VERBINDUNGSKONSTRUKTION

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungskonstruktion zwischen Zentrifugenrotor und Antriebswelle eines Zentrifugenmotors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Zentrifugenrotoren werden in Zentrifugen, insbesondere Laborzentrifugen, dazu eingesetzt, um die Bestandteile von darin zentrifugierten Proben unter Ausnutzung der Massenträgheit zu trennen. Dabei werden zur Erzielung hoher Entmischungsraten immer höhere Rotationsgeschwindigkeiten eingesetzt. Laborzentrifugen sind dabei Zentrifugen, deren Zentrifugenrotoren bei vorzugsweise mindestens 3.000, bevorzugt mindestens 10.000, insbesondere mindestens 15.000 Umdrehungen pro Minute arbeiten und zumeist auf Tischen platziert werden. Um sie auf einem Arbeitstisch platzieren zu können, weisen sie insbesondere einen Formfaktor von weniger als 1 m x 1 m x 1 m auf, ihr Bauraum ist also beschränkt. Vorzugsweise ist dabei die Gerätetiefe auf max. 70 cm beschränkt. Es sind allerdings auch Laborzentrifugen bekannt, die als Standzentrifugen ausgebildet sind, also eine Höhe im Bereich von 1 m bis 1,5 m aufweisen, um sie auf dem Boden eines Raumes platzieren zu können.

[0003] Solche Zentrifugen werden auf Gebieten der Medizin, der Pharmazie, der Biologie und Chemie dgl. eingesetzt.

[0004] Die zu zentrifugierenden Proben werden in Probenbehältern gelagert und diese Probenbehälter werden mittels des Zentrifugenrotors rotatorisch angetrieben. Dabei werden die Zentrifugenrotoren üblicherweise mittels einer senkrechten Antriebswelle, die von einem elektrischen Motor angetrieben wird, in Rotation versetzt. Die Kopplung zwischen dem Zentrifugenrotor und der Antriebswelle erfolgt üblicherweise mittels der Nabe des Zentrifugenrotors.

[0005] Es gibt verschiedene Zentrifugenrotoren, die je nach Anwendungszweck eingesetzt werden. Dabei können die Probenbehälter die Proben direkt enthalten oder in den Probenbehältern sind eigene Probenbehältnisse eingesetzt, die die Probe enthalten, so dass in einem Probenbehälter eine Vielzahl von Proben gleichzeitig zentrifugiert werden können. Ganz allgemein sind Zentrifugenrotoren in Form von Festwinkelrotoren und Ausschwingrotoren und weiteren bekannt.

[0006] Die Verbindungskonstruktion zwischen diesen Zentrifugenrotoren und den Antriebswellen der Zentrifugenmotoren, die die Verriegelung des jeweiligen Zentrifugenrotors auf der Antriebswelle im Betrieb der Zentrifuge sicherstellt, ist zumeist unabhängig von der Art des Zentrifugenrotors universal so aufgebaut, dass verschiedene Typen von Zentrifugenrotoren problemlos in derselben Zentrifuge eingesetzt werden können.

[0007] Solche Verbindungskonstruktionen sind üblicherweise so ausgebildet, dass zwischen Zentrifugenrotor und Welle eine Schraubverbindung besteht, wodurch eine sehr sichere und haltbare Verbindung herstellbar ist. Zum Verriegeln und Lösen der Verbindung ist ein Schlüssel erforderlich, mit dem die Schraubverbindung betätigbar ist. Nachteilig an dieser Verbindungskonstruktion ist es, dass mit dem Schlüssel zusätzliche Elemente erforderliche sind, die verlegt werden können, und zudem keine Einhandbedienung möglich ist.

[0008] Es ist aber auch schon bekannt, eine automatische Verriegelung zu verwenden, die eine Einhandbedienung erlaubt. Dieses System wird beispielsweise von der Firma Sigma Laborzentrifugen GmbH, An der Unteren Söse 50, 37520 Osterode am Harz, unter der Bezeichnung "G-Lock^®" vermarktet. Nachteilig daran ist allerdings, dass eine komplexe Umlenkung von auf Exzenterelemente einwirkenden Zentrifugalkräften auf Kupplungselemente erfolgt, was zahlreichen Fehleranfälligkeiten sowohl bei der Verriegelung als auch bei der Entriegelung unterliegen kann, was letztlich den Betrieb dieser Kupplungsvorrichtung im Alltag unsicher machen kann. DE 10 2008 045 556 A1 offenbart eine Verbindungskonstruktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. WO 2011/001729 A1 offenbart eine Verbindungskonstruktion, die, im Falle einer Störung, mit einem separaten Werkzeug entriegelt werden kann.

[0009] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zumindest teilweise zu überwinden. Bevorzugt soll eine Einhandbedienung ermöglicht werden, für die kein zusätzliches Werkzeug erforderlich ist. Insbesondere soll die Verbindungskonstruktion so aufgebaut werden, dass die Verriegelung stets sichergestellt ist, wobei ein Verklemmen oder Blockieren von Verriegelungselementen nicht erfolgen kann.

[0010] Diese Aufgabe wird gelöst mit der erfindungsgemäßen Verbindungskonstruktion nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den Figuren angegeben.

[0011] Die Verbindungskonstruktion gemäß der Erfindung ist so ausgestaltet, dass an einem der Elemente Antriebswelle und Zentrifugenrotor ein Betätigungsmittel besteht, das die Verriegelung lösbar macht, weil dadurch eine echte Einhandbedienung ermöglicht wird und durch die Betätigungsmittel auch ein Verklemmen oder dgl. der Verriegelungselemente wirksam verhindert wird.

[0012] Die erfindungsgemäße Verbindungskonstruktion zwischen Zentrifugenrotor und einer sich entlang einer Wellenachse erstreckenden Antriebswelle eines Zentrifugenmotors, wobei an einem der Elemente Zentrifugenrotor und Antriebswelle ein erstes Verriegelungselement und an dem anderen der Elemente Zentrifugenrotor und Antriebswelle ein zweites Verriegelungselement angeordnet ist, wobei das erste Verriegelungselement mit dem zweiten Verriegelungselement im verriegelten Zustand der Verbindung in Eingriff steht und im nicht verriegelten Zustand nicht im Eingriff steht, ist somit so ausgestaltet, dass ein Betätigungsmittel an einem der Elemente Zentrifugenrotor und Antriebswelle besteht, dessen Betätigung bewirkt, dass das erste Verriegelungselement außer Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement gerät, wodurch der Zentrifugenrotor von der Antriebswelle abnehmbar ist.

[0013] Erfindungsgemäß ist u.a. vorgesehen, dass das erste Verriegelungselement ein Hebel ist. Dadurch lässt sich die Verriegelung besonders einfach bewerkstelligen. Weil der Hebelarm des Hebels in einer Ebene parallel zur Wellenachse beweglich ist, kann die Verbindungskonstruktion besonders schlank ausgebildet werden. Dies umso mehr, wenn der Hebelarm in einer Ebene beweglich ist, die die Wellenachse einschließt. Unter "Hebelarm" wird dabei derjenige Teil des Hebels verstanden, der die Verriegelung mit dem zweiten Verriegelungselement eingeht.

[0014] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Hebel um eine Achse verschwenkbar gelagert ist. Dadurch lässt sich die Hebelfunktion besonders einfach umsetzen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Verbindungsmittel zumindest eine Fase aufweist, die als Verriegelungshilfe dient, wobei die Fase bevorzugt parallel zur Längserstreckung des Hebels liegt. Dadurch lässt sich die Verbindungskonstruktion besonders einfach verriegeln, weil dadurch das erste Verriegelungsmittel beim Aufstecken des Zentrifugenrotors auf die Antriebswelle kein Hindernis darstellt.

[0015] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Verriegelungselement so ausgebildet ist, dass es Fliehkraft bedingt in Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement gerät. Dadurch erfolgt die Verriegelung selbsttätig beim Betriebs der Zentrifuge.

[0016] Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das erste Verriegelungselement in Richtung des Eingriffs mit dem zweiten Verriegelungselement vorgespannt ist. Dadurch kann die Verriegelung auch schon ohne Fliehkraft, also selbsttätig ohne Rücksicht auf den Betriebszustand der Zentrifuge erfolgen. Gleichzeitig kann die Vorspannung auch als Vorspannung für das Betätigungsmittel dienen, wobei bevorzugt aber für das Betätigungsmittel eine eigene Vorspannung vorgesehen ist. Wenn die Vorspannung zusätzlich zur Fliehkraft eingesetzt wird, dann findet durch die Rotation des Zentrifugenrotors eine Verstärkung der Verriegelung durch die Fliehkraft statt.

[0017] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Verriegelungselement an dem Zentrifugenrotor angeordnet ist. Dadurch können die wesentlichen Elemente in dem Zentrifugenrotor, bevorzugt dessen Nabe, angeordnet werden, wodurch die Langlebigkeit verbessert wird, weil die Antriebswelle selbst insbesondere keine beweglichen Teile für die Verbindungskonstruktion aufweisen muss. Vorteilhaft ist dann vorgesehen, dass zumindest zwei erste Verriegelungselemente, bevorzugt drei erste Verriegelungselemente bestehen. Dadurch ist die Verriegelung besonders sicher.

[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Verriegelungselement ein Vorsprung der Antriebswelle ist, den das erste Verriegelungselement im verriegelten Zustand hintergreift. Dadurch ist die Verbindungskonstruktion besonders einfach aufgebaut.

[0019] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel eine Anlagefläche für eine Gegenanlagefläche des ersten Verriegelungselements aufweist, wobei die Anlagefläche in Betätigungsrichtung des Betätigungsmittels zumindest im verriegelten Zustand der Verbindungskonstruktion einen geneigten Verlauf derart aufweist, dass eine Betätigung des Betätigungsmittels ein Verschwenken des ersten Verriegelungselements bewirkt.

[0020] Dadurch lässt sich die Entriegelung besonders einfach erreichen.

[0021] Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Anlagefläche in axialer Richtung der Wellenachse geneigt verläuft. Dadurch können beispielsweise um eine Achse verschwenkbar angeordnete Hebel sehr einfach entriegelt werden. Die Gegenanlagefläche wird dann am besten in Richtung der Wellenachse gerade verlaufen, kann allerdings auch eine Neigung aufweisen, die allerdings so bemessen sein muss, dass bei Verlagerung des Betätigungsmittels in Betätigungsrichtung eine entriegelnde Kraft auf des erste Verriegelungselement ausgeübt wird.

[0022] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel als Druccknopf ausgebildet ist, der gegen die Betätigungsrichtung vorgespannt ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die Entriegelung besonders einfach und ergonomisch vornehmen.

[0023] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel am Zentrifugenrotor besteht. Dadurch kann die Antriebswelle kompakt ausgeführt werden. Alternativ könnte das Betätigungsmittel allerdings auch an der Antriebswelle bestehen.

[0024] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verbindungskonstruktion eine Rastverbindung bereitstellt, wobei die Verriegelung im Rahmen einer Clipverbindung erfolgt, die lösbar ausgestaltet ist. Dadurch ist die Verriegelung besonders sicher und über das für den Nutzer hörbare Einrasten lässt sich die hergestellte Sicherheit sehr leicht nachvollziehen. Zur Bereitstellung der Rastverbindung würde bevorzugt eine Vorspannung des ersten Verbindungselements in Richtung des Eingriffs mit dem zweiten Verriegelungselement bestehen. Andererseits könnte der Schwerpunkt des ersten Verriegelungselements so angeordnet sein, dass das Einrasten automatisch beim Aufsetzen des Zentrifugenrotors auf die Antriebswelle erfolgt.

[0025] Die Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Dabei zeigen rein schematisch:

Fig. 1

die erfindungsgemäße Verbindungskonstruktion in einer bevorzugten Ausgestaltung im entriegelten und getrennten Zustand im Schnitt,

Fig. 2

die Verbindungskonstruktion nach Fig. 1 im verriegelten Zustand im Schnitt,

Fig. 3

die Verbindungskonstruktion nach Fig. 1 im entriegelten Zustand im Schnitt,

Fig. 4

die Nabe des Zentrifugenrotors der Verbindungskonstruktion nach Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt,

Fig. 5

die Antriebswelle des Zentrifugenrotors der Verbindungskonstruktion nach Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 6

die Verbindungskonstruktion nach Fig. 1 in Detailansicht im Schnitt und

Fig. 7

eine Laborzentrifuge mit der erfindungsgemäßen Verbindungskonstruktion nach Fig. 1.

[0026] In den Fig. 1 bis 6 ist die erfindungsgemäße Verbindungskonstruktion 100 in einer bevorzugten Ausgestaltung in verschiedenen Ansichten gezeigt.

[0027] Es ist zu erkennen, dass die Verbindungskonstruktion 100 zwischen einem nur teilweise dargestellten Zentrifugenrotor 102 und einer nur teilweise dargestellten Antriebswelle 104 eines nicht weiter dargestellten Zentrifugenmotors als erste Verriegelungselemente 106 drei Hebel 106 aufweist, die jeweils um Achsen 108 verschwenkbar gelagert sind.

[0028] Diese Achsen 108 sind so in der Nabe 110 des Zentrifugenrotors 102 angeordnet, dass die Hebel 106 sich konzentrisch um einen Aufnahmeraum 112 für die Antriebswelle 104 erstrecken und zwar mit einem Winkelabstand von jeweils 120°.

[0029] Die Hebel 106 weisen jeweils einen ersten Hebelarm 114 und einen zweiten Hebelarm 116 auf, die gegenüberliegend der Achse 108 angeordnet sind, wobei an dem ersten Hebelarm 114 ein zur Wellenachse W hinweisender Haken 118 angeordnet ist.

[0030] Der Aufnahmeraum 112 für die Antriebswelle 104 weist einem eingearbeiteten Innensechskant 120 auf, der mit einem entsprechenden Außensechskant 122 der Antriebswelle 104 korrespondiert und der Drehmomentübertragung dient. Vorzugsweise ist dieser Innensechskant 120 aus einem härten Werkstoff gefertigt als die Nabe 110 und ist in dieser Nabe 110 fixiert, beispielsweise eingeschraubt oder eingeschrumpft.

[0031] Die Übertragung des Drehmomentes von Antriebswelle 104 auf Zentrifugenrotor 102 erfolgt somit über eine formschlüssige Verbindung 120, 122. Alternativ zu der gezeigten Sechskantausbildung könnte auch eine andere Vielkantausbildung, beispielsweise eine Achtkantausbildung bestehen, oder die formschlüssige Verbindung könnte durch eine Feder-Nut-Verbindung oder auch einer Mitnahmestift-Nut-Verbindung oder andere formschlüssige Verbindungen erfolgen, die eine Drehmomentübertragung gestatten.

[0032] Außerdem weist die Nabe 110 einen Innenkonus 124 auf, der mit einem konischen Abschnitt 126 der Antriebswelle 104 korrespondiert und dem perfekt ausgerichteten Sitz des Zentrifugenrotors 102 auf der Antriebswelle 104 und einem Reibschluss dient. Dieser Innenkonus 124 geht in einen Innenzylinder 128 über, der von einem mit der Nabe 110 verschraubten 129 Lagerbock 130 gebildet wird, an dem Ausleger 131 bestehen, an denen die Achsen 108 angeordnet sind. An diesem Lagerbock 130 könnten auch Vorspannmittel, beispielsweise in der Form von Federn (nicht gezeigt) bestehen, die eine Vorspannung der ersten Hebelarme 114 mit den Haken 118 zur Wellenachse W hin bewirken. Allerdings sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel solche gesonderten Vorspannmittel nicht vorgesehen.

[0033] Die Antriebswelle 104 weist oberhalb des konischen Abschnitts 126 eine Nut 132 mit einem oberen Vorsprung 134 auf, wobei sich oberhalb des oberen Vorsprungs 134 eine Fase 136 erstreckt. Dieser Vorsprung 134 bildet das zweite Verriegelungselement.

[0034] Es ist weiterhin zu erkennen, dass die Nut 132 eine Umfangsgestaltung in Form eines Außensechskants 137 aufweist, der parallel zum Außensechskant 122 ausgerichtet ist. Dadurch liegt jeder Haken 118 immer parallel zu einer ihm zugeordneten Fläche des Außensechskants 137.

[0035] Die Haken 118 weisen Fasen 138 auf, die in Richtung zum Innenkonus 124 hin orientiert sind. Im verriegelten Zustand greifen die Haken 118 in die Nut 132 ein und hintergreifen dabei den oberen Vorsprung 134.

[0036] Weiterhin weist die Nabe 110 einen zylindrischen Hohlraum 140 oberhalb des Lagerblocks 130 auf, der von einem deckelförmigen Verschlusselement 142 nach oben begrenzt wird. In diesem Verschlusselement 142, das beispielsweise in die Nabe 110 eingeschraubt 143 sein kann, befindet sich eine Öffnung 144, in der das Betätigungselement 146 gleitend verlagerbar aufgenommen ist.

[0037] Das Betätigungselement 146 weist einen als Druckknopf 148 ausgebildeten Körper 148 auf, der in seinem unteren Abschnitt in einen Kragen 150 aufweist, der radial nach außen übersteht und im nicht eingedrückten Zustand des Betätigungselements 146 an dem Verschlusselement 142 anliegt.

[0038] An dem Kragen 150 ist unterhalb ein Vorsprung 152 angeordnet, wobei am Übergang zwischen Körper 148 und Vorsprung 152 gegenüberliegend vom Kragen 150 ein Abschnitt 154 mit einer konischer Innenkontur besteht, der als Anlagefläche wirkt, die mit einer Gegenanlagefläche 156 der Hebel 106 korrespondiert.

[0039] Der Lagerblock 130 weist durch die Ausleger 131 eine Erhöhung 158 zur Ausbildung einer Vertiefung 160 auf (vgl. Fig. 2). Eine Spiralfeder 162 ist in dieser Vertiefung 160 einerseits und zwischen dem Vorsprung 152 und dem Außenumfang des Hohlraums 140 anderseits angeordnet und spannt das Betätigungselement 146 in Richtung nach oben, also entgegen der Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 146 vor. Die Spiralfeder 162 stellt dadurch eine automatische Rückführung des Betätigungselements 146 vom betätigten in den unbetätigten Zustand bereit.

[0040] Es ist in Fig. 3 auch zu erkennen, dass die Öffnung 144 einen Abschnitt 164 mit konischer Neigung aufweist, der mit einem konischen Gegenabschnitt 166 des Betätigungselements 146 korrespondiert. Dadurch wird ein Verkanten des Betätigungselements 146 beim Verschieben durch die Spiralfeder 162 entgegen der Betätigungsrichtung B wirksam verhindert.

[0041] Diese Verbindungskonstruktion 100 funktioniert wird nun wie folgt:
Im in Fig. 1 gezeigten Zustand wird der Zentrifugenrotor 102 mit seiner Nabe 110 auf die Antriebswelle 104 des Zentrifugenmotors aufgesetzt. Dabei gelangen die Haken 118 mit ihren Fasen 138 in Kontakt mit der Fase 136 der Antriebswelle 104, wodurch der erste Hebelarm 114 gegenüber der Wellenachse W nach außen abgelenkt wird, bis die Haken 118 in der Nut 132 einrasten und dabei den oberen Vorsprung 134 hintergreifen (vgl. Fig. 2). Die beiden Fasen 136, 138 stellen hier also eine Verriegelungshilfe dadurch bereit, dass sie ein Verkanten oder Verhaken der Haken 118 an der Antriebswelle 104 verhindern.

[0042] Damit ein Einrasten schon vor dem Betrieb des Zentrifugenrotors 102 erfolgt, liegt der Masseschwerpunkt M der Hebel 106 außen und oberhalb in Bezug auf die Achsen 108, wodurch die Schwerkraft das Einrasten der Haken 118 in die Nut 132 bewirkt.

[0043] Die Ausgangslage der Hebel 106 wird durch die konische Innenfläche 154 des Betätigungselements 146 begrenzt. Dadurch können die zweiten Hebelarme 116 nicht nach außen kippen und ein Aufsetzen des Zentrifugenrotors 102 verhindern. Ein nach innen Kippen stellt ebenfalls kein Problem dar, da die Antriebswelle 104 beim Aufsetzen des Zentrifugenrotors 102 diese Hebel 106 wieder in die korrekte Position drückt. Ein nach innen Kippen könnte jedoch auch durch entsprechende Anlagestellen im Lagerbock 130 konstruktiv vermieden werden (nicht gezeigt).

[0044] Im Betrieb des Zentrifugenrotors 102 bewirkt der oberhalb der Achse 108 angeordnete Massenschwerpunkt der Hebel 106, dass sich die zweiten Hebelarme 116 nach außen verlagern, wodurch die Haken 118 fest in die Nut 132 gepresst werden und dadurch die Verriegelung sicher erfolgt. Es gibt dabei nur ein verlagerndes Element 106, so dass die Funktion der Verriegelung fehlerunanfällig ist.

[0045] Um die Verriegelung zu lösen, muss der Druckknopf 148 in Betätigungsrichtung B, also nach unten verlagert werden. Dadurch wird die Anlagefläche 154 zur Anlage mit der Gegenanlagefläche 156 gebracht, die im unverschwenkten Zustand parallel zur Wellenachse W verläuft.

[0046] Bei dem weiteren Eindrücken des Druckknopfes 148 in Betätigungsrichtung B gleitet die Gegenanlagefläche 156 an der Anlagefläche 154, wodurch eine Kraft auf die zweiten Hebelarme 116 ausgeübt wird, wodurch die Haken 118 soweit radial nach außen verlagert werden, bis sie vollständig aus der Nut 132 entfernt sind (vgl. Fig. 3). Dadurch liegen die Haken 118 nicht mehr an dem oberen Vorsprung 134 an und die Nabe 110 kann von der Antriebswelle 104 abgezogen werden, wobei der Druckknopf 148 nach dessen loslassen durch die Spiralfeder 162 nach oben gleitet, bis der Kragen 150 an dem Verschlusselement 142 anliegt (vgl. Fig. 1).

[0047] Auch wenn vorstehend ein Beispiel gezeigt wurde, bei dem um eine Achse 108 verschwenkbare Hebel 106 verwendet wurden, so können auch um eine Achse verschwenkbare Hebel verwendet werden, die an der Antriebswelle angeordnet sind.

[0048] Außerdem muss das Betätigungselement 146 auch nicht zwingend an der Nabe 110 des Zentrifugenrotors 102 angeordnet sein, es kann auch an der Antriebswelle angeordnet sein.

[0049] In Fig. 7 ist eine Laborzentrifuge 200 gezeigt, die mit der erfindungsgemäßen Verbindungskonstruktion 10 bestückt ist.

[0050] Es ist zu erkennen, dass diese Laborzentrifuge 200 in üblicher Art und Weise ausgebildet ist, und dabei ein Gehäuse 202 mit einem an seiner Vorderseite 204 angeordneten Bedienfeld 206 und einen Deckel 208 aufweist, der zum Verschließen des Zentrifugenbehälters 210 vorgesehen ist. In dem Zentrifugenbehälter 210 ist als Zentrifugenrotor ein Festwinkelrotor 12 angeordnet, der von der Antriebswelle eines Zentrifugenmotors (beides nicht gezeigt) antreibbar ist.

[0051] Aus der vorstehenden Darstellung ist deutlich geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung eine Verbindungskonstruktion 100 zwischen Zentrifugenrotor 102 und Antriebswelle 104 einer Laborzentrifuge 200 bereitgestellt wird, durch die eine Einhandbedienung ermöglicht ist, für die kein zusätzliches Werkzeug erforderlich ist. Dabei ist die Verbindungskonstruktion 100 so aufgebaut, dass die Verriegelung 118, 132, 134 stets sichergestellt ist, wobei ein Verklemmen oder Blockieren von Verriegelungselementen 118, 132, 134 nicht erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

[0052] 

100

erfindungsgemäße Verbindungskonstruktion in einer bevorzugten Ausgestaltung

102

Zentrifugenrotor

104

Antriebswelle

106

Hebel, erste Verriegelungselemente

108

Achsen der Hebel 106

110

Nabe

112

Aufnahmeraum für die Antriebswelle

114

erster Hebelarm

116

zweiter Hebelarm

118

Haken

120

Innensechskant der Nabe 110

122

Außensechskant der Antriebswelle 104

124

Innenkonus der Nabe 110

126

konischer Abschnitt der Antriebswelle 104

128

Innenzylinder der Nabe 110

129

Verschraubung von Lagerbock 130 an Nabe 110

130

Lagerbock

131

Ausleger am Lagerbock 130 für Achsen 108

132

Nut

134

oberer Vorsprung der Nut 132, zweites Verriegelungselement

136

Fase an Antriebswelle 104

137

Umfangsgestaltung der Nut 132 in Form eines Außensechskants

138

Fasen an den Haken 118

140

zylindrischer Hohlraum der Nabe

142

deckelförmiges Verschlusselement

143

Verschraubung des Verschlusselements 142 an der Nabe 110

144

Öffnung

146

Betätigungselement

148

Druckknopf, Körper des Betätigungselements 146

150

Kragen

152

Vorsprung

154

Abschnitt mit konischer Innenkontur, Anlagefläche

156

Gegenanlagefläche der Hebel 106

158

Erhöhung des Lagerblocks 130

160

Vertiefung

162

Spiralfeder

164

Abschnitt mit konischer Neigung der Öffnung 144

166

konischer Gegenabschnitt des Betätigungselements 146

200

Laborzentrifuge

202

Gehäuse

204

Vorderseite des Gehäuses 202

206

Bedienfeld

208

Deckel

210

Zentrifugenbehälter

B

Betätigungsrichtung des Betätigungselements 146

M

Massenschwerpunkt der Hebel 106

W'

Wellenachse

Ansprüche

1. Verbindungskonstruktion (100) mit einem Zentrifugenrotor (102) und einer sich entlang einer Wellenachse (W) erstreckenden Antriebswelle (104) eines Zentrifugenmotors, wobei an einem der Elemente Zentrifugenrotor (102) und Antriebswelle (104) ein erstes Verriegelungselement (106) und an dem anderen der Elemente Zentrifugenrotor (102) und Antriebswelle (104) ein zweites Verriegelungselement (134) angeordnet ist, wobei das erste Verriegelungselement (106) mit dem zweiten Verriegelungselement (134) im verriegelten Zustand der Verbindung in Eingriff steht und im nicht verriegelten Zustand nicht im Eingriff steht, wobei ein Betätigungsmittel (146) an einem der Elemente Zentrifugenrotor (102) und Antriebswelle (104) besteht, dessen Betätigung bewirkt, dass das erste Verriegelungselement (106) außer Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement (134) gerät, wodurch der Zentrifugenrotor (102) von der Antriebswelle (104) abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement ein Hebel (106) ist, dessen Hebelarm (114) in einer Ebene parallel zur Wellenachse (W) beweglich ist, und dass das Betätigungsmittel (146) eine Anlagefläche (154) für eine Gegenanlagefläche (156) des ersten Verriegelungselements (106) aufweist, wobei die Anlagefläche (154) in Betätigungsrichtung (B) des Betätigungsmittels (146) zumindest im verriegelten Zustand der Verbindungskonstruktion (100) einen geneigten Verlauf derart aufweist, dass eine Betätigung des Betätigungsmittels (146) ein Verschwenken des ersten Verriegelungselements (106) bewirkt, wobei die Anlagefläche (154) in axialer Richtung der Wellenachse (W) geneigt verläuft.

2. Verbindungskonstruktion (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (114) in einer Ebene beweglich ist, die die Wellenachse (W) einschließt.

3. Verbindungskonstruktion (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (106) um eine Achse (108) verschwenkbar gelagert ist.

4. Verbindungskonstruktion (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungsmittel (106) zumindest eine Fase (138) aufweist, die als Verriegelungshilfe dient, wobei die Fase (138) bevorzugt parallel zur Längserstreckung des Hebels (106) liegt.

5. Verbindungskonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement in Richtung des Eingriffs mit dem zweiten Verriegelungselement vorgespannt ist.

6. Verbindungskonstruktion (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei erste Verriegelungselemente (106), bevorzugt drei erste Verriegelungselemente (106) bestehen.

7. Verbindungskonstruktion (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement (106) an dem Zentrifugenrotor (102) angeordnet ist.

8. Verbindungskonstruktion (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verriegelungselement (134) ein Vorsprung (134) der Antriebswelle (104) ist, den das erste Verriegelungselement (106) im verriegelten Zustand hintergreift.

9. Verbindungskonstruktion (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (146) als Druckknopf (148) ausgebildet ist, der gegen die Betätigungsrichtung (B) vorgespannt (162) ausgebildet ist.

10. Verbindungskonstruktion (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (146) am Zentrifugenrotor (102) besteht.

11. Verbindungskonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskonstruktion eine Rastverbindung bereitstellt, wobei die Verriegelung im Rahmen einer Clipverbindung erfolgt, die lösbar ausgestaltet ist.

Claims

1. Connection construction (100) with a centrifuge rotor (102) and a drive shaft (104) of a centrifuge motor extending along a shaft axis (W), wherein a first locking element (106) is arranged on one of the elements out of the centrifuge rotor (102) and the drive shaft (104) and a second locking element (134) is arranged on the other of the elements out of the centrifuge rotor (102) and the drive shaft (104), wherein the first locking element (106) is in engagement with the second locking element (134) in the locked state of the connection and is not in engagement therewith in the unlocked state, wherein there is an actuation means (146) on one of the elements out of the centrifuge rotor (102) and the drive shaft (104), the actuation of which causes the first locking element (106) to come out of engagement with the second locking element (134), whereby the centrifuge rotor (102) is removable from the drive shaft (104), characterised in that the first locking element is a lever (106) of which the lever arm (114) is movable in a plane parallel to the shaft axis (W), and in that the actuation means (146) comprises a contact surface (154) for a mating contact surface (156) of the first locking element (106), wherein the contact surface (154) has an inclined course in the actuation direction (B) of the actuation means (146), at least in the locked state of the connection construction (100), such that actuation of the actuation means (146) causes the first locking element (106) to pivot, wherein the contact surface (154) extends so as to be inclined in an axial direction of the shaft axis (W).

2. Connection construction (100) according to claim 1, characterised in that the lever arm (114) is movable in a plane that includes the shaft axis (W).

3. Connection construction (100) according to claim 2, characterised in that the lever (106) is pivotally mounted about a pin (108).

4. Connection construction (100) according to any of the preceding claims, characterised in that the first connecting means (106) has at least one chamfer (138), which serves as a locking aid, wherein the chamfer (138) is preferably parallel to the longitudinal extension of the lever (106).

5. Connection construction according to any of the preceding claims, characterised in that the first locking element is preloaded in the direction of engagement with the second locking element.

6. Connection construction (100) according to any of the preceding claims, characterised in that there are at least two first locking elements (106), preferably three first locking elements (106).

7. Connection construction (100) according to any of the preceding claims, characterised in that the first locking element (106) is arranged on the centrifuge rotor (102).

8. Connection construction (100) according to any of the preceding claims, characterised in that the second locking element (134) is a projection (134) of the drive shaft (104), behind which the first locking element (106) engages in the locked state.

9. Connection construction (100) according to any of the preceding claims, characterised in that the actuation means (146) is formed as a push button (148) that is configured to be preloaded (162) counter to the actuation direction (B).

10. Connection construction (100) according to any of the preceding claims, characterised in that the actuation means (146) is on the centrifuge rotor (102).

11. Connection construction according to any of the preceding claims, characterised in that the connection construction provides a snap-in connection, wherein the locking takes place as part of a clip connection, which is configured to be releasable.

Revendications

1. Structure de raccordement (100) avec un rotor de centrifugeuse (102) et un arbre d'entraînement (104) d'un moteur de centrifugeuse s'étendant le long d'un axe d'arbre (W), dans laquelle un premier élément de verrouillage (106) est disposé sur un des éléments rotor de centrifugeuse (102) et arbre d'entraînement (104) et un deuxième élément de verrouillage (134) est disposé sur l'autre des éléments rotor de centrifugeuse (102) et arbre d'entraînement (104), dans laquelle le premier élément de verrouillage (106) est en prise dans l'état verrouillé du raccordement avec le deuxième élément de verrouillage (134) et n'est pas en prise dans l'état non verrouillé avec celui-ci, dans laquelle un moyen d'actionnement (146) est présent sur un des éléments rotor de centrifugeuse (102) et arbre d'entraînement (104), dont l'actionnement a pour effet que le premier élément de verrouillage (106) n'est plus en prise avec le deuxième élément de verrouillage (134), ce qui permet de détacher le rotor de centrifugeuse (102) de l'arbre d'entraînement (104),
caractérisée en ce que le premier élément de verrouillage est un levier (106), dont le bras de levier (114) est mobile dans un plan de manière parallèle par rapport à l'axe d'arbre (W), et que le moyen d'actionnement (146) présente une surface d'appui (154) pour une contre-surface d'appui (156) du premier élément de verrouillage (106), dans laquelle la surface d'appui (154) présente un profil incliné dans la direction d'actionnement (B) du moyen d'actionnement (146) au moins dans l'état verrouillé de la structure de raccordement (100) de telle manière qu'un actionnement du moyen d'actionnement (146) entraîne un pivotement du premier élément de verrouillage (106), dans laquelle la surface d'appui (154) s'étend de manière inclinée dans la direction axiale de l'axe d'arbre (W).

2. Structure de raccordement (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bras de levier (114) est mobile dans un plan, qui renferme l'axe d'arbre (W).

3. Structure de raccordement (100) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le levier (106) est monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe (108).

4. Structure de raccordement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier moyen de raccordement (106) présente au moins un chanfrein (138), qui fait office de système d'aide au verrouillage, dans laquelle le chanfrein (138) se situe de manière préférée de manière parallèle par rapport à l'extension longitudinale du levier (106).

5. Structure de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier élément de verrouillage est précontraint en direction de la prise avec le deuxième élément de verrouillage.

6. Structure de raccordement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins deux premiers éléments de verrouillage (106), de manière préférée trois premiers éléments de verrouillage (106), sont présents.

7. Structure de raccordement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier élément de verrouillage (106) est disposé sur le rotor de centrifugeuse (102).

8. Structure de raccordement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le deuxième élément de verrouillage (134) est une partie faisant saillie (134) de l'arbre d'entraînement (104), avec laquelle le premier élément de verrouillage (106) vient en prise par l'arrière dans l'état verrouillé.

9. Structure de raccordement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen d'actionnement (146) est réalisé en tant que bouton-poussoir (148), qui est réalisé de manière précontrainte (162) à l'encontre de la direction d'actionnement (B).

10. Structure de raccordement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen d'actionnement (146) est présent sur le rotor de centrifugeuse (102).

11. Structure de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure de raccordement fournit un raccordement par enclenchement, dans laquelle le verrouillage est effectué dans le cadre d'un raccordement par clipsage, qui est configuré de manière amovible.

Zeichnung