专利名称：料筒、离心机以及方法
技术领域：
本发明涉及一种料筒、离心机以及方法。
背景技术：
生物化学过程尤其在运用液体的基础上实施。典型地，这种运用手动地借助于辅助工具，例如像吸液管、反应容器、活性探针表面或实验室仪器实施。通过吸液管机械手或特殊仪器已经使该过程部分自动化。芯片实验室系统(Lab— on 一 a 一 Chip 一 System)(也称为 Westentaschenlabor或者Chiplabor)将宏观实验室的整个功能性安排在仅塑料卡片大的塑料基层上。芯片实验室系统典型地由两个主要组成部分组成。测试载体包括用于转换流体基本操作的结构和机
构(例如混合器)，其可以由被动的组成部分，例如通道、反应室和之前存储的试剂，或者也由主动的组成部分，像阀或泵组成。第二主要组成部分是执行单元、检测单元和控制单元。这些系统实现了全自动化地进行生物化学过程。例如在文献DE 10 2006 003 532 Al中描述了一种芯片实验室系统。该系统包括转子芯片，该转子芯片相对于定子芯片设计成可转动。转子芯片借助于流体通道可与定子芯片连接以用于填充或排空转子芯片。
发明内容
在权利要求I中定义的料筒或者说滤筒(Kartusche)，在权利要求13中定义的离心机以及在权利要求15中定义的方法相对于传统的解决方案具有这样的优点至少一种组成成分在料筒中的处理可以与离心机的转速无关地实现。也就是说，在第一种变型中，其中第一滚筒具有第一腔室，可以借助于执行器的操纵使第一和第二腔室或第一和第三腔室彼此传导地连接。附加地，还可以用离心力实施操纵。例如，在第一种变型中，在第二腔室中设有至少一种第一组成成分，在第三腔室中设有第二组成成分。借助于执行器的操纵使第一腔室与第二腔室传导地连接，于是由于离心力的作用使第一组成成分由第二腔室被运输到第一腔室中。此后，又借助于执行器的操纵使第一腔室和第三腔室连接，于是第二组成成分同样流入到第一腔室中，例如以便与第一组成成分混合。然而替代地，在第一种变型中，也可以在第一腔室中包含唯一的组成成分。借助于执行器的操纵首先使第一腔室与第二腔室传导地连接，而确定份额的组成成分被装入到第二腔室中。此后，第一腔室和第三腔室传导地连接，而另一个份额的组成成分被装入第三腔室中。也就是说，在第二种变型中，其中第一滚筒具有第一和第二腔室，可以借助于执行器的操纵使第一和第三腔室或第二和第三腔室彼此传导地连接。附加地，还可以用离心力实施操纵。
例如，在第二种变型中，在第一腔室中设有至少一种第一组成成分，在第二腔室中设有第二组成成分。借助于执行器的操纵使第一腔室与第三腔室传导地连接，于是由于离心力的作用将第一组成成分由第一腔室运输到第三腔室中。此后，又借助于执行器的操纵使第二腔室和第三腔室连接，于是第二组成成分同样流入到第三腔室中，例如以便与第一组成成分混合。然而替代地，在第二种变型中，也可以在第三腔室中包含唯一的组成成分。借助于执行器的操纵首先使第一腔室和第三腔室传导地连接，而确定份额的组成成分被装入到第一腔室中。此后，第二腔室与第三腔室传导地连接，而另一个份额的组成成分被装入到第二腔室中。第一种和第二种变型也可以组合。由从属权利要求给出本发明的有利的设计方案。在此，“组成成分”表示液体、气体或颗粒。
在此，“腔室”优选是指在两侧或仅单侧敞开构成的管道部段，以及基本上封闭的空间，该空间具有入口和/或出口。在此，“选择性地”可以理解如下基于通过执行器的操纵使第一腔室或与第二或
与第三腔室(第一种变型)连接，或者第一腔室与第三腔室，或者第二腔室与第三腔室(第二变型)连接。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器设计成电驱动的、机械驱动的和/或压力驱动的。特别是提供了压电驱动、静电驱动、半-机械-手动或电磁驱动的执行器。压力驱动意味着，执行器在使用气体压力或液体压力的情况下操纵第一滚筒。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器具有执行元件，该执行元件与第一滚筒连接，以便直接使第一滚筒转动，以及必要时沿着中轴线运动。由此实现了对第一滚筒的可靠的直接的操纵，其中放弃使用随后描述的“圆珠笔机构”。与“间接”不同，“直接”在此表示，没有其它机械元件在中间连接以用于运动的转换。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器具有执行元件，其与第一滚筒连接，从而使第一滚筒沿着中轴线运动，并由此进行转动。该执行元件优选操纵随后描述的圆珠笔机构，于是圆珠笔机构使第一滚筒转动。因此，间接操纵第一滚筒。按照根据本发明的料筒的设计方案，调节装置包括第一斜面，该第一斜面与第一滚筒的第二斜面共同作用，以便将第一滚筒从第一位置沿着中轴线带到第二位置中，在第一位置中第一滚筒与料筒的壳体沿旋转方向围绕中轴线形状配合地接合，在第二位置中取消了所述形状配合，并且由于复位件或执行器或另一个执行器的作用使第一滚筒围绕中轴线转动。由此设置了圆珠笔机构。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器操纵第一斜面以用于与第二斜面共同作用。执行器优选使第一斜面沿离开离心机的料筒的转动点的方向沿着中轴线运动。按照根据本发明的料筒的设计方案，第二滚筒关于中轴线布置在第一滚筒之前或之后，其中执行器操纵第二滚筒以用于使第一滚筒转动。因此，间接地借助于第二滚筒来操纵第一滚筒。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器平面地靠向第一和/或第二滚筒上，以用于压靠到第一和/或第二滚筒上，或者执行器与第一和/或第二滚筒固定连接。执行器平面地靠向第一和/或第二滚筒以用于压靠到其上的设计方案的特征在于，简单的结构和简单的安装。在第一或第二滚筒和执行器之间的固定连接的优点在于，执行器可以使第一或第二滚筒沿相反方向运动。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器布置在第一和第二滚筒之间。为此，执行器优选设计成压电元件。按照根据本发明的料筒的设计方案，料筒具有壳体，该壳体在其一端部上借助于适配器来封闭，其中执行器固定在适配器上。由此将多种功能集成到适配器中即一方面尤其无菌地封闭壳体，还有容纳执行器。执行器优选集成到适配器中。按照根据本发明的料筒的设计方案，适配器具有柔性的膜，该膜在其一侧上可借助于执行器来操纵，并且在其另一侧上作用到第一滚筒或第二滚筒上。由此可以实现无菌的封闭。因此，执行器优选位于壳体内腔的外部。按照根据本发明的料筒的设计方案，第二和/或第三腔室关于中轴线布置在第一滚筒之前或之后和/或形成在第二滚筒中。例如，第二腔室也可以布置在第一滚筒之前，而 第三腔室也可以在第一滚筒之后布置。尤其在第二滚筒中设有第二腔室，且在第三滚筒中设有第三腔室。按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器在离心机中关于料筒的转动点布置在第一滚筒之前或之后。如果执行器关于转动点布置在第一滚筒之后，那么有利地得出不需要其它的复位件或由执行器本身形成复位件。在此，通过执行器和离心力的共同作用来操
纵第一滚筒。
在附图中示出并在下文的描述中详细阐明本发明的实施例。附图中示出
图I示意性示出了根据本发明的实施例的料筒的剖视 图2A-2G示出了图I中的料筒的不同部件的透视 图3A-3E示出了图I中的料筒的不同运行状态的示 图4 A-4E示出了相应于图3A-3E中的不同运行状态的调节装置的细节视 图5再次以剖视图、然而示意性地示出了图I中的料筒；
图6示出了相对于图5的变型，其中执行器包括轴；
图7示出了相对于图5的变型，其不具有弹簧；
图8示出了相对于图5的另一种变型，其中交换执行器和弹簧的布置；
图9示出了相对于图5的另一种变型，其中执行器包括轴且未设置圆珠笔机构；
图10示出了相对于图5的另一种变型，其中壳体的盖设计成适配器；
图11示出了相对于图10的另一个变型，其中适配器具有膜；以及 图12示意性地示出了根据本发明的实施例的离心机。
具体实施例方式在未出现矛盾的情况下，在附图中以相同的附图标记表示相同或功能相同的元件。图I以剖视图示出了根据本发明的实施例的料筒(Kartusche) 100。
料筒100包括形式为细管的壳体102。例如，壳体102可以设计成15mL的离心细管、I. 5mL或2mL的埃彭多夫细管(EppendorfrShrchen)或替代地设计成微量滴定盘(例如每模腔20 μ L)。壳体102的纵轴线以104来标注。例如，第一滚筒108、第二滚筒106和第三滚筒110容置在壳体102中。滚筒106、108、110连续地且以其各个中轴线与纵轴线104共轴地布置。壳体102设计成在其端部112上封闭。在封闭的端部112和与该端部相邻布置的滚筒Iio之间布置了例如形式为弹簧114的复位件。弹簧114的形式可以为螺旋弹簧或聚合体、尤其是弹性体。壳体102的另一个端部116借助于闭锁结构118来封闭。优选可以取下该闭锁结构118，以便从壳体102中取出滚筒106、108、110。替代地，为了取出滚筒106、108、110或者到达腔室、例如腔室136，壳体102本身还可以拆开。根据另一个实施例，弹簧114布置在闭锁结构118和滚筒106之间，从使弹簧114伸展以产生复位力。还可以考虑弹簧114的其它布置。
每个滚筒106、108、110可以具有一个或多个腔室
因此，例如第二滚筒106包括用于试剂的多个腔室120，以及用于容纳从患者提取的试样、例如血样的另一个腔室122。在第二滚筒106之后连接的第一滚筒108包括混合腔室124，在混合腔室124中使来自腔室120的试剂与来自腔室122的试样混合。此外，例如第一滚筒108包括腔室126，在该腔室中使来自混合腔室124的混合物被分为液相128或固相130。固相130可以是凝胶柱、二氧化硅基质或过滤材料。在第一滚筒108之后连接的第三滚筒110包括用于接纳来自腔室126的副产物134的腔室132。此外，第三滚筒110包括用于接纳期望的最终产物138的另一个腔室136。料筒100具有外部几何形状，从而该料筒可以插入离心机的转子的容纳部中，尤其是离心机的振动转子(Ausschwingrotor)或固定角度转子(Festwinkelrotor)的容纳部中。在离心期间，料筒100围绕在图I中示意性示出的转动点140以高转速转动。在此，转动点140位于纵轴线104上，从而相应的离心力142沿着纵轴线104作用到料筒100的每个组成部件上。现在目的在于，借助于执行器139来控制在料筒100内部的不同过程。因此，例如混合腔室124应该首先与腔室122流体连接，以便接纳来自腔室122的试样。随后，混合腔室124应该与腔室120连接，以便接纳来自腔室120的试剂。接着，试剂和试样应该在混合腔室124中混合。类似地，同样应该控制在腔室126、132和136中的过程。除了借助于执行器139控制过程之外，还可以相应地控制离心机的转速或离心机的转子。起作用的离心力142的任务尤其在于，在腔室120、122和混合腔室124之间转移组成成分、即例如试样或试剂。图2A-2G透视地示出了料筒100的不同部件。随后要根据图2A-2G特别说明包括执行器139的调节装置300 (参见图3Α)，该调节装置实现了对前述过程的控制。如在图2Α中示出，壳体102在其内侧上具有突出部200。突出部200径向朝向纵轴线104从壳体内壁202突出。突出部200在其之间形成沿着纵轴线104延伸的隙部204。突出部200在其端部上分别具有斜面206。在具有料筒100的离心机运行时，斜面206背离转动点140指向。
图2B示出壳体102的端部112，根据该实施例，端部设计成可取下的罩。端部112在其内周上具有多个沿着纵轴线104延伸的槽208。图2C示出具有腔室120、122的第二滚筒106。滚筒106在其外壁210上具有多个突出部212，该突出部从外壁210径向向外延伸。在料筒100的组装状态下，滚筒106的突出部212接合到壳体102的隙部204中。由此阻止滚筒106围绕纵轴线104转动。然而，滚筒106可沿着纵轴线104在隙部204中移位。此外，第二滚筒106在其外壁210上、尤其在其朝着第一滚筒108的端部214上具有王冠状轮廓216，该轮廓包括多个斜面218、220。两个斜面218、220分别形成王冠状轮廓216的尖端。在具有料筒100的离心机运行时,斜面218、220同样背离转动点140指向。图2D从下面示出了图2C中的第二滚筒106的视图。滚筒106的配属于端部214的底面222具有多个开口 224，以便使腔室120、122与第一滚筒108的混合腔室124液体连 接、气体连接和/或传导颗粒地(下文中为“传导地”)连接。替代地或附加地，开口 224还可以使腔室120、122与第一滚筒108的腔室126传导地连接。各个传导的连接受各个开口224关于腔室124、126的位置的影响。该位置通过第一滚筒108相对于第二滚筒106旋转而得到，如随后仍将详细阐明的那样。图2E示出了在图I中未示出的穿刺装置226。该穿刺装置226包括具有一个或多个刺针230的板228，该刺针分别布置成与在板228中的开口 232相邻。刺针230用于通过适合地控制执行器139穿透在第二滚筒106的底面222中的每个开口 224，然后特别是来自相应的腔室120、122的液体经过开口 232流入到腔室124或126中。图2F示出了具有腔室124、126的第一滚筒108。例如，在腔室126的底部234上设有开口 236用于传导地连接腔室126与第三滚筒110的腔室132、136。第一滚筒108在其外壁238上具有多个突出部240。突出部240被设置用于接合到隙部204 (如同第二滚筒106的突出部212那样)中。只要突出部240与隙部204接合，就阻止了第一滚筒108围绕纵轴线104的转动。当然，突出部240连同滚筒108可沿着纵轴线104在隙部204中运动。突出部240具有斜面242，其在具有料筒100的离心机运行时指向转动点140的方向且对应于斜面206和220形成。图2G示出具有腔室132、136的第三滚筒110。第三滚筒110具有分别从滚筒110的外壁246伸出的突出部244。突出部244被设置用于接合到端部112的槽208中，从而滚筒110可沿着纵向104在槽208中移位。然而阻止了滚筒110围绕纵轴线104的转动。图3A-3E示出了在图I中的料筒100的运行中的多种运行状态，其中示出附加的滚筒302，然而在本文中该滚筒不是特别重要。图4A-4E分别对应于图3A-3E且说明了斜面206、218、220、242彼此相对的运动。然而，作为补充指出，图3B示出了料筒100的一种运行状态，该运行状态比图4B中示出的状态更进一步。在图3A-3E中部分透视地示出壳体102，以便可看到内部。执行器139、突出部200、隙部204、斜面206、突出部212、斜面218、220、突出部240
以及斜面242与复位弹簧114共同作用形成之前所述的调节装置300，用于使第一滚筒108相对于其它滚筒106、110围绕纵轴线104的定义地旋转。图3A和4A示出第一位置，在该第一位置中第一滚筒108的突出部240接合到隙部204中，因此阻止了第一滚筒108围绕纵轴线104的转动。现在如果间接地或直接地将执行器139压到第二滚筒106上，那么第二滚筒106又借助于轮廓216的斜面220反作用于弹簧114压到第一滚筒108的斜面242上，其中弹簧114被压缩。由此使第一滚筒108沿着远离转动点140的方向运动，像通过相应的箭头在图4A和4B中示出的那样。该运动持续如此之久，直到突出部240达到脱离与突出部200的接合。如图4C中示出的那样，在该第二位置中，释放第一滚筒108围绕纵轴线104的转动。由于例如分别关于纵轴线104以45°角取向的斜面220和242共同作用，得到力分量，当第一滚筒到达第二位置中时，该力分量使第一滚筒108自动旋转，如通过在图4C中向左指向的箭头示出的那样。现在如果执行器139释放第二滚筒106，则弹簧114借助于第三滚筒110再次朝向转动点114挤压第一滚筒108。由此，第二滚筒106连同其斜面220同样再次朝向转动点114运动，因此第一滚筒108的斜面242抵靠到壳体102的斜面206上，并沿着斜面在第一滚筒108进行另外的转动运动的情况下滑动到第三位置中，如在图4D和4E中示出的那样。在第三位置中，第一滚筒108的突出部240再次布置在壳体102的隙部204中，从而又阻止了第一滚筒108围绕纵轴线104的另外的转动。前述过程可任意经常重复，以便使第一滚筒108相对于另外的滚筒106和110定 义地转动。进一步替代地，也可以使用另一个未示出的执行器代替复位件114。原则上，执行器139可以是电驱动、机械驱动和/或压力驱动的。特别是提供了压电驱动、静电驱动、半-机械-手动驱动或电磁驱动的执行器139。“驱动”在此表示利用执行器139的作用原理，以便产生用于操纵第一滚筒106(或根据实施方式也可以是其它滚筒108、110之一)的操纵力。例如，执行器139可以具有电磁体，该电磁体与布置在滚筒106、108、110之一中的金属部件共同作用，电磁体借助于对电磁体的适合控制吸引或排斥该金属部件，以便由此实现滚筒106、108、110相互之间的上文提到的调节。借助于执行器139施加到第二滚筒106上的压力典型地为O. 5-100N。要由执行器139施加的压力相应于起作用的离心力减小。优选设置了合适的、未示出的控制装置，该控制装置控制执行器139，从而滚筒106、108、110在期望的时间相互占据了各个期望的位置。为此，控制装置可以具有定时器和/或集成的开关电路。图5再次以剖视图、然而示意性地示出图I中的料筒100。在根据图I至5的实施例中，执行器139优选设计成压电元件，其布置在朝向转动点140的盖118和第二滚筒106之间。执行器139 —方面固定在盖139上，并且另一方面以其端面500平面地压向滚筒106，而不与滚筒106连接。仅为了更好的说明，端面500与滚筒106间隔开地示出。然而，实际上复位件114始终朝着执行器139挤压滚筒106。例如，料筒100以恒定的转速围绕转动点140转动。在此，以下述方式选择转速不发生第一滚筒108相对于另外的滚筒106、110的自动的旋转，也就是说，圆珠笔机构(Kugelschreibermechanik)没有由于离心力142而已经触发。然后，借助于控制装置的相应的控制信号来控制执行器139以用于将力施加到第二滚筒106上。由于在斜面206、220、242以及复位件114 (“圆珠笔机构”)之间的前述共同作用，以下述方式出现第一滚筒108的旋转腔室120、124彼此对置且彼此传导地连接。例如，必要时设置的、封闭腔室120、124的覆盖薄膜(未示出)在该过程中被刺针230穿透。因此，第一组成成分502在离心力142的作用下从腔室120流入到混合腔室124中。随后，重新借助于执行器139操纵圆珠笔机构，然后第一滚筒108以下述方式旋转混合腔室124与腔室122对置且与其传导地连接。同样可以设置如前所述在该过程中被穿透的、封闭腔室122的覆盖薄膜。因此，第二组成成分504在离心力142的作用下从腔室122流入到混合腔室124中并在那里被混合。各个组成部分139、106、108、110的运动以箭头示出。因此，可以尽可能与离心力142无关地进行第一滚筒108的转动以及进而对组成成分502、504进行处理。图6示出了相对于图5的变型。与根据图5的实施例相比，附加地设置了执行元件600，其一方面固定在执行器的端面500上且另一方面固定在第三滚筒110上。执行元件600延伸通过在第二滚筒106中
的孔602并与第一滚筒108和/或第三滚筒110连接。由执行元件600产生复位力，从而可以省略弹簧114，参见图5。通过执行器139的收缩，向上拉动执行元件600以及进而滚筒108。此外，像在根据图5的实施例中那样，第一滚筒108进行旋转。图7示出相对于图5的另一个变型。在根据图5的实施例中，执行器139布置转动点140和第二滚筒106或第一滚筒108之间，而在根据图7的实施例中，执行器139布置壳体102的端部112和第三滚筒110之间。在该实施例中，借助于执行器139或替代地与离心力142共同作用对圆珠笔机构进行操作和复位。如果现有的离心力142不足(例如因为离心力142应该保持恒定)，则可以附加地在盖118和第二滚筒106之间设置弹簧800，该弹簧将滚筒106、108、110压向执行器139。这在图8中示出，图8示出相对于图7的一个变型。图9示出相对于图5的另一个变型。在根据图9的实施例中，仅设置了第一滚筒108和第二滚筒106。形式为轴的执行兀件600 —方面与执行器139且另一方面与第一滚筒108连接。在此,轴600穿过在第二滚筒106中的孔，根据该实施例，第二滚筒106位置固定地设置。执行器139、尤其是电机使轴600旋转，并由此使第一滚筒108围绕中轴线104转动，由此不同的腔室120、122、124彼此传导地连接，像前述那样。在该实施例中未设置圆珠笔机构。此外，执行器139可以设置用于，使轴139也沿着中线104移动，以便由此为了转动使第一滚筒108和第二滚筒106间隔开，且在转动之后，滚筒106、108再次彼此挤压，由此例如在腔室120和腔室124之间设置了密封的、传导的连接。根据另一个实施例，可以借助于另一个、未示出的执行器使第二滚筒106可运动地设置。图10示出相对于图5的另一个变型。在根据图10的实施例中，盖118的形式为用于保持执行器139的适配器。执行器139延伸通过适配器118，并因此直接接合在第二滚筒106上，以便使第二滚筒沿远离转动点140的方向、即在图11中即向下运动。例如，执行器139为此可以具有执行元件、尤其是杆，该杆压靠到滚筒106上。如上所述，复位可以借助于复位件114实现。替代地，执行器139、例如执行元件固定地与第二滚筒106连接。因此，滚筒106借助于执行器139可以沿着纵向104迅速来回运动，由此混合腔室可以被设置用于混合在腔室120、122之一中的组成成分。如果来回运动的幅度选择为足够小，那么该运动可在滚筒106、108、110相对彼此不旋转的情况下发生，也就是说在圆珠笔机构不被触发的情况下。根据图11的实施例与根据图10的实施例的区别在于，执行器139在外侧安置在适配器118上，即在这种情况下，执行器139未穿过适配器118。而执行器139间接地、即例如借助于柔性的膜作用到第二滚筒106上，以便沿第一方向207操纵该第二滚筒106。为此，特别是适配器118的一部段1100设计成薄的，其中由执行器139操纵的执行元件600使该薄的部段100弹性变形。此外，存在下述可能性压力驱动地设置执行器139，为此执行器压力传导地与未示出的压力设备、例如气体压力缸连接，且被气体压力缸驱动。在最简单的情况下，适配器118和第二滚筒106彼此形成腔室，由压力设备向该腔室加载压力，从而形成执行器139。此夕卜，可设有形式为折棚的执行器139，其设置在适配器118和第二滚筒106之间。执行器139也可以设置在其它位置，例如在第一滚筒108和第二或第三滚筒106、110之间。为此，执行器139优选设计成压电元件。 图12以俯视图示意性地示出根据本发明的实施例的离心机1200。离心机1200包括未进一步示出的转子。料筒100插入到该转子中且在圆形轨道1202上运动。沿着圆形轨道1202设有线圈1204，只要执行器通过线圈1204，则该线圈1204控制执行器139。执行器139然后触发第一滚筒108的前述的转动运动。取代线圈1204，可以设置未示出的发射装置，该发射装置产生作用范围小的电磁波、尤其是无线电波。一旦执行器通过发射装置，则未示出的、集成到料筒100中的接收设备触发执行器139。原则上，执行器139也可以无线地由固定的、例如设置在离心机壳体内的控制装置控制。然而，借助于滑动接触的控制也是可以的。原则上，料筒100可以具有未示出的计算机单元，其基于计算机程序来触发执行器139。例如，计算机程序的启动时间可由使用者确定或无线地借助于前述的控制装置传输给计算机设备。用于执行器139的未示出的能量供给装置可以集成到料筒100中，该能量供给装置的形式例如为在壳体102中的电池。电能可从外部无线地或有线地输入。例如，可借助于一个或多个线圈感应产生能量(无线)。或者可以通过滑动触点输入能量(有线)。未示出的控制单元调节执行器139和离心机1200的或转子的转速的相互作用，该执行器139预先规定了滚筒106、108、110的空间定位，而转速尤其控制了组成成分502、504通过料筒100的流动速度。在前述的实施例中，有利地可以与离心机1200的转子的转速无关地使不同的腔室彼此接通，也就是说，彼此传导地连接。例如，这种接通可以在恒定、提高或降低的转速下实现。根据实施方式，第二滚筒106和/或第三滚筒110可以关于壳体102位置固定地或移动地设置。滚筒106、110例如分别借助于另一个执行器可围绕中轴线104旋转地设置。此外，混合腔室124可以具有未示出的障碍结构，例如筛子或格架结构，其被设置用于，在离心力的作用下(即当离心机的转速超过预定的阈值时)使液体502、504运动经过，以便由此混合液体。
壳体102和滚筒106、108、110可以由相同或不同的聚合体制成。一种或多种聚合体尤其可以是热塑性塑料、弹性体或热塑性弹性体。例如环烯烃聚合物(C0P)、环烯烃共聚物(C0C)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚亚酰胺或者说聚胺酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。第二滚筒106和/或第三滚筒110可以与壳体102 —体形成。虽然这里根据优选的实施例描述了本发明，但是本发明并不局限于此，而是能以多种方式进行修改。尤其要指出，在此描述的用于根据本发明的料筒的设计方案和实施例 相应地可用于根据本发明的离心机以及用于根据本发明的用来混合第一和第二组成成分的方法，反之亦然。此外，还要指出，“一”在此没有排除多个。
权利要求
1.用于插入到离心机(1200)中以及使其进行离心的料筒(100)，所述料筒具有 带有第一腔室(124)的第一滚筒(108);和 调节装置(300)，所述调节装置被设计用于使所述第一滚筒(108)围绕其中轴线(104)转动，以便由此使所述第一腔室(124)选择性地与第二或第三腔室(120、122、132、136)液体连接、气体连接和/或传导颗粒地连接， 或者具有 带有第一和第二腔室(124、126)的第一滚筒(108)； 和调节装置(300)，所述调节装置被设计用于使所述第一滚筒(108)围绕其中轴线(104)转动，以便由此选择性地使所述第一腔室(124)与第三腔室(120)或使所述第二腔室(122)与所述第三腔室(120)液体连接、气体连接和/或传导颗粒地连接， 其中所述调节装置(300)具有执行器(139)，所述执行器用于使所述第一滚筒围绕所述中轴线(104)转动。
2.根据权利要求I所述的料筒，其中，所述执行器(139)设计成电驱动的、机械驱动的和/或压力驱动的。
3.根据权利要求I或2所述的料筒，其中，所述执行器(139)具有执行元件(600)，所述执行元件(600)与所述第一滚筒(108)连接，以便直接使所述第一滚筒转动并且必要时沿着所述中轴线(104)运动。
4.根据权利要求I或2所述的料筒，其中，所述执行器(139)具有执行元件(600)，所述执行元件(600)与所述第一滚筒(108)连接，以便使所述第一滚筒沿着所述中轴线(104)运动并由此进行转动。
5.根据权利要求1、2或4所述的料筒，其中，所述调节装置(300)包括第一斜面(220)，所述第一斜面与所述第一滚筒(108)的第二斜面(242)共同作用，以便将所述第一滚筒从第一位置沿着所述中轴线(104)带到第二位置中，在所述第一位置中所述第一滚筒与所述料筒(100)的壳体(102)沿旋转方向围绕所述中轴线(104)形状配合地接合，在所述第二位置中取消了所述形状配合，并且由于复位件(114)或所述执行器(139)或另一个执行器的作用使所述第一滚筒(108)围绕所述中轴线(104)转动。
6.根据权利要求5所述的料筒，其中，所述执行器(139)操纵所述第一斜面(220)以用于与所述第二斜面(242)共同作用。
7.根据前述权利要求中任一项所述的料筒，其中，所述第二滚筒(106、110)关于所述中轴线(104)布置在所述第一滚筒(108)之前或之后，其中所述执行器(139)操纵所述第二滚筒(106、110 )以用于使所述第一滚筒(108 )转动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的料筒，其中，所述执行器(139)平面地靠向所述第一滚筒(108)和/或第二滚筒(106、110)上，以用于压靠到所述第一滚筒和/或第二滚筒上，或者所述执行器与所述第一滚筒(108)或第二滚筒(106、110)固定连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的料筒，其中，所述执行器(139)布置在所述第一滚筒(108)和第二滚筒(106、110)之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的料筒，其中，所述料筒(100)具有壳体(102)，所述壳体在其一端部上借助于适配器(118)来封闭，其中所述执行器(139)固定在所述适配器(118)上。
11.根据权利要求10所述的料筒，其中，所述适配器(118)具有柔性的膜(1100)，所述膜在其一侧上能借助于所述执行器(139)来操纵，并且在其另一侧上作用到所述第一滚筒(108)或第二滚筒(106、110)上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的料筒，其中，所述第二腔室(120、122)和/或第三腔室(132、136)关于所述中轴线(104)布置在所述第一滚筒(108)之前或之后和/或形成在所述第二滚筒(106、110)中。
13.离心机(1200)，具有根据前述权利要求中任一项所述的料筒(100)。
14.根据权利要求13所述的离心机，其中，所述执行器(139)在所述离心机(1200)中关于所述料筒(100)的转动点(140)布置在所述第一滚筒(108)之前或之后。
15.用于借助于根据前述权利要求中任一项所述的料筒(100)处理至少一种组成成分(502、504)的方法，具有如下步骤 包括第一腔室(124)的第一滚筒(108)围绕其中轴线(104)转动，以便由此使所述第一腔室(124)选择性地与第二腔室(120、122)或第三腔室(132、136)液体连接、气体连接和/或传导颗粒地连接，以及 使所述料筒(100)进行离心，以便由此借助于起作用的离心力(142)使所述至少一种组成成分(502,504)在所述第一腔室(124、126)和第二腔室(120、122)或在所述第一腔室(124、126)和第三腔室(132、136)之间转移。
全文摘要
本发明涉及一种用于插入到离心机中以及使其进行离心的料筒，所述料筒具有带有第一腔室的第一滚筒；和调节装置，所述调节装置被设计用于使所述第一滚筒围绕其中轴线转动，以便由此使所述第一腔室选择性地与第二或第三腔室传导地连接，或者具有带有第一和第二腔室的第一滚筒；和调节装置，所述调节装置被设计用于使所述第一滚筒围绕其中轴线转动，以便由此选择性地使所述第一腔室与第三腔室或使所述第二腔室与所述第三腔室传导地连接，其中所述调节装置具有执行器，该执行器直接或间接地使第一滚筒围绕中轴线运动。
文档编号B04B5/10GK102814242SQ20121018400
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月6日 优先权日2011年6月7日
发明者M.道布, J.施泰格特 申请人:罗伯特·博世有限公司