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Zentrifuge Die Erfindung betrifft eine 7entrifuge, insbesondere Laboratoriumszentrifuge
mit einer Anzahl von in einer Trommel kippbar angebrachten Haltern für Proberöhrchen
und einem Motor, durch den die Rotationsachse angetrieben wird.
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Da bei solchen Zentrifugen die Halter mit den Röhrchen und die Trommel
mit gleicher Geschwindigkeit rotieren, tritt in der Trommel keine Luftreibung auf,
so daß der Inhalt der Röhrchen keinen Temperaturanstieg erleidet. Somit sind diese
bekannten Zentrifugen für die Durchführung serologischer oder biochemischer Experimente
oder Verfahren sehr geeignet, da ein Ternperaturanstieg das Serum für viele serologische
und biochemische Reaktionen wertlos macht. Der Nachteil solcher Zentrifugen liegt
jedoch darin, daß bei der Rotation der Trommel mit den Haltern für die in, ihnen
kippbar angebrachten Proberöhrchen Schwingungen hoher Frequenz erzeugt werden, die
auf :die Zentrifuge einen schädlichen Einfluß ausüben und die Lager ziemlich schnell
verschleißen, so daß die vor-erwähnten Schwingungen mit der Zeit immer stärker werden.
Zur Verminderung dieser Schwingungen muß die Grundplatte der Maschine ziemlich schwer
gemacht werden, während aus Sicherheitsgründen eine Schutzhaube um die Drehtrommel
herum erforderlich ist, wodurch die Drehtrommel bei ihrer Rotation auf größeren
Luf twiderstand trifft. Die Schwin-,-ungen können jedoch durch Verwendung einer
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schweren Grundplatte nicht völlig beseitigt werden,
so daß ein ungünstiger Ein-fluß auf den Inhalt der Proberöhrchen bestehenbleibt
und eine ausreichende Trennung nicht bewirkt werden kann.
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Zweck der Erfindung ist es, den, genannten Nachteilen, zu begegnen-.
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Gemäß der Erfindung ist eine Zentrifuge, insbesondere Laboratoriumszentrifuge
vorgesehen, bei der die rotierenden Teile dicht über dem Motor auf einem Achsenende
angeordnet sind, das Motorgehäuse, und damit auch das ganze System federnd aufgehängt
ist ineiner Schraubenfeder, welche das Motorengehäuse umgibt, und die Schranbenfeder
eine Anzahl volle Windungen aufweist. Hierdurch fällt die Rotätionsachse mit der
Verlängerung der geometrischen, Achse- der Schraubenfeder in der Ruhestellung zusammen.
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Auf diese Weise werden der sich drehende Teil und der Motor -der Zentrifuge
federnd von der Grun#d#platte getragen, und der Motor mit der Trommel und deren
Inhalt befindet sich auf der Schraubenfeder im Gleichgewicht. Wenn der sich drehende
Teilder Zentrifuge in Bewegung gesetzt wird oder umläuft, wird eine Schwingung erzeugt,
die von, der Frequenz der Feder und dem auf ihr liegenden Teil der Zentrifuge abhängig
ist. Diese Frequenz ist jedoch so. klein, daß sie kaum als Schwingung bezeichnet
-werden kann. Beim Anlauf gerät,die Trommel mit den Haltern für die Proberöhrchen,
zuerst etwas in. Schwingungen, die jedoch nach -und nach verschwinden, so daß sich
der drehende Teil bei erhöhter Drehzahl sehr ruhig bewegt. Hierbei beschreibtdie
Rotabionsachs-e einen Kegelmantel, dessen Kegelwinkel mit Ansteigen derDrehzahl
kleiner wird. Beim Ausschalten des Motors wird der von der Rotationsachse beschriebene
Kegelwinkel größer, bis der sieh drohende Teil der Zentrifuge beim Auslaufen wieder
in leichte Schwingungen, und dann schließlich zur Ruhe kommt. Die Frequenz dieser
Schwingungen ist so klein, daß die Zentrifuge nicht ungünstig beeinflußt wird und,der
Bodensatz- in. den P roberöhrchen keine Bleeinträchtigungen erleidet. Die Grundplatte
der Zentrifuge gemäß. der Erfindung braucht daher nicht so schwer zu seini, und
es ist auch keine Schutzhaube für die Drehtrommel erforderlich,.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zentrifug.## liegt darin,
daß durch - die Rotation selbst bei ungleichmäßiger Bielastung der Halter
für die Proberöh.-rch-en# keine -mechanischen Schwingungen hoher Frequenz erzeugt
werden.
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Somit können die Proberghrchen ungleichmäßig gefüllt werden, oder
ab##r es kann auch eine Anzahl der Röhrchen leer bleiben. Da #die Proberöhrchen
vorm Beginn des Zentrifugierens nicht austariert zu werden brauchen und alle Proberöhrchen
mit dem gil zentrifugierenden Prüfgut gefüllt wer-den köpnen, ohne daß die Menge
genau abgemessen zu ,ve.v#deu braucht, kann der Zentrifugierprozeß mit der er:findungsgemäß,en
Zentrifuge schneller und leichter vor sich gehen, wodurch der Wirkungsgrad# der
erfindu-ngsgemäßen Zentrifuge wesentlich besser wird. . Zentrifugen, deren
Motor mit dem drehbaren Teil federnd von Schraubenfedern getrageni wird, sind bereits
bei Spinnmaschinen, bekannt, jedoch sind hierbei die Unte#stütz:ungsfedern wesentlich
unterhalb des Schwerpunktes der Zentrifuge angehracht, und die Dämpfung geschieht
zusätzlich vorzugsweise durch eine Flüssigkeitsdämpfung.
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Im Gegensatz hierzu liegt bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge der
Schwerpunkt inn-e#halb der unterstützenden Schraubenfeder. Durch diese Anordnung
ist die erfindungsgemäße Zentrifuge insbesondere für Laboratoriumszwecke und, für
Analysen zur Ausscheidung fester Stoffe aus Flüssigkeiten geeignet.
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Vorzugsweise besitzt die Schraubenfeder eine Anzahl von Win-dungen
und liegt an ihren Enden mitider ganzenWindungslänge auf einemschraubenförmig profilierten
Rand der Motorplatte auf.
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Noch günstiger wirddasArbeiten derSchraubenfedern, wenn, der Motor
so tief wie möglich aufgestellt und vorteilhafterweise noch mit einem schweren Teil
versehen wird, so daß der Schwerpunkt der Zentrifuge gegenüber der Feder noch tiefer
zu liegen kommt.
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Ein- Beispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläutert.
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Fig. i zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Zentrifuge und
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht die profilierten Ränder des Motorgehäuses und
der Grundplatte, woraus auch die gegenseitige Lage dieser profilierten Ränder erkennbar
ist.
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Die Grundplatte i trägt federnd einen Elektromotor 2 mit einer Drehtrommel
3, in der Halter 4 für die Proberöhrchen 5 angebracht sind. Der Motur
2 treibt eine Welle 6, mit der die Halter 4 und auch die Trommel
3 verbunden sind. Die Hafter 4 für die Proberöhrchen 5 sind kippbar
in der Trommel 3 angebracht.
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Bei Rotation geraten die Halter 4 und somit auch die Proberöhrchen
5 in horizontaler Stellung in Schwingungen, während die Trommel
3 sich mit der gleiche-nGeschwindigkeit wie dieProberährchen dreht. Infolgedessen
wird die in der Trommel 3
befindliche Luft mitgerissen, so daß die Proberöhrchen
5 keine Luftreibung erleiden und die Teinperattir des Prüfstoffes in den,
Proberöhrchlen. 5
nicht ansteigt, so daß die Zentrifuge zur Durchführung serologischer
oder biochemischer Versuche oder Verfahren besonders geeignet ist.
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Um den Luftwiderstand an der Trommel 3 weitgehendst zu vermindern
und den, Lauf der Trommel zu erleichtern, besitzt die Trommelwand die in der Zeichnung
dargestellte Gestalt. Die Trommel ist miteinem versenkt liegenden, Flansch versehen,
auf dem ein. Deckel 8 ruht, dessen Oberfläche in. geschlossener Stellung
der Trommel 3 in der Stirnfläche der Trommelwandl zu liegen kommt. Auf dem
Deckel 8 kann -ein Tourenzähler 9 angebracht werden.
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Die Trommel 3 ist mit einem eingezogenen Boden. io versehen,
der mit der Rotationswelle 6 verbunden. ist und eine Haltevorrichtung ii
trägt, an
der die Halter 4 für die Proberöhrchen, 5 kippbar
angebracht sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Zentrifuge sehr gedrungen.
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Der Motor 2 mit der Drehtrommel 3 und den Haltern für die Proberöhrchen5
werden federnd von der Grundplatte i getragen. Hierzu ist der Motor 2 mit einer
Kappe 12 versehen, die auf einer Schrauben,feder 13 liegt, welche von der Grundplatte
i getragen wird. Die Schraubenfeder 13, die mehrere ganze Windungen hat, ist so
angebracht, daß die Welle 6 des sich drehenden Teil-es der Zentrifuge in
Ruhestellung in der Verlängerung der geometrischen Achse der SchraubenfederT3 liegt.
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Die Schraubenfeder 13 liegt a;n den Stirnflächen mit einer
ganzen Windungslänge zwischen den schrauben-förmig profilierten Rändern der Grundplatte
und des Motors an. Die profilierte Auflagefläche der Grundplatte ist in Abb. :2
durch den Ring 14 und die der Motorkappe 12 durch den Ring 15 dargestellt.
Die gegenseitige Stellung dieser z# el Auflaggeflächen ist ebenfalls aus Abb.:2
ersichtlich. Wenn der Motor 2 angelassen wird, dreht sich die Trommel
3 mit den Haltern für die Proberöhrchen 5, und der rotierende Teil
der Zentrifuge be-
ginnt etwas zu schwingen. Anschließend verschwindet die
Schwingung, und die Trommel mit ihrem Inhalt dreht sich sehr ruhig, wobei die Rotationsachse
6 einen Kegelmantel beschreibt, der mit ansteigender Drehzahl kleiner und
nach dem Ausschalt-en wieder größer wird. Bei sich verlangsamendem Lauf der Zentrifuge
kommt der rotierende Teil zunächst wieder etwas in Schwingungen und dann endlich
zur Ruhe. Wie schon erwähnt, haben diese Schwingungen keinen störenden Einfluß.
Durch Verwendung der Schraubenfeder 13 die Trommel mit ihrem Inhalt durch die Feder
ausbalanciert.
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Vorzugsweise wird der Motor -> so tief wie möglich gegenüber der Schraubenfeder
13 angebracht und mit einer Schwerpunktsregulierung versehen, um den Schwerpunkt
des Motors mit der Trommel und ihrem In-halt so tief wie möglich zu halten. Die
Folge hiervon ist, daß die Hälter 4 für die Prob#eröhrchen 5 ungleichmäßig
belastet werden können und die Proberöhrchen 5 nicht den gleichen Inhalt
zu haben brauchen. Infolgedessen ist der Wirkungsgrad der Zentrifuge ziemlich hoch.
Eine Schutzhaube braucht, wie sich aus der Zeichnung ergibt, nicht um die Trommel
3 herum angebracht zu werden.