(57)【要約】【解決手段】  本発明は、遠心分離器（６）の駆動装置をロータ（５）に着脱可能に接続し、回転軸（Ｒ）の周囲で回転可能なベース本体（２）と、解放位置（Ｆ）とロック位置（Ｖ）の間で運動可能であるようにベース本体（２）に装着された少なくとも１つの結合要素（３，４）とを備える駆動ヘッド（１）に関し、結合要素（３，４）は、ロック位置（Ｖ）では、解放位置（Ｆ）にある場合よりもベース本体（２）の外周を越えてさらに突出する。結合要素（３，４）が運動可能である面（Ｅ）が、回転軸（Ｒ）に直角に延在する断面（Ｓ）に対して傾斜するような方法で、解放位置（Ｆ）とロック位置（Ｖ）の間で線運動できるように結合要素（３，４）が配置され、結合要素（３，４）は、その外端領域に、断面（Ｓ）に平行に走る載置面（３０，４０）を有する。本発明はさらに、駆動ヘッドを備えるキット、及び駆動ヘッド又はキットを備える遠心分離器に関する。【選択図】  図１
2015150560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離器（６）の駆動装置をロータ（５）に着脱可能に接続する駆動ヘッド（１）であって、
回転軸（Ｒ）の周囲で回転可能であるベース本体（２）と、
解放位置（Ｆ）とロック位置（Ｖ）の間で運動可能であるように、前記ベース本体（２）に装着された少なくとも１つの結合要素（３，４）とを備え、前記結合要素（３，４）が、前記ロック位置（Ｖ）では、前記解放位置（Ｆ）の場合よりも前記ベース本体（２）の外周を越えてさらに突出し、
前記結合要素（３，４）が運動できる面（Ｅ）が、前記回転軸（Ｒ）に対して直角に延在する断面（Ｓ）に対して傾斜を有するような方法で、前記少なくとも１つの結合要素（３，４）が前記解放位置（Ｆ）と前記ロック位置（Ｖ）の間で線運動可能であるように装着され、前記結合要素（３，４）が、その外端領域に、前記断面（Ｓ）に平行に走る載置面（３０，４０）を有することを特徴とする駆動ヘッド（１）。
【請求項２】
前記ロータ（５）の装着側（Ａ）から見て、前記少なくとも１つの結合要素（３，４）が、傾斜して下方向に運動可能であるように装着され、前記断面（Ｓ）に対する前記面（Ｅ）の傾斜角度（α）が好ましくは５°〜３０°、さらに好ましくは１０°〜２０°、特に１０°〜１７°の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項３】
前記載置面（３０，４０）が、前記ロータ（５）の前記装着側（Ａ）に面していない前記結合要素（３，４）の側に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの結合要素（３，４）が、前記ロータ（５）の前記装着側（Ａ）に面した上部カバー面（３１，４１）、及び前記ロータ（５）の前記装着側（Ａ）から遠い方の下部カバー面（３２）を有し、これは相互に平行に走ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項５】
前記上部カバー面（３１，４１）が前記ベース本体（２）内の窪み（２０，２１）の上部境界面（２００）に平坦に支持され、前記下部カバー面（３２）が下部境界面（２０１）に平坦に支持されるような方法で、前記少なくとも１つの結合要素（３，４）が前記窪み（２０，２１）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項６】
前記ロック位置（Ｖ）の方向で前記結合要素（３，４）に初期荷重を加える弾性要素（７）、特にばねが設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの結合要素（３，４）が案内溝（３３，４３）を備え、これがその運動方向に延在し、前記ベース本体（２）に固定された少なくとも１つの案内突起（２２，２３，２６）を受けることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項８】
前記ロータの前記装着方向で見て，前記ベース本体（２）が、基本的に円筒形の外形を有する上部領域（２４）と、前記上部領域（２４）に隣接する円錐台形として成形された下部領域（２５）とを有し、前記結合要素（３，４）が前記上部領域（２４）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）。
【請求項９】
遠心分離器のキット（８）であって、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）と、ロータ（５）用のハブ（５０）とを備えることを特徴とするキット。
【請求項１０】
前記ハブ（５０）が、前記断面（Ｓ）に平行に走り、前記ハブ（５０）が前記駆動ヘッド（１）に装着された場合に、前記ロック位置（Ｖ）で少なくとも１つの結合要素（３，４）の前記載置面（３０，４０）に接触する少なくとも１つのロック面（５１）を備えることを特徴とする、請求項１〜９に記載のキット。
【請求項１１】
前記ロック面（５１）が、前記ハブ（５０）が前記駆動ヘッド（１）上に装着された場合に、前記ロック位置（Ｖ）で少なくとも１つの結合要素（３，４）の前記載置面（３０，４０）と接触するような方法で輪形にされることを特徴とする、請求項１０に記載のキット。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の駆動ヘッド（１）、又は請求項９〜１１のいずれか１項に記載のキットを備えることを特徴とする遠心分離器（６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術分野は、サンプル容器を保持し、自身内に封じ込めたサンプルの成分を遠心ロータの高回転速度で分離するために使用される遠心分離器に関する。より具体的には、本発明は、遠心分離器の駆動装置をロータに着脱可能に接続する駆動ヘッドに関し、駆動ヘッドはベース本体及び少なくとも１つの結合要素を備え、これは解放位置とロック位置の間で動作できるようにベース本体に装着される。結合要素は、ロック位置では、解放位置の場合よりベース本体の外周からさらに突出してロータに支持され、それによってロータを駆動ヘッドに、前者が後者から分離できないような方法でロックする。本発明はさらに、遠心分離器のキットに関し、キットは駆動ヘッド及びロータの少なくとも１つのハブで構成される。最後に、本発明はまた、駆動ヘッド又はキットを備える遠心分離器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術は、遠心分離器のロータを駆動軸に確実に装着できる幾つかの解決法を開示している。例えば、ねじ山によってロータを駆動軸の円錐形の座に押しつけることが知られている。
【０００３】
自己ロックアタッチメントも、例えばＥＰ０９１１０８０Ａ１号から知られている。しかしながら、記載されたシステムは、結合方向の反対には何の力（例えば浮力）も生成しない特定のロータのタイプにしか適さない。
【０００４】
ＤＥ１０２００８０４５５５６Ａ１号は、ＥＰ０９１１０８０Ａ１号の原理を発展させ、最大約１００Ｎの力まで相殺的な浮力を明示的に提供する。この値より低い力では、軸方向でのロック解除は不可能である。しかしながら、このシステムは、より高い浮力及び／又は非常に高い回転速度が生じると、その限界に到達してしまう。浮力が大きく、同時に結合要素を捻る場合、又は摩擦対形成特性が低下した場合、システムの自己ロック機構が無効にされて、軸方向のロック解除が生じることがある。さらに、非常に高い回転速度では、高い遠心力の結果としてロータが詰まり、結合は常に容易に取り外せるとは限らない。
【０００５】
ＤＥ１０２０１２０１１５３１Ａ１号は、多種多様な異なるロータを駆動ヘッドに自己ロック式に装着するのに適切な汎用システムを開示している。駆動ヘッドは様々なタイプの結合要素を有し、これは旋回して、接続される各ロータに応じて別個に又は相互に共同してロータの関連する窪みに入る。自己ロックは、結合要素及びロータの傾斜したランプ面の適切な構成によって達成される。製造面では、これは比較的高額である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＥＰ０９１１０８０Ａ１号公報
【特許文献２】ＤＥ１０２００８０４５５５６Ａ１号公報
【特許文献３】ＤＥ１０２０１２０１１５３１Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上述した先行技術の不都合を克服することである。より具体的には、本発明の目的は、自己ロック式で迅速に着脱可能な結合部を備える駆動ヘッド、並びに遠心分離器のキット、及び上記駆動ヘッドを備える遠心分離器を提供することであり、これは信頼性及び操作の容易さに関して何も失わずに、より低コストで製造することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、独立請求項１、９及び１２に記載の主題によって達成される。具体的には、本発明の有利な実施形態が従属請求項に記載されている。
【０００９】
第一の態様によれば、本発明は遠心分離器の駆動装置をロータに着脱可能に接続する駆動ヘッドに関し、駆動ヘッドは、回転軸の周囲で回転可能であるベース本体と、少なくとも１つの結合要素とを備え、これは解放位置とロック位置の間で動作可能であるようにベース本体に装着される。結合要素は、ロック位置では、解放位置の場合よりベース本体の外周からさらに突出する。したがって、ロック位置ではベース本体の外周を越えて突出する結合要素がロータに結合し、この係合によってロータを駆動ヘッドに固定するという点で、基本的にＤＥ１０２０１２０１１５３１Ａ１号又はＤＥ１０２００８０４５５５６Ａ１号の場合と同様にロックが実行される。しかしながら、上記先行技術の参考文献とは対照的に、ロータを駆動ヘッドから分離できる開放位置からロック位置への結合要素の移行は、旋回動作によって実行されるのではなく、変位運動が、回転軸に対して、及びそれと直角に交差する面、すなわち、以降で断面と呼ばれる面に対して傾斜して実行されるような方法で線形変位を通して実行される。したがって、断面と各結合要素の変位運動が実行される面とは、相互に対して角度を付けて延在する。
【００１０】
ロックを達成するための結合要素とロータとの接触は、線運動により確立される。これは、上記先行技術による結合要素の旋回運動よりも容易に実現される。さらに、旋回の場合、許容差に応じて、接触面間には実質的に面接触が達成されず、通常は線接触又は点接触のみが生じ、その結果、接触圧が非常に高く、結合要素及びロータの楔止めにつながる。本発明による線運動の場合では、対照的に接触面が平行方向で相互に向かって移動する。したがって、比較的大きい表面積にわたって接触が確保され、接触面の楔止めが不可能である。さらに、旋回運動の場合、ロータの回転運動が開始する前に確実な自己ロックが既に達成されている結合要素の所望の端位置における旋回が、結合要素及びロータの接触面の汚れにより妨げられることがある。例えば、埃粒子が結合要素の完全な旋回を制限し、したがってそれが所望の端位置で旋回するのを防止することがある。結合要素の載置面をロータの接触面に線形に位置決めする場合、この妨害が実際的に回避される。
【００１１】
本発明の別の利点は、上記先行技術とは対照的に、結合要素の載置面は平面であり、回転軸と直角に交差して、断面に平行に走り、水平に延在する。その結果、ロータの関連する接触面で、ロック位置で結合要素の載置面が支持される面を同様に平坦かつ水平に設計することができる。これにより、製造が大幅に促進され、全体的な構築費用が削減される。
【００１２】
ロータに向かう方向で結合要素が摺動して、それを駆動ヘッドにロックする動作は、ロータの装着側から見て下方向に傾斜して生じることが好ましい。駆動ヘッドの回転軸と直角に交差する断面に対して、結合要素の変位が実行される面の傾斜角度は、結合要素及びロータの材料に応じて適切に選択される。これは、一方では結合要素の載置面、他方では結合要素の載置面が支持されるロータの関連するロック面の摩擦係数を考慮して実行される。結合要素の載置面がロータの関連するロック面と接触することに由来する自己ロックの安定性は、一方では選択された材料の組み合わせ、他方では２つの接触面を相互に押しつける角度に依存する。ＤＥ１０２００８０４５５５６号で図３及び図４に関して記載されているように、接触面の傾斜を示す角度αがアークタンジェントμ０より小さい場合に、自己ロックが実行され、ここで、μ０は使用する材料の組み合わせの摩擦係数である。通常、結合要素に、さらにロータに鋼が使用される。鋼と鋼の組み合わせの摩擦係数μ０は、乾燥面では０．３である。すなわち、本発明に関して、断面に対して変位面の特に好ましい傾斜角度αは１７°以下、特に１０°〜１７°の範囲である。しかしながら、他の材料組み合わせでは、他の傾斜角度αを選択することができる。全体的に、本発明の好ましい傾斜角度は５°〜３０°であり、さらに好ましくは１０°〜２０°である。
【００１３】
結合要素の傾斜した変位により、結合要素がロータ上で支持される載置面を水平になるように設計することができる。したがって、結合要素の載置面が支持されるロータの少なくとも１つのロック面を同様に水平に構築することができる。これにより、ロータの製造が促進され、費用が大幅に削減される。例えば、ロータのロック面は、半径方向に長方形の断面形状の円形溝をロータハブの外側面にフライス加工するか、又は他の方法で加工し、これが駆動ヘッドを収容するためにロータの中心開口を囲むように生成することができる。あるいは、少なくとも１つの結合要素の載置面は、単にロータのハブの上縁に支持され、この方法でロータを駆動ヘッドにロックすることができる。各ケースで、水平のロック面を生成することは、先行技術で必要とされるように特定の傾斜でこれを生成するよりはるかに簡単である。
【００１４】
先行技術と比較して少なくとも１つの結合要素の方向が異なることを除けば、それ以外は以上で引用した参考文献の結合要素と同様に構築することができる。例えば、結合要素は、ロータの装着側に面する上部カバー面と、ロータの装着側から離れた方の下部カバー面とを有することができる。両方のカバー面は、平坦で、相互に平行に走ることが好ましい。カバー面は、結合要素が動作する面にも平行に走るような方法で適切に配置される。
【００１５】
駆動ヘッド毎に複数の結合要素を使用することが好ましい。これらの結合要素は相互に同一であるか、又は異なっていてよい。本発明の好ましい変形では、ロータの均一で無傾斜の拘束を確保するために、２つ又は３つの同一の結合要素を周方向に均一に、特にその外周を駆動ヘッドと同じレベルにして分布させる。しかしながら、ＤＥ１０２０１２０１１５３１Ａ１号に記載されているように、同一ではない結合要素を使用することも可能である。後者は、３つ以上、特に４つ以上の結合要素の場合に特に好ましく、その少なくとも１つは、他と比較して駆動ヘッドの異なるレベルに配置される。基本的に、線運動可能な結合要素及び旋回する結合要素を相互に組み合わせることも可能である。しかしながら、線運動可能な結合要素のみを使用することが好ましい。
【００１６】
動作中に結合要素を案内するために、上部カバー面がベース本体内の窪みの上部境界面に、下部カバー面が下部境界面に平坦に支持されるような方法で、前記ベース本体の窪み内に適切に配置される。窪みのこれらの境界面はまた、結合要素が線運動する運動面に対して平行に走るような方法で適切に配向される。結合要素のための窪みは溝として設計することが好ましく、これはベース本体の外周に加工、例えばフライス加工され、運動方向と交差するように見て、長方形の断面形状を有することが好ましい。したがって、窪みは、結合要素を窪みに容易に挿入できるように、ベース本体の外側に向かって開いている。結合要素は、変位可能であるように、関連する窪みに任意の方法で装着することができる。先行技術から既に知られているように、結合要素をロック位置に押し込むような方法で、例えばばねなどの弾性要素によって初期荷重を加えて配置することが好ましい。したがって、ばね荷重に抗して、ロック位置からロータを駆動ヘッドから分離できる解放位置への運動が生じる。
【００１７】
結合要素を変位方向に案内し、解放位置からロック位置へ線運動させ、次に戻すために、さらに案内突起などの案内手段を案内溝と組み合わせて設けることができ、これは一方では結合要素上に、他方では駆動ヘッドのベース本体上に配置される。例えば、結合要素は線形案内溝を有することができ、それに沿ってベース本体から突出する案内突起が摺動することができる。結合要素毎に２つの案内突起を設けることが好ましく、これは相互に隣接して配置され、案内溝と係合し、したがって線運動を提供する。
【００１８】
結合要素がロックするためにロータのロック面に支持される載置面は、ロータの装着側に面していない結合要素の側に配置することが好ましい。この方法で、駆動ヘッドからロータが偶発的に持ち上がることが特に確実に防止される。上述したように、結合要素は、ロータが駆動ヘッドのロック位置に入るとすぐに、弾性要素によってベース本体からロータの方向に摺動することで、ロック位置に自動的に入ることが好ましい。ロータがロック位置に到達すると、自己ロックが自動的に生じ、これはロータが駆動ヘッドから偶発的に分離することを防止する。ロータを分離するには、解放装置を起動しなければならず、これで結合要素がばね荷重に抗してロック位置から解放位置に押し戻される。解放装置は、一般に、先行技術で既に知られているように、例えばスライダなどの適切な位置決め要素を使用して構築することができる。
【００１９】
駆動ヘッド自体の基本的形状は、当技術分野で知られている駆動ヘッドの形状に対応してもよい。ロータの装着方向で見て、基本的に円筒形の外形を有する上部領域、及び上部領域に隣接する円錐台形として成形される下部領域を備えることが好ましい。円筒形の領域と円錐台の領域とを組み合わせることにより、駆動ヘッド上でロータを容易に芯合わせすることができる。別の円筒形の領域が円錐台の領域に隣接すると、特に確実な位置決めが達成される。
【００２０】
駆動ヘッドの他に、本発明は、駆動ヘッド及びロータのハブを備える遠心分離器のキットに関する。ロータのハブは、単一の部材を形成するようにロータ自体に一体化するか、又はロータの内部開口に挿入される別個の部品とすることができる。後者の場合、ハブは一般にスリーブとして設計される。ハブは少なくとも１つのロック面を有し、これは断面に平行に、したがって駆動ヘッドの回転軸に対して直角に走り、結合要素の載置面を収容する働きをする。ハブが駆動ヘッド上に位置決めされ、したがって少なくとも１つの結合要素がロック位置に入ると、その載置面がロック面上で支持され、この方法で、ハブに関連するロータを駆動ヘッドにロックする。１つの可能な変形では、結合要素の載置面毎に別個のロック面が存在する。しかしながら、製造を容易にするために、幾つかの又はすべての載置面に対して１つの共通のロック面を設けることが好ましい。このような共通のロック面は、ハブが駆動ヘッド上に位置決めされた場合に、ロック位置にある駆動ヘッドの少なくとも２つの結合要素の載置面と接触するような方法で、特にリング形で設計することができる。したがって、ハブ又はロータ内では、１つのロック面しか生成する必要がなく、その接触面はさらに水平に延在することができ、先行技術と比較してハブ又はロータの製造が大幅に促進される。
【００２１】
最後に、本発明はまた、本発明による上記駆動ヘッド又はキットを備えた遠心分離器にも関する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による駆動ヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示す駆動ヘッドのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す駆動ヘッド及びロータのハブを備える本発明によるキットの斜視図である。
【図４】図３に示すキットのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図５】本発明による駆動ヘッドの別の実施形態の部分透過した上面図である。
【図６】本発明による駆動ヘッドの別の実施形態の部分透過した上面図である。
【図７】本発明による遠心分離器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を、添付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。図は概略図に過ぎず、幾つかの好ましい実施形態を説明する働きをするだけであるが、実施形態は本発明を制限するものではないことを理解されたい。同様の参照番号は同様のコンポーネントを指す。
【００２４】
図１は、本発明による駆動ヘッド１の斜視図を示す。この駆動ヘッドは、ここでは図示されていない遠心分離器のモータの駆動軸に固定され、遠心分離器のロータを駆動する目的に応える。駆動ヘッド１は、基本的に円筒形の上部領域２４、及び円錐台形として成形される下部領域２５を有するベース本体２を備える。円筒形の上部領域２４には、ベース本体２の外周に２つの細長い開口が設けられ、これは結合要素３及び４を収容するために周囲に沿って延在し、ここではその開口のうち結合要素３を収容する第一開口２０のみが図示されている。図示されていない結合要素４を収容する開口は、ベース本体２の後側に同様の方法で延在する。結合要素３及び４は、線運動できるように開口に装着される。図１では、両方の結合要素３及び４が、ここではＶ指示されたロック位置にある。結合要素３及び４は、そのロック位置では、その端部の一方がベース本体２の円筒形の上部領域２４の外周を越えて突出し、したがって、ここでは第二結合要素４の載置面４０しか図示されていないが、その載置面がベース本体２を越えて突出する。ロータを装着方向Ａで駆動ヘッド１に取り付ける間に、又はロック解除する間に、結合要素３及び４は、ベース本体２に収容された結合要素の端部が、ベース本体２の受入開口の面側端部に当たり、結合要素３及び４の対向する端部がいずれも、ベース本体２の外周を越えて突出しないような程度まで、又はロータを駆動ヘッド１から外せる程度でのみ、ベース本体２内に押し戻される。ピン形の突起２６がロータと整列して、それを保持する働きをし、それは駆動ヘッド１の突起２６を収容するために対応する窪みを有する。駆動ヘッド１の上部領域にある中心開口１０によって、駆動ヘッドの内部区域にアクセスすることができ、したがって駆動ヘッド１内に結合要素３及び４を設置し、維持することが容易になる。
【００２５】
図２は、図１の駆動ヘッド１のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。断面は、結合要素３を通ってほぼ中心を長手方向に走る。ここで見られるように、ベース本体２の円筒形の上部領域２４内にある結合要素３の受入開口２０は、ロータの装着方向Ａから離れて下方向に傾斜した状態で延在するように設計される。開口２０は、上部境界面２００及び下部境界面２０１を有し、これは相互に平行に走る。結合要素３は、相互に平行に走る上部カバー面３１及び下部カバー面３２が各境界面２００及び２０１に平坦に支持され、したがってロック位置Ｖと解放位置との間で両方向矢印によって指示された方向に沿って移動する間に開口２０内で移動方向に案内されるような方法で開口２０内に取り付けられる。解放位置における結合要素３の前端の位置は、２本の縦方向の点線で指示されている。したがって、解放位置では、結合要素３が完全に開口２０内に収容されるように、自由端が位置決めされる。図１及び図２に見られるように、結合要素３の外形は湾曲し、ベース本体２の円筒形の上部領域２４の外形の経過を辿る。したがって、解放位置Ｆでは、結合要素３がベース本体２の開口２０内で完全に見えなくなり、両方の面が相互に面一で延在する。同じことが、ここでは図示されていない結合要素４にも当てはまる。
【００２６】
結合要素３は、ベース本体２に固定された案内棒３４に装着され、前者に沿って変位可能である。ばね要素７が案内棒３４及び結合要素３に固定され、そのばね要素により、自動的にロック位置Ｖに付勢するような方法で結合要素３が初期荷重を受けた状態で設定される。したがって、解放位置Ｆへと変位させるには、結合要素３をばね７のばね荷重に抗して運動させねばならない。解放位置Ｆとロック位置Ｖの間の運動は、運動面Ｅ内で実行され、これは断面Ｓに対して傾斜し、これは回転軸Ｒに直角に交差して、その周囲で駆動ヘッド１が回転する。運動面Ｅは、ロータの装着方向Ａで見て、結合要素３が解放位置Ｆから下方向に傾斜した状態でロック位置Ｖへと押し込まれるような方法で、断面Ｓに対して角度αを付けて傾斜する。しかしながら、結合要素３がロータのハブの対応するロック面上に支持される際の載置面３０は、水平に設計され、断面Ｓに配置される。このように、ロックプロセス中に、載置面３０は角度を付けて下降し、ロータハブの対応するロック面上に支持される。
【００２７】
ＤＥ１０２００８０４５５５６Ａ１号に既に記載されているように、駆動ヘッドとロータを相互に取り付ける保持力は、一方では、ロータと駆動ヘッドの接触面の間、この場合は結合要素の載置面とロータハブのロック面の間の静止摩擦係数、したがって２つの面の材料特性に依存し、他方では加える力の方向に対する傾斜角度に依存する。鋼は、接触面の材料として使用されることが多い。結合要素の載置面とロータのロック面という鋼と鋼の組み合わせの場合、摩擦係数μ０は約０．３である。２つの接触面間に自己ロックを達成し、したがって２つの面が相互から偶発的に分離するのを防止するために、傾斜角度αはアークタンジェントμ０より小さくなければならない。したがって、鋼と鋼の組み合わせの最大角度αは１７°である。ここで示すケースでは、角度αは約１５°に設定される。しかしながら、他の材料の組み合わせでは、異なる角度を選択することができる。結合要素３に関して上述したことは、全く同様に設計した結合要素４にも同様に当てはまる。
【００２８】
上述したように、先行技術に対して本発明による線運動可能な結合要素の大きい利点は、結合要素３及び４の載置面３０及び４０を水平になるように設計できることにある。したがって、ロータハブのロック面も水平である。これにより、先行技術と比べて製造が大幅に容易になる。例えば、ロータハブ内に特定の傾斜がなければならない溝ではなく、水平の溝を生成することが可能である。図３及び図４に記載した別の変形では、結合要素の載置面３０及び４０は、単にロータハブの水平の上端に支持されることが可能である。図３及び図４は、図１及び図２の駆動ヘッド１、及び関連するロータの内部開口に正常に装着された対応するハブ５０を備えるこのようなキット８を示す。取り付けるには、ハブ５０の突出した輪形フランジ縁部５２に幾つかの開口５３を設け、それを介してハブをねじ接続によってロータに取り付けることができる。しかしながら、駆動ヘッドとロータハブの接続をさらに容易に識別するために、ここではロータが省略されている。
【００２９】
ハブ５０は基本的に、円筒形の本体と上記輪形フランジ縁部５２を有する帽子状の形状を有する。ハブ５０は内側が中空であり、中心の通路開口及び円錐台として成形された内部ジャケット５４を有し、これは駆動ヘッド１のベース本体２の下部領域２５と相補的に設計される。したがって、ハブ５０は装着方向Ａで駆動ヘッド１に被せることができ、その端位置にて、ハブ５０の内部ジャケット５４が下部領域２５の外部ジャケットに形状ロック方法で、駆動ヘッド１の下部領域２５に支持される。被せる間に、テーパーする円錐台状ジャケット５４はばね荷重に抗して、ハブ５０の通路開口の上縁に到達した後、駆動ヘッド１のベース本体２に完全に挿入されるまで、したがって解放位置Ｆに入るまで、結合要素３及び４を内側に押す。ハブ５０を駆動ヘッド１上にさらに押し下げ、したがって輪形のロック面５１が結合要素３及び４を通過すると、結合要素が解放され、ばね要素７によって押し出されてロック位置に入り、したがってその載置面３０及び４０がハブ５０の輪形のロック面５１上に平坦に支持される。この方法で、使用者のさらなる助力を一切必要とせずに、ハブ５０が駆動ヘッド１にロックされる。ハブ及び駆動ヘッドの相互からの偶発的な分離はもはや不可能である。２つの部品の分離は、ここでは図示されていないが、基本的に先行技術から知られている起動装置を起動することによってのみ達成することができ、それによって結合要素３及び４が、ばね７によって加えられるばね荷重に抗して変位し、解放位置に入る。
【００３０】
図５は、駆動ヘッド１の代替実施形態を装着側Ａからの上面図で示す。結合要素の構成を図示するために、結合要素３及び４が配置されている区域は、一部が透明で示される。結合要素３及び４は、以前の図で示したものと基本的に同様である。これはロック位置で図示されている。これは、基本的に以前の図で示したものに対応するベース本体２の開口２０及び２１の内側に配置される。結合要素３及び４の運動は、案内棒３４及び４４に沿って実行され、それに沿ってばね要素７が結合要素３及び４に初期荷重をかけ、したがって以前の図で述べたものと同様の方法でロック位置に付勢する。結合要素３及び４がロック位置から解放位置に戻る運動は起動装置によって実行され、これは基本的にＺ字形の断面を有する回転軸２７を備える。結合要素３及び４の楔状の突起３５及び４５が、軸の２つの楔形の窪み内に位置決めされる。各小三角形の突起３５’又は４５’が、その各々に位置決めされる。この組立によって、結合要素３及び４を、その端部がベース本体２の外周を越えて突出しないように、軸２７を時計回り方向に回転することにより楔形の突起３５及び４５によりベース本体２に入れることができる。
【００３１】
図６は、図５と同等の方法で示した本発明による駆動ヘッド１の別の実施形態を示す。ここでも、ロック要素がロック位置Ｖで図示されている。その形状は基本的に、上述した結合要素のそれに対応する。しかしながら、長手方向に延在し、それぞれ結合要素３及び４の厚さ全体にわたる各通路開口３３又は４３を有する。各長手方向開口３３及び４３に２つの案内突起が設けられ、すなわち、第一結合要素３には突起２３及び２６が、第二結合要素４には突起２３及び２６が設けられる。突起はピン状に設計され、長手方向開口３３及び４３の幅に対応する直径を有する。突起２２、２３及び２６はそれぞれ、駆動ヘッド１のベース本体に確実に固定される。図１に関して検討したように、突起２６は、ロータの対応する窪みと係合して、後者を駆動ヘッド１と整列させる上端を有する保持ピンとして設計される。結合要素３及び４が、ここで図示されていない起動装置を使用してロック位置Ｖから解放位置Ｆに押し込まれると、長手方向開口３３及び４３が案内突起２２、２３及び２６に沿って摺動し、したがって既定された位置ＦとＶの間で結合要素３及び４の線運動が可能になる。
【００３２】
最後に、図７は床置き型遠心分離器に関する本発明による遠心分離器６を非常に簡単化した形態で示す。ベンチトップ型遠心分離器のような比較的小型の機器で本発明を使用することも基本的に実現可能である。外部ハウジング６０の内側には、ロータハウジング６１が配置され、その中に遠心分離器ロータ５が配置される。上記ロータは、次にハブ５０に接続され、これは駆動ヘッド１に取り付けられ、ここでは図示されていない結合要素によって上述と同じ所定の位置にロックされる。ロータ５は、モータ６２によって駆動軸６３を介して回転する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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