转子组件及其连接方法

专利名称：转子组件及其连接方法
技术领域：
本发明通常涉及转子组件以及附接和操作转子组件的方法。更具 体地，本发明涉及离心机转子组件以及附接和操作离心机中的转子组 件的方法。
背景技术：
目前已有的离心机典型地包括围绕离心机的中心轴旋转的转子。 允许一个或多个样品保持器(例如，包含流体的玻璃瓶)被连接至转 子的一个或多个接合机构被直接或间接地连接至转子。 一旦样品保持 器被连接至转子，转子开始围绕离心机的中心轴旋转，样品保持器由 于被连接至转子，也围绕中心轴旋转。这使样品保持器中的样品受到 离心力，并允许离心机按需要操作。
在上面讨论的目前已有的离心机中，为了便于清洁离心机、去除 样品保持器、和/或维护/修理离心机，转子是可拆卸的。更具体地， 在离心机的操作过程中，具有内螺紋表面的旋钮用于将转子向下紧固 到轴上。旋钮被旋到中心轴的螺紋部分的顶部上， 一旦被适当地旋入 并拧紧时，旋钮防止转子相对于中心轴运动。当需要将转子从离心机 分离时，旋钮被旋开，转子从离心机的中心轴拉开/或抬起。

发明内容
至少考虑到上述情况，所需要的是用于快速地将转子或转子组件 紧固至离心机的设备和方法。还需要的是用于快速地从离心机移除转 子或转子组件的设备和方法。
还需要的是用于将转子或转子组件以这样的方式紧固至离心机的
中心轴的设备和方法防止转子或转子组件不适当地紧固至中心轴或在离心机的操作过程中防止转子或转子组件从中心轴松开。
进一步需要的是用于将转子或转子组件紧固至离心机的中心轴以
防止转子组件和/或离心机部件丟失或被错误地放置的设备和方法。
除了上面的需要，进一步需要的是用于将转子或转子组件紧固至 离心机的中心轴的设备和方法。这些设备和方法应当防止当转子或转
子组件围绕中心轴紧固时螺紋由于旋钮的过度旋紧而脱去(strip )。
本发明在很大程度上满足了前述要求，其中，在本发明的一个实 施例中，提供一种转子组件。所述转子组件包括能够在第一位置和第 二位置之间运动的致动器。所述转子组件还包括接合机构，所述接合 机构连接到所述致动器，并能够相对于所述致动器运动，其中，当致 动器位于第一位置时，接合机构与离心机的一部分接合；当致动器位 于第二位置时，接合机构从离心机的该部分分离。
按照本发明的另一个实施例，提供了一种将转子组件连接至一种 装置的方法。该方法包括将转子组件放置在离心机的一部分的附近。 该方法还包括利用闭锁机构将转子组件闭锁到离心机的该部分上。
按照本发明的又一个实施例，提供了另一种转子组件。该另一种 转子组件包括与离心机的一部分接合的接合装置。该另一种转子组件 还包括致动装置，当致动装置位于第一位置时，所述致动装置用于致 动离心机的该部分与接合装置的接合；当致动装置处于第二位置时， 所述致动装置用于致动离心机的该部分与接合装置的分离，其中，接 合装置连接到所述致动装置，并能够相对于所述致动装置运动。
这样，已经非常粗略地对本发明的某些实施例进行了概述，以便 更好地理解这里的详细描述并更好地认识到本发明对现有技术的所作 的贡献。当然，本发明还具有附加实施例，这些附加实施例将在下面 进行描述，并形成所附权利要求的主题。
在这方面，在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解， 本发明的应用并不仅限制于在下面的描述中提出或附图中说明的构造 细节和部件布置。除了所描述的实施例，本发明还具有其它实施例， 并且能够以多种方式实施并执行。同时，应当理解，这里使用的措词
6和术语以及摘要是为了描述的目的，因此不应当被认为是限制。
因而，本领域的技术人员将认识到，本发明公开的内容所基于的
法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求应当被认为是包括在不 背离本发明的精神和范围的情况下的等同构造。


图l示出了按照本发明的一个实施例的转子组件的分解图； 图2示出了转子组件中包括的一个部件组的分解图； 图3示出了当转子组件被锁定在离心机中的适当位置上时转子组 件的剖视图4示出了当转子组件位于离心机中的解锁位置上时转子组件的 剖视图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明进行描述，在附图中，相同的附图标记 表示相同的部件。图1示出了按照本发明的一个典型实施例的转子组
件10的分解图。图2示出了图1中示出的转子组件10中所包括的一 个部件组的分解图。如图1和2所示，转子组件10包括在按钮14的 内部底表面(未示出)和位于按钮引导件18顶部的上部帽16的顶表 面之间延伸的上部竖直弹簧12。
按钮引导件18包括两个形成支架19的两个沉孔，按钮引导件18 通常通过防止按钮14从一端向另一端摇摆和/或在转子组件10内振动 而提高按钮14的稳定性。如图2中所示，按钮引导件18内包括下部 竖直弹簧20、下部帽22和紧固件24 (例如，螺栓或销)。下部竖直弹 簧20在支架19的底表面和下部帽22的顶表面之间延伸。图2中示出 的紧固件24是螺栓，其延伸通过下部帽22和按钮引导件18的支架 19，并与上部帽16接合(例如，紧固件24具有旋入上部帽16的内配 合表面的螺紋)。紧固件24也被下部竖直弹簧20包围。按照本发明的一个实施例，上部竖直弹簧12被选择为具有大约9 lbs的压缩率。同样地，按照该实施例，大约7磅(也就是说，小于大 约IO磅)的压力可以被施加至按钮14的顶部以使按钮14从完全升高 位置移动到完全下降位置。同时，按照本发明的某些实施例，下部竖 直弹簧20被选择为大约50磅的弹簧。
如图1中所示，可滑动旋转器轴锁26和水平弹簧28位于按钮引 导件18的下面。旋转器轴锁26典型地由转子30的上部表面的一部分 支撑，如图1中所示，并在其上滑动。被构造为允许按钮14的一部分 在其中延伸通过的壳体34包围上述讨论的部件中的每一个的至少一 部分。如在图l中示出的那样，保持环21用于将按钮引导件18紧固 至转子30。
上面提到的转子30在旋转器轴锁26下面示出，转子30具有连接 至其上的多个承载枢转销32(例如，借助于旋入转子30的一部分中)。 多个螺栓38和逐渐变细的销36在转子30下面示出。当转子组件10 组装后，螺栓38延伸通过转子30并被旋入壳体34，由此使转子组件 10的部件保持为包含在壳体34内。使用承载枢转销32,多达4个的 样品保持器(例如包含流体的玻璃瓶)可以连接至图1中示出的典型 的转子30。但是，被构造为具有更多或更少的直接地或间接地连接至 其上的样品保持器的转子也包含在本发明的范围中。
上面讨论的转子组件10可以被方便且安全地放置在离心机或离 心真空浓缩器中，离心机或离心真空浓缩器典型地包括溶剂回收装置、 加热元件和/或真空产生机构，并且通常以比传统的离心机低的速度操 作。按照本发明的某些实施例的转子组件10采用本领域的技术人员在 实践本发明的一个或多个实施例后会认为是一种快速释放机构的装置 而被放置在离心机或离心真空浓缩器中。图3示出了在转子组件10 被锁定在离心机中的适当位置上后转子组件10的剖视图。图4示出了 当转子组件IO位于离心机中的解锁位置上时转子组件10的剖视图。 典型地，转子组件IO通过使转子组件10与垂直地延伸出离心机的中 心轴40对齐并使转子组件10下降到中心轴40上而被连接至离心机。
8如图3和4中所示，当连接到离心机后，转子组件10包围离心机 的中心轴IO。在操作中，中心轴40围绕轴线A旋转，并且当转子组 件IO被锁定到图3中示出的中心轴40时，转子组件10和任何通过承 载枢转轴32连接至其上的样品保持器也围绕轴线A旋转
在图3中，按钮14位于升高位置(也就是说，按钮14的顶部位 于距离中心轴40的顶部最远的位置)。如果离心机的技术员或操作者 不应用向下的力，那么按钮14借助于图l和2中示出的两个竖直弹簧 12、 20而支撑在该升高位置上。
如图3中所示，当位于升高位置时，按钮14位于旋转器轴锁26 上面。同时，旋转器轴锁26借助于水平弹簧28而被向左偏压。在该 向左偏压位置，旋转器轴锁26的突起部分42被插入到中心轴40的狭 槽部分44中。当突起部分42被插入图3中示出的狭槽部分44中时， 转子组件10被有效地锁闭至离心机的中心轴40。同样地，突起部分 42防止离心机操作者或技术员将转子组件10从中心轴40抬起并从离 心机取出。换句话说，转子组件10被"锁定"到离心机上。
在图4中，按钮14位于完全降低位置(也就是说，按钮14的顶 部位于距离中心轴40的顶部最近的位置上)。当技术员或离心机操作 者利用手的手指(例如拇指)或手掌向下推按钮14上时，典型地获得 了该降低位置。但是，需要比人的手指或手掌所能够舒服地施加的力 更大的力的按钮也包含在本发明的范围内。
如图3和4中所示，典型地为刚性的壳体34防止按钮14的横向 (即侧向)运动。但是，在上面讨论的转子组件10中抵抗旋转器轴锁 26的横向运动的部件是水平弹簧28，该水平弹簧28是可压缩的。由 于旋转器轴锁26的上部边缘(即，最靠近图3中的按钮14定位的边 缘)是逐渐变细的，当按钮14被向下推动时，按钮14相对于旋转器 轴锁26向下滑动，向旋转器轴锁26施加横向力，并压缩水平弹簧28。 结果，旋转器轴锁26向图3中的右侧移动，并且旋转器轴锁26的突 起部分42从中心轴40的狭槽部分44分离。然后，整个转子组件10 可以从中心轴40抬起，并从离心机移除。换句话说，转子组件10处于"解锁的"位置。
上面描述的转子组件10的一个优点是转子组件10不会过紧或过
松。这与在其中转子借助于被旋在离心机的位于转子或转子组件上方 的中心轴上的旋钮而固定在离心机中的离心机形成对比。在包括这样 的旋钮的离心机中，当旋钮过松时，转子可以从中心轴分离，从而潜 在地导致设备损坏和/或使操作者受伤。另一方面，当旋钮过紧时，旋 钮和/或轴上的螺紋可能会被脱去，这潜在地需要昂贵且耗时的维修。 在实践本发明的一个或多个实施例后，本领域的技术人员将会认识到
上面讨论的转子组件10可以既不过紧又不过松。
上面讨论的转子组件10的另一个优点是，它不包括任何可分离的 部件。换句话说，图1和2中示出的所有部件不是被容纳在壳体34 内就是被物理地附接至转子组件10的一个或多个其它的部件上。在使 用旋钮紧固转子或转子组件的离心机中，在旋钮被旋开后，旋钮不再 被连接至转子或转子组件的任何部分，因此可能被技术员或离心机操 作者放在错误的地方和/或丢失。再者，由于上面讨论的转子组件10 不包括可分离的部件，因此没有部件会丟失。
上面讨论的转子组件10的又一个优点是，典型地，将转子组件 10连接(即，安装)至离心机或使转子组件IO从离心机分离不需要 使用工具。相反，技术员或离心机操作者的手掌或手指通常可以被用 于使旋转器轴锁26的突起部分42从中心轴40的狭槽部分44分离。 这不再需要扳手、钳子和/或其它工具，扳手、钳子和/或其它工具通 常被用于旋紧上面提到的基于旋钮的离心机中的旋钮。但是，如上面 讨论的那样，需要使用比人的拇指和/或手掌所能够舒适地提供的力更 大的力的设备也包含在本发明的范围内。
按照本发明的另 一个实施例，提供了 一种将转子组件例如上面讨 论的转子组件IO连接至一种装置(例如，离心机)的方法。该方法包 括将转子组件放置在离心机的一部分附近。该步骤可以通过将转子组 件10围绕中心轴40放置而实现，如图4中所示。
该方法还包括使用闭锁机构将转子组件闭锁到离心机的所述部
10分。闭锁步骤可以通过将旋转器轴锁26的突起部分42放置在中心轴 40的狭槽部分44中而实现。按照该实施例，水平弹簧28和旋转器轴 锁26的組合起闭锁机构的作用。
该方法还包括通过将闭锁机构偏压到闭锁位置而防止转子组件从 离心机的所述部分脱开。按照本发明的某些实施例，该防止步骤可以 使用水平弹簧28实现。更具体地，如上面讨论的那样，水平弹簧28 用于将旋转器轴锁26偏压到图3中示出的位置上，在该位置上，转子 组件10净皮锁定在离心^L的中心轴40上。
该方法还包括将闭锁组件的 一部分装入壳体内。在实践本发明的 一个或多个实施例后，本领域的技术人员将认识到该装入步骤可以使 用图1中示出的壳体34实现。壳体34使转子组件IO的部件不暴露于 灰尘，更一般地，使转子组件10的部件不暴露于环境。壳体34还保 证转子组件10的所有部件都保持附接至转子组件，由此防止这些部件 中的任一个丢失或误方文。
除了上述内容，该方法还包括将闭锁机构连接至转子组件。该连 接步骤可以例如通过将旋转器轴锁26和水平弹簧28提供为上面讨论 的闭锁机构和通过物理地将这两个部件连接至图1中所示的转子组件 IO的其它部件而实现。至于水平弹簧28，其端部可以分别物理地连接 至旋转器轴锁26和转子30。另一方面，只要水平弹簧28被保持在被 充分压缩的位置上，使得基本上防止水平弹簧28的端部相对于旋转器 轴锁26和转子30移动，则实际的物理连接对于实现该步骤不是必须 的。
上面讨论的方法还包括向致动器施加力以将转子组件从离心机解 锁。该步骤可以例如通过使用按钮14作为致动器并通过使用技术员的 手的拇指或手掌向下推动按钮14而实现。由于旋转器轴锁26的上部 逐渐变细的边缘，推动按钮14又将导致图3中所示的旋转器轴锁26 的向右移动，并将使旋转器轴锁26的突起部分42从中心轴40的狭槽 部分44分离(即，解锁)。
上面讨论的方法还包括采用弹性构件偏压致动器，该弹性构件至少部分地抵消当从离心机解锁转子组件时施加至致动器的力。该步骤
可以例如利用水平弹簧28使旋转器轴锁26向左偏压而实现，如图3 和4中所示。
本发明的许多特征和优点通过详细的说明书是显而易见的，因此， 所附的权利要书意在于覆盖落在本发明的真实精神和范围内的本发明 的所有这样的特征和优点。此外，由于本领域的技术人员能够想到许 多种修改和变型，因此不期望将本发明限制于所示的和描述的确切的 构造和操作，相应地，所有适合的修改和等同物将落在本发明的范围 内。
权利要求
1.一种转子组件，包括能够在第一位置和第二位置之间运动的致动器；和接合机构，所述接合机构连接至所述致动器，并能够相对于所述致动器运动，其中，当所述致动器位于所述第一位置时，所述接合机构与离心机的一部分接合，当所述致动器位于所述第二位置时，所述接合机构从所述离心机的所述部分分离。
2. 如权利要求1所述的转子组件，其中，所述离心机的所述部分 包括轴。
3. 如权利要求1所述的转子组件，其中，所述致动器包括按钮， 在向所述按钮上施加小于大约10磅的力后，所迷按钮能够在所述第一 位置和所述第二位置之间运动。
4. 如权利要求1所述的转子组件，还包括邻近所述接合机构放置 并被构造为在所述接合机构上施加恢复力的弹性构件，所述恢复力将 所述接合机构向所述接合机构与所述离心机的所述部分接合的位置偏 压。
5. 如权利要求1所述的转子组件，其中，所述弹性构件包括弹簧。
6. 如权利要求1所述的转子組件，其中，所述接合机构包括逐渐 变细的部分，当所述致动器位于所述第二位置上时，所述逐渐变细的 部分邻近致动器放置。
7. 如权利要求1所述的转子组件，还包括 连接至所述致动器和所述接合机构的转子。
8. 如权利要求7所述的转子组件，还包括 样品保持器接收区域，所述样品保持器接收区域连接至所述转子，并被构造为接收并保持邻近所述转子的样品保持器。
9. 如权利要求1所述的转子组件，还包括弹性构件，所述弹性构件邻近所述致动器放置，并被构造为在所 述致动器上施加恢复力，所述恢复力将所述致动器向所述第二位置偏压。
10. 如权利要求9所述的转子组件，其中，所述弹性构件包括两 个弹簧。
11. 如权利要求9所述的转子组件，还包括包围所述接合机构、所述弹性构件和所述致动器的多个部分的壳体。
12. 如权利要求1所述的转子组件，还包括 邻近所述致动器放置并被构造为稳定所述致动器的引导件。
13. 如权利要求1所述的转子组件，其中，所述接合机构与离心 真空浓缩器的一部分接合。
14. 一种将转子组件连接至离心机的方法，所述方法包括 将转子组件放置在离心机的一部分附近；和使用闭锁机构将所述转子组件闭锁到所述离心机的所述部分。
15. 如权利要求14所述的方法，还包括通过将所述闭锁机构偏压到闭锁位置而防止所述转子组件从所述 离心机的所述部分解锁。
16. 如权利要求14所述的方法，还包括 将所述闭锁组件的一部分包围在壳体中。
17. 如权利要求14所述的方法，还包括 将所述闭锁机构连接至所述转子组件。
18. 如权利要求14所述的方法，还包括 向致动器施加力，以将所述转子组件从所述离心机解锁。
19，如权利要求18所述的方法，还包括使用弹性构件偏压所述致动器，所述弹性构件至少部分地抵消当 从所述离心机解锁所述转子组件时施加至所述致动器的力。
20. 如权利要求18所述的方法，其中，所述施加力的步骤包括按 压按钮以将所述转子组件从所述离心机解锁。
21. —种转子组件，包括 用于接合离心机的一部分的接合装置；和致动装置，当所述致动装置位于第一位置时，所述致动装置用于致动所述离心机的所述部分与所述接合装置的接合；当所述致动装置 位于第二位置时，所述致动装置用于致动所述离心机的所述部分与所 述接合装置的分离，其中，所述接合装置连接到所述致动装置，并能 够相对于所述致动装置运动。
22. —种转子组件，包括 离心才几转子；连接至所述转子并能够在第一位置和第二位置之间运动的按钮； 位于所述按钮附近的锁定机构；从所述锁定机构突出并被构造为与离心机的 一部分接合的突起。
全文摘要
一种转子组件，包括可在第一位置和第二位置之间移动的致动器。转子组件还包括接合机构，所述接合机构连接至所述致动器，并能够相对于致动器运动，其中，当致动器位于第一位置时，接合机构与离心机的一部分接合；当致动器位于第二位置时，接合机构从离心机的该部分分离。同时，公开了一种将转子组件连接至离心机的方法。
文档编号B04B9/08GK101616744SQ200780050509
公开日2009年12月30日 申请日期2007年12月12日 优先权日2006年12月13日
发明者J·R·伍德曼 申请人:赛默飞世尔科技公司