NO309676B1 - Anordning ved sentrifuger - Google Patents

Abstract

nordning ved sentrifuger for eksempel i laboratorier innen helsesektoren og ved forskningsinstitutter, hvilken anordning omfatter en rotor (13) som er roter-bar ved hjelp av en vertikal drivaksling (12), og på hvilken rotor (13) holdere (16) for mottak av sentrifugerør kan beveges gjennom bevegelige midler (15) av kardangtypen, hvilke holdere (16) under sentrifuger in-gen kan justeres fritt i retning av resultanten av de krefter som virker på hver holder. Holderne (16) og derved sentrifugerørene (25) er roterbart anordnet om sine lengdeakser under virkningen av virkende deselerasjonskrefter ved sentrifugeretardasj on som virker på. dem. Hvert middel (15) består av to konsentriske ringer (17, 19), en første indre ring (17), som er bevegelig. om to diametralt motstående radialtapper (18) tilveie-brakt i en andre ytre ring (19), som i sin tur er bevegelig om to radialtapper (20) anordnet perpendikulært i forhold til nevnte første radialtapper (18) og montert i nevnte rotor (13). Det er anordnet et aksiallager (22) til å bære nevnte holder (16) ved nevnte første. indre ring (17).

Description

Den herværende oppfinnelse vedrører en anordning ved sentrifuger, for eksempel i laboratorier innen helsesektoren og ved forskningsinstitutter, innbefattende en holder som er roter-bar ved hjelp av en vertikal drivaksling, og på hvilken holder hylser for mottak av sentrifugerer kan beveges gjennom bevegelige midler av kardangtype, hvilke hylser under sentrifugeringen kan justeres fritt i retning av resultanten for de krefter som virker på hver hylse, hvilken anordning også for øvrig er av den art som er angitt i den innledende del av patentkrav 1.

For oppkonsentrering gjennom sentrifugering ved forsknings-laboratorier og laboratorier innen helsesektoren, for eksempel blodgiversentre, finnes det forskjellige typer sentrifuger så vel som forskjellige typer sentrifugerør til prøvema-terialet. Generelt består det av en væske som har bestand-deler av forskjellig tetthet, hvor forskjellen kan være mini-mal. Det kan være tilfellet ved skilling av suspensjoner med lave partikkelkonsentrasjoner med et minst mulig tap av materiale eller skilling av suspensjoner som har et stort antall celler, slik som blod, ved å skille det i forskjellige blod-bestanddeler. Prøvematerialet kan være verdifullt eller i meget begrenset mengde, hvorved det ved vasking av dette kan merkes et tap.

De dominerende sentrifugetyper er av fast-vinkel- og utsvingstypene, hvilke også er utstyrt for såkalt ultrasen-trifugering. Den utføres i vakuum for å unngå luftmotstanden som kan være meget høy ved høyt omdreiningstall.

En sentrifuge av kardangtypen er beskrevet i SE-C-129311, hvilken sentrifuge tillater hurtig akselerasjon og deselerasjon uten skadevirkning på sedimenteringen eller oppkonsentreringen i tilfelle av en liten mengde materiale, i høyden 100 milliliter. Ved større mengder skapes det ved rask deselerasjon en virvelstrøm, og materialet vil da rotere i røret. Virvelstrømmer i prøvematerialet gjør under sentrifugens retardasjonsfase en del av væsken uklar. US patentskrift nr. 3,028,075 omhandler likeledes holdere for sentrifugerør med motsvarende kardangopphengning.

En annen ulempe ved å benytte sentrifuge med vanlige sylindriske sentrifugerør, er at noe av sedimentet kleber seg til den øvre del av sentrifugerørene i stedet for å samles på bunnen av disse.

Målet med den herværende oppfinnelse er å tilveiebringe en sentrifuge hvor ikke frembringes noen som helst virvelstrøm-mer som forringer sentrifugeringsresultatet, selv ikke ved forholdsvis rask deselerasjon. Et annet mål med oppfinnelsen er å utforme sentrifugerør slik at materiale med høyere tetthet ikke vil klebe seg på rørveggene, men blir praktisk talt 100 % sentrifugert ned til sentrifugerørets bunnparti. Anordningen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved de trekk som fremgår av den karakteriserende del av patentkrav 1.

Det er hensiktsmessig å forsyne sentrifugerørene med konver-gerende innvendige begrenserflater i det minste langs én del, fortrinnsvis den øvre del, av rørets lengde, idet nevnte begrenserflåters forlengelse når sentrifugerøret er i sin horisontale sentrifugerings-stilling, faller sammen i et punkt som ligger i alt vesentlig på drivakslingens midtlinje.

Nedenfor vil oppfinnelsen bli beskrevet under henvisning til medfølgende tegninger som viser noen utførelser. Fig. 1-4 viser i perspektiv sentrifugens rotor med dens bevegelige holdere og deri innsatte sentrifugerør i forskjellige tilstander, idet fig. 1 viser rotoren i hvilestilling, fig. 2 i akselerasjonsstilling, fig. 3 i dens optimale driftsstilling og fig. 4 i deselerasjonsstilling. Fig. 5 viser i forstørret skala en del av sentrifugens rotor sett ovenfra. Fig. 6 viser i enda større skala et tverrsnitt langs linjen VI-VI på fig. 5. Fig. 7 og 8 er et sideoppriss av sentrifugerøret ifølge to forskjellige utgaver i en optimal driftsstilling.

På fig. 1 - 4 er vist, ikke i detalj, en sentrifugeholder som består av en drivaksling 12 på hvilken en holder 13 er reo-statisk montert, hvilken holder 13 på den viste utførelse innbefatter fire mottakerholdere 14 for mottak av samme antall bevegelige midler 15 av kardangtype, hvilke i sin tur bærer tilsvarende hylse eller beholder 16. De bevegelige midler 15 innbefatter to konsentriske ringer, en første, indre ring 17 som er bevegelig om to diametralt motstående radialtapper 18 anordnet i en andre, ytre ring 19. Denne er i sin tur bevegelig om to radialtapper 20 anordnet perpendikulært i forhold til tapperne 18 og montert i holderen 13, i mottakerholdere 14.

Fig. 6 viser at den indre ring 17 er forsynt med en skulder 21, på hvilken hviler et aksiallager 22 som er anordnet kon-sentrisk med ringen 17 og holderen 16. Fortrinnsvis er det anordnet en flens 23 ved holderens åpning 24, og nevnte flens 23 ligger an mot aksiallagerets 22 øvre lagerring.

I hver holder 16 kan det settes inn et sentrifugerør 25, i hvilket prøvematerialet er anbrakt.

På fig. 1 er sentrifugens holder 13 vist i en hvilestilling hvor hylsene 16 inntar vertikal posisjon i mottakerholderne 14. Dersom sentrifugens rotor akselereres, som vist på fig. 2, beveger hylsene 16 seg litt bakover mot resultantens beve-gelsesretning. Følge-lig reduseres trykket på sentrifugerø-rene 25 når disse ikke utsettes for bremsebelastninger. Par-tiklene i prøvematerialet beveger seg i en retning som er hovedsakelig parallell med sentrifugerørets akse, hvorved faren for at prøvematerialet kleber seg på veggene, reduseres. På fig. 3 har rotoren nådd full omdreiningshastighet, hvorved holderne 16 er i en horisontalt radial stilling. Her oppnås det meste av oppkonsentreringen. Under retardasjonsfa-sen, fig. 4, skjer en deselerasjon av holderen, hvorved frik-sjonen i både drivaksling og drivmotor bevirker at hylsene 16 inntar en fremadrettet vinkel i bevegelsesretningen. Ved hjelp av kardangopphenget kan holderne følge resultanten av de virkende krefter under denne fase, hvorved en del av den skadelige virvelstrømdannelse i sentrifugerøret motvirkes. Den gjenværende virvelstrøm-dannelse fremkalt på grunn av deselerasjonen elimineres ved at hylsene 16, og derved sen-trif ugerørene 25, er roterbare om sine egne lengdeakser. Ved forholdsvis små krefter som setter prøvematerialet i rota-sjon, kreves det at hylsen 16, som er forsynt med sentrifugerøret 25, lett bringes til å rotere, hvilket er oppnådd ved hjelp av aksiallageret 22.

Det kan nevnes at sedimenteringen og utseendet av forskjellige celler, særlig kreftcellers og betennelsescellers orien-tering, påvirkes av de forskjellige krefter - før, under og

etter sentrifugeringsprosessen. Da innholdet av de faste partikler og celler i prøvevæsken vanligvis kan være meget lite, er det ytterst viktig at det sedimenterte materiale ikke går til spille og kleber seg på sentrifugerørets vegger. Takket være avsetning av praktisk talt alt materiale på bunnen av sentrifugerøret er resultatet av sentrifugeringen forbedret, og diagnostiseringens pålitelighet økes.

Frem til i dag er i det vesentlige sentrifugerørene med sylindrisk form blitt benyttet, hvilke imidlertid har ulempen med en partikkelavsetning på rørets innside, særlig i rørets øvre del, og denne avsetning kan således ikke komme ned til bunnen av røret, hvor det foretrekkes å samle så stor del av de faste partikler som mulig. I tillegg oppnås i sylindriske rør som har forholdsvis vid øvre åpning, dårlig oppkonsentrering opp til den øvre flate av væsken som har færre faste partikler.

Det er nå blitt vist at nevnte ulemper overvinnes dersom sentrifugerøret 25 er utformet med innvendige begrensende linjer som konvergerer mot dets toppåpning, og hvis forlengelser 28, når sentrifugerøret 25 når den horisontale sentrifugerings-stilling, faller sammen i et punkt som ligger i alt vesentlig på drivakslingens 12 midtlinje, slik at ved sentrifugering kleber ikke de faste partikler seg til sentrifugerørets øvre, innvendige flate, men de sentrifugeres ned til rørets bunn.

Ved den øvre flate av væsken i sentrifugerøret oppnås stundom på grunn av rørets oppad koniske fasong en oppkonsentrering av partikler som har mindre tetthet i et lite område, hvilket gjør testingen enklere, f.eks. bakterieprøver av tuberkulose, når prøven må tas både fra overflaten og bunnen av sentrifugerøret.

Slik fig. 7 klart viser, er sentrifugerøret 25 i hele sin lengde, fra åpningen til bunnen, utformet gjennom en genera-trise som passerer gjennom et punkt på drivakslingens 12 midtlinje og danner en konisk overflate.

Utførelsen vist på fig. 8 avviker fra sentrifugerøret 25 vist på fig. 7 ved at det er utstyrt med en sylindrisk hals 26 i et øvre parti for å lette isetting av en kork 27.

Sentrifugerøret 25 kan også være utformet som et rør som har åpninger i begge sine ender, hvilke åpninger kan tettes ved hjelp av motsvarende korker. Sentrifugerørets koniske form behøver ikke strekke seg ut over hele rørlengden, og røret kan også være forsynt med dobbelt konisk form som koner i retning av nevnte begge ender.

Sentrifugerøret kan være laget av forskjellig materiale, for eksempel glass, plast, metall; det kan være engangsrør, f.eks. av papir eller lignende, men det kan også være utformet som en pose som har konisk form og med tilsvarende poseholdere. Det koniske sentrifugerør kan ved åpningen ha en støtteflens og/eller støttevinger langs den ytre side.

Claims (3)

1. Anordning ved sentrifuger, for eksempel i laboratorier innen helsesektoren og ved forskningsinstitutter, innbefattende én holder (13) som er roterbart ved hjelp av en vertikal drivaksling (12), og på hvilken holder (13) hylser (16) for mottak av sentrifugerer kan beveges gjennom bevegelige midler (15) av kardangtype, hvilke hylser (16) under sentrifugeringen er fritt justerbare i retning av resultanten for de krefter som virker på hver hylse, hvor hvert av nevnte midler (15) består av to konsentriske ringer (17, 19), en første indre ring (17), bevegelig om to diametralt motstående radialtapper (18) anordnet i en andre, ytre ring (19) som i sin tur er bevegelig om to radialtapper (20) anordnet perpendikulært i forhold til nevnte første radialtapper (18) og montert i nevnte holder (13), karakterisert ved at nevnte hylser (16) og derved sentrifugerørene (25) er anordnet roterbart om sine lengdeakser under virkningen av virksomme deselerasjonskrefter ved sentri-fugeretardasjon som virker på dem, og at det er anordnet et aksiallager (22) for å bære nevnte hylse (16) ved nevnte første, indre ring (17).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at sentrifugerøret (25) er forsynt med konverge-rende indre begrenserflater langs i det minste ett parti, fortrinnsvis ved det øvre parti av rørets lengde, hvor forlengelser av nevnte begrenserflater faller sammen i et punkt som ligger i alt vesentlig på drivakslingens (12) midtlinje når sentrifugerøret (25) er i en horisontal sentrifugeringsstilling.

3. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at sentrifugerøret er utformet som en pose med konisk avsmalnende form og tilsvarende poseholdere.