EP3417943A1

EP3417943A1 - Zentrifugenrotor mit abdichtung

Info

Publication number: EP3417943A1
Application number: EP17177239.5A
Authority: EP
Inventors: Steffen Kühnert
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2037-06-21
Also published as: CN110997153B; CN110997153A; EP3417943B1; JP2020524598A; US11471897B2; WO2018234334A1; JP6967616B2; US20210187518A1

Abstract

Zentrifugenrotor (10; 200; 300) mit einem Unterteil (12; 206; 310) und einem Deckel (14; 204; 304), wobei in dem Zentrifugenrotor (10; 200; 300) Probengefäße anordenbar sind, die im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) gegen eine Entnahme gesichert sind, wobei sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) zwischen Unterteil (12; 206; 310) und Deckel (14; 204; 304) ein Innenraum (30) ausbildendet, wobei zwischen Unterteil (12; 206; 310) und Deckel (14; 204; 304) eine Abdichtung (34; 202; 302) besteht, die den Innenraum (30) fluiddicht gegenüber der Umgebung des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) abdichtet, wobei die Abdichtung (34; 202; 302) ein Dichtungsmittel (60; 212; 312) aufweist, das in einer ersten Nut (46; 210; 308) angeordnet ist, wobei die erste Nut (46; 210; 308) an einem der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) angeordnet ist, wobei die erste Nut (46; 210;308) in Bezug auf die Rotationsachse (R) des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) axial zum anderen der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) hin geöffnet ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentrifugenrotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zentrifugenrotoren werden in Zentrifugen, insbesondere Laborzentrifugen, dazu eingesetzt, um die Bestandteile von darin zentrifugierten Proben unter Ausnutzung der Massenträgheit zu trennen. Dabei werden zur Erzielung hoher Entmischungsraten immer höhere Rotationsgeschwindigkeiten eingesetzt. Laborzentrifugen sind dabei Zentrifugen, deren Rotoren bei vorzugsweise mindestens 3.000, bevorzugt mindestens 10.000, insbesondere mindestens 15.000 Umdrehungen pro Minute arbeiten und zumeist auf Tischen platziert werden. Um sie auf einem Arbeitstisch platzieren zu können, weisen sie insbesondere einen Formfaktor von weniger als 1 m x 1 m x 1 m auf, ihr Bauraum ist also beschränkt. Vorzugsweise ist dabei die Gerätetiefe auf max. 70 cm beschränkt.
Zumeist ist vorgesehen, dass die Proben bei bestimmten Temperaturen zentrifugiert werden. Beispielsweise dürfen Proben, die Eiweiße und dgl. organische Substanzen enthalten, nicht überhitzt werden, so dass die Obergrenze für die Temperierung solcher Proben standardmäßig im Bereich von +40°C liegt. Andererseits werden bestimmte Proben standardmäßig im Bereich +4°C (die Anomalie des Wassers beginnt bei +3,98°C) gekühlt.
Neben solchen vorbestimmten Höchsttemperaturen von beispielsweise ca. +40°C und Standarduntersuchungstemperaturen wie beispielsweise +4°C sind auch weitere Standarduntersuchungstemperaturen vorgesehen, wie beispielsweise bei +11°C, um bei dieser Temperatur zu prüfen, ob die Kälteanlage der Zentrifuge unterhalb Raumtemperatur geregelt läuft. Andererseits ist es aus Arbeitsschutzgründen notwendig, ein Anfassen von Elementen zu verhindern, die eine Temperatur von größer gleich +60°C aufweisen.
Zur Temperierung können grundsätzlich aktive und passive Systeme verwendet werden. Aktive Kühlungssysteme besitzen einen Kältemittelkreislauf, der den Zentrifugenkessel temperiert, wodurch indirekt der Zentrifugenrotor und die darin aufgenommenen Probenbehälter gekühlt werden.
Passive Systeme basieren auf einer abluftunterstützten Kühlung bzw. Belüftung. Diese Luft wird direkt an dem Zentrifugenrotor vorbei geführt, wodurch eine Temperierung erfolgt. Die Luft wird dabei durch Öffnungen in den Zentrifugenkessel gesaugt, wobei das Ansaugen selbständig durch die Drehung des Zentrifugenrotors erfolgt.
Die zu zentrifugierenden Proben werden in Probenbehältern gelagert und diese Probenbehälter mittels eines Zentrifugenrotors rotatorisch angetrieben. Es gibt verschiedene Zentrifugenrotoren, die je nach Anwendungszweck eingesetzt werden. Dabei können die Probenbehälter die Proben direkt enthalten oder in den Probenbehältern sind eigene Probenbehältnisse eingesetzt, die die Probe enthalten, so dass in einem Probenbehälter eine Vielzahl von Proben gleichzeitig zentrifugiert werden können.
Ganz allgemein weisen solche Zentrifugenrotoren ein Unterteil und einen Deckel auf, wobei sich im geschlossenen Zustand des Deckels zwischen Unterteil und Deckel ein Innenraum ausbildet, in dem die Probengefäße angeordnet werden können, um die Proben in einer geeigneten Zentrifuge zu zentrifugieren. Wenn die Probengefäße unter einem fest vorgegebenen Winkel in dem Zentrifugenrotor angeordnet sind, dann handelt es sich um einen sogenannten Festwinkelrotor.
Zur Verbindung mit der Zentrifuge ist das Unterteil üblicherweise mit einer Nabe versehen, die mit der Motor getriebenen Antriebswelle der Zentrifuge koppelbar ist. Der Deckel wiederum ist mit dem Unterteil üblicherweise verschraubbar ausgebildet.
Üblicherweise erfolgt eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Unterteil, wobei beispielsweise der der Festwinkelrotor FA-45-48-11 der Firma Eppendorf^®, der in beispielsweise in der Laborzentrifuge 5430 R der Firma Eppendorf^® einsetzbar ist, einen diskusartigen Deckel aufweist, in dem eine radial nach außen offene Nut angeordnet ist, wobei die Nut einen O-Ring als Dichtungsmittel beinhaltet. Der Deckel wird beim Schließen in eine korrespondierende etwa senkrecht verlaufende Ausnehmung des Unterteils eingesetzt und nach unten verspannt, wobei der O-Ring zwischen Nut und Seitenwand des Unterteils eingeklemmt wird, um dadurch die Abdichtung zu bewirken.
Problematisch an dieser Lösung ist es, dass die Dichtung, insbesondere wenn sie trocken ist, sich beim Schließen aufgrund Reibung beim Entlangschieben an dem Unterteil verwindet. Dadurch kann zum einen der Öffnungsvorgang stark erschwert werden. Außerdem kann es sogar zu einem Reißen bzw. zur Zerstörung des Dichtungsringes beim Zentrifugieren kommen.
Darüber hinaus können durch das Verwinden kleinste Leckagen entstehen. Andererseits liegen zwischen Unterteil und Deckel, aber auch an den Verschlussmechaniken generell gewisse Toleranzen vor, weshalb es beim Zentrifugieren zu einem Herausschleudern des Dichtungsringes kommen kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abdichtung zwischen Unterteil und Deckel eines Zentrifugenrotors zu verbessern. Insbesondere soll die Abdichtung wirksamer und langlebiger sein. Außerdem soll bevorzugt der Öffnungs- und Schließvorgang erleichtert werden.
Diese Aufgabe wir gelöst mit dem erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den Figuren angegeben.
Erfinderseits wurde erkannt, dass diese Aufgabe in überraschender Weise dadurch besonders einfach gelöst werden kann, indem die Nut zum Halten des Dichtungsmittels so angeordnet ist, dass sie axial ausgerichtet ist, nämlich axial von einem der beiden Elemente Deckel und Unterteil zum anderen der beiden Elemente Deckel und Unterteil hin geöffnet. Dann kann sich das Dichtungsmittel beim Öffnen und Schließen nicht mehr bzw. nicht mehr so stark verwinden. Außerdem ist beim Zentrifugieren ein Ausschleudern des Dichtungsmittels aus der Nut verhindert.
Der erfindungsgemäße Zentrifugenrotor weist somit ein Unterteil und einen Deckel auf, wobei in dem Zentrifugenrotor Probengefäße anordenbar sind, die im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors gegen eine Entnahme gesichert sind, wobei sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors zwischen Unterteil und Deckel ein Innenraum ausbildendet, wobei zwischen Unterteil und Deckel eine Abdichtung besteht, die den Innenraum fluiddicht gegenüber der Umgebung des Zentrifugenrotors abdichtet, wobei die Abdichtung ein Dichtungsmittel aufweist, das in einer ersten Nut angeordnet ist, wobei die erste Nut an einem der Elemente Deckel und Unterteil angeordnet ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Nut in Bezug auf die Rotationsachse des Zentrifugenrotors axial zum anderen der Elemente Deckel und Unterteil hin geöffnet ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtungsmittel eine sich radial erstreckende Basis und einen daran angeordneten, sich axial erstreckenden Schenkel aufweist. Durch den axialen Schenkel erfolgt eine besonders wirksame Abdichtung, für die nur sehr geringe Anpressdrücke genügen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schenkel zur Basis hin dicker wird und bevorzugt zumindest einseitig konisch ausgebildet ist, wobei die Konizität bevorzugt im Bereich 2°-10°, vorzugsweise 4°-8° liegt und insbesondere 6° beträgt. Dadurch ist die Abdichtung auch bei Toleranzen besonders gleichmäßig.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das andere der Elemente Deckel und Unterteil im geschlossenen Zustand zumindest an dem Schenkel anliegt. Dadurch erfolgt die Abdichtung besonders wirksam.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das andere der Elemente Deckel und Unterteil einen sich axial zum einen der Elemente Deckel und Unterteil hin erstreckenden ersten Abschnitt aufweist, der sich im geschlossenen Zustand in die erste Nut hineinerstreckt. Dadurch können sehr hohe Anpressdrücke erreicht und sicher gehalten werden. Außerdem übergreift die Nut den ersten Abschnitt, wodurch die Abdichtung sehr sicher und geschützt ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Unterteil unterhalb des Dichtungsmittels einen Abschnitt aufweist, der in Richtung vom Deckel weg radial nach außen, insbesondere geneigt verläuft. Dadurch werden ggf. auftretende Fluide von der Abdichtung weggeleitet. Bevorzugt schließt sich dieser geneigt verlaufende Abschnitt an den ersten Abschnitt an, wenn dieser am Unterteil angeordnet ist.
Unter "Fluiden" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl Gase als auch Flüssigkeiten verstanden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Unterteil unterhalb des Dichtungsmittels eine Rinne aufweist, die bevorzugt radial gesehen weiter außen als das Dichtungsmittel angeordnet ist. Dadurch werden ggf. auftretende Fluide in der Rinne sicher gesammelt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das andere der Elemente Deckel und Unterteil eine zweite Nut aufweist, die sich axial zum einen der Elemente Deckel und Unterteil hin öffnet, und die mit der ersten Nut im geschlossenen Zustand wechselwirkt. Dadurch erfolgt eine besonders sichere Abdichtung. Außerdem wird die Abdichtung zugleich zentriert und das Aufsetzen des Deckels auf das Unterteil erleichtert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt die zweite Nut radial nach innen begrenzt. Dann erfolgt eine besonders sichere Abdichtung, weil sich ein mäanderförmiger Eingriff zwischen den beiden Nuten ergibt, wobei ggf. auftretendes Fluid im Betriebszustand von der Abdichtung abgewiesen wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Nut eine radial innen liegende erste und eine radial außen liegende zweite Begrenzung aufweist, die bevorzugt als Vorsprünge ausgebildet sind. Dann ist der Deckel besonders leichtgewichtig, wodurch die Zentrifugation vereinfacht wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die erste Begrenzung axial tiefer in Richtung Unterteil erstreckt als die zweite Begrenzung. Dann ist die Abdichtung besonders wirksam und geschützt ausgebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt des Unterteils im geschlossenen Zustand von der ersten Begrenzung überdeckt wird. Dann ist die Abdichtung besonders wirksam und geschützt ausgebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Zentrifugenrotor ein schalenförmiger Zentrifugenrotor ist, der insbesondere als Festwinkelrotor ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die erste Nut am Deckel und sich axial zum Unterteil hin geöffnet ausgebildet. Dann ist der erste Abschnitt am Unterteil angeordnet und begrenzt vorzugsweise eine zweite Nut, die mit der ersten Nut wechselwirkt.
Es kann allerdings auch eine umgekehrte Ausbildung dahingehend vorgesehen sein, dass die erste Nut am Unterteil und sich axial zum Deckel hin geöffnet ausgebildet ist. Dann ist der erste Abschnitt am Deckel angeordnet und begrenzt vorzugsweise eine zweite Nut, die mit der ersten Nut wechselwirkt.
Die Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Dabei zeigen rein schematisch:

Fig. 1: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung in einer seitlichen Schnittansicht,
Fig. 2: den Zentrifugenrotor nach Fig. 1 in einer Detailansicht,
Fig. 3: das in dem Zentrifugenrotor nach Fig. 1 eingesetzte erfindungsgemäße Dichtungselement in einer Schnittansicht,
Fig. 4: die erfindungsgemäße Zentrifuge mit dem Zentrifugenrotor nach Fig. 1, Fig. 5 eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung und
Fig. 6: eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass der erfindungsgemäße Zentrifugenrotor 10 ein Unterteil 12 und einen Deckel 14 aufweist. Der Zentrifugenrotor 10 besteht grundsätzlich aus einem Metall, bevorzugt aus einem Aluminium-haltigen Metall.
In dem Unterteil 12 befinden sich Bohrungen 16 zur Aufnahme von Probengefäßen (nicht gezeigt). Außerdem weist das Unterteil 12 eine Wellenaufnahme 18 zur Aufnahme einer Antriebswelle einer geeigneten Laborzentrifuge 100 (beispielsweise die Laborzentrifuge 5430 R der Firma Eppendorf^®, nicht gezeigt) auf (vgl. Fig. 4).
Außerdem weist das Unterteil 12 dem Fachmann beispielsweise von dem Festwinkelrotor FA-45-48-11 der Firma Eppendorf^® bekannte erste Verschlussmittel 20 auf, die auch eine Rotormutter 22 umfassen, mit der der Zentrifugenrotor 10 auf der Antriebswelle befestigt wird.
Der Deckel 14 wiederum weist dem Fachmann beispielsweise von dem Festwinkelrotor FA-45-48-11 der Firma Eppendorf^® bekannte zweite Verschlussmittel 24 auf mit einem Betätigungselement 26 auf, mit dem ein Benutzer (nicht gezeigt) den Deckel 14 auf das Unterteil 12 aufsetzen und die zweiten 24 mit den ersten Verschlussmitteln 20 verriegeln kann. Außerdem kann die Rotormutter 22 mithilfe des Betätigungselements auch im geschlossen Zustand des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 gedreht werden, wodurch der Zentrifugenrotor 10 auch im geschlossenen Zustand an der Antriebswelle befestigt oder gelöst und damit in die Zentrifuge eingesetzt bzw. aus der Zentrifuge entnommen werden kann.
Das zweite Verschlusselement 24 mit dem Betätigungselement 26 ist mit dem eigentlichen Deckelkörper 28 abgedichtet verbunden, so dass an dieser Stelle kein Fluid aus einem sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors sich zwischen Deckel 14 und Unterteil 12 ausbildendem Innenraum 30 austreten kann.
Um gegebenenfalls auftretendes Fluid (nicht gezeigt) aufzufangen, ist im Unterteil 12 eine Rinne 32 angeordnet, und zwar unterhalb und in Bezug auf eine Drehachse R des Zentrifugenrotors 10 radial weiter außen angeordnet, als die Abdichtung 34 zwischen Unterteil 12 und Deckel 14. Dadurch wird solches Fluid stets von der Abdichtung 34 weg in die Rinne 32 abgeleitet.
In Fig. 2 ist die Abdichtung 34 in einer vergrößerten Detailansicht des Bereichs Z aus Fig. 1 gezeigt.
Es ist zu erkennen, dass der Deckel 14 einen sich radial erstreckenden Wandbereich 40 aufweist, von dem ein erster 42 und ein zweiter Vorsprung 44 sich axial gesehen nach unten zum Unterteil 12 hin erstrecken. Die beiden Vorsprünge 42, 44 sind die seitlichen Begrenzungen 42, 44 einer zwischen ihnen sich axial nach unten zum Unterteil 12 hin öffnenden ersten Nut 46.
Weiterhin ist zu erkennen, dass das Unterteil 12 einen vertikal, d.h. axial sich erstreckenden Wandbereich 48 aufweist von dem ein hakenartiger Vorsprung 50 sich radial gesehen nach innen in den Innenraum 30 hineinerstreckt. Durch den oberen Wandabschnitt 52 des Wandbereichs 48 und den Vorsprung 50 wird eine zweite Nut 54 gebildet, die sich axial nach oben zum Deckel 14 hin öffnet.
Außerdem ist zu erkennen, dass die Länge des oberen Wandabschnitts 52 der Länge des zweiten Vorsprungs 44 entspricht und dass die Länge des ersten Vorsprungs 42 so ausgebildet ist, dass der hakenartige Vorsprung 50 im geschlossenen Zustand des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 durch den ersten Vorsprung 42 überdeckt wird.
Unterhalb der zweiten Nut 54 ist der hakenartige Vorsprung 50 mit dem Wandbereich 48 über einen geneigt nach außen und unten verlaufenden Abweiser 56 verbunden. Dadurch wird ggf. anfallendes Fluid von der Abdichtung 34 weg in die Rinne 32 abgeleitet. In diesem Zusammenhang könnte auch der Übergang von dem axialen Wandbereich 40 zum ersten Vorsprung 42 geneigt ausgebildet werden (nicht gezeigt), um eine Fluidableitung zu verbessern.
In der ersten Nut 46 ist das Dichtungselement 60 eingepresst, dass aus einem Gummimaterial besteht. Es ist insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 3 zu erkennen, dass das Dichtungselement 60 eine sich radial erstreckende Basis 62 aufweist und einen daran angeordneten, axial verlaufenden Schenkel 64. Zum unkomplizierten Einpressen in die erste Nut 46 weist das Dichtungselement 60 an der Basis 62 zwei Fasen 66 auf.
Die Dicke des Schenkels 64 verjüngt sich von der Basis 62 weg. Dabei weist die Basis eine solche Dicke auf, dass der hakenartige Vorsprung 50 an der Basis 62 anliegt bevor der zweite Vorsprung 44 an der zweiten Nut 54 anliegt.
Durch die Verjüngung des Schenkels 62 ist eine Konizität des Abdichtungselements 60 bereitgestellt, durch die der hakenartige Vorsprung 50 umso stärker gegen den Schenkel 62 des Dichtungselements 60 gepresst wird, je stärker der Deckel 14 auf das Unterteil 12 gepresst wird. Die Konizität liegt bevorzugt im Bereich 2°-10° und beträgt insbesondere 6°.
Außerdem wird durch die ineinandergreifenden ersten 46 und zweiten Nuten 54 im Zusammenhang mit dem Anliegen des hakenartigen Vorsprungs 50 an dem Schenkel 62 eine sichere Zentrierung des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 bewirkt.
Dadurch kann der Deckel 14 sehr leicht auf das Unterteil 12 aufgesetzt werden. Außerdem erfolgt die Abdichtung 34 stets und dauerhaft fluiddicht, weil durch die Konizität des Schenkels 62 auch bei maßlichen Toleranzen eine sichere Anlage des hakenartigen Vorsprungs 50 am Schenkel 62 sichergestellt ist.
Dadurch, dass die erste Nut 46 sich axial nach unten hin öffnet, ist ein zentrifugationsbedingtes Entweichen des Dichtungsmittels 60 aus der ersten Nut 46 heraus ausgeschlossen. Außerdem wird durch die Zentrifugation die Dichtwirkung zwischen Schenkel 62 und hakenartigem Vorsprung 50 nur verstärkt.
Es erfolgt auch während des Schließens oder Öffnens des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 oder während des Zentrifugierens keine Verwindung der Dichtung, wodurch auch bei trockenem Dichtungselement 60 keine Beschädigungen zu befürchten sind.
Schließlich wird der Schließvorgang durch die Konizität enorm erleichtert.
In Fig. 4 ist die erfindungsgemäße Zentrifuge 100 gezeigt, die den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor 10 aufweist. Es ist zu erkennen, dass die Laborzentrifuge 100 in üblicher Art und Weise ein Gehäuse 102 mit einem verschließbaren Deckel 104 aufweist, wobei im Inneren entsprechende Antriebsmittel in Form eines Elektromotors, Steuerungsmittel und Kühlungsmittel eingesetzt sind (nicht gezeigt).
In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 10 gezeigt, wogegen Fig. 5 eine zweite bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 200 zeigt, wobei hier konkret nur die Detailansicht der Abdichtung 202 gezeigt ist. Alle übrigen Elemente sind im Wesentlichen übereinstimmend mit der ersten bevorzugten Ausgestaltung des Zentrifugenrotors 10 nach den Fig. 1 bis 4 ausgebildet.
Es ist zu erkennen, dass hier der Deckel 204 mit etwas größerem Radius so ausgebildet ist, dass der Deckel 204 das Unterteil 206 umklammert, während in Fig. 2 zu erkennen ist, dass dort das Unterteil 12 den Deckel 14 umklammert.
Genauer gesagt ist hier der erste Abschnitt 208 an dem Deckel 204 angeordnet und dieser erste Abschnitt 208 greift in die erste Nut 210 ein, die mit dem Dichtungsmittel 212 am Unterteil 206 angeordnet ist. Die erste Nut 210 ist hier also sich axial zum Deckel 204 hin öffnend ausgebildet. Im Gegenzug ist die zweite Nut 211 am Deckel 204 ausgebildet und der erste Abschnitt 208 begrenzt die zweite Nut 211 radial gesehen nach innen hin, während die zweite Nut 211 nach außen hin durch den umlaufenden Kragen 213 begrenzt wird.
Auch bei dieser Ausgestaltung ist die Abdichtung 202 sehr sicher, allerdings ist die erste bevorzugte Ausgestaltung nach den Fig. 1 bis 4 noch etwas vorteilhafter, da bei der Variante nach Fig. 5 auftretendes Fluid ggf. auf dem Dichtungsmittel 212 zwischen dem ersten Abschnitt 208 und der inneren Begrenzung 214 der ersten Nut 210 zu liegen kommen kann, so dass nach einer Öffnung des Deckels 204 die erste Nut 210 mit dem Dichtungsmittel 212 gereinigt werden sollte, was bei der ersten bevorzugten Ausgestaltung 10 nicht erforderlich wäre, da dort auftretendes Fluid nicht in die zweite Nut 54 gelangen kann.
Außerdem ist zu erkennen, dass das Dichtungsmittel 212 identisch zum Dichtungsmittel 60 nach Fig. 2 ausgebildet ist, wobei es einfach in Bezug auf den Zentrifugenrotor 10 um 180° verdreht angeordnet ist.
In Fig. 6 ist eine dritte bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 300 gezeigt, wobei hier ebenfalls konkret nur die Detailansicht der Abdichtung 302 gezeigt ist. Alle übrigen Elemente sind im Wesentlichen übereinstimmend mit der ersten bevorzugten Ausgestaltung des Zentrifugenrotors 10 nach den Fig. 1 bis 4 ausgebildet.
Der Zentrifugenrotor nach Fig. 6 unterscheidet sich nur dahingehend von der Ausgestaltung nach Fig. 5, dass kein außen umlaufender Kragen (213 in Fig. 5) vorgesehen ist, stattdessen der Deckel 304 durch den ersten Abschnitt 306 begrenzt wird, der wiederum in die erste Nut 308 am Unterteil 310 eingreift und gegen das Dichtungsmittel 312 wirkt.
Aus der vorstehenden Darstellung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung die Abdichtung 34, 202 zwischen Unterteil 12, 206 und Deckel 14, 204 des Zentrifugenrotors 10, 200 wesentlich verbessert ist. Dabei ist die erfindungsgemäß eingesetzte Abdichtung 34, 202 wirksamer und langlebiger als bisher eingesetzte Abdichtungen. Außerdem erleichtert sie den Öffnungs- und Schließvorgang.
Soweit nichts anders angegeben ist, können sämtliche Merkmale der vorliegenden Erfindung frei miteinander kombiniert werden. Auch die in der Figurenbeschreibung beschriebenen Merkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als Merkmale der Erfindung frei mit den übrigen Merkmalen kombiniert werden. Dabei können gegenständliche Merkmale der Einrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umformuliert zu Verfahrensmerkmalen Verwendung finden und Verfahrensmerkmale im Rahmen der Einrichtung umformuliert zur Einrichtungsmerkmalen.

Bezugszeichenliste

10: erste bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
12: Unterteil des Zentrifugenrotors 10
14: Deckel des Zentrifugenrotors 10
16: Bohrungen zur Aufnahme von Probengefäßen
18: Wellenaufnahme zur Aufnahme einer Antriebswelle
20: erste Verschlussmittel an dem Unterteil 12
22: Rotormutter
24: zweite Verschlussmittel des Deckels 14
26: Betätigungselement der zweiten Verschlussmittel
28: Deckelkörper
30: Innenraum zwischen Unterteil 12 und Deckel 14
32: Rinne im Unterteil 12
34: Abdichtung zwischen Unterteil 12 und Deckel 14
40: radial sich erstreckender Wandbereich des Deckels 14
42: erster Vorsprung des Deckels 14, erste Begrenzung
44: zweiter Vorsprung des Deckels 14, zweite Begrenzung
46: erste Nut am Deckel 14
48: axial sich erstreckender Wandbereich des Unterteils 12
50: hakenartiger Vorsprung, erster Abschnitt
52: oberer Wandabschnitt des Wandbereichs 48
54: zweite Nut am Unterteil 12
56: Abweiser
60: Dichtungselement, Dichtungsmittel
62: Basis des Dichtungselements 60
64: Schenkel des Dichtungselements 60
66: Fasen an der Basis 62
100: Laborzentrifuge
102: Gehäuse
104: Deckel
200: zweite bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
202: Abdichtung
204: Deckel
206: Unterteil
208: erster Abschnitt, innere Begrenzung der zweiten Nut 211
210: erste Nut
211: zweite Nut
212: Dichtungsmittel
213: umlaufender Kragen
214: innere Begrenzung der ersten Nut 210
300: dritte bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
302: Abdichtung
304: Deckel
306: erster Abschnitt
308: erste Nut
310: Unterteil
312: Dichtungsmittel
R: Drehachse
Z: Detailausschnitt in Fig. 1

Claims

Zentrifugenrotor (10; 200; 300) mit einem Unterteil (12; 206; 310) und einem Deckel (14; 204; 304), wobei in dem Zentrifugenrotor (10; 200; 300) Probengefäße anordenbar sind, die im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) gegen eine Entnahme gesichert sind, wobei sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) zwischen Unterteil (12; 206; 310) und Deckel (14; 204; 304) ein Innenraum (30) ausbildendet, wobei zwischen Unterteil (12; 206; 310) und Deckel (14; 204; 304) eine Abdichtung (34; 202; 302) besteht, die den Innenraum (30) fluiddicht gegenüber der Umgebung des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) abdichtet, wobei die Abdichtung (34; 202; 302) ein Dichtungsmittel (60; 212; 312) aufweist, das in einer ersten Nut (46; 210; 308) angeordnet ist, wobei die erste Nut (46; 210; 308) an einem der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (46; 210; 308) in Bezug auf die Rotationsachse (R) des Zentrifugenrotors (10; 200; 300) axial zum anderen der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) hin geöffnet ausgebildet ist.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (60; 212; 312) eine sich radial erstreckende Basis (62) und einen daran angeordneten, sich axial erstreckenden Schenkel (64) aufweist.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (64) zur Basis (62) hin dicker wird und bevorzugt zumindest einseitig konisch ausgebildet ist, wobei die Konizität bevorzugt im Bereich 2°-10°, vorzugsweise 4°-8° liegt und insbesondere 6° beträgt.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) im geschlossenen Zustand zumindest an dem Schenkel (64) anliegt.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) einen sich axial zum einen der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) hin erstreckenden ersten Abschnitt (50; 208; 306) aufweist, der sich im geschlossenen Zustand in die erste Nut (46; 210; 308) hineinerstreckt.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (12; 206; 310) unterhalb des Dichtungsmittels (60; 212; 312) einen Abschnitt (56) aufweist, der in Richtung vom Deckel (14; 204; 304) weg radial nach außen, insbesondere geneigt verläuft.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (12; 206; 310) unterhalb des Dichtungsmittels (60; 212; 312) eine Rinne (32) aufweist, die bevorzugt radial gesehen weiter außen als das Dichtungsmittel (60) angeordnet ist.
Zentrifugenrotor (10; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Elemente Deckel (14; 204; 304) und Unterteil (12; 206; 310) eine zweite Nut (54; 211) aufweist, die sich axial zum einen der Elemente Deckel (14) und Unterteil (12) hin öffnet, und die mit der ersten Nut (46; 210) im geschlossenen Zustand wechselwirkt.
Zentrifugenrotor (10; 200) nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (50; 208) die zweite Nut (54; 211) radial nach innen begrenzt.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (46; 210; 308) eine radial innen liegende erste (42; 208) und eine radial außen liegende zweite Begrenzung (44) aufweist, die bevorzugt als Vorsprünge ausgebildet sind.
Zentrifugenrotor (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Begrenzung (42) axial tiefer in Richtung Unterteil (12) erstreckt als die zweite Begrenzung (44).
Zentrifugenrotor (10) nach Anspruch 10 oder 11 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (50) des Unterteils (12) im geschlossenen Zustand von der ersten Begrenzung (42) überdeckt wird.
Zentrifugenrotor (10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrifugenrotor ein schalenförmiger Zentrifugenrotor ist, der insbesondere als Festwinkelrotor (10; 200; 300) ausgebildet ist.