DE19719959C1 - Zentrifuge mit verringerter Geräuschentwicklung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit verringerter Geräuschentwicklung, deren Gehäuse ei­ nen um eine vertikale Achse mittels Antriebs-Motor drehbaren Rotor in einem Zentrifugen-Kes­ sel aufweist, welcher über einen an der Oberseite des Gehäuses befindlichen Deckel zugäng­ lich ist und wobei wenigstens ein Teil des Gehäuses zwischen einer elastischen Halterung des Motors und dem Bereich des übrigen Gehäuses wenigstens eine Ausnehmung aufweist.

Aus der DE-GM 72 24 033 bzw. der entsprechenden US 38 04 324 ist eine derartige Zentrifuge mit einem Zentrifugengehäuse bekannt, in dem sich ein Zentrifu­ genkessel mit einem zentralen Rotor befindet, wobei sowohl ein den Kesselraum abdeckender Gehäusedeckel als auch das Zentrifugengehäuse und der Boden aus Strukturhartschaum vor­ zugsweise Polyurethan-Hartschaum hergestellt sind; in die Seitenwände des Gehäuses ist zur Verbesserung der Stabilität des Zentrifugengehäuses ein Metallmantel eingeschäumt, der zur Minderung der Geräuschentwicklung perforiert ist; aufgrund der Einschäumung des Metall­ blechs handelt es sich hierbei um ein technisch aufwendiges Gerät.

Weiterhin ist aus der DE-AS 19 61 734 eine Zentrifuge bekannt, bei der das Zentrifugengehäuse in einen ortsfesten Unterteil und einen die Schleudertrommel lagernden elastisch aufgehängten Oberteil aufgeteilt ist, wobei ein elastischer Ring zur elastischen Auf­ hängung des Oberteils vorgesehen ist. Auf diese Weise sollen durch Unwucht hervorgerufene Vibrationen des Rotors gedämpft werden. Eine axiale Verbindung von Antriebsmotor und Rotor ist hierbei allerdings nicht vorgesehen, so daß ein verhältnismäßig hoher Raumaufwand erfor­ derlich ist, um einen separaten Antriebsmotor sowie die zugehörige Antriebsverbindung einzuordnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Zentrifuge, insbesondere Klein- oder Tisch-Zentrifuge, so auszugestalten, daß sie einfach herstellbar ist, ein aus wenigen Grundelementen bestehendes Gehäuse auf­ weist und gleichzeitig eine durch Unwucht am Rotor entstehende Geräuschentwicklung reduziert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß aufgrund der wenigen Grundelemente die Zen­ trifuge kompakt und kostengünstig aufgebaut werden kann; weiterhin ist eine Gewichtserspar­ nis gegenüber bisherigen Zentrifugen möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.

Der als Bedienungsteil vorgesehene Teil des Metall­ blechs wird von dem Teil der Bodenplatte durch einen Biegebereich unterteilt, wobei zwischen Bie­ gebereich und Bodenplatte wenigstens zwei zueinander parallele Reihen von Entkopplungs­ schlitzen vorgesehen sind, die jeweils mindestens einen langgestreckten Entkopplungsschlitz aufweisen; als vorteilhaft erweist es sich, daß trotz der Entkopplungsschlitze eine hohe Verwin­ dungssteifigkeit zwischen Bodenplatte und Frontblende erzielt werden kann.

Der Motor ist im Bereich der Bodenplatte an vier Seitenkanten von Entkopplungsschlitzen umgeben, wobei zwischen den Entkopplungs­ schlitzen elastische Gehäusefüße vorgesehen sind, die auftretenden Körperschall direkt zur Unterlage, bzw. zur Tischplatte eines Labortischs ableiten.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1a, 1b, 2a, 2b, 3, 4, 5 und 6 näher erläutert.

Fig. 1a zeigt das zum Einsatz in ein Gehäuse vorbereitete Metallblech mit Frontblende und Bodenplatte, auf der sich der Motor befindet;

Fig. 1b zeigt schematisch ein aufsetzbares Gehäuse.

Die Fig. 2a, 2b zeigen das aus Fig. 1a bekannte Metallblech mit aufgesetztem Motor so­ wie das aus Fig. 1b bekannte Gehäuse aus einer veränderten Perspektive;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das noch nicht gebogene Metallblech vor der Montage.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die weitgehend fertig montierte Zentrifuge mit einer auf die Front­ blende aufgeklebten Frontfolie, wobei die Fig. 4 und 5 das Gehäuse mit geöffnetem Deckel zeigen, und Fig. 5 das Gehäuse mit eingesetztem Rotor darstellt; Fig. 6 zeigt die Zentrifuge mit geschlossenem Gehäusedeckel und mit Frontfolie.

Gemäß Fig. 1a besteht das Metallblech 1 aus drei Teilbereichen: einer Bodenplatte 2 zur Hal­ terung eines Antriebsmotors 3, einer Frontblende 4 mit Ausnehmungen 5 zur Aufnahme von Anzeige- und Bedienungselementen für die Zentrifuge sowie einem zwischen beiden Teilberei­ chen liegenden Biegebereich 6.

Bodenplatte 2 und Frontblende 4 sind jeweils als Ebene ausgebildet, wobei beide Ebenen eine Ebenen-Schnittkante 7 bilden, entlang derer die beiden Ebenen einen Winkel von ca. 70° ein­ schließen. Antriebsmotor 3 ist mittels dreier elastischer Halterungen 11 mit der Bodenplatte 2 verbunden, wobei die elastischen Halterungen 11 als Gummipuffer ausgebildet sein können. Bo­ denplatte 2 ist gemäß Fig. 2a an ihrer Unterseite mit vier elastischen Füßen 12 zur Abstützung gegenüber einer Auflage - beispielsweise Labor-Tisch - versehen; die Befestigung der Füße 12 erfolgt mittels Schrauben, welche durch Öffnungen 14 der Bodenplatte 2 greifen. Zwischen dem Bereich der elastischen Halterungen des Motors 3 und dem Biegebereich 6 sind in Bodenplatte 2 Ausnehmungen 8 vorgesehen, die als Entkopplungsschlitze ausgebildet sind und parallel zur Ebenen-Schnittkante 7 verlaufen. Die Entkopplungsschlitze bzw. Ausnehmungen 8 sind in zwei zueinander parallelen Reihen gegenseitig so verschoben, daß zwischen ihnen befindliche Ver­ bindungssteg 9 eine mäanderförmige Stegverbindung zwischen Bodenplatte und Biegebereich 6 bilden; die Verbindungsstege 9 und nachstehend anhand Fig. 3 näher erläutert.

Weiterhin sind gemäß Fig. 1a zusätzliche Entkopplungsschlitze 19, 20, 21 vorgesehen, wel­ che den Antriebsmotor 3 teilweise umgeben, wobei die Entkopplungsschlitze 19, 21 sich jeweils auf den mit Befestigungslaschen 23 versehenen Seiten der Bodenplatte 2 gegenüberliegen und ein Entkopplungsschlitz 20 auf der rückwärtigen Seite der Bodenplatte geordnet ist; stegarti­ ge Verbindungsbereiche 26, 27, 28, 29 stellen die mechanische Verbindung zwischen dem mittleren Teil der Bodenplatte 2 mit Befestigungspunkten für die elastischen Halterungen 11 und dem äußeren Bereich der Bodenplatte 2 mit den Öffnungen 14 zur Befestigung der elasti­ schen Füße 12 dar.

Fig. 1b zeigt das auf Bodenplatte 2 und Frontblende 4 aufsetzbare Gehäuseteil 16, das in sei­ nem Frontbereich 17 eine Ausnehmung für die Frontblende 4 aufweist.

Der Frontbereich 17 des Gehäuseteils 16 weist einen U-förmigen Frontrahmen 22 auf, welcher die Oberkante und die beiden Seitenkanten der Frontblende 4 abdeckt; auf diese Weise wer­ den Benutzer vor den Verletzungsgefahren der scharfen Kanten der Frontblende 4 geschützt; Gehäuseteil 16 weist in beiden unteren Seitenbereichen jeweils mit Abstand der seitlichen Be­ festigungslaschen eingebrachte Gehäuse-Bohrungen 24 auf, durch die Schrauben zur Verbin­ dung von Befestigungslaschen 23 und Gehäuseteil 16 eingeführt werden. Weiterhin ist in dieser Figur Gehäusedeckel 18 geschlossen dargestellt.

Die Fig. 2a und 2b zeigen die anhand der Fig. 1a und 1b erläuterten Bauelemente der Zentrifuge aus einer anderen Perspektive.

Anhand der Fig. 2a sind die seitlichen Befestigungslaschen 23 mit ihren Öffnungen 25 erkenn­ bar, wobei weiterhin an der rückwärtigen Seite der Bodenplatte 2 eine zusätzliche Lasche 30 mit einer Öffnung 31 für die Kabeldurchführung zur elektrischen Energieversorgung der Zentri­ fuge vorgesehen ist; die in Fig. 2b erkennbare Rückseite 32 des Gehäuseteils 16 weist eine entsprechende Ausnehmung 33 zur Kabeldurchführung durch Öffnung 31 auf.

Fig. 3 zeigt das Metallblech 1 im nicht gebogenen Zustand bestehend aus den drei Teilberei­ chen Bodenplatte 2, Biegebereich 6 und Frontblende 4, wobei an den Öffnungen 10 mittels ela­ stischen Halterungen der Antriebsmotor 3 montiert wird; der Motorbereich ist auf drei Seiten von Entkopplungsschlitzen 19, 20, 21 umgeben; die Entkopplungsschlitze 19, 20, 21 sind jeweils zwischen den Öffnungen 14 für die elastischen Füße auf der Bodenplatte angeordnet, wobei vom Motor 3 aus gesehen jeweils ein stegartiger Verbindungsbereich 26, 27, 28 und 29 zu den elastischen Füßen 12 an den Entkopplungsschlitzen 19, 20, 21 vorbeiführt. Wie anhand der Fig. 3 erkennbar ist, sind die als Entkopplungsschlitze ausgebildeten Ausnehmungen 8 in zwei zueinander parallelen Reihen parallel zum Biegebereich 6 bzw. der Ebenen-Schnittkante 7 ge­ mäß Fig. 1a angeordnet, wobei die Ausnehmungen 8 jeweils gegeneinander so versetzt sind, daß die schematisch dargestellten Verbindungsstege 9 mäanderförmig mit dem Biegebereich 6 verbunden sind und somit die Übertragung von Körperschall aus dem Bereich der Bodenplatte 2 in den Bereich der Frontblende 4 weitgehend verhindert wird.

Die Herstellung des zur Entkopplung erforderli­ chen Musters von Ausnehmungen ist besonders einfach.

Auf das mit Antriebsmotor 3 versehene Metallblech 1 wird nach Einbau der Anzeige- und Be­ dienungselemente in Aussparungen 5 und Aufkleben einer Frontfolie auf Frontblende 4 Gehäu­ seteil 16 gemäß Fig. 1b bzw. 2b auf die Bodenplatte 2 so aufgesetzt, daß die Frontblende 4 den offenen Frontbereich 17 des Gehäuseteils 16 ausfüllt. Am Gehäuseteil 16 ist der hier nur teilweise dargestellte Rotorkessel 15 sowie Gehäusedeckel 18 erkennbar, welcher mit eigenen Verriegelungs- und Sicherungsmaßnahmen ausgestattet ist, auf die hier jedoch nicht näher ein­ gegangen wird. Nähere Erläuterungen zum Aufbau einer solchen Zentrifuge sind beispielsweise der eingangs genannten US 38 04 324 zu entnehmen.

Gehäuseteil 16 kann ebenso wie der Rotorkessel 15 aus Kunststoff, beispiels­ weise aus PC + ABS (Polycarbonat + Acrylnitril-Butadien-Styrol), bestehen, wobei die gegenseitige Verrie­ gelung von Bodenplatte 2 und Gehäuseteil 16 durch Verschrauben geschieht; das Metallblech 1 kann aus verzinktem Stahlblech bestehen.

Zur Befestigung des aufsetzbaren Gehäuseteils 16 auf der Bodenplatte 2 ist diese mit seitlich nach oben gebogenen Laschen 23 versehen, in deren Öffnungen 25 durch Gehäusebohrungen 24 geführte Schrauben eingreifen und befestigt werden.

Als besonders günstig zur Dämpfung der Übertragung von Körperschall aus dem Bereich der Bodenplatte 2 zur Frontblende 4 hat sich ein Verhältnis der Länge der Stege 9 zur Breite der Ste­ ge 9 im Bereich von 3 : 1 bis 15 : 1 ergeben.

Fig. 4 zeigt die aus Metallblech 1 und Gehäuseteil 16 zusammengesetzte Zentrifuge, wobei die auf das Blech der Frontblende 4 aufgeklebte Frontfolie die Anzeige bzw. Bedienungsele­ mente, die in die bisherigen Ausnehmungen 5 eingesetzt sind, abdeckt; die Frontblende 4 wird durch einen U-förmigen Frontrahmen 22 im Frontbereich 17 abgedeckt, wobei sämtliche Kan­ ten von Metallblech 1, d. h. Frontblende 4, Biegebereich 6 und Bodenplatte 2 durch Gehäuseteil 16 abgedeckt sind und somit auch keinerlei Verletzungsgefahr bei der Benutzung der Zentrifu­ ge gegeben ist. Anhand Fig. 4 ist ein Teil des Rotorkessels 15 sowie die nach oben ragende Nabe 37 des Antriebsmotors erkennbar; Gehäusedeckel 18 ist geöffnet.

Fig. 5 entspricht der Fig. 4, wobei hier zusätzlich ein eingesetzter Rotor 36 erkennbar ist.

Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung gemäß den Fig. 4 bzw. Fig. 5, bei der der Gehäusedeckel 18 geschlossen ist.

Claims (8)

1. Zentrifuge mit verringerter Geräuschentwicklung, deren Gehäuse einen um eine vertikale Achse mittels Antriebs-Motor drehbaren Rotor in einem Zentrifugen-Kessel aufweist, wel­ cher über einen an der Oberseite des Gehäuses befindlichen Deckel zugänglich ist und wobei wenigstens ein Teil des Gehäuses zwischen einer elastischen Halterung des Mo­ tors und dem Bereich des übrigen Gehäuses wenigstens eine Ausnehmung aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse wenigstens teilweise aus einem Metallblech (1) mit drei Teilbereichen besteht, wobei ein Teilbereich als Bodenplatte (2) zur Halterung des Antriebsmotors (3), ein weiterer Teilbereich als Front-Blende (4) zur Aufnahme von Anzeige- und Bedienungselementen vorgesehen ist und wobei beide Teilbereiche über einen Biegebereich (6) miteinander verbunden sind und zwischen Biegebereich und Mo­ tor-Halterung als Entkopplungsschlitze wenigstens zwei Ausnehmungen (8) zur Bildung von Verbindungsstegen (9) vorgesehen sind.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (2) und die Front-Blende (4) als ebene Teilbereiche des Metallblechs (1) ausgebildet sind.

3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen von Bodenplatte (2) und Front-Blende (4) entlang einer Ebenen-Schnittkante (7) einen Winkel α einschlie­ ßen, der im Bereich von 55 bis 90° liegt.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zueinander parallel angeordnete Reihen von Ausnehmungen (8) vorgesehen sind, wobei die Reihen parallel zur Ebenen-Schnittkante (7) der Ebenen von Bodenplatte und Front-Blende verlaufen.

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausneh­ mungen (8) gegeneinander so versetzt sind, daß zwischen Bodenplatte (2) und Biegebe­ reich (6) mäanderförmige Verbindungsstege (9) verlaufen.

6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8) als Entkopplungs-Schlitze ausgebildet sind, wobei das Verhältnis von Steg-Länge zu Steg- Breite im Verhältnis von 3 : 1 bis 15 : 1 vorzugsweise bei 10 : 1 liegt.

7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bodenplatte (2) zusätzliche Ausnehmungen als Entkopplungsschlitze (19, 20, 21) vorgesehen sind, die den Antriebsmotor (3) teilweise umgeben.

8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Entkopplungsschlitze (19, 21) auf den mit Befestigungslaschen (23) versehenen Seiten der Bodenplatte (2) ge­ genüberliegend angeordnet sind und ein Entkopplungsschlitz (20) am Rand der rückwärti­ gen Seite der Bodenplatte (2) angeordnet ist.