EP3771796B1

EP3771796B1 - Zentrifuge

Info

Publication number: EP3771796B1
Application number: EP20187270.2A
Authority: EP
Inventors: Timo LIEBERMANN; Klaus-Guenter Eberle
Original assignee: Andreas Hettich GmbH and Co KG
Current assignee: Andreas Hettich GmbH and Co KG
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2024-02-07
Anticipated expiration: 2040-07-22
Also published as: EP3771796A1; CN112302448A; CN112302448B; US20210032918A1; KR20210015708A; US11359427B2; DE102019121011A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art. Eine derartige Zentrifuge ist zum Beispiel in der EP 2 799 147 A1 offenbart.
Es sind gattungsgemäße Zentrifugen bekannt, welche einen Halte- und Öffnungsmechanismus aufweisen, die ein relativ geschlossenes System aufweisen. Wesentlicher Teil dieses Halte- und Öffnungsmechanismus ist dabei eine Gasfeder, welche jedoch leicht verschleißt und die Haltbarkeit einer Gasfeder begrenzt ist. Durch Ölaustritt aus der Gasfeder können zudem die Proben kontaminiert werden. Bei diesen Halte- und Öffnungsmechanismen für Zentrifugen ist jeweils ein Endanschlag vorgesehen. Bei einem zu kräftigen Öffnen kann die Rotorraumabdeckung an dem Endanschlag anschlagen und die Zentrifuge erschüttern. Die in der Zentrifuge befindlichen Proben werden dadurch nachteilig beeinflusst. Bei der Gasfeder liegt eine lineare Halte- und Öffnungskraft vor, welche den über den Schwenkwinkel der Rotorraumabdeckung auftretenden Kräften und Momenten nicht gerecht wird. Die Kontamination sowie die beim Öffnen des Deckels entstehenden Erschütterungen stellt ein großes Problem bei den Zentrifugen mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus dar.
Auf der anderen Seite ist grundsätzlich ein Halte- und Öffnungsmechanismus ist von der Firma Southco aus den USA unter der Bezeichnung CB-(Counter Balance)-Scharniere mit Torsionsfeder bekannt. Dieser Halte- und Öffnungsmechanismus ist für ein Schwenkelement, wie einen Deckel, einer Abdeckung, einer Tür oder Ähnliches, ausgebildet, das relativ zu einem Tragelement, wie ein Gehäuse, ein Rahmen oder Ähnliches, schwenkbar um eine erste Achse über ein Gelenk gelagert ist. Der Halte- und Öffnungsmechanismus weist einen zwischen Schwenkelement und Tragelement wirksamen Schwenkarm auf, der um eine zweite Achse schwenkbar gelagert ist, welche ungleich der ersten Achse ist. Das freie Ende des Schwenkarms wirkt, vorzugsweise über eine Rolle, auf eine Steuerfläche eines Führungselements. Zudem ist eine Torsionsfeder vorgesehen, die auf den Schwenkarm in Richtung um
die zweite Achse herum wirkt, um eine Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm und die Steuerfläche zu erzeugen. Weiterhin sind ein fester Teil und ein hierzu schwenkbarer Teil vorgesehen, wobei der eine schwenkbare Teil das Führungselement und der feste Teil den Schwenkarm umfasst. Der schwenkbare Teil ist relativ zum festen Teil um das Gelenk und die erste Achse schwenkbar. Der schwenkbare Teil ist mit dem Schwenkarm und dem Schwenkelement und der feste Teil mit dem Tragelement verbunden. Über die Steuerfläche ist im Zusammenwirken mit der Torsionsfeder und dem Schwenkarm die Halte- und Öffnungskraft über den Schwenkwinkel des Schwenkelements festgelegt.
Ein derartiger Halte- und Öffnungsmechanismus ist in seinem Anwendungsbereich beschränkt, da dieser nicht alle Sicherheitsanforderungen erfüllt. Insbesondere bei schwereren Schwenkelementen, wie Abdeckungen von Maschinen, mit einer geringen Höhe, verzieht sich beispielsweise die Abdeckung beim Öffnen oder Schließen durch den einseitig angebrachten Halte- und Öffnungsmechanismus und es kann zu einem Verklemmen kommen. Würde man mehrere Halte- und Öffnungsmechanismen vorsehen, würde das Gewicht der Abdeckung weiter zunehmen. Die an der Abdeckung angreifende Halte- und Öffnungskraft kann bei mehreren Halte- und Öffnungsmechanismen auch unterschiedlich sein, sodass es weiterhin zu einem Verziehen und somit zu nicht gewünschten Zug- und/oder Schubspannungen in der Abdeckung kommen kann. Ein Einstellen einer gleichen Halte- und Öffnungskraft bei mehreren Halte- und Öffnungsmechanismen ist aufwändig. Zudem ist es von Nachteil, dass der Nutzer Kleidungsteile oder seine Finger zwischen Rolle des Schwenkarms und Steuerfläche einklemmen kann. Es kann auch zu Schmutzablagerungen auf der Steuerfläche und der Rolle des Schwenkarms kommen. Für viele medizinische Geräte scheidet daher der bekannte Halte- und Öffnungsmechanismus aus, da durch die Schmutzablagerungen an dem Halte- und Öffnungsmechanismus die Proben kontaminiert werden können. Derartigen Halte- und Öffnungsmechnismen sind daher für die Medizintechnik und der damit verbundenen Problematik der Kontamination vorn Proben nicht geeignet.
Aus der US 2005 /0081293 A1 ist ein Halte- und Öffnungsmechanismus bekannt, der dieselben Probleme aufweist, wie diese eben beschrieben wurden. Gleiches gilt für den aus der US 4 589 164 A bekannten Öffnungsmechanismus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, welche die konstruktiven Voraussetzungen schafft, dass ein zuverlässiger Betrieb, insbesondere bei Laborzentrifugen im medizinischen Einsatz ermöglicht wird. Insbesondere soll eine Kontamination der Proben von vornherein verhindert werden und gleichzeitig über den Schwenkverlauf der Abdeckung des Rotorraums die aufzubringende Kraft zum Bewegen der Abdeckung zuverlässig nahezu immer gleich sein. Zudem sollen Erschütterungen vermieden werden, welche beim Öffnungs- oder Schließvorgang entstehen und die Proben in der Zentrifuge nachteilig beeinflussen können.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Integration von mehreren Schwenkarmen, Führungselementen, Gelenken sowie festen und schwenkbaren Teilen in einem Halte- und Öffnungsmechanismus in eine Zentrifuge, nicht nur eine gleichmäßigere Verteilung der Halte- und Öffnungskraft auf das Schwenkelement ermöglicht wird, ohne dass das Gewicht des Halte- und Öffnungsmechanismus erheblich vergrößert wird, sondern auch die Kontamination der Proben verhindert und Erschütterungen vermieden werden können.
Nach der Erfindung ist ein zwischen der Rotorraumabdeckung und dem Gehäuse der Zentrifuge wirksamer Schwenkarm vorgesehen, der um eine zweite Achse schwenkbar gelagert ist, die ungleich der ersten Achse ist. Das freie Ende des Schwenkarms wirkt, vorzugsweise über eine Rolle, auf eine Steuerfläche eines Führungselements. Zudem ist eine Torsionsfeder vorgesehen, die auf den Schwenkarm in Richtung um die zweite Achse herum wirkt, um eine Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm und die Steuerfläche zu erzeugen. Dabei ist ein fester Teil und ein hierzu schwenkbarer Teil vorgesehene. Der eine Teil umfasst das Führungselement und der andere Teil den Schwenkarm. Der schwenkbare Teil ist relativ zum festen Teil um das Gelenk und die erste Achse schwenkbar. Der schwenkbare Teil ist mit dem Schwenkarm und der Rotorraumabdeckung und der feste Teil ist mit dem Gehäuse verbunden. Über die Steuerfläche im Zusammenwirken mit der Torsionsfeder und dem Schwenkarm ist die Halte- und Öffnungskraft über den Schwenkwinkel der Rotorraumabdeckung festgelegt. Mehrere Schwenkarme, Führungselemente, Gelenke und feste und schwenkbare Teile sind vorgesehen, wobei die Schwenkarme in der zweiten Achse über eine gemeinsame Torsionsfeder miteinander gekoppelt sind. Hierdurch wird für eine Zentrifuge eine integrierte, gewichtssparende Lösung eines Halte- und Öffnungsmechanismus bereitgestellt, welche weitere konstruktive Vorteile mit sich bringt, wie im Folgenden beschrieben wird. Die Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm ist dabei immer gleich. Die Kontamination der Proben kann auf einfache Weise verhindert werden. Zudem lässt sich der Deckel nunmehr erschütterungsfrei bedienen. Es ergibt sich auch eine hohe Wartungsfreiheit und Langlebigkeit der Konstruktion gegenüber Zentrifugen mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus mithilfe einer Gasfeder.
Um die Kontamination der Proben, beispielsweise durch Abrieb, Schmierstoffe oder ähnliches weiter zu unterbinden, erstreckt sich die Steuerfläche und das Führungselement ausgehend von einer Deckenwand des Gehäuses der Zentrifugen nach unten in das Gehäuse hinein, aber außerhalb eines Rotorraums.
Zu demselben Zweck kann auch die zweite Achse mit der Torsionsfeder in die Rotorraumabdeckung so integriert sein, dass nur der Schwenkarm aus der Rotorraumabdeckung vorsteht, ansonsten die weitere Achse mit der Torsionsfeder abgedeckt ist. Hier wird verhindert, dass sich Schmutz an der Torsionsfeder ansammeln kann, welcher die Proben kontaminiert.
Vorzugsweise erstreckt sich die Torsionsfeder durch den Schwenkarm hindurch und ist in dem festen bzw. schwenkbaren Teil angeordnet und fixiert. Mit diesem Teil sind somit über die Torsionsfeder die Schwenkarme verbunden. Dabei ist jeweils der Schwenkarm drehfest auf der Torsionsfeder fixiert. Durch Verschwenken der Schwenkarme gegenüber der Torsionsfeder wird diese in Abhängigkeit der Verschwenkrichtung mehr oder weniger gespannt. Es wirkt dadurch eine größere oder eine kleinere Halte- und Öffnungskraft auf die Schwenkarme.
Nachdem der Abstand zwischen dem Teil, in dem die Torsionsfeder befestigt ist, und dem Schwenkarm relativ klein sein kann, und es daher in der Torsionsfeder zu hohen Scherkräften kommen kann, bilden Fiberglasstäbe die Torsionsfeder. Insbesondere können mehrere Pakete von Fiberglasstäben vorgesehen sein, welche zusammen die Torsionsfeder bilden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Torsionsstab über 70% insbesondere über 80%, der Breite der Rotorraumabdeckung. Die Schwenkarme können dadurch optimiert auf der Torsionsfeder im Hinblick auf das Schwenkelement angeordnet werden.
Der Torsionsstab ist vorzugsweise im Hinblick auf seine Vorspannung einstellbar ausgebildet, insbesondere durch die Winkelstellung des Schwenkarms gegenüber der Torsionsfeder mit dem Teil, in dem diese fixiert ist. Über diese Winkelstellung kann die Halte- und Öffnungskraft eingestellt werden. Um insbesondere ein Einklemmen der Finger des Benutzers und/oder von Kleidungsstücken des Benutzers der Zentrifuge zu vermeiden, ist das Führungselement im festen Teil und der Schwenkarm schwenkbar im schwenkbaren Teil angeordnet. Zudem können dadurch auch die bewegten Massen beim Öffnungs- und Schließvorgang in der Rotorraumabdeckung der Zentrifuge verringert werden. Dabei erstreckt sich insbesondere das freie Ende des Schwenkarms mit der Rolle ausgehend von der zweiten Achse im Wesentlichen in Schließrichtung der Rotorraumabdeckung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das erste Gelenk als Scharnier ausgebildet sein. Dabei umfasst das Scharnier ein festes Scharnierteil, welches mit dem festen Teil verbunden ist, und ein bewegliches Scharnierteil, welches mit dem beweglichen Teil verbunden ist. Dabei sind das Führungselement und der feste Scharnierteil einstückig, insbesondere auch im Wesentlichen materialeinheitlich, ausgebildet.
Für die Einstellung der Halte- und Öffnungskraft und somit für das gewünschte Schwenkverhalten können verschiedene Parameter beitragen. Insbesondere ist dafür die Steuerfläche des Führungselements in Abhängigkeit der Kraft der Torsionsfeder, des Gewichts der Rotorraumabdeckung, des Gewichts des Schwenkarms und/oder der Geometrie, insbesondere der Anordnung des Schwerpunkts, der Rotorraumabdeckung für das gewünschte Schwenkverhalten der Rotorraumabdeckung der Zentrifuge ausgebildet.
Ebenso kann durch die Form des Führungselements und/oder der Ausbildung der Steuerfläche des Führungselements der maximale Öffnungswinkel des Schwenkarms und somit des Schwenkelements auf einfache Weise festgelegt werden.
Um die Proben in der Zentrifuge weiter vor Schmutz zu schützen, können die erste Achse und das Gelenk so in die Rotorraumabdeckung integriert sein, dass lediglich eine Verbindungslasche zwischen festen Scharnierteil und Führungselement aus der Rotorraumabedeckung der Zentrifuge hervorsteht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der bewegliche Teil als Befestigungsträger ausgebildet, an dem die Rotorraumabdeckung befestigt ist.
Um eine möglichst gleichmäßige Bewegung bei gleichbleibendem Kraftaufwand in Öffnungsrichtung oder Schließrichtung der Rotorraumabdeckung der Zentrifuge zu ermöglichen, umfasst die Oberfläche der Rolle am Schwenkarm Metall. Insbesondere ist die Oberfläche durch eine Beschichtung gebildet. Dabei kann die Rolle über ein Kugellager oder ein Gleitlager gelagert sein und/oder die der Rolle zugeordnete Steuerfläche des Führungselements aus Metall gebildet sein.
Die bewegten Massen sollen möglichst geringgehalten werden. Dafür ist es von Vorteil, den Schwenkarm möglichst leichtgewichtig auszubilden. Beispielsweise kann der Schwenkarm aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein.
Aus Sicherheitsgründen kann die Ausrichtung der Rolle relativ zum Schwenkarm ein entscheidender Faktor sein. Bevorzugt ist daher die Rolle an dem freien Ende des Schwenkarms seitlich zum Schwenkarm gelagert.
Aus Sicherheitsgründen ist die Rolle auf der Seite des Schwenkarms angeordnet, der zum Gehäuse der Zentrifuge gerichtet ist. Ein Einklemmen der Finger oder von Kleidungsstücken des Benutzers wird dadurch auf einfache Weise vermieden.
Um die Halte- und Öffnungskraft möglichst gleichmäßig auf die Rotorraumabdeckung der Zentrifuge zu verteilen, ist vorzugsweise auf jeder Seite der Rotorraumabdeckung ein Schwenkarm, ein Führungselement, ein Gelenk, ein festes Teil und ein schwenkbares Teil vorgesehen, wobei die Schwenkarme die gemeinsame Torsionsfeder in der zweiten Achse aufweisen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:

Fig. 1: eine Seitenansicht auf eine Zentrifuge mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus nach der Erfindung mit einer geschlossenen Rotorraumabdeckung;
Fig. 2: eine Seitenansicht von Fig. 1 mit geöffneter Rotorraumabdeckung;
Fig. 3: eine perspektivische Seitenansicht von schräg oben auf die Zentrifuge von Fig. 1 mit geöffneter Rotorraumabdeckung und einem seitlichen Ausschnitt in den Rotorinnenraum;
Fig. 4: eine perspektivische Seitenansicht von schräg oben auf die Zentrifuge von Fig. 1 mit geschlossener Rotorraumabdeckung und einem seitlichen Ausschnitt in den Rotorinnenraum;
Fig. 5: eine Vergrößerung des Halte- und Öffnungsmechanismus von Fig. 4;
Fig. 6: eine Seitenansicht des Halte- und Öffnungsmechanismus von Fig. 4, und
Fig. 7: eine Seitenansicht des Halte- und Öffnungsmechanismus von Fig. 6, jedoch mit geöffneter Rotorraumabdeckung.

In den Figuren 1 bis 7 ist eine Ausführungsform einer Zentrifuge 10 mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus 12 dargestellt.
Die Zentrifuge 10 besteht aus einem Gehäuse 14 und einer Rotorraumabdeckung 16. Das Gehäuse 14 steht auf Füßen 18, welche an einem Boden 20 des Gehäuses 14 angebracht sind. An der Vorderseite 22 der Zentrifuge 10 erstreckt sich über die Breite der Vorderseite 22 ein Bedienfeld 24.
An der der Vorderseite 22 entfernt gelegenen Seite des Gehäuses 14 befindet sich die Rückseite 26. Die Vorderseite 22 und die Rückseite 26 werden auf der linken Seite von einer linken Seitenwand 28 und einer rechten Seitenwand 30 miteinander verbunden. Das Gehäuse 14 weist im oberen Bereich eine Deckenwandung 32 auf, welche mit einer kreisförmigen Ausnehmung 34 versehen ist. Unterhalb der kreisförmigen Ausnehmung 34 befindet sich ein Rotorraum 36.
Die Rotorraumabdeckung 16 ist von einer Schließposition, siehe Fig. 1, Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6, in eine Öffnungsposition und vice versa, siehe Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 7, um eine erste Achse 38 schwenkbar am Gehäuse 14 gelagert. Um die Rotorraumabdeckung 16 schwenkbar gelagert mit dem Gehäuse 14 zu verbinden, ist der Halte- und Öffnungsmechanismus 12 im Bereich der Rückseite 26 des Gehäuses 14 und der Rotorraumabdeckung 16 vorgesehen.
Der Halte- und Öffnungsmechanismus 12 besteht aus einem festen, mit dem Gehäuse 14 verbundenen Teil 40 und einem mit der Rotorraumabdeckung 16 verbundenen schwenkbaren Teil 42. Der mit dem Gehäuse 14 verbundene, feste Teil 40 und der mit der Rotorraumabdeckung 16 verbundene, schwenkbaren Teil 42 sind über ein Scharnier 44 miteinander verbunden, wobei das Scharnier 44 um die erste Achse 38 schwenkt.
Eine erste Einheit umfassend den festen Teil 40 mit über das Scharnier 44 verbundenen schwenkbaren Teil 42 ist im Bereich der linken Seitenwand 28 des Gehäuses 14 angeordnet und eine weitere, zweite Einheit umfassend den festen Teil 40 mit über das Scharnier 44 verbundenen schwenkbaren Teil 42 ist im Bereich der rechten Seitenwand 30 angeordnet. Entsprechend ist der feste Teil 40 der ersten Einheit im Bereich der linken Seitenwand 28 mit dem Gehäuse 14 und der feste Teil 40 der zweiten Einheit im Bereich der rechten Seitenwand 30 mit dem Gehäuse verbunden. Der schwenkbare Teil 42 der ersten Einheit ist im Bereich der linken Seitenwand der Rotorraumabdeckung 16 und der schwenkbaren Teil 42 der zweiten Einheit ist im Bereich der rechten Seitenwand der Rotorraumabdeckung 16 mit dieser verbunden, siehe insbesondere Fig. 3.
Zwischen dem schwenkbaren Teil 42 der ersten Einheit und dem schwenkbaren Teil 42 der zweiten Einheit erstreckt sich im Abstand zur ersten Achse 38 eine Torsionsfeder 46 entlang einer zweiten Achse 58, welche in den schwenkbaren Teilen 42 jeweils fest verankert ist. Die zweite Achse 58 und somit die Torsionsfeder 46 ist parallel zur ersten Achse 38 ausgerichtet. Die Torsionsfeder 46 erstreckt sich nahezu vollständig über die gesamte Breite der Rotorraumabdeckung 16.
Auf der Torsionsfeder 46 ist im Bereich der ersten Einheit und im Bereich der zweiten Einheit jeweils ein Schwenkarm 48 drehfest auf der Torsionsfeder 46 mit Vorspannung angeordnet. Hierbei erstreckt sich die Torsionsfeder 46 durch den oberen Bereich des Schwenkarms 48 hindurch. Der Schwenkarm 48 erstreckt sich ausgehend von der Torsionsfeder 46 nach unten in Richtung Schließrichtung der Rotorraumabdeckung 16. Im Bereich des freien, von der Torsionsfeder 46 entfernt gelegenen Ende des Schwenkarms 48 ist auf der der Seitenwand 28, 30 zugewandten Seite des Schwenkarms 48 jeweils eine Rolle 50 drehbar über ein Kugellager gelagert. Die Rolle 50 liegt an einer Steuerfläche 40a des festen Teils 40 an und rollt während der Eröffnung- und Schließbewegung der Rotorraumabdeckung 16 über die Steuerfläche 40a. Der feste Teil 40 bildet somit im unteren Bereich ein Führungselement 40b mit der Steuerfläche 40a für den Schwenkarm 48. Die Steuerfläche 40a und das Führungselement 40b erstreckt sich dabei ausgehend von der Deckenwandung 32 nach unten in das Gehäuse 14 hinein, aber außerhalb des Rotorraums 36.
Ausgehend von diesen Führungselement 40b mit Steuerfläche 40a ist der feste Teil 40 mit einem nach oben sich erstreckenden Lagerbereich 40c versehen, der den feststehenden Teil des Scharniers 44 umfasst, nämlich eine Drehachse, welche mit der ersten Achse 38 identisch ist.
Der schwenkbare Teil 42 umfasst den schwenkbaren Teil des Scharniers 44 in Form einer Hülse, welche die erste Achse 38 bereichsweise umgreift. Diese Hülse ist fest mit dem schwenkbaren Teil 42 verbunden.
Die Steuerfläche 40a weist an seinem oberen Ende einen Endanschlag 40d auf, der den maximalen Öffnungswinkel der Rotorraumabdeckung 16 definiert. Die Rotorraumabdeckung 16 wird jedoch durch die Federkraft der Torsionsfeder 46 gesteuert, die durch das Spannen der Torsionsfeder 46 entsteht, bzw. durch das Nachlassen dieser Federkraft der Torsionsfeder 46 an einem definierten Punkt über den Öffnungswinkel der Rotorraumabdeckung 16. Dadurch wird die Rotorraumabdeckung 16 vor dem Endanschlag 40d angehalten, ohne eine Probe in einem Probenbehälter der Zentrifuge 10 aufzuschütteln, siehe oben. Der als Endanschlag 40d bezeichnet Punkt ist ein zweiter Endanschlag, der durch manuelles Nachführen der Rotorraumabdeckung 16 erreicht wird.
Der Halte- und Öffnungsmechanismus ist bezüglich seiner Mittelebene, senkrecht zur ersten Achse 38 und zweiten Achse 58 symmetrisch ausgebildet. Somit sind die Schwenkarme 48, die festen Teile 40, die schwenkbaren Teile 42 und die Scharniere 44 identisch ausgebildet.
Die Torsionsfeder 46 besteht aus mehreren Paketen von Fiberglasstäben. Die Winkelstellung des Schwenkarms 48 gegenüber der Torsionsfeder 46 in dem schwenkbaren Teil 42 ist einstellbar. Über diese Winkelstellung wird die Vorspannung der Torsionsfeder 46 eingestellt.
Die Steuerfläche 40a des Führungselements 40b des festen Teils 40 ist in Abhängigkeit der Kennlinie der Torsionsfeder 46, des Gewichts der Rotorraumabdeckung 16, des Gewichts des Schwenkarms 48 und der Geometrie, insbesondere der Anordnung des Schwerpunkts der Rotorraumabdeckung 16, für das gewünschte Schwenkverhalten bei der Öffnungs- und Schließbewegung der Rotorraumabdeckung 16 ausgebildet.
Die Schwenkarme 48 sind aus einer Aluminiumlegierung gebildet. Die Oberfläche der Rolle 50 besteht aus Metall und die Steuerfläche 40a ist im Hinblick auf ein gutes Abrollverhalten beschichtet.
Der schwenkbare Teil 42 ist als Befestigungsträger ausgebildet, mit dem die Rotorraumabdeckung 16 einfach verschraubt werden kann.
Die Erfindung zeichnet sich durch die einfache Konstruktion aus, mit der die Halte- und Öffnungskraft auf die Rotorraumabdeckung 16 gleichmäßig verteilt eingebracht werden kann. In einfacher Weise sind die Teile des Halte- und Öffnungsmechanismus 12 weitestgehend abgedeckt, beispielsweise steht nur der Schwenkarms 48 aus der Rotorraumabdeckung 16 hervor und das Führungselement 40b mit der anliegenden Rolle 50 ist außerhalb des Rotorraums 36 angeordnet. Eine Kontamination der Proben am Rotorraum 36 der Zentrifuge 10 wird hierdurch vermieden.

Bezugszeichenliste

10: Zentrifuge
12: Halte- und Öffnungsmechanismus
14: Gehäuse
16: Rotorraumabdeckung
18: Füße der Zentrifuge 10
20: Boden
22: Vorderseite
24: Bedienfeld
26: Rückseite
28: linke Seitenwand
30: rechte Seitenwand
32: Deckenwand
34: kreisförmige Ausnehmung
36: Rotorraum
38: erste Achse
40: fester Teil des Halte- und Öffnungsmechanismus, mit Gehäuse 14 verbunden
40a: Steuerfläche
40b: Führungselement
40c: Lagerbereich
40d: Endanschlag
42: schwenkbarer Teil des Halte- und Öffnungsmechanismus, mit Rotorraumabdeckung 16 verbunden
44: Scharnier
46: Torsionsfeder
48: Schwenkarm
50: Rolle
58: zweite Achse

Claims

Zentrifuge (10) mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus (12) für eine schwenkbare Rotorraumabdeckung (16), die relativ zu einem Gehäuse (14), schwenkbar um eine erste Achse (38) über ein erstes Gelenk (44) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der Rotorraumabdeckung (16) und dem Gehäuse (14) wirksamer Schwenkarm (48) vorgesehen ist, der um eine zweite Achse (58) schwenkbar gelagert ist, die ungleich der ersten Achse (38) ist, wobei das freie Ende des Schwenkarms (48), vorzugsweise über eine Rolle (50), auf eine Steuerfläche (40a) eines Führungselements (40b) wirkt, wobei eine Torsionsfeder (46) vorgesehen ist, die auf den Schwenkarm (48) in Richtung um die zweite Achse (58) herum wirkt, um eine Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm (48) und die Steuerfläche (40a) zu erzeugen, mit einem festen Teil (40) und einem hierzu schwenkbaren Teil (42), wobei der eine Teil das Führungselement (40b) und der andere Teil den Schwenkarm (48) umfasst, der schwenkbare Teil (42) relativ zum festen Teil (40) um das Gelenk und die erste Achse (38) schwenkbar ist, der schwenkbare Teil (42) mit dem Schwenkarm (48) und der Rotorraumabdeckung (16) und der feste Teil (40) mit dem Gehäuse (14) verbunden ist, wobei über die Steuerfläche (40a) im Zusammenwirken mit der Torsionsfeder (46) und dem Schwenkarm (48) die Halte- und Öffnungskraft über den Schwenkwinkel der Rotorraumabdeckung (16) festgelegt ist, wobei mehrere Schwenkarme (48), Führungselemente (40b), Gelenke und feste und schwenkbare Teile (40, 42) vorgesehen sind, wobei die Schwenkarme (48) in der zweiten Achse (58) über eine gemeinsame Torsionsfeder (46) miteinander gekoppelt sind.
Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (40a) des Führungselements (40b) sich ausgehend von einer Deckenwand (32) des Gehäuses (12) nach unten in das Gehäuse (14) hinein erstreckt, aber außerhalb eines Rotorraums (36).
Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (58) mit der Torsionsfeder (46) in die Rotorraumabdeckung (16) so integriert ist, dass nur der Schwenkarm (48) aus der Rotorraumabdeckung (16) vorsteht, ansonsten die weitere Achse mit der Torsionsfeder (46) abgedeckt ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (46) sich durch den Schwenkarm (48) hindurch erstreckt und in dem festen bzw. schwenkbaren Teil (40, 42) angeordnet ist.
Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fiberglasstäbe die Torsionsfeder (46) bilden, insbesondere mehrere Pakete von Fiberglasstäben.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Torsionsstab über 70% insbesondere über 80%, der Breite der Rotorraumabdeckung (16) erstreckt.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab im Hinblick auf seine Vorspannung einstellbar ausgebildet ist, insbesondere durch die Winkelstellung des Schwenkarms (48) gegenüber der Torsionsfeder (46) mit dem Teil, in dem diese fixiert ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (40b) im festen Teil (40) und der Schwenkarm (48) schwenkbar im schwenkbaren Teil (42) angeordnet ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Schwenkarms (48) mit der Rolle (50) ausgehend von der zweiten Achse (58) sich im Wesentlichen in Schließrichtung der Rotorraumabdeckung (16)erstreckt.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk als Scharnier (44) ausgebildet ist, wobei das Scharnier (44) ein festes Scharnierteil, welches mit dem festen Teil (40) verbunden ist, und ein bewegliches Scharnierteil umfasst, welches mit dem schwenkbaren Teil (42) verbunden ist, und wobei das Führungselement (40b) und der feste Scharnierteil einstückig, insbesondere auch im Wesentlichen materialeinheitlich, ausgebildet sind.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (40a) des Führungselements (40b) in Abhängigkeit der Kraft der Torsionsfeder(46), des Gewichts der Rotorraumabdeckung (16), des Gewichts des Schwenkarms (48) und/oder der Geometrie, insbesondere der Anordnung des Schwerpunkts, der Rotorraumabdeckung (16) für das gewünschte Schwenkverhalten der Rotorraumabdeckung (16) ausgebildet ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Form des Führungselements (40b) und/oder der Ausbildung der Steuerfläche (40a) der maximale Öffnungswinkel des Schwenkarms (48) und somit der Rotorraumabdeckung (16) festgelegt ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (38) und das erste Gelenk (44) so in die Rotorraumabdeckung (16) integriert sind, dass lediglich eine Verbindungslasche (40c) zwischen festen Scharnierteil und Führungselement (40b) aus der Rotorraumabdeckung (16) hervorsteht.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Teil (42) als Befestigungsträger ausgebildet ist, an dem die Rotorraumabdeckung (16) befestigt ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende des Schwenkarms (48) seitlich zum Schwenkarm (48) die Rolle (50) gelagert ist. insbesondere ist die Rolle (50) auf der Seite des Schwenkarms (48) ist, der zum Gehäuse (14) der Zentrifuge (10) gerichtet ist.
Zentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Rotorraumabdeckung (16) ein Schwenkarm (48), ein Führungselement (40b), ein Gelenk, ein festes Teil (40) und ein schwenkbares Teil (42) vorgesehen ist, wobei die Schwenkarme (48) eine gemeinsame Torsionsfeder (46) in der zweiten Achse (58) aufweisen.