DE3000345A1 - Safety device for laboratory centrifuges - having protective shield around rotor mounted in slots with friction tight bolts allowing rotation of at least 15 degrees if rotor breaks - Google Patents

Abstract

Safety device for laboratory centrifuge has a protective screen around the rotor. The screen can rotate at least 15 degrees about its axis in the direction of rotation of the rotor. The screen is mounted in slots with friction tight bolts to allow rotation with a braking action. Screen can be mounted on a flat plate with circular slots for holding it, the shaft of the rotor passing through the plate. Alternatively vertical supports can be used which bolt into circular slots around the bottom of the cylindrical screen. Used to improve the safety of laboratory centrifuges. Gives improved protection to operators while reducing the material and prodn. costs of the centrifuge shell.

Description

Sicherheitseinrichtung für ZentrifugenSafety device for centrifuges

Anwendungsgebiet der Erfindung: Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Zentrifugen. Zentrifugen werden in vielen Laboratorien für analytisch-präparative Arbeiten eingesetzt.Field of application of the invention: The invention relates to a safety device for centrifuges. Centrifuges are used in many laboratories for analytical-preparative Work used.

Charakteristik der bekannteS technischen Lösungen: In den bisher bekannten Ausführungen von- Kleinzentrifugen (Firmenschriften "Tischzentrifuge" T 5, g 23, T 24, T 30 VEB MLW t; Zentrifugenbau «ngelsdorf, 1976) sind die Gehäuse so dimensioniert, daß sie einen Schutz vor Bruchstücken.Characteristics of the known technical solutions: In the previously known Executions of small centrifuges (company publications "table centrifuge" T 5, g 23, T 24, T 30 VEB MLW t; Zentrifugenbau «ngelsdorf, 1976) the housings are dimensioned so that that they provide protection from fragments.

des Rotors bei Rotorhavarien boten. Die Gehäuse waren entweder als Stahlblechkonstruktion oder als Plastgehause mit Stahlblechverstärkung ausgebildet. Sie erfordern wegen der notwendigen großen Wandstärken einen hohen Materialaufwand, um der Schutzfunktion im Havariefall des Rotors gerecht zu werden. Diese Lösung kann ein mehrmaliges Rotieren der Zentrifuge im Havariefall nicht verhindern.of the rotor in the event of a rotor accident. The enclosures were either as Sheet steel construction or designed as a plastic housing with sheet steel reinforcement. Because of the large wall thicknesses they require, they require a lot of material, around to do justice to the protective function in the event of an accident of the rotor. This solution can Do not prevent the centrifuge from rotating several times in the event of an accident.

;imin weiterer Nachteil besteht in Verbindung mit den Aufbau des Gehäuses in dem hohen Fertigungsaufwand.; There is another disadvantage in connection with the construction of the housing in the high manufacturing costs.

Bei großen Zentrifugen (Firmenschrift 'Präparative Ultrazentrifuge VAC 602t!, VxB MEW Zentrifugenbau in-;gelsdorf, 1976) werden die Rotoren mit einem Schutzkessel umgeben, der auf einem Gestell der Zentrifuge montiert ist. Der Aufprall von Rotor stücken führt zu einer Verformung des Schutzkessels. Die Aufprallenergie wird hierbei vernichtet. Das Gehäuse bleibt unbeschädigt.For large centrifuges (company publication 'Preparative Ultrazentrifuge VAC 602t !, VxB MEW Zentrifugenbau in; gelsdorf, 1976) the rotors are equipped with a Surrounding protective vessel, which is mounted on a frame of the centrifuge. The impact of rotor pieces leads to a deformation of the protective chamber. The impact energy will be destroyed in the process. The case remains undamaged.

Ziel der erfindung: Die Erfindung hat den Zweck, die Sicherheit des Bedienungspersonals von Zentrifugen im Havariefall zu erhöhen und den Material- und Herstellungsaufwand für das Gehäuse von Kleinzentrifugen zu senken.Aim of the invention: The purpose of the invention is to improve the security of the To increase the number of centrifugal operators in the event of an accident and to reduce the and to reduce manufacturing costs for the housing of small centrifuges.

Darlegung des Wesens der erfindung: Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, für Kleinzentrifugen eine von Gehäuse unabhängige Sicherheitseinrichtung für Rotorhavarien zu schaffen, die ein mehrmaliges Rotieren der Zentrifuge im Havariefall ausschließt.Explain the essence of the invention: The task was the invention a safety device independent of the housing for small centrifuges for rotor accidents that require the centrifuge to rotate several times in the event of an accident excludes.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß ein an und für sich für diesen Zweck bei großen Zentrifugen bekannter Schutzkessel reibschlüssig mit der Möglichkeit einer Verdrehung von mindestens 150 um seine Achse in Drehrichtung des Rotors angeordnet ist. Zur Realisierung der reibschlüssigen Anordnung des Schutzkessels ist in einer ersten Ausführung dar Schutzkessel auf einer Grundplatte angeordnet, die mit auf einer Kreisbahn gelegenen, ringförmigen Schlitzen versehen ist, durch die je eine mit einem Gewindestück des Schutzkessels im Eingriff stehende Schraube greift. In einer zweiten Ausführung ist der Schutzkessel in eine ringförmige Fassung eingesetzt, die auf einer Grundplatte oder einem Montagerahmen belestist ist. Dir Fassung besitzt Schlitze, die zu ihrer glontageebene parallel sind. Durch jeden der Schlitze greift eine Schraube, die mit einem Gewindestück des Schutzkessels verschraubt ist.According to the invention the object is achieved in that an on and for for this purpose in large centrifuges well-known protective boiler frictionally engaged with the possibility of a rotation of at least 150 about its axis is arranged in the direction of rotation of the rotor. To realize the frictional In a first embodiment, the protective vessel is arranged on the protective vessel arranged on a base plate, the ring-shaped with located on a circular path Slits are provided through each of which a threaded piece of the protective vessel engaged screw engages. In a second version there is the protective boiler inserted into an annular socket, which is on a base plate or a mounting frame is belestist. The frame has slots that are parallel to its glontageplane are. A screw with a threaded piece engages through each of the slots of the protective vessel is screwed.

Für beide AusführunÓen ist es zweckmäßig, die Schlitze gleichlang auszuL.ihren und so anzuordnen, daß die Mittelpunkte benachbarter Schlitze mit der Achse des Schutzkessels immer den leichen Winkel bilden.For both versions it is advisable that the slots are of the same length and to arrange them in such a way that the centers of adjacent slots coincide with the Always form the same angle as the axis of the protective boiler.

Im Falle einer Kleinzentifu-e ist die Grundplatte oder der l;iontagerahrnen im Gehäuse verankert.In the case of a small cen- tifu-e, the base plate or the l; iontagerahrnen anchored in the housing.

Die Wirkungsweise der Sicherheitseinrichtung besteht darin, daß im Havariefall die Rotorbruchstücke eine Verdrehung des Schutzkessels bewirken, wobei der größere Teil der kinetischen energie der Bruchstücke durch Reibung des Schutzkessels mit der Grundplatte oder ihrer Fassung (in der zweiten Ausführung) vernichtet wird. Falls nur kleinere Bruchstücke auftreten, sind die Verformungen des Schutzkessels so gering, daß er nach seiner Rdckführung in die Ausgangsstellung noch bis zur nächsten Havarie weiterverwendet werden kann.The mode of operation of the safety device is that in In the event of an accident, the rotor fragments cause the protective vessel to twist, whereby The greater part of the kinetic energy of the fragments is due to the friction of the protective vessel with the base plate or its socket (in the second version) is destroyed. If only smaller fragments appear, the deformations are of the protective boiler so small that it returns to the starting position after it has been returned can still be used until the next accident.

Ausführungsbeispiel: Die erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Zentrifuge mit einer ersten Ausführungsform der Schutzeinrichtung im Schnitt Fig. 2 eine Zentrifuge nach Fig. 1 in Draufsicht ohne Deckel Fig. 3 eine Zentrifuge mit einer zweiten Ausführungsform der Schutzeinrichtlmg im Schnitt Fig. 4 den Schnitt A-A nach Fig. 3.Exemplary embodiment: The invention is based on two exemplary embodiments are explained in more detail. The accompanying drawings show: FIG. 1 a centrifuge with a first embodiment of the protective device in section FIG. 2 shows a centrifuge according to Fig. 1 in plan view without cover Fig. 3 shows a centrifuge with a second embodiment the protective device in section FIG. 4, section A-A according to FIG. 3.

In dem Gehäuse 1 beider Ausführungsformen ist vermittels Verankerungselementen 11 in horizontaler Lage eine Grundplatte 2 gelagert. Diese trägt in ihrer mitte einen Motor 3, dessen Wolle mit einer Rotornadel zur Aufnahme des Rotors 4 gekoppelt ist. Der Rotor 4 ist mit Bechern 5 für das Behandlungsgut ausgestattet.In the housing 1 of both embodiments is by means of anchoring elements 11 a base plate 2 is mounted in a horizontal position. This carries in the middle a motor 3, the wool of which is coupled to a rotor needle for receiving the rotor 4 is. The rotor 4 is equipped with cups 5 for the material to be treated.

In der ersten Ausführungsform (Fig. 1 und 2) ist die Grundplatte 2 mit vier gleichlangen, ringförmigen Schlitzen 10 versehen, die auf einer Kreisbahn konzentrisch um die Achse 12 des Motors 3 und des Schutzkessels 6 liegen. Die Mittelpunkte 13 benachbarter Schlitze 10 bilden mit der Achse 12 gleiche Winkel, nämlich 900. Der Schutzkessel 6 ist konzentrisch zu den Schlitzen und auoh zur Achse 12 sowie zum Rotor 4 auf die Grundplatte 2 aufgesetzt. ßr besitzt vier Gewindestücke 7, in die durch die Schlitze 10 greifende Schrauben 8 mit definierter Vorsi,annung verschraubt sind. Zwischen Unterseite der Grundplatte 2 und den Schraubenköpfen sind Reibscheiben 9 eingelegt.In the first embodiment (FIGS. 1 and 2) the base plate is 2 provided with four annular slots 10 of equal length, which are on a circular path concentric around the Axis 12 of the motor 3 and the protective boiler 6 lie. The centers 13 of adjacent slots 10 form the same with the axis 12 Angle, namely 900. The protective shell 6 is concentric to the slots and auoh placed on the base plate 2 for the axis 12 and for the rotor 4. ßr has four Threaded pieces 7 into which screws 8 penetrate through the slots 10 with a defined Are screwed. Between the underside of the base plate 2 and the screw heads friction disks 9 are inserted.

Die zweite Ausführungsform (Fig. 3 und 4) weist gegenüber der ersten folgende Anderungen auf: Auf der Grundplatte 2 ist konzentrisch zur Achse 12 eine Fassung 14 in der Art eines flachen Ringes befestigt.The second embodiment (Figs. 3 and 4) has opposite the first the following changes: On the base plate 2 is concentric to the axis 12 a Socket 14 attached in the manner of a flat ring.

In diese Fassung 14 ist der Schutzkessel 6 eingesetzt.In this version 14, the protective boiler 6 is used.

Die Fassung 14 hat vier gleichlange, zur Grundplatte 2 parallele Schlitze 15, deren Mittelpunkte 13 mit der Achse 12 ebenfalls Winkel von 900 bilden. Der Schutzkessel 6 besitzt in der Höhe der Schlitze 15 auf seiner Innenseite vier Gewindestücke 7, die mit durch die Schlitze 15 führenden Schrauben 8 im eingriff stehen. Zwischen den Schraubenköpfen und der Fassung 14 sind Reibscheiben 9 eingelegt.The socket 14 has four slots of the same length and parallel to the base plate 2 15, the center points 13 of which also form an angle of 900 with the axis 12. Of the Protective boiler 6 has four threaded pieces at the level of the slots 15 on its inside 7, which are in engagement with screws 8 leading through the slots 15. Between the screw heads and the socket 14 friction disks 9 are inserted.

Durch die Verschraubung wird der Schutzkessel 6 mit definierter Vorspannung gegen die Fassung verspannt.By screwing the protective vessel 6 with a defined preload braced against the frame.

In beiden Ausführungsformen erfolgt das Auf- bzw. einsetzen und das Verschrauben des Schutzkessels 6 so, daß sich die Schrauben 8,bezogen auf die Drehrichtung des Rotors 4, am Anfang der Schlitze 10 bzw. 15 befinden.In both embodiments, the on or insert takes place and that Screw the protective vessel 6 so that the screws 8, based on the direction of rotation of the rotor 4, am The beginning of the slots 10 and 15 are located.

Im Havariefall des Rotors bewegen sich die Bruchstücke auf den Schutzkessel 6 zu. Bezogen auf den Schutzkessel 6 beinhaltet ihre Bewegung eine radiale und eine tangentiale Komponente, wobei letztere überwiegt. Die tangentiale Komponente erzeugt beim Aufprall der Bruchstücke auf den Schutzkessel 6 einen Drehmomentimpuls, der die Vors-pannung der Schrauben 8 übersteigt und ein Verrutschen des Schutzkessels 6 in den durch die Schlitze 10 bzw. 15 vorgeschriebenen Bahnen bewirkt. Hierbei werden große Reibungskräfte zwischen Schutzkessel 6 und Grundplatte 2 bzw. Fassung 14 sowie zwischen den Schraubenköpfen und der Grundplatte 2 bzw. der Fassung 14 überwunden. Die in der tangentialen Bewegungskomponente steckende kinematische «energie der Bruchstücke wird somit vernichtet, indem sie in Reibungswärme umgewandelt wird. Der Verdrehungswinkel des Schutzkessels hängt von der energie und der Anzahl der Bruchstücke ab.In the event of a rotor failure, the fragments move onto the protective vessel 6 to. With respect to the protective vessel 6, their movement includes a radial and a radial movement tangential component, the latter predominating. The tangential component is created when the fragments hit the protective boiler 6, a torque pulse that the pre-tension of the screws exceeds 8 and the protective chamber slips 6 effected in the paths prescribed by the slots 10 and 15, respectively. Here there are large frictional forces between protective vessel 6 and base plate 2 or version 14 and between the screw heads and the base plate 2 or the socket 14 overcome. The kinematic energy contained in the tangential component of movement the fragments are thus destroyed by being converted into frictional heat. The angle of rotation of the protective boiler depends on the energy and the number of Fragments from.

Zusammenfassung: Die L-iindun£ betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Zentrifugen, insbesondere für Kleinzentrifugen in Laboratorien. Die Drfinaung-hat den Zweck, die Sicherheit des Bedienungspersonals von Zentrifugen zu erhöhen und den îiIaterial- und Herstellungsaufwand für das Gehäuse von Kleinzentrifugen zu senken. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß ein an und für sich bei großen Zentrifugen bekannter Schutzkessel reibschlüssig mit der Möglichkeit einer Verdrehung von mindestens 150 um seine Achse in Drehrichtung des Rotors angeordnet ist.Summary: The L-iindun £ concerns a safety device for centrifuges, especially for small centrifuges in laboratories. The Drfinaung-hat the purpose of increasing the safety of the operators of centrifuges and the material and manufacturing costs for the housing of small centrifuges reduce. This goal is achieved in that one in and of itself in large centrifuges known protective shell frictionally with the possibility of a rotation of at least 150 is arranged around its axis in the direction of rotation of the rotor.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen: 1 Gehäuse 2 Grundplatte 3 Motor 4 Rotor Becher 6 Schutzkessel 7 Gewindestück 8 Schraube 9 Reibscheibe 10 Schlitz 11 Verankerungselement 12 Achse von 3, 4 und 6 13 Mittelpunkt 14 Fassung 15 Schlitz L e e r s e i t eList of the reference symbols used: 1 housing 2 base plate 3 Motor 4 Rotor Bucket 6 Protective Chamber 7 Threaded Piece 8 Screw 9 Friction Disc 10 Slot 11 anchoring element 12 axis of 3, 4 and 6 13 center point 14 socket 15 slot L e r s e i t e

Claims (5)

erfindungsansprüche: 1. Sicherheitseinrichtunp für Zentrifugen mit einem den Rotor umgebenden Schutzkessel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkessel (6) reibschlüssig mit der Möglichkeit einer Verdrehung um seine Achse (12) von mindestens 15° in Drehrichtung des Rotors (4) angeordnet ist. Invention claims: 1. Sicherheitseinrichtunp for centrifuges with a protective vessel surrounding the rotor, characterized in that the protective vessel (6) frictionally with the possibility of rotation about its axis (12) of at least 15 ° is arranged in the direction of rotation of the rotor (4). 2. Sicherheitseinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß de Schutzkessel (6) aul einer Grundplatte (2) angeordnet ist, die mit auf einer Kreisbahn gelegenen, ringförmigen Schlitzen (10) versehen ist, durch die je eine mit einem Gewindestück (7) des Schutzkessels (6) im Eingrift stehende Schraube (8) greift. 2. Safety device according to item 1, characterized in that de protective boiler (6) is arranged on a base plate (2), which is on a Circular path located, annular slots (10) is provided, through each of which one screw (8) inscribed with a threaded piece (7) of the protective chamber (6) engages. 3. Sicherheitseinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkessel (6) in eine ringförmige Fassung (14) eingesetzt ist, die auf einer Grundplatte (2) oder einem Montagerahmen befestigt ict, und die Fassung (14) zu ihrer Montageebene parallele Schlitze (15) aufweist, durch die äe eine Schraube (8) greift, die mit einem Gewindestück (7) des Schutzkessels (6) verschraubt ist.3. Safety device according to item 1, characterized in that the protective vessel (6) is inserted into an annular socket (14) on a Base plate (2) or a mounting frame attached ict, and the socket (14) too its mounting plane has parallel slots (15) through which a screw äe (8), which is screwed to a threaded piece (7) of the protective vessel (6). 4. Sicherheitseinricht'ui nach Punkt 1, 2 oder 3, dadurch g.rekennze-ichnet, daß die Schlitze (10;15) gleichlang und so angeordnet sind, uaß die Mittelpunkte (13) benachbarter Schlitze (10;15) mit der Achse (12) des Schutzkessele (6) immer den gleichen Winkel bilden0 4. Security device according to point 1, 2 or 3, thereby g.rekennze-ichnet, that the slots (10; 15) are of the same length and are arranged in such a way that the center points are uaß (13) adjacent slots (10; 15) with the axis (12) of the protective shell (6) always make the same angle 0 5. Sicherheitseinrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3 und 4, aadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) oder der Montagerahmen im Falle einer Kleinzentrifuge im Gehause (1) verankert ist.5. Safety device according to point 1, 2 or 3 and 4, characterized in that the base plate (2) or the mounting frame in the case of a small centrifuge, is anchored in the housing (1).