JP2022512173A - 交換可能な分離インサート、モジュール式遠心分離機および方法 - Google Patents

Abstract

本明細書では、交換可能な分離インサート（６）、モジュール式遠心分離機（２）、および方法が開示されている。交換可能な分離インサート（６）は、回転軸線（２０）周りで回転可能なロータケーシング（８２）と、第１の静止部分（８６）とを備える。交換可能な分離インサート（６）は、回転軸線（２０）と同心状に延在するリング部材（１２４）を備える。リング部材（１２４）は、リング部材（１２４）がロータケーシング（８２）に対して半径方向に当接しかつ第１の静止部分（８６）に対して半径方向に当接する第１のポジションと、リング部材（１２４）がロータケーシング（８２）に対してのみまたは第１の静止部分（８６）に対してのみ半径方向に当接する第２のポジションと、の間で軸線方向に変位可能である。

Description

本発明は、モジュール式遠心分離機の交換可能な分離インサートに関する。本発明はさらに、モジュール式遠心分離機に関する。本発明はまた、モジュール式遠心分離機内に交換可能な分離インサートを取り付ける方法に関する。

医薬品、バイオ医薬品、バイオテクノロジーの分野およびそれらに関連する分野では、細胞培養物からの細胞の分離などの液体混合物からの物質の分離は、無菌環境で実施される。従来では、例えばステンレススチールから作られた機器が使用されており、当該機器はバッチ間で殺菌される。

最近では、１回の使用、つまり１つのバッチまたは限られた数のバッチのために作られた使い捨て分離装置が提案されている。例えば特許文献１は１回だけ使用される遠心分離機を開示しており、かつ特許文献２は交換可能な内側ドラムを備える分離機を開示する。

そうした使い捨て分離装置は、無菌様式で使用者に提供される。そのため、分離機内の生成物のための無菌環境は、使用者が生産施設における分離装置を殺菌することなく提供され得る。

特許文献２は、回転可能な外側ドラムと、外側ドラム内に配置される交換可能な内側ドラムとを備える、流動性のある生成物の遠心分離処理のための分離機を開示する。内側ドラムは、流動性のある生成物を浄化するための手段を備える。外側ドラムは、外側ドラムの下に配置されるモータによって駆動スピンドルを介して駆動される。内側ドラムは、流体接続部が分離機の上端部に配置される状態で、外側ドラムを通って垂直方向上向きに延在している。

米国特許出願公開第２０１１／０３１９２４８号明細書 国際公開第２０１５／１８１１７７号パンフレット

本発明の目的は、取り扱いが容易である交換可能な分離インサートを提供することである。本発明のさらなる目的は、モジュール式遠心分離機内への交換可能な分離インサートの容易な取り付けを提供することである。

本発明の一態様によれば、上記目的の少なくとも１つは、モジュール式遠心分離機の交換可能な分離インサートによって達成される。交換可能な分離インサートは、回転軸線周りで回転可能でありかつ第１の軸線方向端部分と第２の軸線方向端部分とを有するロータケーシングと、第１の導管部分が設けられた第１の静止部分と、を備える。第１の静止部分は、第１の軸線方向端部分においてロータケーシングに当接する。ロータケーシングは分離スペースの境界を定める。交換可能な分離インサートは、分離スペースに配置される円錐台形の分離ディスクを備えており、かつ第１の導管部分は、分離スペースと流体接続されている。交換可能な分離インサートは、第１の軸線方向端部分において回転軸線と同心円状に延在するリング部材を備えており、リング部材は、リング部材がロータケーシングに対して半径方向に当接しかつ第１の静止部分に対して半径方向に当接する第１のポジションと、リング部材がロータケーシングのみまたは第１の静止部分に対してのみ半径方向に当接する第２のポジションと、の間で軸線方向に変位可能である。

交換可能な分離インサートはリング部材を備えるので、またリング部材は第１のポジションにおいてロータケーシングに対して半径方向に当接しかつ第１の静止部分に対して半径方向に当接するので、リング部材は、例えばモジュール式遠心分離機内に設置される前に、交換可能な分離インサートが取り扱われる場合に、ロータケーシングおよび第１の静止部分をともに保持することに寄与する。さらに重要なことに、その第１のポジションにおいて、リング部材は、交換可能な分離インサートの取り扱い中に交換可能な分離インサート内の無菌環境を維持することに寄与する。さらに、リング部材は第２のポジションではロータケーシングにのみまたは第１の静止部分にのみ半径方向に当接するので、ロータケーシングは、第１の静止部分から解放され、ひいては第１の静止部分に対して回転することができる。その結果、リング部材がその第１のポジションにある場合、交換可能な分離インサートをユニットとして扱うことが容易となる。また、リング部材の第１のポジションと第２のポジションとの間における軸線方向変位は、モジュール式遠心分離機内への交換可能な分離インサートの容易な取り付けを提供する。

本発明のさらなる態様によれば、上記目的の少なくとも１つは、静止フレームと、回転部材と、回転部材を回転させるための駆動ユニットと、本明細書で説明される態様および／または実施形態のいずれか１つに基づく交換可能な分離インサートと、を備えるモジュール式遠心分離機によって達成される。ロータケーシングは回転部材の内部に係合され、かつ第１の静止部分は静止フレームに固定状態で係合される。リング部材は第２のポジションに配置される。

ロータケーシングが回転部材に係合されかつ第１の静止部分が静止フレームに固定状態で係合されるので、ロータケーシングは、第１の静止部分を静止状態に保ちながら、駆動ユニットによって回転部材とともに回転することができる。さらに、リング部材はその第２のポジションに配置されているので、ロータケーシングは第１の静止部分から解放され、それによって、回転部材内に係合されたロータケーシングを、静止フレームに係合される第１の静止部分に対して回転させることができる。したがって、交換可能な分離インサートをモジュール式遠心分離機に容易に取り付けることができ、回転可能なロータケーシングおよび固定された第１の静止部分をとともに容易に据え付けることができる。

モジュール式遠心分離機は、ベースユニットおよび交換可能な分離インサートの２つの主要部品を備えてもよい。ベースユニットは、交換可能な分離インサートを支持しかつ回転させるための基礎構成要素を備えてもよい。交換可能な分離インサートは、液体供給混合物の実際の分離が、その分離スペースで行われるよう構成されてもよい。液体供給混合物は、１つの流体接続部を通って分離スペースに流れ込んでもよく、分離された重相および軽相は、各々、１つの流体接続部を介して分離スペースを離れてもよい。第１の導管部分は、これら流体接続部のうちの１つの流体接続部の一部を形成してもよい。

交換可能な分離インサートは、１回だけの使用のために、すなわち液体供給混合物の１つのバッチのみまたは限られた数のバッチの分離のために構成されてもよい。一方で、ベースユニットは、異なる交換可能な分離インサートとともに繰り返し使用するよう構成されてもよい、つまりベースユニットは、異なる交換可能な分離インサートを使用して液体供給混合物の多数のバッチを分離するために使用されてもよい。

交換可能な分離インサートは、モジュール式遠心分離機のうち、液体供給混合物と分離された重相および軽相とが接触する唯一の部分を形成するよう構成されてもよい。そのため、交換可能な分離インサートは、無菌本体として使用者に提供されてもよい。無菌本体は、液体供給混合物を分離するために構成される部品、ならびに液体供給混合物や分離された重相および軽相のための導管を含んでもよい。交換可能な分離インサートは、使用者によってベースユニット内に取り付けられる。したがって、使用者は、液体供給混合物を分離するための無菌環境を備える遠心分離機を容易に利用できる。

ベースユニットの回転部材は、静止フレーム内で回転可能に支持されてもよい。回転部材は、スピンドルまたは他の種類のロータシャフトの助けを借りずに静止フレーム内で支持されてもよい。静止フレームは、モジュール式遠心分離機の使用中に不動であるという意味において、静止されている。

交換可能な分離インサートは、第２の導管部分が設けられた第２の静止部分をさらに備えてもよい。交換可能な分離インサートがベースユニット内に取り付けられる場合、ロータケーシングは、回転部材の内側スペースに受け入れられてもよい。適切には、回転部材は、交換可能な分離インサートの流体接続部のための回転部材の各軸線方向端部において１つの開口部が設けられていてもよく、交換可能な分離インサートの流体接続部は当該開口部を通って延在する。

実施形態によれば、リング部材は、リング部材が第１のポジションに位置決めされる場合に、ロータケーシングおよび第１の静止部分のシーリング当接部に配置されてもよい。この様式で、リング部材は、リング部材が第１のポジションに位置決めされている間、ロータケーシングおよび第１の静止部分の内部に無菌環境を維持することに寄与し得る。

実施形態によれば、交換可能な分離インサートは、第１の静止部分とロータケーシングとの間に配置される第１のシーリング部材を備えてもよく、第１のシーリング部材は、ロータケーシングへの第１の導管部分の移行部をシールする。この様式で、機械的な密閉シールが、第１の導管部分とロータケーシングの内部との間に提供されてもよい。例えば、第１の導管部分が液体供給混合物のための入口の一部を形成する場合、第１のシーリング部材は、モジュール式遠心分離機の機械的に密閉されてシールされた入口を提供してもよい。第１の静止部分とロータケーシングとの間の上記当接部は、第１のシーリング部材によって提供されてもよい。

実施形態によれば、交換可能な分離インサートは、第２の導管部分が設けられた第２の静止部分を備えてもよい。第２の静止部分は、第２の軸線方向端部分においてロータケーシングに当接してもよく、かつ第２の導管部分は、分離スペースと流体接続されてもよい。この様式で、分離スペースへのさらなる流体接続部または分離スペースからのさらなる流体接続部が、ロータケーシングの第１の軸線方向端部分とは反対側にあるロータケーシングの軸線方向端部分に設けられてもよい。

実施形態によれば、交換可能な分離インサートは、第２の静止部分とロータケーシングとの間に配置される第２のシーリング部材を備えてもよく、第２のシーリング部材は、ロータケーシングへの第２の導管部分の移行部をシールする。この様式で、機械的な密閉シールを、第２の導管部分とロータケーシングの内部との間に提供することができる。例えば、第２の導管部分が、分離された重相または軽相のための出口の一部を形成する場合、第２のシーリング部材は、モジュール式遠心分離機の機械的に密閉されてシールされた出口を提供してもよい。第２の静止部分とロータケーシングとの間の上記当接部は、第２のシーリング部材によって提供されてもよい。

実施形態によれば、交換可能な分離インサートは、スリーブ部材を備えてもよい。スリーブ部材は、セットアップポジションでは、ロータケーシングおよび第２の静止部分のシーリング当接部に配置されてもよい。スリーブ部材は、ロータケーシングが第２の静止部分に対して回転できるようにするために、セットアップポジションから取り外されてもよい。この様式で、セットアップポジションに配置される場合、スリーブ部材は、ロータケーシングおよび第２の静止部分の内部に無菌環境を維持することに寄与し得る。ロータケーシングがモジュール式遠心分離機の回転部材内に取り付けられる場合、スリーブ部材は、第２の静止部分に対するロータケーシングの回転を可能にするために、セットアップポジションから適切に取り外される。

実施形態によれば、第１の静止部分は、分離スペースと流体接続されている第３の導管部分が設けられてもよい。この様式で、分離スペースへのまたは分離スペースからのさらなる流体接続部が、交換可能な分離インサートの第１の静止部分に設けられてもよい。

実施形態によれば、第１の静止部分は、外ねじ部分を備えてもよい。この様式で、第１の静止部分は、外ねじ部分を介してモジュール式遠心分離機の静止フレームと係合してもよい。

実施形態によれば、回転部材は、第１の軸線方向端部および第２の軸線方向端部を有してもよい。回転部材は、第１の軸線方向端部において第１の開口部が設けられてもよい。交換可能な分離インサートの一部は、第１の開口部を通って延在してもよい。この様式で、例えば交換可能な分離インサートの流体接続部は、第１の開口部を通って延在してもよい。

実施形態によれば、回転部材は、第２の軸線方向端部において第２の開口部が設けられてもよい。交換可能な分離インサートの一部は、第２の開口部を通って延在してもよい。この様式で、例えば、交換可能な分離インサートの流体接続部は、第２の開口部を通って延在してもよい。

実施形態によれば、回転部材は、突出部を備えてもよい。交換可能な分離インサートのリング部材は、突出部に当接してもよい。この様式で、交換可能な分離インサートがモジュール式遠心分離機に取り付けられる場合、リング部材はその第１のポジションからその第２のポジションへ軸線方向に変位されてもよい。より具体的には、交換可能な分離インサートのロータケーシングが静止フレームの回転部材の内部に位置決めされると、交換可能な分離インサートの一部が第１の開口部を通って延在する。リング部材は、依然としてその第１のポジションにあり、突出部に当接している。その後、交換可能な分離インサートが最終ポジションに移動される。リング部材に当接する突出部に起因して、交換可能な分離インサートがその最終ポジションに移動されると、リング部材はその第２のポジションに変位される。

実施形態によれば、静止フレームはハウジングを備えてもよく、当該ハウジングの内部に回転部材が配置される。ハウジングは、第３の開口部を備える蓋を備えていてもよい。蓋の開ポジションでは、交換可能な分離インサートの交換のために回転部材へのアクセスが提供され、かつ蓋の閉ポジションでは、第３の開口部は、交換可能な分離インサートの流体接続部が当該第３の開口部を通って延在するよう構成される。この様式で、交換可能な分離インサートの流体接続部の１つは、モジュール式遠心分離機の外部の機器に接続するためにハウジングを通って延在するように配置されてもよい。

実施形態によれば、蓋は、交換可能な分離インサートの第２の静止部分と係合するよう構成されてもよい。この様式で、第２の静止部分は、モジュール式遠心分離機の動作中に、ハウジングおよび静止フレームに対して固定され得る。

実施形態によれば、蓋の閉ポジションでは、蓋は、第２の静止部分をロータケーシングへ向けて押圧してもよい。この様式で、交換可能な分離インサートがモジュール式遠心分離機内に取り付けられる場合、第２の静止部分はロータケーシングとシーリング状態で接触し、それによって交換可能な分離インサートおよびモジュール式遠心分離機が液体供給混合物を分離するように設定されることが保証され得る。

本発明のさらなる態様によれば、本明細書で説明される態様および／または実施形態のいずれか１つに基づくモジュール式遠心分離機内に交換可能な分離インサートを取り付ける方法が提供され、当該方法は、
－ 本明細書で説明される態様および／または実施形態のいずれか１つに基づく交換可能な分離インサートを提供するステップと、
－ リング部材が回転部材の範囲内で突出部に当接するポジションまで、交換可能な分離インサートを回転部材に挿入するステップと、
－ 交換可能な分離インサートを回転部材の軸線方向において、さらに回転部材内へ移動させて、それによってリング部材をその第１のポジションからその第２のポジションへ押し込むステップと、
を含む。

交換可能な分離インサートを回転部材の軸線方向に移動させるステップでは、リング部材がその第１のポジションからその第２のポジションに押し込まれるので、交換可能な分離インサートのロータケーシングは第１の静止部分から解放される。したがって、モジュール式遠心分離機内への交換可能な分離インサートの容易な取り付けが提供される。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の特許請求の範囲および以下の詳細な説明を検討する際に明らかになろう。

本発明の様々な態様および／または実施形態は、その特定の特徴および利点を含んでおり、以下の詳細な説明および添付の図面で説明される例示的な実施形態から容易に理解されるであろう。

実施形態に基づくモジュール式遠心分離機を概略的に示す図である。 実施形態に基づく交換可能な分離インサートの断面を概略的に示す図である。 ロータケーシングの第１の軸線方向端部分の一部および交換可能な分離インサートの第１の静止部分の一部の断面を概略的に示す図である。 ロータケーシングの第１の軸線方向端部分の一部および交換可能な分離インサートの第１の静止部分の一部の断面を概略的に示す図である。 モジュール式遠心分離機のベースユニットの断面を概略的に示す図である。 モジュール式遠心分離機の一部の断面を概略的に示す図である。 交換可能な分離インサートをモジュール式遠心分離機に取り付ける方法を示す図である。

ここでは本発明の態様および／または実施形態についてより完全に説明する。同様の参照符号は、全体を通して同様の要素を指し示す。公知の機能または構造については、簡潔さおよび／または明確性のために必ずしも詳細に説明されない。

図１は、実施形態に基づくモジュール式遠心分離機２を概略的に示す。モジュール式遠心分離機２は、ベースユニット４と交換可能な分離インサート６とを備える。モジュール式遠心分離機２は、医薬品、バイオ医薬品、および／またはバイオテクノロジーの分野で使用するために構成されてもよい。モジュール式遠心分離機２は、ＣＨＯ細胞（チャイニーズハムスター卵巣細胞）などの細胞またはバイオテクノロジー産業におけるプロセスから生じる他の物質を生産するためのプラント内のセットアップの一部を形成してもよい。

モジュール式遠心分離機２は、液体供給混合物を重相と軽相とに分離するために構成されている。例えば、液体供給混合物は、細胞培養物を含む発酵ブロスによって形成されてもよく、重相は、発酵ブロスの主要部分から分離される細胞を包含してもよい。軽相は、細胞を含まないか、あるいは最小限の残りの量の細胞のみを含む、発酵ブロスの主要部分によって形成されてもよい。

モジュール式遠心分離機２は、当該モジュール式遠心分離機２がベースユニット４と交換可能な分離インサート６とを備えるという意味でモジュール式である。交換可能な分離インサート６は、分離される液体供給混合物の新しいバッチごとに交換される。代替的には、交換可能な分離インサート６は、分離される新しいタイプの液体供給混合物ごとに交換されてもよい、つまり同じタイプの液体供給混合物を包含する後続のバッチが、同じ交換可能な分離インサート６を用いて分離されてもよい。

モジュール式遠心分離機２の使用中に、液体供給混合物、重相および軽相は、モジュール式遠心分離機の交換可能な分離インサート６とのみ接触する。当然のことながら、液体供給混合物を交換可能な分離インサート６に導入するようにかつ交換可能な分離インサート６から重相および軽相を導出するよう構成されるチューブ１０の形態の導管もまた、液体供給混合物、重相および軽相と接触する。チューブ１０は、交換可能な分離インサート６の一部を形成してもよい。ベースユニット４は、液体供給混合物または重相および軽相のいずれとも接触しない。

交換可能な分離インサート６について図２～図２ｂおよび図４を参照して以下でさらに説明する。

ベースユニット４は、交換可能な分離インサートを支持しかつ回転させるための構成要素を備える。そのため、ベースユニット４は、とりわけ、静止フレーム８と、回転部材と、回転部材を回転させるための駆動ユニットとを備える。したがってモジュール式遠心分離機２もまた、静止フレーム８と、回転部材と、回転部材を回転させるための駆動ユニットとを備える。静止フレーム８は、垂直部材１２を備える。駆動ユニットの一部は、垂直部材１２内に配置されてもよい。

静止フレーム８は、モジュール式遠心分離機の使用中は静止している。しかしながら、ベースユニット４自体は、例えば使用者の生産施設におけるさまざまな場所に配置されるように、移動可能であってもよい。この目的のために、静止フレーム８はホイール１４が設けられていてもよい。

ベースユニット４について図３を参照して以下でさらに説明する。

図２は、実施形態に基づく交換可能な分離インサート６の断面を概略的に示す。交換可能な分離インサート６は、図１に関連して上述されかつ図３および図４を参照して後述されるモジュール式遠心分離機２などのモジュール式遠心分離機のための交換可能な分離インサートである。したがって、交換可能な分離インサート６は、その一部が、図３に関連してさらに後述されるように、回転部材１６の内側スペース２６の内部に配置されるよう構成されてもよい。

交換可能な分離インサート６は、ロータケーシング８２と、第１の静止部分８６と、第２の静止部分８４とを備える。ロータケーシング８２は、回転軸線２０周りで回転可能である。ロータケーシング８２は、第１の軸線方向端部分１２０と第２の軸線方向端部分１２２とを有する。ロータケーシング８２は、第１の静止部分８６と第２の静止部分８４との間に配置されている。モジュール式遠心分離機の動作中、第１の静止部分８６は、交換可能な分離インサート６の軸線方向下側端部に配置され、これに対して、第２の静止部分８４は、交換可能な分離インサート６の軸線方向上側端部に配置される。

ロータケーシング８２は、その中で分離スペース８８の境界を定める。交換可能な分離インサート６は、分離スペース８８内に配置される円錐台形の分離ディスク９２のスタック９０を備える。スタック９０における分離ディスク９２は、第１の静止部分８６における仮想頂部を伴うようにかつ／または第１の静止部分８６の方向に向くように配置されている。スタック９０は、例えば少なくとも１００個の分離ディスク９２や少なくとも１５０個の分離ディスク９２などの、少なくとも５０個の分離ディスク９２を備えてもよい。一例として言及されるように、分離ディスク９２は、１６０～４００ｍｍの外径と、６０～１００ｍｍの内径と、回転軸線２０と分離ディスク９２の内面との間に３５～４０度の角度αと、を有してもよい。明確にするために、図２には数枚のディスク９２のみが示される。

交換可能な分離インサート６は、第１の静止部分８６に配置される第１の流体接続部９６を備える。第１の導管部分９７は、第１の流体接続部９６の一部を形成する。第１の導管部分９７は、分離スペース８８と流体接続されている。第１の流体接続部９６の第１の導管部分９７は、第１の静止部分８６を通って延在する。交換可能な分離インサート６は、第２の静止部分８４に配置される第２の流体接続部９４を備える。第２の導管部分９５は、第２の流体接続部９４の一部を形成する。第２の導管部分９５は、分離スペース８８と流体接続されている。第２の流体接続部９４の第２の導管部分９５は、第２の静止部分８４を通って延在する。これら実施形態では、交換可能な分離インサート６は、第１の静止部分８６に配置される第３の流体接続部９８を備える。第３の導管部分９９は、第３の流体接続部９８の一部を形成する。第３の導管部分９９は、分離スペース８８と流体接続されている。第３の流体接続部９８の第３の導管部分９９は、第１の静止部分８６を通って延在する。したがって、第１の静止部分８６は、分離スペース８８と流体接続される第３の導管部分９９が設けられている。

これら実施形態では、第１の流体接続部９６は、液体供給混合物をロータケーシング８２へ導入するよう構成されており、第２の流体接続部９４は、ロータケーシング８２から重相を導出するよう構成されており、かつ第３の流体接続部９８は、ロータケーシング８２から軽相を導出するよう構成されている。液体供給混合物は、第１の流体接続部９６から、回転軸線２０上の分離スペース８８に流入する。液体供給混合物は、回転軸線２０から分離スペース８８の外周へ分配される。分離された軽相は、回転軸線２０へ向けて流れて、回転軸線２０と分離ディスク９２の半径方向内側縁部１００との間の半径方向ポジションで分離スペース８８を離れる。

ロータケーシング８２の内部には、分離スペース８８からの分離された重相のための１つ以上の排出導管１０２が配置されている。１つ以上の排出導管１０２は、分離スペース８８の半径方向外側部分から回転軸線２０へ向けて延在する。１つ以上の排出導管１０２は、各々、チューブを備えてもよい。排出導管１０２の数や例えば重相の密度および／または粘度に応じて、各チューブは、２～１０ｍｍの内径を有してもよい。この例では、単一の排出導管１０２が設けられている。なお、例えば少なくとも３つまたは少なくとも５つの排出導管など、少なくとも２つのそうした排出導管が、ロータケーシング８２の周縁に均等に分配されてもよい。排出導管１０２は、半径方向外側部分に配置される導管入口と、半径方向内側部分に配置される導管出口とを有する。排出導管１０２は、分離スペース８８の軸線方向上側部分に配置される。

第１の静止部分８６は、第１の軸線方向端部分１２０でロータケーシング８２に当接する。第２の静止部分８４は、第２の軸線方向端部分１２２でロータケーシング８２に当接する。第１の静止部分８６および第２の静止部分８４のそれぞれとロータケーシング８２との間にシールが提供される。これらシールは、静止部分８６、８４および／またはロータケーシング８２の一部を形成してもよい。これら実施形態では、シールの各々は、ロータケーシング８２の一部を形成する回転シーリング面と、静止部分８６、８４の一部を形成する静止シーリング面とを備える。当該シールにおいて、第１の静止部分８６および第２の静止部分８４はそれぞれ、ロータケーシング８２に当接している。

例示される実施形態では、交換可能な分離インサート６は、第１の静止部分８６とロータケーシング８２との間に配置される第１のシーリング部材１０４を備える。第１のシーリング部材１０４は、ロータケーシング８２への第１の導管部分９７の移行部をシールする。そのため、機械的な密閉シールは、第１の導管部分９７と、分離スペース８８などのロータケーシング８２の内部との間に設けられる。

例示される実施形態によれば、第１のシーリング部材１０４は、第１の静止部分８６内に固定状態で配置されており、かつ第１の環状シーリング面１０４’を備えており、当該第１の環状シーリング面１０４’は、ロータケーシング８２に配置される第１の反対側のシーリング面１０４”に当接する。この様式で、第１の環状シーリング面１０４’と第１の反対側のシーリング面１０４”との間の境界に機械的な密閉シールが提供される。モジュール式遠心分離機の使用中、第１の反対側のシーリング面１０４”は、ロータケーシング８２とともに回転する。

例示される実施形態では、交換可能な分離インサート６は、第２の静止部分８４とロータケーシング８２との間に配置される第２のシーリング部材１０５を備える。第２のシーリング部材１０５は、ロータケーシング８２への第２の導管部分９５の移行部をシールする。したがって、第２の導管部分９５と分離スペース８８などのロータケーシング８２の内部との間に機械的な密閉シールが提供される。

例示される実施形態によれば、第２のシーリング部材１０５は、第２の静止部分８４に固定状態で配置されており、かつ第２の環状シーリング面１０５’を備えており、当該第２の環状シーリング面１０５’は、ロータケーシング８２に配置される第２の反対側のシーリング面１０５”に当接する。この様式で、第２の環状シーリング面１０５’と第２の反対側のシーリング面１０５”との間の境界に機械的な密閉シールが提供される。モジュール式遠心分離機の使用中、第２の反対側のシーリング面１０５”は、ロータケーシング８２とともに回転する。

例示される実施形態では、交換可能な分離インサート６は、第１の静止部分８６とロータケーシング８２との間に配置される第３のシーリング部材１０７を備えており、第３のシーリング部材１０７は、ロータケーシング８２への第３の導管部分９９の移行部をシールする。そのため、第３の導管部分９９と、分離スペース８８などのロータケーシング８２の内部との間に機械的な密閉シールが提供される。

これら実施形態では、第３のシーリング部材１０７は、第１のシーリング部材１０４と同心状に配置されている。

例示される実施形態によれば、第３のシーリング部材１０７は、第１の静止部分８６に固定状態で配置されており、かつ第３の環状シーリング面１０７’を備えており、当該第３の環状シーリング面１０７’は、ロータケーシング８２に配置される第３の反対側のシーリング面１０７”に当接する。そのため、第３の導管部分９９と、分離スペース８８などのロータケーシング８２の内部との間に機械的な密閉シールが提供される。

シーリング部材１０４、１０５、１０７は、冷却液などの流体を供給しかつ引き出すための流体入口１０９および流体出口１１１が設けられてもよい。そのためシーリング部材１０４、１０５、１０７を冷却することができる。図２では、１つの流体入口１０９および１つの流体出口１１１が、シーリング部材１０４、１０５、１０７に示されている。なお、さらなる流体入口および出口が、シーリング部材１０４、１０５、１０７に設けられてもよい。

シーリング部材１０４、１０５、１０７は、静止部分８６、８４とロータケーシング８２との間に機械的シールを形成する。したがって、交換可能な分離インサート６は、機械的に密閉されてシールされる入口および出口が設けられている。より具体的には、ロータケーシング８２の内部に配置される排出導管１０２と、第２の静止部分８４内に配置される第２の導管部分９５との間の流体接続部は、機械的に密閉されてシールされている。同様に、第１の静止部分８６内に配置される第１の導管部分９７と、ロータケーシング８２の内部の分離スペース８８との間の流体接続部は、機械的に密閉されてシールされている。また、ロータケーシング８２の内部の分離スペース８８と、第１の静止部分８６内に配置される第３の導管部分９９との間の流体接続部は、機械的に密閉されてシールされている。

機械的な密閉シールは、例えばペアリングチャンバーの内部に配置されるペアリングディスクなどを備える油圧シールと比べて完全に異なるインターフェースを遠心分離機の回転部分と静止部分との間に形成することに留意されたい。機械的な密閉シールは、回転可能なロータケーシングの一部と静止部分との間の当接部を含む。油圧シールは、遠心分離機の回転部分と静止部分との間の当接部を含まない。

第１、第２および第３の流体接続部９６、９４、９８は、プラスチックチューブなどの配管を備えてもよい。

動作中、交換可能な分離インサート６は、回転部材内に配置されて、回転軸線２０周りで回転するようもたらされる。分離される液体供給混合物は、第１の静止部分８６内に配置される第１の流体接続部９６とガイドチャネル１０６とを介して分離スペース８８に供給される。分離される液体供給混合物は、軸線方向上向きの経路に沿って分離スペース８８へ向けて案内される。密度の違いにより、液体供給混合物は液体軽相と液体重相とに分離される。この分離は、分離スペース８８内に取り付けられたスタック９０の分離ディスク９２間の間隙によって促進される。重相は、細胞などの粒子を含んでもよい。重相は、軽相および粒子の濃縮混合物を含んでもよい。

分離された重相は、排出導管１０２を介して分離スペース８８の周縁から収集され、ロータケーシング８２から、第２の静止部分８４内に配置される第２の流体接続部９４へ押し出される。分離された軽相は、分離ディスク９２のスタック９０を通って半径方向内向きに押し出され、ロータケーシング８２から、第１の静止部分８６内に配置される第３の流体接続部９８に導かれる。結果的に、この実施形態では、液体供給混合物は、交換可能な分離インサート６の軸線方向下側端部で供給され、分離された軽相は交換可能な分離インサート６の軸線方向下側端部で排出され、かつ分離された重相は交換可能な分離インサート６の軸線方向上側端部で排出される。

交換可能な分離インサート６は、第１の軸線方向端部分１２０において回転軸線２０と同心状に延在するリング部材１２４を備える。リング部材１２４は、図２に示されるようにリング部材１２４がロータケーシング８２に対して半径方向に当接しかつ第１の静止部分８６に対して半径方向に当接する第１のポジションと、リング部材１２４がロータケーシング８２に対してのみ半径方向に当接する（図２ａを参照）かまたは第１の静止部分８６に対してのみ半径方向に当接する（図２ｂを参照）第２のポジションとの間で軸線方向に変位可能である。

すなわち、図２ａおよび図２ｂは、ロータケーシング８２の第１の軸線方向端部分１２０の一部および第１の静止部分８６の一部の断面を概略的に示す。図２ａおよび図２ｂには、リング部材１２２の代替的な第２のポジションが示される。

図２ａに示される第１の実施形態によれば、その第２のポジションにおいて、リング部材１２４は、ロータケーシング８２に対してのみ半径方向に当接する。第１の実施形態によれば、リング部材１２４の第１のポジションから第２のポジションへの軸線方向変位は、交換可能な分離インサート６がモジュール式遠心分離機内に設置された際に達成され得る。より具体的には、交換可能な分離インサート６がモジュール式遠心分離機の回転部材内に配置されると、リング部材１２４は回転部材の突出部１３２に当接する。リング部材１２４は、交換可能な分離インサート６が回転部材に完全に挿入される前に、リング部材１２４がその第１のポジションに配置されるように突出部１３２に当接する。交換可能な分離インサート６を回転部材に完全に挿入すると、突出部１３２は、リング部材１２４が回転部材にさらに挿入されるのを防ぐ。このようにして、リング部材１２４は、ロータケーシング８２に対してその第２のポジションへ軸線方向に変位される。図２では、リング部材１２４は、回転部材の突出部１３２に当接するその第１のポジションで示される。図２ａでは、リング部材１２４は、突出部１３２に当接する第２のポジションで示される。図３および図４に関連する以下の説明も参照されたい。

図２ｂに示される第２の実施形態によれば、その第２のポジションにおいて、リング部材１２４は、第１の静止部分８６に対してのみ半径方向に当接する。第２の実施形態によれば、リング部材１２４の第１のポジションから第２のポジションへの軸線方向変位は、交換可能な分離インサート６がモジュール式遠心分離機内に設置された後、リング部材１２４に接して押されるレバー１２６を用いて達成されてもよい。これら第２の実施形態では、モジュール式遠心分離機の回転部材の内部には、とりわけ図２および図２ａを参照して説明された突出部１３２が設けられていない。

交換可能な分離インサート６がその取り付け前および取り付け中にモジュール式遠心分離機で取り扱われる間、リング部材１２４は、その第１のポジションにおいて、交換可能な分離インサート６内の無菌環境がロータケーシング８２と第１の静止部分８６との間の境界を介して汚染されるのを防ぐ。さらに、第１のポジションでは、リング部材は、交換可能な分離インサート６が取り扱われる際に、ロータケーシング８２および第１の静止部分８６をともに保持することに寄与してもよい。

ロータケーシング８２は、リング部材１２４が第２のポジションに位置決めされる場合に、第１の静止部分８６に対して回転可能である。したがって、リング部材１２４の第２のポジションでは、ロータケーシング８２は第１の静止部分８６から解放される。

適切には、リング部材１２４は、リング部材１２４が第１のポジションに位置決めされる場合に、ロータケーシング８２および第１の静止部分８６のシーリング当接部に配置される。したがって、リング部材１２４は、リング部材１２４が第１のポジションに位置決めされている間、ロータケーシング８２と第１の静止部分８６との間の境界領域を密閉することによって、ロータケーシング８２および第１の静止部分８６の内部の無菌環境を維持することに寄与する。シーリング当接部は、例えば図２～図２ｂに示されるようにリップシールまたはＯリングを用いて実現されてもよい。

交換可能な分離インサート６は、スリーブ部材１２８を備える。スリーブ部材１２８は、セットアップポジションにおいて、ロータケーシング８２および第２の静止部分８４とのシール当接部に配置されている（図２を参照）。スリーブ部材１２８は、ロータケーシング８２が第２の静止部分８４に対して回転できるようにするために、セットアップポジションから取り外し可能である。

そのセットアップポジションにおいて、スリーブ部材１２８は、ロータケーシング８２および第２の静止部分８４の内部の無菌環境を維持することに寄与する。また、スリーブ部材１２８は、交換可能な分離インサート６の取り扱い中に、ロータケーシング８２の所定のポジションに第２の静止部分８４を保持する。適切には、ロータケーシング８２がモジュール式遠心分離機内に取り付けられた後、スリーブ部材１２８はセットアップポジションから取り外される。したがって、モジュール式遠心分離機の使用中、ロータケーシング８２は、第２の静止部分８４に対して回転可能である。

実施形態によれば、スリーブ部材１２８は弾性を有してもよい。この様式で、スリーブ部材１２８は、ロータケーシング８２または第２の静止部分８４を破損することなく、そのセットアップポジションから容易に取り外すことができる。さらに、弾性スリーブ部材１２８は、そのセットアップポジションに配置される場合、ロータケーシング８２および第２の静止部分８４に接して緊密にシールすることができる。

実施形態によれば、スリーブ部材１２８は、セットアップポジションにおいて、ロータケーシング８２に対して半径方向にシールし、かつ第２の静止部分８４に対して半径方向にシールする。この様式で、スリーブ部材１２８は、そのセットアップポジションから軸線方向に取り外されてもよい。すなわち交換可能な分離インサート６が図２に示すように位置決めされる場合、スリーブ部材１２８は、そのセットアップポジションから、回転軸線２０と略平行に上向きに取り外される。

第１の静止部分８６は、外ねじ部分１３０を備える。外ねじ部分１３０は、対応する内ねじ部分と係合するよう構成される。内ねじ部分は、モジュール式遠心分離機の静止フレームに設けられた係合部材の一部として設けられてもよい。したがって、第１の静止部分８６は、図４を参照してさらに後述されるように、静止フレームに対して固定されてもよい。

図３は、図１のモジュール式遠心分離機２のベースユニット４の断面を概略的に示す。つまり図３では交換可能な分離インサートが省略されている。

上述のようにベースユニット４は、静止フレーム８と、回転部材１６と、駆動ユニット１８とを備える。回転部材１６は、静止フレーム８内に配置され、かつ回転軸線２０周りで回転するよう構成されている。駆動ユニット１８は、回転軸線２０周りで回転部材１６を回転させるよう構成されている。

回転軸線２０に沿って見ると、回転部材１６は、第１の軸線方向端部２４と第２の軸線方向端部２２とを有する。回転部材１６は、少なくとも半径方向において内側スペース２６の境界を定める。半径方向は回転軸線２０に垂直に延在する。内側スペース２６は、図４を参照してさらに後述されるように、交換可能な分離インサート６の少なくとも一部をその中に受け入れるよう構成されている。

回転部材１６は、第１の軸線方向端部２４において第１の開口部３０が設けられている。回転部材１６はさらに、第２の軸線方向端部２２において第２の開口部２８が設けられている。第１および第２の開口部３０、２８の各々は、回転部材１６内に貫通穴を形成する。そのため、内側スペース２６は、第１および第２の開口部３０、２８の各々を介してアクセス可能である。したがって、第１および第２の開口部３０、２８は、交換可能な分離インサートの流体接続部が当該第１および第２の開口部３０、２８を通って延在するよう構成される。さらに後述されるように図４を参照されたい。

これら実施形態では、回転部材１６は、ロータ本体３２とキャップ３４とを備える。キャップ３４は、ロータ本体３２と解放可能に係合される。キャップ３４は、例えばねじ山、バヨネット連結、ねじ、ウィングナットまたは他の任意の適切な係合構成を用いて、ロータ本体３２と解放可能に係合されてもよい。キャップ３４がロータ本体３２から解放されると、内側スペース２６へのアクセスが提供される。内側スペース２６へのアクセスが提供されると、交換可能な分離インサートを内側スペース２６内に取り付けることができる。同様に、内側スペース２６へのアクセスが提供されると、交換可能な分離インサートを内側スペース２６から取り外すことができる。したがって、使用済みの交換可能な分離インサートを、キャップ３４がロータ本体３２から解放される場合に、新しい交換可能な分離インサートと交換することができる。

キャップ３４は、ロータ本体３２の第２の軸線方向端部２２の所定の領域に配置されてもよい。したがって、回転部材１６の第２の開口部２８は、キャップ３４内に配置されている。上述のように、交換可能な分離インサートの流体接続部は、第２の開口部２８を通って延在してもよい。

ベースユニット４は、少なくとも１つのベアリング３６を備える。回転部材１６は、少なくとも１つのベアリング３６を介して静止フレーム８にジャーナル接続されている。したがって、回転部材１６自体は、静止フレーム８にジャーナル接続されている。また、回転部材１６は、少なくとも１つのベアリング３６を介して静止フレーム８に支持されてもよい。したがって、回転部材１６は、交換可能な分離インサートを備える従来技術の遠心分離機におけるようにスピンドルまたはシャフトを介して間接的にジャーナル接続されていない。

少なくとも１つのベアリング３６は、例えば半径方向の力と軸線方向の力の両方を支持する単一ボールベアリングであってもよい。代替的には、少なくとも１つのベアリング３６は例えば２つのベアリング３６を備えてもよく、例えばその１つは主に半径方向の力を支持し、もう１つは主に軸線方向の力を支持する。

少なくとも１つのベアリング３６は、少なくとも１つのベアリング３６が回転部材１６によって境界を定められた内側スペース２６の一部の周りに延在するように、回転軸線２０に沿う所定の軸線方向ポジションに配置される。モジュール式遠心分離機の使用中に交換可能な分離インサートは内側スペース２６内に配置されるので、回転部材１６は、交換可能な分離インサートも同様に位置決めされる所定の軸線方向ポジションで支持される。そのため少なくとも１つのベアリング３６は、回転部材１６の信頼性のある支持を提供する。

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのベアリング３６は、少なくとも８０ｍｍの内径を有してもよい。この様式で、少なくとも１つのベアリング３６は、内側スペース２６の境界を定める回転部材１６の一部が少なくとも１つのベアリング３６内に適合され得るようなサイズになされる。またこの様式で、少なくとも１つのベアリング３６は、回転軸線２０に沿って見られるように回転部材１６の第１の開口部３０が少なくとも１つのベアリング３６内に適合され得るようなサイズになされる。いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのベアリング３６は、８０～１５０ｍｍの内径を有してもよい。１つの非限定的な例によれば、少なくとも１つのベアリング３６は、約１２０ｍｍの内径を有してもよい。そうした大型のベアリングは、遠心分離機では一般的ではなく、特に後述するサイズの分離ディスクを有する遠心分離機では一般的ではない。ベアリング３６はベースユニット４内に上述のように配置されるので、大型のベアリング３６は、とりわけ、交換可能な分離インサートの一部が少なくとも１つのベアリング３６内に適合することを可能にする。

駆動ユニット１８は、電気モータ３８と、電気モータ３８と回転部材１６との間に配置されるトランスミッション４０とを備える。トランスミッション４０は、軸線方向において回転部材１６の側方に配置される電気モータ３８を提供する。すなわち、電気モータ３８の回転軸線４２は、回転部材１６の回転軸線２０と略平行に延在する。電気モータ３８が軸線方向において回転部材１６の側方に配置されるので、とりわけ、回転部材１６の第１および第２の軸線方向端部２４、２２の両方へのアクセスが提供され得る。すなわち、第１および第２の軸線方向端部２４、２２のいずれかへのアクセスも、電気モータ３８によって阻害されない。

図示される実施形態では、トランスミッション４０は、電気モータ３８上に配置される第１のプーリー４４と、回転部材１６上に配置される第２のプーリー４６と、第１および第２のプーリー４４、４６間に延在するベルト４８と、を備えるベルト駆動装置である。代替的には、トランスミッションは、はめば歯車を備えるギアトランスミッション、または電気モータ３８から回転部材１６にトルクを伝達するための他の任意の適切なトランスミッションであってもよい。

図示されている実施形態では、静止フレーム８は、垂直部材１２を備える。電気モータ３８は、少なくとも部分的に垂直部材１２の内部に配置されている。この様式で、電気モータ３８は保護可能なように静止フレーム８内に配置される。モジュール式遠心分離機の使用者は、電気モータ３８の回転部分にまたは電気モータ３８に接触するリスクがない。同様に、ベルト４８は、モジュール式遠心分離機の使用者がベルト４８に接触するのを防ぐために、少なくとも部分的に静止フレーム８の内部に配置されてもよい。

静止フレーム８は、ハウジング５２を備える。回転部材１６は、ハウジング５２の内部に配置されている。ハウジング５２は、ハウジング５２の第１のハウジング部分５６に枢軸回転可能にまたは取り外し可能に接続される蓋５４を備える。蓋５４は、第３の開口部５８が設けられている。第３の開口部５８は、蓋５４に貫通穴を形成する。

蓋５４の開ポジションでは、例えば交換可能な分離インサートの交換のために、ハウジング５２の内部の回転部材１６へのアクセスが提供される。そのため、回転部材１６の内部で交換可能な分離インサートを取り外しかつ／または位置決めするために、蓋５４はその開ポジションに移動され、回転部材１６のキャップ３４はロータ本体３２から解放される。一度交換可能な分離インサートが回転部材１６の内側スペース２６の内部に位置決めされると、キャップ３４は再びロータ本体３２と係合される。その後、蓋５４は閉ポジションに移動される。

蓋５４の閉ポジションでは、第３の開口部５８は、交換可能な分離インサートの流体接続部が第３の開口部５８を通って延在するよう構成される。モジュール式遠心分離機の使用中、蓋５４はその閉ポジションに配置される。そのため、モジュール式遠心分離機の使用者は、回転部材１６にアクセスすることができない。第３の開口部５８は、交換可能な分離インサートの流体接続部の１つが当該第３の開口部５８を通って延在するように提供され、かつ流体が回転部材１６の第２の軸線方向端部２２において交換可能な分離インサートへ向けて流入するかまたは交換可能な分離インサートから流出することを可能とする。

第４の開口部６０は、蓋５４の反対側に設けられている。第４の開口部６０は、交換可能な分離インサートのさらなる流体接続部が当該第４の開口部６０を通って延在するよう構成される。したがって、さらなる流体接続部は、回転部材１６の第１の軸線方向端部２４でハウジング５２から延在してもよい。

第４の開口部６０は、ハウジング５２内に、かつ／または静止フレーム８内に、かつ／または第１の軸線方向端部２４に配置される係合部材６２内に設けられてもよい。いずれの場合も、第４の開口部６０は貫通穴を形成し、それによって交換可能な分離インサートのさらなる流体接続部が当該貫通穴を通って延在することが可能となる。

これら実施形態では、ベースユニット４は、係合部材６２を備える。係合部材６２は、第４の開口部６０に配置されている。係合部材６２は、図４を参照してさらに後述されるように、交換可能な分離インサートの一部と係合するよう構成されている。

静止フレーム８は、突出部材６４を備える。ハウジング５２は、突出部材６４に接続される。そのため、ハウジング５２へのアクセスが提供され、またハウジング５２内に配置される回転部材１６へのアクセスが提供される。ハウジング５２は、回転軸線２０に沿ってハウジング５２の少なくとも１つの端部６６へのアクセスが提供されるように、突出部材６４に接続されている。適切には、ハウジング５２は、蓋５４が配置されるハウジング５２の端部へのアクセスが提供される様式で、突出部材６４に接続されている。そのため、使用者は、例えば回転部材１６内の交換可能な分離インサートを交換するために、ハウジング５２の内部にアクセスできる。さらに、回転軸線２０に沿うハウジング５２の両端部におけるアクセスが提供される場合、使用者は、第１、第２、第３、および第４の開口部２８、３０、５８、６０を介して交換可能な分離インサートの第１および第２の流体接続部を設置することができる。

回転部材１６は、静止フレーム８のハウジング５２の内部にジャーナル接続されている。すなわち、回転部材１６がジャーナル接続されるベアリング３６が、ハウジング５２内に配置されている。ハウジング５２は、モジュール式遠心分離機の動作中に回転部材１６が交換可能な分離インサートのロータケーシングとともに危険速度を超過する場合にモジュール式遠心分離機にかかる悪影響を低減するために、少なくとも１つの弾性コネクタ（図示せず）を介して突出部材６４に懸架されてもよい。

回転部材１６は、第１の軸線方向端部２４の所定の領域に仮想頂部を有する円錐台形の壁部材６８を備える。円錐台形の壁部材６８は、内側スペース２６の一部の境界を定める。円錐形または円錐台形の形状を有する交換可能な分離インサートは、内側スペース２６内に配置されると、円錐台形の壁部材６８によって支持される。円錐台形の壁部材６８は、ロータ本体３２の一部を形成する。

回転部材１６は、突出部１３２を備える。突出部１３２は回転部材１６の内面に設けられている。突出部１３２は、交換可能な分離インサートのリング部材が突出部１３２に当接するように、回転部材１６の軸線方向ポジションに配置されている。より具体的には、突出部１３２は、その第１のポジションにある場合に、リング部材に当接する。交換可能な分離インサートが回転部材１６内に完全に移動されると、リング部材はその第２のポジションに移動される。図２ａを参照した上記説明を参照されたい。

これら実施形態では、突出部１３２は、回転部材１６の内面に沿って円周方向に延在する隆起部を形成する。突出部１３２は、交換可能な分離インサートのリング部材に当接するのに適した任意の形状を有してもよい。例えば、突出部は、回転部材１６の内面から突出する個別の要素を形成してもよい。そうした個別の要素は、回転部材１６の内面から突出する１つ以上の同様の個別の要素で補足されてもよい。

図４は、モジュール式遠心分離機２の一部の断面を概略的に示す。より具体的には、図４は、ハウジング５２と、回転部材１６と、モジュール式遠心分離機２の交換可能な分離インサート６との断面を示す。当該モジュール式遠心分離機２は、図１～図３に関連して上述したようなモジュール式遠心分離機２であってもよい。交換可能な分離インサート６は、図２および図２ａに関連して上述したような交換可能な分離インサート６であってもよい。したがって、以下では、図１～図３も参照する。

図４には、交換可能な分離インサート６がベースユニット４内に取り付けられた状態で示される。交換可能な分離インサート６の一部は、回転部材１６の内部に係合される。より具体的には、交換可能な分離インサート６のロータケーシング８２は、交換可能な分離インサート６の第２の流体接続部９４が回転部材１６の第２の開口部２８を通って延在するようにかつ交換可能な分離インサート６の第１の流体接続部９６が回転部材１６の第１の開口部３０を通って延在するように、回転部材１６の内側スペース２６に係合される。これら実施形態では、第３の流体接続部９８も第１の開口部３０を通って延在する。

ロータケーシング８２は、多数のさまざまな方法で回転部材１６の内部に係合されてもよい。例えば、キャップ３４は、ロータ本体３２に係合される場合にロータケーシング８２と係合されてもよく、回転部材１６の内部に突出部が設けられてもよく、かつロータケーシング８２は、対応する凹部などが設けられてもよい。

第１の静止部分８６の一部は、第１の開口部３０を通って延在する。そのため、ロータケーシング８２の第１の軸線方向端部２４において、第１の静止部分８６の少なくとも一部は、回転部材１６の外側に配置される。したがって、第１の静止部分８６は、第１の静止部分８６がモジュール式遠心分離機２の動作中に静止したままであることを確実にするために、静止フレーム８と係合されてもよい。

第２の静止部分８４の一部は、第２の開口部２８を通って延在する。そのため、ロータケーシング８２の第２の軸線方向端部２２において、第２の静止部分８４の少なくとも一部は、回転部材１６の外側に配置される。したがって、第２の静止部分８４は、第２の静止部分８４がモジュール式遠心分離機２の動作中に静止したままであることを確実にするために、静止フレーム８と係合されてもよい。

回転部材１６の両側にある軸線方向端部２４、２２における第１および第２の開口部３０、２８は、第１および第２の流体接続部９６、９４が第１および第２の開口部３０、２８のそれぞれを通って延在するような回転部材１６内への交換可能な分離インサート６の容易な取り付けを提供する。

そのため第１の開口部３０を通って延在する第１の流体接続部９６は、モジュール式遠心分離機２の外部の機器まで延在してもよい。同様に、第２の開口部２８を通って延在する第２の流体接続部９４は、モジュール式遠心分離機２の外部の機器まで延在してもよい。したがって、第１および第２の流体接続部９６、９４をそうした外部機器に接続することができる。

交換可能な分離インサート６の流体接続部９４、９６、９８は、ハウジング５２の外に延在する。第２の流体接続部９４は、ハウジング５２の第３の開口部５８を通って延在する。また、第２の静止部分８４の少なくとも一部は、第３の開口部５８を通って延在する。第１の流体接続部９６は、第４の開口部６０を通って延在する。上述のように、第４の開口部６０は、ハウジング５２内に設けられてもよく、あるいは代替的にモジュール式遠心分離機２の静止フレーム８の異なる部分に設けられてもよい。これら実施形態では、第３の流体接続部９８もまた、第４の開口部６０を通って延在する。

図３に関連して上述したように、第３の開口部５８は、ハウジング５２の蓋５４に設けられてもよい。蓋５４は、交換可能な分離インサート６の一部と係合するよう構成される。より具体的には、蓋５４は、第２の静止部分８４と係合するよう構成される。そのため第２の静止部分８４は、静止フレーム８に固定状態で係合される。したがって、第２の静止部分８４は、モジュール式遠心分離機の使用中、既定のポジションに維持される。このため、第２の流体接続部９４もまた、モジュール式遠心分離機２の使用中に回転可能に固定される。

蓋５４と第２の静止部分８４との間の係合は、モジュール式遠心分離機２の使用中に第２の静止部分８４が回転するのを防ぐことを目的としている。さらに、蓋５４と第２の静止部分８４との間の係合は、交換可能な分離インサート６を正しい軸線方向ポジションに位置決めすることに寄与してもよい。例えば、蓋５４の閉ポジションにおいて、蓋は、交換可能な分離インサート６内のシールがそれらの意図されるシーリング機能を提供するように、第２の静止部分８４をロータケーシング８２へ向けて押圧してもよい。

蓋５４は、多数のさまざまな方法で第２の静止部分８４と係合してもよい。例えば、第２の静止部分８４は、半径方向凹部１３４が設けられてもよく、かつ蓋５４は、半径方向凹部１３４内へ延在する突出部１３６が設けられてもよい。代替的にはあるいは付加的には、例えば第２の静止部分８４は、軸線方向フランジが設けられてもよく、かつ蓋５４は、軸線方向フランジに当接していてもよい。

例示される実施形態によれば、モジュール式遠心分離機２は、静止フレーム８に回転可能に接続される係合部材６２を備えてもよい。交換可能な分離インサート６は、第１の静止部分８６が外ねじ部分１３０を備える交換可能な分離インサート６であってもよい。係合部材６２は、第１の静止部分８６の外ねじ部分１３０と係合するよう構成される内ねじ部分１３８を備える。

図３に関連して上述したように、係合部材６２は、第４の開口部６０に配置されている。より具体的には、第４の開口部６０は、係合部材６２を通って延在する。係合部材６２は、交換可能な分離インサート６の一部と係合するよう構成される。より具体的には、係合部材６２は、交換可能な分離インサート６の第１の静止部分８６と係合するよう構成される。第１の静止部分８６と係合される場合、係合部材６２および第１の静止部分８６は静止フレーム８に対して固定される、つまり第１の静止部分８６は静止フレーム８と固定状態で係合される。

これら実施形態では図２を参照して上述したように、係合部材６２は内ねじ部分１３８を備えており、第１の静止部分８６は外ねじ部分１３０を備える。そのため係合部材６２は、第１の静止部分８６とねじ様式で係合される。代替実施形態によれば、例えばバヨネット連結が、係合部材６２と第１の静止部分８６との間に提供されてもよい。

回転部材１６は、回転部材１６の第１の軸線方向端部２４の所定の領域に仮想頂部を有する円錐台形の壁部材６８を備える。交換可能な分離インサート６の一部は、円錐形または円錐台形の形状を有する。交換可能な分離インサート６の円錐形または円錐台形の部分は、円錐台形の壁部材６８によって支持される。交換可能な分離インサート６の円錐形または円錐台形の部分は、ロータケーシング８２の分離スペース８８内に配置される分離ディスク９２の円錐台形の形状から生じてもよい。

図４に示されるように、交換可能な分離インサート６がモジュール式遠心分離機２内に取り付けられかつモジュール式遠心分離機が使用できる状態にある場合、交換可能な分離インサート６のリング部材１２４は、例えば図２ａおよび図２ｂに関連して上述したようにその第２のポジションに配置される。そのためロータケーシング８２は、モジュール式遠心分離機２の駆動ユニットによって回転部材１６とともに回転することができる。

例示される実施形態では、また図２および図２ａを参照して上述されたように、回転部材１６は突出部１３２を備える。交換可能な分離インサート６のリング部材１２４は、突出部１３２に当接している。上述のようにリング部材１２４が突出部１３２に当接するので、交換可能な分離インサート６がモジュール式遠心分離機２の回転部材１６および静止フレーム８に配置されると、リング部材１２４は第１のポジションから第２のポジションへ軸線方向に変位される。

図５は、モジュール式遠心分離機内に交換可能な分離インサートを取り付ける方法２００を例示する。モジュール式遠心分離機は、本明細書で説明される態様および／または実施形態のいずれか１つに基づくモジュール式遠心分離機２であってもよく、かつ本明細書で説明される態様および／または実施形態のいずれか１つに基づく交換可能な分離インサート６を備える。したがって、以下では、図１～図４も参照する。

方法２００は、
－ 本明細書で説明される態様および／または実施形態のいずれか１つに基づく交換可能な分離インサート６を提供するステップ２０２と、
－ リング部材１２４が回転部材１６内で突出部１３２に当接するポジションまで、交換可能な分離インサート６を回転部材１６内に挿入するステップ２０４と、
－ 回転部材１６の軸線方向において交換可能な分離インサート６をさらに回転部材１６内へ移動させ、それによってリング部材１２４をその第１のポジションからその第２のポジションまで押し込むステップ２０６と、
を含む。

モジュール式遠心分離機２が、交換可能な分離インサート６の第１の静止部分８６の外ねじ部分１３０と係合するよう構成される内ねじ部分１３８を備える係合部材６２を備える実施形態によれば、方法２００は、
－ 静止フレーム８の係合部材６２を、交換可能な分離インサート６の第１の静止部分８６の外ねじ部分１３０と係合させるステップ２０８を含んでもよい。この様式で、第１の静止部分８６は、例えば図４に関連して上述したように、静止フレーム８に対して固定されてもよい。

実施形態によれば、方法２００は、
－ 回転部材１６のキャップ３４を回転部材１６のロータ本体３２と係合させることによって、交換可能な分離インサート６のロータケーシング８２を回転部材１６内に安定した状態で固定するステップ２１０を含んでもよい。この様式で、容易にロータケーシング８２をモジュール式遠心分離機２に安定した状態で固定することができる。図３および図４を参照した上述の説明をさらに参照されたい。

モジュール式遠心分離機２が、セットアップポジションにおいてロータケーシング８２および第２の静止部分８４のシーリング当接部に配置されるスリーブ部材１２８を備える実施形態によれば、方法２００は、
－ スリーブ部材１２８をそのセットアップポジションから取り外すステップを含んでもよい。図２を参照した上記説明をさらに参照されたい。

ステップ２０８、２１０、２１２が実施される順序は、図５に示される順序とは異なってもよい。

モジュール式遠心分離機２が、ハウジング５２が蓋５４を備えるように静止フレーム８を備える実施形態によれば、交換可能な分離インサート６を回転部材１６内に挿入するステップ２０４に先行して、
－ ハウジング５２の蓋５４を開けるステップ２１４が実施されてもよく、かつ、
交換可能な分離インサート６を回転部材１６の軸線方向に移動させるステップ２０６の後に続いて、
－ 蓋５４を閉じて、それによって第２の静止部分８４をロータケーシング８２へ向けて押圧するステップ２１６が実施されてもよい。この様式で、交換可能な分離インサート６のシールを、モジュール式遠心分離機２の動作中にそれらの意図されるシーリング機能を実施するのに適切なポジションに配置することができる。

上記説明は様々な実例的な実施形態の例示であり、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解されたい。当業者は、実例的な実施形態を変更してもよいこと、および添付の特許請求の範囲で定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されるもの以外の実施形態を作り出すように実例的な実施形態の異なる特徴を組み合わせ得ることを理解するだろう。

２ モジュール式遠心分離機
４ ベースユニット
６ 交換可能な分離インサート
８ 静止フレーム
１０ チューブ
１２ 垂直部材
１４ ホイール
１６ 回転部材
１８ 駆動ユニット
２０ 回転軸線
２２ 第２の軸線方向端部
２４ 第１の軸線方向端部
２６ 内側スペース
２８ 第２の開口部
３０ 第１の開口部
３２ ロータ本体
３４ キャップ
３６ ベアリング
３８ 電気モータ
４０ トランスミッション
４２ 回転軸線
４４ 第１のプーリー
４６ 第２のプーリー
４８ ベルト
５２ ハウジング
５４ 蓋
５６ 第１のハウジング部分
５８ 第３の開口部
６０ 第４の開口部
６２ 係合部材
６４ 突出部材
６６ ハウジングの端部
６８ 円錐台形の壁部材
８２ ロータケーシング
８４ 第２の静止部分
８６ 第１の静止部分
８８ 分離スペース
９０ 分離ディスクのスタック
９２ 分離ディスク
９４ 第２の流体接続部
９５ 第２の導管部分
９６ 第１の流体接続部
９７ 第１の導管部分
９８ 第３の流体接続部
９９ 第３の導管部分
１００ 半径方向内側縁部
１０２ 排出導管
１０４ 第１のシーリング部材
１０４’ 第１の環状シーリング面
１０４” 第１の反対側のシーリング面
１０５ 第２のシーリング部材
１０５’ 第２の環状シーリング面
１０５” 第２の反対側のシーリング面
１０６ ガイドチャネル
１０７ 第３のシーリング部材
１０７’ 第３の環状シーリング面
１０７” 第３の反対側のシーリング面
１０９ 流体入口
１１１ 流体出口
１２０ 第１の軸線方向端部分
１２２ 第２の軸線方向端部分
１２４ リング部材
１２６ レバー
１２８ スリーブ部材
１３０ 外ねじ部分
１３２ 突出部
１３４ 半径方向凹部
１３６ 突出部
１３８ 内ねじ部分

Claims (29)

1. モジュール式遠心分離機（２）の交換可能な分離インサート（６）であって、前記交換可能な分離インサート（６）は、
   回転軸線（２０）の周りで回転可能であり、かつ第１の軸線方向端部分（１２０）と第２の軸線方向端部分（１２２）とを有するロータケーシング（８２）と、
   第１の導管部分（９７）が設けられた第１の静止部分（８６）と、
   を備えており、
   前記第１の静止部分（８６）は、前記第１の軸線方向端部分（１２０）において前記ロータケーシング（８２）に当接し、
   前記ロータケーシング（８２）は、分離スペース（８８）の境界を定め、
   前記交換可能な分離インサート（６）は、前記分離スペース（８８）内に配置される円錐台形の分離ディスク（９２）を備えており、
   前記第１の導管部分（９７）は、前記分離スペース（８８）と流体接続されており、
   前記交換可能な分離インサート（６）は、前記第１の軸線方向端部分（１２０）において前記回転軸線（２０）と同心状に延在するリング部材（１２４）を備えており、
   前記リング部材（１２４）は、前記リング部材（１２４）が前記ロータケーシング（８２）に対して半径方向に当接しかつ前記第１の静止部分（８６）に対して半径方向に当接する第１のポジションと、前記リング部材（１２４）が前記ロータケーシング（８２）に対してのみまたは前記第１の静止部分（８６）に対してのみ半径方向に当接する第２のポジションと、の間で軸線方向に変位可能であることを特徴とする交換可能な分離インサート（６）。
2. 前記リング部材（１２４）が前記第１のポジションに位置決めされる場合、前記リング部材（１２４）は、前記ロータケーシング（８２）および前記第１の静止部分（８６）のシーリング当接部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の交換可能な分離インサート（６）。
3. 前記リング部材（１２４）が前記第２のポジションに位置決めされる場合、前記ロータケーシング（８２）は、前記第１の静止部分（８６）に対して回転可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交換可能な分離インサート（６）。
4. 前記第１の静止部分（８６）と前記ロータケーシング（８２）との間に配置される第１のシーリング部材（１０４）を備えており、前記第１のシーリング部材（１０４）は、前記ロータケーシング（８２）への前記第１の導管部分（９７）の移行部をシールす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交換可能な分離インサート（６）。
5. 前記第１のシーリング部材（１０４）は、前記第１の静止部分（８６）に固定状態で配置され、かつ第１の環状シーリング面（１０４’）を備えており、前記第１の環状シーリング面（１０４’）は、前記ロータケーシング（８２）に配置される第１の反対側のシーリング面（１０４”）に当接することを特徴とする請求項４に記載の交換可能な分離インサート（６）。
6. 第２の導管部分（９５）が設けられた第２の静止部分（８４）を備えており、
   前記第２の静止部分（８４）は、前記第２の軸線方向端部分（１２２）において前記ロータケーシング（８２）に当接しており、
   前記第２の導管部分（９５）は、前記分離スペース（８８）と流体接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）。
7. 前記第２の静止部分（８４）と前記ロータケーシング（８２）との間に配置される第２のシーリング部材（１０５）を備えており、
   前記第２のシーリング部材（１０５）は、前記ロータケーシング（８２）への前記第２の導管部分の移行部をシールすることを特徴とする請求項６に記載の交換可能な分離インサート（６）。
8. 前記第２のシーリング部材（１０５）は、前記第２の静止部分（８４）に固定状態で配置され、かつ第２の環状シーリング面（１０５’）を備えており、前記第２の環状シーリング面（１０５’）は、前記ロータケーシング（８２）に配置される第２の反対側のシーリング面（１０５”）に当接することを特徴とする請求項７に記載の交換可能な分離インサート（６）。
9. スリーブ部材（１２８）を備えており、
   前記スリーブ部材（１２８）は、セットアップポジションにおいて、前記ロータケーシング（８２）および第２の静止部分（８４）のシーリング当接部に配置され、
   前記スリーブ部材（１２８）は、前記ロータケーシング（８２）が前記第２の静止部分（８４）に対して回転できるようにするために、前記セットアップポジションから取り外し可能であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）。
10. 前記スリーブ部材（１２８）は弾性を有することを特徴とする請求項９に記載の交換可能な分離インサート（６）。
11. 前記スリーブ部材（１２８）は、前記セットアップポジションにおいて、前記ロータケーシング（８２）に半径方向に接してシールし、かつ前記第２の静止部分（８４）に半径方向に接してシールすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の交換可能な分離インサート（６）。
12. 前記第１の静止部分（８６）は、前記分離スペース（８８）と流体接続される第３の導管部分（９９）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１１のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）。
13. 前記第１の静止部分（８６）と前記ロータケーシング（８２）との間に配置される第３のシーリング部材（１０７）を備えており、前記第３のシーリング部材（１０７）は、
    前記ロータケーシング（８２）への前記第３の導管部分（９９）の移行部をシールすることを特徴とする請求項１２に記載の交換可能な分離インサート（６）。
14. 前記第３のシーリング部材（１０７）は、前記第１の静止部分（８６）内に固定状態で配置されており、かつ第３の環状シーリング面（１０７’）を備えており、前記第３の環状シーリング面（１０７’）は、前記ロータケーシング（８２）に配置される第３の反対側のシーリング面（１０７”）に当接することを特徴とする請求項１３に記載の交換可能な分離インサート（６）。
15. 前記第１の静止部分（８６）は、外ねじ部分（１３０）を備えることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）。
16. 静止フレーム（８）と、回転部材（１６）と、前記回転部材（１６）を回転させるための駆動ユニット（１８）と、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）と、を備えるモジュール式遠心分離機（２）であって、
    前記交換可能な分離インサート（６）は、ロータケーシング（８２）と、第１の静止部分（８６）と、リング部材（１２４）と、を備えており、
    前記リング部材（１２４）は、前記リング部材（１２４）が前記ロータケーシング（８２）に対して半径方向に当接しかつ前記第１の静止部分（８６）に対して半径方向に当接する第１のポジションと、前記リング部材（１２４）が前記ロータケーシング（８２）に対してのみまたは前記第１の静止部分（８６）に対してのみ半径方向に当接する第２のポジションと、の間で軸線方向に変位可能であり、
    前記ロータケーシング（８２）は、前記回転部材（１６）の内部に係合され、かつ前記第１の静止部分（８６）は、前記静止フレーム（８）に固定状態で係合され、
    前記リング部材（１２４）は、前記第２のポジションに配置されていることを特徴とするモジュール式遠心分離機（２）。
17. 前記回転部材（１６）は、第１の軸線方向端部（２４）と第２の軸線方向端部（２２）とを有しており、
    前記回転部材（１６）は、前記第１の軸線方向端部（２４）において第１の開口部（３０）が設けられており、
    前記交換可能な分離インサート（６）の一部は、前記第１の開口部（３０）を通って延在することを特徴とする請求項１６に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
18. 前記交換可能な分離インサート（６）は、第２の静止部分を備える請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）であり、
    前記第２の静止部分（８４）は、前記静止フレーム（８）内に固定状態で係合されることを特徴とする請求項１７に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
19. 前記回転部材（１６）は、前記第２の軸線方向端部（２２）において第２の開口部（２８）が設けられており、
    前記交換可能な分離インサート（６）の一部は、前記第２の開口部（２８）を通って延在することを特徴とする請求項１８に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
20. 前記静止フレーム（８）に回転可能に接続される係合部材（６２）を備えており、
    前記交換可能な分離インサート（６）は、前記第１の静止部分（８６）が外ねじ部分（１３０）を備える交換可能な分離インサート（６）であり、
    前記係合部材（６２）は、前記外ねじ部分（１３０）と係合するよう構成される内ねじ部分（１３８）を備えることを特徴とする請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
21. 前記回転部材（１６）が突出部（１３２）を備えており、前記交換可能な分離インサート（６）の前記リング部材（１２４）が前記突出部（１３２）に当接することを特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
22. 前記静止フレーム（８）は、ハウジング（５２）を備えており、
    前記回転部材（１６）は、前記ハウジング（５２）の内部に配置され、
    前記ハウジング（５２）は、第３の開口部（５８）が設けられた蓋（５４）を備えており、
    前記蓋（５４）の開ポジションでは、前記交換可能な分離インサート（６）の交換のために前記回転部材（１６）へのアクセスが提供され、
    前記蓋（５４）の閉ポジションでは、前記第３の開口部（５８）は、前記交換可能な分離インサート（６）の流体接続部が前記第３の開口部（５８）を通って延在するよう構成されていることを特徴とする請求項１６から請求項２１のいずれか一項に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
23. 前記蓋（５４）は、前記交換可能な分離インサート（６）の第２の静止部分（８４）と係合するよう構成されていることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載され、かつ請求項２２に記載されるモジュール式遠心分離機（２）。
24. 前記蓋（５４）の閉ポジションでは、前記蓋（５４）は、前記ロータケーシング（８２）へ向けて第２の静止部分（８４）を押圧することを特徴とする請求項２２または請求項２３に記載のモジュール式遠心分離機（２）。
25. 請求項１６から請求項２４のいずれか一項に記載のモジュール式遠心分離機（２）内に交換可能な分離インサートを取り付ける方法（２００）であって、
    － 請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の交換可能な分離インサート（６）を提供するステップ（２０２）と、
    － 前記リング部材（１２４）が前記回転部材（１６）内の突出部に当接するポジションまで、前記交換可能な分離インサート（６）を前記回転部材（１６）に挿入するステップ（２０４）と、
    － 前記回転部材（１６）の軸線方向において、前記交換可能な分離インサートをさらに前記回転部材（１６）内へ移動させ、それによって前記リング部材（１２４）をその第１のポジションからその第２のポジションに押し込むステップ（２０６）と、
    を含むことを特徴とする方法（２００）。
26. 前記モジュール式遠心分離機（２）は、請求項２０に記載のモジュール式遠心分離機（２）であり、前記方法（２００）は、
    － 前記静止フレーム（８）の係合部材（６２）を、前記交換可能な分離インサート（６）の前記第１の静止部分（８６）の外ねじ部分と係合させるステップ（２０８）を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法（２００）。
27. － 前記回転部材（１６）のキャップを前記回転部材（１６）のロータ本体と係合させることによって、前記交換可能な分離インサート（６）の前記ロータケーシング（８２）を前記回転部材（１６）内に固定するステップ（２１０）を含むことを特徴とする請求項２５または請求項２６に記載の方法（２００）。
28. 前記モジュール式遠心分離機（２）は、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載のモジュール式遠心分離機（２）であり、前記方法（２００）は、
    － 前記スリーブ部材（１２８）をそのセットアップポジションから取り外すステップ（２１２）を含むことを特徴とする請求項２５から請求項２７のいずれか一項に記載の方法（２００）。
29. 前記モジュール式遠心分離機（２）は、請求項２２から請求項２４のいずれか一項に記載のモジュール式遠心分離機（２）であり、
    前記交換可能な分離インサート（６）を前記回転部材（１６）に挿入するステップ（２０４）に先行して、
    － ハウジングの蓋（５４）を開けるステップ（２１４）を含み、
    前記回転部材（１６）の軸線方向に前記交換可能な分離インサートを移動させるステップ（２０６）に続いて、
    － 前記蓋（５４）を閉じ、それによって第２の静止部分（８４）を前記ロータケーシング（８２）へ向けて押し込むステップ（２１６）を含むことを特徴とする請求項２５から請求項２８のいずれか一項に記載の方法（２００）。

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