WO2018234334A1 - Zentrifugenrotor mit abdichtung - Google Patents

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WO2018234334A1
WO2018234334A1 PCT/EP2018/066307 EP2018066307W WO2018234334A1 WO 2018234334 A1 WO2018234334 A1 WO 2018234334A1 EP 2018066307 W EP2018066307 W EP 2018066307W WO 2018234334 A1 WO2018234334 A1 WO 2018234334A1
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WO
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centrifuge rotor
lid
groove
rotor
centrifuge
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PCT/EP2018/066307
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Kühnert
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Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0407—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
    • B04B5/0414—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B04B2007/025—Lids for laboratory centrifuge rotors

Definitions

  • the present invention relates to a centrifuge rotor according to the O berbegriff of claim 1.
  • Centrifuge rotors are used in centrifuges, in particular La borzentrifugen used to separate the components of centrifuged therein samples using the inertia. Since in order to achieve high separation rates ever higher rotational speeds are used. La borzentrifugen are there in centrifuges whose rotors at preferably at least 3,000, preferably at least 10,000, in particular at least 15,000 revolutions per minute work and are mostly placed on tables. In order to be able to place them on a work table, they have, in particular, a form factor of less than 1 m ⁇ 1 m ⁇ 1 m, so that their installation space is limited. Preferably, there is at the device depth to max. 70 cm limited.
  • samples are centrifuged at certain temperatures.
  • samples containing egg whites and the like may not be overheated so that the upper limit for the tempering of such samples is in the range of + 40 ° C by default.
  • certain samples are normally cooled in the range + 4 ° C (the anomaly of the water starts at + 3.98 ° C).
  • predetermined maximum temperatures of, for example, about + 40 ° C and standard examination temperatures such as + 4 ° C and other standard examination temperatures are provided, such as at + 11 ° C to check at this temperature, whether the refrigeration system of the centrifuge underhal b controlled room temperature running.
  • standard examination temperatures such as + 4 ° C and other standard examination temperatures are provided, such as at + 11 ° C to check at this temperature, whether the refrigeration system of the centrifuge underhal b controlled room temperature running.
  • active and passive systems can be used for tempering.
  • Active cooling systems have a refrigerant circuit that controls the centrifuge bowl, thereby indirectly cooling the centrifuge rotor and the sample containers received therein.
  • Passive systems are based on air-assisted cooling or ventilation. This air is passed directly past the centrifuge rotor, whereby a temperature control takes place. The air is because sucked through openings in the centrifuge vessel, the suction sel bstieri takes place by the rotation of the centrifuge rotor.
  • the samples to be centrifuged are stored in sample containers and these sample containers are rotationally driven by means of a centrifuge rotor.
  • centrifuge rotors There are different centrifuge rotors that are used depending on the application. Since the sample containers can directly contain the samples or contain them in the samples, their own sample containers containing the samples are used so that a large number of samples can be centrifuged simultaneously in a sample container.
  • centrifuge rotors have a lower part and a lid, wherein in the closed state of the lid between the lower part and the lid an inner space is formed in which the sample vessels can be arranged to centrifuge the samples in a suitable centrifuge. If the sample vessels are arranged at a fixed predetermined angle in the centrifuge rotor, then it is a so-called fixed-angle rotor.
  • the lower part is usually provided with a Na be, which is coupled with the motor drive shaft of the centrifuge coupling bar.
  • the lid is designed to be strigrobaubbar with the U nterteil ü.
  • a fluid-tight seal takes place between the lid and the U nterteil, for example, the fixed angle rotor FA-45-48-11 Eppendorf ® , which can be used in, for example, in the La borzentrifuge 5430 R Eppendorf ® , a having a disc-like cover, in which a radially outwardly open Nut is arranged, wherein the nut holds an O-ring as a sealing means bein.
  • the cover When closing, the cover is inserted into a corresponding, approximately perpendicular recess of the lower part and clamped downwards, where the O-ring is engaged between the groove and the side wall of the lower part, thereby effecting the sealing.
  • the seal should be more effective and durable.
  • the opening and closing operation should preferably be facilitated.
  • the centrifuge rotor according to the invention thus has a lower part and a lid, wherein in the centrifuge rotor sample vessels are arranged bar, which are secured in the closed state of the centrifuge rotor against removal, forming in the closed state of the centrifuge rotor between U nterteil and cover an interior where at between U nterteil and the lid is a seal that the Inner space sealed fluid-tight over the environment of the centrifuge rotor a, where in the seal has a sealant which is arranged in a first groove, wherein the first N ut is disposed on one of the elements lid and base, and is characterized in that the first nut is axially open with respect to the axis of rotation of the centrifuge rotor with respect to the other of the lid and base members.
  • the sealing means has a radially extending base and a leg extending axially thereon. Due to the axial leg is a particularly effective seal, meet only very low contact pressures.
  • the leg becomes thicker toward the base and is preferably conical at least on one side, where the conicity is preferably in the range 2 ° -10 °, preferably 4 ° -8 °, and in particular 6 ° is.
  • the seal is particularly even with tolerances.
  • the other of the elements covers the lid and the bottom part in the closed state at least on the leg.
  • the seal is particularly effective.
  • the other of the elements lid and U nterteil has an axially extending to one of the elements lid and lower part first portion which hineinerstreckt in the closed state in the first ut.
  • very high contact pressures can be achieved and kept safe.
  • the nut overlaps the first section, making the seal very secure and protected.
  • the lower part of the lower part of the sealing means has a section which extends radially outward, in particular inclined, in the direction away from the cover.
  • this inclined running section adjoins the first section when it is disposed on the lower part a.
  • fluids are understood to mean both gases and liquids.
  • the lower part of the lower part of the sealing means has a groove, which is preferably arranged radially farther outward than the sealing means.
  • the other of the elements lid and U nterteil has a second groove which opens axially to one of the elements lid and U nterteil back, and interacts with the first N ut in the closed state.
  • the seal is centered at the same time and facilitates the placement of the lid on the U nterteil.
  • the first section delimits the second groove radially inwards. Then, a particularly secure seal, because a meander-shaped engagement between the two Nutes results, wherein any fluid occurring in the operating state of the seal a is proven.
  • the first groove has a first inner and a second, radially outer second boundary, which are preferably designed as projections. Then the lid is particularly lightweight, which simplifies centrifugation. In an advantageous embodiment, it is provided that the first boundary extends axially deeper in the direction of the lower part than the second boundary. Then the seal is designed to be particularly effective and protected.
  • the centrifuge rotor is a cup-shaped centrifuge rotor, which is designed in particular as a fixed-angle rotor.
  • the first groove is preferably formed on the cover and is designed to be open axially towards the lower part. Then, the first portion is disposed on the base and preferably defines a second groove which interacts with the first groove.
  • the first N ut at the U nterteil and axially open towards the lid is formed.
  • the first portion is disposed on the lid and preferably defines a second groove which interacts with the first groove.
  • Fig. 1 the centrifuge rotor according to the invention according to a first preferred
  • FIG. 2 shows the centrifuge rotor of FIG. 1 in a detailed view
  • FIG. 3 shows the sealing element according to the invention used in the centrifuge rotor according to FIG. 1 in a sectional view
  • FIG. 4 shows the centrifuge according to the invention with the centrifuge rotor according to FIG. 1
  • FIG. 5 shows a detail view of the centrifuge rotor according to the invention according to a second preferred embodiment
  • Fig. 6 is a detail view of the centrifuge rotor according to the invention according to a third preferred embodiment.
  • the centrifuge rotor 10 has a lower part 12 and a cover 14.
  • the centrifuge rotor 10 is basically made of a metal, preferably of an aluminum-containing metal.
  • the U nterteil 12 are bores 16 for receiving sample containers (not shown).
  • the U nterteil 12 has a shaft receiving 18 for receiving a Antrie bswel le a suitable La borzentrifuge 100 (for example, the La borzentrifuge 5430 R Eppendorf ® , not shown) on (see Fig. 4).
  • the U nterteil 12 to those skilled in, for example, from the fixed angle rotor FA-45-48-11 Eppendorf ® known first closure means 20, which also include a rotor nut 22 with which the centrifuge rotor 10 is mounted on the drive shaft.
  • the cover 14 in turn, the skilled person, for example, from the fixed angle rotor FA-45-48-11 Eppendorf ® known second closure means 24 with a
  • Actuator 26 with which a user (not shown) put the lid 14 on the U nterteil 12 and the second 24 with the first circling means N 20 can lock.
  • the rotor nut 22 can be rotated by means of the actuating element even in the closed state of the lid 14 on the lower part 12, whereby the centrifuge rotor 10 can be attached or released in the closed state on the drive shaft and thus inserted into the centrifuge or removed from the centrifuge ,
  • the second closure element 24 with the actuating element 26 is connected to the actual lid body 28 a sealed so that at this point no fluid from a in the closed state of the centrifuge rotor between the lid 14 and U nterteil 12 forming I nnenraum 30 can escape.
  • a channel 32 is arranged in the lower part 12, namely under b and radially further outward with respect to an axis of rotation R of the centrifuge rotor 10 than the seal 34 between the lower part 12 and the lid 14.
  • the seal 34 is shown in an enlarged detail view of the region Z of FIG. 1.
  • the cover 14 has a radially extending wall portion 40, of which a first 42 and a second projection 44 axially seen extending down to the U nterteil 12 down.
  • the two projections 42, 44 are the lateral delimitations 42, 44 of a first groove 46 opening axially downwards relative to the lower part 12.
  • the base 12 is a vertical, i. axially extending wall portion 48 from which a hook-like projection 50 extends radially inwardly into the inner space 30 hineinerstreckt.
  • a second groove 54 is formed, which opens axially upwardly toward the lid 14.
  • the length of the upper Wanda section 52 corresponds to the length of the second projection 44 and that the length of the first projection 42 is formed so that the hook-like projection 50 in the closed state of the lid 14 on the U nterteil 12th is covered by the first projection 42 ü.
  • the hook-like projection 50 is connected to the wall area 48 ü via an inclined outwardly and downwardly extending deflector 56.
  • the transition from the axial wall portion 40 to the first projection 42 may be made inclined (not shown) to improve fluid conduction.
  • the sealing element 60 is pressed in, which consists of a rubber material. It can be seen, in particular in connection with FIG. 3, that the sealing element 60 has a radially extending base 62 and an axially extending leg 64 arranged thereon. For uncomplicated pressing into the first groove 46, the sealing element 60 faces the base 62 two bevels 66 on.
  • the thickness of the leg 64 tapers away from the base 62. Since the base has a thickness such that the hook-like projection 50 abuts the base 62 before the second projection 44 abuts against the second groove 54.
  • a conicity of the sealing member 60 is provided, by which the hook-like projection 50 is pressed against the leg 62 of the sealing member 60 more strongly the more the lid 14 is pressed onto the lower part 12.
  • the conicity is preferably in the range 2 ° -10 ° and is in particular 6 °.
  • the lid 14 can be very easily placed on the lower part 12.
  • the seal 34 is always and permanently fluid-tight, because by the conicity of the leg 62, even at moderate tolerances tolerances safe attachment of the hook-like projection 50 on the leg 62 is ensured.
  • FIG. 4 shows the centrifuge 100 according to the invention, which has the centrifuge rotor 10 according to the invention. It can be seen that the laboratory boron centrifuge 100 has a housing 102 with a closable cover 104 in the usual manner, where control means and cooling means (not shown) are used in the interior of the corresponding drive means in the form of an electric motor. 1 to 4, a first preferred embodiment of the centrifuge rotor 10 according to the invention is shown, whereas FIG. 5 shows a second preferred embodiment of the centrifuge rotor 200 according to the invention, where only the detailed view of the seal 202 is shown here concretely. All other elements are essentially in accordance with the first preferred embodiment of the centrifuge rotor 10 according to FIGS. 1 to 4.
  • the first portion 208 is disposed on the lid 204 and this first portion 208 engages the first groove 210, which is arranged with the sealant 212 on the U nterteil 206.
  • the first hub 210 is therefore designed to open axially towards the cover 204.
  • the second groove 211 is formed on the lid 204, and the first portion 208 bounds the second groove 211 radially inwardly, while the second groove 211 is bounded outwardly by the circumferential collar 213.
  • the seal 202 is very safe, however, the first preferred embodiment according to FIGS. 1 to 4 is still somewhat more advantageous since in the variant of FIG.
  • FIG. 6 shows a third preferred embodiment of the centrifuge rotor 300 according to the invention, where only the detailed view of the seal 302 is shown here specifically.
  • Al le ü brigen elements are formed substantially in accordance with the first preferred embodiment of the centrifuge rotor 10 of FIGS. 1 to 4.
  • the centrifuge rotor of FIG. 6 differs from the embodiment of FIG. 5 only in that no collar (213 in FIG. 5) is provided on the outside, instead the lid 304 is bounded by the first portion 306, which in turn is bounded in the first N ut 308 engages the U nterteil 310 and acts against the sealant 312.
  • Characteristics of the device also in the context of a process reformulated to find process features use and process characteristics in the context of the device umformul iert to the furnishing features.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Zentrifugenrotor (10) für Probengefäße, dessen Abdichtung (34) zwischen Unterteil (12) und Deckel (14) des Zentrifugenrotors (10) wesentlich verbessert ist. Die Abdichtung (34) weist ein Dichtungsmittel (60) auf, das in einer ersten Nut (46) angeordnet ist, wobei die erste Nut (46) an einem der Elemente Deckel (14) und Unterteil (12) angeordnet ist, und die erste Nut (46) in Bezug auf die Rotationsachse (R) des Zentrifugenrotors (10) axial zum anderen der Elemente Deckel (14) und Unterteil (12) hin geöffnet ausgebildet ist. Die eingesetzte Abdichtung (34) ist wirksamer und langlebiger. Außerdem erleichtert sie den Öffnungs- und Schließvorgang.

Description

Zentrifugenrotor mit Abdichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentrifugenrotor nach dem O berbegriff von Anspruch 1.
Zentrifugenrotoren werden in Zentrifugen, insbesondere La borzentrifugen, dazu eingesetzt, um die Bestandteile von darin zentrifugierten Proben unter Ausnutzung der Massenträgheit zu trennen. Da bei werden zur Erzielung hoher Entmischungsraten immer höhere Rotationsgeschwindigkeiten eingesetzt. La borzentrifugen sind da bei Zentrifugen, deren Rotoren bei vorzugsweise mindestens 3.000, bevorzugt mindestens 10.000, insbesondere mindestens 15.000 Umdrehungen pro M inute arbeiten und zumeist auf Tischen platziert werden. Um sie auf einem Arbeitstisch platzieren zu können, weisen sie insbesondere einen Formfaktor von weniger als l m x l m x l m auf, ihr Bauraum ist also beschränkt. Vorzugsweise ist da bei die Gerätetiefe auf max. 70 cm beschränkt.
Zumeist ist vorgesehen, dass die Proben bei bestimmten Temperaturen zentrifugiert werden. Beispielsweise dürfen Proben, die Eiweiße und dgl. organische Su bstanzen enthalten, nicht ü berhitzt werden, so dass die Obergrenze für die Temperierung solcher Proben standardmäßig im Bereich von +40°C l iegt. Andererseits werden bestimmte Proben stan- dardmäßig im Bereich +4°C (die Anomal ie des Wassers beginnt bei +3,98°C) gekühlt.
Neben solchen vorbestimmten Höchsttemperaturen von beispielsweise ca. +40°C und Standarduntersuchungstemperaturen wie beispielsweise +4°C sind auch weitere Standarduntersuchungstemperaturen vorgesehen, wie beispielsweise bei +11°C, um bei dieser Temperatur zu prüfen, ob die Kälteanlage der Zentrifuge unterhal b Raumtemperatur geregelt läuft. Andererseits ist es aus Arbeitsschutzgründen notwendig, ein Anfassen von Elementen zu verhindern, die eine Temperatur von größer gleich +60°C aufweisen.
Zur Temperierung können grundsätzlich aktive und passive Systeme verwendet werden. Aktive Kühlungssysteme besitzen einen Kältemittelkreislauf, der den Zentrifugenkessel temperiert, wodurch indirekt der Zentrifugenrotor u nd die darin aufgenommenen Pro benbehälter gekühlt werden. Passive Systeme basieren auf einer a bl uftunterstützten Kühlung bzw. Bel üftung. Diese Luft wird direkt an dem Zentrifugenrotor vorbei geführt, wodurch eine Temperierung erfolgt. Die Luft wird da bei durch Öffnungen in den Zentrifugenkessel gesaugt, wobei das Ansaugen sel bständig durch die Drehung des Zentrifugenrotors erfolgt.
Die zu zentrifugierenden Pro ben werden in Proben behältern gelagert und diese Proben behälter mittels eines Zentrifugenrotors rotatorisch angetrieben. Es gi bt verschiedene Zentrifugenrotoren, die je nach Anwendungszweck eingesetzt werden. Da bei können die Pro benbehälter die Proben direkt enthalten oder in den Proben behältern sind eigene Pro benbehältnisse eingesetzt, die die Pro be enthalten, so dass in einem Pro ben behälter eine Vielzahl von Proben gleichzeitig zentrifugiert werden können.
Ganz al lgemein weisen solche Zentrifugenrotoren ein U nterteil und einen Deckel auf, wobei sich im geschlossenen Zustand des Deckels zwischen Unterteil und Deckel ein I nnenraum ausbildet, in dem die Probengefäße angeordnet werden können, um die Pro ben in einer geeigneten Zentrifuge zu zentrifugieren. Wenn die Probengefäße unter einem fest vorgegebenen Winkel in dem Zentrifugenrotor angeordnet sind, dann handelt es sich um einen sogenannten Festwinkelrotor. Zur Verbindung mit der Zentrifuge ist das Unterteil ü blicherweise mit einer Na be versehen, die mit der Motor getriebenen Antriebswelle der Zentrifuge koppel bar ist. Der Deckel wiederum ist mit dem U nterteil ü bl icherweise versch raubbar ausgebildet.
Ü bl icherweise erfolgt eine fl uiddichte Abdichtung zwischen dem Deckel und dem U nterteil, wobei beispielsweise der der Festwinkelrotor FA-45-48-11 der Firma Eppendorf®, der in beispielsweise in der La borzentrifuge 5430 R der Firma Eppendorf® einsetzbar ist, einen diskusartigen Deckel aufweist, in dem eine radial nach außen offene N ut angeordnet ist, wobei die N ut einen O-Ring als Dichtungsmittel bein haltet. Der Deckel wird beim Schl ießen in eine korrespondierende etwa senkrecht verlaufende Ausnehmung des U nterteils einge- setzt und nach unten verspannt, wo bei der O-Ring zwischen Nut und Seitenwand des U nterteils eingeklem mt wird, um dadurch die Abdichtung zu bewirken. Pro blematisch an dieser Lösung ist es, dass die Dichtung, insbesondere wenn sie trocken ist, sich beim Schließen aufgrund Reibung beim Entlangschieben an dem Unterteil verwindet. Dadurch kann zum einen der Öffnungsvorgang stark erschwert werden. Außerdem kann es sogar zu einem Reißen bzw. zur Zerstörung des Dichtungsringes beim Zentrifugie- ren kommen.
Darüber hinaus können durch das Verwinden kleinste Leckagen entstehen. Andererseits liegen zwischen U nterteil und Deckel, a ber auch an den Verschl ussmechaniken generell gewisse Toleranzen vor, weshal b es beim Zentrifugieren zu einem Herausschleudern des Dichtungsringes kommen kann.
Es ist daher Aufga be der vorl iegenden Erfindung, die Abdichtung zwischen U nterteil und Deckel eines Zentrifugenrotors zu verbessern. I nsbesondere sol l die Abdichtung wirksamer und langlebiger sein. Außerdem soll bevorzugt der Öffnungs- und Schl ießvorgang erleich- tert werden.
Diese Aufga be wir gelöst mit dem erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor nach Anspruch 1. Vorteil hafte Weiterbildungen sind in den U nteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den Figuren angegeben.
Erfinderseits wurde erkannt, dass diese Aufga be in überraschender Weise dadurch besonders einfach gelöst werden kann, indem die Nut zum Halten des Dichtungsmittels so angeordnet ist, dass sie axial ausgerichtet ist, nämlich axial von einem der beiden Elemente Deckel und U nterteil zum anderen der beiden Elemente Deckel und U nterteil hin geöffnet. Dann kann sich das Dichtungsmittel beim Öffnen und Schl ießen nicht mehr bzw. nicht mehr so stark verwinden. Außerdem ist beim Zentrifugieren ein Ausschleudern des Dichtungsmittels aus der N ut verhindert.
Der erfindungsgemäße Zentrifugenrotor weist somit ein Unterteil und einen Deckel auf, wobei in dem Zentrifugenrotor Probengefäße anorden bar sind, die im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors gegen eine Entnahme gesichert sind, wobei sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors zwischen U nterteil und Deckel ein Innenraum ausbildendet, wo bei zwischen U nterteil und Deckel eine Abdichtung besteht, die den I nnenraum fluiddicht gegenü ber der Umgebung des Zentrifugenrotors a bdichtet, wo bei die Abdichtung ein Dichtungsmittel aufweist, das in einer ersten Nut angeordnet ist, wobei die erste N ut an einem der Elemente Deckel und Unterteil angeordnet ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass die erste N ut in Bezug auf die Rotationsachse des Zentrifugenrotors axial zum anderen der Elemente Deckel und Unterteil hin geöffnet ausgebildet ist.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtungsmittel eine sich radial erstreckende Basis und einen daran angeordneten, sich axial erstreckenden Schenkel aufweist. Durch den axialen Schenkel erfolgt eine besonders wirksame Abdichtung, für die nur sehr geringe Anpressdrücke genügen.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schenkel zur Basis hin dicker wird und bevorzugt zumindest einseitig konisch ausgebildet ist, wo bei die Konizität bevorzugt im Bereich 2°-10°, vorzugsweise 4°-8° l iegt und insbesondere 6° beträgt.
Dadurch ist die Abdichtung auch bei Toleranzen besonders gleichmäßig.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das andere der Elemente Deckel und U nterteil im geschlossenen Zustand zumindest an dem Schenkel anl iegt. Dadurch erfolgt die Abdichtung besonders wirksam.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das andere der Elemente Deckel und U nterteil einen sich axial zum einen der Elemente Deckel und Unterteil hin erstreckenden ersten Abschnitt aufweist, der sich im geschlossenen Zustand in die erste N ut hineinerstreckt. Dadurch können sehr hohe Anpressdrücke erreicht und sicher gehalten werden. Außerdem übergreift die N ut den ersten Abschnitt, wodurch die Abdichtung sehr sicher und geschützt ist.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das U nterteil unterhal b des Dichtungsmittels einen Abschnitt aufweist, der in Richtung vom Deckel weg radial nach außen, insbesondere geneigt verläuft. Dadurch werden ggf. auftretende Fluide von der Abdichtung weggeleitet. Bevorzugt schl ießt sich dieser geneigt verlaufende Abschnitt an den ersten Abschnitt an, wenn dieser am U nterteil a ngeordnet ist. U nter„Fluiden" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl Gase als auch Flüssigkeiten verstanden.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das U nterteil unterhal b des Dichtungsmittels eine Rinne aufweist, die bevorzugt radial gesehen weiter außen als das Dichtungsmittel angeordnet ist. Dadurch werden ggf. auftretende Fl uide in der Rinne sicher gesammelt.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das andere der Elemente Deckel und U nterteil eine zweite Nut aufweist, die sich axial zum einen der Elemente Deckel und U nterteil hin öffnet, und die mit der ersten N ut im geschlossenen Zustand wechselwirkt. Dadurch erfolgt eine besonders sichere Abdichtung. Außerdem wird die Abdichtung zugleich zentriert und das Aufsetzen des Deckels auf das U nterteil erleichtert. I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt die zweite N ut radial nach innen begrenzt. Dann erfolgt eine besonders sichere Abdichtung, weil sich ein mäanderförmiger Eingriff zwischen den beiden N uten ergibt, wobei ggf. auftretendes Fluid im Betriebszustand von der Abdichtung a bgewiesen wird. I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Nut eine radial innen liegende erste und eine radial außen liegende zweite Begrenzung aufweist, die bevorzugt als Vorsprünge ausgebildet sind. Dann ist der Deckel besonders leichtgewichtig, wodurch die Zentrifugation vereinfacht wird. I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die erste Begrenzung axial tiefer in Richtung Unterteil erstreckt als die zweite Begrenzung. Dann ist die Abdichtung besonders wirksam und geschützt ausgebildet.
I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt des Unterteils im geschlossenen Zustand von der ersten Begrenzung ü berdeckt wird. Dann ist die Abdichtung besonders wirksam und geschützt ausgebildet. I n einer vorteil haften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Zentrifugenrotor ein schalenförmiger Zentrifugenrotor ist, der insbesondere als Festwinkelrotor ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die erste N ut am Deckel und sich axial zum U nterteil hin geöffnet ausgebildet. Dann ist der erste Abschnitt am Unterteil angeordnet und begrenzt vorzugsweise eine zweite N ut, die mit der ersten N ut wechselwirkt.
Es kann al lerdings auch eine umgekehrte Ausbildung dahingehend vorgesehen sein, dass die erste N ut am U nterteil und sich axial zum Deckel hin geöffnet ausgebildet ist. Dann ist der erste Abschnitt am Deckel angeordnet und begrenzt vorzugsweise eine zweite N ut, die mit der ersten N ut wechselwirkt.
Die Merkmale und weitere Vorteile der vorl iegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschrei bung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Da bei zeigen rein schematisch :
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor gemäß einer ersten bevorzugten
Ausgestaltung in einer seitlichen Schnittansicht,
Fig. 2 den Zentrifugenrotor nach Fig. 1 in einer Detailansicht,
Fig. 3 das in dem Zentrifugenrotor nach Fig. 1 eingesetzte erfindungsgemäße Dichtungselement in einer Schnittansicht,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Zentrifuge mit dem Zentrifugenrotor nach Fig. 1, Fig. 5 eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung und
Fig. 6 eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass der erfindungsgemä ße Zentrifugenrotor 10 ein Unterteil 12 und einen Deckel 14 aufweist. Der Zentrifugenrotor 10 besteht grundsätzlich aus einem Metall, bevorzugt aus einem Aluminium-haltigen Metall .
I n dem U nterteil 12 befinden sich Bohrungen 16 zur Aufnahme von Probengefäßen (nicht gezeigt). Außerdem weist das U nterteil 12 eine Wellenaufnahme 18 zur Aufnahme einer Antrie bswel le einer geeigneten La borzentrifuge 100 (beispielsweise die La borzentrifuge 5430 R der Firma Eppendorf®, nicht gezeigt) auf (vgl. Fig. 4).
Außerdem weist das U nterteil 12 dem Fachmann beispielsweise von dem Festwinkel rotor FA-45-48-11 der Firma Eppendorf® bekannte erste Verschlussmittel 20 auf, die auch eine Rotormutter 22 umfassen, mit der der Zentrifugenrotor 10 auf der Antriebswelle befestigt wird.
Der Deckel 14 wiederum weist dem Fachmann beispielsweise von dem Festwinkel rotor FA- 45-48-11 der Firma Eppendorf® bekannte zweite Verschlussmittel 24 auf mit einem
Betätigungselement 26 auf, mit dem ein Benutzer (nicht gezeigt) den Deckel 14 auf das U nterteil 12 aufsetzen und die zweiten 24 mit den ersten Verschl ussmittel n 20 verriegeln kann. Außerdem kann die Rotormutter 22 mithilfe des Betätigungselements auch im geschlossen Zustand des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 gedreht werden, wodurch der Zentrifugenrotor 10 auch im geschlossenen Zustand a n der Antriebswelle befestigt oder gelöst und damit in die Zentrifuge eingesetzt bzw. aus der Zentrifuge entnommen werden kann.
Das zweite Verschlusselement 24 mit dem Betätigungselement 26 ist mit dem eigentlichen Deckel körper 28 a bgedichtet verbunden, so dass an dieser Stelle kein Fluid aus einem sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors sich zwischen Deckel 14 und U nterteil 12 ausbildendem I nnenraum 30 austreten kann.
U m gegebenenfal ls auftretendes Fluid (nicht gezeigt) aufzufangen, ist im Unterteil 12 eine Rinne 32 angeordnet, und zwar unterhal b und in Bezug auf eine Drehachse R des Zentrifugenrotors 10 radial weiter außen angeordnet, als die Abdichtung 34 zwischen U nterteil 12 und Deckel 14. Dadurch wird solches Fluid stets von der Abdichtung 34 weg in die Rinne 32 a bgeleitet. I n Fig. 2 ist die Abdichtung 34 in einer vergrößerten Detailansicht des Bereichs Z aus Fig. 1 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass der Deckel 14 einen sich radial erstreckenden Wand bereich 40 aufweist, von dem ein erster 42 und ein zweiter Vorsprung 44 sich axial gesehen nach unten zum U nterteil 12 hin erstrecken. Die beiden Vorsprünge 42, 44 sind die seitl ichen Begrenzungen 42, 44 einer zwischen ihnen sich axial nach unten zum Unterteil 12 hin öffnenden ersten Nut 46.
Weiterhin ist zu erkennen, dass das Unterteil 12 einen vertikal, d.h. axial sich erstreckenden Wand bereich 48 aufweist von dem ein hakenartiger Vorsprung 50 sich radial gesehen nach innen in den I nnenraum 30 hineinerstreckt. Durch den o beren Wanda bschnitt 52 des Wand bereichs 48 und den Vorsprung 50 wird eine zweite Nut 54 gebildet, die sich axial nach oben zum Deckel 14 hin öffnet.
Außerdem ist zu erkennen, dass die Länge des oberen Wanda bschnitts 52 der Länge des zweiten Vorsprungs 44 entspricht und dass die Länge des ersten Vorsprungs 42 so ausge- bildet ist, dass der hakenartige Vorsprung 50 im geschlossenen Zustand des Deckels 14 auf dem U nterteil 12 durch den ersten Vorsprung 42 ü berdeckt wird.
U nterhal b der zweiten Nut 54 ist der hakenartige Vorsprung 50 mit dem Wand bereich 48 ü ber einen geneigt nach außen und unten verlaufenden Abweiser 56 verbunden. Dadurch wird ggf. anfallendes Fl uid von der Abdichtung 34 weg in die Rinne 32 a bgeleitet. In diesem Zusammenhang könnte auch der Ü bergang von dem axialen Wand bereich 40 zum ersten Vorsprung 42 geneigt ausgebildet werden (nicht gezeigt), um eine Fluida bleitung zu verbessern. I n der ersten N ut 46 ist das Dichtungselement 60 eingepresst, dass aus einem Gummimaterial besteht. Es ist insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 3 zu erkennen, dass das Dichtungselement 60 eine sich radial erstreckende Basis 62 aufweist und einen daran angeordneten, axial verlaufenden Schenkel 64. Zum u nkomplizierten Einpressen in die erste N ut 46 weist das Dichtungselement 60 an der Basis 62 zwei Fasen 66 auf.
Die Dicke des Schenkels 64 verjüngt sich von der Basis 62 weg. Da bei weist die Basis eine solche Dicke auf, dass der hakenartige Vorsprung 50 an der Basis 62 anl iegt bevor der zweite Vorsprung 44 an der zweiten Nut 54 anliegt. Durch die Verjüngung des Schenkels 62 ist eine Konizität des Abdichtungselements 60 bereitgestel lt, durch die der hakenartige Vorsprung 50 umso stärker gegen den Schenkel 62 des Dichtungselements 60 gepresst wird, je stärker der Deckel 14 auf das U nterteil 12 gepresst wird. Die Konizität l iegt bevorzugt im Bereich 2°-10° und beträgt insbesondere 6°.
Außerdem wird durch die ineinandergreifenden ersten 46 und zweiten N uten 54 im
Zusammenhang mit dem Anliegen des hakenartigen Vorsprungs 50 an dem Schenkel 62 eine sichere Zentrierung des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 bewirkt.
Dadurch kann der Deckel 14 sehr leicht auf das Unterteil 12 aufgesetzt werden. Außerdem erfolgt die Abdichtung 34 stets und dauerhaft fluiddicht, weil durch die Konizität des Schenkels 62 auch bei maßl ichen Toleranzen eine sichere Anlage des hakenartigen Vorsprungs 50 am Schenkel 62 sichergestellt ist.
Dadurch, dass die erste N ut 46 sich axial nach unten hin öffnet, ist ein zentrifugationsbe- dingtes Entweichen des Dichtungsmittels 60 aus der ersten Nut 46 heraus ausgeschlossen. Außerdem wird durch die Zentrifugation die Dichtwirkung zwischen Schenkel 62 und hakenartigem Vorsprung 50 nur verstärkt.
Es erfolgt auch während des Schließens oder Öffnens des Deckels 14 auf dem Unterteil 12 oder während des Zentrifugierens keine Verwindung der Dichtung, wodurch auch bei trockenem Dichtungselement 60 keine Beschädigungen zu befürchten sind. Schl ießlich wird der Schließvorgang durch die Konizität enorm erleichtert.
I n Fig. 4 ist die erfindungsgemäße Zentrifuge 100 gezeigt, die den erfindungsgemäßen Zentrifugenrotor 10 aufweist. Es ist zu erkennen, dass die La borzentrifuge 100 in ü blicher Art und Weise ein Gehäuse 102 mit einem verschl ießbaren Deckel 104 aufweist, wo bei im I nneren entsprechende Antriebsmittel in Form eines Elektromotors, Steuerungsmittel und Kühlungsmittel eingesetzt sind (nicht gezeigt). I n den Fig. 1 bis 4 ist eine erste bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 10 gezeigt, wogegen Fig. 5 eine zweite bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 200 zeigt, wo bei hier konkret nur die Detailansicht der Abdichtung 202 gezeigt ist. Alle ü brigen Elemente sind im Wesentl ichen ü bereinstimmend mit der ersten bevorzugten Ausgestaltung des Zentrifugenrotors 10 nach den Fig. 1 bis 4 ausge bildet.
Es ist zu erkennen, dass hier der Deckel 204 mit etwas größerem Radius so ausgebildet ist, dass der Deckel 204 das U nterteil 206 umklammert, während in Fig. 2 zu erkennen ist, dass dort das Unterteil 12 den Deckel 14 umklammert.
Genauer gesagt ist hier der erste Abschnitt 208 an dem Deckel 204 angeordnet und dieser erste Abschnitt 208 greift in die erste Nut 210 ein, die mit dem Dichtungsmittel 212 am U nterteil 206 angeordnet ist. Die erste N ut 210 ist hier also sich axial zum Deckel 204 hin öffnend ausgebildet. Im Gegenzug ist die zweite N ut 211 am Deckel 204 ausgebildet und der erste Abschnitt 208 begrenzt die zweite N ut 211 radial gesehen nach innen hin, während die zweite Nut 211 nach außen hin durch den umlaufenden Kragen 213 begrenzt wird. Auch bei dieser Ausgestaltung ist die Abdichtung 202 sehr sicher, allerdings ist die erste bevorzugte Ausgestaltung nach den Fig. 1 bis 4 noch etwas vorteilhafter, da bei der Variante nach Fig. 5 auftretendes Fluid ggf. auf dem Dichtungsmittel 212 zwischen dem ersten Abschnitt 208 und der inneren Begrenzung 214 der ersten N ut 210 zu liegen kommen kann, so dass nach einer Öffnung des Deckels 204 die erste N ut 210 m it dem Dich- tungsmittel 212 gereinigt werden sol lte, was bei der ersten bevorzugten Ausgestaltung 10 nicht erforderl ich wäre, da dort auftretendes Fluid nicht in die zweite Nut 54 gelangen kann.
Außerdem ist zu erkennen, dass das Dichtungsmittel 212 identisch zum Dichtungsmittel 60 nach Fig. 2 ausgebildet ist, wo bei es einfach in Bezug auf den Zentrifugenrotor 10 um 180° verdreht angeordnet ist. I n Fig. 6 ist eine dritte bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors 300 gezeigt, wo bei hier e benfal ls konkret nur die Detailansicht der Abdichtung 302 gezeigt ist. Al le ü brigen Elemente sind im Wesentlichen ü bereinstimmend mit der ersten bevorzugten Ausgestaltung des Zentrifugenrotors 10 nach den Fig. 1 bis 4 ausgebildet.
Der Zentrifugenrotor nach Fig. 6 unterscheidet sich nur dahingehend von der Ausgestaltung nach Fig. 5, dass kein außen umlaufender Kragen (213 in Fig. 5) vorgesehen ist, stattdessen der Deckel 304 durch den ersten Abschnitt 306 begrenzt wird, der wiederum in die erste N ut 308 am U nterteil 310 eingreift und gegen das Dichtungsmittel 312 wirkt.
Aus der vorstehenden Darstell ung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung die Abdichtung 34, 202 zwischen U nterteil 12, 206 und Deckel 14, 204 des Zentrifugenrotors 10, 200 wesentl ich verbessert ist. Da bei ist die erfindungsgemäß eingesetzte Abdichtung 34, 202 wirksamer und langlebiger als bisher eingesetzte Abdichtungen. Außerdem erleichtert sie den Öffnungs- und Schl ießvorgang.
Soweit nichts anders angegeben ist, können sämtl iche Merkmale der vorl iegenden Erfindung frei miteinander kom biniert werden. Auch die in der Figuren beschreibung beschriebenen Merkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als Merkmale der Erfindung frei mit den ü brigen Merkmalen kom biniert werden. Da bei können gegenständl iche
Merkmale der Einrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umformuliert zu Verfahrensmerkmalen Verwendung finden und Verfahrensmerkmale im Rahmen der Einrichtung umformul iert zur Einrichtungsmerkmalen.
Bezugszeichenliste
10 erste bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
12 Unterteil des Zentrifugenrotors 10
14 Deckel des Zentrifugenrotors 10
16 Bohrungen zur Aufnahme von Pro bengefäßen
18 Wellenaufnahme zur Aufnahme einer Antriebswelle
20 erste Verschl ussmittel an dem Unterteil 12
22 Rotormutter
24 zweite Verschl ussmittel des Deckels 14
26 Betätigungselement der zweiten Verschlussmittel
28 Deckelkörper
30 Innenraum zwischen Unterteil 12 und Deckel 14
32 Rinne im U nterteil 12
34 Abdichtung zwischen Unterteil 12 und Deckel 14
40 radial sich erstreckender Wand bereich des Deckels 14
42 erster Vorsprung des Deckels 14, erste Begrenzung
44 zweiter Vorsprung des Deckels 14, zweite Begrenzung
46 erste Nut am Deckel 14
48 axial sich erstreckender Wand bereich des Unterteils 12
50 hakenartiger Vorsprung, erster Abschnitt
52 oberer Wanda bschnitt des Wand bereichs 48
54 zweite N ut am U nterteil 12
56 Abweiser
60 Dichtungselement, Dichtungsmittel
62 Basis des Dichtungselements 60
64 Schenkel des Dichtungselements 60
66 Fasen an der Basis 62
100 La borzentrifuge
102 Gehäuse
104 Deckel 200 zweite bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
202 Abdichtung
204 Deckel
206 Unterteil
208 erster Abschnitt, innere Begrenzung der zweiten N ut 211
210 erste Nut
211 zweite N ut
212 Dichtungsmittel
213 umlaufender Kragen
214 innere Begrenzung der ersten Nut 210
300 dritte bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zentrifugenrotors
302 Abdichtung
304 Deckel
306 erster Abschnitt
308 erste Nut
310 Unterteil
312 Dichtungsmittel
Drehachse
Z Detailausschnitt in Fig. 1

Claims

Patenta nsprüche
1. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) mit einem U nterteil ( 12; 206; 310) und einem Deckel ( 14; 204; 304), wo bei in dem Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) Probengefäße anorden bar sind, die im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors ( 10; 200; 300) gegen eine Entnahme gesichert sind, wo bei sich im geschlossenen Zustand des Zentrifugenrotors ( 10; 200; 300) zwischen Unterteil ( 12; 206; 310) und Deckel ( 14; 204; 304) ein I nnenraum (30) ausbildendet, wobei zwischen Unterteil ( 12; 206; 310) und Deckel ( 14; 204; 304) eine Abdichtung (34; 202; 302) besteht, die den Innenrau m (30) fl uiddicht gegenü ber der
U mgebung des Zentrifugenrotors ( 10; 200; 300) a bdichtet, wobei die Abdichtung (34; 202; 302) ein Dichtungsmittel (60; 212; 312) aufweist, das in einer ersten Nut (46; 210; 308) angeordnet ist, wobei die erste N ut (46; 210; 308) an einem der Elemente Deckel ( 14; 204; 304) und U nterteil ( 12; 206; 310) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste N ut (46; 210; 308) in Bezug auf die Rotationsachse ( R) des Zentrifugenrotors ( 10; 200; 300) axial zum anderen der Elemente Deckel ( 14; 204; 304) und Unterteil ( 12; 206; 310) hin geöffnet ausgebildet ist.
2. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel (60; 212; 312) eine sich radial erstreckende Basis (62) und einen daran angeordneten, sich axial erstreckenden Schenkel (64) aufweist.
3. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (64) zur Basis (62) hin dicker wird und bevorzugt zumindest einseitig konisch ausge bildet ist, wo bei die Konizität bevorzugt im Bereich 2°-10°, vorzugsweise 4°-8° liegt und insbesondere 6° beträgt.
4. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Elemente Deckel ( 14; 204; 304) und Unterteil ( 12; 206; 310) im geschlossenen Zustand zumindest an dem Schenkel (64) anl iegt.
5. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Elemente Deckel ( 14; 204; 304) und Unterteil ( 12; 206; 310) einen sich axial zum einen der Elemente Deckel ( 14; 204; 304) und U nterteil ( 12; 206; 310) hin erstreckenden ersten Abschnitt (50; 208; 306) aufweist, der sich im geschlossenen Zustand in die erste Nut (46; 210; 308) hineinerstreckt.
6. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil ( 12; 206; 310) u nterhal b des Dichtungsmittels (60; 212; 312) einen Abschnitt (56) aufweist, der in Richtung vom Deckel (14; 204; 304) weg radial nach außen, insbesondere geneigt verläuft.
7. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil ( 12; 206; 310) u nterhal b des Dichtungsmittels (60; 212; 312) eine Rinne (32) aufweist, die bevorzugt radial gesehen weiter außen als das Dichtungsmittel (60) angeordnet ist.
8. Zentrifugenrotor ( 10; 200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Elemente Deckel ( 14; 204; 304) und U nterteil ( 12; 206; 310) eine zweite N ut (54; 211) aufweist, die sich axial zum einen der Elemente Deckel ( 14) und U nterteil ( 12) hin öffnet, und die mit der ersten N ut (46; 210) im geschlossenen Zustand wechselwirkt.
9. Zentrifugenrotor ( 10; 200) nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (50; 208) die zweite N ut (54; 211) radial nach innen begrenzt.
10. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste N ut (46; 210; 308) eine radial innen liegende erste (42; 208) und eine radial außen liegende zweite Begrenzung (44) aufweist, die bevorzugt als Vorsprünge ausgebildet sind.
11. Zentrifugenrotor ( 10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Begrenzung (42) axial tiefer in Richtung U nterteil ( 12) erstreckt als die zweite
Begrenzung (44).
12. Zentrifugenrotor ( 10) nach Anspruch 10 oder 11 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (50) des Unterteils ( 12) im geschlossenen Zustand von der ersten Begrenzung (42) ü berdeckt wird.
13. Zentrifugenrotor ( 10; 200; 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrifugenrotor ein schalenförmiger Zentrifugenrotor ist, der insbesondere als Festwinkel rotor ( 10; 200; 300) ausgebildet ist.
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