JPS5849299B2 - 旋回バケツト遠心分離ロ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大容量の遠心分離ロータに関し、特に、大き
な負荷を担持しうる旋回パケット遠心分離ロータに関す
る。

旋回パケット遠心分離機として知られている遠心分離機
の一型式のものは、ロータに旋回パケットまたはホルダ
を旋回しうるように支持している。

そして、それらのパケットは試験管またはその他のサン
プル容器を支持する。

初めに、遠心分離ロータが停止している時には、これら
の旋回パケットは吊り下げられた状態となっている。

しかし、遠心分離ロータが加速されるにつれて、パケッ
トは遠心力の影響を受けて上方且つ外方へ旋回させられ
ほとんど水平に半径方向外方へ向くようにさせられる。

サンプル容器において各成分が分離された後、ロータは
減速され、パケットが下降して元の垂直懸下位置に戻る
ようにされる。

このような大容量ロータに使用される従来の構造例では
、ロータハブおよびこのロータハブに固定された半径方
向構造部材を有する包囲領域が設けられている。

これらの部材はパケットを支持するだけでなく外側風シ
ールドをも支持し、旋回バケラトの風摩擦が適当な範囲
内に維持されるようにしている。

ロータハウジングを完成するのに、通常、カバーが設け
られる。

しかしながら、このような半径方向部材は、遠心分離ロ
ータ内の利用しうる負荷スペースを制限してしまう。

また、パケットが主としてパケット自体またはロータ本
体のピンによって支持されているので、別の問題が生ず
る。

すなわち、ピンまたはピンソケットを支持しているパケ
ットの部分を相当に強（しなければならず、従って、そ
こがかさばってしまう。

そのため、更にロータの容量が制限されてしまう。

この型式の旋回パケットのための底部支持を与えるため
に遠心分離機の周辺にバンドまたはリングを使用するこ
とが知られている。

こうすると、必要とされるパケットピンのサイズを減少
させることができるという特別の利点がある。

周辺バンドを使用したこのような旋回パケット遠心分離
機を記載した特許明細書としては、ドイツ国特許第１７
８２６０２号および第１０４１７０号、スイス特許第２
９．６４２１号および英国特許第５０５４４６号がある
。

これらの特許明細書はすべてパケットピンサイズを減小
させるという上述した効果のある旋回パケットロータを
使用した遠心分離機を記載しているが、これらのすべて
は、半径方向アームによって容量が制限されてしまうと
いう点で幾分限界のあるものである。

その上、それらの周辺バンドは重くなり過ぎて、ある場
合には、特に大きな荷重を受けている時に歪んだり曲が
ったりしていまり。

これらのために、それらの遠心分離機のハウジングは、
作業者への充分な保護を与えるのに通常望ましいものよ
り大きくて取り扱いにくいものとなってしまう。

従って、本発明の目的は、旋回パケット遠心分離機の上
述した欠点の多くを除去することである。

本発明の別の目的は、比較的に大容積の負荷を取り扱う
ことができしかも比較的軽量構造の改良された旋回パケ
ット遠心分離機を提供することである。

慣用の旋回パケット遠心分離ロータは、駆動スパッドに
取り付けられるようになったバブと、はぼ垂直な軸のま
わりに回転しうるように半径方向相互接続部材を介して
バブによって支持された上方部、中間部および下方部を
有する外側リングと、作動的にパケットが上方且つ外方
に旋回しリングに接触してこのリングにより半径方向に
移動しないように支えられるようにパケットを旋回しう
るよう支持する枢軸部材とを有するように構成されてい
る。

本発明によれば、このような慣用の旋回パケット遠心分
離機を、リングを重力に対して支持するために半径方向
部材をリングの下方部分にのみ固定し、リングの半径方
向横断面の半径方向の厚さをリングの上部および下部に
おけるよりも中間部においてより小さくなるように変形
した。

このような構造とすることによりより軽量のリングを使
用することができ、所定の直径のロータに対してロータ
空所内における利用しうる体積を増大させることができ
る。

本発明の一つの実施例では、リングの半径方向の横断面
は凹凸形とされ、各支持部材がリングの上方部と下方部
との間に固定される。

こうすることにより、ロータ空所内に半径方向アームを
設ける必要がなくなり、従って、利用しうるロータ容積
を更に増大させることができる。

本発明の別の実施例では、リングの外側表面が円筒形表
面とされる。

円板状カバーがリングの上方部およびバブに係合する。

次に、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発
明の詳細な説明する。

特に第１図および第２図に旋回パケット遠心分離機が示
されている。

この遠心分離機は、ブロック１２で示した適当な駆動手
段によって駆動されるように通常のブッシング等（図示
していない）によって取り付けられた高容量ロータジャ
イロまたはスパッド１８を備えている。

駆動手段は、電動機、オイルタービン等の如き任意の通
常の駆動装置であってもよい。

電動機は、ロータが垂直軸のまわりに駆動されるように
取り付ける通常の駆動リンク１４を介して動作する。

リンク１４はスパッド１８で終っている。

スパッド１８の上面には、ねじ２６等によってロータバ
ブ２８に固定された駆動ブッシング２４の対応するピン
凹部２２に係合するようになった駆動ピン２０が設けら
れる。

ロータバブ２８は円錐状とすることができ、その凹部３
０はスパッド１８にはまり込みきつく係合するようにな
っている。

スパッド１８の上面には、また、凹部３２が設けられて
いる。

この凹部３２の内側には、ねじ付き締付はピン３４を受
入するようねじが切られている。

締付はピン３４の反対端にはノブ３６が設けられている
。

ノブ３６は、後述するように、ロータ空所のためのカバ
ー３８を形成するシートメタル片に回転するように取り
付けられている。

カバー３８はとりあえず円板状のものであると説明して
おく。

ここまで説明したことは、遠心分離機として通常のこと
である。

本発明によれば、代表的にはアルミニウムまたはチタン
の如きスパン軽量メタルで形成された下方鉢型環状体４
２が、ねじおよびワッシャ４０等によってバブ２８に取
り付けられる。

ねじ４０はバブの周囲に等間隔に配置されるのが好まし
い。

下方鉢型環状体４２の外周辺には、周辺バンドまたはリ
ング４４が取り付けられている。

このリング４４は半径方向の横断面が凹凸形であり、ア
ルミニウム、チタンその他の高い引張強度を有する剛性
の軽量メタルで形成されてもよい。

また、このリング４４は、ガラス、黒鉛、ホウ素、高強
度アラミドの如き繊維またはその他の適当な繊維で補強
されたプラスチックで形成してもよい。

このような凹凸形リングの場合、リングの中間部分４Ｔ
の半径方向の厚さは、上端および下端すなわち縁部分４
６および４８の半径方向の厚さより薄くなっている。

下縁部分４８は、周辺に等間隔に配置されたねじ５０等
により鉢型環状体４２０周辺部分に固定される。

複数個のパケット支持ブラケットまたはアーム５４の頂
部および底部は、ねじ５６等によって周辺リング４４の
対応する上縁４６および下縁４８に固定されている。

第５図により明瞭に示されている支持アーム５４はその
中間部分にサドル６０が取り付けられている。

サドル６０は、支持アームにベベル５８等により垂直に
設置されている。

このサドルは大体Ｙ形であり、そのＹ形の直立部５９に
はスロットが設けられていて、６２て示すように支持ア
ームにボルト止めされうるようになっている。

Ｙ形の各アーム６４および６６は、ピボットポスト７０
を収容する孔６８を有している。

ピボットポスト７０の各々は矩形支持シャフト１２を有
しており、シャフト７２は、ペレビレワツシャの如キ圧
縮型スプリングワッシャ７４および一方の孔６８を貫通
し、適当なナツト７６等により固定されている。

ピボットポストのシャフトは前述したように矩形であり
、その下方部分にはナツトと係合するねじが切られてい
る。

こうして、ピボットポストは、孔６８内で容易に回転し
ないようにされる。

各ピボットポスト７０は、パケット８４の側面のレセプ
タクル８２に係合するようになったピボットピン８０を
有している。

パケット８４は、中空の負荷担持内部およびパケットが
旋回して仮想線（第２図参照）で示す水平位置にある時
凹凸型周辺リング４４の輪郭に一致するような形状の底
部を有している。

パケットの休止位置は実線（第２図参照）で示されてい
る。

パケットは、アルミニウムまたはチタンの如き適当な剛
性の高強度軽量材料で形成してもよい。

代表的には、血液またはその他の流体を満たした容器が
パケットに配置される。

パケットはピボットピンのためのレセプタクルを有する
ものとして説明したのであるが、ピンをパケットに設は
ピボットポストにレセプタクルを設けるような別の構成
としてもよい。

使用に際して、パケット８４は、ロータ環状体または空
所の支持アームフリー内部によって与えられる比較的に
大きな容積内へ吊り下げられる（第２図の実線で示すよ
うに）。

こうして、はるかに大きなパケット、従って、処理され
るべき材料をより多く収容して遠心分離にかけることが
できる。

更に、このロータ構造体は比較的に軽量である。

カバーと同様に下方鉢型環状体４２は比較的薄いシート
メタルを使って形成してよい。

何故ならば、環状体４２は周辺リングを支持する機能を
果たせばよいからである。

負荷時には、必要とされる構造的強度のすべては周辺リ
ング４４によって与えられる。

例えば、各パケットに血液バッグを配置するようにして
（または、荷重の平衡が得られるようにしてパケットの
い（つかに血液バッグを配置するようにして）ロータに
負荷する時、ロータの速度が増すにつれて、しくフット
は上方外側に旋回していき第１図に示すような水平位置
をとるようになる。

遠心力が増大するにつれて、圧縮ワッシャ７４が圧縮さ
れ、パケットが半径方向外側に移動しその底部が周辺リ
ング４４にのり、必要な半径方向の支持が与えられるよ
うになる。

パケットの底部の輪郭は、周辺方向および軸方向ともリ
ングの内面と一致している。

この周辺リングの形状が凹凸断面型の独特なものとされ
ているので、従来可能であったよりもそのリングの重量
を軽くすることができる。

この型式のリングでは、その上方および下方縁部分４６
および４８に沿って最も大きなストレスが生ずる。

これらのストレスを受けるのはリングの最も厚い部分で
ある縁部分４６．４８である。

従って、ロータのその他の部分は、より小さな質量のも
のとすることができ、この種のロータに通常必要とされ
るよりも低い駆動力でよいものとすることができる。

その上、ロータは垂直方向において彎曲しているためバ
ンドの構造的強度が増し、リングにか〜る種々なパケッ
トの荷重を受けても望ましくない程にたわむようなこと
はな（・。

本発明の別の実施例では、第４図に示すように、周辺リ
ング９０は、内側表面９２がパケットの底部の輪郭と一
致するように弓形であり、外側表面９４がシリンダの外
側に相当し、すなわち、外側表面の母線がロータの軸と
平行であるような半径方向横断面を有している。

こうすることにより構造が簡単となり、しかも上方およ
び下方縁部が厚くされるので重量をそれほど増さずに構
造的強度を所望の程度に増大させることができる。

本発明の更に別の実施例では、第５図に示すように、更
に簡単な周辺リングとされる。

この実施例の周辺リング９６の半径方向横断面は円筒形
の外側表面９８を有し、中間部の半径方向の厚さが上方
および下方または外側縁部１０２より小さくなっている
ような内側表面１００を有している。

このようにして、リングの重量を軽量に維持ししかも構
造を非常に簡単化している。

この実施例のリングでは、′第１図、第２図および第３
図の実施例において必要であったような垂直方向にお見
・て彎曲面を形成する必要は全くな（なっている。

図示した内側表面は中間部が円筒形で、外側縁部の厚さ
を所望のように増大させるため厚い円筒形外側部分１０
２への傾斜面を有している。

これらの両実施例においては、パケットの底部は、第４
図および第５図に示した各輪郭と適合するように第１図
および第２図に示したパケットの底部を修正したものと
しなければならない。

パケットは、第１図および第２図に示した形状のものか
ら開放底部を有する第６図に示すようなものに変形して
もよい。

これらの開放底部パケットは参照番号８４′で示されて
おり、アダプタ１０８と一緒に使用される。

アダプタ１０８は、血液バッグ等を保持しうるプラスチ
ックまたはその他の適当な材料で形成されうる。

これらのアダプタ１０８の底部は、前述したパケットの
底部と同様にして周辺リングと一致するような形状とさ
れる。

こうすることによりパケットの重量を更に減することが
できる。

こうして、本発明によれば、独特な設計の周辺リングを
有する大容量ロータが構成される。

最終的には半径方向のパケットの荷重のすべてが周辺リ
ングによって支えられる。

このようなリングにより、他のロータの構成部品を比較
的に軽量とすることができ、しかも、ロータを比較的に
大きな負荷容量のものとすることができる。

また、ロータの構造を比較的に簡単なものとすることが
できる。

支持アーム５４は別々の部品を組み合せて形成するよう
に説明したが、これは単一部品として構成されまたは成
形されてもよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図は本発明の好ましい一実施例として構
成された旋回パケット遠心分離機を二つのパケットが作
動状態にあるところを示している一部破断平面図、第２
図は第１図の遠心分離機を一部ブロック図で示す立面断
面図、第３図は第２図の立面図におけるパケット支持体
の部分端面立面図、第４図は第１図のロータと共に使用
されうる別の周辺リングの半径方向断面図、第５図は第
１図の遠心分離ロータに使用される更に別の周辺リング
の半径方向断面図、第６図は本発明の別の実施例として
使用されるパケットおよびそのアダプタの立面断面図で
ある。 ２８・・・・・・ロータバブ、３８・・・・・・カバー
、４２・−・−・・鉢型環状体、４４・・・・・・周辺
リング、４６・・・・・・上縁部、４７・・・・・・中
間体、４８・・・・・・下縁部、５４・・・・・・支持
アーム、６０・・・・・・サドル、７０・・・・・・ピ
ボットポスト、８０・・・・−・ピボットピン、８２・
・・・−・レセプタクル、８４・・・・・・パケット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ・・ブと、上方部、中間部および下方部を有する外
   側リングと、前記ハブと前記リングとをほぼ垂直軸のま
   わりに回転するように相互に接続する半径方向部材と、
   作動時にパケットが上方且つ外方へ旋回し前記リングに
   接触しこのリングにより半径方向に移動しないように支
   持されるように前記パケットを枢動しうるように支持す
   るための枢軸部材とを有する旋回パケット遠心分離ロー
   タにお（・て、前記リングは半径方向厚さが前記上方部
   および下方部におけるよりも前記中間部において小さく
   なっている半径方向横断面を有することを特徴とする旋
   回パケット遠心分離ロータ。 ２ 前記各枢軸部材が前記リングにのみ固定されそれに
   よって利用空所空間を増大せしめうる特許請求の範囲第
   １項に記載の旋回パケット遠心分離ロータ。 ３ 前記半径方向部材は、前記リングを支持するため前
   記リングの下方部にのみ固定される特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の旋回パケット遠心分離ロータ。 ４ 前記各枢軸部材は、隣接パケットに対して一組のピ
   ボットを取り付けるサドルを有する特許請求の範囲第２
   項または第３項に記載の旋回パケット遠心分離ロータ。 ５ 前記リングは凹凸形半径方向横断面を有する特許請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の旋回パ
   ケット遠心分離ロータ。