DE102013220469A1 - System, centrifugation unit, centrifuge and inductive power generation process - Google Patents

Abstract

Bei einem System zur Durchführung von Zentrifugationsprozessen mit einer Zentrifuge und wenigstens einer Zentrifugationseinheit (50) weist die Zentrifugationseinheit wenigstens eine Spule (56) auf. Innerhalb oder außerhalb der Zentrifuge ist wenigstens ein Magnet vorgesehen. Dieses System ist inbesondere zur induktiven Stromerzeugung vorgesehen.In a system for carrying out centrifugation processes with a centrifuge and at least one centrifuging unit (50), the centrifuging unit has at least one coil (56). Inside or outside the centrifuge, at least one magnet is provided. This system is intended in particular for inductive power generation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Durchführung von Zentrifugationsprozessen mit einer Zentrifuge und wenigstens einer Zentrifugationseinheit, eine Zentrifugationseinheit, eine Zentrifuge sowie ein Verfahren zur induktiven Stromerzeugung.The present invention relates to a system for carrying out centrifugation processes with a centrifuge and at least one centrifuging unit, a centrifuging unit, a centrifuge and a method for inductive power generation.

Stand der TechnikState of the art

Die Aufbereitung und Prozessierung von biologischen, biochemischen oder chemischen Proben, beispielsweise im Zusammenhang mit der Aufreinigung und/oder Anreicherung bestimmter Moleküle oder mit der Analyse und Charakterisierung bestimmter Moleküle, basiert im Wesentlichen auf der Handhabung von Flüssigkeiten. Herkömmlicherweise werden hierzu verschiedene Hilfsmittel, insbesondere Pipetten und verschiedene Reaktionsgefäße, eingesetzt, um bei einer manuellen Handhabung unter Zuhilfenahme verschiedener Laborgeräte die verschiedenen Prozesse durchführen zu können. The processing and processing of biological, biochemical or chemical samples, for example in connection with the purification and / or enrichment of certain molecules or with the analysis and characterization of certain molecules, is based essentially on the handling of liquids. Conventionally, various aids, in particular pipettes and various reaction vessels, are used in order to be able to carry out the various processes during manual handling with the aid of various laboratory equipment.

Für viele Prozessierungen sind bereits Automatisierungen verfügbar, wobei beispielsweise Pipettierroboter oder andere Spezialgeräte zum Einsatz kommen. Weiterhin können mit sogenannten Lab-on-a-Chip-Systemen viele Prozesse in vollautomatisierter Weise durchgeführt werden. Lab-on-a-Chip-Systeme sind mikrofluidische Systeme, die die gesamte Funktionalität eines makroskopischen Labors auf einem nur etwa plastikkartengroßen Kunststoffsubstrat vereinigen. Neben dem Kunststoffsubstrat mit verschiedenen Kanälen, Reaktionskammern usw. sind vorgelagerte Reagenzien und verschiedene aktive Komponenten, wie beispielsweise Ventile oder Pumpen, sowie weitere Aktuations-, Detektions- und Steuereinheiten erforderlich.Automations are already available for many processes, for example using pipetting robots or other special equipment. Furthermore, with so-called lab-on-a-chip systems many processes can be carried out in a fully automated manner. Lab-on-a-Chip systems are microfluidic systems that combine the full functionality of a macroscopic laboratory on a plastic card-sized plastic substrate. In addition to the plastic substrate with different channels, reaction chambers, etc., upstream reagents and various active components, such as valves or pumps, as well as other Aktuations-, detection and control units are required.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2010 003 223 A1 beschreibt ein System, das zum Einsetzen in einen Zentrifugationsrotor vorgesehen ist. Hierbei sind zwei oder mehr revolverartige Körper axial übereinander angeordnet. Die Revolver beinhalten jeweils ein oder mehrere Kavitäten, insbesondere Reaktionskammern und Kanäle, und gegebenenfalls weitere Strukturen für die Durchführung von Prozessen, insbesondere von fluidischen Einheitsoperationen. Ein Beschleunigungswechsel der Zentrifuge aktiviert eine integrierte Mechanik, die nach Art einer Kugelschreibermechanik funktioniert. Infolge der Zentrifugalkraft bewegen sich die Körper radial nach außen, wobei die Körper mittels einer Verzahnung und einem integrierten Rückstellmittel gegeneinander verschoben oder verdreht werden. Die Kavitäten werden hierdurch miteinander verschaltet. Darüber hinaus ist ein orientierungsabhängiges Öffnen von einzelnen Kavitäten oder Gefäßen in den Körpern möglich, wobei eine Seite der Kavität oder des Gefäßes beispielsweise mit einer durchstechbaren Folie versehen ist. Mit Hilfe eines Dorns auf einem anderen Körper wird die Folie durch die Bewegung der Körper gegeneinander durchstoßen. Auf diese Weise kann eine kontrollierte Fluidführung in der Vorrichtung erreicht werden. Beispielsweise kann eine Fluidführung von Vorlagerungskammern über zwischengeschaltete Prozessierungskammern bis hin zu Auffangkavitäten für die prozessierten Flüssigkeiten realisiert werden. Ein derartiges System kann zum Beispiel zur Aufreinigung von biologischen oder biochemischen Molekülen genutzt werden. Hierfür werden im obersten Revolver die Probe und alle zur Aufreinigung benötigten Reagenzien eingesetzt. Die darunterliegenden Revolver dienen als Reaktionsstufen für die verschiedenen Fest- oder Flüssigphasenreaktionen. Der Transport von Probe und Reagenzien vom obersten zum untersten Revolver erfolgt durch die Zentrifugalkraft, indem die Flüssigkeiten entlang des Kraftvektors der Zentrifugalkraft von im Rotor radial innenliegenden Punkten zu radial außenliegenden Punkten transportiert werden. The German patent application DE 10 2010 003 223 A1 describes a system intended for insertion into a centrifuging rotor. Here, two or more revolver-like bodies are arranged axially one above the other. The turrets each contain one or more cavities, in particular reaction chambers and channels, and optionally further structures for carrying out processes, in particular fluidic unit operations. An acceleration change of the centrifuge activates an integrated mechanism, which works in the manner of a ballpoint pen mechanism. As a result of the centrifugal force, the bodies move radially outwards, the bodies being displaced or rotated relative to one another by means of a tooth system and an integrated restoring means. The cavities are thereby interconnected. In addition, orientation-dependent opening of individual cavities or vessels in the bodies is possible, one side of the cavity or of the vessel being provided, for example, with a pierceable foil. With the help of a thorn on another body, the film is pierced by the movement of the body against each other. In this way, a controlled fluid management in the device can be achieved. For example, fluid guidance can be realized from pre-storage chambers via intermediary processing chambers to collecting cavities for the processed liquids. Such a system can be used, for example, for the purification of biological or biochemical molecules. For this purpose, the sample and all reagents required for purification are used in the top turret. The underlying revolvers serve as reaction stages for the various solid or liquid phase reactions. The transport of sample and reagents from the uppermost to the lowermost turret is accomplished by the centrifugal force by transporting the liquids along the force vector of centrifugal force from radially inner points of the rotor to radially outer points.

Mit einem solchen System lassen sich verschiedene Aufreinigungsprotokolle oder Anreicherungsprotokolle für Proteine oder andere Analyte in vollautomatisierter Weise durchführen. Für verschiedene Prozessschritte sind allerdings oftmals bestimmte Temperaturen erforderlich. Beispielsweise ist für eine Lyse von Zellen, insbesondere für eine enzymatische Lyse, eine höhere Temperatur, beispielsweise im Bereich zwischen 70°C und 110°C erforderlich. Auch eine Elution von DNA von einer Festphase erfordert im Allgemeinen eine bestimmte Temperatur zwischen ca. 55°C und 95°C. Eine isothermale DNA-Amplifikation muss bei einer bestimmten Temperatur durchgeführt werden, die zwischen 15°C und 100°C liegen kann. Auch zum Trocknen von Chromatographiesäulen kann eine erhöhte Temperatur eingesetzt werden. Bei vielen Anwendungen, beispielsweise bei der isothermalen DNA-Amplifikation, ist die genaue Einhaltung des Temperaturprofils kritisch. Insbesondere sollte die Temperatur nicht um mehr als +/–2°C schwanken. Weiterhin ist die präzise Temperierung über einen bestimmten Zeitraum erforderlich. Der erforderliche Zeitraum kann beispielsweise 15 Minuten betragen. In anderen Anwendungen kann aber auch eine präzise Temperierung über Stunden erforderlich sein. Zudem sollten die erforderlichen Temperaturen möglichst innerhalb von Sekunden oder Minuten erreicht werden. Allgemein ist für komplexe analytische oder präparative Verfahren in einem automatisierten System eine zeitbestimmte Temperaturkontrolle und -stabilisierung erforderlich. With such a system, various purification protocols or enrichment protocols for proteins or other analytes can be performed in a fully automated manner. For different process steps, however, certain temperatures are often required. For example, for a lysis of cells, in particular for enzymatic lysis, a higher temperature, for example in the range between 70 ° C and 110 ° C is required. Also, elution of DNA from a solid phase generally requires a certain temperature between about 55 ° C and 95 ° C. Isothermal DNA amplification must be performed at a certain temperature, which may be between 15 ° C and 100 ° C. An increased temperature can also be used for drying chromatography columns. In many applications, for example in isothermal DNA amplification, the exact adherence to the temperature profile is critical. In particular, the temperature should not fluctuate more than +/- 2 ° C. Furthermore, precise temperature control over a certain period is required. The required period can be, for example, 15 minutes. In other applications, however, a precise temperature control over hours may be required. In addition, the required temperatures should be reached if possible within seconds or minutes. Generally, complex analytical or preparative processes in an automated system require time-controlled temperature control and stabilization.

Eine Temperierung ist bei herkömmlichen automatisierten Systemen der beschriebenen Art im Allgemeinen schwierig. Bei Systemen, die für eine Zentrifugation vorgesehen sind, können Zentrifugen mit einer Temperaturregelung eingesetzt werden. Hierbei lässt sich allerdings nur eine Durchschnittstemperatur in der gesamten Zentrifugenkammer, also eine Temperatur des Rotors, einstellen. Diese Temperatur ist oftmals ungenau. Zudem erfordert das Auf- und Abkühlen der Zentrifuge im Allgemeinen mehrere Minuten, was für viele Anwendungen nicht schnell genug ist. Eine Temperierung bei herkömmlichen Systemen wird weiterhin dadurch erschwert, dass sich während des Zentrifugationsvorganges der Rotor und die eingesetzten Röhrchen im Allgemeinen erwärmen, wodurch die Aufrechterhaltung eines zeitkonstanten, homogenen Temperaturprofils weiter erschwert wird. Temperature control is generally difficult with conventional automated systems of the type described. In systems designed for centrifugation, centrifuges can be used with a temperature control can be used. However, only an average temperature in the entire centrifuge chamber, ie a temperature of the rotor, can be set here. This temperature is often inaccurate. In addition, the cooling and cooling of the centrifuge generally requires several minutes, which is not fast enough for many applications. Temperature control in conventional systems is further complicated by the fact that during the centrifugation process, the rotor and the tubes used generally heat, whereby the maintenance of a time-constant, homogeneous temperature profile is further complicated.

Es ist möglich, in eine Zentrifugationseinheit für eine automatisierte Prozessierung einzelne Elemente zu integrieren, die beispielsweise eine Temperierung ermöglichen oder auch andere Parameter wie Druck oder ähnliches einstellen können. Weiterhin können verschiedene Sensorelemente integriert werden, beispielsweise Temperatursensoren oder andere Sensoren.It is possible to integrate individual elements into a centrifuging unit for automated processing, which for example enable a temperature control or can also set other parameters such as pressure or the like. Furthermore, various sensor elements can be integrated, for example temperature sensors or other sensors.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung stellt ein System bereit, das zur Durchführung von Zentrifugationsprozessen vorgesehen ist, wobei das System eine Zentrifuge und wenigstens eine Zentrifugationseinheit, also eine zu zentrifugierende Einheit, umfasst. Sowohl die Zentrifugationseinheit als auch die Zentrifuge weisen jeweils wenigstens eine Einrichtung auf, die insbesondere für eine induktive Stromerzeugung vorgesehen sind. Bei der Einrichtung der Zentrifuge handelt es sich um wenigstens einen Magneten. Der Magnet kann sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zentrifuge selbst angeordnet sein. Bei der Einrichtung der Zentrifugationseinheit handelt es sich um wenigstens eine Spule. Mit diesem System kann über die wirkenden Zentrifugalkräfte bei dem Betrieb der Zentrifuge Strom durch eine elektromagnetische Induktion gewonnen werden. Der hierfür erforderliche wenigstens eine Magnet und die wenigstens eine Spule werden zum einen als feststehende Einheit im Zusammenhang mit der Zentrifuge und zum anderen als bewegliche oder rotierende Einheit im Zusammenhang mit der Zentrifugationseinheit angeordnet. Durch die Bewegung der Spule in der Zentrifugationseinheit in Relation zu dem feststehenden Magneten bewegt sich die Spule im Verhältnis zum Magnetfeld, sodass mittels der hierbei resultierenden Induktion Strom erzeugt werden kann. Dieser innerhalb der Zentrifuge erzeugte Strom kann für verschiedene Zwecke mit großem Vorteil genutzt werden, wie weiter unten noch beschrieben werden wird. Insbesondere kann der in der Zentrifuge erzeugte Strom für die Stromversorgung verschiedener Elemente (Verbraucher) innerhalb der Zentrifugationseinheit genutzt werden. So können die Funktionalitäten von Zentrifugationseinheiten, beispielsweise von kartuschenbasierten Systemen, die zur automatisierten Prozessierung von Flüssigkeiten vorgesehen sind, erheblich erweitert werden. The invention provides a system which is provided for carrying out centrifugation processes, the system comprising a centrifuge and at least one centrifuging unit, that is to say a unit to be centrifuged. Both the centrifuging unit and the centrifuge each have at least one device, which is provided in particular for an inductive power generation. When setting up the centrifuge is at least one magnet. The magnet can be arranged both inside and outside the centrifuge itself. The device of the centrifugation unit is at least one coil. With this system, current can be obtained by electromagnetic induction through the centrifugal forces acting on the centrifuge. The required for this at least one magnet and the at least one coil are arranged on the one hand as a fixed unit in connection with the centrifuge and on the other hand as a movable or rotating unit in connection with the centrifugation unit. As a result of the movement of the coil in the centrifuging unit in relation to the stationary magnet, the coil moves in relation to the magnetic field, so that current can be generated by means of the induction resulting therefrom. This power generated within the centrifuge can be used to great advantage for various purposes, as will be described below. In particular, the power generated in the centrifuge can be used for the power supply of various elements (consumers) within the centrifugation unit. Thus, the functionalities of centrifugation units, for example of cartridge-based systems, which are intended for the automated processing of liquids, can be significantly expanded.

Im Prinzip wird bei dieser induktiven Stromerzeugung eine mechanische Leistung, die in der Rotationsbewegung der Zentrifugationseinheit gegenüber dem feststehenden Teil der Zentrifuge besteht, in elektrische Leistung umgewandelt. Die Umwandlung beruht dabei auf der sogenannten Lorenzkraft, die auf bewegte, elektrische Ladungen in einem Magnetfeld wirkt. Die resultierende Ladungsverschiebung bewirkt eine Potentialdifferenz und erzeugt eine elektrische Spannung in der Spule. Die erzeugte elektrische Spannung kann zur Energieversorgung verschiedener Elemente innerhalb der Zentrifugationseinheit genutzt werden.In principle, in this inductive power generation, a mechanical power, which consists in the rotational movement of the centrifuging unit relative to the fixed part of the centrifuge, is converted into electrical power. The transformation is based on the so-called Lorenz force, which acts on moving, electrical charges in a magnetic field. The resulting charge shift causes a potential difference and generates an electrical voltage in the coil. The generated electrical voltage can be used to power various elements within the centrifugation unit.

Eine Zentrifuge bietet vielfältige Möglichkeiten zur Anbringung eines geeigneten Magneten. Der oder die Magneten können beispielsweise im Gehäuse der Zentrifuge untergebracht sein. Es ist auch möglich, dass der oder die Magneten außerhalb des Zentrifugengehäuses angeordnet werden. Die Spule oder die Spulen können ohne Weiteres in der Zentrifugationseinheit, beispielsweise in dem Deckel eines Zentrifugationsröhrchens, untergebracht werden. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die in der Spule erzeugte Spannung über kurze Leitungen dem jeweiligen Verbraucher zugeführt werden kann, sodass keine weitere Verkabelung außerhalb der Zentrifugationseinheit erforderlich ist. A centrifuge offers many possibilities for attaching a suitable magnet. The magnet or magnets may be housed in the housing of the centrifuge, for example. It is also possible for the magnet or magnets to be arranged outside the centrifuge housing. The spool or spools can be readily accommodated in the centrifugation unit, for example in the lid of a centrifugation tube. This has the particular advantage that the voltage generated in the coil can be supplied via short lines to the respective consumer, so that no further wiring outside the centrifugation unit is required.

Der Magnet selbst kann beispielsweise als ringförmiger Magnet oder als Stabmagnet ausgestaltet sein. Ein ringförmiger Magnet kann beispielsweise in die Schüssel der Zentrifuge, innerhalb derer die eigentliche Zentrifugation abläuft, integriert sein. Beispielsweise kann in der äußeren Wandung der Schüssel eine umlaufende Vertiefung vorgesehen sein, in die der ringförmige Magnet eingesetzt ist. Vorteilhafterweise ist der Magnet verhältnismäßig flach gebaut. Ein solcher Magnet für die induktive Stromerzeugung ist ohne Weiteres beispielsweise bei einer Standardlaborzentrifuge nachrüstbar. Vorteilhafterweise wird der Magnet platzsparend in der Zentrifuge angebracht, da sich durch eine Änderung der Geometrie der Zentrifugenschüssel verglichen mit dem Standarddesign das Wirbelstromverhalten des Systems ändern würde. Um derartige Änderungen und Beeinflussungen möglichst gering zu halten, auch im Hinblick auf die Sicherheit und die maximal erreichbare Drehzahl, ist es sinnvoll, wenn der Magnet nicht in das innere Volumen der Zentrifugenschüssel hineinragt, sondern versenkt wird. Die Ausgestaltung des Ringmagneten selbst ist im Prinzip ebenfalls variabel. Es können ringförmige Magnete verwendet werden, die positive und negative Polaritäten stückchenweise aneinanderreihen. Es sind auch graduelle Verteilungen der Polarität im Kreis oder Multipolanordnungen möglich. Bei Multipolanordnungen mit einer Vielzahl von Magneten mit abwechselnder Polarität ist es zweckmäßig, wenn die Abstände der wechselnden Polaritäten größer als der radiale Abstand zu der rotierenden Zentrifugationseinheit sind. Es können auch ein oder mehrere Stabmagnete eingesetzt werden, die beispielsweise in einer umlaufenden Vertiefung in der Zentrifugenschüssel angeordnet sind.The magnet itself may be configured, for example, as an annular magnet or as a bar magnet. An annular magnet may for example be integrated in the bowl of the centrifuge within which the actual centrifugation takes place. For example, may be provided in the outer wall of the bowl, a circumferential recess in which the annular magnet is inserted. Advantageously, the magnet is constructed relatively flat. Such a magnet for inductive power generation can be easily retrofitted, for example, in a standard laboratory centrifuge. Advantageously, the magnet is mounted in a space-saving manner in the centrifuge, since the eddy current behavior of the system would change as a result of a change in the geometry of the centrifuge bowl compared with the standard design. To keep such changes and influences as low as possible, also with regard to safety and the maximum achievable speed, it makes sense if the magnet does not protrude into the inner volume of the centrifuge bowl, but is sunk. The design of the ring magnet itself is also variable in principle. It can be annular magnets can be used, the positive and negative polarities string together piece by piece. It is also possible gradual distributions of the polarity in a circle or multipole arrays. In multipole arrays having a plurality of alternating polarity magnets, it is desirable for the distances of the alternating polarities to be greater than the radial distance to the rotating centrifugation unit. It is also possible to use one or more bar magnets, which are arranged, for example, in a circumferential recess in the centrifuge bowl.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Einrichtungen zur induktiven Stromerzeugung, also auf der einen Seite der oder die Magnete und auf der anderen Seite die Spule(n), sich während des Betriebes der Zentrifuge im Wesentlichen auf einer Höhe befinden, sodass eine optimale elektromagnetische Induktion erzielt wird. Wenn beispielsweise ein ringförmiger Magnet in einer umlaufenden Vertiefung der Zentrifugenschüssel vorgesehen ist, sollte diese Vertiefung sich in etwa auf der Höhe befinden, auf der sich die Spule oder die Spulen der Zentrifugationseinheit während des Zentrifugationsprozesses befinden. Wenn die Zentrifuge beispielsweise mit einem ausschwingbaren Zentrifugenbecherhalter ausgestattet ist, sollte sich die umlaufende Vertiefung auf der Höhe der ausgeschwungenen Zentrifugenbecher befinden. Dies kann beispielsweise, je nach Ausgestaltung der Zentrifuge, ca. 15 bis 45 cm über dem Boden der Zentrifugenschüssel sein. It is particularly advantageous if the devices for inductive power generation, that is on one side of the magnet (s) and on the other side of the coil (s), are substantially at a height during operation of the centrifuge, so that an optimal electromagnetic induction is achieved. For example, if an annular magnet is provided in a circumferential recess of the centrifuge bowl, that depression should be approximately at the level at which the spool or coils of the centrifugation unit are located during the centrifugation process. For example, if the centrifuge is equipped with a swing-out centrifuge cup holder, the circumferential recess should be at the level of the centrifugal cups that have been swung out. This may be, for example, depending on the design of the centrifuge, about 15 to 45 cm above the bottom of the centrifuge bowl.

In anderen Ausgestaltungen können der oder die Magnete in einem Deckel des Zentrifugenrotors integriert sein. Diese Ausgestaltung eignet sich in besonderer Weise für die Nachrüstung einer Zentrifuge, da hierbei lediglich der Deckel des Zentrifugenrotors ausgetauscht beziehungsweise nachgearbeitet werden muss. In other embodiments, the magnet or magnets may be integrated in a lid of the centrifuge rotor. This embodiment is particularly suitable for retrofitting a centrifuge, since in this case only the lid of the centrifuge rotor must be replaced or reworked.

In einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems befindet sich der wenigstens eine Magnet außerhalb der Zentrifuge. So kann beispielsweise ein ausreichend starker Magnet außerhalb der Zentrifuge angebracht werden, um die induktive Stromerzeugung zu ermöglichen. Zu beachten ist bei dieser Ausgestaltung, dass die Stärke des Magneten beispielsweise 0,01 Tesla bis ca. 5 Tesla in der Zentrifuge bewirken sollte. Dies hängt auch von der Ausgestaltung der Spule beziehungsweise der Zahl der Spulenwindungen ab. Zu berücksichtigen ist weiterhin, dass das in der Regel aus Metall gefertigte Gehäuse der Zentrifuge selbst stark abschirmend wirken kann, sodass die Feldstärke des Magneten entsprechend groß ausgelegt sein muss.In another embodiment of the system according to the invention, the at least one magnet is located outside the centrifuge. For example, a sufficiently strong magnet may be placed outside the centrifuge to allow inductive power generation. It should be noted in this embodiment that the strength of the magnet should cause, for example, 0.01 Tesla to about 5 Tesla in the centrifuge. This also depends on the configuration of the coil or the number of coil turns. It should also be considered that the housing of the centrifuge, which is usually made of metal, can itself have a strong shielding effect, so that the field strength of the magnet must be correspondingly large.

Die wenigstens eine Spule kann sich beispielsweise im Inneren der Zentrifugationseinheit oder in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung in einem Deckel der Zentrifugationseinheit befinden. In der Regel bietet gerade ein Deckel einer Zentrifugationseinheit genügend räumlichen Spielraum, um eine oder mehrere Spulen unterzubringen. Darüber hinaus hat die Unterbringung in einem Deckel den großen Vorteil, dass ein derartiger Deckel zum Beispiel bei Einwegkartuschen mehrfach verwendet werden kann, sodass die im Deckel verbauten Komponenten, wie beispielsweise die Spule, mehrfach verwendet werden können. The at least one coil can be located, for example, in the interior of the centrifuging unit or, in a particularly preferred embodiment, in a lid of the centrifuging unit. In general, just a lid of a centrifugation unit provides sufficient room to accommodate one or more coils. In addition, the placement in a lid has the great advantage that such a lid can be used multiple times, for example in disposable cartridges, so that the components installed in the cover, such as the coil, can be used several times.

Der oder die Magnete können aus verschiedenen Materialien bestehen. Insbesondere kann es sich bei dem Magneten um einen Permanentmagneten oder um einen elektrischen Magneten handeln. Als Permanentmagnet kann zum Beispiel ein Keramikmagnet oder ein Neodym-Magnet (z.B. Typ N24) eingesetzt werden, da es sich hierbei um besonders kostengünstige Bauteile handelt. Bei einem Permanentmagneten ist die erzeugte Leistung unter anderem abhängig von der Drehzahl der Zentrifuge. Dies kann dazu genutzt werden, die induzierte Leistung über eine Variation der Drehzahl zu steuern. Bei einem elektrischen Magneten ist die magnetische Feldstärke elektrisch steuerbar, sodass es trotz unterschiedlicher Zentrifugalgeschwindigkeiten durch eine Regelung der magnetischen Feldstärke möglich ist, eine konstante Spannung und damit eine konstante Leistung zu erzeugen. Vorteilhafterweise kann die Steuerung des Magneten mit der Steuerung der Zentrifuge gekoppelt werden. Hierfür können beispielsweise Sensoren und Messwiderstände vorgesehen sein, die z.B. an einen Computer oder einen Mikrocontroller eine Rückmeldung über den aktuellen Zustand geben können, sodass über einen Algorithmus die Spannung im Magneten und/oder die Zentrifugengeschwindigkeit angepasst werden kann.The magnet or magnets may consist of different materials. In particular, the magnet may be a permanent magnet or an electric magnet. As a permanent magnet, for example, a ceramic magnet or a neodymium magnet (e.g., N24 type) can be used, since these are particularly inexpensive components. In a permanent magnet, the power generated depends inter alia on the speed of the centrifuge. This can be used to control the induced power via a variation of the speed. In the case of an electric magnet, the magnetic field strength is electrically controllable, so that, despite different centrifugal velocities, it is possible by controlling the magnetic field strength to produce a constant voltage and thus a constant power. Advantageously, the control of the magnet can be coupled to the control of the centrifuge. For example, sensors and measuring resistors may be provided for this purpose, e.g. can give feedback to a computer or a microcontroller about the current state, so that the voltage in the magnet and / or the centrifuge speed can be adjusted via an algorithm.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist das System und insbesondere die Zentrifugationseinheit weiterhin wenigstens einen Energiespeicher auf, beispielsweise einen Kondensator und/oder einen Akkumulator. Durch ein solches Speicherelement kann die erzeugte Leistung zwischengespeichert werden und je nach Bedarf den jeweiligen Verbrauchern zugeführt werden. Der Akkumulator oder der Kondensator kann insbesondere in der räumlichen Nähe der Spule angeordnet sein. Beispielsweise kann sowohl die Spule als auch ein Akkumulator oder ein Kondensator im Deckel der Zentrifugationseinheit vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich zu einem Akkumulator kann auch ein sogenannter Superkondensator („super-cab“) verwendet werden, um die gewonnene Energie zwischenzuspeichern.In a particularly preferred embodiment of the system according to the invention, the system and in particular the centrifugation unit further comprises at least one energy store, for example a capacitor and / or an accumulator. By such a memory element, the power generated can be cached and supplied to the respective consumers as needed. The accumulator or the capacitor can be arranged in particular in the spatial proximity of the coil. For example, both the coil and an accumulator or a capacitor may be provided in the lid of the centrifugation unit. As an alternative or in addition to an accumulator, a so-called supercapacitor ("super-cab") can also be used in order to temporarily store the energy obtained.

Vorteilhafterweise weist das System und insbesondere die Zentrifugationseinheit weiterhin wenigstens einen Gleichrichter und/oder einen Spannungsbegrenzer auf. Beispielsweise kann die Induktionsspule an einen Gleichrichter angeschlossen sein, um die erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln. Weiterhin kann eine Glättung der Spannung in einem Kondensator erfolgen. Durch eine Begrenzer-Diode oder einen Spannungsregler kann die Spannung beispielsweise nach oben begrenzt werden.Advantageously, the system and in particular the centrifugation unit furthermore has at least one rectifier and / or one voltage limiter. For example, the Induction coil to be connected to a rectifier to convert the generated AC voltage into a DC voltage. Furthermore, a smoothing of the voltage can take place in a capacitor. By a limiter diode or a voltage regulator, the voltage can be limited, for example, upward.

Das System und insbesondere die Zentrifugationseinheit weist weiterhin vorzugsweise eine Steuer- und/oder Regeleinheit, beispielsweise einen Mikrocontroller (Mikrokontrolleinheit) auf. Hierüber können die Steuerparameter des jeweiligen Verbrauchers, wie beispielsweise eines Temperaturelementes, geregelt oder gesteuert werden. The system and in particular the centrifugation unit preferably also has a control and / or regulating unit, for example a microcontroller (microcontroller). By means of this, the control parameters of the respective consumer, such as a temperature element, can be regulated or controlled.

Insbesondere wird die induktiv gewonnene Energie, also die induktiv erzeugte Spannung oder der induktiv erzeugte Strom, zur Energieversorgung von Verbrauchern, also stromverbrauchenden Einrichtungen, innerhalb der Zentrifugationseinheit genutzt. Beispielsweise können Mittel zur Überwachung und/oder Einstellung von Prozessbedingungen innerhalb der Zentrifugationseinheit auf diese Weise mit Energie versorgt werden, beispielsweise ein oder mehrere Temperaturelemente. Auch Sensorelemente können auf diese Weise mit Energie versorgt werden. So kann beispielsweise die gewonnene Energie für einen SMD-Widerstand (SMD = Surface mounted device) als Temperaturelement und für einen NTC-Temperaturfühler verwendet werden, um die Temperatur innerhalb der Zentrifugationseinheit einzustellen und zu steuern oder zu regeln. Auch eine Überwachung der Temperatur ist auf diese Weise möglich. Darüber hinaus können auch andere Parameter durch entsprechende Elemente überwacht und/oder eingestellt werden. So kann beispielsweise der pH-Wert oder der Druck in Reaktionsräumen der Zentrifugationseinheit überwacht und/oder eingestellt werden. In particular, the inductively obtained energy, ie, the inductively generated voltage or the inductively generated current, is used to supply energy to consumers, ie, power-consuming devices, within the centrifuging unit. For example, means for monitoring and / or adjusting process conditions within the centrifugation unit may be energized in this manner, for example one or more temperature elements. Also sensor elements can be powered in this way with energy. For example, the energy gained for a Surface Mounted Device (SMD) resistor can be used as a temperature element and for an NTC temperature probe to adjust and control the temperature within the centrifugation unit. A monitoring of the temperature is possible in this way. In addition, other parameters can be monitored and / or adjusted by appropriate elements. Thus, for example, the pH or the pressure in reaction chambers of the centrifuging unit can be monitored and / or adjusted.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Zentrifugationseinheit, die wenigstens eine Spule zur induktiven Stromerzeugung aufweist. Im Zusammenspiel mit einem oder mehreren Magneten außerhalb der Zentrifugationseinheit kann in der beschriebenen Weise induktiv eine Spannung in der Spule erzeugt werden, die zur Stromversorgung von Verbrauchern innerhalb der Zentrifugationseinheit genutzt werden kann. Bezüglich weiterer Merkmale der Zentrifugationseinheit wird auf die obige Beschreibung verwiesen. The invention further comprises a centrifuging unit which has at least one coil for inductive power generation. In interaction with one or more magnets outside the centrifugation unit, a voltage can be inductively generated in the coil as described, which can be used to supply power to consumers within the centrifugation unit. For further features of the centrifugation unit, reference is made to the above description.

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Zentrifuge mit wenigstens einem Magneten, der zur induktiven Stromerzeugung innerhalb der Zentrifuge vorgesehen ist, wie oben beschrieben.Furthermore, the invention comprises a centrifuge with at least one magnet, which is provided for inductive power generation within the centrifuge, as described above.

Schließlich umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Stromerzeugung in einer Zentrifuge. Bei diesem Verfahren wird der Strom beziehungsweise eine Spannung durch elektromagnetische Induktion zwischen wenigstens einem Magneten der Zentrifuge und wenigstens einer Spule in einer Zentrifugationseinheit innerhalb der Zentrifuge erzeugt. Für dieses Verfahren wird insbesondere ein System verwendet, wie es oben beschrieben ist. Auch diesbezüglich wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Je nach Ausgestaltung des oder der Magneten kann die elektromagnetische Induktion beispielsweise durch die Drehzahl der Zentrifuge gesteuert werden. Bei der Verwendung eines elektrischen Magneten kann die elektromagnetische Induktion auch über die Ansteuerung des Magneten gesteuert werden. Allgemein wird der Strom über die Zentrifugalkräfte gewonnen. Die gewonnene Energie kann gegebenenfalls direkt einem Verbraucher innerhalb der Zentrifugationseinheit, z.B. einem Heizelement, zugeführt werden. Andererseits ist es auch möglich, dass die Energie in einem Energiespeicher, beispielsweise einem Akkumulator, für eine spätere Verwendung gespeichert wird. Finally, the invention comprises a method for generating electricity in a centrifuge. In this method, the current or a voltage is generated by electromagnetic induction between at least one magnet of the centrifuge and at least one coil in a centrifuging unit within the centrifuge. In particular, a system as described above is used for this method. Also in this regard, reference is made to the above description. Depending on the configuration of the magnet or magnets, the electromagnetic induction can be controlled for example by the speed of the centrifuge. When using an electric magnet, the electromagnetic induction can also be controlled by the control of the magnet. Generally, the power is recovered via the centrifugal forces. The recovered energy may optionally be directly added to a consumer within the centrifugation unit, e.g. a heating element, are supplied. On the other hand, it is also possible for the energy to be stored in an energy store, for example an accumulator, for later use.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In this case, the individual features can be implemented individually or in combination with each other.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 übliche Standardlaborzentrifuge zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Systems; 1 usual standard laboratory centrifuge for explaining the system according to the invention;

2 schematische Aufsicht auf eine Zentrifugenschüssel mit Magnetring; 2 schematic view of a centrifuge bowl with magnetic ring;

3A/B Ausführungsformen von Ringmagneten für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen System; 3A / B embodiments of ring magnets for use in the system according to the invention;

4 schematische Aufsicht auf eine Zentrifugenschüssel mit einem Stabmagneten; 4 schematic plan view of a centrifuge bowl with a bar magnet;

5 schematische Schnittdarstellung einer Zentrifugationseinheit gemäß der Erfindung zur automatisierten Prozessierung von Flüssigkeiten und 5 schematic sectional view of a centrifugation unit according to the invention for the automated processing of liquids and

6A–F Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifugationseinheit zur automatisierten Prozessierung von Flüssigkeiten und Einzelansichten einzelner Komponenten der Zentrifugationseinheit. 6A -F overall view of a centrifugation unit according to the invention for the automated processing of liquids and individual views of individual components of the centrifugation unit.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen Description of exemplary embodiments

1 illustriert eine übliche Standardlaborzentrifuge 10 mit einem Zentrifugengehäuse 11 und einem Zentrifugendeckel 12. Ein inneres Volumen der Zentrifuge wird von der Zentrifugenschüssel 13 gebildet. In der Zentrifugenschüssel 13 befindet sich der Zentrifugenrotor 14 mit einzelnen Zentrifugationsbechern 15, deren Aufhängung nicht näher dargestellt ist. In dieser Ausgestaltung der Zentrifuge 10 sind es sechs Zentrifugationsbecher, die zur Aufnahme von Zentrifugationseinheiten, beispielsweise von Zentrifugenröhrchen, vorgesehen sind. Zur induktiven Stromerzeugung innerhalb der Zentrifuge können eine derartige standardmäßige Laborzentrifuge und die entsprechenden Zentrifugationseinheiten auf der einen Seite mit einem oder mehreren Magneten und auf der anderen Seite mit einer oder mehreren Spulen ausgestattet werden. Hierbei kann eine übliche Standardzentrifuge ohne Weiteres entsprechend nachgerüstet werden, sodass das erfindungsgemäße System in sehr kostengünstiger Weise realisiert werden kann. 1 illustrates a common standard laboratory centrifuge 10 with a centrifuge housing 11 and a centrifuge lid 12 , An inner volume of the centrifuge is taken from the centrifuge bowl 13 educated. In the centrifuge bowl 13 is the centrifuge rotor 14 with individual centrifugation cups 15 , whose suspension is not shown in detail. In this embodiment of the centrifuge 10 There are six centrifugation cups, which are intended to accommodate centrifugation units, such as centrifuge tubes. For inductive power generation within the centrifuge such a standard laboratory centrifuge and the corresponding centrifugation units can be equipped on one side with one or more magnets and on the other side with one or more coils. Here, a standard standard centrifuge readily be retrofitted so that the system of the invention can be implemented in a very cost effective manner.

Bei dem erfindungsgemäßen System bewegt sich durch die Drehung des Zentrifugenrotors auf der einen Seite die Spule, die sich innerhalb der Zentrifugationseinheit befindet, gegenüber dem feststehenden Magneten auf der anderen Seite, der in oder an der Zentrifuge angeordnet ist. Somit bewegt sich die Fläche der Spule relativ gegenüber dem Magnetfeld, wodurch elektromagnetisch eine Spannung in der Spule induziert wird, die erfindungsgemäß für verschiedene Verbraucher, beispielsweise Heizelemente, innerhalb der Zentrifugationseinheit verwenden werden kann. Weiterhin können innerhalb der Zentrifugationseinheit Steuer- und Regeleinheiten sowie Energiespeicher vorgesehen sein, um die gewonnene Energie in zweckmäßiger Weise nutzen zu können. In the system according to the invention, by the rotation of the centrifuge rotor on one side, the coil located inside the centrifuging unit moves opposite the fixed magnet on the other side, which is arranged in or on the centrifuge. Thus, the surface of the coil moves relative to the magnetic field, thereby electromagnetically inducing a voltage in the coil which can be used according to the invention for different consumers, for example heating elements, within the centrifugation unit. Furthermore, control units and energy stores can be provided within the centrifuging unit in order to be able to use the energy obtained in a suitable manner.

Der oder die Magnet(e) sowie die Spule(n) können auf unterschiedliche Weise und in unterschiedlicher Form auf die Zentrifuge auf der einen Seite und auf die Zentrifugationseinheit auf der anderen Seite verteilt und angeordnet werden. Beispielsweise kann der Magnet als ringförmiger Magnet innerhalb der Zentrifugenschüssel angeordnet sein. 2 illustriert diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems, wobei eine Aufsicht auf die Zentrifugenschüssel 23 in einer erfindungsgemäßen Zentrifuge 20 gezeigt ist. In einer zentralen Position innerhalb der Zentrifugenschüssel 23 befindet sich der Zentrifugenrotor 24 mit daran befestigten Zentrifugenbechern oder Zentrifugationseinheitenhaltern 25. In dieser Ausgestaltung sind vier Zentrifugationseinheitenhalter 25 realisiert. In der inneren Wandung der Zentrifugenschüssel 23 befindet sich eine Magnetringeinlage 26. Die Spule, die für die induktive Strom- bzw. Spannungserzeugung erforderlich ist, wird über die Zentrifugationseinheiten, die in die Zentrifugenbecher 25 eingesetzt werden, in die Zentrifuge 20 eingebracht. Vorteilhafterweise wird die Magnetringeinlage 26 in platzsparender Weise in die Zentrifugenschüssel eingebracht, um keine veränderten Wirbelströme oder ähnliches in der Zentrifuge während des Betriebs zu verursachen. Dies könnte sich nachteilig auf die Sicherheit insbesondere bei maximalen Drehzahlen auswirken. Für die Einbringung der Magnetringeinlage 26 kann beispielsweise eine umlaufende Vertiefung in Anpassung an die Dicke des Magneten im Inneren der Zentrifugenschüssel vorgesehen sein, wodurch die Magnetringeinlage 26 in der Oberfläche der Zentrifugenschüssel 23 versenkt werden kann. Hierfür kann insbesondere ein flach gebauter Magnetring, beispielsweise mit einer Dicke von 3 cm oder weniger, abhängig von Größe und Volumen der Zentrifuge, verwendet werden. Vorteilhafterweise wird der Magnetring 26 in einer Höhe in der Zentrifugenschüssel angebracht, die in etwa der Höhe der Spule(n) der Zentrifugationseinheiten, die in der Zentrifuge gedreht werden, entspricht. Je nach Ausgestaltung und Abmessungen der jeweiligen Zentrifuge kann dies beispielsweise 15–45 cm über dem Boden der Zentrifugenschüssel sein, insbesondere auf Höhe der ausgeschwungenen Zentrifugationseinheitenhalter 25. The magnet (s) and the coil (s) can be distributed and arranged in different ways and in different forms on the centrifuge on one side and on the centrifuging unit on the other side. For example, the magnet may be arranged as an annular magnet within the centrifuge bowl. 2 illustrates this embodiment of the system according to the invention, wherein a plan view of the centrifuge bowl 23 in a centrifuge according to the invention 20 is shown. In a central position inside the centrifuge bowl 23 is the centrifuge rotor 24 with attached centrifuge cups or centrifugation unit holders 25 , In this embodiment, four centrifugation unit holders 25 realized. In the inner wall of the centrifuge bowl 23 there is a magnetic ring insert 26 , The coil, which is required for inductive current or voltage generation, is passed through the centrifugation units, which are in the centrifuge cups 25 be used in the centrifuge 20 brought in. Advantageously, the magnetic ring insert 26 placed in a space-saving manner in the centrifuge bowl, so as not to cause altered eddy currents or the like in the centrifuge during operation. This could be detrimental to safety especially at maximum speeds. For the insertion of the magnetic ring insert 26 For example, a circumferential recess may be provided in adaptation to the thickness of the magnet in the interior of the centrifuge bowl, whereby the magnetic ring insert 26 in the surface of the centrifuge bowl 23 can be sunk. For this purpose, in particular a flat magnetic ring, for example, with a thickness of 3 cm or less, depending on the size and volume of the centrifuge, can be used. Advantageously, the magnetic ring 26 mounted at a height in the centrifuge bowl, which corresponds approximately to the height of the coil (s) of the centrifugation units which are rotated in the centrifuge. Depending on the configuration and dimensions of the respective centrifuge, this may be, for example, 15-45 cm above the bottom of the centrifuge bowl, in particular at the level of the swung-out centrifugal unit holder 25 ,

3A/B illustrieren mögliche Ausführungsformen von verwendbaren Ringmagneten. 3A zeigt beispielsweise einen Ringmagneten 261, bei dem die Polaritäten Nord (N) und Süd (S) stückchenweise aneinander gereiht sind. 3B zeigt einen Ringmagneten 262, bei dem die Polarität graduell über den Ringmagneten verteilt ist. Weiterhin sind auch Multipol-Anordnungen mit einer Vielzahl von Magneten mit abwechselnder Polarität geeignet, wobei es zweckmäßig ist, wenn die Abstände der wechselnden Polaritäten größer als der radiale Abstand zu der Spule innerhalb der rotierenden Zentrifugationseinheit sind. 3A / B illustrate possible embodiments of usable ring magnets. 3A shows, for example, a ring magnet 261 , in which the polarities north (N) and south (S) are lined up piece by piece. 3B shows a ring magnet 262 in which the polarity is gradually distributed over the ring magnet. Furthermore, multi-pole arrangements are also suitable with a plurality of magnets with alternating polarity, it being expedient for the distances of the alternating polarities to be greater than the radial distance to the coil within the rotating centrifugation unit.

Weiterhin ist es auch möglich, Stabmagnete für das erfindungsgemäße System einzusetzen. 4 illustriert eine Zentrifuge 30 für das erfindungsgemäße System, bei dem ein Stabmagnet 36 in eine umlaufende Vertiefung 37 der Zentrifugenschüssel 33 integriert ist. Auch in dieser Ausgestaltung kann bei entsprechender Magnetfeldstärke des Magneten 36 und bei geeigneten Drehzahlen des Zentrifugenrotors 34 (beispielsweise 6.000 rpm) eine induktive Spannungserzeugung zwischen dem Magneten 36 und den Spulen, die innerhalb der Zentrifugationseinheiten, die in die Zentrifugenbecher 35 eingesetzt werden, erreicht werden. Die Spulen bewegen sich beispielsweise ca. 1.000 Mal in der Sekunde an dem Magneten 36 vorbei, wodurch eine ausreichende Energiemenge innerhalb der Zentrifugationseinheiten gewonnen werden kann, um Verbraucher innerhalb der Zentrifugationseinheiten mit Energie zu versorgen.Furthermore, it is also possible to use bar magnets for the system according to the invention. 4 illustrates a centrifuge 30 for the system according to the invention, in which a bar magnet 36 in a circumferential recess 37 the centrifuge bowl 33 is integrated. Also in this embodiment, with appropriate magnetic field strength of the magnet 36 and at suitable speeds of the centrifuge rotor 34 (For example, 6,000 rpm) an inductive voltage generation between the magnet 36 and the coils that are inside the centrifugation units, which are in the centrifuge cups 35 be used to be achieved. For example, the coils move about 1,000 times per second on the magnet 36 past, whereby a sufficient amount of energy can be recovered within the centrifugation units to consumers to provide energy within the centrifugation units.

Alternativ zu den hier in den 2 und 4 gezeigten Anordnungen des Magneten in der Zentrifugenschüssel 23 beziehungsweise 33 kann ein Magnet beispielsweise auch in einem Zentrifugendeckel angeordnet werden. Weiterhin kann ein Magnet auch an anderer Stelle im Gehäuse der Zentrifuge oder außerhalb der Zentrifuge angebracht werden, sofern das elektromagnetische Feld stark genug ist, beispielsweise 0,01 Tesla bis ca. 5 Tesla in der Zentrifuge, wobei die erforderliche Magnetfeldstärke auch von der Ausgestaltung beziehungsweise Zahl der Spulenwindungen der Spule(n) in der oder den Zentrifugationseinheiten abhängt. Zu berücksichtigen ist hierbei eine Abschirmung durch das jeweilige Zentrifugengehäuse. Dies sollte bei der Auslegung der Magnetfeldstärke berücksichtigt werden, wobei im Allgemeinen die Magnetfeldstärke mindestens eine Größenordnung höher gewählt werden sollte, wenn der Magnet außerhalb der Zentrifuge angeordnet wird.Alternatively to the here in the 2 and 4 shown arrangements of the magnet in the centrifuge bowl 23 respectively 33 For example, a magnet can also be arranged in a centrifuge lid. Furthermore, a magnet can also be mounted elsewhere in the housing of the centrifuge or outside the centrifuge, if the electromagnetic field is strong enough, for example 0.01 Tesla to about 5 Tesla in the centrifuge, the required magnetic field strength of the design or Number of coil turns of the coil (s) in the or centrifugation units depends. To be considered here is a shield by the respective centrifuge housing. This should be taken into account in the design of the magnetic field strength, in general, the magnetic field strength should be at least an order of magnitude higher when the magnet is placed outside the centrifuge.

Allgemein hängt die benötigte Magnetfeldstärke einerseits von der Spule und deren Windungszahl sowie auch von der Zentrifugalbeschleunigung ab. Weiterhin ist zu berücksichtigen, wie viel Spannung erzeugt werden soll beziehungsweise wie viel Energie benötigt wird. Wenn beispielsweise eine elektromagnetische Feldstärke von B = 0,2 T und eine Spule mit einer Windungszahl n = 100 bei einer Länge von d = 0,01 m verwendet wird und die Zentrifuge mit einer Drehzahl von 4.000 rpm (Geschwindigkeit v = 20 m/s) beschleunigt wird, wird eine Spannung von 4 V gemäß der folgenden Formel: U (Induktion) = n·d·v·B = 100·0,01·20·0,2 = 4 V induziert. Hierbei wird als Modell davon ausgegangen, dass sich die Spulenfläche mit der Zeit gegenüber dem Magnetfeld durch die Bewegung der Spule ändert beziehungsweise relativ dazu bewegt. In general, the required magnetic field strength depends on the one hand on the coil and its number of turns as well as on the centrifugal acceleration. It should also be considered how much voltage should be generated or how much energy is needed. If, for example, an electromagnetic field strength of B = 0.2 T and a coil with a number of turns n = 100 at a length of d = 0.01 m is used and the centrifuge at a speed of 4,000 rpm (speed v = 20 m / s ) is accelerated, a voltage of 4 V according to the following formula: U (induction) = n × d × V × B = 100 × 0.01 × 20 × 0.2 = 4 V induced. In this case, it is assumed as a model that the coil surface changes with time relative to the magnetic field due to the movement of the coil or moves relative thereto.

5 illustriert ein Beispiel, wie eine Spule in eine Zentrifugationseinheit 50 integriert werden kann. Die äußere Form der Zentrifugationseinheit 50 wird von einem Zentrifugenröhrchen 51 gebildet, das mit einem Deckel 52 verschließbar ist. Die Zentrifugationseinheit 50 kann in einen Zentrifugenbecher oder Zentrifugationseinheitenhalter (Bezugszeichen 15, 25, 35 in 1, 2, 4) eingesetzt werden. Die Zentrifugationseinheit 50 ist zur automatisierten Prozessierung von Flüssigkeiten bei wirkenden Zentrifugalkräften vorgesehen. Insbesondere können hiermit chemische und/oder biochemische und/oder biologische Prozessierungsprotokolle beispielsweise im Hinblick auf eine Proteinreinigung oder eine DNA-Aufreinigung durchgeführt werden. Im Inneren der Zentrifugationseinheit 50 sind drei axial übereinander angeordnete Revolver 53, 54, 55 angeordnet, die gegeneinander verdrehbar sind. Die Revolver 53, 54, 55 umfassen jeweils verschiedene Kavitäten, die als Behältnisse oder Reaktionsräume dienen. Die Verdrehung der Revolver 53, 54, 55 zueinander basiert auf einer integrierten Kugelschreibermechanik. Durch an bestimmten Positionen an oder in den Revolvern 53, 54, 55 angeordnete Dorne können einzelne Kavitäten in vorbestimmter Weise geöffnet werden, sodass ein vorbestimmter Fluidfluss in Abhängigkeit von den wirkenden Zentrifugalkräften innerhalb der Zentrifugationseinheit 50 erzielt werden kann. Eine Probe, die in eine Kavität des obersten Revolvers 53 eingebracht wird, kann damit in vorbestimmter Weise verschiedene vorgesehene Prozessierungsschritte innerhalb der Revolver 53 bis 55 durchlaufen. Bezüglich weiterer Einzelheiten dieses an sich bekannten Systems wird auf die bereits eingangs erwähnte deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2010 003 223 A1 verwiesen. 5 illustrates an example, such as a coil in a centrifugation unit 50 can be integrated. The outer shape of the centrifugation unit 50 is from a centrifuge tube 51 formed, with a lid 52 is closable. The centrifugation unit 50 can be placed in a centrifuge cup or centrifugation unit holder (reference numeral 15 . 25 . 35 in 1 . 2 . 4 ) are used. The centrifugation unit 50 is intended for the automated processing of liquids with acting centrifugal forces. In particular, chemical and / or biochemical and / or biological processing protocols, for example with regard to protein purification or DNA purification, can be carried out herewith. Inside the centrifugation unit 50 are three turrets arranged axially one above the other 53 . 54 . 55 arranged, which are rotatable against each other. The revolvers 53 . 54 . 55 each comprise different cavities serving as containers or reaction spaces. The twisting of the revolvers 53 . 54 . 55 each other based on an integrated ballpoint pen mechanism. Through at certain positions on or in the revolvers 53 . 54 . 55 arranged mandrels, individual cavities can be opened in a predetermined manner, so that a predetermined fluid flow in dependence on the centrifugal forces acting within the centrifugation unit 50 can be achieved. A sample placed in a cavity of the topmost revolver 53 is introduced, it can thus be provided in a predetermined manner various intended processing steps within the revolver 53 to 55 run through. For further details of this known system is based on the already mentioned German patent application DE 10 2010 003 223 A1 directed.

Um die verschiedenen Funktionalitäten innerhalb eines solchen Systems zu erweitern, kann es erforderlich sein, in einzelnen Reaktionsräumen innerhalb der Zentrifugationseinheit 50 bestimmte physikalische Parameter, wie beispielsweise die Temperatur, einzustellen. Auch eine Überwachung verschiedener Parameter, wie beispielsweise Temperatur, pH oder Druck, innerhalb von einzelnen Kavitäten oder Reaktionsräumen einer solchen Einheit kann erforderlich sein. Diese Einstellung und Überwachung von physikalischen Parametern kann insbesondere durch elektronische Bauteile realisiert werden, beispielsweise durch Heizelemente oder verschiedene Sensorelemente. Derartige Elemente erfordern eine Energieversorgung. Um diese Energieversorgung zu gewährleisten, realisiert das erfindungsgemäße System eine induktive Strom- beziehungsweise Spannungserzeugung innerhalb der Zentrifuge. Hierfür ist in dieser Ausgestaltung der Zentrifugationseinheit als Bestandteil des erfindungsgemäßen Systems im Deckel 52 der Zentrifugationseinheit 50 eine Spule 56 vorgesehen. Unterhalb der Spule 56 ist ein Mikrocontroller 57 angeordnet, der die Energieversorgung von innerhalb der Revolver 53, 54 und/oder 55 vorgesehenen Verbrauchern, beispielsweise Thermoelementen (zum Beispiel ein SMD-Widerstand) und Temperatursensoren (zum Beispiel ein NTC-Temperaturfühler) steuert. In dieser Ausgestaltung können die elektrischen Verbraucher direkt mit der gewonnenen Energie versorgt werden. In einer anderen Ausgestaltung ist alternativ oder zusätzlich zum Mikrocontroller 57 ein Energiespeicher, beispielsweise ein üblicher Akkumulator, im Deckel 52 vorgesehen, um eine Zwischenspeicherung der Energie vorzunehmen und die elektrischen Verbraucher innerhalb der Zentrifugationseinheit 50 je nach Bedarf mit Energie beziehungsweise Strom zu versorgen.In order to extend the various functionalities within such a system, it may be necessary to use individual reaction spaces within the centrifugation unit 50 set certain physical parameters, such as temperature. It may also be necessary to monitor various parameters, such as temperature, pH or pressure, within individual cavities or reaction spaces of such a unit. This setting and monitoring of physical parameters can be realized in particular by electronic components, for example by heating elements or various sensor elements. Such elements require a power supply. In order to ensure this energy supply, the system according to the invention implements an inductive power or voltage generation within the centrifuge. For this purpose, in this embodiment of the centrifugation unit as part of the system according to the invention in the lid 52 the centrifugation unit 50 a coil 56 intended. Below the coil 56 is a microcontroller 57 arranged the power supply from within the revolver 53 . 54 and or 55 provided consumers, such as thermocouples (for example, an SMD resistor) and temperature sensors (for example, an NTC temperature sensor) controls. In this embodiment, the electrical consumers can be supplied directly with the energy obtained. In another embodiment is an alternative or in addition to the microcontroller 57 an energy storage, such as a conventional accumulator, in the lid 52 provided to caching the energy and the electrical loads within the centrifugation unit 50 to supply energy or electricity as needed.

Mithilfe der Spule 56 können elektrische Spannungen in der gewünschten Größe und eine entsprechende Leistung, also insbesondere eine entsprechende Stromstärke erzeugt und bereitgestellt werden. Die Spule kann in an sich bekannter Weise aus einem Metall, beispielsweise Kupfer oder Eisen, bestehen. Sie kann, wie in der hier gezeigten Ausgestaltung, in den Deckel integriert sein. In anderen Varianten ist es auch möglich, die Spule an anderer Position innerhalb der Zentrifugationseinheit zu positionieren, beispielsweise innerhalb eines der Revolver 53, 54 oder 55. Using the coil 56 can produce electrical voltages of the desired size and one corresponding power, ie in particular a corresponding current produced and provided. The coil may consist of a metal, for example copper or iron, in a manner known per se. It can, as in the embodiment shown here, be integrated in the lid. In other variants, it is also possible to position the coil at a different position within the centrifugation unit, for example inside one of the revolvers 53 . 54 or 55 ,

Durch den Einsatz eines Speicherelementes, also insbesondere eines Akkumulators oder eines Kondensators, kann die gewonnene Energie so gespeichert werden, dass eine konstante Leistung für die Energieversorgung der elektrischen Verbraucher bereitgestellt werden kann. By using a storage element, that is, in particular a rechargeable battery or a capacitor, the recovered energy can be stored so that a constant power for the power supply of the electrical consumers can be provided.

6 illustriert eine beispielhafte Ausgestaltung einer Deckelkonstruktion 62 für eine Zentrifugationseinheit 60, die in besonders vorteilhafter Weise für die Integration einer Spule geeignet ist. 6A zeigt eine Außenansicht der Zentrifugationseinheit 60, wobei es sich hierbei um ein kartuschenbasiertes System zur automatisierten Prozessierung von Flüssigkeiten handelt. Das System wird mit dem Deckel 62 verschlossen. 6B zeigt im Detail eine kastenförmige Aussparung 621 (Vertiefung) innerhalb des Deckels 62 der Zentrifugationseinheit 60. Die Aussparung 621 ist rechteckförmig und kann mit einer Clipeinrichtung 622 versehen sein, sodass einzusetzende Elemente sicher in dem Deckel 62 verrastet werden können. 6C zeigt einen Einsatz 623 mit einer Spule 624, die in die Aussparung 621 des Deckels 62 einzusetzen ist. Die Spule 624 ist in dieser Ausführungsform mit einem Akkumulator, also einem Energiespeicher kombiniert. Durch die Verwendung des Einsatzes 623 kann die Spule 624 in besonders stabiler Form, insbesondere mithilfe des Clipverschlusses 622, in die kastenförmige Vertiefung 621 des Deckels 62 eingebracht werden, sodass auch bei hohen Drehzahlen innerhalb der Zentrifuge eine sichere Verankerung gewährleistet ist. Die Darstellung in 6D zeigt eine Ansicht des Deckels 62 von unten, wobei ein Schraubgewinde 625 der Deckelkonstruktion zu erkennen ist. Über dieses Schraubgewinde 625 wird der Deckel 62 auf einem Außengewinde der Zentrifugationseinheit 60 befestigt. Innerhalb des Deckels 62 ist eine Platte 626 vorgesehen, die die Vertiefung 621, die zur Aufnahme der Spule vorgesehen ist, gegenüber dem unteren Bereich des Deckels 62 abgrenzt. Innerhalb der Platte 626 sind zwei kleine Aussparungen 627 vorgesehen, über die die Spule 624 mit einem im unteren Bereich des Deckels anzuordnendem Regelelement verbunden werden kann. 6E zeigt ein solches Regelelement, das in dieser Ausführungsform als Mikrocontroleinheit 628 in Form einer runden Platine ausgestaltet ist. Über die armförmigen Leiter 629 wird der Mikrocontroller 628 mit der Spule 624 durch die Aussparungen 627 hindurch verbunden. Über eine Verkabelung 630 können darunterliegende Verbraucher innerhalb der Zentrifugationseinheit 60 mit Energie versorgt werden. Eine Regelung der Steuerparameter, beispielsweise der Temperatur, kann über den Mikrocontroller 628 erfolgen. 6F zeigt eine zylinderförmige Hülle 631, die innerhalb der Zentrifugationseinheit 60 angeordnet ist und die die inneren Einheiten der Zentrifugationseinheit 60 (z.B. gegeneinander verdrehbare Revolver) umhüllt. In dieser Hülle 631 ist eine rinnenförmige Vertiefung 632 vorgesehen, über die die Kabel 630 zur Energieversorgung von innerhalb liegenden Verbrauchern geführt werden können. Beispielsweise kann auf diese Weise ein SMD-Widerstand als Heizelement und ein Temperaturfühler in geregelter oder gesteuerter Weise mit Energie versorgt werden, um so eine Temperierung innerhalb der Zentrifugationseinheit 60 in bestimmten Reaktionsräumen realisieren zu können. In der hier gezeigten Ausgestaltung weist die rinnenförmige Vertiefung 632 im unteren Bereich eine Öffnung 633 auf, die zu einem innen liegenden Element, insbesondere einem Revolver, führt, sodass in dieser Ausführungsform elektrische Verbraucher, die im untersten Revolver vorgesehen sind, mit Energie versorgt werden können. 6 illustrates an exemplary embodiment of a lid construction 62 for a centrifugation unit 60 , which is particularly suitable for the integration of a coil. 6A shows an external view of the centrifugation unit 60 , which is a cartridge based system for the automated processing of liquids. The system comes with the lid 62 locked. 6B shows in detail a box-shaped recess 621 (Recess) inside the lid 62 the centrifugation unit 60 , The recess 621 is rectangular and can with a clip device 622 be provided so that elements to be used safely in the lid 62 can be locked. 6C shows a bet 623 with a coil 624 in the recess 621 of the lid 62 is to use. The sink 624 is combined in this embodiment with an accumulator, so an energy storage. By using the insert 623 can the coil 624 in a particularly stable form, especially with the clip closure 622 , in the box-shaped recess 621 of the lid 62 be introduced so that even at high speeds within the centrifuge safe anchoring is guaranteed. The representation in 6D shows a view of the lid 62 from below, being a screw thread 625 the lid construction can be seen. About this screw thread 625 becomes the lid 62 on an external thread of the centrifugation unit 60 attached. Inside the lid 62 is a plate 626 provided the recess 621 , which is provided for receiving the coil, opposite the lower portion of the lid 62 demarcates. Inside the plate 626 are two small recesses 627 provided over which the coil 624 can be connected to a rule to be arranged in the lower part of the lid control element. 6E shows such a control element, which in this embodiment as Mikrocontroleinheit 628 is designed in the form of a round board. About the arm-shaped ladder 629 becomes the microcontroller 628 with the coil 624 through the recesses 627 connected through. About a wiring 630 may be underlying consumers within the centrifugation unit 60 be energized. A regulation of the control parameters, for example the temperature, can be done via the microcontroller 628 respectively. 6F shows a cylindrical shell 631 within the centrifugation unit 60 is arranged and which the inner units of the centrifugation unit 60 (eg against each other rotatable revolver) wrapped. In this case 631 is a gutter-shaped depression 632 provided over which the cables 630 to supply energy to internal consumers. For example, in this way, an SMD resistor as a heating element and a temperature sensor can be supplied with energy in a controlled or controlled manner, so as to maintain a temperature inside the centrifugation unit 60 to be able to realize in certain reaction spaces. In the embodiment shown here, the channel-shaped recess 632 in the lower area an opening 633 on, which leads to an internal element, in particular a revolver, so that in this embodiment, electrical consumers, which are provided in the lowermost revolver, can be supplied with energy.

Um die erfindungsgemäß induktiv erzeugte Spannung gleichzurichten, kann die Induktionsspule 624 an einen Gleichrichter angeschlossen sein. Die Spannung kann in einem Kondensator geglättet und durch eine Begrenzer-Diode oder einen Spannungsregler nach oben begrenzt werden. Weiterhin kann die gewonnene Energie in einem Energiespeicher, beispielsweise einem Akkumulator oder einem „super-cab“, zwischengespeichert werden. In order to rectify the inventively inductively generated voltage, the induction coil 624 be connected to a rectifier. The voltage can be smoothed in a capacitor and limited by a limiter diode or a voltage regulator upwards. Furthermore, the energy obtained in an energy storage, such as an accumulator or a "super cab", be cached.

Mit dem beschriebenen System kann in besonders vorteilhafter Weise die Energieversorgung für eine lokale und zeitlich geregelte Temperaturkontrolle innerhalb eines zentrifugierbaren Systems, insbesondere in einem System zur automatisierten Prozessierung von Flüssigkeiten, realisiert werden. Es kann dabei innerhalb eines definierten Zeitrahmens in einzelnen Reaktionsräumen eines solchen Systems eine bestimmte, konstante Temperatur durch Ansteuerung eines entsprechenden Heizelements erzielt werden. Die vorgesehene Temperatur kann innerhalb weniger Sekunden oder Minuten auch bei hohen Drehzahlen erreicht werden. Die erfindungsgemäß gewonnene Energie kann weiterhin auch beispielsweise für eine Prozesskontrolle, für eine biochemische Reaktionssteuerung oder für andere Messungen, zum Beispiel für pH-Wert-Messungen, genutzt werden. Darüberhinaus ist die erfindungsgemäße Energiegewinnung auch für eine Qualitätskontrolle insbesondere bei der Durchführung von automatisierten Prozessierungen innerhalb einer Zentrifuge verwendbar. Verschiedene energieverbrauchende Prozesse können gezielt gesteuert und parallelisiert werden. Mit besonderem Vorteil ist dies auch unabhängig von den wirkenden Zentrifugalkräften und insbesondere auch bei hohen Zentrifugalkräften möglich. Die erfindungsgemäße Energiegewinnung kann für verschiedene Anwendungen genutzt werden und ist daher sehr breit einsetzbar. Insbesondere ist das erfindungsgemäße System für im Prinzip alle Prozesse nutzbar, die innerhalb einer Zentrifugationseinheit durchgeführt werden. With the described system, the energy supply for a local and temporally controlled temperature control within a centrifugable system, in particular in a system for the automated processing of liquids, can be realized in a particularly advantageous manner. It can be achieved within a defined time frame in individual reaction chambers of such a system, a certain, constant temperature by driving a corresponding heating element. The intended temperature can be reached within a few seconds or minutes even at high speeds. The energy obtained according to the invention can furthermore also be used, for example, for a process control, for a biochemical reaction control or for other measurements, for example for pH measurements. Moreover, the energy production according to the invention can also be used for quality control, in particular when carrying out automated processing within a centrifuge. Different energy consuming processes can be controlled and parallelized. With special advantage this is also regardless of the centrifugal forces acting and in particular also possible with high centrifugal forces. The energy production according to the invention can be used for various applications and is therefore very widely applicable. In particular, the system according to the invention can in principle be used for all processes that are carried out within a centrifuging unit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102010003223 A1 [0004, 0039] DE 102010003223 A1 [0004, 0039]

Claims (15)

System zur Durchführung von Zentrifugationsprozessen mit einer Zentrifuge (20; 30) und wenigstens einer Zentrifugationseinheit (50; 60), dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugationseinheit (50; 60) wenigstens eine Spule (56; 624) aufweist und dass innerhalb oder außerhalb der Zentrifuge wenigstens ein Magnet (26; 36) angeordnet ist. System for carrying out centrifugation processes with a centrifuge ( 20 ; 30 ) and at least one centrifugation unit ( 50 ; 60 ), characterized in that the centrifugation unit ( 50 ; 60 ) at least one coil ( 56 ; 624 ) and that inside or outside the centrifuge at least one magnet ( 26 ; 36 ) is arranged. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Spule (56; 624) und der wenigstens eine Magnet (26; 36) zur induktiven Stromerzeugung vorgesehen sind. System according to claim 1, characterized in that the at least one coil ( 56 ; 624 ) and the at least one magnet ( 26 ; 36 ) are provided for inductive power generation. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet ein ringförmiger Magnet (26) oder ein Stabmagnet (36) ist. System according to claim 1 or claim 2, characterized in that the magnet is an annular magnet ( 26 ) or a bar magnet ( 36 ). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (26; 36) in einer Schüssel (23; 33) der Zentrifuge integriert ist, wobei vorzugsweise der Magnet in eine umlaufende Vertiefung der Schüssel der Zentrifuge eingebracht ist, oder dass der Magnet in einen Deckel des Zentrifugenrotors oder der Zentrifuge integriert ist oder dass die Einrichtung der Zentrifuge außerhalb der Zentrifuge angeordnet ist. System according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet ( 26 ; 36 ) in a bowl ( 23 ; 33 ) is integrated with the centrifuge, wherein preferably the magnet is introduced into a circumferential recess of the bowl of the centrifuge, or that the magnet is integrated in a lid of the centrifuge rotor or the centrifuge or that the device of the centrifuge is arranged outside the centrifuge. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (56; 624) im Inneren der Zentrifugationseinheit (50; 60) oder in einem Deckel (52; 62) der Zentrifugationseinheit angeordnet ist. System according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 56 ; 624 ) inside the centrifugation unit ( 50 ; 60 ) or in a lid ( 52 ; 62 ) of the centrifugation unit is arranged. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (26; 36) ein Permanentmagnet oder ein elektrischer Magnet ist. System according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet ( 26 ; 36 ) is a permanent magnet or an electric magnet. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugationseinheit (50; 60) weiterhin wenigstens einen Energiespeicher, insbesondere einen Kondensator und/oder einen Akkumulator, und/oder wenigstens einen Gleichrichter und/oder einen Spannungsbegrenzer aufweist. System according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifuging unit ( 50 ; 60 ) further comprises at least one energy store, in particular a capacitor and / or an accumulator, and / or at least one rectifier and / or a voltage limiter. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugationseinheit (50; 60) weiterhin wenigstens eine Steuer- und/oder Regeleinheit für einen Verbraucher des induktiv erzeugten Stroms, insbesondere eine Mikrokontrolleinheit (628), aufweist. System according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifuging unit ( 50 ; 60 ) at least one control and / or regulating unit for a consumer of the inductively generated current, in particular a micro-control unit ( 628 ), having. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der induktiv erzeugte Strom zur Energieversorgung von Verbrauchern innerhalb der Zentrifugationseinheit (50; 60) vorgesehen ist, insbesondere zur Energieversorgung von Mitteln zur Überwachung und/oder Einstellung von Prozessbedingungen, vorzugsweise zur Energieversorgung von Mitteln zur Temperaturüberwachung und/oder Temperatureinstellung innerhalb der Zentrifugationseinheit (50; 60). System according to one of the preceding claims, characterized in that the inductively generated current for supplying energy to consumers within the centrifugation unit ( 50 ; 60 ) is provided, in particular for the energy supply of means for monitoring and / or setting of process conditions, preferably for supplying energy to means for temperature monitoring and / or temperature adjustment within the centrifugation unit ( 50 ; 60 ). Zentrifugationseinheit (50; 60), dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugationseinheit wenigstens eine Spule (56; 624) zur induktiven Stromerzeugung aufweist. Centrifugation unit ( 50 ; 60 ), characterized in that the centrifugation unit comprises at least one coil ( 56 ; 624 ) for inductive power generation. Zentrifugationseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugationseinheit wenigstens eines der Merkmale gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 aufweist. Centrifugation unit according to claim 10, characterized in that the centrifugation unit has at least one of the features according to one of claims 2 to 9. Zentrifuge (20; 30), dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge wenigstens einen Magneten (26; 36) zur induktiven Stromerzeugung aufweist.Centrifuge ( 20 ; 30 ), characterized in that the centrifuge comprises at least one magnet ( 26 ; 36 ) for inductive power generation. Zentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge wenigstens eines der Merkmale gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 aufweist.Centrifuge according to claim 12, characterized in that the centrifuge has at least one of the features according to one of claims 2 to 9. Verfahren zur Stromerzeugung in einer Zentrifuge (20; 30), dadurch gekennzeichnet, dass der Strom durch elektromagnetische Induktion zwischen wenigstens einem Magneten (26; 36) der Zentrifuge (20; 30) und wenigstens einer Spule (56; 624) einer Zentrifugationseinheit durch wirkende Zentrifugalkräfte erzeugt wird. Method for generating electricity in a centrifuge ( 20 ; 30 ), characterized in that the current through electromagnetic induction between at least one magnet ( 26 ; 36 ) of the centrifuge ( 20 ; 30 ) and at least one coil ( 56 ; 624 ) of a centrifuging unit is produced by acting centrifugal forces. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendet wird. A method according to claim 14, characterized in that a system according to one of claims 1 to 9 is used.

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