EP0803290A1 - Labor-Zentrifuge - Google Patents

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EP0803290A1
EP0803290A1 EP97105098A EP97105098A EP0803290A1 EP 0803290 A1 EP0803290 A1 EP 0803290A1 EP 97105098 A EP97105098 A EP 97105098A EP 97105098 A EP97105098 A EP 97105098A EP 0803290 A1 EP0803290 A1 EP 0803290A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
air outlet
outlet opening
housing
housing cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97105098A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Koch
Sebastian Reich
Detlev Demmig
Rüdiger Uhlendorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thermo Electron LED GmbH
Original Assignee
Heraeus Instruments GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Instruments GmbH filed Critical Heraeus Instruments GmbH
Publication of EP0803290A1 publication Critical patent/EP0803290A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges
    • B04B15/02—Other accessories for centrifuges for cooling, heating, or heat insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids

Definitions

  • the invention relates to a laboratory centrifuge with a rotor chamber which can be closed by a housing cover in a lower housing part, in which a motor-driven rotor with a vertical axis for receiving test tubes is arranged in the upper rotor part and, in the operating state, cooling air for the test tubes from the underside of the housing Lower part flows to the rotor, which then leaves the rotor chamber in the tangential flow direction to the rotor circumference.
  • a laboratory centrifuge is known from EP 0 455 876 A2 with a rotor arranged in a housing and driven by a motor, the drive shaft being oriented vertically;
  • a forced air cooling is provided, in which the air is drawn in in the direction of the axis of the shaft.
  • the rotor In order to create a simple and inexpensive, air-cooled centrifuge, in which cooling air certainly does not carry suspended matter into the sample or - even in the event of a sample tube breaking - takes suspended matter out of the rotor housing, the rotor is surrounded by an aerosol-tight container; A fan wheel is placed on the output-side end of the shaft, openings being formed in the bottom surface of the housing below the fan wheel, through which the air is sucked into the housing and axially distributed along the walls of the container via the fan wheel.
  • centrifuge with noise suppression is known from DE 39 13 792 A1; the centrifuge can be a conventional centrifuge with a rotor and a plurality of adapters inserted into the rotor in a circular configuration for receiving sample tubes be.
  • a flexible flap which has a fixed or stationary end attached to the rotor in the case of an adapter and an opposite free end, is used to suppress the noise of the whistle generated by the empty adapter.
  • the free end extends radially inward toward the rotor center in the non-rotating or idle state of the rotor and is folded back or folded back by the centrifugal force in the rotating state of the rotor such that it covers the opening of the adapter.
  • the covering of the opening in the adapter by the flexible flap thus prevents the undesirable high-pitched whistle that would otherwise be produced by the adapter if it rotates without an inserted sample tube.
  • a generic centrifuge with air guidance in a housing cover for the purpose of rotor cooling is known, the centrifuge rotor taking the air in the rotor chamber with it and throwing it outwards; the air under pressure in this way is pressed through an opening located above the annular gap between the rotor chamber and the rotor into an outlet channel and discharged into the free air; the negative pressure building up in the rotor chamber is compensated for by air supply via a duct likewise arranged in the housing cover area; it is a relatively complex lid construction.
  • the invention has for its object to suppress noises in the generic centrifuge by the escape of cooling air from the chamber in the simplest possible way, with an optimal air throughput for sufficient cooling of sample tubes to be maintained during centrifugation and older centrifuges can also be retrofitted.
  • the object is achieved in that at least one slit-like air outlet opening is provided between the housing cover and the housing, that the air outlet opening has a narrowing cross-section in the flow direction between the molded body and the upper edge of the rotor chamber, that the air outlet opening is seen in profile in the molded body Has integrated flow separation edge, and that a displacement body protrudes into an annular gap between the rotor and the rotor chamber.
  • the displacer is together with the circumferential seal and the air outlet opening with flow separation edge as an integrated molded part made of an elastic material, for. B. rubber; the displacer body is positioned laterally of the air outlet area in such a way that, seen in the direction of rotation of the rotor, it immediately follows the air outlet area with a slot-like air outlet opening.
  • the housing cover which is not shown here for the sake of a better overview, is connected to the housing 1 via joints, not shown here, at the positions 2 ', 3'.
  • the rotor 5 mounted axially symmetrically to the rotor axis 4 can be seen without the rotor cover required for the operation, around whose rotor hub 6 the test tubes 8 positioned on the outer circumference in bores of the rotor are arranged; between rotor 5 and An annular gap 10 can be seen in the rotor chamber 9, the bottom side of the rotor hub 6 being mechanically fixed, but detachably, to the drive motor (not visible here) via a coupling for the purpose of removing the rotor 5 from the centrifuge.
  • the air flowing out of the rotor 5 in the tangential direction during operation emerges along the flow symbolically represented by arrows 11 from the slot-like air outlet opening 12 between the housing cover, not shown here, and the top of the housing 1, the air outlet opening being seen from the rotor axis 4 as an outlet opening angle of approximately 60 °; the symbolically illustrated position 13 'of a displacer 13 is arranged on the side of the air outlet opening 12 in such a way that, seen in the direction of rotation of the rotor 5 indicated by the rotary arrow 14, the air outlet region with the air outlet opening 12 follows directly.
  • the displacer body 13 is introduced between the rotor 5 and the rotor chamber 9 in accordance with the position 13 ′ shown in dashed lines and is designed as an integral molded part together with a seal and a flow separation edge 21 for the air outlet opening 12 in the region of the housing cover, which is not shown here; it can be made of elastic material such. B. rubber.
  • the displacer 13 prevents the air leading to the air outlet opening 12 from being entrained again by the rotor 5, as a result of which turbulence due to negative pressure and thus the development of disturbing noise could occur.
  • FIG. 2a shows a longitudinal section through the housing, housing cover and rotor along the line AA in FIG. 1, but a complete side view of the drive motor is shown.
  • the rotor 5 surrounding it Air is forced into the peripheral area of the rotor 5 and, as a result of excess pressure, through the air outlet opening 12 or the wedge-shaped opening area 20 between the housing 1 and the housing cover 19 with the flow separation edge 21 directed downward dissipated outside; this means that the fan function is achieved by rotating the rotor.
  • the rotor cover 15 already mentioned for FIG. 1 can also be seen from FIG. 2a.
  • the wedge-shaped opening area 20 provided for the purpose of noise damping is formed by an upper edge 22 delimiting the rotor chamber and the flow separation edge 21 belonging to the molded body 23, the molded body 23 being inextricably connected to the housing cover 19 that closes the housing 1.
  • the arrows of the air flow which can be seen in section are designated by number 11; the flow separation edge 21 forms, together with the opposite upper edge 22 of the rotor chamber 9, a wedge-shaped narrowing of the flow in profile in the direction of the air flow.
  • FIG. 2 c shows a longitudinal section BB through the rotor axis according to FIG. 1.
  • An elastomer in particular rubber, has proven itself as the material for the displacement body 13 and the molded part 23 connected to it; however, it is also possible to use other, less elastic materials.
  • an air flow symbolically represented by the arrow 11 rises through the opening 16 in the region of the underside of the housing 1 and is guided along the outer jacket of the drive motor 17, the flow into a lower opening 18 of the rotor chamber 9, which includes the coupling area between rotor 5 and motor 17; a deflection profile 26 of the rotor chamber 9 is provided in the area of the coupling between the drive motor 17 and the rotor 5; the air flow, which is guided essentially along the direction of the rotor axis 4, is conducted through the deflection profile 26 into the ring-shaped interior of the rotor chamber 9, cooling air flowing around the rotor 5 in the peripheral region.
  • the surface structure of the rotor 5 displaces the air in its surroundings according to the principle of the pressure-generating radial machine into the peripheral, upper area of the rotor chamber 9 and there over the upper edge 22 of the rotor chamber 9 and underside of the cover 19 molded body 23 in the hinge area 29 between the hinge positions 2 ', 3' according to Figure 1 in the tangential direction the slit-shaped air outlet opening 12 with a narrowing cross section in the wedge-shaped opening area 20 is pressed out of the centrifuge into the surrounding atmosphere.
  • the displacer 13 reduces the occurrence of turbulence, so that the associated flow noise of the air is minimized; moreover, the air outlet opening 12 with a wedge-shaped narrowing profile and tear-off edge 21 reduces the formation of flow noises and the transmission of running noises of the rotor to the outside.
  • the generation of noise depends on the speed of the rotor, with an upper limit of the speed of approximately 13000 rpm.
  • Figure 3 shows a perspective view of the housing cover 19 (seen from the interior) with the molded body 23 with the circumferential seal 27 and the displacer body 13 projecting into the annular gap during operation.
  • the displacer body 13 is on the side of the air outlet opening area with the Flow separation edge 21 positioned so that it follows the air outlet opening area with flow separation edge 21 in the direction of the rotation arrow 14 of the direction of rotation of the rotor; seen in the direction of the rotary arrow 14, it is aerodynamically shaped with low air resistance, being round on its front side (seen in the direction of the arrow) according to the principle of flow on the wing profile for airplanes and tapering at its end region.
  • the position of the rotor axis is indicated at 4 in the center of the shaped body 23.
  • the molded body 23 forms an integral part of the seal 27, the flow separation edge 21 and the displacement body 13.
  • the molded body 23 is fastened on the side of the housing cover 19 facing the interior of the housing by means of double-sided adhesive tape, gluing or by vulcanization.
  • the joints provided for connection to the housing 1 are designated by numbers 2 and 3; they are mounted at positions 2 'and 3' of the housing so that the housing cover 19 can be hinged open.
  • a closure part for locking the housing cover 19 to the housing 1 is designated by number 28.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Eine Labor-Zentrifuge mit einer Rotor-Kammer (9) im Gehäuse-Unterteil (1), das an seiner Oberseite mittels Gehäuse-Deckel (19) verschließbar ist, weist einen zwischen Gehäuse-Deckel und Gehäuse-Oberseite (22) angeordnete schlitzartige Luftaustrifts-Öffnung (12) auf. Im Ringspalt zwischen Rotor (5) und Rotorkammer ist ein aerodynamisch geformter Verdrängerkörper (13) vorgesehen, der seitlich des Luftaustritts-Öffnungsbereichs so positioniert ist, daß er in Drehrichtung des Rotors gesehen dem Luftaustritts-Öffnungsbereich unmittelbar folgt; er ist auf einem zum Gehäuse-Deckel gehörenden Formkörper (23) aufgebracht, um eine turbulenzarme und damit geräuscharme Luftabführung aus der Zentrifuge zu ermöglichen. Die mittels Rotordrehung erzeugte Gebläsewirkung sorgt für Zufuhr von Kühlluft, um eine Erwärmung der im Rotor befindlichen Proberöhrchen (8) während des Zentrifugierens zu vermeiden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Labor-Zentrifuge mit durch Gehäuse-Deckel verschließbarer Rotor-Kammer in einem Gehäuse-Unterteil, worin ein motorisch angetriebener Rotor mit vertikaler Achse zur Aufnahme von Proberöhrchen im Rotoroberteil angeordnet ist und im Betriebszustand Kühlluft für die Proberöhrchen von der Unterseite des Gehäuse-Unterteils zum Rotor strömt, die anschließend die Rotor-Kammer in tangentialer Strömungs-Richtung zum Rotor-Umfang verläßt.
  • Aus der EP 0 455 876 A2 ist eine Laboratoriums-Zentrifuge bekannt mit einem in einem Gehäuse angeordneten Rotor, der von einem Motor angetrieben wird, wobei die Antriebs-Welle vertikal ausgerichtet ist; zur Kühlung der durch Reibung erwärmten Proberöhrchen ist eine zwangsgeführte Luftkühlung vorgesehen, bei der in Richtung der Achse der Welle eine Ansaugung der Luft erfolgt. Um eine einfache und kostengünstige, luftgekühlte Zentrifuge zu schaffen, bei der Kühlluft mit Sicherheit weder Schwebstoffe in die Probe eingeschleppt noch - auch im Falle des Bruchs eines Probenröhrchens - Schwebstoffe aus dem Rotor-Gehäuse mitnimmt, ist der Rotor von einem aerosoldichten Behälter umgeben; auf das abtriebsseitige Ende der Welle ist ein Lüfterrad aufgesetzt, wobei Öffnungen in der Bodenfläche des Gehäuses unterhalb des Lüfterrades ausgebildet sind, durch die die Luft in das Gehäuse angesaugt und über das Lüfterrad axial verteilt an den Wänden des Behälters nach oben entlanggeführt wird.
  • Weiterhin ist aus der DE 39 13 792 A1 eine Zentrifuge mit Geräuschunterdrückung bekannt; die Zentrifuge kann eine herkömmliche Zentrifuge mit einem Rotor und mehreren in den Rotor in einer kreisförmigen Konfiguration eingesetzten Adaptern zur Aufnahme von Probenröhrchen sein. Zur Geräuschunterdrückung des durch leere Adapter erzeugten Pfeiftons dient eine flexible Klappe, welche ein festes oder stationäres, auf dem Rotor bei einem Adapter angebrachtes Ende sowie ein gegenüberliegendes freies Ende aufweist. Das freie Ende erstreckt sich im nicht-rotierenden oder Ruhezustand des Rotors radial einwärts in Richtung auf das Rotorzentrum und wird im rotierenden Zustand des Rotors durch die Zentrifugalkraft rückwärts umgefaltet bzw. umgeklappt, derart, daß es die Öffnung des Adapters bedeckt. Die Abdeckung der Öffnung im Adapter durch die flexible Klappe verhindert somit das Austreten des unerwünschten hohen schrillen Pfeiftons, der ansonsten von dem Adapter erzeugt würde, wenn er ohne ein eingesetztes Probenrohr rotiert.
  • Aus der DD 265 754 A3 ist eine gattungsgemäße Zentrifuge mit Luftführung in einem Gehäusedeckel zwecks Rotorkühlung bekannt, wobei der Zentrifugen-Rotor die in der Rotorkammer befindliche Luft mit sich reißt und nach außen schleudert; die auf diese Weise unter Druck stehende Luft wird über eine oberhalb des Ringspalts zwischen Rotorkammer und Rotor befindliche Öffnung in einen Ausgangskanal gepreßt und in die freie Luft abgeführt; der sich in der Rotorkammer aufbauende Unterdruck wird durch Luftzufuhr über einen ebenfalls im Gehäusedeckelbereich angeordneten Kanal ausgeglichen; es handelt sich dabei um eine verhältnismäßig aufwendige Deckelkonstruktion.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der gattungsgemäßen Zentrifuge Geräusche durch Austritt von Kühlluft aus der Kammer auf möglichst einfache Weise zu unterdrücken, wobei ein optimaler Luftdurchsatz zur ausreichenden Kühlung von Probenröhrchen beim Zentrifugieren aufrechterhalten werden soll und auch ältere Zentrifugen nachgerüstet werden können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch dadurch gelöst, daß zwischen Gehäuse-Deckel und Gehäuse mindestens eine schlitzartige Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist, daß die Luftaustrittsöffnung einen sich in Strömungsrichtung verengenden Querschnitt zwischen Formkörper und Oberkante der Rotor-Kammer aufweist, daß die Luftaustrittsöffnung im Profil gesehen eine im Formkörper integrierte Strömungsabrißkante aufweist, und daß in einen Ringspalt zwischen Rotor und Rotor-Kammer ein Verdrängerkörper hineinragt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.
  • Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß die mit hoher Geräuscherzeugung verbundenen Turbulenzen oberhalb des Rotors praktisch vollständig eliminiert werden können, so daß durch eine verhältnismäßig einfache Ausgestaltung im Bereich des Gehäusedeckeis und des Luftaustritts eine wirksame Gerauschunterdrückung möglich ist.
  • Der Verdrängerkörper ist zusammen mit der umlaufenden Dichtung und der Luftaustrittsöffnung mit Strömungsabrißkante als integriertes Formteil aus einem elastischen Werkstoff, z. B. Gummi, aufgebaut; der Verdrängerkörper ist dabei seitlich des Luftaustrittsbereichs so positioniert, daß er in Drehrichtung des Rotors gesehen dem Luftaustrittsbereich mit schlitzartiger Luftaustrittsöffnung unmittelbar folgt.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich aufgrund der integralen Bauweise des Formteil die verhältnismäßig einfache Fertigung der Zentrifuge sowie der einfache Einsatz des Formteils in bereits fertiggebaute Laborzentrifugen zwecks Nachrüstung.
  • Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren 1, 2a, 2b, 2c und 3 näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf das Oberteil der Zentrifuge bei weggelassenem Gehäusedeckel und abgenommener Rotorabdeckung, wobei die Position des Verdrängerkörpers durch gestrichelte Linien eingetragen ist.
    • Figur 2a zeigt einen Längsschnitt durch die Rotorachse entlang der Linie AA der Figur 1, wobei nunmehr der Gehäusedeckel geschlossen und die Rotorabdeckung aufgesetzt sind;
    • Figur 2b zeigt die im Kreis C angedeutete Detaildarstellung nach Figur 2a;
    • Figur 2c zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie BB durch die Rotorachse nach Figur 1, wobei hier ebenfalls der Gehäusedeckel geschlossen ist;
    • Figur 3 zeigt schematisch die Innenseite des Gehäusedeckels mit eingesetztem Formkörper, wobei die Gelenke zur Verbindung mit dem Gehäuseunterteil der Zentrifuge sowie die Verriegelungsvorrichtung zum Verschließen der Zentrifuge erkennbar sind.
  • Gemäß Figur 1 ist der hier zwecks besserer Übersicht nicht dargestellte Gehäusedeckel mit dem Gehäuse 1 über hier nicht dargestellte Gelenke an den Positionen 2', 3' verbunden. Von oben gesehen ist der axialsymmetrisch zu Rotorachse 4 gelagerte Rotor 5 ohne die für den Betrieb erforderliche Rotorabdeckung erkennbar, um dessen Rotornabe 6 die am Außenumfang in Bohrungen des Rotors positionierten Proberöhrchen 8 angeordnet sind; zwischen Rotor 5 und Rotor-Kammer 9 ist ein Ringspalt 10 erkennbar, wobei die Rotornabe 6 an ihrer Unterseite mit dem hier nicht sichtbaren Antriebsmotor über eine Kupplung mechanisch fest, jedoch lösbar zwecks Entnahme des Rotors 5 aus der Zentrifuge verbunden ist.
  • Die während des Betriebes in tangentialer Richtung vom Rotor 5 abströmende Luft tritt entlang der mit Pfeilen 11 symbolisch dargestellten Strömung aus der schlitzartigen Luftaustrittsöffnung 12 zwischen dem hier nicht dargestellten Gehäusedeckel und der Oberseite des Gehäuses 1 aus, wobei die Luftaustrittsöffnung von der Rotorachse 4 gesehen einen Austrittsöffnungswinkel von ca. 60° aufweist; dabei ist seitlich der Luftaustrittsöffnung 12 die symbolisch dargestellte Position 13' eines Verdrängerkörpers 13 so angeordnet, daß er in der durch Dreh-Pfeil 14 angegebenen Drehrichtung des Rotors 5 gesehen, dem Luftaustrittsbereich mit der Luftaustrittsöffnung 12 unmittelbar folgt. Der Verdrängerkörper 13 wird gemäß der gestrichelt dargestellten Position 13' zwischen Rotor 5 und Rotor-Kammer 9 eingebracht und ist zusammen mit einer Dichtung und einer Strömungsabrißkante 21 für die Luftaustrittsöffnung 12 im Bereich des Gehäusedeckels, der hier nicht dargestellt ist, als integrales Formteil ausgebildet; es kann aus elastischem Werkstoff, wie z. B. Gummi bestehen. Durch den Verdrängerkörper 13 wird verhindert, daß die zur Luftaustrittsöffnung 12 führende Luft vom Rotor 5 erneut mitgerissen wird, wodurch Turbulenzen durch Unterdruck und damit die Entstehung von störendem Geräusch auftreten könnte.
  • In Figur 2a ist ein Längsschnitt durch Gehäuse, Gehäusedeckel und Rotor längs der Linie AA der Figur 1 dargestellt, wobei jedoch vom Antriebsmotor eine komplette Seitenansicht gezeigt ist.
  • Anhand Figur 2a ist erkennbar, daß die bei Zentrifugenbetrieb aufgrund von Reibung zwischen der Oberfläche des Rotors 5 und der Umgebungsluft der Rotor-Kammer 9 entstehende Wärme durch eine von der Gehäuse-Unterseite über die Öffnung 16 eintretende Luftströmung, die symbolisch mit Pfeil 11 bezeichnet ist, gekühlt werden kann. Die eintretende Luftströmung wird im Mantelbereich des Antriebsmotors 17 parallel zu Rotorachse 4 durch die untere ringspaltartige Öffnung 18 zwischen Rotor 5 und Rotor-Kammer 9 geführt und umströmt den Rotor 5. Infolge der von Rotor 5 nach dem Radialventilatorprinzip erzeugten Fliehkraft wird die den Rotor 5 umgebende Luft in den Peripheriebereich des Rotors 5 abgedrängt und infolge Überdruck durch Luftaustrittsöffnung 12 bzw. den keilförmigen Öffnungsbereich 20 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Gehäuse-Deckel 19 mit nach unten gerichteter Strömungsabrißkante 21 nach außen abgeführt; dies bedeutet, daß die Gebläsefunktion durch Drehung des Rotors erzielt wird.
  • Anhand Figur 2a ist auch die bereits zu Figur 1 erwähnte Rotorabdeckung 15 erkennbar.
  • Gemäß Figur 2b ist der zwecks Geräuschdämpfung vorgesehene keilförmige Öffnungsbereich 20 durch eine die Rotor-Kammer begrenzende Oberkante 22 und die zum Formkörper 23 gehörende Strömungsabrißkante 21 gebildet, wobei der Formkörper 23 mit dem das Gehäuse 1 abschließenden Gehäusedeckel 19 unlösbar verbunden ist. Die im Schnitt erkennbaren Pfeile der Luftströmung sind mit Ziffer 11 bezeichnet; die Strömungsabrißkante 21 bildet zusammen mit der gegenüberliegenden Oberkante 22 der Rotor-Kammer 9 in Richtung der Luftströmung eine keilförmig ausgebildete Verengung der Strömung im Profil gesehen.
  • Figur 2c zeigt einen Längsschnitt BB durch die Rotorachse gemäß Figur 1.
  • Anhand Figur 2c ist der Querschnitt durch Verdrängerkörper 13 erkennbar, wobei dieser die ansonsten durch Unterdruck im Ringspalt 10 entstehende Turbulenz verhindert.
  • Als Werkstoff für den Verdrängerkörper 13 und das mit ihm zusammenhängende Formteil 23 hat sich ein Elastomer, insbesondere Gummi, bewährt; es ist jedoch auch möglich, andere, weniger elastische Werkstoffe einzusetzen.
  • Während des Betriebes steigt gemäß Figur 2a durch die Öffnung 16 im Bereich der Unterseite des Gehäuses 1 eine durch den Pfeil 11 symbolisch dargestellte Luftströmung auf, welche am Außenmantel des Antriebsmotors 17 entlang geführt wird, wobei die Strömung in eine untere Öffnung 18 der Rotor-Kammer 9, die den Kupplungsbereich zwischen Rotor 5 und Motor 17 umfaßt, eintritt; dabei ist im Bereich der Kupplung zwischen Antriebsmotor 17 und Rotor 5 ein Umlenkprofil 26 der Rotor-Kammer 9 vorgesehen; die im wesentlichen entlang der Richtung der Rotorachse 4 geführte Luftströmung wird durch das Umlenkprofil 26 in das ringförmige Innere der Rotor-Kammer 9 geleitet, wobei der Rotor 5 im peripheren Bereich von Kühlluft umströmt wird. Infolge Reibung und Fliehkraft wird durch die Oberflächenstruktur des Rotors 5 die in seiner Umgebung befindliche Luft nach dem Prinzip der druckerzeugenden Radialmaschine in den peripheren, oberen Bereich der Rotor-Kammer 9 abgedrängt und dort über die Oberkante 22 von RotorKammer 9 und Unterseite des im Deckel 19 befindlichen Formkörpers 23 im Gelenkbereich 29 zwischen den Gelenk-Positionen 2', 3' gemäß Figur 1 in tangentialer Richtung durch die schlitzförmige Luftaustrittsöffnung 12 mit sich verengendem Querschnitt im keilförmigen Öffnungsbereich 20 aus der Zentrifuge in die Umgebungsatmosphäre herausgepreßt.
  • Der Verdrängerkörper 13 vermindert die Entstehung von Turbulenzen, so daß damit verbundene Strömungsgeräusche der Luft minimiert werden; darüberhinaus reduziert die Luftaustrittsöffnung 12 mit sich keilförmig verengendem Profil und Abrißkante 21 die Entstehung von Strömungsgeräuschen und die Übertragung von Laufgeräuschen des Rotors nach außen. Die Geräuscherzeugung ist von der Drehzahl des Rotors abhängig, wobei eine Obergrenze der Drehzahl etwa bei 13000 U/min liegt.
  • Figur 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Gehäuse-Deckel 19 (vom Innenraum her gesehen) mit dem Formkörper 23 mit der umlaufenden Dichtung 27 und den während des Betriebes in den Ringspalt hineinragenden Verdrängerkörper 13. Der Verdrängerkörper 13 ist seitlich des Luftaustrittsöffnungs-Bereichs mit der Strömungsabrißkante 21 so positioniert, daß er in Richtung des Dreh-Pfeiles 14 des Rotor-Drehsinns aus gesehen dem Luftaustrittsöffnungsbereich mit Strömungsabrißkante 21 unmittelbar folgt; er ist in Richtung des Dreh-Pfeiles 14 gesehen aerodynamisch mit geringem Luftwiderstand geformt, wobei er an seiner Vorderseite (in Pfeilrichtung gesehen) nach dem Prinzip der Strömung am Tragflächenprofil für Flugzeuge rund und an seinem Endbereich spitz zulaufend ausgebildet ist. Dabei ist es erforderlich, den Verdrängerkörper 13 so zu gestalten, daß nach Schließen des Gehäuse-Deckels 19 ein ausreichender Sicherheitsabstand zwischen dem Rotor und dem Verdrängerkörper 13 gewährleistet ist. Im Zentrum des Formkörpers 23 ist die Position der Rotorachse mit 4 angegeben. Der Formkörper 23 bildet einen integralen Teil von Dichtung 27, Strömungsabrißkante 21 und Verdrängerkörper 13.
  • Der Formkörper 23 ist auf der zum Gehäuseinneren zugekehrten Seite des Gehäuse-Deckels 19 mittels doppelseitigem Klebeband, Klebung oder mittels Aufvulkanisierung befestigt. Die zur Verbindung mit dem Gehäuse 1 vorgesehenen Gelenke sind mit Ziffern 2 und 3 bezeichnet; sie werden an den Positionen 2' und 3' des Gehäuses so montiert, daß der Gehäuse-Deckel 19 scharnierartig aufklappbar ist. Ein Verschlußteil zur Verriegelung des Gehäuse-Deckels 19 mit dem Gehäuse 1 ist mit Ziffer 28 bezeichnet.

Claims (5)

  1. Labor-Zentrifuge mit durch Gehäuse-Deckel verschließbarer Rotor-Kammer in einem Gehäuse-Unterteil, worin ein motorisch angetriebener Rotor mit vertikaler Achse zur Aufnahme von Proberöhrchen im Rotoroberteil angeordnet ist und im Betriebazustand Kühlluft für die Proberöhrchen von der Unterseite des Gehäuse-Unterteils zum Rotor strömt, die anschließend die Rotor-Kammer in tangentialer Strömungs-Richtung zum Rotor-Umfang verläßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäuse-Deckel (19) und Gehäuse (1) mindestens eine schlitzartige Luftaustriftsöffnung (12) vorgesehen ist, daß die Luftaustrittsöffnung (12) einen sich in Strömungsrichtung verengenden Querschnitt zwischen Formkörper (23) und Oberkante (22) der Rotor-Kammer (9) aufweist, daß die Luftaustrittsöffnung (12) im Profil gesehen eine im Formkörper (23) integrierte Strömungsabrißkante (21) aufweist, und daß in einen Ringspalt (10) zwischen Rotor (5) und Rotor-Kammer (9) ein Verdrängerkörper (13) hineinragt.
  2. Labor-Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (13) seitlich des Luftaustrittsöffnungsbereiches (12) so positioniert ist, daß er in Drehrichtung des Rotors (5) gesehen dem Luftaustrittsöffnungs-Bereich unmittelbar folgt.
  3. Labor-Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (13) als Teil eines mit dem Gehäuse-Deckel (19) verbundenen Formkörpers (23) ausgebildet ist.
  4. Labor-Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnung (12) im Gelenk-Bereich (29) der Gehäuse-Deckel (19) und Gehäuse (1) verbindenden Gelenke (2, 3) vorgesehen ist.
  5. Labor-Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (23) aus einem Elastomer besteht.
EP97105098A 1996-04-22 1997-03-26 Labor-Zentrifuge Withdrawn EP0803290A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
EP0803290A1 true EP0803290A1 (de) 1997-10-29

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP97105098A Withdrawn EP0803290A1 (de) 1996-04-22 1997-03-26 Labor-Zentrifuge

Country Status (3)

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US (3) US5772572A (de)
EP (1) EP0803290A1 (de)
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