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WO2006111548A1 - Antriebseinrichtung für eine laborzentrifuge - Google Patents

Antriebseinrichtung für eine laborzentrifuge Download PDF

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Publication number
WO2006111548A1
WO2006111548A1 PCT/EP2006/061678 EP2006061678W WO2006111548A1 WO 2006111548 A1 WO2006111548 A1 WO 2006111548A1 EP 2006061678 W EP2006061678 W EP 2006061678W WO 2006111548 A1 WO2006111548 A1 WO 2006111548A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
drive device
spring
motor
hollow shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/061678
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich R. Soetebier
Rüdiger RAUSKOLB
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Original Assignee
Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG filed Critical Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
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Publication of WO2006111548A1 publication Critical patent/WO2006111548A1/de
Priority to US11/873,490 priority patent/US20090131237A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US12/784,671 priority patent/US20100234203A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H02K7/16—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans for operation above the critical speed of vibration of the rotating parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/02—Electric motor drives
    • B04B9/04—Direct drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12—Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for a laboratory centrifuge, with a motor, via which a centrifuge rotor fixed to a shaft is rotatable.
  • a centrifuge with an imbalance compensation device in which a centrifuge rotor is mounted on the end side of a continuous shaft and the shaft is mounted at several points via compensating rings.
  • noise, vibration and a certain imbalance can be compensated by the elastic storage, but the equipment in construction is very long and unsuitable for small centrifuges.
  • the elastic bearings generate fürwalkbate, which can be dissipated only poorly. The bearing structure is therefore thermally critical and limits the speed.
  • the motor drives a hollow shaft, in which the shaft fixed to the centrifuge rotor is at least partially received and mounted to oscillate. Due to the elastic mounting of the shaft, the imbalance is effectively decoupled from the rest of the system with an unequal loading of the centrifuge rotor. In particular, vibrations are kept away from the engine mount and the housing and it can also high speeds can be realized with the drive device. In this case, a compact design is achieved because the hollow shaft and the shaft on which the centrifuge rotor is fixed, are inserted into one another and thus the overall length can be reduced.
  • the motor surrounds substantially the hollow shaft, which depending on the bearing of the hollow shaft may protrude slightly from the housing, for a compact design, if possible, is completely accommodated in the housing.
  • the at least one spring stabilizer is disposed within the hollow shaft in the motor in a gap between the shaft and the hollow shaft.
  • At least one spring stabilizer is arranged in the hollow shaft and around the shaft.
  • the spring stabilizer can be mounted in a simple manner in the hollow shaft, wherein depending on the design of the centrifuge rotors, the spring constant and the damping constant can be selected.
  • the shaft is fixed on the side facing away from the centrifuge rotor in the hollow shaft, wherein the determination can be made by press fit or other fastening means.
  • a rotationally fixed connection is created and the motor can move the shaft by means of the hollow shaft with high acceleration or deceleration.
  • the spring element is arranged within a housing of the motor, so that only the shaft protrudes from the housing, on which then the centrifuge rotor is fixed.
  • a speed detection and an unbalance detection is provided on the hollow shaft.
  • the speed detection can be done via magnets, in conjunction with Hall sensors, optical detection means or other sensor elements.
  • an acceleration sensor for the imbalance detection is provided on the same carrier plate.
  • the motor has a stator on which insulating plates for the winding heads are arranged on both sides.
  • the flat-shaped end windings can be surrounded by insulating shells, so that a particularly compact design is achieved in the engine and the distance of the bearing shells can be kept low.
  • this electrical safety requirements are met, requiring a secure separation between accessible parts of the centrifuge and the engine. Due to the insulating plates and insulating the requirement of a double insulation between the stator winding and rotor or drive shaft is met.
  • the spring stabilizer has a voltage applied to the hollow shaft outer ring and a voltage applied to the shaft inner ring, between which one or more spring elements, for example, are arranged rotationally symmetrically about the axis.
  • the inner ring can thereby form fit, if necessary. Also surrounded by force fit the shaft. It is advantageous if the length of the spring stabilizer is greater than its diameter, preferably a multiple thereof.
  • At least one spring stabilizer is preferably arranged closer to the centrifuge rotor than at the fixed end in the hollow shaft, wherein depending on the length of the shaft and the weight of the centrifuge rotor, the spring element can be designed.
  • the spring element can be designed.
  • the shaft preferably has a small diameter of 4 to 10 mm, in particular between 5 to 8 mm. Due to the small shaft diameter and the associated low thermal conductivity, a heat influence of the samples is largely prevented.
  • Figure 1 is a schematic view of a drive device according to the invention.
  • Figure 2 is a sectional view of an embodiment of the drive device
  • FIGS. 3A and 3B show two views of the spring element of the drive device of FIG. 2.
  • a laboratory centrifuge comprises a centrifuge rotor 1, in which samples can be shut off.
  • the centrifuge rotor 1 is driven via a motor 2 shown only schematically in FIG. 1, which is accommodated in a housing 3.
  • the motor 2 drives a hollow shaft 4, in which a shaft 5 is held with a small diameter.
  • the shaft 5 is received with an end portion 8 with a press fit within the hollow shaft 4 and holds at the opposite end the centrifuge rotor 1.
  • Zwi see the centrifuge rotor 1 and the end portion 8, the shaft 5 is mounted swingably, wherein a gap 7 between the inner wall of the hollow shaft 4 and the shaft 5 is provided.
  • a spring stabilizer 6 is arranged, which absorbs vibrations occurring due to uneven loading of the centrifuge rotor 1 and stabilizes wobbling movements.
  • the shaft 5 is elastically supported by the spring stabilizer 6, while the hollow shaft 4 is held by ball bearings 9 on the housing 3, since any vibrations from the hollow shaft 4 and the motor 2 are decoupled.
  • the ball bearing 9 is adjacent to the spring stabilizer 6 outside held on an upper bearing plate 25, while a lower ball bearing 9 is supported on a lower end plate 26 which is connected to the end plate 25.
  • the centrifuge rotor 1 has a plurality of receptacles 10 arranged at an angle to the shaft 5, into which samples can be inserted.
  • the shaft 5 is provided with only a small diameter, so that only a small heat conduction to the centrifuge rotor 1 can take place.
  • the gap 7 acts as an insulator.
  • a splash ring 11 is provided which covers the opening in the housing for the passage of the shaft 5. This ensures that, when the centrifuge rotor 1 is cooled, there is no condensation water between the shaft 5 and the hollow shaft 4, which could damage the bearing.
  • the spring stabilizer 6 is axially secured, for which purpose a step 12 is provided in the hollow shaft 4, which rests as a stop on an end edge of the spring stabilizer 6. In the remaining area between the spring stabilizer 6 and the end portion 8 of the shaft 5, a gap 7 is provided. In the region of the end portion 8, a further step 13 is provided, to which a bore 14 connects. In the bore 14, the shaft 5 is received with the end portion 8 with a press fit.
  • the motor 2 comprises a flat-shaped end winding 15, which is spaced by an insulating plate 16 from the stator 17 of the motor 2. To the winding head 15, an insulating shell 18 is arranged, so that the winding head 15 is twice insulated from the outside.
  • the winding head 15 is curved in cross-section, to take only a minimum height.
  • a magnet 21 is fixed, which is arranged adjacent to a Hall sensor 20.
  • a Hall sensor 20 is provided at the same location, by means of which the deflection of the motor 2 can be detected in case of excessive imbalance of the loading of the centrifuge rotor.
  • the acceleration sensor 22 and the Hall sensor 20 are mounted on a printed circuit board 23, which also closes the opening on the lower end plate 26.
  • FIGS. 3A and 3B A possible embodiment of the spring stabilizer 6 is shown in detail in FIGS. 3A and 3B.
  • one or more spring elements 62 are arranged, which are curved and abut with a portion 63 on the outer ring 60 and abut with a portion 64 on the inner ring 61.
  • the outer ring 60 can move relative to the inner ring 61 in radial, wherein in addition to a certain suspension and damping takes place. Furthermore, the inner ring 61 is arranged in a form-fitting manner on the shaft 5. For a good stabilization of the tumbling movements of the centrifuge rotor, the axial extent of the spring stabilizer 6 is significantly greater than the outer diameter.
  • the design of the stabilizing element 6 can of course be varied freely within wide limits. Depending on the expected loads, softer gel-like substances or harder plastic materials may be used. In the illustrated embodiment, only one spring stabilizer 6 between the hollow shaft 4 and shaft 5 is arranged. Of course, it is also possible to provide several spring elements. Furthermore, the spring stabilizers 6 of the shaft 5 can be distributed and have different spring constants. The spring stabilizers 6 can also be formed from a resilient solid material.
  • the design of the motor and the hollow shaft can be varied.
  • the length of the shaft within the hollow shaft can be adapted to the loads occurring.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Eine Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge umfasst einen Motor (2), über den ein an einer Welle (5) festgelegter Zentrifugenrotor (1) drehbar ist. Nach der Erfindung treibt der Motor (2) eine Hohlwelle (4) an, in der die im Zentrifugenrotor (1) festgelegte Welle (5) zumindest teilweise aufgenommen und schwingfähig gelagert ist. Dabei ist vorzugsweise ein Federstabilisator (6) in der Hohlwelle (4) und um die Welle (5) angeordnet. Dadurch wird eine kompakte Bauweise der Antriebseinrichtung und eine wirksame Verminderung von Vibrationen und Geräuschen erreicht.

Description

Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge, mit einem Motor, über den ein an einer Welle festgelegter Zentrifugenrotor drehbar ist.
Aus der EP 867 226 A2 ist eine Laborzentrifuge bekannt, bei der ein Rotor über eine Welle federnd gelagert ist. Die Welle mit Lagerung ist dabei über vier Federelemente mit dem Stator verbunden. Durch das Federelement soll ein Vibrieren des Stators des Elektromotors vermieden werden. Die gezeigte Konstruktion ist vergleichsweise aufwendig im Hinblick auf die Gestaltung des Elektromotors.
Aus der DE 100 38 060 Al ist eine Zentrifuge mit einer Unwuchtsausgleichvorrichtung bekannt, bei der an einer durchgehenden Welle endseitig ein Zentrifugenrotor gelagert ist und die Welle an mehreren Stellen über Ausgleichsringe gelagert ist. Durch die elastische Lagerung können zwar Geräusche, Vibrationen und eine gewisse Unwucht kompensiert werden, jedoch ist die Betriebseinrichtung im Aufbau sehr lang und für Kleinzentrifugen ungeeignet. Zudem erzeugen die elastischen Lager Durchwalkverluste, die nur schlecht abgeführt werden können. Der Lageraufbau ist daher thermisch kritisch und limitiert die Drehzahl.
Ferner ist aus der DE 28 54 566 Al eine Laborzentrifuge bekannt, bei der außerhalb des Motors eine Lagerung vorgesehen ist, die ein gewisses Radialspiel der Welle ermöglicht. Bei einer Taumelbewegung des Zentrifugenrotors kann eine die Bewegung der Welle durch die Lagerung jedoch nicht stabilisiert werden.
Aus der US 4,568,324 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Laborzentrifuge bekannt, bei der ein elastisches Dämpfungselement zwischen einer flexiblen Welle und einer Hohlwelle angeordnet ist. Das Dämpfungselement dreht sich dabei mit der Welle und ist in einem hervorstehenden Gehäuseabschnitt angeordnet. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge in kompakter Bauweise zu schaffen, die Taumelbewegungen des Zentrifugenrotors wirksam unterdrückt.
Diese Aufgabe wird mit einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß treibt der Motor eine Hohlwelle an, in der die an dem Zentrifugenrotor festgelegte Welle zumindest teilweise aufgenommen und schwingfähig gelagert ist. Durch die elastische Lagerung der Welle wird die Unwucht bei einer ungleichen Beladung des Zentrifugenrotors vom übrigen Gerätesystem wirksam entkoppelt. Insbesondere werden Vibrationen von der Motorlagerung und vom Gehäuse fern gehalten und es können auch hohe Drehzahlen mit der Antriebseinrichtung realisiert werden. Dabei wird eine kompakte Bauweise erreicht, weil die Hohlwelle und die Welle, an der der Zentrifugenrotor festgelegt ist, ineinander gesteckt sind und somit die Baulänge verringert werden kann.
Der Motor umgibt dabei im wesentlichen die Hohlwelle, wobei je nach Lagerung der Hohlwelle diese geringfügig von dem Gehäuse hervorstehen kann, für eine kompakte Bauweise nach Möglichkeit vollständig in dem Gehäuse aufgenommen ist. Der mindestens eine Federstabilisator ist innerhalb der Hohlwelle in dem Motor in einem Spalt zwischen Welle und Hohlwelle angeordnet.
Ferner ist mindestens ein Federstabilisator in der Hohlwelle und um die Welle angeordnet. Der Federstabilisator lässt sich auf einfache Weise in der Hohlwelle montieren, wobei abhängig von der Gestaltung der Zentrifugenrotoren die Federkonstante und die Dämpfungskonstante ausgewählt werden kann.
Die Welle ist auf der zum Zentrifugenrotor abgewandten Seite in der Hohlwelle festgelegt, wobei die Festlegung durch Presssitz oder andere Befestigungsmittel erfolgen kann. Dadurch wird eine drehfeste Verbindung geschaffen und der Motor kann die Welle mittels der Hohlwelle auch mit hoher Beschleunigung bzw. Abbremsung bewegen. Für eine kurze Bauweise ist das Federelement innerhalb eines Gehäuses des Motors angeordnet, sodass aus dem Gehäuse nur die Welle hervorsteht, an der dann der Zentrifugenrotor festgelegt ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an der Hohlwelle eine Drehzahlerfassung und eine Unwuchterfassung vorgesehen. Die Drehzahlerfassung kann dabei über Magneten, in Verbindung mit Hallsensoren, optische Erfassungsmittel oder andere Sensorelemente erfolgen. Ferner ist ein Beschleunigungssensor für die Unwuchterfassung auf gleicher Trägerplatte vorgesehen.
Vorzugsweise weist der Motor ein Statorpaket auf, an dem beidseitig Isolierplatten für die Wickelköpfe angeordnet sind. Die flachgeformten Wickelköpfe können durch Isolierschalen umgeben sein, sodass eine besonders kompakte Bauweise beim Motor erreicht wird und der Abstand der Lagerschalen gering gehalten werden kann. Zudem werden damit elektrische Sicherheitsanforderungen erfüllt, die eine sichere Trennung zwischen berührbaren Teilen der Zentrifuge und dem Motor erfordern. Durch die Isolierplatten und die Isolierschalen wird die Anforderung einer doppelten Isolation zwischen Statorwicklung und Rotor bzw. Antriebswelle erfüllt.
Für eine besonders gute Dämpfung der Vibrationen und Unterdrückung von Taumelbewegungen weist der Federstabilisator einen an der Hohlwelle anliegenden Außenring und einen an der Welle anliegenden Innenring auf, zwischen denen ein oder mehrere Federelemente, beispielsweise auch rotationssymmetrisch um die Achse angeordnet sind. Der Innenring kann dabei formschlüssig, ggfs. auch kraftschlüssig die Welle umgeben. Es ist vorteilhaft, wenn die Länge des Federstabilisators größer als dessen Durchmesser ist, vorzugsweise ein Vielfaches hiervon beträgt.
Um eine Schwingung der Welle abfedern zu können, ist mindestens ein Federstabilisator vorzugsweise näher am Zentrifugenrotor als an dem in der Hohlwelle festgelegten Ende angeordnet, wobei abhängig von der Länge der Welle und dem Gewicht des Zentrifugenrotors das Federelement gestaltet sein kann. In jedem Fall ermöglicht die Kombination, elastische Welle mit Federstabilisator, die radiale Auslenkung des Zentrifugenrotors und die wirksame Unterdrückung von Taumelbewegungen des Zentrifugenrotors, welche beim Durchlaufen der „kritischen" Drehzahlen vorkommen. Der Federstabilisator wirkt dabei stabilisierend. Dadurch werden Vibrationen, welche durch die Unwucht der Beladung des Zentrifugenrotors entstehen können, von der Lagerung der Hohlwelle und dem Stator entkoppelt. Die Geräuschentwicklung wird reduziert und die Lagerbelastung ist gering.
Für die Lagerung der Hohlwelle können daher auch bei hoher Drehzahl kostengünstige Standardlager verwendet werden.
Die Welle besitzt vorzugsweise einen geringen Durchmesser von 4 bis 10 mm, insbesondere zwischen 5 bis 8 mm. Durch den geringen Wellendurchmesser und die damit verbundene geringe Wärmeleitfähigkeit wird eine Wärmebeeinflussung der Proben weitgehend verhindert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung;
Figur 2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Antriebseinrichtung, und
Figuren 3A und 3B zwei Ansichten des Federelementes der Antriebseinrichtung der Figur 2.
Eine Laborzentrifuge umfasst einen Zentrifugenrotor 1, in dem Proben abstellbar sind. Der Zentrifugenrotor 1 ist über einen in Figur 1 nur schematisch dargestellten Motor 2 angetrieben, der in einem Gehäuse 3 aufgenommen ist. Der Motor 2 treibt eine Hohlwelle 4 an, in der eine Welle 5 mit geringem Durchmesser gehalten ist. Die Welle 5 ist mit einem Endabschnitt 8 mit Presssitz innerhalb der Hohlwelle 4 aufgenommen und hält am gegenüberliegenden Ende den Zentrifugenrotor 1. Zwi- sehen dem Zentrifugenrotor 1 und dem Endabschnitt 8 ist die Welle 5 schwingfä- hig gelagert, wobei ein Spalt 7 zwischen der Innenwand der Hohlwelle 4 und der Welle 5 vorgesehen ist. Im Spalt 7 ist ein Federstabilisator 6 angeordnet, der auftretende Vibrationen durch eine ungleichmäßige Beladung des Zentrifugenrotors 1 abfedert und Taumelbewegungen stabilisiert.
Während in Figur 1 die Antriebseinrichtung nur schematisch gezeigt ist, lassen sich der Figur 2 weitere Details entnehmen.
Die Welle 5 ist durch den Federstabilisator 6 elastisch gelagert, während die Hohlwelle 4 durch Kugellager 9 an dem Gehäuse 3 gehalten ist, da etwaige Vibrationen von der Hohlwelle 4 und dem Motor 2 entkoppelt sind. Dabei ist das Kugellager 9 benachbart zu dem Federstabilisator 6 außen an einem oberen Lagerschild 25 gehalten, während ein unteres Kugellager 9 an einem unteren Lagerschild 26 abgestützt ist, das mit dem Lagerschild 25 verbunden ist.
Der Zentrifugenrotor 1 weist mehrere in einem Winkel zu der Welle 5 angeordnete Aufnahmen 10 auf, in die Proben eingesteckt werden können. Um eine unbeabsichtigte Erwärmung der Proben zu vermeiden, ist die Welle 5 mit nur geringem Durchmesser versehen, so dass auch nur eine geringe Wärmeleitung zu dem Zentrifugenrotor 1 stattfinden kann. Ferner wirkt der Spalt 7 als Isolator.
Zwischen dem Zentrifugenrotor 1 und dem Gehäuse 3 ist ein Spritzring 11 vorgesehen, der die Öffnung in dem Gehäuse zur Durchführung der Welle 5 abdeckt. Dadurch wird gewährleistet, dass bei Kühlung des Zentrifugenrotors 1 kein Kon- denswasser zwischen Welle 5 und Hohlwelle 4 gelangt, das die Lagerung beschädigen könnte.
Der Federstabilisator 6 ist axial gesichert, wobei hierfür in der Hohlwelle 4 eine Stufe 12 vorgesehen ist, die als Anschlag an einer Stirnkante des Federstabilisators 6 anliegt. In dem übrigen Bereich zwischen Federstabilisator 6 und dem Endabschnitt 8 der Welle 5 ist ein Spalt 7 vorgesehen. Im Bereich des Endabschnittes 8 ist eine weitere Stufe 13 vorgesehen, an die eine Bohrung 14 anschließt. In der Bohrung 14 ist die Welle 5 mit dem Endabschnitt 8 mit Presssitz aufgenommen. Der Motor 2 umfasst einen flach geformten Wickelkopf 15, der über eine Isolierplatte 16 von dem Statorpaket 17 des Motors 2 beabstandet ist. Um den Wickelkopf 15 ist eine Isolierschale 18 angeordnet, sodass der Wickelkopf 15 nach außen hin zweifach isoliert ist. Der Wickelkopf 15 ist dabei im Querschnitt gekrümmt ausgebildet, um nur eine minimale Bauhöhe einzunehmen.
Endseitig ist an der Hohlwelle 4 ein Magnet 21 festgelegt, der benachbart zu einem Hallsensor 20 angeordnet ist. Dadurch kann die Drehzahl der Hohlwelle 4 und damit des Zentrifugenrotors 1 erfasst werden. Ferner ist ein Beschleunigungssensor 22 am gleichen Ort vorgesehen, mittels dem die Auslenkung des Motors 2 bei einer zu großen Unwucht der Beladung des Zentifugenrotors erfasst werden kann. Der Beschleunigungssensor 22 und der Hallsensor 20 sind auf einer Leiterplatte 23 angebracht, die zusätzlich die Öffnung an dem unteren Lagerschild 26 verschließt.
In den Figuren 3A und 3B ist eine mögliche Ausgestaltung des Federstabilisators 6 im Detail dargestellt. Der aus einem Flachfederstahl, auch umschlossen durch ein Elastomer oder einem anderen elastischen Material, bestehende Federstabilisator 6, der mit einem Außenring 60, der an die Hohlwelle 4 anlegbar ist, und einen Innenring 61, der auf die Welle 5 aufschiebbar ist, wobei der Kontakt auch mit einer gewissen Vorspannung erfolgen kann. Zwischen dem Außenring 60 und dem Innenring 61 sind ein oder mehrere Federelemente 62 angeordnet, die gekrümmt ausgebildet sind und mit einem Abschnitt 63 am Außenring 60 anliegen und mit einem Abschnitt 64 am Innenring 61 anliegen. Durch die Federelemente 62 lässt sich der Außenring 60 relativ zu dem Innenring 61 in radiale bewegen, wobei neben einer gewissen Federung auch eine Dämpfung erfolgt. Ferner ist der Innenring 61 formschlüssig an der Welle 5 angeordnet. Für eine gute Stabilisierung der Taumelbewegungen des Zentrifügenrotors ist die Axialerstreckung des Federstabilisators 6 dabei deutlich größer als der Außendurchmesser.
Die Gestaltung des Stabilisierungselementes 6 kann natürlich in weiten Bereichen frei variiert werden. Je nach den zu erwartenden Belastungen, können weichere gelartige Stoffe oder härtere Kunststoffmaterialien eingesetzt werden. In dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist lediglich ein Federstabilisator 6 zwischen Hohlwelle 4 und Welle 5 angeordnet. Es ist natürlich auch möglich, mehrere Federelemente vorzusehen. Ferner können die Federstabilisatoren 6 der Welle 5 verteilt angeordnet sein und verschiedene Federkonstanten aufweisen. Die Federstabilisatoren 6 können auch aus einem elastischen Vollmaterial gebildet sein.
Auch die Gestaltung des Motors und die Hohlwelle kann variiert werden. Die Länge der Welle innerhalb der Hohlwelle kann an die auftretenden Belastungen ange- passt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge, mit einem Motor (2), über den ein an einer Welle (5) festgelegter Zentrifugenrotor (1) drehbar ist, und der Motor (2) eine Hohlwelle (4) antreibt, in der die an dem Zentrifugenrotor (1) festgelegte Welle (5) zumindest teilweise aufgenommen und schwingfähig gelagert ist, wobei der Motor (2) die Hohlwelle (4) im wesentlichen umgibt und mindestens ein Federstabilisator (6) in einem Spalt (7) in der Hohlwelle (4) und um die Welle (5) angeordnet ist, wobei die Welle (5) auf der zum Zentrifugenrotor (1) abgewandten Seite in der Hohlwelle (4) festgelegt ist und die Hohlwelle (4) außen über Lager (9) an dem Gehäuse (3) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Federstabilisator (6) innerhalb des Motors (2) benachbart oder unterhalb des Lagers (9) an einem oberen Lagerschild (25) angeordnet ist.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hohlwelle (4) in einem Motorgehäuse eine Drehzahlerfassung (20, 21) und eine Unwuchterfassung (22) auf einer Trägerplatte vorgesehen ist.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) ein Statorpaket (17) aufweist, an dem beidseitig Isolierplatten (16) und Wickelköpfe (15) angeordnet sind und die Wickelköpfe (15) des Motors (2) im Wesentlichen von einer Isolierschale (18) umgeben sind.
4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstabilisator (6) ein oder mehrere Federelemente (62) aus einem Flachfedermaterial aufweist.
5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstabilisator (6) einen an der Hohlwelle (4) anliegenden Außenring (60) und/oder einen an der Welle (5) anliegenden Innenring (61) aufweist, zwischen denen ein oder mehrere Federelemente (62) aus einem Flachfedermaterial angeordnet sind.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstabilisator (6) ein oder mehrere Federelemente (62) aufweist, die gekrümmt ausgebildet sind.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstabilisator (6) ein oder mehrere Federelemente (62) aufweist, die gekrümmt ausgebildet sind und mit einem Abschnitt (63) am Außenring (60) anliegen und / oder mit einem Abschnitt (64) am Innenring (61) anliegen.
8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge mindestens eines Federstabilisators (6) größer als dessen Durchmesser ist.
9. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Federstabilisator (6) näher am Zentrifugenrotor (1) als an dem in der Hohlwelle (4) festgelegten Ende (8) angeordnet ist.
10. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstabilisator (6) in axialer Richtung gesichert ist.
11. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstabilisator (6) einstückig ausgebildet ist.
12. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung der Welle (5) Standardlager ohne Ölschmierung vorgesehen sind.
13. Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge, mit einem Motor (2), über den ein an einer Welle (5) festgelegter Zentrifugenrotor (1) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) eine Hohlwelle (4) antreibt, in der die an dem Zentrifugenrotor (1) festgelegte Welle (5) zumindest teilweise aufgenommen und schwingfähig gelagert ist.
PCT/EP2006/061678 2005-04-19 2006-04-19 Antriebseinrichtung für eine laborzentrifuge Ceased WO2006111548A1 (de)

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DE102005018041A DE102005018041B3 (de) 2005-04-19 2005-04-19 Antriebseinrichtung für eine Laborzentrifuge

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RU (1) RU2007141658A (de)
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