DE8801712U1

DE8801712U1 - Einspannvorrichtung, insbesondere zum Festhalten einer Zelle zum Zentrifugieren von Blut od. dgl.

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Publication number: DE8801712U1
Application number: DE8801712U
Authority: DE
Original assignee: Dideco SpA
Current assignee: Dideco SpA
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1988-04-28
Also published as: JPS63258661A; EP0278381B1; DE3866251D1; EP0278381A3; IT8719331A0; IT1202514B; US4838849A; ES2027327T3; JPH0759306B2; EP0278381A2; CA1307778C

Description

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Einspannvorrichtung, insbesondere zum Festhalten einer Zelle zum Zentrifugieren von Blut oder dergleichen

Die Neuerung betrifft eine Einspannvorrichtung zum Festhalten eines Körpers, insbesondere eines Körperteiles von einer Zelle zum Zentrifugieren von Blut oder dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, daß eine Zentrifugalseparation von Blutkomponenten, roten und weißen Blutkörperchen und Blutplättchen, in Zellen, die im wesentliehen durch einen rotierenden Behälter und eine stationäre Kupplung gebildet werden, durchgeführt wird, woran Leitungen zum Einfließen von Blut und zum Ausfließen von zu sammelnden, separierten

komponenten angeschlossen sind. 20

Der Behälter enthält eine äußere, glockenförmige Umhüllung, die normalerweise aus Kunststoff hergestellt und nach unten durch einen daran angeschweißten Boden verschlossen ist und die in Drehung versetzt wird, indem sie mit einer Einspannvorriehtung befestigt ist» die mit einer Drehachse verbunden ist.

Bekannte Einspannvorrichtungen haben jedoch einige nachteilige Eigenschaften, deren äugen-

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scneinliehste darin zu sehen let, defl sie mit Elementen zum Ergreifen der Zelle versehen sind, die eine solche Formgebung besitzen, daft sie aus" schließlich radiale Druckkräfte ausüben, mit der Folge, daß im Bereich unmittelbar am Boden des Behälters, genauer an der Schweißstelle dieses Bodens zur glockenförmigen Umhüllung, wo maximale Spannungen als kombinierter Effekt der Zentrifugalkraft und des durch den Strom einfließenden Blutes ausgeübten hydrodynamischen Druckes auftreten, innere Spannung entwickelt werden. Diese inneren Spannungen können so stark sein, daß sie möglicherweise einen Bruch der Zelle, mit leicht vorstellbaren Konsequenzen, bewirken.

Das, was zuvor mit Bezug auf die Zentrifugalseparation von Blutkomponenten beschrieben worden ist, betrifft nicht ausschlieBlich dieses Gebiet, sondern gleichartige Probleme können SO auch auf vielen anderen Gebieten auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Einspannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, um darauf eine Zelle zum Zentrifugieren von Blut öder dergleichen in der Weise zu befestigen, daß sie selbst bei sehr hoben Drehgeschwindigkeiten unter Vermeidung von Beschädigungen fest geklemmt ist. Im Rahmen dieser Aufgabe soll ' \&fe

Einspännvorrichtung geschaffen werden, bei der

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- 3-

die Elemente zum Ergreifen der Zelle leicht betätigt werden können.

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Die Aufgabe wird neuerungsgemäB durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben, ohne daß dieses Beispiel eine Begrenzung darstellt. In der Zeichnung zeigen

Pig.l

Fig.

eine Aufsicht auf die neuerungsgemäße Einspannvorrichtungr wobei zugehörige Klemmbacken (Klemmelernente) sich in ihrer Schließposition befinden (in Abwesenheit einer Zelle);

eine teilweise geschnittene Ansicht in etwas vergrößertem Maßstab (vgl. Schnittlinie XI-IX in Fig.l) der Einspannvorrichtungr bei Halterung einer in strichpunktierten Linien dargestellten Zelle»¹

•ine 8chnlttan»icht der in Fig.2 sichtbaren Klemmbacke in ihrer Offnungspoaition.

Unter Bezugnahme auf diaaa Zoichnungifiguren

bezeichnet die Nr.1 allgemein die Einspannvorrichtung zum Festhalten einer Zelle zum Zentrifugieren von Blut, wobei diese Zelle durch einen Behälter bzw. Behälterkörper 2 verkörpert wird, von dem angenommen wird, daß er in seiner blockierten bzw. festgeklemmten Position mit seinem Boden 2a auf der Oberseite 3a einer kreis- bzw. kreisringförmigen Kappe ruht, die auf einem Plattenelement 3 vorgesehen ist. 10

Die Einspannvorrichtung 1 enthält dieses Plattenelement 3, das nachfolgend der Einfachheit halber als Platte bezeichnet wird und das vorzugsweise aus einem metallischen Material, wie z.B. einer Aluminiumlegierung, hergestellt und so ausgeführt ist, daß es durch eine - nicht dargestellte - Drehachse rotieren kann, die koaxial zur Platte 3 liegt und an dieser Platte 3 durch Verbindungsmittel befestigt ist, die am Ende der Achse und durch Schrauben vorgesehen sind, welche in Löcher 3b eingesetzt sind. Diese Einspannvorrichtung enthält Klemm- bzw. Backenelemente 4, 5, 6, die nachfolgend als Klemmbacken bezeichnet und gleichförmig über den

2& Umfang der Platte verteilt sind, um den zellenförmigen Behälter 2 darauf zu befestigen; diese Klemmbacken sind aus Kunststoffmaterial hergestellt, um die Menge der rotierenden Masse zu reduzieren, und besitzen eine solche Umfangs-

SO ausdehnung/ daß ihre Berührung mit dem Behälter

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* - wie nachfolgend noch beschrieben - im wesentlichen kontinuierlich, d.h. glatt und ohne Sprünge, ist.

Vorzugsweise sind diese Klemmbacken 4, 5, 6

identisch; daher wird nur die mit 4 bezeichnete Klemmbacke im Detail beschrieben.

Diese Klemmbacke 4 ist an ihrem nach innen wei-

senden Ende mit einer konischen Oberfläche 7 versehen, die dazu bestimmt ist, den Kontakt mit der Oberfläche des Behälters 2 herzustellen und damit in Eingriff zu kommen, wenn dieser Behälter mit seinem Boden auf der kreis- oder kreisringförmigen Kappe 3a ruht, wobei die konische Oberfläche 7 entsprechend der Oberfläche der Zelle (Behälter 2) geformt ist. Für diesen Zweck ist die konische Oberfläche 7 in dor Nähe der Platte 3 mit einer Ausnehmung geformt. Die

Klemmbacke 4 ist ferner mit einer Art Zahn 8

versehen, der eine reduzierte Umfangsausdehnung aufweist, die sich auf den mittleren Bereich der Oberfläche 7 beschränkt. Dieser Zahn 8, dessen Funktion später noch erläutert wird, ist so ausgebildet und angepaßt, daß er, wenn die Klemmbacke 4 sich in ihrer Schließposition befindet (wie in Fig.2 gezeigt), in eine Ausnehmung 3c eingreift, die in der Kappe 3a der Platte 3 vorgesehen ist, um in einem begrenzten

Bereich der Oberseite der Kappe 3a eine Vertie-

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fung zu erzeugen, damit der Boden 2a des Behälters 2 auf dieser Oberseite aufliegen kann.

In derselben Weise sind die Zähne der Klemmbacken 5 und 6 (in der Zeichnung nicht dargestellt) so ausgeführt, daß sie in die &ngr; ^sprechenden Ausnehmungen 3d und 3e eingreifen können.

Die Klemmbacke 4 ist gegenüber der Platte 3 schwenkbeweglich angeordnet, so daß sie in einer radialen Ebene zwischen der in Fig.3 sichtbaren Öffnungsposition, die dadurch bestimmt wird, dab eine an ihr vorgesehene Konusfläche 9 auf der Oberseite der Platte 3 aufliegt, und der in Fig.2 sichtbaren Schließstellung drehbar ist. Die Klemmbacke 4 steht dabei mit einem Schwenkzapfen 10 in Verbindung, der von Stegansätzen 11a und 11b getragen wird, die dadurch starr mit der Platte 3 verbunden sind, daß sie eine Gewindestange aufweisen, die Lu ein r^och dieser Platte eingesetzt und dann durch eine Mutter 12 festgezogen ist.

Eine Schraubenfeder 13 ist auf den mittleren Teil dee Schwenkzapfens 10 aufgewickelt und steht mit ihren entsprechenden Enden mit der Platte 3 bzw. der Klemmbacke 4 in Berührung, wobei sie die Klemmbacke 4 in ihre in Fig.3 gezeigte öffnungsatellung vorspannt. 30

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Die Blockier- bzw. Verriegelungseinrichtung, die die Klemmbacke 4 in ihrer Schließstellung hält, enthält eine Schraube 14, die in einer Buchse 15 untergebracht ist, einen quadratischen Betätigungsschaft 14a besitzt und die so ausgebildet ist, daß sie mit einem Innengewinde 16 in Eingriff kommen kann, das in einer Buchse 16a vorgesehen ist, die starr mit der Platte 3 verbunden ist. Durch Festziehen der Schraube 14 wird eine Feder ISa angespannt, die die Funktion hat, beim Öffnungsschritt die Schraube, sobald sie von dem Innengewinde 16 außer Gewindeeingriff kommt, nach aufwärts in die in Fig.3 gezeigte Position (Öffnungsposition) zu bewegen und auf diese Weise einen doppelten Zweck zu erfüllen, nämlich jegliches Hindernis in der Schließstellung der Klemmbacke 4 und jedes mögliche Verklemmen der Schraube 14 an der Platte 3 zu verhindern und den Betätigungsschaft 14a aus der Oberseite der Klemmbacke 4 herausspringen zu lassen, so daß sie ein Signal bildet, das die Bedienungsperson sichtbar darauf hinweist, daß die Schraube 14 nicht eingeschraubt ist.

Die Betriebsweise dieser Neuerung ist. äußerst

einfachi Bei geöffneten Kieotteaeken 4* 5* 6, d*h* in der Öffnungsstellung, wie sie für die Klemmbacke 4 in Fig.3 aufgezeigt ist, wird eine Zelle bzw. ein Behälter 2 vorzugsweise in axialer Riehtung gegen die Einspannvorrichtung bewegt, und

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in den letzten Phasen der Annäherungsbewegung kommt der Boden 2a des Behälters in Berührung mit den Zähnen 8 der Klemmbacken 4, 5, 6, was deren Absenken in Richtung ihrer Schließstellung bewirkt/ wobei die Wirkung der Federn 13 überwunden wird.

Tatsächlich sind die Klemmbacken 4, 5, 6 auf einem gemeinsamen Umfang zusammengeordnet und so ausgebildet und dimensioniert, daß die nach innen weisenden Auflageenden der Zähne 8 der Klemmbacken 4, 5, 6 auf einem Umfang liegen, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der

Außendurchmesser vom Boden des Behälters 2. 15

Wenn der die Zelle bildende Behälter 2 die Position erreicht, in der der Boden 2a auf der Oberseite 3a aufliegt, erreichen die Klemmbacken 4, 5, 6 die aus Fig.2 ersichtliche Schließposition, wobei die entsprechenden konischen Oberflächen mit der Außenseite des Behälters 2 in Berührung stehen und damit zusammenpassen; die Zähne 8 sind in diesem Zustand vollkommen in die Ausnehmungen 3c, 3d bzw. 3e eingeführt, so daß

²^ sie den optimalen Zustand des Aufliegens vom Boden 2a attf der Oberseite 3a der Kappe nicht beeinflussen.

Es ist verständlich, daß gemäß einer modifizierten Ausführungsform eine Klemmbacke oder selbst

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zwei Klemmbacken in vereinfachter Form stationär sein kann bzw. können, d.h. nicht schwenkbar, wahrend nur die verbleibende(n) Klemmbacke(n) schwenkbar ist. In diesem Falle wird der Behälter bzw. die Zelle zuerst in die festen Klemmbacken in geneigtem Zustand eingeführt und dann geschwenkt werden, um mit der schwenkbaren Klemmbacke in Eingriff zu kommen und diese in ihre

Schließposition mitzunehmen. 10

Die Verriegelung in der Schließposition der Klemmbacken 4, 5, 6 wird von einer Bedienungsperson durchgeführt, indem eine Schraube 14 nach der andern von jeder Klemmbacke betätigt wird, wobei das in dieser Weise bewirkte Festlegen (Festhalten) derart ist, daß es die größtmögliche Sicherheit bietet, da auf die Zelle (Behälter 2) neben dem radialen Druck gleichzeitig auch ein entlang der Drehachse gerichteter Druck wirkt, wobei diese Drücke in einem Bereich maximaler Beanspruchungen angewendet werden, so daß sie auch effektiv zusammenarbeiten gegenüber dem Widerstand darauf.

Die beschriebene Neuerung ist zahlreichen Modifikationen untt Variationen zugänglich, die alle im Rahmen dieses neuerungsgemäßen Konzepts liegen.

Beispielsweise kann die gegenseitige Position der Klemmbacken 4, 5, 6 einstellbar sein, um den

Umfangsdurchmesser zu verändern, auf dem die Klemmbacken liegen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß entweder die Klemmbacken mit einem zusammengesetzten Aufbau versehen und die Öreifteile der Klemmbacken radial ausziehbar oder

einziehbar gemacht werden oder daß die Platte 3 mit einem zusammengesetzten Aufbau versehen wird, der in radialer Richtung ausziehbar oder einziehbar sein kann, um die die Stegansätze 11 und die *0 Buchse 16a enthaltende Einheit näher an die Drehachse der Einspannvorrichtung heranzubringen oder weiter davon wegzurücken.

Ferner kann der Schwenkzapfen 10 gegenüber der Oberseite der Kappe 3a nach oben versetzt angeordnet werden, so daß die radial gerichteten Kräfte, die unterhalb des Schwenkriapfens 10 hindurchgehen und während der Klemmwirkung erzeugt werden, ein. Drehmoment in der Schließrichtung &Oacgr; der Klemmbacken erzeugen, um den Behälter 2 gegen die Platte 3 pressen, noch anstelle der Verriegelungseinrichtung .

Weiterhin können alle Ein^elmerkmale ersetzt werden durch andere technisch äquivalente Elemente. In der fraktisehea ÄssflöfUfigsfees der Steuerest} können alle geeigneten Materialien sowie Formen und Abmessungen Verwendung finden.

Claims

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- 1-

Schutzansprflche:

1. Einspannvorrichtung zum Festhalten eines Körpers, insbesondere eines Körperteiles (2) von einer Zelle zum Zentrifugieren von Blut oder dergleichen, enthaltend ein Halterungsorgan (3) mit einer Drehachse für die Einspannnvorrichtung sowie Klemmelernente (4, 5, 6), die auf dem Halterungsorgan gehaltert

und mit Abstand um die Drehachse angeordnet sind, um den genannten Körper zwischen sich festzuhalten,

dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens ein Klemmelement (4, 5, 6) auf dem Halterungsorgan (3) um eine Schwenkachse (10) schwenkbeweglich ist, die sich quer zur Drehachse erstreckt, so daß dieses Klemmelement aus einer Schließposition in eine Öffnungsposition schwenkbar ist und umgekehrt.

2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Klemmelement durch eine Feder (13) in die Öffnungsposition vorgespannt ist.

,3« Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement einen einwärts weisenden Eingriffs-Oberflächenteil (7) zum passenden Eingriff mit dem Körperteil (2) aufweist, wobei dieser Eingriffs-Ober flächenteil (7) konisch ist und in Richtung auf das Halterungsorgan (3) divergiert und wobei ein ausgesparter Teil zwischen dem Oberflächenteil (7) und dem Halterungsorgan (3) vorgesehen ist.

4. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmelemente (4, 5, 6) aus Kunststoff hergestellt sind.

*⁵ 5. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement eine nach einwärts und radial vorstehende ZeJmausbildung (8) aufweist.

6. Einspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Klemmelemente vorgesehen und im wesentlichen entlang

, eines allgemeinen ümfanges angeordnet aind,

' der konzentrisch zur Drehachse verläuft, und

] ^£5 daß der einwärts weisende Eingriffe-Oberflächenteil (7) eine obere Kante besitzt, die auf einen eisten Eingriffeumfang liegt, dar : einen kleineren Durchmesser aufweist ale ein

zweiter Umfang, auf dem eine untere Kante dieses Eingriffe-Oberflächenteiles (7) anga-

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ordnet ist, wobei die Zahnausbildung ein Ende aufweist, das auf einem dritten Umfang liegt, dessen Durchmesser kleiner ist als der des zweiten Umfanges.

7. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsorgan (3) auf der Seite, auf der die KlemmeIemente (4, 5, 6) gehaltert sind, eine kreisringförmige Kappenausbildung (3a) mit einer kreisringförmigen Auflage-Oberfläche aufweist, für das Auflegen des Bodens (2a) von dem durch die Einspannvorrichtung festzuhaltenden Körperteil, wobei diese Kappenausbildung (3a) eine Vertiefung (3c) für die Aufnahme der genannten Zahnausbildung (8) besitzt.

8. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (10) durch einen auf Stegansätzen (Ha, Hb) gehalterten Schwenkzapfen (10) gebildet und gegenüber der genannten Kappenausbildung (3a) nach oben versetzt ist, um es radialen Kräften, die unter diese Schwenkachse (10) gerichtet sind, zu gestatten, den genannten Körperteil gegen die Kappenausbildung (3a) zu pressen*

9. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1

bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm-

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- 4-

elemente eine Verriegelungseinrichtung (14)

aufweisen, zur wahlweisen Verriegelung dieser Klemmelernente in ihrer Schließstellung, um dadurch die Klemmelemente gegen das Halterungen

^ organ (3) zu pressen.

10. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtungen Schrauben (14) sind, die innerhalb Grenzen axial gleitbeweglich in einer ein Loch bildenden Einrichtung (15) angeordnet sind, das im Klemmelement vorgesehen ist, und mit einem im Halterungsorgan (3) vorgesehenen Innengewinde (16) zusammenwirkt, wobei eine Federeinrichtung (15a) die genannten Schrauben nach aufwärts drängt, damit die oberen Enden dieser Schrauben aus dem Loch herausspringen können, wenn die Schrauben von

dem Innengewinde (16) außer Eingriff kommen. 20