專利名稱：用于離心機(jī)的甩開單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于離心機(jī)的甩開單元、 一種用于容納這類甩開 單元的轉(zhuǎn)子頭和一種所屬的用于這類甩開單元的離心機(jī)。
背景技術(shù)：
離心機(jī)可設(shè)計(jì)成能夠使用 一個或者多個甩開單元/甩平單元
(Ausschwingeinheit )。甩開單元是指具有至少兩個側(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)動單元上。該力致使轉(zhuǎn)動單元以其底部向外朝向 離心機(jī)膛壁(轉(zhuǎn)筒)運(yùn)動或者說甩開。這樣的過程可以與旋轉(zhuǎn)木馬中 的乘客吊艙的運(yùn)動相類似。在轉(zhuǎn)子頭有足夠高的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，甩開單 元擺動到水平的位置中，此時(shí)甩開單元的底部位于離心機(jī)膛壁的近旁， 而甩開單元的頭部設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸線附近。
甩開單元在大多數(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單元中或者包含在一裝入這種甩開 單元中的杯狀件、嵌件或適配器中。 一個這樣的甩開單元或這類杯狀 件能夠容納的樣本容器的數(shù)量受到由甩開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)果沒有說服力。 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)不能解決問題。該方式 對于尺寸已經(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。
所述目的通過一種用于離心機(jī)的甩開單元來實(shí)現(xiàn)，其中甩開單元
具有多個樣本容器凹部并能夠可繞一甩開軸線擺動地安裝在一離心機(jī) 轉(zhuǎn)子頭內(nèi)，其中，至少兩個樣本容器凹部的軸線彼此傾斜地設(shè)置。
優(yōu)選地，至少兩個相同長度的樣本容器凹部在不同的垂直位置處 設(shè)置在甩開單元內(nèi)部。
按照本發(fā)明的用于離心機(jī)的甩開單元具有多個樣本容器凹部并能 在離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭中繞振動軸線擺動地安裝，其中至少兩個樣本容器凹
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， 一個甩開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。 通過本發(fā)明不再依賴于兩個區(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。通過釆用計(jì)算機(jī)控制的制造機(jī) 器可以簡單地并且以高的精度制造傾斜的樣本容器凹部。甩開單元也可借助于注塑以大的件數(shù)制造。在此，各甩開單元分別由一個零件制 成或者但也可由多個部件組裝而成。
當(dāng)甩開單元的底部區(qū)域的外邊緣在甩開的狀態(tài)下通過一第一平面 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單元的
存在于轉(zhuǎn)子頭上的甩開軸線地在轉(zhuǎn)子頭軸線的延伸方向上在甩開軸線 和離心機(jī)的膛壁之間的區(qū)域內(nèi)延伸，第 一隆起面通過一 圓弧的 一部分 繞甩開軸線擺動而形成，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，其中在甩開單元的甩開狀態(tài)下橢圓的長主軸水平 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 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傾斜的布置帶來在空間利用上的優(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單元例如在搖晃時(shí)的在徑向方向上的同軸度和 運(yùn)動中的波動，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單元的頭部的外邊緣通過一第二平面與第 二隆起面的相交(部)形成，其中第二平面平行于甩開單元的存在于 轉(zhuǎn)子頭上的甩開軸線地、在轉(zhuǎn)子頭軸線的延伸方向上、在甩開軸線和 轉(zhuǎn)子頭軸線之間的區(qū)域內(nèi)延伸，第二隆起面通過一第三平面繞甩開軸 線擺動而形成，該第三平面由甩開軸線、轉(zhuǎn)子頭的所屬轉(zhuǎn)子臂和轉(zhuǎn)子 轂的面向甩開軸線的體棱邊形成。樣本容器可以設(shè)置在一通過這樣形 成的外邊緣形成的面的內(nèi)部，而不會與轉(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)是一個圓，該圓的中心位于甩開單元的中軸線中。因此，甩開 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 具有多個用于樣本容器的凹部的圓形嵌件或適配器的甩開單元可配設(shè) 一個這樣的嵌件，該嵌件對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。
所述目的也通過一種具有前述的甩開單元的離心機(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)明的甩開單元的透視圖2示出用于按照本發(fā)明的甩開單元的轉(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)明的甩開單元的底部區(qū)域的 面的透^f見圖6示出在按照本發(fā)明的甩開單元中的樣本容器凹部的軸線的透 浮見圖；以及
圖7示出具有按照本發(fā)明的甩開單元的離心機(jī)。
具體實(shí)施例方式
在圖1中以透視圖示出按照本發(fā)明的甩開單元100的第一實(shí)施形 式。甩開單元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的支承軸頸相對應(yīng)，見圖7。在甩開單元100內(nèi)部設(shè)有一適配 器或嵌件102，它配設(shè)有多個用于容納樣本容器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，也見圖5。轉(zhuǎn)子頭l設(shè)有多 個臂4，見圖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。 一個支承軸頸7與相鄰臂4 的一個相對的支承軸頸形成一甩開軸線8，該甩開軸線形成一個甩開 單元100的擺動軸線。支承軸頸7用于嵌入到甩開單元100的凹槽101 中。在甩開軸線8、所屬的臂4和轉(zhuǎn)子轂3的側(cè)面之間有一個區(qū)域9， 該區(qū)域在甩開期間中允許由甩開單元IOO或其頭部區(qū)域覆蓋，而不會 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。
甩開單元的外側(cè)的邊界通過離心機(jī)的膛壁11決定，見圖3。為了 在轉(zhuǎn)子不同軸地回轉(zhuǎn)時(shí)避免甩開單元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的兩個臂4之間的區(qū)域。如果該扇區(qū)131繞甩開 軸線8擺動，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，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單元100與離心機(jī)的膛壁11不會相撞。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軸 線8、通過軸線20的延長線中與轉(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。在 由甩開軸線8、鄰接的各轉(zhuǎn)子臂4和轉(zhuǎn)子轂3的一個側(cè)面包圍的區(qū)域 繞甩開軸線8假想地旋轉(zhuǎn)時(shí)，在甩開狀態(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，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的該水平部分通過轉(zhuǎn)子轂3的、 在俯視圖中用構(gòu)成直線300的輪廓決定，見圖3。由交線22包圍的面 220可用于在甩開單元中的樣本容器240的上端部，它在配設(shè)有甩開 單'元的離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭旋轉(zhuǎn)時(shí)不會與轉(zhuǎn)子頭1相撞。在俯視圖中，見圖 3，形成一個面30,甩開單元可設(shè)置在該面中。
圖6示出用于甩開單元的底部區(qū)域的第一交線17和用于甩開單元 的頭部區(qū)域的第二交線22?？煽闯?，在頭部區(qū)域內(nèi)提供一個高度大于 寬度的面，而在底部區(qū)域內(nèi)可利用一個寬度大于高度的面。在圖6中 的裝置中示出十個凹部，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P5的凹部為例通 過中軸線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在頭部區(qū)域內(nèi)的 凹部的順序。
第一交線17是一個橢圓，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)的甩開單元(100)，其中甩開單元(100)具有多個樣本容器凹部(24)并能夠可繞一甩開軸線(8)擺動地安裝在一離心機(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所述的甩開單元(100)，其特征在于，至少兩 個相同長度的樣本容器凹部(24)在不同的垂直位置處設(shè)置在甩開單 元(100)內(nèi)部。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的甩開單元(100)，其特征在于， 一甩開單元(100)的底部的外邊緣(17)通過一第一平面(14)與一 第一隆起面(16)的相交形成，其中第一平面(14)平行于甩開單元(100 )的存在于轉(zhuǎn)子頭(1 )上的甩開軸線(8 )地、在轉(zhuǎn)子頭軸線(2 ) 的延伸方向上在甩開軸線(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)通過一圓弧(131)的一部分繞甩開 軸線(8)擺動而構(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單元(100)，其特征在于， 甩開單元(100)的頭部的外邊緣(22)通過一第二平面(21)與一第 二隆起面(9 )的相交形成，其中第二平面(22 )平行于甩開單元(100 ) 的存在于轉(zhuǎn)子頭(1)上的甩開軸線(8)地、在轉(zhuǎn)子頭軸線(2)的延 伸方向上在甩開軸線(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)通過一第三平面繞甩開軸線(8)擺動而形成，所述第 三平面由甩開軸線(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)是一個圓，該圓 的中心位于甩開單元(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之一所述的甩開單元(100 )，使得在轉(zhuǎn)子頭(1)有 足夠的轉(zhuǎn)速時(shí)甩開單元(100)能夠向離心機(jī)膛壁(11)的邊緣甩開。
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)的甩開單元，其中甩開單元具有樣本容器凹部并能夠繞一甩開軸線擺動地安裝在一離心機(jī)轉(zhuǎn)子頭內(nèi)，其中，至少兩個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甩開單元中。
文檔編號B04B5/00GK101623675SQ20091014016
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者V·貝特克 申請人:熱電子Led有限公司