本發(fā)明涉及一種實驗室離心機。此外,本發(fā)明涉及一種用于實驗室離心機的阻尼裝置。
這種類型的實驗室離心機例如使用在生物技術(shù),制藥工業(yè),醫(yī)藥技術(shù)和環(huán)境分析中。借助于實驗室離心機,以可能大于3000U/min,例如大于15000U/min的轉(zhuǎn)速來進行產(chǎn)品的離心分離,特別是具有設(shè)置在其中的樣品或者原料的容器或者器皿的、或者大量這種產(chǎn)品的離心分離。由于離心分離,應該產(chǎn)生例如作用到產(chǎn)品上的加速度,所述加速度可以大于15000xg(特別是大于16 000x g,大于20 000x g直到大于60 000x g)。通過離心分離,由樣品或者原料構(gòu)成的混合物應該分成密度不同的成分。視混合物的化學和/或物理特性而定,在離心分離期間可以補充地進行壓力和/或溫度比率的有利的控制。為了僅僅列舉幾個實施例,可以使用實驗室離心機來進行聚合酶鏈反應(PCR),確定紅細胞壓積,細胞學檢查或微滴定、血袋,油器皿或血器皿等等的離心分離。
背景技術(shù):
實驗室離心機通常具有基體以及蓋,所述蓋能夠圍繞擺動軸線擺動地支承在基體上。在蓋的閉合位置中內(nèi)腔閉合,所述至少一個待離心分離的產(chǎn)品設(shè)置在所述內(nèi)腔中,從而可以進行離心分離并且有利地在內(nèi)腔中可以引起期望的流體流以及可以在內(nèi)腔中進行壓力和溫度的有利調(diào)節(jié)。在蓋的最大打開角度,實驗室分離器的內(nèi)腔是可到達的,從而待離心分離的產(chǎn)品可以被放到內(nèi)腔中并且可以從內(nèi)腔取走已經(jīng)經(jīng)離心分離的產(chǎn)品。
Sigma實驗室離心機有限責任公司以產(chǎn)品標記"2-16KL"銷售實驗室離心機,在所述實驗室離心機中,阻尼裝置在蓋和基體之間起作用,所述阻尼裝置構(gòu)造成氣壓阻尼器。借助于氣壓阻尼器,蓋的打開特性和閉合特性可以在結(jié)構(gòu)上被影響。氣壓阻尼器在此具有端部位置阻尼件,所述端部位置阻尼件隨著接近蓋的最大打開角度而起作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務在于,提出用于影響實驗室離心機的蓋的打開和關(guān)閉特性的替代的或者附加的可能性。此外,本發(fā)明的任務在于,提出用于實驗室離心機的在打開和關(guān)閉特性方面改進的阻尼裝置。
本發(fā)明的該任務根據(jù)本發(fā)明地通過獨立權(quán)利要求的特征來解決。從從屬權(quán)利要求中得出其他優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型。
本發(fā)明提出,構(gòu)造一在實驗室離心機的蓋和基體之間起作用的阻尼裝置,其具有被保持在基體上的摩擦元件以及隨著蓋擺動的摩擦元件。摩擦元件通過法向力相互壓緊。由于摩擦元件相互壓緊,產(chǎn)生摩擦元件之間的并且因此基體和蓋之間的摩擦力,所述摩擦力引起阻尼。在此,法向力和產(chǎn)生的摩擦力與打開角度不再不相關(guān)。相反,法向力(和因此引起的摩擦力也)與蓋相對于基體的打開角度(以任意相關(guān)性)相關(guān)。
為了僅僅列舉幾個不限制本發(fā)明的例子,可以針對至少一個打開角度范圍不產(chǎn)生法向力和摩擦力,而在至少一個其他打開角度范圍中產(chǎn)生(不變的或者與打開角度相關(guān)的)法向力和摩擦力。但是也可能的是,對于每個打開角度產(chǎn)生法向力和摩擦力,但是所述法向力和摩擦力的數(shù)值可以根據(jù)打開角度來變化。只要法向力的變化根據(jù)打開角度來進行,那么該變化可以根據(jù)打開角度至少分段地線性地或者曲線形地隨著法向力變化曲線的拐點或躍變進行。
根據(jù)本發(fā)明的阻尼裝置可以替代地或者附加地使用下面的技術(shù)優(yōu)點和效果,而不必須必然是這種情況:
-沒有阻尼裝置的情況下,蓋向至少一個端部位置中的運動導致蓋被基體突然制動,所述至少一個端部位置可以是最大打開位置和/或閉合位置,這由于達到最大打開角度或者閉合位置由在止擋部上的止擋引起。這樣產(chǎn)生的到基體上的撞擊可能具有如下結(jié)果,樣品的之前在離心分離期間分離的成分不期望地重新混合。根據(jù)本發(fā)明,如果阻尼裝置僅僅隨著接近端部位置產(chǎn)生法向力和摩擦力,或者隨著接近端部位置產(chǎn)生提高了的法向力和摩擦力,那么可以至少減輕這種撞擊,從而可以改進離心分離的成果。
-當?shù)竭_蓋的特定的打開位置時,通過阻尼裝置,可以有利地給手動擺動蓋的使用者觸覺的反饋。因此,隨著接近端部位置可以通過阻尼裝置產(chǎn)生摩擦力或者提高的摩擦力通知使用者,已經(jīng)到達端部位置或者將馬上到達端部位置。
-在流體的阻尼裝置通常產(chǎn)生與速度成正比例的阻尼力時,可以針對使用基于摩擦力的阻尼裝置的情況至少降低打開角度對由阻尼裝置引起的阻尼的影響。
-完全可能的是,蓋的打開和閉合特性除了阻尼裝置也被其他結(jié)構(gòu)上的措施影響。為了僅僅列舉幾個非限制的例子,打開和閉合特性可以被其他可能的任意的阻尼元件、蓋和基體之間作用的彈簧元件和蓋的重心相對于蓋的擺動軸線的偏心位置影響。通過使用根據(jù)本發(fā)明的基于摩擦力的阻尼裝置,擴寬對于影響打開和閉合特性的可能性。
-也可能的是,借助于阻尼裝置保證蓋的一個或者多個多穩(wěn)定(multistabile)的打開角度或者多穩(wěn)定的打開角度范圍。當使用者手動引起一位于多穩(wěn)定的打開角度范圍中的打開角度時,如果使用者不再施加手動力到蓋上,但蓋由于阻尼裝置引起的摩擦仍保持該打開角度,則存在“多穩(wěn)定的打開角度范圍”。在這種情況下,阻尼裝置的摩擦使蓋的可能的重力和必要時其他作用到蓋上的力例如打開彈簧的力平衡。這對于流體作用的阻尼裝置是不可能的,因為在流體的阻尼裝置中蓋由于自重緩慢地從手動引起的打開位置朝向閉合位置運動。
-借助于基于摩擦的阻尼裝置可以視摩擦比的構(gòu)型和摩擦元件之間的法向力變化曲線的結(jié)構(gòu)上的預定而定通過打開角度在結(jié)構(gòu)上影響打開和閉合特性。
對于摩擦元件在蓋和基體上的布置以及其取向,在本發(fā)明的框架內(nèi)存在各種各樣的可能性。對于本發(fā)明的一個建議,法向力平行于擺動軸線定向。如果法向力不關(guān)于打開角度變化,那么法向力精確地平行于擺動軸線定向。如果希望法向力隨著打開角度的變化而變化,則可以出現(xiàn)法向力相對于擺動軸線輕微的傾斜。
對于本發(fā)明的另一建議,法向力在橫向于擺動軸線定向的平面內(nèi)作用。在此可能的是,只要法向力隨著打開角度的變化應該是不變的,則法向力徑向于擺動軸線定向。通過以打開角度的變化來達到法向力的變化,可以產(chǎn)生法向力的分量,所述分量雖然在橫向于擺動軸線定向的平面內(nèi)作用,但是在圍繞擺動軸線的周向上起作用。
在本發(fā)明的框架中,可以使用摩擦元件的任意接觸面。對于實驗室離心機的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型,至少一個摩擦元件構(gòu)造有螺旋面所述螺旋面圍繞擺動軸線延伸。如果摩擦元件接觸構(gòu)造有螺旋面的摩擦元件,結(jié)果是,隨著打開角度的變化,摩擦元件之間的接觸面沿著螺旋面移動。在朝向擺動軸線彈性地支撐至少一個摩擦元件時,沿著螺旋面的運動導致隨著蓋的打開角度的變化法向力變化。
螺旋面的坡度原則上可以是任意的并且可以是不變的或者是可變的,所述坡度理解成螺旋面隨著假定的、圍繞擺動軸線的一次完全的環(huán)繞(環(huán)繞角度360°)朝向擺動軸線的移位。對于根據(jù)本發(fā)明的一個構(gòu)型,坡度是5-15mm,特別是8-12mm,這在注意在技術(shù)上有意義的摩擦對和期望的阻尼作用的情況下已經(jīng)證明是有利的。
完全可能的是,摩擦元件構(gòu)造成螺旋面,而在螺旋面上隨著打開角度的變化沿著滑動的另一摩擦元件如上所述地構(gòu)造成摩擦塊、摩擦銷(例如具有與螺旋面一致地傾斜的端面或者半球形的端面)等等。但是也可能的是,兩個摩擦元件構(gòu)造有彼此相應地傾斜的螺旋面,由此得出在彼此接觸的螺旋面的區(qū)域中摩擦元件之間的大的接觸面并且可能甚至得到隨著打開角度變化而變化的接觸面。
對于本發(fā)明的另一實施形式,摩擦元件構(gòu)造有圍繞擺動軸線延伸的凸輪面或者內(nèi)面。凸輪面或者內(nèi)面與擺動軸線的間距在圍繞擺動軸線的周向上變化。如果另一摩擦元件貼靠在凸輪面或者內(nèi)面上,視凸輪面或者內(nèi)面與擺動軸線的間距的變化而定,隨著打開角度變化,摩擦元件之間作用的法向力變化。這里原則上也可能的是,僅僅一個摩擦元件構(gòu)造有凸輪面或者內(nèi)面,而另一元件構(gòu)造成任意的摩擦塊、摩擦體、摩擦銷等等,所述另一元件與凸輪面或者內(nèi)面發(fā)生有效連接。但是也可能的是,兩個摩擦元件構(gòu)造有凸輪面和/或內(nèi)面,所述凸輪面和/或內(nèi)面彼此發(fā)生有效連接,從而從兩個凸輪面或者內(nèi)面與擺動軸線的間距的變化的疊加得出法向力的變化。
對于實驗室離心機的另一根據(jù)本發(fā)明實施形式,存在用于限制擺動運動、特別是用于預定最大打開角度的止擋。
原則上止擋可以在蓋和基體之間任意位置起作用并且因此也遠離阻尼裝置和摩擦元件地設(shè)置。對于根據(jù)本發(fā)明的建議,止擋構(gòu)造有止擋面。該止擋面可以直接銜接在凸輪面或者螺旋面上,這可以以曲線形的過渡部或者以拐點或者躍變部進行。替代地或者附加地可能的是,止擋通過摩擦元件的止擋面構(gòu)成,由此使得該摩擦元件可以多功能地使用。為了僅僅列舉一個不限制的例子,摩擦元件一方面可以構(gòu)成摩擦面,其面法線除了一定的斜度之外朝向擺動軸線定向或者位于橫向于擺動軸線定向的平面內(nèi),另一方面可用一止擋面構(gòu)造止擋,所述止擋面的面法線在圍繞擺動軸線的周向上定向。
對于構(gòu)造摩擦元件,存在各種各樣的結(jié)構(gòu)可能性。那么摩擦元件可以例如可能與基體或者蓋一體地構(gòu)造。但是對于本發(fā)明的止擋,被保持在基體上的摩擦元件由摩擦元件體構(gòu)成,所述摩擦元件體裝配在基體的支撐座上。例如對于該構(gòu)型可能的是,在摩擦元件磨損時可以以簡單的方式替換摩擦元件體。摩擦元件體的單獨的構(gòu)造也可能能夠?qū)崿F(xiàn)蓋與基體的簡化了的裝配和/或拆卸。也可能的是,通過使用不同的摩擦元件體、可能也通過用于預定最大打開角度的不同的止擋、能夠引起不同的打開和閉合特性。
也可能的是,隨著蓋擺動的摩擦元件由摩擦元件體構(gòu)成,所述摩擦元件體裝配在蓋上。
在該解決構(gòu)想的其他構(gòu)型中,用構(gòu)成隨著蓋擺動的摩擦元件的摩擦元件體完整地構(gòu)成用于實現(xiàn)蓋的擺動運動的軸承的支承孔,從而在這種情況下摩擦元件體是多功能的。
對于摩擦元件或者摩擦元件體的材料選擇以及用于制造使用的制造方法同樣存在各種各樣的可能性。對于本發(fā)明的一個實施形式,隨著蓋擺動的摩擦元件由金屬,特別是鋁制成并且構(gòu)造成銑削件。可能的是,被保持在基體上的摩擦元件或者摩擦元件體由合成材料、特別是POM制成,其中,在這種情況下摩擦元件體也可以制造成注塑成型件。該材料POM(Polyoxymethylen聚甲醛,也稱為聚縮醛,多聚甲醛或者僅僅稱為縮醛)是高分子量的熱塑性合成材料,所述合成材料出色的是高剛性,低摩擦值和高的尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。用于摩擦對的合成材料和金屬的材料選擇被證明對于這種構(gòu)造的阻尼裝置的阻尼特性是有利的。另一方面可能對于摩擦材料的這種選擇附加的潤滑是多余的,例如潤滑可能對于純機械接觸是需要的。當構(gòu)成該摩擦元件的摩擦元件體也整體地構(gòu)造支承孔,這需要提高的強度時,對于隨著蓋擺動的摩擦元件選擇材料金屬可能例如是有利的。
視摩擦元件的造型和其一方面在基體上和另一方面在蓋上的布置而定,得出任意的打開和閉合特性,所述打開和閉合特性優(yōu)選這樣被影響,其方式是,對于哪個打開角度摩擦元件彼此接觸并且摩擦元件之間的法向力怎樣隨著打開角度的變化而變化。對于本發(fā)明的建議,摩擦元件在打開角度小于結(jié)構(gòu)預定的部分打開角度時彼此間隔開地布置,從而摩擦元件之間的沒有法向力作用。因此對于這樣的打開角度,蓋可以運動,而沒有由摩擦決定的阻尼裝置影響打開和閉合特性。如果相反地打開角度與上述的部分打開角度一致,摩擦元件第一次彼此接觸。如果打開角度大于上述的部分打開角度,摩擦元件被(不變的或者可變的)法向力彼此壓緊。例如上述的部分打開角度位于最大打開角度的50-80%,特別是55-70%或者58-64%的區(qū)域中。為了僅僅列舉一個例子,最大打開角度可以是75°±5°,而摩擦元件第一次彼此接觸的部分打開角度可以大約是46°±3°。
在一個優(yōu)選的構(gòu)型中,摩擦元件之間的法向力隨著接近最大打開角度和/或隨著接近止擋而增大。
在根據(jù)本發(fā)明的阻尼裝置中,摩擦元件直接或者間接地被彈性支撐,其中,在使用彈性支撐的情況下產(chǎn)生法向力。在此,所需的彈性由附加的、支撐摩擦元件的彈簧元件提供,所述彈簧元件例如可以是摩擦元件和蓋之間或者摩擦元件和基體之間設(shè)置的彈性體或者也可能是傳統(tǒng)的彈簧。在此,隨著蓋擺動的摩擦元件和/或被保持在基體上的摩擦元件可以被彈性地支撐。對于本發(fā)明特別的建議,隨著蓋擺動的摩擦元件被支撐在蓋的彈性的部分區(qū)域上。在此,可以這樣選擇蓋的材料厚度和形狀以及橫截面,使得蓋可以以部分區(qū)域屈服,由此摩擦元件可以“彈入(einfedern)”??赡艿氖牵w在摩擦元件的支撐區(qū)域中有利地配備有材料弱部、切口和諸如此類,以便使得能夠?qū)崿F(xiàn)摩擦元件的向內(nèi)彈動。在此,摩擦元件的彈性支撐的彈性適配于可能的螺旋面的斜度或者凸輪面或者內(nèi)面與擺動軸線的間距的變化,以便引起法向力對打開角度期望的相關(guān)性。
本發(fā)明的基礎(chǔ)任務的另一解決方法構(gòu)造用于實驗室離心機的阻尼裝置,例如這之前所述的那樣。在此,阻尼裝置具有兩個摩擦元件,所述摩擦元件分別由摩擦元件體構(gòu)成。在此,摩擦元件體具有用于將該摩擦元件體裝配在實驗室離心機的蓋上的裝配區(qū)域。為了僅僅列舉一個不限制的例子,摩擦元件體可以具有孔或者螺紋,借助于所述孔或者螺紋摩擦元件體可以與蓋擰緊。另一摩擦元件體具有裝配區(qū)域,通過所述裝配區(qū)域?qū)⒛Σ猎w裝配在實驗室離心機的基體上是可能的。為了與此相關(guān)地僅僅列舉一個不限制的例子,摩擦元件體可以具有一造型,所述造型能夠朝向蓋的擺動軸線的方向插入基體支承座的缺口中,同時在周向上產(chǎn)生支承座和摩擦元件體之間的形狀鎖合。
從權(quán)利要求、說明書和附圖中得出本發(fā)明的有利的改進方案。在說明書中提到的特征或者多個特征組合的優(yōu)點僅僅是示例性的并且可以替代地或者附加地生效,而不是這些優(yōu)點必須強制地由根據(jù)本發(fā)明的實施形式實現(xiàn)。在附加的權(quán)利要求的內(nèi)容由此不改變的情況下,在原本的申請文件和專利的公開內(nèi)容方面下面是適用的:從附圖中得出其他特征,特別是示出的幾何結(jié)構(gòu)和多個構(gòu)件彼此之間的相對尺寸以及它們的相對布置和有效連接。本發(fā)明的不同實施例的特征的組合或者不同權(quán)利要求的特征的組合同樣可能與權(quán)利要求的所選的引用關(guān)系不同并且因此被激發(fā)。這也涉及這樣的特征,所述特征在獨立的附圖中示出或者在其說明中被提到。這些特征也可以與不同的權(quán)利要求的特征組合。同樣地,在權(quán)利要求中列示的特征對于本發(fā)明的其他實施形式可以取消。
在權(quán)利要求中和說明書中所述的特征關(guān)于它們的數(shù)量應該這樣理解,這些數(shù)量或者比所述的數(shù)量大的數(shù)量準確地存在,而不應該明確使用副詞“至少”。當因此引語是元件,這可以這樣理解,準確地存在一個元件、兩個元件或者多個元件。這些特征可能通過其他特征補充或者是唯一的特征,相應的制品由這些特征組成。
在權(quán)利要求中包括的附圖標記不是對由權(quán)利要求保護的內(nèi)容的范圍的限制。它們僅僅用于使權(quán)利要求更容易理解的目的。
附圖說明
以下參照在附圖中示出的優(yōu)選實施例進一步解釋和說明本發(fā)明。
圖1:示出了實驗室離心機的左前方斜視的立體視圖,其中,蓋位于閉合位置中;
圖2:以部分拆卸的狀態(tài)示出了根據(jù)圖1的實驗室離心機在蓋的閉合位置中的細節(jié)圖II;
圖3:示出了與圖2相應的右前方斜視的細節(jié)圖;
圖4-6:示出了針對不同的打開角度(圖4閉合位置,圖5部分打開角度以及圖6最大打開角度)和視線的阻尼裝置的鎖止元件體;
圖7-9:示出了針對不同的打開角度(圖7閉合位置,圖8部分打開角度以及圖9最大打開角度)的阻尼裝置的摩擦元件體的其他構(gòu)型;
圖10-12:示出了針對不同的打開角度(圖10閉合位置,圖11部分打開角度以及圖12最大打開角度)的阻尼裝置的鎖止元件體的其他構(gòu)型;
圖13-15:示出了針對不同的打開角度(圖13閉合位置,圖14部分打開角度以及圖15最大打開角度)的阻尼裝置的鎖止元件體的其他構(gòu)型;
圖16-18:示出了針對不同的打開角度(圖16閉合位置,圖17部分打開角度以及圖18最大打開角度)的阻尼裝置的鎖止元件體的其他構(gòu)型。
具體實施方式
圖1示出了構(gòu)造有基體2和蓋3的實驗室離心機1。以本身已知的方式,基體2具有這里設(shè)置在其上側(cè)的區(qū)域中的操作和顯示區(qū)域4,與用于離心機轉(zhuǎn)子的驅(qū)動軸頭連接的驅(qū)動裝置、電源接頭、通風和排風系統(tǒng)、加熱裝置、用于與其他裝置連接的接口等等。基體2構(gòu)造有向上打開的內(nèi)腔,產(chǎn)品、樣品容器和/或離心機容器能夠被放入到所述內(nèi)腔中,在那里它們與轉(zhuǎn)子耦合。內(nèi)腔向上被蓋3閉合。對于這里示出的實施例而言,蓋3在實驗室離心機1的上側(cè)的區(qū)域中僅僅在操縱和顯示區(qū)域4下方延伸。圖1示出蓋3在其閉合位置中。蓋3在下端部區(qū)域中圍繞水平定向的擺動軸線6相對于基體2可擺動地支承。通過蓋3圍繞擺動軸線6從圖1中的閉合位置向上擺動,可以在提高打開角度7的情況下觸及實驗室離心機1的內(nèi)腔,在所述閉合位置中蓋3是大致水平的或者稍微向前傾斜。
圖2在根據(jù)圖1的細節(jié)圖II中示出用于相對于基體2可擺動地支承蓋3的支承區(qū)域8。蓋3殼狀地構(gòu)造有上殼和下殼,在所述上殼和下殼之間構(gòu)成內(nèi)腔。在圖2中蓋3被部分拆卸地在去除上殼的情況下示出,從而僅僅可以看到由下殼構(gòu)成的下蓋部分9。蓋部分9具有這里是矩形的缺口10,被保持在基體2上的支承座11垂直向上延伸穿過所述缺口。支承座11支承一支承栓12,所述支承栓與由蓋3構(gòu)造的或者被保持在這里的支承孔13一起構(gòu)成擺動軸承14??赡艿氖牵С兴?2是一支承軸的一部分,所述支承軸也在另一側(cè)從支承座11突出并且這里延伸穿過一螺旋形的扭簧15,以便引導該扭簧。扭簧15的一個彈簧固定點(Federfuβpunkt)形狀鎖合地在圍繞擺動軸線6的周向上被接收到支承座11的缺口或者槽16中。扭簧15的另一彈簧固定點固定在蓋上或者在圍繞擺動軸線6的周向上被支撐。可能的是,在蓋3的閉合位置中,扭簧15這樣被預緊,以使得通過打開蓋鎖,蓋3自動地跳到打開位置,其中,在打開位置中蓋3的自重被扭簧15支撐,所述自重相對于擺動軸線6偏心地在蓋3的重心中起作用。
蓋3在側(cè)面的邊緣區(qū)域中具有側(cè)壁或者支撐部(Strebe)17,所述支撐部的縱向軸線相對于擺動軸線6徑向地定向。對于該示出的實施例,側(cè)壁或者支撐部17板狀地或者帶狀地構(gòu)造并且其主延伸平面垂直于擺動軸線6。在蓋3上,這里在側(cè)壁或者支撐部17上裝配和固定摩擦元件體18,這對于該示出的實施例通過螺絲19a、19b進行,所述螺絲平行于擺動軸線6延伸穿過側(cè)壁或者支撐部17的孔并且擰緊到摩擦元件體18的螺紋孔20a、20b中。
摩擦元件體18與側(cè)壁或者支撐部17共同構(gòu)成用于支承栓12的支承孔13,其中,可以通過松脫螺絲19來打開支承孔13。為了該目的,側(cè)壁或者支撐部17在該示出的端部區(qū)域中具有一側(cè)打開的支承槽(Lagerschlitz)21。通過裝配,支承栓12從打開的端部導入到該支承槽21中,直到該支承栓以其殼面貼靠在支承槽21的半圓柱形的端部上。摩擦元件體18同樣具有支承槽22,所述支承槽在摩擦元件體18在側(cè)壁或者支撐部17上的裝配狀態(tài)中相對于支承槽21傾斜90°。因此,摩擦元件體18的支承槽22的側(cè)面的界限部5阻止支承栓12從側(cè)壁或者支撐部17的支承槽21中脫出。支承槽21、22的輪廓給定和尺寸選擇這樣選擇,以使得蓋3與側(cè)壁或者支撐部17和摩擦元件體18一起相對于支承栓12容易地擺動是可能的。對于支承栓12可旋轉(zhuǎn)地支承在支承座11中的情況,支承栓12也可以在側(cè)壁或者支撐部17和摩擦元件體18之間被夾緊并且因此被固定。
在面對支承座11的側(cè),摩擦元件體18構(gòu)造有摩擦元件23。對于在圖2-6中示出的實施例,摩擦元件23具有螺旋面24。螺旋面24螺旋形地圍繞擺動軸線6延伸,從而螺旋面24與支承座11的間距沿著周向變化。在螺旋面24到一個橫向于擺動軸線6定向的平面上的投影中,螺旋面24圓環(huán)區(qū)段形地構(gòu)造,其中,圓環(huán)區(qū)段的圓周角小于90°,特別是小于70°。
一摩擦元件體25固定在支承座11上,所述摩擦元件體構(gòu)成另一摩擦元件26,所述另一摩擦元件被保持在基體2上。對于該示出的實施例,支承座11具有缺口,鎖止元件體25的突起50能夠沿著擺動軸線6被插入到所述缺口中并且鎖止元件體25通過該突起形狀鎖合地在周向上固定在所述缺口中。摩擦元件體25具有孔27,在裝配狀態(tài)中,支承栓12延伸穿過所述孔。在面對摩擦元件23的側(cè),摩擦元件體25具有槽28。槽28的底部不是構(gòu)造為平的并且不位于橫向于擺動軸線6定向的平面中。相反,該槽的底部相對于該平面傾斜,其中,該傾斜角度與螺旋面24的斜度一致。在槽28到橫向于擺動軸線6定向的平面中的投影中,槽28圓環(huán)區(qū)段形地構(gòu)造,其中,圓環(huán)區(qū)段的圓周角小于90°,特別是小于70°。槽28與擺動軸線6的間距和槽的寬度選擇為使得摩擦元件23可以具有徑向內(nèi)外間隙地伴隨打開角度7的增大進入槽28中。槽28的底部構(gòu)造有螺旋面29,所述螺旋面的坡度與螺旋面24的坡度一致。槽28是一側(cè)打開的,其中,摩擦元件23可以隨著打開角度7的增大經(jīng)過開口進入槽28中。在對置的端部區(qū)域中,槽28在構(gòu)造止擋30的情況下以止擋面的形式閉合。對于最大打開角度37,摩擦元件23的端面31與止擋30接觸,所述端面構(gòu)成止擋32的止擋面40。
如果蓋3根據(jù)圖1-4位于其閉合位置中,摩擦元件23在圍繞擺動軸線6的周向上看設(shè)置在槽28的前面。通過沿著打開方向運動蓋3,并因此運動側(cè)壁或者支撐部17和鎖止元件體18,在打開角度7升高的情況下,摩擦元件23接近槽28并且最終也進入到槽28中。在該運動期間,首先不存在螺旋面24、29之間的接觸。只有達到部分打開角度33后,螺旋面24才貼靠到螺旋面29上(參見圖5)。打開角度7繼續(xù)升高,由于螺旋面24、29的斜度和它們的相對運動導致螺旋面24、29之間的壓緊力升高,其中,摩擦元件23、26的至少一個支撐部是彈性的。對于該示出的實施例,在側(cè)壁或者支撐部17的區(qū)域中構(gòu)造彈性的部分區(qū)域34,所述彈性的部分區(qū)域使得螺旋面24在被加載時可以后退,其中,通過彈性加載,螺旋面24和螺旋面29之間的法向力升高。側(cè)壁或者支撐部17可能適宜地裝備有弱化的材料區(qū)域35,例如在圖3中虛線示出的切口36。圖6示出最大打開角度37,對于所述最大打開角度螺旋面24、29之間的法向力是最大的。通過達到最大打開角度37,摩擦元件23完全進入到槽28中,由此由摩擦元件23構(gòu)成的止擋32貼靠在由槽28構(gòu)成的端側(cè)的止擋30上,由此,最大打開角度37被預定。對于將打開角度7從部分打開角度33升高到最大打開角度37,螺旋面24、29之間作用的法向力逐漸地升高。因為隨著打開角度7的升高,摩擦元件23一直繼續(xù)進入到槽28中,螺旋面24、29之間構(gòu)成的接觸和摩擦面也增加。摩擦元件23、26構(gòu)成基于摩擦的阻尼裝置38。
由阻尼裝置38由于優(yōu)選干摩擦施加到蓋3上的阻尼力矩優(yōu)選大于由于其他固體摩擦、例如在軸承的區(qū)域中和可能在扭簧15的不同的繞圈之間可能出現(xiàn)的固體摩擦引起的阻尼力矩。優(yōu)選地,阻尼裝置38的這種阻尼力矩以因數(shù)5或者10大于在蓋3相對于基體2運動時基于干摩擦的其他摩擦。
對于該示出的實施例,止擋30、32由止擋面39、40構(gòu)成。在此,止擋30的止擋面39由槽28的側(cè)面的界限部構(gòu)成,所述側(cè)面的界限部直接地、特別是以拐點處的過渡部銜接在螺旋面29上。相反地,止擋32的止擋面40由端面31構(gòu)成,所述端面直接地、這里同樣在構(gòu)成拐點的情況下過渡到螺旋面24中。
對于根據(jù)圖2-6的實施例,法向力基本上平行于擺動軸線6定向,其中,由于螺旋面24、29的坡度得到該法向力的垂直于擺動軸線的分量。相反地,圖7-9示出阻尼裝置38的一個實施形式,其中,法向力優(yōu)選徑向于擺動軸線6定向并且位于橫向于擺動軸線6定向的一個平面中。在圖7-9中,在沿著擺動軸線6看時示出僅僅具有兩個摩擦元件體18、25的阻尼裝置38,從而擺動軸線6這里分別垂直于繪圖平面定向。在這種情況下,摩擦元件體18承載摩擦元件23,所述摩擦元件構(gòu)成平行于擺動軸線6定向的、向內(nèi)凸出的栓41,所述栓在圖中用虛線示出。摩擦元件體25的摩擦元件26在這種情況下構(gòu)造有凸輪面42,其與擺動軸線6的間距43在周向上變化。
在根據(jù)圖7的閉合位置中,摩擦元件23不構(gòu)成與凸輪面42的接觸,從而阻尼裝置38在打開角度7升高時首先不產(chǎn)生摩擦力。圖8示出達到部分打開角度33的阻尼裝置38,對于所述部分打開角度摩擦元件23第一次與凸輪面42接觸。鑒于凸輪面42與擺動軸線6的間距43增大,打開角度7的繼續(xù)升高導致摩擦元件23和凸輪面42之間的法向力上升,由此由阻尼裝置38引起的阻尼摩擦力增大??梢岳斫獾氖?,凸輪面42與擺動軸線6的間距43的任意的走向都是可能的,由此根據(jù)打開角度7可以引起提供阻尼的摩擦力的任意的走向。凸輪面42直接地、這里通過一倒圓部(所述倒圓部的曲率優(yōu)選與栓41的殼面的曲率一致)過渡到用于構(gòu)造止擋30的止擋面39上。
在圖7-9中可以看出,對于該實施例,摩擦元件體25具有由于切口36而弱化的材料區(qū)域35,從而隨著摩擦元件23和凸輪面42之間的法向力的升高,凸輪面42可以彈性地屈服。
根據(jù)圖7-9,摩擦元件23和凸輪面42之間的摩擦接觸關(guān)于擺動軸線6在摩擦元件23徑向內(nèi)部地構(gòu)造。相反地,圖10-12實現(xiàn)一個實施形式,其中,摩擦接觸關(guān)于擺動軸線6徑向外部地構(gòu)造在摩擦元件23上。為了這個目的,摩擦元件體25具有內(nèi)面44,內(nèi)面與擺動軸線6的間距45在周向上連續(xù)地變化。
在根據(jù)圖10的閉合位置中,這里也栓形的摩擦元件23與內(nèi)面44不形成接觸。隨著到達根據(jù)圖11的部分打開角度33,摩擦元件23徑向外部地與內(nèi)面44接觸。打開角度7的繼續(xù)升高導致摩擦元件23和內(nèi)面44之間的法向力增大的、這里連續(xù)的升高,由此引起增大的阻尼的摩擦力。在根據(jù)圖12的最大打開位置37中,法向力和摩擦力最大。栓41(這里構(gòu)造為了提供止擋32的止擋面40)貼靠在摩擦元件體25的止擋面39上,所述止擋面39直接地、特別是以具有與栓41的半徑一致的半徑的倒圓、銜接到內(nèi)面44上。對于該示出的實施例,內(nèi)面44由槽28的側(cè)面的界限部構(gòu)成,但是不必非得如此。這里摩擦元件體25也適宜地裝備有由于切口36而弱化的材料區(qū)域35。
對于阻尼裝置38的在圖13-15中示出的實施例,槽28構(gòu)造有沿著打開方向逐漸變細的槽寬度45,其中,槽寬度48由于逐漸變細而在摩擦元件23進入槽28中的區(qū)域中小于摩擦元件23的尺寸。換句話說,逐漸變細的槽28以槽28的徑向內(nèi)部的界限部構(gòu)造凸輪面42,而槽28的徑向外部的界限部構(gòu)成內(nèi)面44。摩擦元件體25構(gòu)造有弱化的可彈性變形材料區(qū)域35,由于切口36得出所述材料區(qū)域。
對于蓋3的根據(jù)圖13的閉合位置,摩擦元件23與槽28的側(cè)面的界限部不接觸,也就是說,與凸輪面42和內(nèi)面44不接觸。隨著達到根據(jù)圖14的部分打開角度33,摩擦元件23與凸輪面42和/或內(nèi)面44接觸。由于摩擦元件23在逐漸變細的槽28中“夾緊”,打開角度7的繼續(xù)升高導致摩擦元件23一方面與凸輪面42的法向力和另一方面與內(nèi)面44的法向力變大,由此也提高阻尼的摩擦力。由于弱化的彈性材料區(qū)域35,在此槽28可以“彈開(auffedern)”。替代地或者附加地,摩擦元件23可以彈性地構(gòu)造。隨著達到根據(jù)圖15的最大打開角度37,由摩擦元件23構(gòu)成的止擋面40接觸由槽28的閉合的端部區(qū)域構(gòu)成的止擋面39。完全可能的是,存在用于提供多個弱化的彈性材料區(qū)域35a、35b的多個切口36a、36b。
在圖16-18中示出阻尼裝置38的另一實施形式,其中,隨著蓋擺動的摩擦元件體18與根據(jù)圖2-6的實施例一致地構(gòu)造。但是在該情況下,用于產(chǎn)生摩擦元件23、26之間的法向力的彈性不(僅僅)通過蓋3的彈性、特別是側(cè)壁或者支撐部17的彈性提供。相反,在摩擦元件體25中使用摩擦元件26,所述摩擦元件在被彈簧46平行于擺動軸線6加載的情況下相對于摩擦元件體25可移動地被導向。對于該示出的實施例,摩擦元件26是摩擦銷47,所述摩擦銷平行于擺動軸線6可移動地在摩擦元件體25的孔49中被導向。在此,摩擦銷47的面對摩擦元件體18的螺旋面24的端面與螺旋面24的坡度一致地倒棱、倒圓等等。
在蓋3的圖16中示出的閉合位置中,摩擦銷47的端面與螺旋面24不接觸。這樣的接觸在達到根據(jù)圖17的部分打開角度33時才產(chǎn)生。隨著打開角度7的繼續(xù)升高,摩擦元件23的螺旋面24逆著彈簧46的加載增加地壓摩擦銷47,由此,摩擦銷47和螺旋面24之間的法向力根據(jù)彈簧46的彈簧剛度和螺旋面24的斜度提高并且因此摩擦也增大。最后,根據(jù)圖18到達最大打開角度37??赡艿氖?,對于該摩擦,不由摩擦元件23、26提供止擋。但是也可能的是,摩擦銷47的殼面針對最大打開角度37接觸相應的、由摩擦元件體18或者螺旋面24構(gòu)成的止擋??赡艿氖牵才c圖6的實施形式一致地提供止擋。
可以理解的是,摩擦元件23的螺旋面24不是強制地具有不變的坡度。相反,螺旋面也可以具有變化的坡度、拐點或者躍變,由此,可以影響摩擦比。
對于示出的實施例,基于摩擦的阻尼裝置38總是在蓋3的支承區(qū)域8中設(shè)置在基體2上。但是在本發(fā)明的框架內(nèi)完全可能的是,阻尼裝置38可以在蓋3的支承區(qū)域8的旁邊設(shè)置在基體2上。
優(yōu)選地,支承座11構(gòu)造為使得所述支承座不僅可以設(shè)置在右側(cè)而且可以設(shè)置在左側(cè),由此提高通用件的數(shù)量。優(yōu)選地,用于接收摩擦元件體25的缺口特別是設(shè)置在支承座11的兩側(cè)。
可能的是,蓋3的從閉合位置出發(fā)的最大打開角度37為75°±5°。優(yōu)選地,兩個摩擦元件23、26第一次彼此接觸時的部分打開角度33在打開角度7為46°±3°時達到,其中,也可能的是,部分打開角度因為公差而針對不同的實驗室離心機1波動。
附圖標號列表:
1 實驗室離心機
2 基體
3 蓋
4 操作和顯示區(qū)域
5 界限部
6 擺動軸線
7 打開角度
8 支承區(qū)域
9 蓋區(qū)域
10 缺口
11 支承座
12 支承栓
13 支承孔
14 擺動軸承
15 扭簧
16 缺口,槽
17 側(cè)壁,支撐部
18 摩擦元件體
19 螺絲
20 螺紋孔
21 支承槽
22 支承槽
23 摩擦元件
24 螺旋面
25 摩擦元件體
26 摩擦元件
27 孔
28 槽
29 螺旋面
30 止擋
31 端面
32 止擋
33 部分打開角度
34 彈性部分區(qū)域
35 彈性弱化的材料區(qū)域
36 切口
37 最大打開角度
38 阻尼裝置
39 止擋面
40 止擋面
41 栓
42 凸輪面
43 間距
44 內(nèi)面
45 槽寬度
46 彈簧
47 摩擦銷
48 槽寬度
49 孔
50 突起