SE521299C2 - Tallrik med distanshållare för centrifugtrumman i en centrifug och förfarande för dess framställning - Google Patents

Description

521 299 2 För att förhindra detta är det känt att utföra fastsättningen av de anlagda avståndslistorna på dess längs och tvärsidor vätsketätt mot tallriksytan. Detta sker som i DE 557 376 och FR 464 116 genom att vätsketätt löda omkretsen på avståndslisten. Nackdelen hos dessa utföranden är för det första att lodet inte är resistent mot aggressiva vätskor, som tex. vid rengöring och för det andra är det ytterligare lödningsförfarandet av den omgivnade kanten på avståndslisten mycket dyn.

Genom DE 40 36 071 är det känt att svetsa på avståndslisterna på tallriksytan västketätt medelst en rullsvetsmaskin. För detta ändamål förs valsen i tallrikens omkretsriktning över avståndslistema. Därutöver är det även känt genom DE 40 36 071 att svetsa avståndslisterna vätsketätt vid deras kringlöpande kant med en lasersvetsansläggning. Med dessa båda svetsförfaranden är det å ena sidan möjligt att utföra spalterna vätsketätt med ett svetsningsförfarande som å ena sidan är resistent mot aggressiva vätskor, såsom de som används vid den kemiska kretsloppsrengöringen å andra sidan är dock fortfarande framställningen av tallriken med dessa svetsförfaranden mycket tids- och kostnadskrävande.

Den höga framställningskostrraden för tallriken enligt detta förfarande leder i allmänhet till, att dessa tallrikar endast används i de fall där vätskor skall skiljas eller renas där en eventuell kontaminering av produkterna medför en oanvändbarhet av produkterna, tex. inom bioteknologiornrådet.

Dessutom synes rullsvetsning för detta ändamål såsom helt olämpligt, eftersom vid rullsvetsning en stor deforrnering av tallriken kan ske, vilken leder till att funktionen hos tallriken skadas så väsentligt att användningen av detta fastsättningsförfarande kan ifrågasättas.

Alla de ovan nänmda förfaranden för fastsättning av avståndslister uppvisar därutöver den gemensamma nackdelen å ena sidan genom flertalet av avståndslister, som måste anordnas för erhållandet av ett likformigt mellanrum mellan två 521 299 fä _) angränsande tallrikar, och å andra sidan genom det stora antal tallrikar som skall anordnas för att erhålla ett tallrikspaket, så kommer kostnaden för ett tallrikspaket till en centrifugtrumma och därmed en Centrifug att ökas väsentligt. Därutöver kan man, på grund av fabrikationstoleranser och ojämnheter vid fastandet av avståndslistema och genom det nödvändiga spel, som är nödvändigt för anordnandet på fördelaren, inte alltid utgå ifrån att avståndslistema hos den enskilda tallriken vid lagrandet av tallrikar ovanpå varandra till ett tallrikspaket är kongnienta. Följden kan bli att de enstaka avståndslistema är så långt förskjutna från varandra att enstaka avståndslister på en tallrik enbart stöder sig på en del av den intilliggande avståndslisten på den intilliggande tallriken, vilket under vissa omständigheter kan leda till att på grund av den inverkande spännkraften vid förspänning av tallrikspaketet enstaka avståndslister kan bli verkningslösa och det kan leda till icke önskade defonnationer av tallriksytan.

För att förhindra detta utlägges avståndslisterna med en bredd av 4 till 7 mm. Denna i och för sig för avskiljningseffekten icke nödvändiga bredden hos avståndslisten förminskar följdenligt den till förfogande stående skilje- och/ eller klarningsytan.

Därutöver kan förskjutna avståndslister även leda till att mikrospalter uppstår mellan de förskjutna avståndslisterna och den intilliggande tallriksytan, vilka trots det verkande spänningstrycket på tallrikspaketet inte kan tillslutas. Dessa mikrospalter kan emellertid leda till kontaminering av den behandlade produkten, då en sådan fin spaltstruktur knappast kan omfattas av den vanliga reningen av centrifugen.

Följaktligen är ett isärtagande av trumman oundvikligt för att möjliggöra en noggrarm rengöring för hand vid t.ex. avskiljning eller klarning av produkter inom bioteknologin.

Genom DE l7 02 178 U1 är det känt, att ställa in det nödvändiga avståndet mellan två intilliggande tallrikar medelst avståndshållare, som är präglade i tallriks- materialet. Dessa präglade avståndshållare kan dock inte motstå det höga trycket med vilket tallrikarna sarnmanpressas i centrifugtrumman. Följden blir att präg- lingama trycks tillbaka, så att för det första det förbestämda avståndet mellan de i., .t- s . _, ,, _ - :v s. .. w. f . '.~" ' " s s. s; i v f . i “ »æ , t . , _ _ _ '- v = t ,_ _ Ä - .. -.i i .. , >.- _ , , ' _ _! *J- .H gi f . t.. v. 4 intilliggande tallrikarna inte kan hållas, för det andra att det föreligger en risk att en förskjutning uppstår i tallrikspaketet, som kan leda till en kraftig obalans i Centrifug- tfllInInaH. Ändamålet med föreliggande uppfinning är således att förbättra den i inledningen nämnda tallriken genom att förse tallriken med dístanshållare, som utan tillsatsmaterial kan anbringas tryckstabilt och spaltfritt.

Detta ändamål löses enligt uppfinningen genom att distanshållama utgörs av materialförtjockningar i tallriksmaterialet. Genom materialförtjockningen säkerställs att distanshållaren anbringas spaltfritt på tallriken. Därutöver, genom den så erhållna samrnanfogningen mellan tallriken och distanshållaren, består tallriken av en homogen materialkvalitet. På detta sätt kan man avstå från användnirigsmaterial, som tex. svetsmaterial. Följaktligen kan eventuella sprickbildningar vid förbindningssvetsarrra och eventuella kasseringar av tallrikar uteslutas, vilka kan förekomma vid vanliga svetsningförfaranden. Därutöver är den angränsande ytan på distanshållaren på den intilliggande tallriken plan, och anligger, efter sarnmantryckandet av tallrikspaketet spaltfritt mot ytan mot den intilliggande tallriken och stöttar sig mot distanshållaren på den intilliggande tallriken. På grund av den tvingade materialförtjocknirigen är mellanrummet mellan ytan på distanshållaren och talhiksytan helt utfylld och ett tillbakatryckande av distanshållaren kan i samtliga fall förhindras. Därmed är det sörjt för en säker funktion hos tallriken utan att man behöver räkna med att distanshållaren skulle kunna tryckas in i ett sådant läge att funktionen hos centrifugaltrumman på något sätt skulle kunna störas.

Enligt en föredragen utföringsfonn av uppfinningen utfonnas materialförtjock- ningarna på undersidan av tallriken. På detta sätt kan tallriken, med de som distanshållare utfonnade materialförtjockningarna, framställas genom tryckvalsning på ett ekonomiskt sätt. 521 299 %*ïï?"ïïf§ë&åš 5 Vidare föredragna utformningar av tallriken enligt uppfinningen anges i underkraven 3 till 10.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning består av ett möjligt förfarande för framställning av en tallrik genom tryckvalsning, varvid tallriken kan framställas på ett ekonomiskt sätt och läget på avståndshållaren på varje enskild tallrik entydigt reproduceras.

Detta ändamål löses därigenom att ämnet trycks över en tiyckkäglevals, som är försedd med fördjupningar, vilka motsvarar formen på tallrikens distanshållare och att dessa fördjupningar fylls ut med material från ärrmet.

Vi användningen av detta förfarande säkerställs, att de som distanshållare intiyckta materialförtjockningarna på varje enskild tallrik reproduceras entydigt. På detta sätt säkerställs, att vid framställningen av ett tallrikspaket genom stapling av de enskilda tallrikama på varandra, de mot varandra liggande distanshållama hos de enskilda tallrikama väsentligen stöds med hela ytan. Den eventuella ytterligare förskjutningen av angränsande distanshållare, som kan resultera på grund av det för anordnandet av talliikarna på fördelaren nödvändiga spelet, har visat sig vara så liten, att en icke önskad förskjutning av tallrikama i detta område och bildandet av för rengörings- ändamål icke lämpliga niikrospalter kan så gott som helt uteslutas. Vidare kan på grund av det absolut enhetliga läget hos distanselementen på varje tallrik bredden på distanshållania förminskas väsentligen, och därmed kan den till förfogande stående skilje- respektive klarningsytan hos varje tallrik förstöras. Dessutom behövs inga ytterligare tillverkningssteg, såsom fastsättning och vätsketät sarnmansvetsning av den kringlöpande kanten hos distanshållaren, varigenom tillverkningskostnaden för en tallrik och därmed ett tallrikspaket för en centrifugtrumma kan sänkas väsentligen.

Enligt en föredragen utföringsfonn av förfarandet enligt uppfinningen förlöper den mot den mindre diametern hos tryckvalskonan riktade sidan av fördjupningarna ungefär parallellt med tryckvalskonans centrumaxel. På detta sätt kan den genom 521 299 6 pressning framställda tallriken med de därpå formade distanshållarna på undersidan av tallriken avlägsnas lätt från tryckvalskonan även när distanshållaren skall ges en högre utformning.

Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfmningen upphettas ämnet före tryckvalsningen. En ytterligare fördel erhålles om upphettningen vid tryckvalsningen sker punktvis före tryckvalsen. Punktupphettningen kan t.ex. genomföras med en laserstråle. På detta sätt påverkas det tekniska händelseförloppet vid utformningen av distanshållama fördelaktigt, tex. vid formningen av den av änmet bildade tryckvulsten i fördjupning i pressfodret vid pressning av tallriken.

Därigenom kan dessutom anliggrringstrycket, vilket måste anbringas medelst trycknillen på ämnet vid formning av distanshållaren, utformas mycket gynnsarnt genom den härigenom uppnådda förbättrade flytförrnågan hos materialet för inforrrmingen och därmed för införandet av distanshållaren i fördjupningama i tryckvalskonan.

Enligt en ytterligare speciell utföringsform av förfarandet, utformas tjockleken på ärrmet för tallriken större än den avsedda väggtjockleken på den framställda tallriken, varigenom säkerställs att en tryckvulst utformas som är avsedd att utgöra en tillräcklig materialanhopning för distanshållare. Den nödvändiga tjockleken på ärrmet före valsningen bör fastställas i beroende av den önskade höjden på distanshållaren och den avsedda väggtjockleken hos den färdiga tallriken. På detta sätt kan en efterbearbeming av tallriken undvikas.

Enligt en ytterligare speciell utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen föreslås att ett ärrme används som är försett med förformade materialanhopriingar på den mot tryckvalskonan vända sidan, vilka vid pressning av tallriken är anordnade approximativt i området för fördjupningen i tryckvalskonan och varvid materialförtjockningarna inpressas i fördjupningarna. På detta sätt kan ariliggningstrycket hos tryckvalsen anpassas på ett mycket gynnsamt sätt. 521 299 í*fï9” 7 Utformningen av tallriken och det föredragna framstållningsförfarandet enligt uppfinningen utesluter inte andra lämpliga möjligheter för framställning av tallriken enligt uppfinningen så som t.ex. genom tryckgjutning, förfarande för materialpåförande, exempelvis medelst laser, säkerställes att distanshållaren på varje enskild framställd tallrik anbringas entydigt på samma läge. Följaktligen kan distanshållarytorna hos tallriken i ett tallrikspaket förskjutas enbart p. g.a. det nödvändiga lilla spelet för uppträdande på fördelaren, d.v.s. helt obetydligt vid förspänningen av tallrikspaketet. Denna obetydliga förskjutning leder emellertid inte till att rnikrospalter bildas vilka inte är lärnpade att rengöra respektive att tallriken i detta ornråde erhåller en möjlig icke önskad deformation. På detta sätt kan man avstå från den dyra fastsättningen och den vätsketätande sarnmansvetsningen av de kringgående kanterna av ett antal avståndslister, vilket förfarande å ena sidan är tids- och kostnadskrävande och å andra sidan inte utesluter risken för ett inexakt läge på avståndslisterna med de ovan angivna följderna.

Ytterligare detaljer av uppfinningen visar sig i den nedanstående utförliga beskrivningen och de bifogade ritningama, i vilka föredragna utföringsforrner är åskådliggjorda som exempel. På ritningarna visas: Fig. 1: en vy av undersidan av en tallrik med distanshållare, fig. 2: ett snitt C - C enligt fig. 1 f1g. 3: en del B enligt fig. 2 fig. 4: en del A enligt fig. 2 fig, 5: en schematisk framställning av en anordning för framställning av tallrikarna.

En tallrik 1 avsedd för en centrifugtrumma i en centrifug består väsentligen av en tunnväggig plåtkropp formad som en stympad kon, vars mindre yta är försedd med en upptagningsöppning 12 och en spärranordning 13 och vars större plana yta är öppen och, i beroende av användningsändamålet, uppvisar en stängd eller med 521 2299 s stighål 4 försedd mantelyta, vilken den yttre ytan eller som fig. 1 visar på, den irrre ytan 2 är försedd med en distanshållare 3; 3a.

Distanshållaren 3; 3a, sträcker sig regelbundet över den stympade konformiga rnantelns omkrets och kan vara utformade som bandforrniga distanshållare 3 i form av platåer som i fig. 4 eller som distanshållare 3a i form av runda platåer som i fig. 3 och är utformade som materialförtjocknirigar vid framställningen av tallriken 1 ur tallriksmaterialet l. Följaktligen består tallriken 1 och distanshållarna (3; 3a) av en i sig sluten materialstruktrir.

Ett föredraget frarnställningsförfarande för tallriken 1 visas i fig. 5. Enligt detta framställningsförfarande används den kända och för framställning av en tallrik 1 också det mest använda valsförfarandet på det sättet, att distanshållarna 3; 3a utformas på tallrikens 1 insida 2 ur materialet i ämnet 5. För detta ändamål är tryckvalskonan 7 på omkretsen försedd med fördjupningar 6, som motsvarar formen och läget på distanshållare 3; 3a på tallrikens 1 insida 2. Ämnet 5 och/eller rondellen spänns, som känt, med tryckmaskinens mothåll 14 mot tryckvalskonan 7 och trycks över tryckvalskonan 7 medelst tryckvalsen 8.

Den vid valsningen av ämnet 5 utformade vulsten används för utforrnande av distanshållare 3; 3a och på det sättet, att vulstmaterialet valsas in i fördjupningen 6 i tryckvalskonan 7 vid valsning av ämnet 5. För att en tillräcklig materialmängd för flertalet distanshållare 3; 3a skall stå till förfogande i vulsten, rekommenderas att valsa tallriken 1 i två steg. I det första steget valsas ett ämne 5 över hela ytan på en tryckvalskona 7, som med hänsyn taget till den nödvändiga materialtillgången för utformande av distanshållare 3; 3a är kraftigare utformad än den tilltänkta tjockleken hos den färdiga tallriken 1. I det andra steget efterdras den formade tallriken 1 genom inställning av tryckvalsen 8 på den färdiga tallrikens 1 materialtjocklek i på en tryckvalskona 7, vilken är försedd med fördjupningar 6. På detta sätt uppnås, för det första att en tillräcklig mängd material för utfonnandet av distanshållama 3; 3a föreligger och för det andra att valstrycket hos tryckrullen 8 kan styras bra. 521 299 9 För att åstadkomma bättre fonnningsegenskaperna hos ämnet 5 vid ett enstegsförfarande vid utformningen av distanshållare 3; 3a, respektive vid efterdragriingsprocessen i det tvåstegiga förfarandet, rekommenderas att ämnet 5 upphettas innan valsningen, respektive den förvalsade tallriken innan utformningen av distanshållare 3; 3a. Denna upphettning kan företrädesvis ske med en laseranordning 9. För detta ändamål styrs laseranordningen 9 på sådant sätt, att laserstrålen 10 upphettar ett område 11, vilket är anordnat så framför tryckvalsen 8, att en maximal formbarhet hos tryckvulsten som finns i ämnet 5 eller i den förforrnade tallriken l erhålles, men om möjligt inga deformationsförändringar hos materialet.

För att tallriken l med den på innerytan 2 formade distanshållaren 3; 3a skall kunna avlägsnas från tryckvalskonan 7 utan problem, förlöper fördjupningama 6 i riktning mot den mindre diarnetem hos tryckvalskonan 7 approximativt parallellt med tryckvalskonans centrumaxel.

Enligt detta framställningsförfarande är det också möjligt att använda ett ämne 5 för valsning av tallriken l, vilken redan innan valsningen har försetts på ena sidan med materialarihopningar, vilka vid inspännandet på valsmaskinen riktas anordnade mot tryckvalskonan. Materialanhopningens läge på änmet 5 förbestäms på så sätt, att materialanhopningama under valsningsförfarandet befinner sig i området för tryckvalskonans 7 fördjupningar 6, och under valsningsförfarandet intvingas i fördjupningama.

Därutöver är även andra förfaranden för framställning av tallriken 1 inte uteslutna.

Exempelvis kan tallriken 1 i beroende av materialet och de gjuttekniska förutsättningarna för materialet 1 även framställas medelst tiyckgjutningsförfarande eller andra gjuttekniska förfaranden.

Claims (1)

1. 521 299 9800487-2 /Û 1999-01-28 Patentkrav 1. Tallrik avsedd för en centrifugtrumma i en centrifrrg med distanshâllare, vilka är fast D.) anordnade vid tallriken för upprätthållande av ett mellanrum mellan två eller flera lagrade tallrikar, varvid talhiken är framställd av ett plåtänine medelst tryckvalsning över en tryckvalskona kännetecknad av att distanshållama (3; 3a) utgörs av materialförtjockningar formade av tallríksmaterialet. . Tallrik enligt krav 1, kännetecknad av att materialförtjoclmingama är utfonnade på tallrikens 1 inre yta 2. . Tallrik enligt krav 1, kännetecknad av att materialförtjockningen är anordnad på utsidan av tallriken 1. . Tallrik enligt kraven 1 - 3, kännetecknad av att materialförtjockning föreligger i form av band. . Tallrik enligt krav l - 3, kännetecknad av att materialförtjockningen föreliggeri form av platåer. . Tallrik enligt krav 5, kännetecknad av att platåerna föreligger i form av avbrutna band. _ Tallrik enligt krav 5, kännetecknad av att platåerna är utformade i önskade små geometriska former. . Tallrik enligt krav 1 - 7, kännetecknad av att de som distanshâllare (3, 3a) utformade materialförtjockningarna löper linjärt på tallriken (1). 10. ll. 12. 14. 15. 16. 521 299 H Tallrik enligt något av kraven 1 - 7, kännetecknad av att de som distanshâllare utformade materialförtjockningama förlöper icke linjärt på tallriken (1). Tallrik enligt krav 1 - 3, kännetecknad av att de som distanshållare (3; 3a) utfonnade materialförtjockningarna förlöper kurvforrnigt på tallriken (1). Förfarande för framställning av en tallrik enligt krav 1 genom trvckvalsning av ett plåtämne över en tryckvalskona, kännetecknad av att plåtärnnet (5) trycks över en tryckvalskona (7), som är utformad med fördjupningar (6), som motsvarar formen hos distanshållarna (3; 3a) på tallriken (1) och att dessa fördjupningar (6) utfylls av plåtänmets material. F örfarande enligt krav 11, kännetecknat av att den mot den mindre tvärsnittet av tryckkäglevalsen (7) riktade sidan av fördjupningama (6) väsentligen förlöper parallellt med tryckkäglevalsens (7) mittaxel. . F örfarande enligt krav 11 eller 12, kännetecknat av att plåtämnet (5) upphettas. F örfarande enligt krav 13, kännetecknat av att upphetmingen av plåtämnet (5) föregår tryckvalsningen (8). Förfarande enligt krav 14, kännetecknat av att upphetmingen sker punktvis medelst en Iaserstråle (10). F örfarande enligt något av kraven ll - 15, kännetecknat av att tjocklekcn på plåtämnet (5) för tryckandet av tallriken (1) väljs större än den avsedda tjockleken hos tallriken (1). 521 299 /Z 17. Förfararide enligt något av kraven 11 till 15, kännetecknat av att plåtänmet (5) på 18. den mot tryckvalskonan (7) vända sidan är försedd med förforrnade materialarthopmngar, som vid valsningen av tallriken (1) liggeri närheten av fördjupningsonirådena (6) på tryckvalskonan (2) och trycks in i fórdjupningarna (6)- F örfarande enligt något av kraven 11 till 17, kännetecknat av att höjden på distanshållarna (3; 3a) bestämmas av djupet på fördjupningama (6) i tryckvalskonan (7).