, zu vergrößern. Nachdem das Kühlblech 60 wenige Sekunden mit der Kappe 54 in Berührung gestanden hat, wird es entfernt und die Kappe wird von dem vollständig verschlossenen und geformten Rohrstutzen 18 abgenommen.

Es können auch andere Einrichtungen verwendet werden, um die Kappe zum Verschließen des Stutzens aufzuheizen. Wie beispielsweise in Fig. 7 dargestellt ist, kann ein geeignetes Infrarot-Heizelement 64 verwendet werden, dessen Wärme mit einem entsprechenden Spiegel 66 auf die Kappe fokussiert wird, um die Wärme auf die Kappe zu bringen, die zum Schmelzen des Rohrstutzens erforderlich ist. In diesem Falle kann die Kappe 54 eine größere Masse aufweisen, um einen ausreichenden Druck auf den Stutzen auszuüben, so daß er während des Schmelzvorgangs in gewünschter Weise gefaltet bzw. zusammengedrückt wird. Es kann auch wünschenswert sein, die Außenfläche der Kappe schwarz zu machen, so daß die Wärme von ihm besser absorbiert wird. Es ist auch eine Hochfrequenz- oder Induktionsheizung möglich, um die Temperatur der Kappe über die Schmelztemperatur des Rohrstutzens zu bringen.

Normalerweise ist der Durchmesser des Rohrstutzens 18 entsprechend den Erfordernissen zum Einfüllen der Gradientenlösung und der Probe innerhalb einer vernünftigen Zeit eingehalten. In speziellen Fällen,

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wenn ein großer Durchmesser oder eine sehr dünne Wand für den Stutzen erforderlich ist, ist nicht genügend Material zum sicheren Verschließen des Stutzens vorhanden. In diesen Fällen kann ein kleiner konischer oder mit einem Anschlag versehener Stöpsel aus schmelzbarem Kunststoff in den Rohrstutzen gebracht werden, bevor die Kappe darüber gestülpt wird. Wenn eine geeignete, formende Kappe erhitzt und dann auf dem Stutzen abgeschreckt wird, schmilzt der Stöpsel zusammen mit der Seitenwand des Stutzens, so daß sich über dem Einfüllkanal ein sehr starker und sicherer Verschluß bildet.

Claims

Patentanwälte : ;. : iDflpil.-Ihö-1^urt Wallach Europäische Patentvertreter " " Dlpl.-Ing. Günther Koch European Patent Attorneys Dipl.-PhyS. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakai d 3- Juli 1984 G 79 15 810.4 Unser Zeichen: 16 647 - K/Ap Beckman Instruments, Inc. 92634 Fullerton, CaI . ,US Vorrichtung zum Verschließen von Zentrifugenbehältern Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschließen eines Einfüllkanals in einem von einer Öffnung am oberen Ende eines im wesentlichen geschlossenen Hohlkörpers abstehenden Stutzen aus einem unter Wärmeeinwirkung schmelzendem Material mit Mitteln zur Halterung des Hohlkörpers mit nach oben stehendem Stutzen sowie mit einer Schweißeinrichtung, die in Berührung mit den Außenflächen des offenen Endbereichs des Stutzens gebracht wird und den Endbereich des Stutzens zum Schmelzen bringt und einen Druck auf ihn ausübt, so daß Teile des Stutzens fortlaufend schmelzen und sich nach innen in den Einfüllkanal verbiegen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißeinrichtung eine aus einem gut wärmeleitenden Material bestehende Kappe (36, 54) mit einem zur engen Anlage um den Stutzen (18) ausgebildeten Hohlraum, ferner eine Heizeinrichtung (40) zur Erhitzung der Kappe (36) auf die Schemlztemperatur des

f Materials des Stutzens (18), eine im

wesentlichen entlang der Achse des Einfü11-

, kanals (20) verschiebbare druckausübende

i^: Einrichtung (42 bzw. 52) zur Druckausübung

* auf die Kappe nach der Erhitzung des Stutzens

i^;; (18) auf seine Schmelztemperatur, sowie eine

''; Einrichtung zur Entfernung der druckausübenden

% Einrichtung (42) und zur Abschaltung der Heiz-

: einrichtung (40) aufweist.

f

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

jl· dadurch gekennzeichnet, daß die druckausübende

I' Einrichtung (42) gleichzeitig ein Heizelement

I ist.

i;

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

.; dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (36)

aus Aluminium besteht.

Γ

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (36) einen mittleren Abschnitt (36a), der einen halbkugelförmigen Hohlraum (38) bildet, sowie eine zylindrische Seitenwand (2^b) aufweist, die den Außenumfang des Stutzens (18) umgibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (36) einen Rand (44, 46) aus gering wärmeleitendem Material aufweist, der am unteren Pereich aer zylindrischen Seitenwand (36b) angebracht ist, so daß zwischen dem Zentrifugenrohr (10) und den

■ .... ι

wärmeleitenden Bereichen (36a) der Kappe (36) ein wärmeisolierendes Element vorhanden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gering wärmeleitende Rand (44, 46) aus Titan oder Keramikmaterial besteht und eine untere Fläche sowie einen Anschlag aufweist, der der oberen Fläche (16) oes Zentrifugenrohres (10) an der Berührungsstelle mit dem Stutzen (18) entspricht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Klemmeinrichtung (50), mit der der Stutzen (18) an einer vorgegebenen Stelle oberhalb des oberen Endes des Zentrifugenrohrs (10) erfaßbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung (60), die in Berührung mit der Kappe (36) überführbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (60) aus einem Kupferblech oder einem anderen thermisch gut leitendem Material besteht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Heizelement ein Kappenhalter (58) angebracht ist, und daß eine Einrichtung zum Freigeben der Kappe (36, 54) vorge sehen ist, wenn das Heizelement entfernt wird.