專(zhuān)利名稱(chēng)：用于離心機(jī)的甩開(kāi)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于離心機(jī)的甩開(kāi)單元、 一種用于容納這類(lèi)甩開(kāi) 單元的轉(zhuǎn)子頭和一種所屬的用于這類(lèi)甩開(kāi)單元的離心機(jī)。
背景技術(shù)：
離心機(jī)可設(shè)計(jì)成能夠使用 一個(gè)或者多個(gè)甩開(kāi)單元/甩平單元
(Ausschwingeinheit )。甩開(kāi)單元是指具有至少兩個(gè)側(cè)向容納部的支 架，該支架能與離心機(jī)的轉(zhuǎn)子頭鉸接連接。如果離心機(jī)的轉(zhuǎn)子頭旋轉(zhuǎn)， 則離心力作用到一轉(zhuǎn)動(dòng)單元上。該力致使轉(zhuǎn)動(dòng)單元以其底部向外朝向 離心機(jī)膛壁(轉(zhuǎn)筒)運(yùn)動(dòng)或者說(shuō)甩開(kāi)。這樣的過(guò)程可以與旋轉(zhuǎn)木馬中 的乘客吊艙的運(yùn)動(dòng)相類(lèi)似。在轉(zhuǎn)子頭有足夠高的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，甩開(kāi)單 元擺動(dòng)到水平的位置中，此時(shí)甩開(kāi)單元的底部位于離心機(jī)膛壁的近旁， 而甩開(kāi)單元的頭部設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸線附近。
甩開(kāi)單元在大多數(shù)情況下容納小管狀的樣本容器，這些樣本容器 包含待離心分離的物料。樣本容器裝入彼此平行設(shè)置的樣本容器凹部 中。這些凹部或者直接包含在甩開(kāi)單元中或者包含在一裝入這種甩開(kāi) 單元中的杯狀件、嵌件或適配器中。 一個(gè)這樣的甩開(kāi)單元或這類(lèi)杯狀 件能夠容納的樣本容器的數(shù)量受到由甩開(kāi)單元給定的空間的限制。
通常，關(guān)注在于，在短時(shí)間內(nèi)離心處理盡可能多的樣本。用于離 心處理的時(shí)間多數(shù)情況下不能縮短，因?yàn)檫@將意味著較高的轉(zhuǎn)速，由 此可能損壞樣本或者在被這樣處理的樣本中得到的結(jié)果沒(méi)有說(shuō)服力。 一種改善措施可能在于，使用較大的離心機(jī)，使得能容納較多的樣本 容器。但該方式在為離心機(jī)的可用空間受限時(shí)不能解決問(wèn)題。該方式 對(duì)于尺寸已經(jīng)不能改變地確定的、現(xiàn)有的離心機(jī)也是沒(méi)有幫助的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種甩開(kāi)單元、轉(zhuǎn)子頭和離心機(jī)，使得 在用于離心機(jī)的給定的空間下在離心過(guò)程中可以在相同的時(shí)間內(nèi)比此 前離心處理更多的樣本容器。這種甩開(kāi)單元也能夠應(yīng)用在已經(jīng)存在的 離心機(jī)中并且因而是向下兼容的，其中它們同時(shí)應(yīng)是成本低廉的。
所述目的通過(guò)一種用于離心機(jī)的甩開(kāi)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中甩開(kāi)單元
具有多個(gè)樣本容器凹部并能夠可繞一甩開(kāi)軸線擺動(dòng)地安裝在一離心機(jī) 轉(zhuǎn)子頭內(nèi)，其中，至少兩個(gè)樣本容器凹部的軸線彼此傾斜地設(shè)置。
優(yōu)選地，至少兩個(gè)相同長(zhǎng)度的樣本容器凹部在不同的垂直位置處 設(shè)置在甩開(kāi)單元內(nèi)部。
按照本發(fā)明的用于離心機(jī)的甩開(kāi)單元具有多個(gè)樣本容器凹部并能 在離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭中繞振動(dòng)軸線擺動(dòng)地安裝，其中至少兩個(gè)樣本容器凹
部的軸線彼此傾斜地設(shè)置。本發(fā)明的構(gòu)思在于，為甩開(kāi)單元的頭部區(qū) 域和底部區(qū)域提供完全不同的體積。頭部區(qū)域通過(guò)轉(zhuǎn)子頭或轉(zhuǎn)子十字 支架的設(shè)計(jì)限定，而底部區(qū)域通過(guò)離心機(jī)膛腔的壁限定。在轉(zhuǎn)子頭區(qū) 域內(nèi)可用的空間由轉(zhuǎn)子臂的形狀和轉(zhuǎn)子頭的轉(zhuǎn)子轂的造型給定。通常 認(rèn)為，容器越靠近轉(zhuǎn)子頭中點(diǎn)定位，用于容納樣本容器的位置減少得 就越多。相反，容器越靠近地設(shè)置在離心機(jī)膛腔的壁的區(qū)域內(nèi)，用于 容納樣本容器的空間增加得就越多。用于容納樣本容器的空間還隨著
與轉(zhuǎn)子頭中點(diǎn)的距離的增大而增加。為了保持離心機(jī)的外部尺寸盡可 能小，當(dāng)至少兩個(gè)樣本容器凹部的軸線彼此傾斜設(shè)置時(shí)，可以更好地
內(nèi)容納更多的樣本容器。也可以設(shè)想， 一個(gè)甩開(kāi)單元的所有樣本容器 凹部的軸線都彼此傾斜地設(shè)置。如現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的那樣，當(dāng)各樣本 容器平行設(shè)置時(shí)，利用在頭部區(qū)域內(nèi)和在底部區(qū)域內(nèi)共同可用的面。 通過(guò)本發(fā)明不再依賴(lài)于兩個(gè)區(qū)域的相交部分(交集)，而是可以更好地 利用不同的體積?？梢圆蛔兊卣{(diào)節(jié)常見(jiàn)的轉(zhuǎn)速，使得在相同時(shí)間內(nèi)可 以使比此前離心處理更多的樣本容器。通過(guò)釆用計(jì)算機(jī)控制的制造機(jī) 器可以簡(jiǎn)單地并且以高的精度制造傾斜的樣本容器凹部。甩開(kāi)單元也可借助于注塑以大的件數(shù)制造。在此，各甩開(kāi)單元分別由一個(gè)零件制 成或者但也可由多個(gè)部件組裝而成。
當(dāng)甩開(kāi)單元的底部區(qū)域的外邊緣在甩開(kāi)的狀態(tài)下通過(guò)一第一平面 與第一隆起面的相交(部)產(chǎn)生時(shí)，可用于容納樣本容器的空間可得 到進(jìn)一步優(yōu)化并且由此盡可能地大，其中第一平面平行于甩開(kāi)單元的
存在于轉(zhuǎn)子頭上的甩開(kāi)軸線地在轉(zhuǎn)子頭軸線的延伸方向上在甩開(kāi)軸線 和離心機(jī)的膛壁之間的區(qū)域內(nèi)延伸，第 一隆起面通過(guò)一 圓弧的 一部分 繞甩開(kāi)軸線擺動(dòng)而形成，該圓弧的中點(diǎn)設(shè)置在轉(zhuǎn)子頭軸線上，而它的 半徑位于膛壁和甩開(kāi)軸線之間的區(qū)域內(nèi)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，得到橢圓 的形狀作為外邊緣，其中在甩開(kāi)單元的甩開(kāi)狀態(tài)下橢圓的長(zhǎng)主軸水平 地設(shè)置，橢圓的中心設(shè)置在轉(zhuǎn)子頭的所屬的主軸中并因而垂直于甩開(kāi) 軸線設(shè)置。在橢圓內(nèi)部的面是能用于放置樣本容器的底部區(qū)域。樣本 容器在甩開(kāi)單元的底部的區(qū)域內(nèi)大致設(shè)置在同一高度處。樣本容器的 底部高度的小的變化附加地對(duì)傾斜的布置帶來(lái)在空間利用上的優(yōu)點(diǎn)。
如果上述圓弧的半徑由減小了 一安全距離的離心機(jī)膛壁的半徑和 甩開(kāi)單元的底部的最小厚度形成，則實(shí)現(xiàn)了在旋轉(zhuǎn)時(shí)較大的安全性。 該安全距離考慮了甩開(kāi)單元例如在搖晃時(shí)的在徑向方向上的同軸度和 運(yùn)動(dòng)中的波動(dòng)，所述搖晃從離心機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)起/撞擊引起。在這樣 的結(jié)構(gòu)中，在轉(zhuǎn)子頭旋轉(zhuǎn)期間甩開(kāi)單元和離心機(jī)膛壁之間發(fā)生碰撞的 危險(xiǎn)較小。
在甩開(kāi)單元的頭部區(qū)域內(nèi)，可以以下述方式得出最大可能的用于
接納樣本容器的空間甩開(kāi)單元的頭部的外邊緣通過(guò)一第二平面與第 二隆起面的相交(部)形成，其中第二平面平行于甩開(kāi)單元的存在于 轉(zhuǎn)子頭上的甩開(kāi)軸線地、在轉(zhuǎn)子頭軸線的延伸方向上、在甩開(kāi)軸線和 轉(zhuǎn)子頭軸線之間的區(qū)域內(nèi)延伸，第二隆起面通過(guò)一第三平面繞甩開(kāi)軸 線擺動(dòng)而形成，該第三平面由甩開(kāi)軸線、轉(zhuǎn)子頭的所屬轉(zhuǎn)子臂和轉(zhuǎn)子 轂的面向甩開(kāi)軸線的體棱邊形成。樣本容器可以設(shè)置在一通過(guò)這樣形 成的外邊緣形成的面的內(nèi)部，而不會(huì)與轉(zhuǎn)子頭相撞，同時(shí)提供最大可 能的面。第二平面構(gòu)成這樣的面，樣本容器的上棱邊在該面中大致設(shè)置在共同的高度處。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中，樣本容器凹部的包絡(luò)線在其底部 區(qū)域內(nèi)是一個(gè)圓，該圓的中心位于甩開(kāi)單元的中軸線中。因此，甩開(kāi) 單元可以代替橢圓形輪廓具有圓形輪廓。這能在制造技術(shù)上并在制造 成本上較簡(jiǎn)單地制造。此外，已存在的、具有圓形橫截面和只能容納 具有多個(gè)用于樣本容器的凹部的圓形嵌件或適配器的甩開(kāi)單元可配設(shè) 一個(gè)這樣的嵌件，該嵌件對(duì)于樣本容器凹部具有傾斜設(shè)置的軸線的。 如果當(dāng)樣本容器具有錐形漸縮的底部區(qū)域，從而在甩開(kāi)單元的底部區(qū) 域內(nèi)同樣構(gòu)成錐形的凹部，盡管具有圓形的幾何，能接納的樣本容器 的數(shù)量仍比此前多。通過(guò)錐形的幾何，在底部區(qū)域內(nèi)的空間需求可以 比在僅有圓柱形凹部的情況窄地構(gòu)成。
所述目的也通過(guò)一種具有前述的甩開(kāi)單元的離心機(jī)頭和一種帶有 這樣的離心才幾頭的離心才幾來(lái)實(shí)現(xiàn)。


下面根據(jù)在附圖中所示的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。附圖以示意
圖示出
圖1示出根據(jù)第一實(shí)施形式的按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元的透視圖2示出用于按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元的轉(zhuǎn)子頭的側(cè)視圖3示出帶有用于設(shè)置按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元的剖面的按圖2的
轉(zhuǎn)子頭的俯視圖4示出轉(zhuǎn)子頭和用于構(gòu)建按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元的頭部區(qū)域的
面的透視圖5示出轉(zhuǎn)子頭和用于構(gòu)建按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元的底部區(qū)域的 面的透^f見(jiàn)圖6示出在按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元中的樣本容器凹部的軸線的透 浮見(jiàn)圖；以及
圖7示出具有按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元的離心機(jī)。
具體實(shí)施例方式
在圖1中以透視圖示出按照本發(fā)明的甩開(kāi)單元100的第一實(shí)施形 式。甩開(kāi)單元100在邊緣具有一凹槽101,該凹槽與離心機(jī)200的轉(zhuǎn) 子頭1的支承軸頸相對(duì)應(yīng)，見(jiàn)圖7。在甩開(kāi)單元100內(nèi)部設(shè)有一適配 器或嵌件102，它配設(shè)有多個(gè)用于容納樣本容器240的凹部24。
圖2示出轉(zhuǎn)子頭的側(cè)視圖。轉(zhuǎn)子頭l在幾何中心具有轉(zhuǎn)子頭軸線 2，其中圍繞該軸線2設(shè)有一轉(zhuǎn)子頭轂3，也見(jiàn)圖5。轉(zhuǎn)子頭l設(shè)有多 個(gè)臂4，見(jiàn)圖3，這些臂從轉(zhuǎn)子頭套筒3徑向向外伸出。在圖3所示的 實(shí)施形式中，在各臂4的端部上構(gòu)成有三角形的支架5，在所述支架 的側(cè)面6上設(shè)有向外突出的支承軸頸7。 一個(gè)支承軸頸7與相鄰臂4 的一個(gè)相對(duì)的支承軸頸形成一甩開(kāi)軸線8，該甩開(kāi)軸線形成一個(gè)甩開(kāi) 單元100的擺動(dòng)軸線。支承軸頸7用于嵌入到甩開(kāi)單元100的凹槽101 中。在甩開(kāi)軸線8、所屬的臂4和轉(zhuǎn)子轂3的側(cè)面之間有一個(gè)區(qū)域9， 該區(qū)域在甩開(kāi)期間中允許由甩開(kāi)單元IOO或其頭部區(qū)域覆蓋，而不會(huì) 與轉(zhuǎn)子頭l碰撞。區(qū)域9的邊界線標(biāo)有附圖標(biāo)記10,該邊界線為第二 隆起面。
甩開(kāi)單元的外側(cè)的邊界通過(guò)離心機(jī)的膛壁11決定，見(jiàn)圖3。為了 在轉(zhuǎn)子不同軸地回轉(zhuǎn)時(shí)避免甩開(kāi)單元100與膛壁11相撞，在離心機(jī)的 圖3所示的實(shí)施形式中設(shè)有一包括甩開(kāi)單元的底部的厚度在內(nèi)的安全 距離12，從而得到實(shí)際上可用于甩開(kāi)單元的半徑13。該由半徑13形 成的圓的扇區(qū)131在圖3上這樣示出，即它大致覆蓋90。的角度并且 因而覆蓋在轉(zhuǎn)子頭1的兩個(gè)臂4之間的區(qū)域。如果該扇區(qū)131繞甩開(kāi) 軸線8擺動(dòng)，則形成一第一彎曲面16，該面在圖2中以側(cè)視圖、在圖 3中以俯視圖和在圖5中以透視圖示出。
如果平行于甩開(kāi)軸線8地在轉(zhuǎn)子頭軸線2的延伸方向上，在圖3 中亦即垂直于圖紙平面地將一第一平面14放置到甩開(kāi)軸線8和第一隆 起面16之間的區(qū)域內(nèi)，則該第一平面與第一隆起面16相交。如由圖 5可見(jiàn)，該第一平面14與第一隆起面16的相交產(chǎn)生一條第一交線17， 該第一交線形成甩開(kāi)單元100的底部的最大許可的外邊緣，而在考慮到安全距離的情況下甩開(kāi)單元100與離心機(jī)的膛壁11不會(huì)相撞。第一 交線17是橢圓形的并在圖5中以透視圖示出。該橢圓具有第一主軸 18和垂直于該第一主軸設(shè)置的第二主軸19，橢圓中心在垂直于甩開(kāi)軸 線8、通過(guò)軸線20的延長(zhǎng)線中與轉(zhuǎn)子頭軸線2相交。被交線17包圍 的面170可用于設(shè)置用于樣本容器的凹部。
甩開(kāi)單元的許可的頭部區(qū)域的結(jié)構(gòu)例如借助于圖2至4可見(jiàn)。在 由甩開(kāi)軸線8、鄰接的各轉(zhuǎn)子臂4和轉(zhuǎn)子轂3的一個(gè)側(cè)面包圍的區(qū)域 繞甩開(kāi)軸線8假想地旋轉(zhuǎn)時(shí)，在甩開(kāi)狀態(tài)下產(chǎn)生第二隆起面9。如果 將一第二平面21平行于甩開(kāi)軸線8地在轉(zhuǎn)子頭軸線2的延伸方向上， 亦即在圖3中垂直于圖紙平面地放置到甩開(kāi)軸線8和轉(zhuǎn)子頭軸線2之 間的區(qū)域內(nèi)，則該第二平面以形成第二條交線22的方式與第二隆起面 9相交。如由圖4可見(jiàn)，交線22在高側(cè)(Hochseite)凸出地隆起，其 中上下界限23水平地延伸。交線22的該水平部分通過(guò)轉(zhuǎn)子轂3的、 在俯視圖中用構(gòu)成直線300的輪廓決定，見(jiàn)圖3。由交線22包圍的面 220可用于在甩開(kāi)單元中的樣本容器240的上端部，它在配設(shè)有甩開(kāi) 單'元的離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)與轉(zhuǎn)子頭1相撞。在俯視圖中，見(jiàn)圖 3，形成一個(gè)面30,甩開(kāi)單元可設(shè)置在該面中。
圖6示出用于甩開(kāi)單元的底部區(qū)域的第一交線17和用于甩開(kāi)單元 的頭部區(qū)域的第二交線22?？煽闯觯陬^部區(qū)域內(nèi)提供一個(gè)高度大于 寬度的面，而在底部區(qū)域內(nèi)可利用一個(gè)寬度大于高度的面。在圖6中 的裝置中示出十個(gè)凹部，這些凹部標(biāo)有附圖標(biāo)記PI至PIO。用于樣本 容器的凹部24 (例如凹部P5)的軸線的布置以編號(hào)P5的凹部為例通 過(guò)中軸線25示出。標(biāo)以標(biāo)記P9和P10的凹部具有傾斜的軸線26和 27，其中在頭部區(qū)域內(nèi)凹部P9與凹部P8和P10相鄰，而在底部區(qū)域 內(nèi)凹部P9僅與凹部PIO、但不再與凹部P8相鄰。因此通過(guò)凹部的軸 線的傾斜布置，與在底部區(qū)域內(nèi)的順序相比可以改變?cè)陬^部區(qū)域內(nèi)的 凹部的順序。
第一交線17是一個(gè)橢圓，該橢圓包圍用于樣本容器的、供使用最 大的區(qū)域170。該區(qū)域當(dāng)然可以較小并且例如構(gòu)成為圓，見(jiàn)圖6中的虛線29。這樣的措施是合理的，即，適配器102在底部區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì) 成圓形以便配合到現(xiàn)有的甩開(kāi)單元中。在這樣的情況下，樣本容器可 以在底部區(qū)域中例如設(shè)計(jì)成錐形的，使得在那里必需的空間可以較小。
權(quán)利要求
1.用于離心機(jī)(200)的甩開(kāi)單元(100)，其中甩開(kāi)單元(100)具有多個(gè)樣本容器凹部(24)并能夠可繞一甩開(kāi)軸線(8)擺動(dòng)地安裝在一離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭(1)內(nèi)，其特征在于，至少兩個(gè)樣本容器凹部(24)的軸線(26，27)彼此傾斜地設(shè)置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的甩開(kāi)單元(100)，其特征在于，至少兩 個(gè)相同長(zhǎng)度的樣本容器凹部(24)在不同的垂直位置處設(shè)置在甩開(kāi)單 元(100)內(nèi)部。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的甩開(kāi)單元(100)，其特征在于， 一甩開(kāi)單元(100)的底部的外邊緣(17)通過(guò)一第一平面(14)與一 第一隆起面(16)的相交形成，其中第一平面(14)平行于甩開(kāi)單元(100 )的存在于轉(zhuǎn)子頭(1 )上的甩開(kāi)軸線(8 )地、在轉(zhuǎn)子頭軸線(2 ) 的延伸方向上在甩開(kāi)軸線(8)和離心機(jī)(200)的膛壁(11)之間的 區(qū)域內(nèi)延伸，而第一隆起面(16)通過(guò)一圓弧(131)的一部分繞甩開(kāi) 軸線(8)擺動(dòng)而構(gòu)成，所述圓弧的中心設(shè)置在轉(zhuǎn)子頭軸線(2)中， 并且該圓弧的半徑(13)位于膛壁(11)和甩開(kāi)軸線(8)之間的區(qū)域 內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甩開(kāi)單元(100)，其特征在于，所述圓 弧(131)的半徑(13)由減小一安全距離的離心機(jī)的膛壁(11)的半 徑和甩開(kāi)單元(100)的底部的最小厚度(12)形成。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的甩開(kāi)單元(100)，其特征在于， 甩開(kāi)單元(100)的頭部的外邊緣(22)通過(guò)一第二平面(21)與一第 二隆起面(9 )的相交形成，其中第二平面(22 )平行于甩開(kāi)單元(100 ) 的存在于轉(zhuǎn)子頭(1)上的甩開(kāi)軸線(8)地、在轉(zhuǎn)子頭軸線(2)的延 伸方向上在甩開(kāi)軸線(8)和轉(zhuǎn)子頭軸線(2)之間的區(qū)域內(nèi)延伸，第 二隆起面(9)通過(guò)一第三平面繞甩開(kāi)軸線(8)擺動(dòng)而形成，所述第 三平面由甩開(kāi)軸線(8)、轉(zhuǎn)子頭(1)的所屬轉(zhuǎn)子臂(4)和轉(zhuǎn)子轂(3) 的面向甩開(kāi)軸線(8)的體棱邊形成。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的甩開(kāi)單元(100)，其特征在于， 樣本容器凹部(24)的包絡(luò)線(29)在其底部區(qū)域內(nèi)是一個(gè)圓，該圓 的中心位于甩開(kāi)單元(100)的中軸線(103)中。
7. 用于離心機(jī)(200)的轉(zhuǎn)子頭(1)，其特征在于，能夠使用根 據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的甩開(kāi)單元(100 )，使得在轉(zhuǎn)子頭(1)有 足夠的轉(zhuǎn)速時(shí)甩開(kāi)單元(100)能夠向離心機(jī)膛壁(11)的邊緣甩開(kāi)。
8. 離心機(jī)(200)，其特征在于，所述離心機(jī)具有根據(jù)權(quán)利要求7 所述的轉(zhuǎn)子頭(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于離心機(jī)的甩開(kāi)單元，其中甩開(kāi)單元具有樣本容器凹部并能夠繞一甩開(kāi)軸線擺動(dòng)地安裝在一離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭內(nèi)，其中，至少兩個(gè)樣本容器凹部的軸線彼此傾斜地設(shè)置。因此，在結(jié)構(gòu)空間有限的情況下可以將比此前更多的樣本容器裝入一個(gè)甩開(kāi)單元中。
文檔編號(hào)B04B5/00GK101623675SQ20091014016
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
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