DE2922208C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugationsprobenbehälter zum direkten Einsetzen in eine Ausnehmung eines Zentrifugenrotors, in Form eines zylindrischen Mittelteils und mit diesem einstückig ausgebildeten Boden- und Oberteilen, wobei der Oberteil eine verschließbare Einfüllöffnung von kleinerem Durchmesser als das Mittelteil aufweist.

Ein derartiger Zentrifugations-Probenbehälter, der als solcher unmittelbar in die entsprechende Ausnehmung oder Kammer des Zentrifugenrotors einsetzbar ist, derart, daß er im eingesetzten Zustand unmittelbar von der Rotorausnehmung bzw. Rotorkammer abgestützt ist, ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 33 66 320 bekannt. Dieser bekannte, im wesentlichen zylindrische Probenbehälter ist an seinem Einfüllende mit einem gegenüber dem Hauptteil geringfügig verjüngten Halsteil ausgebildet, auf welchen eine Schraubverschlußkappe zum dichten Verschluß der im wesentlichen die gesamte Stirnseite des Halsteils einnehmenden Einfüllöffnung aufschraubbar ist. Die Verjüngung des Halsteils, und damit die Durchmesserverringerung der Einfüllöffnung gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Behälterhauptteils ist dabei nur geringfügig, nämlich nur gerade so, daß im aufgesetzten Zustand der Verschlußkappe sich ein insgesamt zylindrischer Außenumfang des Gesamtbehälters mit im wesentlichen über die gesamte Länge gleichbleibenden Durchmesser ergibt, um den Probenbehälter mit aufgeschraubter Verschlußkappe in eine über ihre gesamte axiale Länge mit im wesentlichem gleichbleibendem Durchmesser ausgebildete Rotorausnehmung einsetzen zu können. Es handelt sich hierbei also um einen Zentrifugationsprobenbehälter des bekannten Typs von im wesentlichen zylindrischer Form, der an seinem einen stirnseitigen Ende eine verhältnismäßig großflächige Einfüllöffnung zur Einbringung der zu zentrifugierenden Probe aufweist.

Derartige Probenbehälter benötigen an ihrem offenen Ende eine abnehmbare Verschlußeinrichtung zum dichten Verschließen der Einfüllöffnung nach dem Einbringen der Probe, wenn der Behälter in seiner Betriebsstellung im Rotor in einer festen Lage unter einem spitzen Winkel oder gar dem Winkel Null bezüglich der Rotordrehachse angeordnet ist. Der Verschluß ist hierbei erforderlich, um ein Austreten eines Teils der Probe aus dem Behälter infolge der beim Zentrifugieren mit hoher Drehzahl auftretenden starken hydrostatischen Kräfte zu verhindern.

Im Zusammenhang der Anbringung des Verschlusses an dem Zentrifugenprobenbehälter stellt sich dabei das Problem, daß eine sichere zuverlässige Abdichtung zwischen dem Verschluß und dem Probenbehälter gewährleistet werden muß, um zu verhindern, daß ein Teil des Behälterinhalts während des Zentrifugationsvorgangs nach außen gelangt. Dieses Abdichtproblem stellt sich dabei um so dringlicher, je spitzer der Winkel zwischen der Behälterlängsachse und der Rotordrehachse ist; am kritischsten ist der Fall, wenn der Zentrifugationsprobenbehälter mit seiner Längsachse praktisch parallel zur Rotordrehachse angeordnet ist. Es sind bereits zahlreiche Ausführungen derartiger Verschlußeinrichtungen für Zentrifugationsprobenbehälter zur Verhinderung des Austretens der Probenflüssigkeit bekannt. Allen diesen bekannten Verschlußeinrichtungen ist gemeinsam, daß sie in ihrem Aufbau, ihrer Herstellungsweise, ihrer Verwendung und ihrer Anbringung an dem Probenbehälter verhältnismäßig kompliziert und aufwendig sind.

Ein Austreten von Probenflüssigkeit aus den Probenbehältern in einer hochtourigen Zentrifuge zu verhindern ist unter anderem deshalb besonders wichtig, weil die Probe Bakterien oder aber wertvolle Stoffe enthalten kann, deren Auslecken beim Zentrifugationsvorgang aus Sicherheits- und/oder Wirtschaftlichkeitsgründen unerwünscht ist. Außerdem kann ein Austreten von Probenflüssigkeit aus dem Zentrifugationsbehälter während des Zentrifugiervorgangs diesen praktisch wertlos machen, wodurch der Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit des Zentrifugierbetriebs stark beeinträchtigt werden kann. Da die zu zentrifugierenden Proben häufig wichtige, für die weitere Untersuchung bedeutsame Bestandteile enthalten, kann ein Austreten von Probenflüssigkeit aus dem Zentrifugationsprobenbehälter erhebliche Probleme bereiten und außerdem zu einer Vergeudung von Arbeitszeit des Benutzers führen.

In vielen Fällen kommt es zu einem Austreten von Probenflüssigkeit infolge ungenügender Abdichtung zwischen dem Verschluß und dem Probenbehälter, weil entweder die Konstruktion des Verschlusses nicht zufriedenstellend ist, oder weil der Verschluß nicht ordnungsgemäß am Probenbehälter angebracht wurde. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß der Verschluß nach seiner Konstruktion nicht nur eine sichere und zuverlässige Abdichtung vor und während des Zentrifugationsvorgangs gewährleistet, sondern daß er auch nach dem Zentrifugiervorgang ohne nennenswertes Durchschütteln des Behälterinhalts entfernt werden kann, da ansonsten die Probenbestandteile wieder durchmischt und der Zentrifugationsvorgang entwertet würde.

Häufig und sogar üblicherweise wird die Verschlußeinrichtung in Verbindung mit einem etwas flexibel ausgebildeten Zentrifugationsprobenbehälters vom Wegwerftyp verwendet. Viele der verwendeten Verschlüsse sind dabei so ausgebildet, daß sie das offene Ende des nachgiebig oder flexibel ausgebildeten Probenrohrs dichtsitzend umschließen, wobei sich das obere Ende des Probenbehälters dem Befestigungs- bzw. Klemmteil des Verschlusses anpaßt. Hierbei muß jedoch der Probenbehälter mit seinem oberen Ende richtig und vollständig in den Verschluß eingesetzt bzw. eingeschoben werden, um eine sichere Abdichtung beim nachfolgenden Festziehen des Verschlusses zu erzielen. Leider wird jedoch der Probenbehälter häufig nicht vollständig in den Verschluß eingeschoben, so daß beim Festziehen des Verschlusses keine sichere Abdichtung erreicht wird.

Insgesamt sind die derzeit verfügbaren Verschlüsse zur Erzielung einer ordnungsgemäßen Abdichtung zum einen in Konstruktion und Aufbau kompliziert, wodurch sich das Verschließen des Probenbehälters etwas schwierig und nicht vollständig zuverlässig gestaltet, zum anderen bilden diese Verschlüsse auch einen verhältnismäßig teuren Teil des Zentrifugenrotor- und Probenbehälter-Gesamtaggregats.

Ein weiteres wichtiges Problem bei der Benutzung derartiger Zentrifugationsprobenbehälter mit Verschlüssen besteht in der Möglichkeit einer Verunreinigung der Probe beim Kontakt mit dem Werkstoff, aus dem der Verschluß hergestellt ist; mit anderen Worten: die Metall- oder Kunststoff-Teile, die üblicherweise für den Verschluß verwendet werden, können eine Verunreinigung oder eine Reaktion zur Folge haben, durch welche die an der betreffenden Probe vorgenommene Untersuchung zunichte gemacht werden kann.

Ein weiteres Problem besteht in der Möglichkeit einer Korrosion von Teilen oder Gliedern des Verschlusses durch die in dem Behälter befindliche Probe nach mehrmaligem Gebrauch, mit der Folge, daß die Verschlüsse entweder unbrauchbar werden oder keinen sicheren Verschluß mehr gewährleisten.

Wie bereits erwähnt, bestehen die in vielen Zentrifugenrotoren verwendeten Probenbehälter typischerweise aus einem sehr biegsamen oder flexiblen Material, und der Probenbehälter muß daher vollständig mit der Flüssigkeitsprobe gefüllt werden, um die erforderliche innere Abstützung für den Probenbehälter während der Zentrifugation zu gewährleisten, damit die von der Drehachse entfernte Seite des Probenbehälters nicht platzt und der Behälter nicht aus dem Verschluß herausgezogen wird.

Der Erfindung liegt daher, ausgehend etwa von dem Stand der Technik nach der US-Patentschrift 33 66 320, als Aufgabe die Schaffung eines Einsatzbehälters zugrunde, für den kein gesonderter aufsetzbarer bzw. abnehmbarer Verschluß erforderlich ist, sondern der bei einstückiger Ausbildung unter Vermeidung der vorstehend dargelegten Probleme der zweiteiligen Ausführungen mit gesondertem Verschlußteil einen dichten Abschluß des Behälterinhalts während des Zentrifugationsvorgangs gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Zentrifugationsprobenbehälter der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Oberteil im wesentlichen geschlossen ausgebildet ist, und daß der Durchmesser der in diesem Oberteil vorgesehenen Einfüllöffnung wesentlich kleiner als der Durchmesser des Mittelteils ist, derart, daß die Einfüllöffnung nach Füllung ohne Verwendung eines äußeren Verschlußteils durch Schmelzabdichtung permanent hermetisch verschließbar ist. Alternativ kann gemäß dem kennzeichnenden Teil einer weiteren unabhängigen Lösung statt einem permanent hermetischen Verschluß durch Schmelzabdichtung vorgesehen sein, daß die Einfüllöffnung so angeordnet ist, daß sie im Zentrifugationszustand radial einwärts bezüglich des Probenpegels liegt.

Dadurch wird somit ein unmittelbar in die Rotorausnehmung einsetzbarer Zentrifugationsprobenbehälter geschaffen, der bei konsequent einstückiger Ausführung ohne zusätzliches Verschlußteil einen sicheren Einschluß der Zentrifugationsprobe in dem Probenbehälter während des Zentrifugationsvorgangs auch bei hohen Rotordrehzahlen und bei beliebiger Anordnung des Probenbehälters im Rotor, insbesondere auch bei zur Rotordrehachse paralleler Anordnung, zuverlässig gewährleistet.

Neben dem Hauptvorteil der Erübrigung eines gesonderten Verschlußteils werden gleichzeitig auch sehr günstige Festigkeitseigenschaften des Probenbehälters, bezogen auf eine gegebene Materialstärke der Behälterwandung, erreicht, da durch die Ausbildung der Einfüllöffnung mit einem gegenüber dem Durchmesser im zylindrischen Teil ganz stark verringertem Durchmesser (d. h. praktisch als schmaler Einfüllstutzen) der Behälter insgesamt einen Hohlkörper mit fast ununterbrochener Wandung bildet, mit der hieraus resultierenden höchstmöglichen Gesamtfestigkeit des Probenbehälters, für einen gegebenen Werkstoff des Behälters und eine gegebene Wandungsstärke. Gleichzeitig ergibt sich durch die Ausbildung der Einfüllöffnung mit sehr kleinem Durchmesser die einfache Möglichkeit der hermetischen Abdichtung des Behälters im gefüllten Zustand durch in situ vorgenommenen Permanentverschluß mittels Zuschmelzen der kleinen Eintrittsöffnung.

Die zu zentrifugierende Probe ist nach dem Einfüllen in den Probenbehälter in diesem sicher eingeschlossen, bei der Ausführung mit Permanentverschluß sogar hermetisch abgeschlossen. Ein Auslecken von Probenflüssigkeit, wie es bei den bekannten Ausführungen an der Verbindungsstelle zwischen Probenbehälter und Verschluß, insbesondere unter der Einwirkung hoher Zentrifugationskräfte, auftreten kann, ist bei dem Probenbehälter zuverlässig ausgeschlossen. Infolge der vollständig einstückigen Ausführung des Probenbehälters kommt die Probensubstanz auch mit keinem anderen Material als dem Werkstoff des Probenbehälters in Kontakt, eine Verunreinigung der Probe durch anderweitige Werkstoffe des Verschlußteils kann nicht mehr auftreten. Durch die Erübrigung einer gesonderten Verschlußeinrichtung können der Zentrifugenrotor und der Zentrifugationsprobenbehälter einfacher ausgebildet und günstiger herstellbar sein. Die Notwendigkeit der Anbringung und späteren Entfernung des Verschlusses mit der häufigen Gefahr, daß hierbei ein Teil der Probe verlorengeht oder aus dem Behälter austritt, wird vermieden, ebenso die Gefahr, daß beim Abnehmen der Verschlußeinrichtung eine unerwünschte Rückmischung der zentrifugierten Proben eintreten kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind Bodenteil und/oder Oberteil halbkugelförmig ausgebildet. Die sich hierbei für den Gesamtbehälter ergebende Formgebung mit einem zylindrischen Mittelteil und beidseits einstückig angeformten halbkugelförmigen Teilen ist unter Festigkeitsgesichtspunkten besonders vorteilhaft.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Zentrifugationsprobenbehälter einen vorstehenden, die Einfüllöffnung bildenden Hals, der mit dem Oberteil einstückig ausgebildet ist, auf. Hierdurch gestaltet sich die Benutzung des Probenbehälters beim Einfüllen und bei der Probenentnahme besonders einfach, sowie auch - bei der Aussführung mit hermetischem Verschluß des Probenbehälters nach dem Einfüllen und während der Zentrifugation - das Zuschmelzen der (insgesamt kleinen) Einfüllöffnung. Hierzu braucht lediglich der an der Oberseite des Probenröhrchens überstehende kleine Hals oder Stutzen kurzzeitig erhitzt zu werden, um ihn zuzuschmelzen und so den hermetischen permanenten Abschluß der Probe im Behälter zu bewirken. Zur Entnahme der Probe nach dem Zentrifugieren braucht lediglich die zugeschmolzene Einfüllöffnung durchstoßen zu werden bzw. kann der vorstehende Hals abgeschnitten werden.

Die Lage der Einfüllöffnung in dem Oberteil des Behälters ist an sich beliebig, sie kann in der Mitte oder gegen den Rand versetzt angeordnet sein. Bei in Richtung zur Rotordrehachse versetzter Anordnung verringert sich die im Zentrifugationszustand im Bereich der Einfüllöffnung angreifende hydrostatische Kraft, welcher die Schmelzabdichtung der Einfüllöffnung standhalten muß.

Die Ausbildung des Probenbehälters als im wesentlichen allseitig geschlossener Hohlkörper vereinfacht auch die erwünschte allseitige Abstützung des Probenbehälters in seiner Einsatzstellung in dem Rotor. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zum Einsatz in der Ausnehmung des Rotors ein Abschlußelement für die Rotorausnehmung vorgesehen, das über dem Probenbehälter in der Ausnehmung des Zentrifugenrotors angeordnet ist und eine dem Oberteil des Behälters angepaßte Unterseite aufweist und zusammen mit der Innenfläche der Ausnehmung im wesentlichen die gesamte Außenfläche des Behälters während des Zentrifugenvorgangs vollständig und sicher haltert.

Der Zentrifugationsprobenbehälter besitzt eine allgemeinzylindrische Formgebung. Besonders vorteilhaft ist die erwähnte Ausbildung mit einem kreiszylindrischen Mittelteil und beidseits einstückig angesetzten halbkugelförmigen Ober- und Unterteilen. Jedoch kann der Probenbehälter auch einen sektorförmigen, rechteckigen oder anderweitig zylindrischen Querschnitt besitzen, wobei das Ober- und das Bodenteil flach ausgebildet sein können.

Der Zentrifugationsprobenbehälter eignet sich infolge seiner Ausbildung als nahezu vollständig geschlossener Hohlkörper, der aufgrund seiner hohen Eigenfestigkeit mit einer verhältnismäßig geringen Wandstärke ausgebildet sein kann, besonders gut für die vorteilhafte Herstellung im Blasformverfahren, was kostengünstiger als die Herstellung im Spritzguß- bzw. Spritzformverfahren ist.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Beschreibung ist der Probenbehälter auch als "Rohr" bzw. "Röhrchen" bezeichnet. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine teilweise Seitendarstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit zugeschmolzener Einfüllöffnung,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem langen Hals bzw. Stutzen,

Fig. 7 eine teilweise Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels ohne Hals oder Stutzen um die Einfüllöffnung herum,

Fig. 8 eine teilweise Seitenansicht des in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiels mit einem in die Einfüllöffnung eingesetzten Abdichtverschluß,

Fig. 9 die Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einer flachen Oberseite und einem Abdichtverschluß in der Einfüllöffnung,

Fig. 10 eine teilweise Seitendarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einer flachen Oberseite und einen Hals bzw. Stutzen um die Einfüllöffnung herum,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines sektorförmigen Behälters gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Rotors, teilweise im Querschnitt, mit einer Kammer, in der das Zentrifugenrohr in einem spitzen Winkel zur Drehachse liegt, und

Fig. 13 eine schematische Darstellung, teilweise im Querschnitt, eines Rotors mit dem Zentrifugenrohr, das in diesem Rotor parallel zur Drehachse des Rotors liegt.

Ein Probenbehälter 10 ist in Fig. 1 dargestellt und umfaßt einen im wesentlichen zylinderförmigen mittleren Teil 12 mit einem Bodenteil 14, der im wesentlichen die Form einer Halbkugel aufweist, sowie ein Oberteil 16, der ebenfalls im wesentlichen in Form einer Halbkugel ausgebildet ist. Sowohl der Bodenteil 14 als auch das Oberteil 16 sind mit dem zylinderförmigen mittleren Teil 12 einstückig ausgebildet. Am Oberteil 16 befindet sich ein einstückig mit diesem ausgebildeter Hals 18, der eine Einfüllöffnung 20 bildet.

Wie aus Fig. 2 noch deutlicher hervorgeht, bildet der Hals 18 die Einfüllöffnung 20, durch die die Fluidprobe ins Innere 22 des Zentrifugenrohrs, des Probenbehälters 10, gebracht wird. Meist liegt die Achse der Einfüllöffnung 20 auf der Längsachse 24 des Behälters 10. Wenn die Fluidprobe ins Innere 22 des Zentrifugenrohrs eingefüllt worden ist, wird der Hals 18 mit einer (nicht dargestellten) Einrichtung oder eines entsprechenden Verfahrens zugeschmolzen, so daß ein hermetisch dichter Abschluß geschaffen wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, wobei ein integraler Abschluß bzw. Verschluß 26 am Hals 18 gebildet wird. Das Zentrifugenrohr, in dem sich die flüssige bzw. Fluidprobe befindet, ist daher permanent und hermetisch abgeschlossen. Wie Fig. 12 zeigt, kann das Zentrifugenrohr in eine Ausnehmung 28 des Rotors 30 eingeschoben werden, wobei die Längsachse des Rohres mit der Drehachse 32 des Rotors einen spitzen Winkel einschließt. Über dem Rohr befindet sich ein Abschluß- bzw. Verschlußelement 34, das das Rohr während des Zentrifugierens in der Ausnehmung 28 hält. Das Abschlußelement 34 ist mit einer unteren Fläche 35 ausgebildet, die so geformt ist, daß sie der Form des Oberteils 16 des Röhrchens entspricht. Das Abschlußelement 34 bildet daher einen festen Halt für den Oberteil 16 des Rohrs, so daß zusammen mit der Ausnehmung 28 eine solide, sichere Halterung für die gesamte Außenfläche des Rohres geschaffen wird. Das Abschlußelement 34 kann in den oberen Bereich der Ausnehmung 28 eingeschraubt werden. Das Abschlußelement 34 kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß es auf Grund seiner eigenen Masse und der beim Zentrifugieren auftretenden Kräfte in seiner Lage gehalten wird und dem Oberteil 16 des Rohres beim Zentrifugieren einen Halt gibt.

Da das Rohr keinen abnehmbaren Verschluß besitzt, kann beim Zentrifugieren nichts vom Inhalt des Rohres nach außen gelangen. Da der abgeschmolzene bzw. verschmolzene Verschluß 26 beim Rohr in Fig. 12 zur Drehachse 32 hin zeigt bzw. näher an der Drehachse 32 liegt als der übrige Teil des Rohres und des Rohrinhalts, greifen an dem permanenten Verschluß 26 keine wesentlichen hydrostatischen Kräfte an.

Wenn der Winkel zwischen der Längsachse des Rohres und der Drehachse 32 im wesentlichen Null ist (vgl. den Rotor 40 in Fig. 13), sind die hydrostatischen Kräfte, die an dem abgeschmolzenen Verschluß 26 angreifen, größer. Da der Verschluß abgeschmolzen bzw. verschmolzen ist, ist das Rohr jedoch ein vollständig geschlossener und hermetisch dichter Behälter, bei dem die Kräfte gleichmäßig über den Oberteil 16 und den Bodenteil 14 des Rohrs sowie über den zylindrischen mittleren Teil 12 verteilt sind. Auf der inneren bzw. der Drehachse zugewandten Seite 38 der Ausnehmung 39 treten im wesentlichen keine hydrostatischen Kräfte auf. Bei den üblicherweise verwendeten, herkömmlichen Zentrifugenröhrchen, bei denen ein offenes Ende mit einem abnehmbaren Verschluß versehen ist, ist ein sicherer und dichter Verschluß nur sehr schwierig zu erzielen, weil sehr große hydrostatische Kräfte an dem Verschluß angreifen. Bei dem in Fig. 13 dargestellten Rotor 40, bei dem das Zentrifugenrohr parallel zur Drehachse angeordnet ist, befindet sich ein Abschlußelement 42 über dem Oberteil 16 des Rohres, und ein mit einem Gewinde versehenes Abschlußelement 44 ist in den oberen Bereich der Ausnehmung 39 des Rotors 40 eingeschraubt, um das Rohr beim Zentrifugieren in der Ausnehmung 39 zu halten. Das Abschlußelement 42 weist eine untere Fläche 43 auf, die entsprechend dem Oberteil 16 des Röhrchens geformt ist, so daß für das Rohr ein sicherer, fester Halt entsteht. Die Ausnehmung 39 im Rotor 40 schafft zusammen mit dem Abschlußelement 42 eine sichere Halterung für die gesamte Außenfläche des Rohres. Das Abschlußelement 42 und das mit einem Gewinde versehene Anschlußelement 44 können einstückig ausgebildet sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Bei diesem Probenröhrchen 50 ist ein Hals 52 mit dem oberen Teil 54 des Röhrchens integral ausgebildet. Der Hals 52, der die Einfüllöffnung umgibt, befindet sich jedoch zwischen der Seitenwand 56 und der Längsachse 24 des Rohres. Wenn das Rohr in einen Rotor eingelegt wird, befindet sich der Hals 52 daher möglichst nahe der Drehachse des Rotors, so daß sie an dem zugeschmolzenen Einfüllbereich des Halses 52 angreifenden hydrostatischen Kräfte geringer sind.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Zentrifugenröhrchens 60 mit einem auf dem oberen Teil 64 integral ausgebildeten Hals 62 befindet sich der Hals 62 ganz nahe oder direkt an der Rohrseitenwand 66. Wenn das Röhrchen 60 in die Rotorkammer eingesetzt wird, befindet sich der Hals 62 daher der Drehachse des Rotors auf der der Drehachse zugewandten Seite der Ausnehmung am nächsten, so daß nur sehr geringe hydrostatische Kräfte auf den Einfüllbereich und den Hals 62 ausgeübt werden. Der Hals 62 wird ab- bzw. zugeschmolzen, so daß das gesamte Röhrchen 60 nach Einfüllen der flüssigen Probe permanent verschlossen ist.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Zentrifugenrohr 70 ein auf dem oberen Teil 74 des Rohrs integral ausgebildeten langgestreckten Hals 72 aufweist. Die Länge des Halses 72, der die Einfüllöffnung für das Rohr bildet, ist größer als der Radius oder die halbe Breite des mittleren Bereichs des Rohres 70. Der Hals 72 kann daher gebogen oder in der strichliniert dargestellten Form ausgebildet sein, so daß die Öffnung 76 im Hals näher der Drehachse des Rotors als die der Drehachse zugewandte Seite der Ausnehmung ist, in der sich das Rohr befindet. Wenn das Rohr zentrifugiert wird, verhindert die Zentrifugalkraft das Entweichen der Flüssigkeit aus dem Hals 72, da die Öffnung 76 der Drehachse näher liegt als die Seitenwand 78 des Rohres 70.

Bei all den in den Fig. 1 bis 6 und 10 dargestellten Ausführungsbeispielen, bei denen ein mit dem Rohr integral ausgebildeter Hals verwendet wird, wird das Material des Halses auch dazu verwendet, den Abschluß bzw. die Abdichtung zu bilden, wenn der Hals ab- bzw. zugeschmolzen wird. Daher ist kein zusätzlicher Verschluß oder kein zusätzliches Material zum Verschließen des Rohres erforderlich.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Zentrifugenrohr 80 wird eine offene Einfüllöffnung 82 ohne Hals verwendet. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, muß daher ein schmelzbares Material 84 in die Einfüllöffnung 82 nach dem Einfüllen der flüssigen Probe in das Zentrifugenrohr 80 eingesetzt werden.

Fig. 9 zeigt ein Zentrifugenrohr 90 mit einem im wesentlichen zylindrischen mittleren Teil 92, einem damit einstückig ausgebildeten Bodenteil 94 in Form einer Halbkugel und einem mit dem mittleren Teil 92 einstückig ausgebildeten im wesentlichen flachen oberen Teil 96, der eine Einfüllöffnung 98, jedoch keinen Hals aufweist. Ein Verschluß 100 muß nach Einfüllen der Probe in die Einfüllöffnung 98 eingeschmolzen werden. Gemäß eines weiteren, in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiels weist ein Zentrifugenrohr 102 einen flachen oberen Teil 104 mit einem Hals 106 auf, der die Einfüllöffnung 108 bildet.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Ein Behälter 110 in Form eines Sektors kann zum Einsetzen in einen Rotor verwendet werden, der Ausnehmungen besitzt, welche mehrere sektorförmige Behälter aufnehmen können, wobei die Innenfläche 112 der Drehachse des Rotors am nächsten liegt. Eine Einfüllöffnung 114 befindet sich in der Innenfläche 112. Da die Einfüllöffnung 114 während des Zentrifugierens auf der der Drehachse zugewandten Seite des Zentrifugenbehälters liegt, greifen an der Einfüllöffnung 114 keine hydrostatischen Kräfte an, so daß auch keine Flüssigkeit aus der Einfüllöffnung 114 herausgedrückt wird. Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel auch kein abdichtender Verschluß erforderlich, solange der Pegel der Flüssigkeit bei sich nichtdrehendem Rotor nicht über der Einfüllöffnung 114 liegt.

Da der Behälter oder das Zentrifugenrohr nach dem Einfüllen der Probe vollständig und hermetisch abgeschlossen ist, gelangt beim Zentrifugieren der Inhalt des Behälters nicht nach außen. Bei derartigen Behältern sind teuere und nicht zuverlässig wirkende Verschlußeinrichtungen entbehrlich. Der Inhalt des Zentrifugenrohres kann nach dem Zentrifugiervorgang nur dadurch aus dem Zentrifugenrohr entnommen werden, daß der obere Teil oder der Hals des Röhrchens abgeschnitten oder das Rohr durchstochen wird.

Zum Ab- bzw. Zuschmelzen des Halses bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine Möglichkeit besteht darin, einen Halterungsmechanismus zu verwenden, auf der das Rohr nach Einfüllen der Probe gebracht wird. Ein Heizelement wird auf den Hals abgesenkt, so daß er schnell verschlossen wird und ein hermetisch abgeschlossenes Probenrohr mit der darin befindlichen Probe geschaffen wird.

Die zuvor beschriebenen Zentrifugenrohre und Behälter werden beispielsweise mit einem Extrusionsblasverfahren hergestellt. Das Rohr kann aus einem thermoplastischen Material hergestellt sein, das beispielsweise lichtdurchlässig oder durchsichtig ist. Es kann ein Homopolymer oder ein Copolymer, beispielsweise ein Polyallomer, wobei eines der Monomere Propylen ist, verwendet werden.

Claims (5)

1. Zentrifugationsprobenbehälter zum direkten Einsetzen in eine Ausnehmung eines Zentrifugenrotors, in Form eines zylindrischen Mittelteils und mit diesem einstückig ausgebildeten Boden- und Oberteilen, wobei der Oberteil eine verschließbare Einfüllöffnung von kleinerem Durchmesser als das Mittelteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (16) im wesentlichen geschlossen ausgebildet ist, und daß der Durchmesser der in diesem Oberteil vorgesehenen Einfüllöffnung (20, Fig. 1, 2 und 5; Hals 52, Fig. 3; Hals 62, Fig. 4; Hals 72, Fig. 6) wesentlich kleiner als der Durchmesser des Mittelteils ist, derart daß die Einfüllöffnung (20) nach Füllung ohne Verwendung eines äußeren Verschlußteils durch Schmelzabdichtung permanent hermetisch verschließbar ist.

2. Zentrifugationsprobenbehälter zum direkten Einsetzen in eine Ausnehmung eines Zentrifugenrotors, in Form eines zylindrischen Mittelteils und mit diesem einstückig ausgebildeten Boden- und Oberteilen, wobei der Oberteil eine verschließbare Einfüllöffnung von kleinerem Durchmesser als das Mittelteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (16) im wesentlichen geschlossen ausgebildet ist, und daß der Durchmesser der in diesem Oberteil vorgesehenen Einfüllöffnung (20, Fig. 1, 2 und 5; Hals 52, Fig. 3; Hals 62, Fig. 4; Hals 72, Fig. 6) wesentlich kleiner als der Durchmesser des Mittelteils ist, und daß die Einfüllöffnung so angeordnet ist, daß sie im Zentrifugationszustand radial einwärts bezüglich des Probenpegels liegt.

3. Zentrifugationsprobenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bodenteil (14) und/oder Oberteil (16) halbkugelförmig ausgebildet sind.

4. Zentrifugationsprobenbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen vorstehenden, die Einfüllöffnung (20) bildenden Hals (18), der mit dem Oberteil (16) einstückig ausgebildet ist.

5. Zentrifugationsprobenbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsatz in der Ausnehmung des Rotors ein Abschlußelement (34, 42, 44) für die Rotorausnehmung vorgesehen ist, das über dem Probenbehälter (10) in der Ausnehmung (28, 39) des Zentrifugenrotors (30, 40) angeordnet ist und eine dem Oberteil (16) des Behälters (10) angepaßte Unterseite aufweist und zusammen mit der Innenfläche der Ausnehmung (28, 39) im wesentlichen die gesamte Außenfläche des Behälters (10) während des Zentrifugiervorgangs vollständig und sicher haltert.