JPH0238264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は下部及び上部を有し、前記上部に、口
縁が当接するようにサンプル容器を挿入するため
の開口部を設け、前記下部の外側に縁端部を変形
させて上向きに形成した回収トラフを設けた遠心
分離ロータに係わる。

［従来の技術］ このような遠心分離ロータはドイツ特許第
3601789号から公知である。この公知例にあつて
は、下部が円錐方向に外方に延びるサンプル容器
収容部を有する。収容部はその上端が開口部して
いるだけでなく、側方も外上方に向つて開口して
いるから、ロータを開放した状態で外側から横向
きにサンプル容器を収容部へ挿入し、横方向に案
内することになる。このように構成された横向き
開口部は容器の最外壁部分が位置する平面におい
てロータ外側部分によつて塞ぐことができる。こ
の外側部分は容器上端及びロータ下部を塞ぐロー
タ上部を兼ねる。

この実施態様はたしかにそれなりの長所を具え
ているが、２つの部分だけから成る構成において
容器をその長手軸と交差する方向に装着し、保持
しなければならない。その場合、ロータ上部はプ
ロテクタの機能を果すに過ぎず、ロータの上下両
部分を互いにぴつたりと整合するように形成しな
ければならない。このためには多大の時間コスト
を伴なうフライス研削加工が必要となる。

運転速度時に互いに密封状態に咬合するロータ
の上下部分縁辺にかかる荷重は15000U／minに
も達することにより無視できないものとなる。サ
ンプル容器の支持をロータの上部と下部に配分す
れば不安定な状態を招く。

同様に側方に開口したサンプル容器収容部を有
する遠心分離ロータはドイツ公開公報第3343846
号から公知である。この収容部は３つの構成部分
から成る遠心分離ロータにおいて、入れ子内を斜
め下方に向つて開口しており、この入れ子が挿入
されるロータ下部によつて塞がれ、前記入れ子は
ロータ上部に位置するその外側を対応の傾斜壁部
分で保持される。この実施態様はコストが高くつ
くだけでなく、操作が極めて困難である。なぜな
ら、実際の操作に際しては、サンプル容器を収納
する空所を有する中間部分または挿入体としての
入れ子を、サンプル容器が挿入されるまで逆方向
に保持しなければならないからである。次いで上
方からロータ下部の入れ子によつて保持してか
ら、初めて反転させてロータ上部へ挿入する。

ロータ下部、容器収容部及びロータ上部をいず
れも駆動シヤフトに取付けた３部分構成はドイツ
公開公報第3334655号から公知である。この公知
例の場合、容器収容部は円錐状に内方に向つてテ
ーパした収容口縁部分を有し、この口縁部分にサ
ンプル容器の外方へ張出したフランジ縁が当接す
る。収容部の斜め外方に向いた壁は、挿入された
サンプル容器が先ず垂下し、運転回転数に達する
とその中間部分が前記壁に当接するように収容口
に対して配置、配向されている。

次いでロータ上部を嵌着することによつて構造
全体をカバーし、一体化する。

ロータ下部はその縁端部を変形させることによ
つて上向きかつ内向きに形成した回収トラフを有
する。該回収トラフに収容部の縁部が重なる。従
つて、容器収容部の下方縁辺とロータ下部の回収
トラフとの間に間隙があると、欠損のある容器で
あれば漏れた内容物が外部へ飛散することになる
から、この回収トラフが本来の機能を果すかどう
か疑わしい。サンプル容器が所定の遠心分離速度
下で外方に向つて容器収容部と当接するとして
も、この当接は一様ではなく、容器内容物の容量
に左右されるから、サンプル容器の揺動及びバウ
ンド動作が発生するおそれがある。従つて、内容
物の飛散を防止するためサンプル容器の上部を蓋
で塞ぐような構成を強いられる。このような蓋及
びその固定手段を設けることはサンプル容器の保
持が不安定になるという問題を発生させる。

ロータ下部が容器口縁と咬合する開口部を有す
るだけでなく、ロータ下部の下縁が内方へ弯曲し
て回収トラフを形成するような、着脱自在なカバ
ーを含むワンピースタイプの遠心分離ロータは英
国特許出願第2098516号から公知である。この公
知例は洗浄の困難な双円錐が存在し、しかも容器
はその上縁フランジだけが開口部で保持されてい
るから容器の姿勢が不安定となる。ロータ下部の
外壁との壁当接は不可能であり、これが容器振動
の原因となる。

ドイツ公開公報第3601789号及び英国特許出願
第2098516号ではサンプル容器を挿着するためロ
ータ下部に、ドイツ公開公報第3334655号ではロ
ータ中間部にそれぞれ円錐台形壁部分を設ける。

［発明の概要］ 本発明の目的は製造が容易で、操作し易く、万
一の漏洩を受容する回収トラフの洗浄が容易で、
しかも高回転速度においてもサンプル容器の保持
効果が著しく改善されるような２つの筐体部分か
ら成る上述のようなタイプの遠心分離ロータを提
供することにある。速度が変化しても保持効果は
同じであるから、僅か２つの構成部分から成る遠
心分離ロータでありながら、高い安定性が保証さ
れる。

本発明は、回転部に外周が下方へ広がる円錐台
状壁部材と、内側より上方外向きに傾斜する円錐
面とを有し、この円錐面にサンプル容器挿入用の
開口部を設けて前記円錐台状壁内面に沿つて挿入
されるサンプル容器またはガイドブツシユの上側
開口部に設けた外向きのフランジ状口縁が当接す
るようにし、更に弾性部材を設けてサンプル容器
またはガイドブツシユをこの弾性部材で内側から
支持してこれらを円錐台状壁面に圧接することに
より確実に保持できるようにした遠心分離ロータ
において、ロータ部はサンプル容器がその口縁を
当接して支持されるような挿入用開口部を備えた
上部と、外周の縁端部を変形させて上向きに形成
した回収トラフを有する下部とから成り、上部と
下部の間にガイドブツシユまたはサンプル容器を
有効に冷却するための通気路となると共に公差の
補正を可能にする環状ギヤツプを形成し、弾性部
材はその周囲から内方へ延設されたスリツトによ
り、隣接スリツト間にそれぞればねセグメントを
形成し、更に各ばねセグメントの外端は、ガイド
ブツシユまたはサンプル容器と面接触するよう
に、円錐形に弯曲させて縁フランジとし、運転
中、下部がガイドブツシユまたはサンプル容器と
接触しないように構成した。

ガイドブツシユは好ましくはプラスチツク製の
サンプル容器を保護するため特に高回転数（＞
12000r.p.m.）の場合に使用される。

本発明の構成では、それ自体は公知の上方円錐
壁部分が挿入体、即ち、ガイドブツシユまたはサ
ンプル容器に対して、先ず開口部において容器口
縁と当接し、次いで容器外壁と当接する当接手段
として機能し、静止状態においても最高回転速度
においても挿入体が確実に保持され、その整合が
維持されるように弾性部材によつて整合を保証す
る。

ガイドブツシユは円筒形の上下端が開口してい
るガイドブツシユであることが好ましい。

弾性部材はロータの静止状態におけるガイドブ
ツシユまたはサンプル容器の動揺、サンプル容器
取出し時におけるガイドブツシユの意図しない滑
落、及び取扱いが不適切な場合のガイドブツシユ
脱落を防止する。弾性部材はまたガイドブツシユ
が汚れたり破損した場合にユーザがロータを分解
してからこのガイドブツシユを容易に交換できる
ようにする。特に好ましい構成として、開口部に
挿入された円筒形ガイドブツシユが上端に係止手
段として外方に張出したフランジ縁を有し、下端
が開口してロータ下部との間に間隔を保つように
する。このガイドブツシユにサンプル容器を挿入
する。弾性部材は内方からガイドブツシユと当接
し、これによりガイドブツシユは公差なしで所定
の位置に保持される。ガイドブツシユの下端を開
口させることで、振動空気柱の発生が回避される
から、上蓋は不要となり、挿入されたサンプル容
器の充填度に関係なくガイドブツシユは安定した
案内効果を果す。

下方が開口している円筒状ガイドブツシユ内で
は上記振動空気柱が発生し得ない、あるいは防止
できるということは別に、ガイドブツシユ及びサ
ンプル容器を効果的に冷却する通気口を形成する
と共に公差を補正する環状ギヤツプがロータ上部
とロータ下部の間に存在することが好ましい。こ
のギヤツプは空気柱形成を、従つて各部における
騒音発生を阻止する作用をも有する。このギヤツ
プはロータ上部とロータ下部の分解を容易にし、
洗浄を容易にする点でも有意義である。

上記通気は特に冷却分離に採用した場合に有利
である。なぜなら、これによつて得られる通気口
は個々のガイドブツシユまたはサンプル容器公知
構成の場合よりも有効に冷却することを可能にす
るからである。

ルースな状態に保持されたガイドブツシユまた
は挿入されたサンプル容器を外方に向つて円錐形
ロータ上部の壁と壁当接の関係に圧接させる、セ
グメントに区分された一体的な弾性部材を遠心分
離ロータに組込むことが特に好ましい。セグメン
ト区分することにより、個々のガイドブツシユま
たは個々の容器に同じ大きさの力が作用する。

この弾性部材は上下両部から成るロータ構造に
おいて、両部間に挾部され、周縁から内方へ切込
まれたスリツトによつてばねセグメントを形成す
るデイスクとして構成することが好ましい。スリ
ツトを切り込めば、セグメントが形成されるだけ
でなく円周方向に安定した状態が得られるという
点でこの方式は遠心分離ロータ用として極めて有
効なばね構成である。

他の好ましい実施態様では、各ばねセグメント
の外縁がガイドブツシユと当接してこれを外方に
向つてロータ上部に圧接させる。これに関連して
ばねセグメント外縁に円筒状ガイドブツシユが嵌
入する円弧状凹みを形成する。

さらに他の実施態様では、弾性部材、具体的に
は各ばねセグメントの外縁を円錐状に折り曲げ、
ガイドブツシユと面当接する縁フランジを形成す
る。これによりばねはその力を比較的広い面積に
亘つて容器または好ましくは円筒状のガイドブツ
シユに伝達して優れた安定性を提供すると共に、
点接触や負荷変動の傾向により摩耗が促進されて
ガイドブツシユの耐用寿命が縮まるのを防止する
のに効果的であり、更には、ばねの変形及び摩耗
または破損が回避される。このような当接手段は
上記実態態様に限定されるものではなく、充填物
が多様であるだけにそれぞれ独自の目的に適合す
るような種々の手段が考えられるべきである。

ロータ上部の円錐形に下方へ広がる壁は遠心力
の作用下にある程度伸張するが、これがギヤツプ
によつて吸収されるから、運転回転速度において
も特にガイドブツシユ外壁の面当接が達成され
る。

この場合、ロータ下部が運転中にはガイドブツ
シユまたはサンプル容器と接触しないから、回収
トラフが殆ど変形しないという点に利点がある。

弾性デイスクとして構成された弾性部材は遠心
分離ロータのハブ構造体の取付フランジとロータ
上部または下部、好ましくは下部の縁フランジと
の間に挾持させるのが好ましい。なぜなら、円筒
形ガイドブツシユまたはサンプル容器挿入口との
距離が大きくなるからである。

［実施例］ 本発明を添付図面に示す実施例に基づいて以下
に説明する。

遠心分離ロータは下部１及び上部２を有し、上
部２にはサンプル容器またはそのためにガイドブ
ツシユ６，７を挿入するための開口部３，４，
５，…が形成されている。このガイドブツシユま
たはサンプル容器は外方に張出したフランジ状の
口縁８，９を有し、この上縁が上部２の開口部縁
に重なる。上部２は外下方に向つて円錐状に広が
る壁１０を有し、この壁１０は開口部３乃至５に
挿入されるガイドブツシユまたはサンプル容器の
口縁支持部を構成する。

壁１０は上方のアーチ状弯曲部を介して、内下
方へ円錐状に斜めに広がる壁部分４８に続き、こ
の壁部分４８に上記開口部３，４，５，…がそれ
ぞれ中心に向つて配置されている。この壁部分４
８には、遠心分離中心軸４９と直交するフランジ
状壁部分１４が続く。

上部２と下部１は１つの集合体として組立てら
れているが、このために円筒状部分１２とその下
方にあつて外方に張出した取付フランジ１３とか
ら成るハブ構造体１１を設ける。即ち、このボス
構造体の上側に上部２のフランジ状壁部分１４
を、下側に前記壁部分１４と対応する下部１のフ
ランジ状壁部分１５をそれぞれ壁厚に相当する段
状切欠き部１６，１７に配置し、孔に導入した固
定手段１８によつて固定する。この固定手段１８
は円周方向に間隔をおいて３組設けてある。参照
番号１８はその１組であり、１９及び２０は残り
２組である。

固定手段１８，１９及び２０はそれぞれ固定ね
じ４４及びねじ孔を有する協働素子４５から成
る。ねじ４４はフランジ状壁部分１５の孔４６
に、協働素子４５はフランジ状壁部分１４の孔４
７にそれぞれ挿入されている。

取付フランジ１３と下部１のフランジ状壁部分
１５の間に第２図に俯瞰図で示す円板状の弾性部
材２１が介在する。この弾性部材は円周方向に等
間隔に配分されたばねセグメント２２，２３，２
４，…を形成するため外縁から半径方向に内方へ
切込まれたスリツト２５，２６，２７，２８を有
するばね座金である。

弾性部材２１に設けた孔２９乃至３１を介して
固定手段１８乃至２０によつて取付けられる弾性
部材２１はそれぞれのばねセグメント２２乃至２
４がサンプル容器または円筒形ガイドブツシユに
圧接し、回転速度に関係なく円錐状に下方へ広が
る壁１０との間に前記サンプル容器などを保持す
るように位置ぎめされている。これにより容器口
縁８，９が解放され、容器がその外周で保持され
るから、上蓋は不要となる。

円筒状ガイドブツシユ６，７が存在せず、サン
プル容器が開口部３乃至５に直接挿入される場
合、弾性部材２１、具体的にはばねセグメント２
２乃至２４の外周と接触することにより、サンプ
ル容器は自動的に外側から保持される。なお、ば
ねセグメントの外縁は壁１０のテーパ度に合わせ
てテーパさせるかまたは丸みを与える。また、外
縁を、図中ばねセグメントの外縁３３に内方へ弯
曲させた円弧状切込み３４として形成することに
より、円筒状ガイドブツシユまたは直接的に容器
がこれによつて囲まれ、しかも円周方向に案内さ
れるようにする。

ばねセグメント２２乃至２４の外端を曲げるこ
とにより、第１図右側に破線で示すように、ガイ
ドブツシユ７の円筒形状に合わせて弯曲し、支持
面を形成する縁フランジ４３が得られる。第１図
の外縁３２及びその他のばねセグメントも同様に
形成する。但し、これは特定の実施態様である。

図示構成の利点は上部２及び下部１の外周間に
環状のギヤツプ３５が存在することにある。この
ギヤツプ３５は円筒状ガイドブツシユまたはサン
プル容器の下方の回収トラフ３７として構成され
た下部１の上向き縁３６によつて下向きに形成さ
れる。ギヤツプ３５の上縁は上部２の下縁３８、
即ち、容器またはガイドブツシユが当接する円錐
壁１０の下縁によつて形成される。円錐壁１０の
下縁はハブ構造体１１の軸線とほぼ平行関係とな
るように面取り加工すればよい。

上部２の下縁は遠心力によつて直接加速される
部分が突出できないように下部１の上縁よりも下
方に位置するようにする。

ギヤツプ３５という形で通路が形成されるから
騒音の発生は回避される。特に下部１の取外しが
容易になり、図示の実施態様では洗浄や交換が容
易である。ガイドブツシユ６，７も場合によつて
直接挿入されるサンプル容器も下部１と接触する
ことがない。また、この環状ギヤツプは、ガイド
ブツシユ及びサンプル容器を有効に冷却するため
の通気孔としても作用すると共に公差の補正をも
可能にする。

従つて、下部１の上向き弯曲した外側壁部分に
は挿着されたサンプル容器の荷重がかからない。

弾性部材２１が段状切欠き１７に挿入されて保
持されている限り、この弾性部材２１の作用下に
円筒状ガイドブツシユまたはサンプル容器が上部
に挿着された確実な機能位置に保持される。

ハブ構造体１１は下向き中心孔３９を有し、図
示しないが、ロータ駆動装置のシヤフトがこの中
心孔に挿着される。シヤフトはその上部にねじ孔
を有し、このねじ孔に固定ねじ４１のねねじ付き
ピン４０を螺入することにより、固定ねじ４１を
ヘツド４２と共に取外し不能に、但し回転自在に
かつ上下移動自在にハブ構造体１１の外側に案内
し、保持することができる。

従つて、ヘツド４２は第１図に断面で示すプロ
フイルから明らかなように、例えば弾性止め座金
５１の形の内方へ突出する制止手段を下部に有す
るキヤツプ５０を具備する。このキヤツプ５０は
ハブ構造体１１の円筒状部分１２に形成した外方
へ張出したフランジ縁５２と当接して固定ねじ４
１を取外し不能に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠心分離ロータの縦断面図、第２図は
遠心分離ロータの構成素子、即ち、ばね座金の俯
瞰図である。 １……ロータ下部、２……ロータ上部、３，
４，５……開口部、６，７……ガイドブツシユ、
８，９……口縁、１０……壁、１１……ハブ構造
体、１３……取付フランジ、１４，１５……フラ
ンジ状壁部分、２１……弾性部材、２２，２３，
２４……ばねセグメント、２５，２６，２７，２
８，……スリツト、３２，３３……外縁、３４…
…円弧状切込み、３５……ギヤツプ、３７……回
収トラフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転部に外周が下方へ広がる円錐台状壁部材
   と、内側より上方外向きに傾斜する円錐面とを有
   し、この円錐面にサンプル容器挿入用の開口部を
   設けて前記円錐台状壁内面に沿つて挿入されるサ
   ンプル容器またはガイドブツシユの上側開口部に
   設けた外向きのフランジ状口縁８，９が当接する
   ようにし、更に弾性部材２１を設けてサンプル容
   器またはガイドブツシユ６，７をこの弾性部材２
   １で内側から支持してこれらを円錐台状壁１０面
   に圧接することにより確実に保持できるようにし
   た遠心分離ロータにおいて、 ロータ部はサンプル容器がその口縁を当接して
   支持されるような挿入用開口部を備えた上部と、
   外周の縁端部を変形させて上向きに形成した回収
   トラフを有する下部とから成り、上部２と下部１
   の間にガイドブツシユまたはサンプル容器を有効
   に冷却するための通気路となると共に公差の補正
   を可能にする環状ギヤツプを形成し、弾性部材は
   その周囲から内方へ延設されたスリツト２５乃至
   ２８により、隣接スリツト間にそれぞればねセグ
   メント２２乃至２４を形成し、更に各ばねセグメ
   ント２２乃至２４の外端は、ガイドブツシユ６，
   ７またはサンプル容器と面接触するように、円錐
   形に弯曲させて縁フランジ４３とし、運転中、下
   部１がガイドブツシユ６，７またはサンプル容器
   と接触しないように構成したことを特徴とする遠
   心分離ロータ。 ２ 上方の制止手段として外向きフランジ縁を有
   し、下方開口端が下部との間に間隔を保つスリー
   ブ状の円筒形ガイドブツシユ６，７を開口部３乃
   至５に挿入し、前記ガイドブツシユにサンプル容
   器を挿入できることと、弾性部材２１が内方から
   ガイドブツシユ６，７と当接することを特徴とす
   る請求項第１項に記載の遠心分離ロータ。 ３ ルースな状態に保持されたガイドブツシユま
   たは挿入されたサンプル容器に縁端が当接してこ
   れを外方に向つて円錐形上部２の壁１０に圧接す
   る、セグメントに区分された一体的な弾性部材２
   １を特徴とする請求項第１項又は第２項に記載の
   遠心分離ロータ。 ４ ばねセグメントの外縁３３が円筒形ガイドブ
   ツシユ６，７と咬合するように凹んだ円弧状切込
   み３４を有することを特徴とする請求項第１項に
   記載の遠心分離ロータ。 ５ 遠心分離ロータが上部２と下部１の間に介在
   して上部及び下部の取付フランジ１３を有するハ
   ブ構造体１１を含み、ハブ構造体１１の取付フラ
   ンジ１３と、上部２及び下部１のいずれか一方の
   フランジ状壁部分１４，１５との間に孔あきデイ
   スクの形態を取る弾性部材２１が固定され、この
   固定が上部２及び下部１のフランジ状壁部分１
   ４，１５を固定するために設けた固定手段１８，
   １９，２０によつて行われることを特徴とする請
   求項第１項に記載の遠心分離ロータ。