[0001] Die Erfindung betrifft einen Halte- und Öffnungsmechanismus gemäß der im Oberbegriff
des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
[0002] Ein gattungsbildender Halte- und Öffnungsmechanismus ist von der Firma Southco aus
den USA unter der Bezeichnung CB-(Counter Balance)-Scharniere mit Torsionsfeder bekannt.
Dieser Halte- und Öffnungsmechanismus ist für ein Schwenkelement, wie einen Deckel,
einer Abdeckung, einer Tür oder Ähnliches, ausgebildet, das relativ zu einem Tragelement,
wie ein Gehäuse, ein Rahmen oder Ähnliches, schwenkbar um eine erste Achse über ein
Gelenk gelagert ist. Der Halte- und Öffnungsmechanismus weist einen zwischen Schwenkelement
und Tragelement wirksamen Schwenkarm auf, der um eine zweite Achse schwenkbar gelagert
ist, welche ungleich der ersten Achse ist. Das freie Ende des Schwenkarms wirkt, vorzugsweise
über eine Rolle, auf eine Steuerfläche eines Führungselements. Zudem ist eine Torsionsfeder
vorgesehen, die auf den Schwenkarm in Richtung um die zweite Achse herum wirkt, um
eine Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm und die Steuerfläche zu erzeugen.
Weiterhin sind ein fester Teil und ein hierzu schwenkbarer Teil vorgesehen, wobei
der eine schwenkbare Teil das Führungselement und der feste Teil den Schwenkarm umfasst.
Der schwenkbare Teil ist relativ zum festen Teil um das Gelenk und die erste Achse
schwenkbar. Der schwenkbare Teil ist mit dem Schwenkarm und dem Schwenkelement und
der feste Teil mit dem Tragelement verbunden. Über die Steuerfläche ist im Zusammenwirken
mit der Torsionsfeder und dem Schwenkarm die Halte- und Öffnungskraft über den Schwenkwinkel
des Schwenkelements festgelegt.
[0003] Ein derartiger Halte- und Öffnungsmechanismus ist in seinem Anwendungsbereich beschränkt,
da dieser nicht alle Sicherheitsanforderungen erfüllt. Insbesondere bei schwereren
Schwenkelementen, wie Abdeckungen von Maschinen, mit einer geringen Höhe, verzieht
sich beispielsweise die Abdeckung beim Öffnen oder Schließen durch den einseitig angebrachten
Halte- und Öffnungsmechanismus und es kann zu einem Verklemmen kommen. Würde man mehrere
Halte- und Öffnungsmechanismen vorsehen, würde das Gewicht der Abdeckung weiter zunehmen.
Die an der Abdeckung angreifende Halte- und Öffnungskraft kann bei mehreren Halte-
und Öffnungsmechanismen auch unterschiedlich sein, sodass es weiterhin zu einem Verziehen
und somit zu nicht gewünschten Zug- und/oder Schubspannungen in der Abdeckung kommen
kann. Ein Einstellen einer gleichen Halte- und Öffnungskraft bei mehreren Halte- und
Öffnungsmechanismen ist aufwändig. Zudem ist es von Nachteil, dass der Nutzer Kleidungsteile
oder seine Finger zwischen Rolle des Schwenkarms und Steuerfläche einklemmen kann.
Es kann auch zu Schmutzablagerungen auf der Steuerfläche und der Rolle des Schwenkarms
kommen. Für viele medizinische Geräte scheidet daher der bekannte Halte- und Öffnungsmechanismus
aus, da durch die Schmutzablagerungen an dem Halte- und Öffnungsmechanismus die Proben
kontaminiert werden können.
[0004] Auf der anderen Seite sind Zentrifugen bekannt, welche einen Halte- und Öffnungsmechanismus
aufweisen, die ein relativ geschlossenes System aufweisen. Wesentlicher Teil dieses
Halte- und Öffnungsmechanismus ist dabei eine Gasfeder, welche jedoch leicht verschleißt
und die Haltbarkeit einer Gasfeder begrenzt ist. Durch Ölaustritt aus der Gasfeder
können zudem die Proben kontaminiert werden. Bei diesen Halte- und Öffnungsmechanismen
für Zentrifugen ist jeweils ein Endanschlag vorgesehen. Bei einem zu kräftigem Öffnen
kann die Rotorraumabdeckung an dem Endanschlag anschlagen und die Zentrifuge erschüttern.
Die in der Zentrifuge befindlichen Proben werden dadurch nachteilig beeinflusst. Bei
der Gasfeder liegt eine lineare Halte- und Öffnungskraft vor, welche den über den
Schwenkwinkel der Rotorraumabdeckung auftretenden Kräften und Momenten nicht gerecht
wird.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halte- und Öffnungsmechanismus gemäß
der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, welcher die konstruktiven
Voraussetzungen schafft, dass ein zuverlässiger Betrieb auch bei medizinischen Geräten
ermöglicht wird. Insbesondere soll eine Kontamination der Proben von vornherein verhindert
werden und gleichzeitig über den Schwenkverlauf der Abdeckung des Rotorraums die aufzubringende
Kraft zum Bewegen der Abdeckung zuverlässig nahezu immer gleich sein. Zudem sollen
Erschütterungen vermieden werden, welche beim Öffnungs- oder Schließvorgang entstehen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung
mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
[0007] Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
[0008] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Integration von mehreren
Schwenkarmen, Führungselementen, Gelenken sowie festen und schwenkbaren Teilen in
einem Halte- und Öffnungsmechanismus, eine gleichmäßigere Verteilung der Halte- und
Öffnungskraft auf das Schwenkelement ermöglicht wird, ohne dass das Gewicht des Halte-
und Öffnungsmechanismus erheblich vergrößert wird.
[0009] Nach der Erfindung sind daher mehrere Schwenkarme, Führungselemente, Gelenke und
feste und schwenkbare Teile vorgesehen, wobei die Schwenkarme in der zweiten Achse
über eine gemeinsame Torsionsfeder miteinander gekoppelt sind. Hierdurch wird eine
integrierte, gewichtssparende Lösung eines Halte- und Öffnungsmechanismus bereitgestellt,
welche weitere konstruktive Vorteile mit sich bringt, wie im Folgenden beschrieben
wird. Die Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm ist dabei immer gleich.
[0010] Vorzugsweise erstreckt sich die Torsionsfeder durch den Schwenkarm hindurch und ist
in dem festen bzw. schwenkbaren Teil angeordnet und fixiert. Mit diesem Teil sind
somit über die Torsionsfeder die Schwenkarme verbunden. Dabei ist jeweils der Schwenkarm
drehfest auf der Torsionsfeder fixiert. Durch Verschwenken der Schwenkarme gegenüber
der Torsionsfeder wird diese in Abhängigkeit der Verschwenkrichtung mehr oder weniger
gespannt. Es wirkt dadurch eine größere oder eine kleinere Halte- und Öffnungskraft
auf die Schwenkarme.
[0011] Nachdem der Abstand zwischen dem Teil, in dem die Torsionsfeder befestigt ist, und
dem Schwenkarm relativ klein sein kann, und es daher in der Torsionsfeder zu hohen
Scherkräften kommen kann, bilden Fiberglasstäbe die Torsionsfeder. Insbesondere können
mehrere Pakete von Fiberglasstäben vorgesehen sein, welche zusammen die Torsionsfeder
bilden.
[0012] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Torsionsstab über 70%
insbesondere über 80%, der Breite des Schwenkelements. Die Schwenkarme können dadurch
optimiert auf der Torsionsfeder im Hinblick auf das Schwenkelement angeordnet werden.
[0013] Der Torsionsstab ist vorzugsweise im Hinblick auf seine Vorspannung einstellbar ausgebildet,
insbesondere durch die Winkelstellung des Schwenkarms gegenüber der Torsionsfeder
mit dem Teil, in dem diese fixiert ist. Über diese Winkelstellung kann die Halte-
und Öffnungskraft eingestellt werden. Um insbesondere ein Einklemmen der Finger des
Benutzers und/oder von Kleidungsstücken des Benutzers zu vermeiden, ist das Führungselement
im festen Teil und der Schwenkarm schwenkbar im schwenkbaren Teil angeordnet. Zudem
können dadurch auch die bewegten Massen beim Öffnungs- und Schließvorgang im Schwenkelement
verringert werden. Dabei erstreckt sich insbesondere das freie Ende des Schwenkarms
mit der Rolle ausgehend von der zweiten Achse im Wesentlichen in Schließrichtung des
Schwenkelements.
[0014] Es soll sich möglichst wenig Schmutz an dem Halte- und Öffnungsmechanismus ansammeln.
Daher kann die zweite Achse mit der Torsionsfeder so in das Schwenkelement integriert
sein, dass nur der Schwenkarm aus dem Schwenkelement vorsteht, ansonsten die weitere
Achse mit der Torsionsfeder abgedeckt ist.
[0015] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Gelenk als Scharnier ausgebildet
sein. Dabei umfasst das Scharnier ein festes Scharnierteil, welches mit dem festen
Teil verbunden ist, und ein bewegliches Scharnierteil, welches mit dem beweglichen
Teil verbunden ist. Dabei sind das Führungselement und der feste Scharnierteil einstückig,
insbesondere auch im Wesentlichen materialeinheitlich, ausgebildet.
[0016] Für die Einstellung der Halte- und Öffnungskraft und somit für das gewünschte Schwenkverhalten
können verschiedene Parameter beitragen. Insbesondere ist dafür die Steuerfläche des
Führungselements in Abhängigkeit der Kraft der Torsionsfeder, des Gewichts des Schwenkelements,
des Gewichts des Schwenkarms und/oder der Geometrie, insbesondere der Anordnung des
Schwerpunkts, des Schwenkelements für das gewünschte Schwenkverhalten des Schwenkelements
ausgebildet.
[0017] Ebenso kann durch die Form des Führungselements und/oder der Ausbildung der Steuerfläche
des Führungselements der maximale Öffnungswinkel des Schwenkarms und somit des Schwenkelements
auf einfache Weise festgelegt werden.
[0018] Um den Halte- und Öffnungsmechanismus weiter vor Schmutz zu schützen, können die
erste Achse und das Gelenk so in das Schwenkelement integriert sein, dass lediglich
eine Verbindungslasche zwischen festen Scharnierteil und Führungselement aus dem Schwenkelement
hervorsteht.
[0019] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der bewegliche Teil als Befestigungsträger
ausgebildet, an dem das Schwenkelement befestigt ist. Beispielsweise eine Abdeckung
einer Zentrifuge kann nunmehr ohne weiteres an den Befestigungsträger befestigt werden.
[0020] Um eine möglichst gleichmäßige Bewegung bei gleichbleibendem Kraftaufwand in Öffnungsrichtung
oder Schließrichtung des Schwenkelements zu ermöglichen, umfasst die Oberfläche der
Rolle am Schwenkarm Metall. Insbesondere ist die Oberfläche durch eine Beschichtung
gebildet.
[0021] Dabei kann die Rolle über ein Kugellager oder ein Gleitlager gelagert sein und/oder
die der Rolle zugeordnete Steuerfläche des Führungselements aus Metall gebildet sein.
[0022] Die bewegten Massen sollen möglichst gering gehalten werden. Dafür ist es von Vorteil,
den Schwenkarm möglichst leichtgewichtig auszubilden. Beispielsweise kann der Schwenkarm
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein.
[0023] Aus Sicherheitsgründen kann die Ausrichtung der Rolle relativ zum Schwenkarm ein
entscheidender Faktor sein. Bevorzugt ist daher die Rolle an dem freien Endes des
Schwenkarms seitlich zum Schwenkarm gelagert.
[0024] Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Zentrifuge mit einem Halte-
und Öffnungsmechanismus wie er eben beschrieben wurde. Dabei sind das Schwenkelement
durch eine schwenkbare Rotorraumabdeckung und das Tragelement durch ein Gehäuse gebildet.
[0025] Aus Sicherheitsgründen ist die Rolle auf der Seite des Schwenkarms angeordnet, der
zum Gehäuse der Zentrifuge gerichtet ist. Ein Einklemmen der Finger oder von Kleidungsstücken
des Benutzers wird dadurch auf einfache Weise vermieden.
[0026] Um die Halte- und Öffnungskraft möglichst gleichmäßig auf die Rotorraumabdeckung
der Zentrifuge zu verteilen, ist vorzugsweise auf jeder Seite der Rotorraumabdeckung
ein Schwenkarm, ein Führungselement, ein Gelenk, ein festes Teil und ein schwenkbares
Teil vorgesehen, wobei die Schwenkarme die gemeinsame Torsionsfeder in der zweiten
Achse aufweisen.
[0027] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen.
[0028] In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten
aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen
verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht auf eine Zentrifuge mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus nach
der Erfindung mit einer geschlossenen Rotorraumabdeckung;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht von Fig. 1 mit geöffneter Rotorraumabdeckung;
- Fig. 3
- eine perspektivische Seitenansicht von schräg oben auf die Zentrifuge von Fig. 1 mit
geöffneter Rotorraumabdeckung und einem seitlichen Ausschnitt in den Rotorinnenraum;
- Fig. 4
- eine perspektivische Seitenansicht von schräg oben auf die Zentrifuge von Fig. 1 mit
geschlossener Rotorraumabdeckung und einem seitlichen Ausschnitt in den Rotorinnenraum;
- Fig. 5
- eine Vergrößerung des Halte- und Öffnungsmechanismus von Fig. 4;
- Fig. 6
- eine Seitenansicht des Halte- und Öffnungsmechanismus von Fig. 4, und
- Fig. 7
- eine Seitenansicht des Halte- und Öffnungsmechanismus von Fig. 6, jedoch mit geöffneter
Rotorraumabdeckung.
[0029] In den Figuren 1 bis 7 ist eine Ausführungsform einer Zentrifuge 10 mit einem Halte-
und Öffnungsmechanismus 12 dargestellt.
[0030] Die Zentrifuge 10 besteht aus einem Gehäuse 14 und einer Rotorraumabdeckung 16. Das
Gehäuse 14 steht auf Füßen 18, welche an einem Boden 20 des Gehäuses 14 angebracht
sind. An der Vorderseite 22 der Zentrifuge 10 erstreckt sich über die Breite der Vorderseite
22 ein Bedienfeld 24.
[0031] An der der Vorderseite 22 entfernt gelegenen Seite des Gehäuses 14 befindet sich
die Rückseite 26. Die Vorderseite 22 und die Rückseite 26 werden auf der linken Seite
von einer linken Seitenwand 28 und einer rechten Seitenwand 30 miteinander verbunden.
Das Gehäuse 14 weist im oberen Bereich eine Deckenwandung 32 auf, welche mit einer
kreisförmigen Ausnehmung 34 versehen ist. Unterhalb der kreisförmigen Ausnehmung 34
befindet sich ein Rotorraum 36.
[0032] Die Rotorraumabdeckung 16 ist von einer Schließposition, siehe Fig. 1, Fig. 4, Fig.
5 und Fig. 6, in eine Öffnungsposition und vice versa, siehe Fig. 2, Fig. 3 und Fig.
7, um eine erste Achse 38 schwenkbar am Gehäuse 14 gelagert. Um die Rotorraumabdeckung
16 schwenkbar gelagert mit dem Gehäuse 14 zu verbinden, ist der Halte- und Öffnungsmechanismus
12 im Bereich der Rückseite 26 des Gehäuses 14 und der Rotorraumabdeckung 16 vorgesehen.
[0033] Der Halte- und Öffnungsmechanismus 12 besteht aus einem festen, mit dem Gehäuse 14
verbundenen Teil 40 und einem mit der Rotorraumabdeckung 16 verbundenen schwenkbaren
Teil 42. Der mit dem Gehäuse 14 verbundene, feste Teil 40 und der mit der Rotorraumabdeckung
16 verbundene, schwenkbaren Teil 42 sind über ein Scharnier 44 miteinander verbunden,
wobei das Scharnier 44 um die erste Achse 38 schwenkt.
[0034] Eine erste Einheit umfassend den festen Teil 40 mit über das Scharnier 44 verbundenen
schwenkbaren Teil 42 ist im Bereich der linken Seitenwand 28 des Gehäuses 14 angeordnet
und eine weitere, zweite Einheit umfassend den festen Teil 40 mit über das Scharnier
44 verbundenen schwenkbaren Teil 42 ist im Bereich der rechten Seitenwand 30 angeordnet.
Entsprechend ist der feste Teil 40 der ersten Einheit im Bereich der linken Seitenwand
28 mit dem Gehäuse 14 und der feste Teil 40 der zweiten Einheit im Bereich der rechten
Seitenwand 30 mit dem Gehäuse verbunden. Der schwenkbare Teil 42 der ersten Einheit
ist im Bereich der linken Seitenwand der Rotorraumabdeckung 16 und der schwenkbaren
Teil 42 der zweiten Einheit ist im Bereich der rechten Seitenwand der Rotorraumabdeckung
16 mit dieser verbunden, siehe insbesondere Fig. 3.
[0035] Zwischen dem schwenkbaren Teil 42 der ersten Einheit und dem schwenkbaren Teil 42
der zweiten Einheit erstreckt sich im Abstand zur ersten Achse 38 eine Torsionsfeder
46 entlang einer zweiten Achse 58, welche in den schwenkbaren Teilen 42 jeweils fest
verankert ist. Die zweite Achse 58 und somit die Torsionsfeder 46 ist parallel zur
ersten Achse 38 ausgerichtet. Die Torsionsfeder 46 erstreckt sich nahezu vollständig
über die gesamte Breite der Rotorraumabdeckung 16.
[0036] Auf der Torsionsfeder 46 ist im Bereich der ersten Einheit und im Bereich der zweiten
Einheit jeweils ein Schwenkarm 48 drehfest auf der Torsionsfeder 46 mit Vorspannung
angeordnet. Hierbei erstreckt sich die Torsionsfeder 46 durch den oberen Bereich des
Schwenkarms 48 hindurch. Der Schwenkarm 48 erstreckt sich ausgehend von der Torsionsfeder
46 nach unten in Richtung Schließrichtung der Rotorraumabdeckung 16. Im Bereich des
freien, von der Torsionsfeder 46 entfernt gelegenen Ende des Schwenkarms 48 ist auf
der der Seitenwand 28, 30 zugewandten Seite des Schwenkarms 48 jeweils eine Rolle
50 drehbar über ein Kugellager gelagert. Die Rolle 50 liegt an einer Steuerfläche
40a des festen Teils 40 an und rollt während der Eröffnung- und Schließbewegung der
Rotorraumabdeckung 16 über die Steuerfläche 40a. Der feste Teil 40 bildet somit im
unteren Bereich ein Führungselement 40b mit der Steuerfläche 40a für den Schwenkarm
48. Die Steuerfläche 40a und das Führungselement 40b erstreckt sich dabei ausgehend
von der Deckenswand 32 nach unten in das Gehäuse 14 hinein, aber außerhalb des Rotorraums
36.
[0037] Ausgehend von diesen Führungselement 40b mit Steuerfläche 40a ist der feste Teil
40 mit einem nach oben sich erstreckenden Lagerbereich 40c versehen, der den feststehenden
Teil des Scharniers 44 umfasst, nämlich eine Drehachse, welche mit der ersten Achse
38 identisch ist.
[0038] Der schwenkbare Teil 42 umfasst den schwenkbaren Teil des Scharniers 44 in Form einer
Hülse, welche die erste Achse 38 bereichsweise umgreift. Diese Hülse ist fest mit
dem schwenkbaren Teil 42 verbunden.
[0039] Die Steuerfläche 40a weist an seinem oberen Ende einen Endanschlag 40d auf, der den
maximalen Öffnungswinkel der Rotorraumabdeckung 16 definiert. Die Rotorraumabdeckung
16 wird jedoch durch die Federkraft der Torsionsfeder 46 gesteuert, die durch das
Spannen der Torsionsfeder 46 entsteht, bzw. durch das Nachlassen dieser Federkraft
der Torsionsfeder 46 an einem definierten Punkt über den Öffnungswinkel der Rotorraumabdeckung
16. Dadurch wird die Rotorraumabdeckung 16 vor dem Endanschlag 40d angehalten, ohne
eine Probe in einem Probenbehälter der Zentrifuge 10 aufzuschütteln, siehe oben. Der
als Endanschlag 40d bezeichnet Punkt ist ein zweiter Endanschlag der durch manuelles
Nachführen der Rotorraumabdeckung 16 erreicht wird.
[0040] Der Halte- und Öffnungsmechanismus ist bezüglich seiner Mittelebene, senkrecht zur
ersten Achse 38 und zweiten Achse 58 symmetrisch ausgebildet. Somit sind die Schwenkarme
48, die festen Teile 40, die schwenkbaren Teile 42 und die Scharniere 44 identisch
ausgebildet.
[0041] Die Torsionsfeder 46 besteht aus mehreren Paketen von Fiberglasstäben. Die Winkelstellung
des Schwenkarms 48 gegenüber der Torsionsfeder 46 in dem schwenkbaren Teil 42 ist
einstellbar. Über diese Winkelstellung wird die Vorspannung der Torsionsfeder 46 eingestellt.
[0042] Die Steuerfläche 40a des Führungselements 40b des festen Teils 40 ist in Abhängigkeit
der Kennlinie der Torsionsfeder 46, des Gewichts der Rotorraumabdeckung 16, des Gewichts
des Schwenkarms 48 und der Geometrie, insbesondere der Anordnung des Schwerpunkts
der Rotorraumabdeckung 16, für das gewünschte Schwenkverhalten bei der Öffnungs- und
Schließbewegung der Rotorraumabdeckung 16 ausgebildet.
[0043] Die Schwenkarme 48 sind aus einer Aluminiumslegierung gebildet. Die Oberfläche der
Rolle 50 besteht aus Metall und die Steuerfläche 40a ist im Hinblick auf ein gutes
Abrollverhalten beschichtet.
[0044] Der schwenkbare Teil 42 ist als Befestigungsträger ausgebildet, mit dem die Rotorraumabdeckung
16 einfach verschraubt werden kann.
[0045] Die Erfindung zeichnet sich durch die einfache Konstruktion aus, mit der die Halte-
und Öffnungskraft auf die Rotorraumabdeckung 16 gleichmäßig verteilt eingebracht werden
kann. In einfacher Weise sind die Teile des Halte- und Öffnungsmechanismus 12 weitestgehend
abgedeckt, beispielsweise steht nur der Schwenkarms 48 aus der Rotorraumabdeckung
16 hervor und das Führungselement 40b mit der anliegenden Rolle 50 ist außerhalb des
Rotorraums 36 angeordnet. Eine Kontamination der Proben am Rotorraum 36 der Zentrifuge
10 wird hierdurch vermieden.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 10
- Zentrifuge
- 12
- Halte- und Öffnungsmechanismus
- 14
- Gehäuse
- 16
- Rotorraumabdeckung
- 18
- Füße der Zentrifuge 10
- 20
- Boden
- 22
- Vorderseite
- 24
- Bedienfeld
- 26
- Rückseite
- 28
- linke Seitenwand
- 30
- rechte Seitenwand
- 32
- Deckenwand
- 34
- kreisförmige Ausnehmung
- 36
- Rotorraum
- 38
- erste Achse
- 40
- fester Teil des Halte- und Öffnungsmechanismus, mit Gehäuse 14 verbunden
- 40a
- Steuerfläche
- 40b
- Führungselement
- 40c
- Lagerbereich
- 40d
- Endanschlag
- 42
- schwenkbarer Teil des Halte- und Öffnungsmechanismus, mit Rotorraumabdeckung 16 verbunden
- 44
- Scharnier
- 46
- Torsionsfeder
- 48
- Schwenkarm
- 50
- Rolle
- 58
- zweite Achse
1. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) für ein Schwenkelement, wie einen Deckel, eine
Abdeckung, eine Tür oder Ähnliches, das relativ zu einem Tragelement, wie ein Gehäuse
(14), ein Rahmen oder ähnliches, schwenkbar um eine erste Achse über ein Gelenk gelagert
ist,
mit einem zwischen Schwenkelement und Tragelement wirksamen Schwenkarm (48), der um
eine zweite Achse (58) schwenkbar gelagert ist, die ungleich der ersten Achse (38)
ist, wobei das freie Ende des Schwenkarms (48), vorzugsweise über eine Rolle (50),
auf eine Steuerfläche (40a) eines Führungselements (40b) wirkt, eine Torsionsfeder
(46) vorgesehen ist, die auf den Schwenkarm (48) in Richtung um die zweite Achse (58)
herum wirkt, um eine Halte- und Öffnungskraft auf den Schwenkarm (48) und die Steuerfläche
(40a) zu erzeugen, mit einem festen Teil (40) und einem hierzu schwenkbaren Teil (42),
wobei der eine Teil das Führungselement (40b) und der andere Teil den Schwenkarm (48)
umfasst, der schwenkbare Teil (42) relativ zum festen Teil (40) um das Gelenk und
die erste Achse (38) schwenkbar ist, der schwenkbare Teil (42) mit dem Schwenkarm
(48) und dem Schwenkelement und der feste Teil (40) mit dem Tragelement verbunden
ist,
wobei über die Steuerfläche (40a) im Zusammenwirken mit der Torsionsfeder (46) und
dem Schwenkarm (48) die Halte- und Öffnungskraft über den Schwenkwinkel des Schwenkelements
festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwenkarme (48), Führungselemente (40b), Gelenke und feste und schwenkbare
Teile (40, 42) vorgesehen sind, wobei die Schwenkarme (48) in der zweiten Achse (58)
über eine gemeinsame Torsionsfeder (46) miteinander gekoppelt sind.
2. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (46) sich durch den Schwenkarm (48) hindurch erstreckt und in dem
festen bzw. schwenkbaren Teil (40, 42) angeordnet ist.
3. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fiberglasstäbe die Torsionsfeder (46) bilden, insbesondere mehrere Pakete von Fiberglasstäben.
4. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Torsionsstab über 70% insbesondere über 80%, der Breite des Schwenkelements
erstreckt.
5. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab im Hinblick auf seine Vorspannung einstellbar ausgebildet ist, insbesondere
durch die Winkelstellung des Schwenkarms (48) gegenüber der Torsionsfeder (46) mit
dem Teil, in dem diese fixiert ist.
6. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (40b) im festen Teil (40) und der Schwenkarm (48) schwenkbar
im schwenkbaren Teil (42) angeordnet ist.
7. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Schwenkarms (48) mit der Rolle (50) ausgehend von der zweiten
Achse (58) sich im Wesentlichen in Schließrichtung des Schwenkelements erstreckt.
8. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (58) mit der Torsionsfeder (46) in das Schwenkelement so integriert
ist, dass nur der Schwenkarm (48) aus dem Schwenkelement vorsteht, ansonsten die weitere
Achse mit der Torsionsfeder (46) abgedeckt ist.
9. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk als Scharnier (44) ausgebildet ist, wobei das Scharnier (44) ein festes
Scharnierteil, welches mit dem festen Teil (40) verbunden ist, und ein bewegliches
Scharnierteil umfasst, welches mit dem schwenkbaren Teil (42) verbunden ist, und wobei
das Führungselement (40b) und der feste Scharnierteil einstückig, insbesondere auch
im Wesentlichen materialeinheitlich, ausgebildet sind.
10. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (40a) des Führungselements (40b) in Abhängigkeit der Kraft der Torsionsfeder(46),
des Gewichts des Schwenkelements, des Gewichts des Schwenkarms (48) und/oder der Geometrie,
insbesondere der Anordnung des Schwerpunkts, des Schwenkelements für das gewünschte
Schwenkverhalten des Schwenkelements ausgebildet ist.
11. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Form des Führungselements (40b) und/oder der Ausbildung der Steuerfläche
(40a) der maximale Öffnungswinkel des Schwenkarms (48) und somit des Schwenkelements
festgelegt ist.
12. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (38) und das Gelenk so in das Schwenkelement integriert sind, dass
lediglich eine Verbindungslasche zwischen festen Scharnierteil und Führungselement
(40b) aus dem Schwenkelement hervorsteht.
13. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Teil (42) als Befestigungsträger ausgebildet ist, an dem das Schwenkelement
befestigt ist.
14. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Rolle (50) am Schwenkarm (48) Metall umfasst, insbesondere durch
eine Beschichtung gebildet ist.
15. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (50) über eine Kugellager oder ein Gleitlager gelagert ist.
16. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Rolle (50) zugeordnete Steuerfläche (40a) des Führungselements (40b) aus
Metall gebildet ist.
17. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (48) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
18. Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende des Schwenkarms (48) seitlich zum Schwenkarm (48) die Rolle (50)
gelagert ist.
19. Zentrifuge (10) mit einem Halte- und Öffnungsmechanismus (12) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei das Schwenkelement durch eine schwenkbare Rotorraumabdeckung (16)
und das Tragelement durch ein Gehäuse (14) gebildet sind.
20. Zentrifuge (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (50) auf der Seite des Schwenkarms (48) ist, der zum Gehäuse (14) der Zentrifuge
(10) gerichtet ist.
21. Zentrifuge (10) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Rotorraumabdeckung (16) ein Schwenkarm (48), ein Führungselement
(40b), ein Gelenk, ein festes Teil (40) und ein schwenkbares Teil (42) vorgesehen
ist, wobei die Schwenkarme (48) eine gemeinsame Torsionsfeder (46) in der zweiten
Achse (58) aufweisen.