JP2018500164A - 二重遠心分離機のロータに用いる回転ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、二重遠心分離機のロータに用いる回転ユニット（１０）であって、軸受（１４）と、軸受（１４）に連結されて回転ユニット（１０）に回転軸を中心に回転するように取り付けられ、二重遠心分離機の追加回転機構によりロータに対して相対的に駆動される回転ヘッド（２４）とを有し、回転ヘッド（２４）が、受取ユニット（４０、８０）と共に回転するようにこの受取ユニット（４０、８０）に取り外し可能に連結され、受取ユニット（４０、８０）が、少なくとも１つの試料容器用の試料容器レセプタクル（６０、７０、１００、１１０）を備える回転ユニット（１０）に関する。本発明は、受取ユニット（４０、８０）および回転ヘッド（２４）が、受取ユニット（４０、８０）および回転ヘッド（２４）の一部が楔状の態様で相互に係合する摩擦連結により連結され、摩擦連結が、受取ユニット（４０、８０）が回転ユニット（１０）の回転軸に沿って回転ヘッド（２４）に向かう方向で移動するにつれ増大することを特徴とする。【選択図】図２ｂ

Description

本発明は、請求項１の前提部で指定されたような二重遠心分離機のロータに用いる回転ユニットに関する。

二重遠心分離機のロータに用いる回転ユニットは、従来技術で公知であり、それらの１つまたは複数は、ロータに設けて、たとえば、試料材料を含む遠心分離管を受取ユニットの試料容器レセプタクルに収容するために使用することができる。
しかし多くの場合、遠心分離時の試料容器の確実な取り付けは、受取ユニットが回転ユニットの回転ヘッドに相当程度係合して、受取ユニットが回転時に生成される力によって回転ヘッドから外れるのを防ぐ場合にのみ保証されている。
第１に、このことは全体的なサイズの点で不利である。
第２に、回転ユニットへの確実な取り付けは容易ではないか、または全く不可能である。
なぜなら、ある種の業務では、試料容器を回転ヘッドに水平に挿入することが必要だからである。

さらに、特に卓上遠心分離機の場合には設置スペースが限られているため、たとえば、受取ユニットを回転ヘッドに回転不可能な態様で確実に取り付けるための、または、遠心分離時に試料容器レセプタクルが損傷した場合に試料材料による汚染を封じ込めるための、追加の安全策を設けるのが難しい。

特開２００９−１１９５８７号公報では、回転ヘッドと受取ユニットとを備える二重遠心分離機を開示している。
受取ユニットと回転ヘッドは相互に積極的に連結されており、それによって、公差に起因する僅かな相対運動が生じ、運用時に追加的な不均衡が生じる。
これらの不均衡は、運用時に大きな摩耗を発生させ、二重遠心分離機の早期破壊につながる。

本発明の目的は、上述した欠点を回避する回転ユニットを作成し、この回転ユニットを、管等の試料容器レセプタクルに保持された試料材料を占有スペースの少ない受取ユニットを利用してより確実に回転ユニットに配置できるように発展させ、さらに、さまざまなサイズおよび数の試料容器を収納できる多様な拡張型の試料容器レセプタクルと対応する受取ユニットとを提案することである。

この目的は、請求項１の前提部に記載された特徴と、特徴記載部に記載された特徴との組み合わせにより実現される。

従属請求項は、本発明のさらなる有利な展開を定義する。

本発明は、受取ユニットと回転ヘッドとの間の摩擦連結／締付連結により、受取ユニットを確実に取り付けると共に容易に交換できるようになるという発見に基づく。
さらに、結果として、設置空間が少なくて済む。

本発明によると、二重遠心分離機のロータに用いる回転ユニットは、軸受と、軸受に連結され、回転軸を中心にして回転するように回転ユニットに取り付けられ、二重遠心分離機の追加回転機構により前記ロータに対して相対的に駆動される回転ヘッドとを有している。
回転ヘッドは、受取ユニットと共に回転するように該受取ユニットに取り外し可能に連結され、受取ユニットは、試料を含み受取ユニットに挿入される少なくとも１つの試料容器レセプタクルを収容することができる。
受取ユニットと回転ヘッドは、該受取ユニットおよび該回転ヘッドの一部が楔状の態様で相互に係合する摩擦連結により連結され、摩擦連結は、受取ユニットが回転ユニットの回転軸に沿って回転ヘッドに向かう方向で移動するにつれ増大する。
楔状の摩擦連結に必要な条件は、技術的に容易に実装することができる。
よって、利用者は、回転ヘッドと受取ユニットとの間の摩擦連結／締付連結を、いかなる工具も使用せずに、容易に生成および解放することができる。

本発明の好ましい実施形態では、回転ユニットは、回転の増加によって受取ユニットが摩擦連結に付勢されるように、ロータに傾斜して取り付けおよび配置されている。
よって、回転時に発生する力は、受取ユニットの回転ユニットとの楔締めを強化するために使用される。
これは、回転速度に関係なく受取ユニットを回転ユニットに取り付けるための単純かつ確実な方法である。

本発明の一態様では、摩擦連結は、受取ユニットの下側と、回転ヘッドの表側との間で発生する。
これにより、楔締め／締付けが本質的には受取ユニットを挿入することによって作り出されるため、楔状の摩擦連結を容易に作り出すことができ、受取ユニットを除去することにより楔状の摩擦連結を解放することができる。

楔状の摩擦連結への動きを制限するストッパが設けられていると有利である。
よって、これらのストッパは、回転ヘッドに対する受取ヘッドの移動を、画定された最大範囲までに制限する。
これにより、過剰な楔締め／締付けと、それに起因する不可逆な引っ掛かりが防止されるため、二重遠心分離機の操作の安全性が向上する。
さらに、そのようなストッパは、回転ヘッドでの使用に適していない受取ヘッドが誤って挿入される可能性を低減する。

詳細には、受取ユニットと回転ヘッドの摩擦連結は、円錐台状の足が対応する凹部に係合することを含む。
足は、受取ユニットに設けられ、凹部は、回転ヘッドに設けられている。
または、足が、回転ヘッドに設けられ、凹部が、受取ユニットに設けられている。
さらに、足と凹部の両方を受取ユニットおよび回転ヘッドに設けることも可能である。
足の円錐形状は、良好な楔締め／締付け効果と高いせん断強度を実現し、同時に、凹部の方向に向かって先細りする足の外側輪郭は、凹部内で足を中央揃えするための単純な方法を提供する。

本発明のさらに別の有利な実施形態では、足の縦軸が、回転ヘッドの回転軸と平行に揃えられ、足が、回転対称に設計され、足の縦断面において円錐の表面を通る線が、回転軸に対して１０°から３５°まで、詳細には、１５°の角度を成して延長する。
この角度範囲により、足のせん断強度と楔締め／締付けとの間の特に好ましい比率が生まれる。
さらに、足は、受取ユニットが回転ヘッドに挿入されたときに、凹部内で最適に中央揃えされる。

生産を簡素化し、摩擦連結の負荷下での安定性を向上させるため、足と受取ユニットが、一体に成形されると共に同じ材料で作成され、および／または足と回転ヘッドが、一体に成形されると共に同じ材料で作成されている。

本発明の別の態様では、足の数および寸法が、二重遠心分離機の稼働中の交互的な回転応力から生じる力に対する足の材料のせん断強度に合わせて調整されている。
結果として、運用時に足の数および／またはサイズが不十分であることに起因して、楔状の摩擦連結が予期せず解放され、二重遠心分離機を損傷することが防止される。
同時に、安全な運用に求められる最小限の数およびサイズの足が提供されるため、材料コストおよび製造労力を低減することができる。

足の円錐台の底部領域の直径と同円錐台の高さとの比率が、１０：６であると有利であることが確認された。
経験上、これによって、足のせん断強度と摩擦連結の安定性との間の最適な比率が得られることが示された。

受取ユニットに使用される材料は、プラスチック、詳細には、ポリアミドであり、回転ヘッドおよび試料容器レセプタクルに使用される材料は、アルミニウム、詳細には、アルミニウム合金ＥＮ ＡＷ−Ａｌ Ｚｎ５Ｍｇ３Ｃｕ−Ｔ６であることが好ましい。
これにより、これらの材料の強度、加工性、およびコストの特に良好な比率が得られる。

ロータは、駆動シャフトにより駆動される。
強度、安定性、重量等に関する要件に応じて、駆動シャフトは、アルミニウムもしくは鋼鉄で作成し、または、鋼鉄で被覆することができる。

確実かつ安定した摩擦連結を実現する簡単な方法は、整数個、すなわち、少なくとも４つの足を提供し、それらを相互に回転対称に配置すると共に相互に等間隔に設けることである。
加えて、この回転対称な配置により、不均衡が生じるのを防ぐことができる。

受取ユニットは、対称に設計され、それによって、受取ユニットを回転ユニットに挿入する位置が、１つではなく２つ用意されることが好ましい。

足を受取ユニットの縁部に設けると、足に作用するせん断力は、小さくなる。
これにより、材料への負荷が低減され、回転ヘッドをより安全に運用することができる。

ただし、回転ヘッドに上方に開口した安全容器を設けることで、受取ユニットをより安全な方法で取り付けることができる。
この安全容器は、取り付けられた状態で、詳細には、試料容器レセプタクルに挿入された試料容器を備える受取ユニットを横方向で完全に包囲する。
これにより、たとえば、材料の欠陥により足と凹部の楔締め／締付け動作が失われた場合に、受取ユニットが回転軸に対して横方向で抜け出ることが防止される。
さらに、安全容器が完全に閉じた設計であれば、これによって、たとえば、試料容器が破壊された後に、試料材料が安全容器から漏れることが防止される。

回転ヘッドの底部または安全容器の底部が、漏れ出した試料材料を収集する円周状の安全溝（Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔｓｒｉｎｎｅ）を有していると有利である。
漏れ出した試料材料は、安全溝で受け止められ、安全溝内で分散させられる。
これにより、漏れ出した試料材料が、単一のスポットで収集され、不均衡が生じるのを防ぐことができる。

安全容器が、完全に閉じた形式の蓋を有する場合、その蓋は、クイックリリースファスナまたはねじ連結を利用して、安全容器に連結するのが好ましい。
これにより、試料材料の漏出が防止されるため、回転ヘッドと、詳細には、回転ヘッドに連結された軸受、ならびに、二重遠心分離機のその他の内側空間は、受取ユニットおよび受取ユニットに収容された試料容器が破損した場合に、汚染から保護される。
さらに、蓋は、受取ユニットが抜け出ることを防止し得る。

代替の実施形態では、安全容器の底部に、安全容器を受取ユニットに連結するための足および／または凹部が設けられる。
結果として、受取ユニットは、より確実に安全容器内に取り付けられる。
さらに、これにより、安全容器をより容易に封止することができるため、潜在的な環境汚染に対する安全容器の保護効果が強化される。

安全容器は、回転ヘッドに締結手段を通じて連結され、リベット留めされていることが好ましい。
これにより、運用中に安全容器が回転ヘッドから外れて二重遠心分離機を損傷することがなくなる。

回転ユニットの操作上の安全性をさらに強化するために、回転ヘッドと安全容器は、単体のユニットとして一体成形され、同じ材料で作成される。
構成要素の数が減ることで、システムの安定性が向上する。

安全容器は、完全に閉じていることが好ましく、蓋が、完全に閉じていると有利である。

本発明の代替の実施形態では、楔状の摩擦連結が、受取ユニットの外面および安全容器の周壁に作用する。
この実施形態は、安全であると共に、欠陥を生じさせにくい。

試料容器レセプタクルは、受取ユニットに挿入可能であり、受取ユニットに取り外し可能に取り付けられることが好ましい。
よって、受取ユニットと試料容器レセプタクルは、２つの部品として設計される。
これにより、異なる試料容器レセプタクルを受取ユニットに導入することが可能となる。

さらに、試料容器用の異なる試料容器レセプタクルおよび／または異なる負荷のための一群の受取ユニットを提供し、各受取ユニットを回転ヘッドに選択的に挿入できるようにすると、非常に有利である。
これにより、さまざまな数の幅広い試料容器を処理すると共に、強力な楔締め／締付け効果により回転ヘッド内で安全に支持される、試料容器用の適切な試料容器レセプタクルを常に利用することが可能となる。

詳細には、受取ユニットは、２つの異なる試料容器レセプタクル用の２つの脚部を備えた受取空間を有している。
結果として、必要な受取ユニットの数を半分に減らすことができる。

締付手段を使用して、試料容器レセプタクルを受取ユニットの受取空間に隙間を開けずに取り付けることが好ましい。
これにより、試料容器が受取ユニットから外れることが防止され、よって、遠心分離時の二重遠心分離機の安全性が向上し、不具合が生じた場合の損傷または汚染の危険性が、最小化される。

試料容器を単純かつ効果的な態様で所定の位置に固定するために、受取ユニットは、試料容器が当接する第１のストッパを有し、第１のストッパから離れた端部に第２のストッパが設けられる。
よって、試料容器は、第１のストッパと第２のストッパの間で堅く締め付けられる。

受取ユニットと試料容器レセプタクルを一体に成形すると有利である。
これにより、必要な構成要素の数が減少し、試料容器をさらに安全に取り付けることが可能となる。

本発明の追加の利点、特徴、および考えられる用途は、図面に示された実施形態を参照する以下の説明より明らかとなる。

明細書、特許請求の範囲、および図面を通じて、用語および関連する参照符号は、以下の符号の説明に記載されているように使用されている。

本発明に係る回転ユニットの分解図である。 試料容器レセプタクルに用いる本発明に係る受取ユニットの斜視図である。 図２の受取ユニットの底面図である。 図２の受取ユニットの側面図である。 試料容器レセプタクルの斜視図である。 図３ａの試料容器レセプタクルの平面図である。 別の試料容器レセプタクルの斜視図である。 図４ａの試料容器レセプタクルの平面図である。 試料容器レセプタクルに用いる本発明に係る受取ユニットの斜視図である。 図５の受取ユニットの底面図である。 図５の受取ユニットの側面図である。 本発明に係る試料容器レセプタクルの斜視図である。 本発明に係る別の試料容器レセプタクルの斜視図である。 試料容器レセプタクルと一体に形成された、本発明に係る受取ユニットの斜視図である。 図８に示す楔要素の詳細図である。

図１は、二重遠心分離機のロータの、本発明に係る回転ユニット１０の分解図である。
回転ユニット１０は、軸受１４が同心に取り付けられた、カップ形状の軸受箱１２を有している。
軸受箱１２は、その開口側に、周囲全体に延長するフランジ１９を有し、フランジ１９は、８つの等間隔に設けられた穴２０を有する。
これらの穴２０は、カバーディスク１６の穴１８に一致し、カバーディスク１６は、円筒ねじ２２により軸受箱にねじ連結され、それによって、軸受箱１２の開口側を閉じる。

軸受１４は、同心の開口部１４ａを有し、カバーディスク１６は、同心の開口部１６ａを有している。
回転ヘッド２４の軸受シャフト３４が、開口部１６ａを経由して開口部１４ａを貫通し、回転ヘッド２４を軸受１４と同心回転するように軸受１４に取り付ける。

回転ヘッド２４は、底部３０と、底部３０の周囲に配置された壁２８とを有している。
これらの底部３０および壁２８は、閉じた安全容器を形成する。
そして、底部３０の壁２８に隣接して、円周状の安全溝３１が設けられる。
この安全溝３１は、運用時の不備に起因して二重遠心分離機から漏れた試料材料を収集する役割を果たす。

壁２８は、その自由端の近傍に、周囲に沿って相互に等間隔に設けられた４つの位置決めピン２９と、単一の位置決めピン２９ａとを有している。
底部３０には、相互に等間隔に設けられ壁２８に隣接して配置された８つの凹部３２が設けられている。
位置決めピン２９、２９ａおよび凹部３２の役割については、添付の図面を参照しながら後述する。
壁２８の全周に沿って歯２６が延長し、壁２８と共に回転するように壁２８に連結されている。
歯２６は、遠心分離機の別の回転機構の従来型の歯車駆動装置の歯車と噛み合うが、この歯車は、明確性の観点から図示されていない。
歯車駆動装置をさらなる回転機構として使用することは公知であり、先行技術で既に説明されているので、ここでは、詳しく説明しない。

図２は、試料容器レセプタクル用の本発明に係る受取ユニット４０の斜視図である。
図２ａは、図２の受取ユニット４０の底面図である。
図２ｂは、図２の受取ユニット４０の側面図である。
受取ユニット４０は、下側４２ａを備える本質的に円形の底部４２と、それぞれが相互に平行に配置され端部５６を備える２対の仕切り壁４４とを有する。
底部４２の円周は、安全容器を備える回転ヘッド２４にわずかな隙間を空けて受取ユニット４０を挿入することができるように選択されている。
よって、運用時に不備が生じた場合に二重遠心分離機から漏れる試料材料は、底部４２の周囲と、図１の回転ヘッド２４および壁２８の内周との間の間隙から下方に流れ、安全溝３１で収集される。

２対の仕切り壁４４は、二重の十字形状で、相互に垂直に配置されている。
よって、受取ユニット４０を回転ヘッド２４に導入した後、図３ａ、図３ｂ、図４ａ、および図４ｂを参照して説明する試料容器レセプタクル６０、７０を受け取るための合計５個の凹部４６ａ、４６ｂができる。
凹部４６ａ、４６ｂは、同じ長さの仕切り壁４４の対により横方向で区切られ、回転ヘッド２４の壁２８により部分的に区切られる。
この壁２８は、図２では明確性の観点から省略されている。
二重の十字形状の中央に位置する凹部４６ａは、仕切り壁４４の対により四辺を区切られ、正方形の底部領域を有している。
凹部４６ａの各辺に隣接して、仕切り壁４４の一部により三辺を区切られた凹部４６ｂが存在する。
さらに、それぞれが仕切り壁４４の一部により二辺を区切られた４つの凹部４６ｃが、底部３０の外周に沿って見た場合に２つの凹部４６ｂの間に位置している。
各凹部４６ａ、４６ｂでは、突起５４が、仕切り壁４４の少なくとも一部の上に形成されている。
この突起は、試料容器レセプタクル６０、７０を挿入時に案内する役割を果たす。

外周が凹部４６ａの底部領域に合わされている試料容器レセプタクル６０、７０は、受取ユニット４０の底部４２に平行な各方向で間隙を作らずに所定の位置で固定される。
これは、仕切り壁４４の端部５６が、回転ヘッド２４の壁２８と共に、試料容器レセプタクル６０、７０が端部５６を越えて移動するのを防ぐストッパを形成するからである。
結果として、受取ユニット４０は、遠心分離時に最大５つの試料容器レセプタクル６０、７０を収容するのに適している。

仕切り壁４４の安定性を強化するために、各凹部４６ｃに、受取ユニット４０が挿入されたときに受取ユニット４０に対応する回転ヘッド２４の壁２８の領域に適合するように湾曲した外壁４８が設けられている。
この外壁４８は、仕切り壁４４の２つの対応する端部５６を連結する。
４つの外壁４８のそれぞれの中央に位置決め溝４８ａが取り付けられており、この溝４８ａは、受取ユニット４０が挿入された状態で、回転ヘッド２４の壁２８に当接する。
受取ユニット４０を回転ヘッド２４に挿入する際、４つの位置決め溝４８ａは、さらに、図１に示されている壁２８の位置決めピン２９と連携し、よって受取ユニット４０を案内する役割を果たす。
さらに、位置決め溝４８ａおよび対応する位置決めピン２９が連動して、受取ユニット４０を回転ヘッド２４内で共に回転するように支持する。
さらに、位置決めピン２９ａに対応する単一の案内レール４９が、４つの外壁４８の１つに設けられている。
案内レール４９と位置決めピン２９ａの相互作用により、受取ユニット４０が正しく位置合わせされる。

凹部４６ｃは、受取ユニット４０の底部４２を通って延長し、底部４２に堅く連結する、本質的に円筒形の先細りピン５０を収容する。
底部４２の下側４２ａで、各先細りピン５０の自由端が、回転ヘッド２４の底部３０の対応する凹部３２に一致するように寸法設定された、円錐台状の足５２を形成する。
結果として、受取ユニット４０を挿入すると、足５２および凹部３２が、信頼性の高い楔締め／締付け効果を呈する。

底部４２の下側４２ａの反対側で、先細りピン５０は、底部４２に対して垂直に方向付けられ、外壁４８の自由端とほぼ同じ高さまで垂直に延長する。

さらに下側４２ａは、下側４２ａを底部３０から離間して熱伝達を最小化する役割を果たす、十字形状の隆起５８を有している。
この十字形状の構成は、安定性と軽量化の良好な妥協点であることから選択された。

図３ａは、試料容器レセプタクル６０の実施形態の斜視図である。
図３ｂは、試料容器レセプタクル６０の平面図である。

試料容器レセプタクル６０は、図２に示す凹部４６ａ、４６ｂに一致する底壁６１を有する。
この底壁６１は、縁部６２ａと、縁部６２ａに平行な別の縁部６２ｃと、縁部６２ｂと、縁部６２ｂに平行な別の縁部６２ｄとを有し、これらすべての縁部が同じ長さである。
底壁６１対して垂直に延長する４つの縁部６２ｅが存在する。
縁部６２ａと２つの縁部６２ｅにより定められる挿入側６３は、内部に設けられた６つの収納凹部６８ａを有し、その中に最大６つの遠心分離管を水平に格納することができる。
底壁６１に対して平行に、試料容器レセプタクル６０の上壁６７が配置されている。
この上壁６７には、６つの収納凹部６８ｂが設けられており、その中に最大６つの遠心分離管（明確性の観点から図示せず）を垂直に収容することができる。
縁部６２ｂと２つの縁部６２ｅにより定められる側壁６６に位置決め溝６４が設けられており、この溝６４が図２に示す突起５４と連携して、試料容器レセプタクル６０の挿入時に凹部４６ａ、４６ｂの突起５４を正しく位置決めする役割を果たす。

図４ａは、代替の実施形態である試料容器レセプタクル７０を示す図である。
図４ｂは、試料容器レセプタクル７０の平面図である。

試料容器レセプタクル７０が試料容器レセプタクル６０と異なるのは、上壁６７の６つの収納凹部６８ｂの代わりに、上壁７７に９つの収納凹部７８ｂが設けられている点と、挿入側６３の６つの収納凹部６８ａの代わりに、挿入側７３に単一の収納凹部７８ａが設けられている点のみである。

試料容器レセプタクル６０、７０の２つの実施形態は、対応して設計された試料容器レセプタクルを使用して、本発明に係る回転ユニット１０に異なるサイズおよび数の円筒管を収容する方法の２つの選択肢を示しているに過ぎない。
他の要件に適した試料容器レセプタクルを容易に製造することができる。

図５は、本発明の代替の実施形態である受取ユニット８０を示す。
図５ａは、図５の受取ユニット８０の底面図である。
図５ｂは、図５の受取ユニット８０の側面図である。

受取ユニット８０が受取ユニット４０と異なるのは、単一の試料容器レセプタクル１００（図６を参照）または１１０（図７を参照）を受け取るようになされており、よって、受取ユニット４０の仕切り壁４４のような仕切り壁がない点である。
また、受取ユニット４０と異なり、受取ユニット８０は、底部８２の外側輪郭を囲むように配置された安全壁８８を有する。
受取ユニット８０の回転ヘッド２４への挿入、および、受取ユニット８０の下側８２ａに設けられた足８４と回転ヘッド２４に設けられた凹部３２との間の楔締め効果について、受取ユニット８０は、図２、図２ａ、図２ｂを参照しながら説明した内容と異なっていない。

安全壁８８の内側輪郭８８ａは、十字形状の受取空間８６を画定する。
受取空間８６の２つの矩形の脚部８６ａおよび８６ｂが、相互に垂直になるように配置され、第１の脚部８６ａの表面領域と、第２の脚部８６ｂの表面領域とが同一であり、図６および図７に示す試料容器レセプタクル１００、１１０の表面領域に対応する。

第１の脚部８６ａは、試料容器レセプタクル１００を受け取るようになされている。
このために、脚部８６ａの両端の安全壁８８に凹部９０が設けられており、これらの凹部９０が、脚部８６ａに対して相互に正反対に配置されている。
凹部９０は、図６を参照して詳しく後述するように、試料容器が挿入された試料容器レセプタクル１００を受取ユニット８０に確実に楔締めする役割を果たす。

第２の脚部８６ｂは、試料容器レセプタクル１１０を受け取る役割を果たす。
このために、脚部８６ｂの第１の端部が、安全壁８８に凹部９２ａを有し、脚部８６ｂの第２の端部が、安全壁８８に２つの凹部９２ｂを有している。
これらの凹部９２ａ、９２ｂは、図７を参照して詳しく後述するように、試料容器レセプタクル１１０を受取ユニット８０に確実に楔締めする役割を果たす。

レセプタクルを損傷した場合に回転ユニットを試料材料による汚染から確実に保護するために、安全壁８８を外側から隔離し、受取ユニット８０用の蓋を安全壁８８に設けることも考えられる。
これにより、試料容器レセプタクル１００、１１０から受取ユニット８０への試料材料の潜在的な漏れを制限することができる。

図６は、本発明に係る第１の試料容器レセプタクル１００を示す図である。
試料容器レセプタクル１００は、図５、図５ａ、および図５ｂを参照して説明したように、受取ユニット８０の第１の脚部８６ａで受け取られるようになされている。

試料容器レセプタクル１００は、２つの表側１０２ａ、１０２ｂにそれぞれ設けられた開口部１０４ａ、１０４ｂを有している。
これらの開口部は、それぞれが遠心分離管（明確性の観点から図示せず）を受け取って内部に垂直に格納することができる。
各表側１０２ａ、１０２ｂの開口部１０４ａ、１０４ｂから突出する遠心分離管の端部（蓋側）は、安全壁８８に設けられた対応する凹部９０に係合する。
これにより、試料容器レセプタクル１００を受取ユニット８０に堅く締め付ける楔締め作用が生じる。

図７は、受取ユニット８０の第２の脚部８６ｂに受け取られるようになされた、本発明に係る第２の試料容器レセプタクル１１０を示す図である。

図７で、試料容器レセプタクル１１０は、視点に近い表側１１２ａに開口部１１４ａを有し、視点から離間した表側１１２ｂに２つの開口部１１４ｂを有している。
これらの開口部１１４ａ、１１４ｂを使用して、遠心分離管（明確性の観点から図示せず）を内部に垂直に収容するように受け取ることができる。
図６に示す解決策と同様に、各表側１１２ａ、１１２ｂの開口部１１４ａ、１１４ｂから突出する遠心分離管の端部は、安全壁８８に作成された対応する凹部９２ａ、９２ｂに係合する。
これにより、試料容器レセプタクル１１０と受取ユニット８０との間で、信頼性の高い楔締め作用が生じる。

図８は、試料容器レセプタクル１２４と一体に成形され、２つの試料容器を水平に受け取るようになされた受取ユニット１２０を示す図である。

図２および図５を参照して説明した受取ユニット４０および８０と同様に、受取ユニット１２０は、周囲が図１の回転ヘッド２４および壁２８の内周に一致する本質的に円形の底部１２２を有している。
これにより、安全容器を備える回転ヘッド２４に隙間を空けずに受取ユニット１２０を適合させることができる。
試料容器レセプタクル１２４が、底部１２２に水平に設けられ、２つの試料容器（ガラス瓶、ここでは図示せず）を水平姿勢で受け取るようになされている。
試料容器レセプタクル１２４は、同じ材料から一体に成形された２つの平行な受取管１２４ａ、１２４ｂを備えている。
受取管１２４ａ、１２４ｂは、その縦方向で対向する端部に、ガラス瓶を導入することができる受取開口部１２６をそれぞれ有している。

４つの壁部材１２３が底部１２２に垂直に配置され、底部の周囲に沿って分散している。
これらの部材１２３は、受取ユニット１２０が回転ヘッド２４に導入されるときに受取ユニット１２０を中央揃えし、完全に挿入された受取ユニット１２０を安定させるようになされている。
よって、これらの部材は、受取ユニット４０の仕切り壁４４の端部５６に類似する役割を果たす。

図８ａに示すように、各受取開口部１２６を封止するために、閉鎖プレート１２８がそれぞれ設けられている。
この閉鎖プレート１２８の表面領域は、半円形部分１２８ａと、それに続く矩形部分１２８ｂとにより画定される。
この閉鎖プレート１２８は、図の視点では見ることができない底部１２２の凹部を利用して、挿入方向１３２で導入することができる。
この凹部に続いて、受取管１２４ａ、１２４ｂ内の受取開口部１２６に隣接する領域でそれぞれ延長する溝（この視点では見ることができない）がある。
この溝は、閉鎖プレート１２８を案内して安定させる役割を果たす。
閉鎖プレート１２８の厚さと、溝の幅とは、相互に適合するようになされており、矩形部分１２８ｂの厚さが挿入方向１３２と逆方向でわずかに増大している。
これにより、閉鎖プレートを溝に完全に挿入した後、楔締め効果が生じる。
この楔締め効果により、閉鎖プレート１２８が底部１２２の凹部から誤って抜け落ちることが防止される。
さらに、完全に挿入された閉鎖プレート１２８と、導入されたガラス瓶との間で、楔締め効果が生じる。

閉鎖プレート１２８は、利用者にとってのハンドルとして機能するウェブ１３０を有している。

１０ ・・・ 回転ユニット
１２ ・・・ 軸受箱
１４ ・・・ 軸受
１４ａ ・・・ 同心の開口部
１６ ・・・ カバーディスク
１６ａ ・・・ 同心の開口部
１８ ・・・ 穴
１９ ・・・ フランジ
２０ ・・・ 穴
２２ ・・・ 円筒ねじ
２４ ・・・ 回転ヘッド
２６ ・・・ 歯
２８ ・・・ 壁
２９ ・・・ 位置決めピン
２９ａ ・・・ 位置決めピン
３０ ・・・ 底部
３１ ・・・ 安全溝
３２ ・・・ 凹部
３４ ・・・ 軸受シャフト
４０ ・・・ 受取ユニット
４２ ・・・ 底部
４２ａ ・・・ 下側
４４ ・・・ 仕切り壁
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ ・・・ 凹部
４８ ・・・ 外壁
４８ａ ・・・ 位置決め溝
４９ ・・・ 案内レール
５０ ・・・ 先細りピン
５２ ・・・ 足
５４ ・・・ 突起
５６ ・・・ 端部
５８ ・・・ 隆起
６０ ・・・ 試料容器レセプタクル
６１ ・・・ 底壁
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ ・・・ 縁部
６３ ・・・ 挿入側
６４ ・・・ 位置決め溝
６６ ・・・ 側壁
６７ ・・・ 上壁
６８ａ、６８ｂ ・・・ 収納凹部
７０ ・・・ 試料容器レセプタクル
７３ ・・・ 挿入側
７７ ・・・ 上壁
７８ａ、７８ｂ ・・・ 収納凹部
８０ ・・・ 受取ユニット
８２ ・・・ 底部
８２ａ ・・・ 下側
８４ ・・・ 足
８６ ・・・ 受取空間
８６ａ ・・・ 第１の脚部
８６ｂ ・・・ 第２の脚部
８８ ・・・ 安全壁
８８ａ ・・・ 内部プロファイル
９０ ・・・ 凹部
９２ａ、９２ｂ ・・・ 凹部
１００ ・・・ 試料容器レセプタクル
１０２ａ、１０２ｂ・・・ 表側
１０４ａ、１１４ｂ・・・ 開口部
１１０ ・・・ 試料容器レセプタクル
１１２ａ、１１２ｂ・・・ 表側
１１４ａ、１１４ｂ・・・ 開口部
１２０ ・・・ 受取ユニット
１２２ ・・・ 底部
１２３ ・・・ 壁部材
１２４ ・・・ 試料容器レセプタクル
１２４ａ、１２４ｂ・・・ 受取管
１２６ ・・・ 受取開口部
１２８ ・・・ 閉鎖プレート
１２８ａ ・・・ 半円形部分
１２８ｂ ・・・ 矩形部分
１３０ ・・・ ウェブ
１３２ ・・・ 挿入方向
α ・・・ 角度
Ｄ ・・・ 回転軸

Claims (25)

1. 二重遠心分離機のロータに用いる回転ユニット（１０）であって、軸受（１４）と、前記軸受（１４）に連結されて前記回転ユニット（１０）に回転軸を中心に回転するように取り付けられ、前記二重遠心分離機の追加回転機構により前記ロータに対して相対的に駆動される回転ヘッド（２４）とを有し、前記回転ヘッド（２４）が、受取ユニット（４０、８０）と共に回転するように該受取ユニット（４０、８０）に取り外し可能に連結され、前記受取ユニット（４０、８０）が、少なくとも１つの試料容器用の試料容器レセプタクル（６０、７０、１００、１１０）を備えた回転ユニット（１０）において、
   前記受取ユニット（４０、８０）および回転ヘッド（２４）が、該受取ユニット（４０、８０）および該回転ヘッド（２４）の一部が楔状の態様で相互に係合する摩擦連結により連結され、
   前記摩擦連結が、前記受取ユニット（４０、８０）が前記回転ユニット（１０）の回転軸に沿って前記回転ヘッド（２４）に向かう方向で移動するにつれ増大することを特徴とする、回転ユニット（１０）。
2. 前記回転ユニット（１０）が、前記ロータに傾斜して取り付けられ、
   前記受取ユニット（４０、８０）が、回転の増加により前記摩擦連結に付勢されることを特徴とする、請求項１に記載の回転ユニット（１０）。
3. 前記受取ユニット（４０、８０）の下側（４２ａ、８２ａ）と前記回転ヘッド（２４）の底部（３０）との間に効果的な摩擦連結が存在していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の回転ユニット（１０）。
4. 前記摩擦連結の方向での移動を制限するストッパ（４２ａ、８２ａ、３０）が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
5. 前記受取ユニット（４０、８０）と前記回転ヘッド（２４）との摩擦連結が、円錐台状の足（５２、８４）が対応する凹部（３２）に係合することを含み、
   前記足（５２、８４）が前記受取ユニット（４０、８０）に設けられて前記凹部（３２）が前記回転ヘッド（２４）に設けられ、
   もしくは、前記足（５２、８４）が前記回転ヘッド（２４）に設けられて前記凹部（３２）が前記受取ユニット（４０、８０）に設けられ、
   または、前記足（５２、８４）および前記凹部（３２）が前記受取ユニット（４０、８０）および前記回転ヘッド（２４）に設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
6. 前記足（５２、８４）の縦軸が、前記回転ヘッド（２４）の前記回転軸と平行に揃えられ、
   前記足（５２、８４）が、回転対称に設計され、
   前記足（５２、８４）の縦断面において円錐の表面を通る線が、前記回転軸（Ｄ）に対して１０°から３５°まで、詳細には、１５°の角度（α）を形成していることを特徴とする、請求項５に記載の回転ユニット（１０）。
7. 前記足（５２、８４）および前記受取ユニット（４０、８０）、または、前記足（５２、８４）および前記回転ヘッド（２４）が、同じ材料から一体に成形されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の回転ユニット（１０）。
8. 前記足（５２、８４）の数およびサイズが、前記二重遠心分離機の稼働中の交互的な回転応力から生じる力に対する前記足（５２、８４）の材料のせん断強度に合わせて調整されていることを特徴とする、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
9. 前記足（５２、８４）の円錐台の底部領域の直径と同円錐台の高さとの比率が、１０：６であることを特徴とする、請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
10. 前記受取ユニット（４０、８０）に使用される材料が、プラスチック、詳細には、ポリアミドであり、
    前記回転ヘッド（２４）および前記試料容器レセプタクルに使用される材料が、アルミニウム、詳細には、アルミニウム合金ＥＮ ＡＷ−Ａｌ Ｚｎ５Ｍｇ３Ｃｕ−Ｔ６であることを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の回転ユニット（１０）。
11. 回転対称な態様で配置されて相互に等間隔に設けられた偶数個、すなわち、少なくとも４個の足（５２、８４）が設けられていることを特徴とする、請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
12. 前記足（５２、８４）が、前記受取ユニット（４０、８０）の縁部に配置されていることを特徴とする、請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
13. 前記回転ヘッド（２４）が、上方に向かって開口した安全容器（２８）を有し、
    前記安全容器（２８）が、取り付けられたときに、詳細には、前記試料容器レセプタクル（６０、７０、１００、１１０）を備える前記受取ユニット（４０、８０）を横方向で完全に包囲していることを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
14. 前記回転ヘッド（２４）または前記安全容器（２８）の底部（３０）に円周型の安全溝（３１）が設けられ、
    該安全溝（３１）が、漏れ出した試料材料を受け取るように形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
15. 前記安全容器（２８）に用いる蓋が設けられ、
    前記蓋が、クイックリリースファスナまたはねじ連結を利用して前記安全容器（２８）に連結可能であることを特徴とする、請求項１４に記載の回転ユニット（１０）。
16. 前記安全容器（２８）の底部（３０）が、該底部（３０）を前記受取ユニット（４０、８０）に連結するための前記足（５２、８４）および／または前記凹部（３２）を有していることを特徴とする、請求項１４または請求項１５に記載の回転ユニット（１０）。
17. 前記安全容器（２８）が、前記回転ヘッド（２４）に締結手段を利用して連結され、詳細には、リベット留めされていることを特徴とする、請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
18. 前記回転ヘッド（２４）および前記安全容器（２８）が、同じ材料の１つの構成要素として一体に成形されていることを特徴とする、請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
19. 前記摩擦連結が、前記受取ユニット（４０、８０）の外側面および前記安全容器（２８）の周囲壁に作用することを特徴とする、請求項１４から請求項１８のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
20. 前記試料容器レセプタクル（６０、７０、１００、１１０）が、前記受取ユニット（４０、８０）に挿入可能であり、
    前記試料容器レセプタクル（６０、７０、１００、１１０）が、前記受取ユニット（４０、８０）に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）。
21. 異なる設計の試料容器レセプタクル（６０、７０、１００、１１０）および／または異なる負荷のための一群の受取ユニット（４０、８０）が提供され、
    各受取ユニット（４０、８０）が、前記回転ヘッド（２４）に選択的に挿入されることを特徴とする、請求項２０に記載の回転ユニット（１０）。
22. ２つの異なる試料容器レセプタクル（１００、１１０）用の２つの脚部（８６ａ、８６ｂ）を備えた受取空間（８６）を有していることを特徴とする、請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の回転ユニット（１０）用の受取ユニット（８０）。
23. 締付手段が、前記試料容器レセプタクル（１００、１１０）を前記受取空間（８６）の所定の位置で隙間を設けずに確実に保持していることを特徴とする、請求項２２に記載の受取ユニット（８０）。
24. 前記受取空間（８６）に前記試料容器レセプタクル（１００、１１０）が当接する第１のストッパ（９０、９２ａ）が設けられ、
    前記第１のストッパ（９０、９２ａ）の遠端に第２のストッパ（９０、９２ｂ）が設けられ、
    前記試料容器レセプタクル（１００、１１０）が、前記第１のストッパ（９０、９２ａ）と前記第２のストッパ（９０、９２ｂ）との間で堅く締め付けられていることを特徴とする、請求項２２または請求項２３に記載の受取ユニット（８０）。
25. 前記受取ユニット（１２０）と前記試料容器レセプタクル（１２４）とが、ワンピース設計であることを特徴とする、請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の回転ユニット用の受取ユニット（１２０）。
    

Images