NL8901341A - Centrifuge. - Google Patents

Description

ί NL 35.988-Vo/jvdp <

Centrifuge

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een centrifuge alsmede op een trommel van toepassing hierbij.

Wanneer centrifuges worden gebruikt worden krachten opgewekt die de trommel omhoog belasten. Indien de 5 voorziening, die de trommel vasthoudt, defect raakt, los raakt of op onjuiste wijze daarmee is verbonden kunnen de omhoog gerichte krachten het losraken van de trommel veroorzaken hetgeen resulteert in beschadigingen van de apparatuur en eventueel verwondingen van personeel.

10 De onderhavige uitvinding beoogt deze problemen op te heffen.

Derhalve is de centrifuge volgens de uitvinding gekenmerkt door een trommel die is voorzien van tenminste één uitsparing voor het opnemen van een pen, door welke de 15 trommel vastzetbaar is op een draaitafel.

Bij voorkeur bezit de centrifuge het kenmerk, dat de draaitafel is voorzien van tenminste één pen voor het aangrijpen in de uitsparing alsmede een veerorgaan voor het in van de draaitafel afgekeerde richting belasten van de 20 trommel.

Daarnaast geniet het de voorkeur, wanneer de uitsparing zodanig is gevormd, dat de trommel op de draaitafel monteerbaar is door een deel van de uitsparing op één lijn te brengen met de pen, de trommel tegen de 25 veerkracht van het veerorgaan in in de richting van de draaitafel te drukken, de trommel ten opzichte van de draaitafel te roteren en tenslotte de trommel los te laten.

Tevens is het gunstig, wanneer de trommel een zijwand bezit die niet in buitenwaartse richting vanaf de 30 bovenzijde naar de benedenzijde taps toeloopt.

Verder is het gunstig, wanneer in de trommel een schaal is bevestigd.

Daarnaast is het handig, wanneer de centrifuge een kern bezit, waarbij de trommel een nek bezit en waarbij 35 afdichtingen zijn aangebracht tussen de kern en de nek.

Tevens geniet het de voorkeur, wanneer de 8901341 r - 2 - afdichtingen zijn verbonden met de kern en afdichtend aangrijpen op de nek.

Overeenkomstig een andere uitvoeringsvorm geldt, dat de afdichtingen rondom de buitenomtrek van de nek zijn 5 geplaatst.

Tevens is het mogelijk, dat een gedeelte van de kern zich uitstrekt in de nek, welk gedeelte een diameter bezit die kleiner is dan de diameter van de nek, zodat tussen het genoemde gedeelte van de kern en de nek een 10 ringvormige kanaal wordt gevormd, waarbij de afdichtingen zodanig zijn geplaatst dat ze verhinderen dat vloeistof, die door het ringvormige kanaal stroomt, de centrifuge verlaat.

Hierbij is het tevens gunstig wanneer de centrifuge een terugslagorgaan bevat dat, wanneer de centrifuge wordt 15 gebruikt, een vloeistofstroming naar de omgeving van de afdichting toestaat en dat, wanneer de centrifuge stilstaat, de terugkeer van de vloeistof naar de trommel tegengaat.

Van voordeel is het, wanneer de nek bestaat uit een buis uit niet-corroderend materiaal.

20 Gunstig is het, wanneer het terugslagorgaan een op de nek bevestigde buis uit flexibel materiaal omvat. In voorkeursuitvoeringsvormen ligt de slang uit flexibel materiaal aan tegen een stationaire moer die onderdeel uitmaakt van de kern, waarbij een afdichting wordt gevormd 25 die verhindert dat bloed en andere stoffen naar de afdichting stromen. Wanneer de trommel echter roteert wordt de slang uit flexibel materiaal gedeformeerd, waardoor buitenwaarts gedwongen delen, zoals deeltjesvormige verontreinigingen, in een zone tussen de slang uit flexibel 30 materiaal en de afdichting kunnen stromen. Wanneer de slang uit flexibel materiaal zodanig is vervormd dat deze niet langer aanligt tegen de moer vindt geen slijtage van de afdichting door aanraking met de moer plaats.

In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvin-35 ding geldt dat de trommel zodanig is ontworpen, dat hierin opgewekte krachten een benedenwaartse component bezitten die de trommel omlaag belast terwijl deze ronddraait.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een trommel van toepassing in een centrifuge volgens de 89013413 * -3 - uitvinding, welke trommel is voorzien van tenminste één uitsparing voor het opnemen van een pen, door welke de trommel bevestigbaar is op een draaitafel.

Bij voorkeur geldt, dat de trommel in hoofdzaak 5 cilindrisch is en is voorzien van zijwanden, een met de bovenzijde van de zijwanden verbonden bovenwand, welke bovenwand de bovenzijde van de trommel vormt, een met de onderzijde van de zijwanden verbonden bodemwand, welke bodemwand de bodem van de trommel vormt en waarbij de 10 zijwanden niet in buitenwaartse richting vanaf de bovenzijde naar de benedenzijde taps toelopen.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een aantal uitvoeringsvoorbeel-den van de centrifuge volgens de uitvinding zijn weergegeven.

15 Figuur 1 toont een op schaal weergegeven dwarsdoor snede van een overeenkomstig de uitvinding op een roteerbare met een motor verbonden centrifugetafel geplaatste trommel;

Figuur 2 toont op grotere schaal een gedeeltelijk zijaanzicht van een uitsparing in de zijkant van de trommel 20 voor het opnemen en vasthouden van een binnenwaarts vanaf de rand van de centrifugetafel uitstekende pen;

Figuur 3 toont een aanzicht volgens de lijnen III-III in figuur 2;

Figuur 4 toont een aanzicht volgens de lijnen 25 IV-IV in figuur 2;

Figuur 5 toont een op schaal weergegeven dwarsdoorsnede door een uitvoeringsvorm van de centrifuge volgens de uitvinding;

Figuur 6 toont een op schaal weergegeven dwars-30 doorsnede door het bovenste gedeelte van een andere uitvoeringsvorm van een centrifuge volgens de uitvinding, en

Figuur 7 toont de omtrek van een gedeelte van de in de uitvoeringsvormen volgens figuur 5 en 6 toegepaste moeren.

35 Zoals wordt getoond in figuur 3 kan een trommel 1 worden aangebracht op en worden bevestigd aan een draaitafel 2 door middel van drie pennen, waarvan één pen 3 is getoond.

De bodem van de trommel 1 is voorzien van een uitstekend deel 4 dat wordt opgenomen in de uitsparing 5 van de tafel 2. Een 8901341.

-4 - * plunjer 6 is in aanraking met het uitstekende deel 4 en duwt, ten gevolge van de bovenwaartse kracht van de veer 7, omhoog tegen het uitstekende deel 4, waarbij de trommel l omhoog wordt geforceerd. De draaitafel 2 is bevestigd aan de 5 motoras 8 van een conventionele motor 9. De motor 9 is op conventionele wijze bevestigd aan een motorbevestigingsdeel 10.

In de voorkeursuitvoeringsvorm zijn drie pennen 3 in de draaitafel 2 toegepast, maar het is duidelijk dat elk 10 geschikt aantal, één of meer, kan worden toegepast. De trommel 1 bezit een uitsparing voor het opnemen van elke pen. Zoals duidelijk is getoond in de figuren 2, 3 en 4 bezit de uitsparing 11 een inlaatgroef 12 en een valleivormige groef 13 die in verbinding staat met de inlaatgroef 12 maar in om-15 treksrichting ten opzichte daarvan versprongen is.

Tengevolge van de omhoog gerichte kracht van de veer 7 moet de trommel 1 omlaag worden gedrukt zodat de pen 3 de inlaatgroef 12 binnendringt. Wanneer de trommel 1 voldoende omlaag is bewogen zal het in de juiste richting draaien van hetzij 20 de trommel 1, hetzij de draaitafel 2 de pen 3 tot een punt boven de valleivormige groef 13 bewegen. Wanneer de omlaag-gerichte druk op de trommel wordt opgeheven zal de pen 3 in de valleivormige groef 13 worden vastgehouden. Ter vereenvoudiging van het aanbrengen van een trommel kunnen meer 25 uitsparingen dan pennen worden toegepast.

Figuur 5 toont een centrifuge 110. De centrifuge 110 bezit een stationaire kern 120 om welke een trommel 111 roteerbaar is bevestigd. De kern 120 bezit een inlaat 122 voor het opnemen van de te centrifugeren vloeistof. De 30 inlaat 122 staat in verbinding met een trommelbuis 142 door welke de vloeistof naar het inwendige van de trommel lil stroomt. Een gecentrifugeerde bovenstaande vloeistof, zoals bloedserum en bloeduitwas, stroomt omhoog vanuit het inwendige van de trommel 111 in het uitlaatkanaal 126 naar 35 de uitlaat 128 vanuit welke de vloeistof het toestel verlaat.

Elementen, zoals bloedcellen en bloedplaatjes (die bekend staan als "gevormde elementen"), worden verzameld in de ruimte tussen het inwendige oppervlak van de trommel 111 en het uitwendige oppervlak van een schaal 150 die in de 8901341? -5 trommel 111 is geplaatst.

De kern 120 bezit een stationaire moer 13o die is uitgevoerd om de trommel 111 op te nemen, vast te houden en af te dichten. Aan de schouder 131 van de moer 130 is een 5 afdichting 132 bevestigd. De afdichting 132 sluit afdichtend aan op een buis 134 voor het vormen van een dynamische afdichting. In de voorkeursuitvoeringsvorm is de afdichting 132 vervaardigd uit polyurethaan of TEFLON (geregistreerd handelsmerk); de buis 134 is vervaardigd uit metaal zoals 10 roestvrij metaal of aluminium; de trommel 111, de schaal 150, de kern 120 en een keerplaat 144 zijn vervaardigd uit LEXAN (geregistreerd handelsmerk).

De buis 134 is aangebracht rond de nek 141 van de trommel 111. De buis 134 strekt niet over de gehele lengte 15 van de nek 141 uit. Indien gewenst kan een andere buis, overeenkomstig buis 235 uit figuur 6, (welke hierna wordt beschreven) , rond de nek 141 worden aangebracht om te werken overeenkomstig de uitvoeringsvorm volgens figuur 6.

Een keerplaat 144 is bevestigd op de trommelbuis 20 142 teneinde de vloeistofstroming naar het bovenste kanaal 134 te smoren. De verdiepingen 145 dienen om het aanbrengen van de keerplaat 144 te vereenvoudigen en verschaffen contactplaatsen tussen de keerplaat 144 en de kern 120. De verdikkingen 145 zijn intermitterend op een afstand van 25 elkaar geplaatst, zodat een stroming door het bovenste kanaal 143 mogelijk is. De bodem van de trommel 111 bezit een uitstekend deel 114. De schaal 150 is aan de trommel lil bevestigd door een bovenste bevestiging 152 en een onderste bevestiging 153. De bevestigingen 152 en 153 zijn geperfo-30 reerd zodat de gecentrifugeerde vloeistof naar het bovenste kanaal 143 en in het uitlaatkanaal 126 kan stromen. De schaal 150 is vol en dient om een ruimte in de trommel lil te vormen voor het accumuleren van gevormde elementen.

Ten gevolge van de vormgeving van de trommel 111, 35 in welke de zijwand 154 loodrecht staat op de bovenwand 155, en de vormgeving van de schaal 150, waarvan de zijwand 157 loodrecht staat op de bovenwand 158 en de onderwand 159, wordt de omhooggerichte component van de krachten, die worden veroorzaakt door het roteren en die ertoe zouden 0901341: - 6 - leiden dat de trommel omhoog wordt belast, gereduceerd. Door het afplatten van de trommel 111 vergeleken bij de bekende trommels en door het vergroten van de diameter worden tevens grotere centrifugale krachten (afscheidkrachten) bij lagere 5 snelheden opgewekt.

Een centrifugetrommel volgens figuur 5 produceert hematocrieten van ongeveer 55% tot 60% bij een toerental van 3450 omwentelingen per minuut en resulteert in een grotere bloedplaatjesretentie, terwijl commercieel verkrijgbare 10 bekende toestellen hematocrieten produceren van 50% tot 55% bij deze snelheid. Tevens worden minimale hemolyse-niveaus verkregen.

Figuur 6 toont het bovenste gedeelte van een centrifuge 210. De centrifuge 210 bezit een stationaire kern 15 220 om welke de trommel 211 roteerbaar is bevestigd. De kern 220 bezit een inlaat 222 voor het opnemen van de te centrifugeren vloeistof. De inlaat 222 staat in verbinding met het inlaatkanaal 224 dat op zijn beurt in verbinding staat met de trommelbuis 242 door welke de vloeistof naar het inwendige 20 van de trommel 211 stroomt.

Een gecentrifugeerde bovenstaande vloeistof, zoals bloedserum en bloeduitwas, stroomt omhoog vanuit het inwendige van de trommel 211 in het uitlaatkanaal 226 naar de uitlaat 228, vanuit welke de vloeistof het toestel 25 verlaat.

Elementen, zoals bloedcellen en bloedplaatjes (die bekend staan als "gevormde elementen") worden verzameld in de ruimte tussen het inwendige oppervlak van de trommel 211 en het uitwendige oppervlak van een in de trommel 211 30 aangebrachte schaal 250. De centrerende tapsheid 221 op de kern 220 vereenvoudigt het aanbrengen van de trommel 211 op een gemotoriseerde draaitafel (niet getoond).

De kern 220 bezit een stationaire moer 230 die is uitgevoerd om de trommel 211 op te nemen, vast te houden en 35 af te dichten. Aan de schouder 231 van de moer 230 is een afdichting 232 bevestigd. De afdichting 232 bezit een harmonicadeel 233 voor een dynamische afdichting tegen de buis 234. In de voorkeursuitvoeringsvorm is de afdichting 232 vervaardigd uit een elastomeer zoals polyurethaan of een 89013417 - 7 - polymeer zoals TEFLON (geregistreerd handelsmerk); de buis 234 is vervaardigd uit metaal zoals roestvrij staal of aluminium; de trommel 211, de schaal 250, de kern 220 alsmede de veerplaat 244 zijn vervaardigd uit LEXAN (geregistreerd 5 handelsmerk).

De buis 234 is aangebracht rond de nek 241 van de trommel 211. De buis 234 strekt zich niet boven de gehele lengte van de nek 241 uit. Een andere buis, namelijk de buis 235, is rond de nek 241 aangebracht en strekt zich voorbij 10 deze uit, zodat de bovenrand, of lip, daarvan aanligt tegen de onderzijde van het bovenste gedeelte van de stationaire moer 230. De buis 235 is vervaardigd uit een materiaal dat in buitenwaartse richting vanaf de nek 241 in reactie op rotatiekrachten zal deformeren, zodat tijdens het bedrijf de 15 bovenrand of lip buitenwaarts beweegt ten opzichte van de kern 220, waarbij een stroming vanuit het opsluitkanaal 236 naar de opsluitzone 37 mogelijk wordt. Ongewenste deeltjesvormige vervuilingen en door slijtage gevormde deeltjes stromen in de richting van de afdichting 232 ten gevolge van 20 de bovenwaartse en buitenwaarts gerichte componenten van de rotatiekrachten. Wanneer de snelheid van de centrifuge wordt gereduceerd en deze vervolgens stopt komt de afdichtbuis 235 opnieuw in aanraking met de moer 230, waarbij de opsluitzone 237 wordt afgesloten en een terugstroming van deeltjesvormige 25 vervuilingen wordt verhinderd.

De keerplaat 244 is bevestigd op de troromelbuis 242 teneinde de vloeistofstroming naar het bovenste kanaal 243 te smoren.

De schaal 250 is aan de trommel 211 bevestigd door 30 middel van een bovenste bevestiging 252 en een (niet getoonde) onderste bevestiging. De schaal 250 is hol en dient voor het vormen van een ruimte voor het accumuleren van gevormde elementen. De bovenste bevestiging 252 en de onderste bevestiging zijn geperforeerd, zodat gecentrifugeer-35 de vloeistof naar het bovenste kanaal 243 en in het uitlaat-kanaal 226 kan stromen.

Ten gevolge van de vormgeving van de trommel 211 en de schaal 250, waarvan de zijden taps binnenwaarts toelopen vanaf de bovenzijde naar de bodem, worden de omhoog- 8901341 Λ f - 8 - gerichte componenten van de krachten, die worden opgewekt door de rotatie en die ertoe leiden de trommel 211 omhoog te bewegen, gereduceerd. Tevens worden door het afplatten van de trommel 211 en door het vergroten van de diameter daarvan 5 grote centrifugaalkrachten (afscheidkrachten) veroorzaakt bij lage snelheden.

Een centrifugetrommel welke is vervaardigd volgens figuur 6, produceert op constante wijze hematocrieten van ongeveer 55% tot 60% bij een toerental van 3450 omwentelingen 10 per minuut en veroorzaakt een grotere plaatjesretentie, terwijl commercieel verkrijgbare bekende toestellen hematocrieten van ongeveer slechts 50% tot 55% bij deze snelheid vormen. Tevens worden minimale hemolyse-niveaus verkregen.

15 Figuur 7 toont de voorkeursomtrek voor het klemoppervlak 138 of het klemoppervlak 238. Het oppervlak is voorzien van vlakke gedeeltes 39 die het aanbrengen van klem-, vasthoud- of stabilisatieorganen aan de top van de trommel vereenvoudigen. Aangezien de diameter van de moeren 20 130 of 230 relatief groot is wordt een groter aangrijpopper-vlak verschaft waarop een klemorgaan kan aangrijpen, vergeleken met bekende toestellen. Tevens zijn de moeren 130 en 230 relatief dicht bij de trommels 111, 211 geplaatst vergeleken met het klempunt op diverse bekende toestellen, 25 waardoor een stabielere klemming wordt verschaft.

Vergeleken met diverse bekende toestellen zijn de trommels volgens de onderhavige uitvinding vlakker, en wijder, terwijl hun zijwanden niet taps buitenwaarts verlopen. Dit maakt de vorming van grotere gebieden met 30 uniforme krachten mogelijk binnen de trommel hetgeen de celretentie en de celuitwas vereenvoudigt. Tevens staan de configuratie en de vorm van dergelijke trommels de opbouw van hogere krachten bij lagere snelheden toe, zodat motoren welke worden toegepast om de trommels te roteren, zoals 35 conventioneel verkrijgbare motoren met een toerental van 3450 omwentelingen per minuut, niet tot grotere snelheden behoeven te worden opgevoerd teneinde grotere krachten en betere resultaten te verkrijgen.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het 89 01341 .--9- voorgaande beschreven uitvoeringsvorm, die binnen het kader der uitvinding op velerlei wijze kan worden gevarieerd. Zo is de uitvinding niet beperkt tot het behandelen van bloed, doch kunnen diverse vloeistoffen met behulp van een inrich-5 ting volgens de uitvinding worden behandeld.

8901341:

Claims (14)

1. Centrifuge, gekenmerkt door een trommel die is voorzien van tenminste één uitsparing voor het opnemen van een pen, door welke de trommel vastzetbaar is op een draaitafel.

2. Centrifuge volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de draaitafel is voorzien van tenminste één pen voor het aangrijpen in de uitsparing alsmede een veerorgaan voor het in van de draaitafel afgekeerde richting belasten van de trommel.

3. Centrifuge volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de uitsparing zodanig is gevormd, dat de trommel op de draaitafel monteerbaar is door een deel van de uitsparing op één lijn te brengen met de pen, de trommel tegen de veerkracht van het veerorgaan in in de richting van 15 de draaitafel te drukken, de trommel ten opzichte van de draaitafel te roteren en tenslotte de trommel los te laten.

4. Centrifuge volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de trommel een zijwand bezit die niet in buitenwaartse richting vanaf de 20 bovenzijde naar de benedenzijde taps toeloopt.

5. Centrifuge volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de trommel een schaal is bevestigd.

6. Centrifuge volgens één der voorgaande 25 conclusies, gekenmerkt door een kern, waarbij de trommel een nek bezit en waarbij afdichtingen zijn aangebracht tussen de kern en de nek.

7. Centrifuge volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de afdichtingen zijn verbonden met de 30 kern en afdichtend aangrijpen op de nek.

8. Centrifuge volgens conclusie 6 of 7, m e t het kenmerk, dat de afdichtingen rondom de buitenomtrek van de nek zijn geplaatst.

9. Centrifuge volgens conclusie 8, met het 35kenmerk, dat een gedeelte van de kern zich uitstrekt in de nek, welk gedeelte een diameter bezit die kleiner is 89 01 341 ' 4 - 11 - dan de diameter van de nek, zodat tussen het genoemde gedeelte van de kern en de nek een ringvormige kanaal wordt gevormd, waarbij de afdichtingen zodanig zijn geplaatst dat ze verhinderen dat vloeistof, die door het ringvormige 5 kanaal stroomt, de centrifuge verlaat.

10. Centrifuge volgens conclusie 9, gekenmerkt door een térugslagorgaan dat, wanneer de centrifuge wordt gebruikt, een vloeistofstroming naar de omgeving van de afdichting toestaat en dat, wanneer de centrifuge 10 stilstaat, de terugkeer van de vloeistof naar de trommel tegengaat.

11. Centrifuge volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de nek uit een buis uit niet-corroderend materiaal bestaat.

12. Centrifuge volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat het térugslagorgaan een op de nek bevestigde buis uit flexibel materiaal omvat.

13. Trommel voor toepassing in een centrifuge volgens één der conclusies 1 tot 12, met het ken- 20. e r k, dat de trommel is voorzien van tenminste één uitsparing voor het opnemen van een pen, door welke de trommel bevestigbaar is op een draaitafel.

14. Trommel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de trommel in hoofdzaak cilindrisch is en 25 is voorzien van zijwanden, een met de bovenzijde van de zijwanden verbonden bovenwand, welke bovenwand de bovenzijde van de trommel vormt, een met de onderzijde van de zijwanden verbonden bodemwand, welke bodemwand de bodem van de trommel vormt en waarbij de zijwanden niet in buitenwaartse richting 30 vanaf de bovenzijde naar de benedenzijde taps toelopen. 8901341;