EP4180132A1

EP4180132A1 - Zentrifugenrotor, rotordeckel und rotorunterteil

Info

Publication number: EP4180132A1
Application number: EP21207836.4A
Authority: EP
Inventors: Steffen Kühnert; Christian BERMES
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-05-17
Also published as: WO2023083717A1

Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Zentrifugenrotor (200) bereitgestellt, mit dem eine Einhandbedienung des Zentrifugenrotors (200) sowohl beim Öffnen und Schließen des Rotordeckels (204) als auch beim Manipulieren und beim Transport des Zentrifugenrotors (200) möglich ist. Dabei besteht eine sehr gute Ergonomie beim Öffnen und Schließen des Zentrifugenrotors (200) und auch bei seinem Transport. Weiterhin ist der Verschluss sehr leicht, intuitiv, d.h. blind, und komfortabel betätigbar. Außerdem ist der Verschluss auch im Betrieb einer Laborzentrifuge sehr sicher.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentrifugenrotor mit einem Rotorgehäuse mit einem Rotordeckel und einem Rotorunterteil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Rotordeckel für ein Rotorgehäuse für einen Zentrifugenrotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 14 und ein Rotorunterteil für ein Rotorgehäuse für einen Zentrifugenrotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 15.
Zentrifugen, insbesondere Laborzentrifugen, werden 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 Zentrifugenrotoren 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 × 1m × 1m auf, ihr Bauraum ist also beschränkt. Vorzugsweise ist dabei die Gerätetiefe auf max. 70 cm beschränkt.
Die zu zentrifugierenden Proben werden in Probenbehältern gelagert und diese Probenbehälter mittels eines Zentrifugenrotors rotatorisch angetrieben. Üblicherweise gibt es Festwinkelrotoren und Ausschwingrotoren, die je nach Anwendungszweck eingesetzt werden. Dabei können die Probenbehälter die Proben direkt enthalten oder in den Probenbehälter sind eigene Probenbehältnisse eingesetzt, die die Probe enthalten, so dass in einem Probenbehälter eine Vielzahl von Proben gleichzeitig zentrifugiert werden können.
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. Vergleichswerte sind in der DIN EN 61010-1:2011-07, Tabelle 19 angegeben.
Zur Temperierung können grundsätzlich aktive und passive Systeme verwendet werden. Aktive Kühlungssysteme besitzen einen Kältemittelkreislauf, der den Zentrifugenbehälter (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 und damit auch an den darin aufgenommenen Probenbehältern vorbeigeführt, wodurch eine Temperierung erfolgt. Die Luft wird dabei von oben in den Zentrifugenbehälter geleitet, wobei das Ansaugen selbständig durch die Drehung des Zentrifugenrotors erfolgt.
Es gibt verschiedene Arten von Zentrifugenrotoren, beispielsweise Ausschwingrotoren und Festwinkelrotoren. Gemein haben solche Zentrifugenrotoren zumeist, dass sie ein Rotorgehäuse aufweisen mit einem Rotorunterteil, in dem ein oder mehrere Aufnahmen für Probenbehälter bzw. Probenträger, in denen wiederum Probenbehälter angeordnet werden können, anordenbar sind. Das Rotorunterteil weist außerdem üblicherweise eine Nabe auf, die mit einer von einem Zentrifugenmotor angetriebenen Antriebswelle koppelbar ist.
Damit die Proben in dem Zentrifugenrotor geschützt angeordnet sind und auch damit keine Gefahr einer Verschmutzung der Proben bzw. Gefahr eines Austretens der Proben aus dem Zentrifugenrotor besteht, wird das Rotorunterteil zumeist durch einen Rotordeckel verschlossen, wobei üblicherweise eine fluiddichte Abdichtung zwischen Rotorunterteil und Rotordeckel besteht. In diesem Zusammenhang wird auf die WO 2018 234 334 A1 verwiesen, die eine besonders wirksame fluiddichte Abdichtung beschreibt.
Für den Verschluss zwischen Rotorunterteil und Rotordeckel sind verschiedene Systeme bekannt. Beispielsweise kann der Rotordeckel auf das Rotorunterteil aufgeschraubt werden. Dadurch ist der Verschluss sehr sicher und bei Vorsehung eines entsprechenden Griffs kann der Zentrifugenrotor am Rotordeckel getragen werden. Allerdings ist das Öffnen und Schließen dieses Zentrifugenrotors durch den Schraubverschluss im Rahmen einer Zweihandbedienung nur sehr zeitaufwändig und umständlich möglich.
Zur Erleichterung der Handhabung und insbesondere, um eine Einhandbedienung zu ermöglichen, wurden schon verschiedene Verschlusssysteme vorgeschlagen, so beispielsweise in der WO 2019 121 581 A1 und der WO 2019 121 214 A1 . Es gibt allerdings Nachteile dieser Systeme.
So ist mit dem System der WO 2019 121 581 A1 das Tragen des Zentrifugenrotors am Rotordeckel bei hohen Rotorgewichten nicht sicher möglich oder es müsste zum sicheren Tragen auch bei hohen Rotorgewichten eine sehr starke Feder verwendet werden, was die Handhabung beim Verschließen und Öffnen aber erschweren würde. Bei diesem System kann zwar der Rotor auch am Rotorgehäuse getragen werden, allerdings besteht dann nur eine relativ geringe Griffgröße, wodurch die Ergonomie eingeschränkt wird.
Bei dem System der WO 2019 121 214 A1 ist zwar ein Tragen am Rotordeckel ohne weiteres möglich, allerdings bestehen Hebel, die mit der Hand betätigt werden müssen, wodurch das Öffnen nicht "blind" erfolgen kann. Außerdem bestehen Fugen zwischen den Hebeln und dem Deckel, so dass die Ergonomie ebenfalls etwas eingeschränkt wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zentrifugenrotor vorzuschlagen, mit dem zumindest einer der oben beschriebenen Nachteile überwunden wird. Insbesondere soll mit dem Zentrifugenrotor eine Einhandbedienung möglich sein. Wünschenswert wäre eine sehr gute Ergonomie beim Öffnen und Schließen des Zentrifugenrotors und auch bei seinem Tragen. Vorteilhaft soll der Verschluss sehr leicht, intuitiv, d.h. blind, und komfortabel betätigbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Anspruch 1, dem erfindungsgemäßen Rotordeckel nach Anspruch 14 und dem erfindungsgemäßen Rotorunterteil nach Anspruch 15. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den Figuren angegeben.
Erfinderseits wurde erkannt, dass diese Aufgabe in überraschender Art und Weise dadurch besonders einfach gelöst werden kann, wenn die ersten Verschlusselemente in einem Käfig gehalten werden und im geschlossenen Zustand durch ein Arretierungsmittel in einem als Vertiefung ausgebildeten zweiten Verschlusselement arretiert sind und im nicht geschlossenen Zustand keine Arretierung des ersten Verschlusselements in der Vertiefung besteht. Dadurch kann die Verriegelung zwischen Rotordeckel und Rotorunterteil im geschlossenen Zustand sehr sicher erfolgen und zugleich über das Arretierungsmittel sehr leicht hergestellt bzw. gelöst werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unterschieden zwischen dem "geschlossenen Zustand", in dem der Rotordeckel auf dem Rotorunterteil aufgesetzt und verriegelt ist, und dem "nicht geschlossen Zustand", in dem der Rotordeckel nicht auf dem Rotorunterteil aufgesetzt ist oder in dem der Rotordeckel zwar auf dem Rotorunterteil aufgesetzt aber nicht verriegelt ist.
Der erfindungsgemäße Zentrifugenrotor mit einer Rotationsachse und einem Rotorgehäuse, das ein Rotorunterteil und einen Rotordeckel aufweist, wobei das Rotorunterteil mit dem Rotordeckel verschlossen werden kann, wobei der Rotordeckel auf das Rotorunterteil in einer Schließrichtung aufsteckbar und in einer Lösrichtung abnehmbar ist, wobei im geschlossenen Zustand des Rotorgehäuses ein Verschluss zwischen Rotordeckel und Rotorunterteil besteht, wobei an einem der Elemente Rotorunterteil und Rotordeckel ein erstes Verschlusselement angeordnet ist und an dem anderen der Elemente Rotorunterteil und Rotordeckel ein zweites Verschlusselement angeordnet ist, wobei das erste Verschlusselement mit dem zweiten Verschlusselement im geschlossenen Zustand des Rotorgehäuses im Eingriff steht, wobei ein Betätigungsmittel an einem der Elemente Rotorunterteil und Rotordeckel besteht, dessen Betätigung in einer Betätigungsrichtung bewirkt, dass das erste Verschlusselement außer Eingriff mit dem zweiten Verschlusselement bringbar ist, so dass der Rotordeckel vom Rotorunterteil abnehmbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verschlusselement eine Vertiefung ist und das erste Verschlusselement in einem Käfig gehalten ist und Mittel zur Arretierung des ersten Verschlusselements in der Vertiefung bestehen, die so ausgebildet sind, dass das erste Verschlusselement im geschlossenen Zustand in der Vertiefung arretiert ist und im nicht geschlossenen Zustand aus der Vertiefung entfernbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Verschlusselement ein Rotationskörper, bevorzugt eine Kugel oder Walze ist. Dann ist der Zentrifugenrotor besonders einfach aufgebaut und die Verriegelung lässt sich durch die Abrollmöglichkeit des Rotationskörpers besonders einfach herstellen und lösen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Verschlusselement eine Entriegelungsfase aufweist. Dadurch kann die Entriegelung besonders leicht erfolgen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Verschlusselement als Nut ausgebildet ist, die bevorzugt entlang einer Umfangsrichtung geschlossen verläuft. Dann lässt sich der Zentrifugenrotor sehr flexibel verschließen, wobei der Rotordeckel in beliebiger azimutaler Ausrichtung auf das Rotorunterteil aufgesetzt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Betätigungsrichtung parallel zur Schließrichtung verläuft. Dann lässt sich das Betätigungsmittel besonders einfach und ergonomisch in den Rotordeckel oder das Rotorunterteil integrieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel als Druccknopf ausgebildet ist, der bevorzugt durch ein erstes Federelement gegen die Betätigungsrichtung vorgespannt ausgebildet ist, wobei das erste Federelement insbesondere zwischen Arretierungsmittel und Käfig besteht. Dann lässt sich das Betätigungsmittel besonders einfach und ergonomisch in den Rotordeckel oder das Rotorunterteil integrieren. Wenn die Integration am Rotordeckel vorliegt, kann das Betätigungsmittel sehr einfach so ausgebildet werden, dass noch ein Zugriff bzw. Durchblick durch das Betätigungsmittel auf die Antriebswelle möglich ist, wozu dann das Betätigungsmittel eine zentrale Durchbrechung aufweisen könnte.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Griff an dem Rotordeckel besteht. Dadurch lässt sich der Rotordeckel bzw. der Zentrifugenrotor besonders einfach handhaben. Wenn der Griff beweglich an dem Rotordeckel angeordnet ist, bevorzugt beweglich in Bezug auf die Rotationsachse, wobei insbesondere zwischen Rotordeckel und Griff ein zweites Federelement angeordnet ist, das den Griff entgegen der Betätigungsrichtung vorspannt, dann kann eine besonders wirksame Abdichtung des Zentrifugenrotors erfolgen, weil das Federelement den Rotordeckel auf das Rotorunterteil presst. Außerdem kann das Federelement eine Löshilfe für den Rotordeckel im nicht verriegelten Zustand bereitstellen, so dass der Rotordeckel leicht von dem Rotorunterteil abgenommen werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel an dem Rotordeckel, bevorzugt an dem Griff angeordnet ist, wobei das Betätigungsmittel insbesondere beweglich in dem Griff verläuft. Dadurch ist die Integration des Betätigungsmittels besonders ergonomisch möglich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel eine Durchbrechung aufweist. Dadurch kann die Verriegelung zwischen Zentrifugenrotor und Motorwelle über Betätigung geeigneter Mittel durch diese Durchbrechung ver- und entriegelt werden, um den Zentrifugenrotor in einer Laborzentrifuge zu platzieren bzw. daraus zu entnehmen. Außerdem kann durch die Durchbrechung der Zustand dieser Verriegelung ersehen bzw. überprüft werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Federelement den Käfig umschließt. Dadurch ist der Öffnungs- und Schließmechanismus besonders kompakt aufgebaut und der Käfig sichert zugleich die Funktion des zweiten Federelements, indem dieses in seiner Bahn gehalten wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Griff fest mit dem Käfig verbunden ist. Dadurch ist der Öffnungs- und Schließmechanismus besonders kompakt aufgebaut und im geschlossen Zustand wird mit Hilfe des ersten Federelements der Rotordeckel sehr sicher auf das Rotorunterteil gepresst, wenn der Griff gegenüber dem Rotordeckel in Bezug auf die Rotationsachse beweglich ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel mit dem Arretierungsmittel in Wirkverbindung steht, bevorzugt fest mit dem Arretierungsmittel verbunden ist. Dadurch ist der Zentrifugenrotor besonders kompakt und zugleich hinsichtlich seiner Bedienung sicher aufgebaut.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Arretierungsmittel eine Arretierungsfläche aufweist, die bevorzugt an dem Käfig anliegt. Auch dadurch ist der Zentrifugenrotor besonders kompakt und zugleich hinsichtlich seiner Bedienung sicher aufgebaut.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Arretierungsmittel eine Verriegelungsfase aufweist, die entgegen der Betätigungsrichtung geneigt ausgerichtet ist. Dadurch wird die Verriegelung des ersten Verschlusselements besonders sicher bewirkt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Arretierungsmittel zumindest bereichsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Dadurch wird eine besonders sicherere Arretierung unabhängig von der Ausrichtung des Rotordeckels gegenüber dem Rotorunterteil bewirkt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Käfig eine Wand aufweist, in der das erste Verschlusselement gehalten ist, wobei das erste Verschlusselement eine größere Ausdehnung aufweist, als die Wand stark ist, so dass das erste Verschlusselement gegenüber der Wand vorsteht, wobei die Aufnahme für das erste Verschlusselement bevorzugt so ausgebildet ist, dass das erste Verschlusselement in einer Richtung aus der Wand nicht entnommen werden kann, wobei die Aufnahme insbesondere zumindest bereichsweise konisch ausgebildet ist. Dadurch wird eine besonders sicherere Arretierung des ersten Verschlusselements in dem Käfig bewirkt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Käfig zumindest bereichsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Dadurch wird eine besonders sicherere Arretierung unabhängig von der Ausrichtung des Rotordeckels gegenüber dem Rotorunterteil bewirkt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Verschlusshilfe besteht, die eine Fläche aufweist, die verhindert, dass das erste Verschlusselement gegenüber dem Käfig in Richtung des zweiten Verschlusselements im nicht verschlossenen Zustand vorsteht. Dadurch wird das Aufsetzen des Rotordeckels auf dem Rotorunterteil erleichtert und zugleich der Verschlussvorgang verbessert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verschlusshilfe bereichsweise als Hohlzylinder ausgebildet ist, der in den Käfig eintauchbar ausgebildet ist. Vorzugsweise besteht in der Verschlusshilfe eine durchgehende Durchbrechung. Dadurch kann weiterhin die Verriegelung zwischen Zentrifugenrotor und Motorwelle gesehen und betätigt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verschlusshilfe mit Hilfe eines dritten Federelements in Richtung der Betätigungsrichtung vorgespannt ausgebildet ist, wobei insbesondere eine Anpressplatte für das dritte Federelement besteht, die sich vorzugsweise an dem Griff abstützt. Dadurch kann das erste Verschlusselement sicher im Käfig gehalten werden, solange der Rotordeckel noch nicht sicher auf das Rotorunterteil aufgesetzt ist. Durch die Anpressplatte kann eine Entkopplung des Arretierungsmittels von der Verschlusshilfe erfolgen, wodurch die Verschlusshilfe unabhängig von dem Arretierungsmittel wirkt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel eine optische Anzeige für den nicht geschlossenen und den geschlossenen Zustand aufweist, wobei das Betätigungsmittel bevorzugt im nicht geschlossenen Zustand aus dem Griff weniger weit vorsteht, als im geschlossenen Zustand, wobei die optische Anzeige insbesondere als Ring ausgebildet ist, der im nicht verschlossenen Zustand von dem Griff verdeckt und im verschlossenen Zustand vom Griff nicht verdeckt wird. Dadurch kann von einem Benutzer sehr sicher der Zustand des Zentrifugenrotors erkannt werden, was die Sicherheit während der Handhabung des Zentrifugenrotors bedeutend erhöht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Verschlusselement an dem Rotordeckel ausgebildet ist. Dann ist der Zentrifugenrotor besonders kompakt ausbildbar.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Verschlusselement an der Rotornabe angeordnet ist, wobei das zweite Verschlusselement in Bezug auf eine Rotationachse des Zentrifugenrotors bevorzugt an einem Außenumfang der Rotornabe angeordnet ist. Auch dann ist der Zentrifugenrotor besonders kompakt ausbildbar.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für den erfindungsgemäßen Rotordeckel eines Rotorgehäuses eines Zentrifugenrotors, der gekennzeichnet ist durch die den Rotordeckel betreffenden Merkmale des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für das erfindungsgemäße Rotorunterteil eines Rotorgehäuses eines Zentrifugenrotors, der gekennzeichnet ist durch die das Rotorunterteil betreffenden Merkmale des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors.
Die Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Dabei zeigen rein schematisch:

Fig. 1: eine Laborzentrifuge in einer perspektivischen Ansicht, in der der erfindungsgemäße Zentrifugenrotor verwendet werden kann,
Fig. 2: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung in einer ersten perspektivischen Ansicht,
Fig. 3: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
Fig. 4: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 2 in einer Schnittansicht in einem ersten Betriebszustand,
Fig. 5: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 2 in einer Schnittansicht in einem zweiten Betriebszustand,
Fig. 6: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 2 in einer Schnittansicht in einem dritten Betriebszustand,
Fig. 7: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 2 in einer Schnittansicht in einem vierten Betriebszustand,
Fig. 8: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung in einer ersten perspektivischen Ansicht,
Fig. 9: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
Fig. 10: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer Schnittansicht in einem ersten Betriebszustand,
Fig. 11: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer Schnittansicht in einem zweiten Betriebszustand,
Fig. 12: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer Schnittansicht in einem dritten Betriebszustand,
Fig. 13: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer Schnittansicht in einem vierten Betriebszustand,
Fig. 14: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer Schnittansicht in einem fünften Betriebszustand und
Fig. 15: den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Fig. 8 in einer Schnittansicht in einem sechsten Betriebszustand.

In Fig. 1 ist eine Zentrifuge 10 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass es sich bei der Zentrifuge um eine Laborzentrifuge 10 handelt, die ein Zentrifugengehäuse 12 mit einem Zentrifugendeckel 14, Seitenwänden 16, einer Rückwand 18, einer Front 20 und einem Boden 22 aufweist. In die Front 20 ist eine Bedieneinheit 24 in üblicher Art und Weise integriert.
Weiterhin ist zu erkennen, dass die Laborzentrifuge 10 einen Zentrifugenmotor (nicht zu sehen) aufweist, der einen Zentrifugenrotor 26, der aus einem Zentifugenbehälter 28 entnehmbar ist, bei entsprechender Ansteuerung antreibt. Bei dem Zentrifugenrotor 26 handelt es sich um einen Festwinkelrotor 26, in dem in üblicher Art und Weise Aufnahmebehälter (nicht gezeigt) für Probengefäße (nicht gezeigt) angeordnet werden können, wobei dann in den Probengefäßen aufgenommene Proben mit der Laborzentrifuge 10 zentrifugiert werden können.
Die Figuren 2 bis 7 zeigen den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor 100 nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung in verschiedenen Ansichten.
Es ist zu erkennen, dass der Zentrifugenrotor 100, der als Festwinkelrotor mit Aufnahmen 101 für zu zentrifugierende Probengefäße mit darin enthaltenen (nicht gezeigt) ausgebildet ist, grundsätzlich ein Rotorgehäuse 102 aufweist, das einen Rotorunterteil 104 und einen Rotordeckel 106 umfasst. An der Oberseite 108 des Rotordeckels 106 befindet sich ein Verschlussgehäuse 110, in dem ein Betätigungsmittel 112 mit einem Knopf 112a angeordnet ist. Das Betätigungsmittel 112 weist eine zentrale Durchbrechung 114 auf, durch die die Verriegelung (nicht gezeigt) zwischen Zentrifugenrotor 100 und Motorwelle (nicht gezeigt) über Betätigung mit einem geeigneten Mittel 115 ver- und entriegelt werden kann, um den Zentrifugenrotor 100 in der Laborzentrifuge 10 zu platzieren bzw. daraus zu entnehmen.
Das Verschlussgehäuse 110 ist zweigeteilt aufgebaut aus einem Griffelement 116 und einem Käfigelement 118 für die als Kugeln 120 ausgebildeten ersten Verschlusselemente. Über die formschlüssige Klemmverbindung 122 sind Griffelement 116 und Käfigelement 118 fest miteinander verbunden.
Das Verschlussgehäuse 110 ist in einer Durchbrechung 124 des Rotordeckels 106 entlang der Rotationsachse R beweglich eingesetzt und durch den Sicherungsring 126 daran gehindert, dass es entgegen der Betätigungsrichtung B (also der Lösrichtung L) aus dem Rotordeckel 106 herausgezogen werden kann.
Die Durchbrechung 124 ist von einem Vorsprung 128 des Rotordeckels 106 umgeben, an dem sich ein Federelement 130 in Form einer crest to crest-Spezialfeder abstützt, wobei das Federelement gegen eine Gleitbuchse 132, die zwischen Griffelement 116 und dem vertikal verlaufendem Abschnitt 133 des Rotordeckels 106 angeordnet ist, wirkt und so das Griffelement 116 in Lösrichtung L vorspannt.
Das Käfigelement 118 weist den eigentlichen Käfig 134 für die Kugeln 120 und einen Montageanschluss 136 auf. Der Käfig 134 besitzt zahlreiche, sich konisch nach innen verjüngende Durchbrechungen 140, die an der zur Rotationsachse R weisenden Innenumfangsfläche 142 des Käfigs 134 einen solchen Durchmesser aufweisen, dass die Kugeln 120 nicht nach innen durch den Käfig 134 fallen können. Die Wandstärke des Käfigs 134 ist dabei so bemessen, dass die Kugeln 120 einen größeren Durchmesser aufweisen, so dass sie in jedem Fall gegenüber dem Käfig 134 überstehen, und zwar wahlweise nach Innen (vgl. Fig. 4 und 7) oder Außen (vgl. Fig. 5 und 6).
Zwischen Käfig 134 und Montageanschluss 136 besteht ein Steg 144, durch den eine Nut 146 definiert wird, in der sich ein Federelement 148 in Form einer Spiralfeder abstützt.
Das Betätigungsmittel 112 besitzt eine Planfläche 150 von der der Knopf 112a nach oben (in Lösrichtung L) absteht. Nach unten (in Betätigungsrichtung B) ist an der Planfläche 150 ein hohlzylindrisches Arretierungsmittel 152 befestigt.
Das Federelement 148 umschließt das Arretierungsmittel 152 und wirkt gegen die Unterseite der Planfläche 150, wodurch das Betätigungsmittel 112 entgegen der Betätigungsrichtung 112, also gegen das Griffelement 116 vorgespannt wird.
Das Arretierungsmittel 152 weist eine Anlagefläche 154 und eine Verriegelungshilfe 156 auf, wobei die Anlagefläche 154 ausgebildet ist, an der Außenseite des Käfigs 134 gleitend anzuliegen, und die Verriegelungshilfe 156 als Fase ausgebildet ist, die geneigt gegenüber der Rotationsachse R verläuft, und zwar sich in Lösrichtung L nach außen erweiternd.
Das Rotorunterteil 104 besitzt eine Nabe 158, um die die Basis 160 einer Hülse 162 fest angeordnet ist. Diese Hülse 162 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist einen nach innen vorstehenden Vorsprung 164 auf und eine Umfangsnut 166, die das zweiten Verschlusselement bildet und sich entlang des Umfangs der Hülse durchgehend erstreckt. Die Umfangsnut 166 ist dabei so dimensioniert, dass die Kugeln 120 in ihr passförmig gehalten werden können.
Der Vorsprung 164 hält das Verriegelungsmittel 115 zurück, dass als Mutter ausgebildet ist und dazu dient, den Zentrifugenrotor 100 an einer Motorwelle (nicht gezeigt) zu befestigen.
Der Käfig 134 ist von seinem Innendurchmesser so dimensioniert, dass der Käfig 134 gleitend auf dem Außendurchmesser der Hülse 162 anliegen kann.
Die Funktionsweise des Zentrifugenrotors 100 ist nun in Bezug auf Öffnung und Schließung des Rotordeckels 106 die folgende:
Fig. 4 zeigt den ersten Betriebszustand des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 100, der auch in Fig. 2 gezeigt ist, bei dem der Rotordeckel 106 nicht das Rotorunterteil 104 verschließt, sondern nur lose auf die Hülse 162 des Rotorunterteils 104 aufgesetzt ist.
Man erkennt, dass der Käfig 134 gerade mit der Hülse 162 in Anlage gekommen ist. Das Federelement 148 spannt das Betätigungsmittel 112 in Lösrichtung L vor, so dass die Anlagefläche 154 des Arretierungsmittels 152 an dem Käfig 134 anliegt und dadurch die Kugeln 120 durch die Durchbrechungen 140 nach Innen vorstehen. Aufgrund der konischen Ausbildung der Durchbrechungen 140 können die Kugeln 120 nicht nach Innen fallen.
Durch Ausübung von Druck auf das Betätigungsmittel 112 (vgl. Fig. 5), wird das Betätigungsmittel 112 entgegen die Federkraft des Federelements 148 nach unten in Betätigungsrichtung B verlagert, wodurch die Anlagefläche 154 die Durchbrechungen 140 freigibt und die Kugeln 120 so an den jeweiligen Fasen 156 sich nach außen, also in Bezug auf die Rotationsachse R in radialer Richtung verlagern können. Dadurch stehen die Kugeln 120 nicht mehr nach Innen gegenüber der Käfigwand über.
Durch weiteren Druckaufbau, insbesondere auch auf das Griffelement 116 wird der Rotordeckel 106 nun auf das Rotorunterteil 104 aufgesteckt, wobei der Käfig 134 an der Hülse 162 gleitet. Als Aufsetzhilfe besitzt der Käfig 134 hierzu eine sich in Lösrichtung L verjüngende Fase 170, bei der sich also der Innendurchmesser des Käfigs 134 sukzessive verringert.
Dieses Aufsetzen wird dadurch gestoppt, dass Rotordeckel 106 und Rotorunterteil 104 im Bereich der Abdichtung 172 aufeinandertreffen, wobei die Spezialfeder 130 eine gewisse Flexibilität bereitstellt, um Toleranzen auszugleichen. Dadurch befinden sich die Kugeln 120 exakt auf Höhe der Umfangsnut 166 (vgl. Fig. 6).
Wenn nun auf das Betätigungsmittel 112 kein Druck (mehr) ausgeübt wird, wird es durch das Federelement 148 in Lösrichtung L gegen das Griffelement 116 nach oben bewegt, wodurch die Fasen 156 an den jeweiligen Kugeln 120 entlang gleiten und dadurch die Kugeln 120 nach Innen in Richtung zur Rotationsachse R verlagert werden, und zwar so lange, bis die Anlagefläche 154 an den Kugeln 120 anliegt, die Kugeln 120 in die Umfangsnut 166 passförmig eingreifen und die Kugeln 120 in dieser Position in den Durchbrechungen 140 arretiert sind (vgl. Fig. 7).
Dadurch besteht eine feste Verbindung zwischen der Hülse 162 und dem Käfig 134 und damit auch zwischen Rotorunterteil 104 und Verschlussgehäuse 110, wie es auch in Fig. 3 gezeigt ist. Da das Verschlussgehäuse 110 entlang der Rotationsachse R beweglich am Rotordeckel 106 gehalten ist, kann der Rotordeckel 106 selbst gegenüber dem Verschlussgehäuse 110 und damit gegenüber dem Rotorunterteil 104 bewegt werden, allerdings presst ihn das Federelement 130 auf das Dichtungsmittel 174, wodurch Toleranzen ausgeglichen und zugleich immer eine sichere Abdichtung zwischen Rotordeckel 106 und Rotorunterteil 104 bewirkt werden.
Zwischen Rotordeckel 106 und Rotorunterteil 104 besteht außerdem die Gleitbuchse 132, die durch die Minimierung der Reibung zwischen Verschlussgehäuse 110 und Rotordeckel 106 einen geschmeidigen Axialhub gewährleistet, wobei die Gleitbuchse 132 entlang des vertikalen Abschnitts 133 des Rotordeckels 106 gleiten kann.
Zur Öffnung des Zentrifugenrotors 100 müsste nur in dem in Fig. 7 gezeigten Betriebszustand der Knopf 112a des Betätigungsmittels in Betätigungsrichtung B heruntergedrückt werden, wodurch die Anlagefläche 154 des Arretierungsmittel 152 an dem Käfigelement 134 nach unten gleitet bis die Fase 156 die Kugeln 120 radial in Bezug auf die Rotationsachse R nach Außen sich verlagern lässt. Dadurch werden die Kugeln 120 durch die Fase 176 an der Umfangsnut 166 nach Außen gedrückt (dies wird durch die Federkraft des Federelements 130 unterstützt) und der Käfig 134 kann auf der Hülse 162 in Lösrichtung L nach oben gleiten, wodurch zuerst der in Fig. 5 und dann nach Entfernung des Drucks auf das Betätigungsmittel 122 der in Fig. 4 gezeigte Betriebszustand erreicht werden.
Da das Griffelement 116 an dem Kragen 178 (vgl. Fig. 5) leicht ergriffen und der Knopf 112a des Betätigungsmittels 112 mit einem Finger gedrückt werden können, ist sowohl beim Verschließen als auch beim Öffnen des Zentrifugenrotors 100 eine echte Einhandbedienung möglich.
Außerdem kann der geschlossene Zentrifugenrotor 100 auch mit einer Hand am Verschlussgehäuse 110 sicher getragen werden. Dabei ist dieser Verschluss auch im Betrieb der Laborzentrifuge 10 sehr sicher, weil die Kugeln 120 in der Umfangsnut 166 stets festgehalten werden.
Die Figuren 8 bis 15 zeigen den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor 200 nach einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung in verschiedenen Ansichten.
Es ist zu erkennen, dass hier der Verschluss zwischen Rotorunterteil 202 und Rotordeckel 204 des Rotorgehäuses 206 von den Grundprinzipen her gleich bewirkt wird, wobei wiederum ein im Rotordeckel 204 beweglich angeordnetes Verschlussgehäuse 208 besteht, das ein Griffelement 210 und ein Käfigelement 212 aufweist. Außerdem besteht auch wieder das Betätigungsmittel 214 mit dem Knopf 214a, mit denen das Arretierungsmittel 216 integral verbunden ist.
Im Unterschied zum Zentrifugenrotor 100 nach den Fig. 2 bis 7 besteht hier im Inneren des Betätigungsmittels 214 allerdings ein Abstandshalter 218, an dem sich ein Federelement 220 in der Form einer Spiralfeder entgegen der Betätigungsrichtung B' (also in Lösrichtung L') abstützt. Nach Innen wird diese Spiralfeder 220 durch den Rohrabschnitt 221 des Abstandshalters 218 abgestützt.
Zusätzlich besteht eine Verschlusshilfe 222, die die Form eines Topfes aufweist. Der Kragen 224 der Verschlusshilfe 222 kann auf dem oberen Rand 226 des Käfigs 228 aufliegen, während der hohlzylindrische Teil 230 der Verschlusshilfe 222 an der Innenumfangsfläche 232 des Käfigs 228 gleitend anliegt und die Durchbrechungen 234 des Käfigs 228 überdecken kann, so dass die Kugeln 236 nicht über die Innenumfangsfläche 232 hinaus in Richtung zur Rotationsachse R' nach Innen vorstehen können. Außerdem weist die Verschlusshilfe 222 eine zentrale Durchbrechung 238 auf, durch die ein Benutzer das Verbindungsmittel 240 zwischen Zentrifugenrotor 200 und Motorwelle (nicht gezeigt) sehen und betätigen kann.
Das Federelement 220 stützt sich im Inneren des hohlzylindrischen Teils 230 der Verschlusshilfe 222 an dem Boden 242 der Verschlusshilfe 222 ab, wodurch die Verschlusshilfe 222 in Betätigungsrichtung B' vorgespannt wird.
Der Abstandshalter 218 weist einen Plattenteil 244 auf und drei Füße 246, die durch entsprechende Öffnungen 248 in dem Betätigungsmittel 214 greifen und sich an der inneren Deckfläche 250 des Griffelements 210 abstützen können.
Auf diese Weise besteht zwischen Plattenteil 244 und innere Deckfläche 250 immer ein Mindestabstand, der durch die Füße 246 definiert wird, so dass das Betätigungsmittel 214 sich ggf. über diese Höhe unabhängig von dem Abstandshalter 218 entlang der Rotationsachse R' bewegen kann. Dadurch besteht eine Entkopplung von Arretierungsmittel 216 und Verschlusshilfe 222, so dass diese unabhängig von der Stellung des Arretierungsmittels 216 wirken kann.
Die Funktionsweise dieses Zentrifugenrotors 200 soll nun genauer erläutert werden:
Fig. 10 zeigt einen ersten Betriebszustand, bei dem der Rotordeckel 204 gegenüber dem Rotorunterteil 202 zentriert und auf das Rotorunterteil 202 aufgesetzt wurde. Die Spiralfeder 220 spannt die Verschlusshilfe 222 in Bewegungsrichtung B' vor, so dass der hohlzylindrische Teil 230 der Verschlusshilfe 222 an der Innenumfangsfläche 232 des Käfigs 228 gleitend anliegt und die Durchbrechungen 234 des Käfigs 228 überdeckt, wodurch die Kugeln 236 nicht nach Innen vorstehen.
Stattdessen werden die Kugeln 236 nach Außen gedrückt, so dass sie an der Fase 252 des Arretierungsmittels 216 anliegen. Dadurch wird das Arretierungsmittel 216 gegenüber dem Käfig 228 blockiert, wodurch das Betätigungsmittel 214 gegenüber dem Verschlussgehäuse 208 arretiert ist.
Durch Druckausübung eines Benutzers auf das Griffelement 210 wird der Rotordeckel 204 abgesenkt und der Käfig 228 gleitet auf der Hülse 254 bis die Verschlusshilfe 222 mit der Hülse 254 zur Anlage kommt, wie in dem in Fig. 11 gezeigten zweiten Betriebszustand zu sehen ist.
Durch weitere Druckausübung auf das Griffelement 210 wird nun die Verschlusshilfe 222 durch die Hülse 254 in Lösrichtung L' nach oben in Richtung Abstandshalter 218 gegen die Kraft der Spiralfeder 220 gedrückt, wie in dem in Fig. 12 gezeigten dritten Betriebszustand zu sehen ist.
Da sowohl die Hülse 254 als auch die Verschlusshilfe 22 an der Innenumfangsfläche 232 des Käfigs 228 gleitend anliegen und zwischen Verschlusshilfe 222 und Hülse 254 kein Abstand, sondern nur eine produktionsbedingte, im Vergleich zu den Durchmessern der Kugeln 236 jedoch geringe Vertiefung 256 besteht, können die Kugeln 236 dabei ohne großen Widerstand von der Verschlusshilfe 222 auf die Hülse 254 aufgleiten. Die Kugeln 236 werden somit von der Verschlusshilfe 222 zur Hülse 254 "übergeben".
In diesem dritten Betriebszustand liegt der Rotordeckel 204 vollständig auf dem Rotorunterteil 202 auf und die Abdichtung 258 ist geschlossen.
Bei einer weiteren Druckausübung auf das Griffelement 210 bleibt die relative Lage von Rotordeckel 204 zu Rotorunterteil 202 erhalten und nur das Verschlussgehäuse 208 wird gegenüber dem Rotordeckel 204 abgesenkt, wie in dem in Fig. 13 gezeigten vierten Betriebszustand zu erkennen ist.
Dabei wird das Federelement 260 gespannt und der Sicherungsring 262 entfernt sich in Betätigungsrichtung B' von dem Vorsprung 264 des Rotordeckels 204. Dadurch kann der Käfig 228 weiter auf die Hülse 254 aufgleiten und die Kugeln 236 können in die Umfangsnut 266 der Hülse 254 eingreifen.
In diesem Zustand ist die Verschlusshilfe 222 bis auf geringe Toleranzen zwischen Hülse 254 und Abstandshalter 218 eingepresst, so dass keine weitere Absenkung des Griffelements 210 und damit des Käfigs 228 gegenüber der Hülse 254 erfolgen kann.
Dadurch wird die Fase 252 von den Kugeln 236 freigegeben bzw. die Fase 252 wird durch die Kraft der Feder 268 die Kugeln 236 in die Umfangsnut 266 drücken (vgl. den fünften Betriebszustand in Fig. 14), wodurch sich das Arretierungsmittel 216 und mit ihm das Betätigungsmittel 214 in Lösrichtung L' nach oben bewegen können, wenn nicht der Benutzer des Betätigungsmittel 214 durch Druckausübung auf den Knopf 214a blockiert.
Dadurch kann das Betätigungsmittel 214 die lichte Höhe zwischen Plattenteil 244 und innere Deckfläche 250 überwinden, wodurch das Arretierungsmittel 216 die Öffnungen 234 überdeckt und so die Kugeln 236 in der Umfangsnut 266 blockiert.
Diese Aufwärtsbewegung des Betätigungsmittels 214 in Lösrichtung L' erfolgt schlagartig, wodurch ein deutlich hörbares akustisches Geräusch bei Anschlagen des Betätigungsmittels 214 an der inneren Deckfläche 250 entsteht, das dem Benutzer den sicheren Verschluss des Zentrifugenrotors 200 anzeigt.
Außerdem kommt durch die Aufwärtsbewegung der Knopf 214a aus dem Griffelement 210 in Lösrichtung L' heraus und die Anzeige 270 (beispielsweise in Form einer besonders eingefärbten Nut oder eines Rings, vgl. Fig. 9) ist zu erkennen, wodurch dem Benutzer ebenfalls der sichere Verschluss des Zentrifugenrotors 200 angezeigt wird. Der Benutzer kann nunmehr den Zentrifugenrotor frei handhaben.
Zum Öffnen des Verschlusses und Abnehmen des Rotordeckels 204 muss der Benutzer nun einfach den Knopf 214a in Betätigungsrichtung B' drücken. Dadurch wird das Arretierungsmittel 216 in Betätigungsrichtung B' gegenüber dem Käfig 228 verlagert und die Kugeln 236 werden freigegeben.
Durch die Kraft der Federn 260 und 220 wird zugleich der Käfig 228 in Lösrichtung L' verlagert, wodurch die Kugeln 236 durch die obere Fase 272 an der Umfangsnut 266 nach Außen gedrückt werden, bis sie auf der Fase 252 anliegen. Dadurch wird der in Fig. 15 gezeigte sechse Betriebszustand erreicht und der Rotordeckel 204 kann von dem Rotorunterteil 202 abgenommen werden. Die Anzeige 270 befindet sich nun im Inneren des Verschlussgehäuses 208 (vgl. Fig. 8), wodurch dem Benutzer verdeutlicht wird, dass der Zentrifugenrotor 200 nicht mehr fest verschlossen ist und mit Vorsicht gehandhabt werden muss.
Durch die Kraft der Feder 220 wird die Verschlusshilfe 222 in Betätigungsrichtung B' nach unten gedrückt und liegt dadurch auf der Hülse 254 an, wodurch bei der weiteren Bewegung des Betätigungsmittels 214 in Lösrichtung L' die Kugeln 236 wiederum von der Hülse 254 an die Verschlusshilfe 222 übergeben werden.
Insgesamt ist also auch mit diesem erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor 200 eine echte Einhandbedienung möglich. Außerdem kann wiederum durch die zentrale Öffnung 274 im Knopf 214a die Verriegelung des Zentrifugenrotors 200 mit einer Motorwelle (nicht gezeigt) unter Betätigung der Verbindungsmittel 240 vorgenommen werden.
Aus der vorstehenden Darstellung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung ein Zentrifugenrotor 100, 200 bereitgestellt wird, mit dem eine Einhandbedienung des Zentrifugenrotors sowohl beim Öffnen und Schließen des Rotordeckels als auch beim Manipulieren und beim Transport des Zentrifugenrotors möglich ist. Dabei besteht eine sehr gute Ergonomie beim Öffnen und Schließen des Zentrifugenrotors und auch bei seinem Transport. Weiterhin ist der Verschluss sehr leicht, intuitiv, d.h. blind, und komfortabel betätigbar und dessen Zustand ist leicht optisch überprüfbar. Außerdem ist der Verschluss auch im Betrieb einer Laborzentrifuge sehr sicher.
Alle in der allgemeinen Beschreibung der Erfindung, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, den nachfolgenden Ansprüchen und in den Figuren dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Diese Merkmale bzw. Merkmalskombinationen können jeweils eine selbständige Erfindung begründen, deren Inanspruchnahme sich ausdrücklich vorbehalten wird. Dabei müssen einzelne Merkmale aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nicht zwingend mit ein oder mehreren oder allen anderen in der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels angegebenen Merkmale kombiniert werden, diesbezüglich ist jede Unterkombination ausdrücklich mit offenbart. Außerdem können gegenständliche Merkmale einer Vorrichtung umformuliert auch als Verfahrensmerkmale Verwendung finden und Verfahrensmerkmale können umformuliert als gegenständliche Merkmale einer Vorrichtung Verwendung finden. Eine solche Umformulierung ist somit automatisch mit offenbart.

Bezugszeichenliste

10: Laborzentrifuge
12: Zentrifugengehäuse
14: Zentrifugendeckel
16: Seitenwände
18: Rückwand
20: Front
22: Boden
24: Bedieneinheit
26: Zentrifugenrotor, Festwinkelrotor
28: Zentrifugenbehälter
100: erfindungsgemäßer Zentrifugenrotor nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung
101: Aufnahmen für zu zentrifugierende Probengefäße
102: Rotorgehäuse
104: Rotorunterteil
106: Rotordeckel
108: Oberseite des Rotordeckels 106
110: Verschlussgehäuse
112: Betätigungsmittel
112a: Knopf
114: zentrale Durchbrechung
115: Mittel zur Verriegelung des Zentrifugenrotors 100 an der Motorwelle, Mutter
116: Griffelement
118: Käfigelement
120: Kugeln, erste Verschlusselemente
122: formschlüssige Klemmverbindung zwischen Griffelement 116 und Käfigelement 118
124: Durchbrechung des Rotordeckels 106
126: Sicherungsring
128: Vorsprung des Rotordeckels 106
130: Federelement, crest to crest-Spezialfeder
132: Gleit- und Pufferelement
133: vertikal verlaufender Abschnitt des Rotordeckels 106
134: Käfig für Kugeln 120
136: Montageanschluss
140: Durchbrechungen
142: Innenumfangsfläche des Käfigs 134
144: Steg
146: Nut
148: Federelement, Spiralfeder
150: Planfläche
152: hohlzylindrisches Arretierungsmittel
154: Anlagefläche
156: Verriegelungshilfe, Fase
158: Nabe
160: Basis
162: Hülse
164: Vorsprung
166: Umfangsnut, zweites Verschlusselement
170: Fase
172: Abdichtung
174: Dichtungsmittel
176: Fase
178: Kragen
200: zweite bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
202: Rotorunterteil
204: Rotordeckel
206: Rotorgehäuse
208: Verschlussgehäuse
210: Griffelement
212: Käfigelement
214: Betätigungsmittel
214a: Knopf
216: Arretierungsmittel
218: Abstandshalter
220: Federelement, Spiralfeder
221: Rohrabschnitt des Abstandshalters 218
222: Verschlusshilfe
224: Kragen
226: oberer Rand
228: Käfig
230: hohlzylindrischer Teil
232: Innenumfangsfläche des Käfigs 228
234: Durchbrechungen
236: Kugeln, erste Verschlusselemente
238: zentrale Durchbrechung
240: Verbindungsmittel
242: Boden der Verschlusshilfe 222
244: Plattenteil
246: Füße
248: Öffnungen
250: innere Deckfläche des Griffelements 210
252: Fase des Arretierungsmittels 216
254: Hülse
256: Vertiefung
258: Abdichtung
260: Federelement
262: Sicherungsring
264: Vorsprung des Rotordeckels
266: Umfangsnut, zweites Verschlusselement
268: Feder
270: Anzeige
272: obere Fase an der Umfangsnut 266
274: zentrale Öffnung im Knopf 214a
B: Betätigungsrichtung
B': Betätigungsrichtung
L: Lösrichtung
L': Lösrichtung

Claims

1. Zentrifugenrotor (100; 200) mit einer Rotationsachse (R; R') und einem Rotorgehäuse (102; 206), das ein Rotorunterteil (104; 202) und einen Rotordeckel (106; 204) aufweist, wobei das Rotorunterteil (104; 202) mit dem Rotordeckel (106; 204) verschlossen werden kann, wobei der Rotordeckel (106; 204) auf das Rotorunterteil (104; 202) in einer Schließrichtung (B; B') aufsteckbar und in einer Lösrichtung (L; L') abnehmbar ist, wobei im geschlossenen Zustand des Rotorgehäuses (102; 206) ein Verschluss zwischen Rotordeckel (106; 204) und Rotorunterteil (104; 202) besteht, wobei an einem der Elemente Rotorunterteil (104; 202) und Rotordeckel (106; 204) ein erstes Verschlusselement (120; 236) angeordnet ist und an dem anderen der Elemente Rotorunterteil (104; 202) und Rotordeckel (106; 204) ein zweites Verschlusselement angeordnet ist, wobei das erste Verschlusselement (120; 236) mit dem zweiten Verschlusselement (166; 266) im geschlossenen Zustand des Rotorgehäuses (102; 206) im Eingriff steht, wobei ein Betätigungsmittel (112; 214) an einem der Elemente Rotorunterteil (104; 202) und Rotordeckel (106; 204) besteht, dessen Betätigung in einer Betätigungsrichtung (B; B') bewirkt, dass das erste Verschlusselement (120; 236) außer Eingriff mit dem zweiten Verschlusselement (166; 266) bringbar ist, so dass der Rotordeckel (106; 204) vom Rotorunterteil (104; 202) abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verschlusselement eine Vertiefung (166; 266) ist und das erste Verschlusselement (120; 236) in einem Käfig (118; 212) gehalten ist und Mittel (152; 216) zur Arretierung des ersten Verschlusselements (120; 236) in der Vertiefung (166; 266) bestehen, die so ausgebildet sind, dass das erste Verschlusselement (120; 236) im geschlossenen Zustand in der Vertiefung (166; 266) arretiert ist und im nicht geschlossenen Zustand aus der Vertiefung (166; 266) entfernbar ist.

2. Zentrifugenrotor (100; 200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Verschlusselement ein Rotationskörper, bevorzugt eine Kugel (120; 236) oder Walze ist, und/oder

dass das zweite Verschlusselement (166; 266) eine Entriegelungsfase (272) aufweist und/oder

dass das zweite Verschlusselement als Nut (166; 266) ausgebildet ist, die bevorzugt entlang einer Umfangsrichtung geschlossen verläuft, und/oder

dass die Betätigungsrichtung (B; B') parallel zur Schließrichtung (L; L') verläuft.

3. Zentrifugenrotor (100; 200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel als Druckknopf (112a; 214a) ausgebildet ist, der bevorzugt durch ein erstes Federelement (148; 268) gegen die Betätigungsrichtung (B; B') vorgespannt ausgebildet ist, wobei das erste Federelement (148; 268) insbesondere zwischen Arretierungsmittel (152; 216) und Käfig (118; 212) besteht.

4. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Griff (116, 178; 210) an dem Rotordeckel (106; 204) besteht, wobei der Griff (116, 178; 210) bevorzugt beweglich an dem Rotordeckel (106; 204) angeordnet ist, wobei insbesondere zwischen Rotordeckel (106; 204) und Griff (116, 178; 210) ein zweites Federelement (130; 260) angeordnet ist, das den Griff (116, 178; 210) entgegen der Betätigungsrichtung (B; B') vorspannt.

5. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (112; 214) an dem Rotordeckel (106; 204), bevorzugt an dem Griff (116, 178; 210) nach Anspruch 4 angeordnet ist, wobei das Betätigungsmittel (112; 214) insbesondere beweglich in dem Griff (116, 178; 210) verläuft, und/oder

dass das zweite Federelement (130; 260) nach Anspruch 4 den Käfig (118; 212) umschließt, und/oder

dass der Griff (116, 178; 210) nach Anspruch 4 fest mit dem Käfig (118; 212) verbunden ist.

6. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (112; 214) mit dem Arretierungsmittel (152; 216) in Wirkverbindung steht, bevorzugt fest mit dem Arretierungsmittel (152; 216) verbunden ist.

7. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungsmittel (152; 216) eine Arretierungsfläche (154) aufweist, die bevorzugt an dem Käfig (118; 212) anliegt, und/oder
dass das Arretierungsmittel (152; 216) eine Verriegelungsfase (156; 252) aufweist, die entgegen der Betätigungsrichtung (B; B') geneigt ausgerichtet ist, und/oder dass das Arretierungsmittel (152; 216) zumindest bereichsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist.

8. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (118; 212) eine Wand aufweist, in der das erste Verschlusselement (120; 236) gehalten ist, wobei das erste Verschlusselement (120; 236) eine größere Ausdehnung aufweist, als die Wand stark ist, so dass das erste Verschlusselement (120; 236) gegenüber der Wand vorsteht, wobei die Aufnahme (140; 234) für das erste Verschlusselement (120; 236) bevorzugt so ausgebildet ist, dass das erste Verschlusselement (120; 236) in einer Richtung aus der Wand nicht entnommen werden kann, wobei die Aufnahme (140; 234) insbesondere zumindest bereichsweise konisch ausgebildet ist, und/oder dass der Käfig (118; 212) zumindest bereichsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist.

9. Zentrifugenrotor (200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlusshilfe (222) besteht, die eine Fläche (230) aufweist, die verhindert, dass das erste Verschlusselement (236) gegenüber dem Käfig (212) in Richtung des zweiten Verschlusselements (266) im nicht verschlossenen Zustand vorsteht,
wobei bevorzugt vorgesehen ist,

dass die Verschlusshilfe (222) bereichsweise als Hohlzylinder ausgebildet ist, der in den Käfig (212) eintauchbar ausgebildet ist, wobei bevorzugt in der Verschlusshilfe (222) eine durchgehende Durchbrechung (238) besteht, und/oder

dass die Verschlusshilfe (222) mit Hilfe eines dritten Federelements (220) in Richtung der Betätigungsrichtung (B; B') vorgespannt ausgebildet ist, wobei insbesondere eine Anpressplatte (244) für das dritte Federelement (220) besteht, die sich vorzugsweise an dem Griff (210) nach Anspruch 4 und insbesondere von dem Griff (210) beabstandet (218) abstützt.

10. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel eine optische Anzeige für den nicht geschlossenen und den geschlossenen Zustand aufweist, wobei das Betätigungsmittel bevorzugt im nicht geschlossenen Zustand aus dem Griff nach Anspruch 4 weniger weit vorsteht, als im geschlossenen Zustand, wobei die optische Anzeige insbesondere als Ring ausgebildet ist, der im nicht verschlossenen Zustand von dem Griff verdeckt und im verschlossenen Zustand vom Griff nicht verdeckt wird.

11. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verschlusselement an dem Rotordeckel ausgebildet ist.

13. Zentrifugenrotor (100; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verschlusselement (166; 266) an der Rotornabe (158) angeordnet ist, wobei das zweite Verschlusselement (166; 266) in Bezug auf eine Rotationachse (R; R') des Zentrifugenrotors (100; 200) bevorzugt an einem Außenumfang der Rotornabe (158) angeordnet ist.

14. Rotordeckel (106; 204) eines Rotorgehäuses (102; 206) eines Zentrifugenrotors (100; 200), gekennzeichnet durch die den Rotordeckel (106; 204) betreffenden Merkmale eines der vorherigen Ansprüche.

15. Rotorunterteil (104; 202) eines Rotorgehäuses (102; 206) eines Zentrifugenrotors (100; 200), gekennzeichnet durch die das Rotorunterteil (104; 202) betreffenden Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 13.