DE2612988C2 - Vorrichtung für die leitungsmäßige Verbindung eines stationären Punktes und eines rotierenden Punktes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 86 413 bekannt. Diese Vorrichtung, die insbesondere zur Energieübertragung verwendet wird, aber auch bei hydraulischen Systemen eingesetzt werden kann, hat den Vorteil, daß die Leitung mit der Rotorbaugruppe fest verbunden werden kann, daß also keine abzudichtende Schleif- oder andere Drehverbindung zwischen der Leitung und der Rotorbaugruppe vorgesehen werden muß. Bei dieser Vorrichtung liegt der stationäre Punkt in der Mitte unterhalb der beiden Baugruppen im Inneren der Vorrichtung. Die Leitung erstreckt sich von da durch die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle der Rotorantriebsbaugruppe nach oben und verläuft dann von oben kommend vertikal nach unten zu dem auf der Rotorbaugruppe befindlichen zweiten Punkt Aufgrund dieser Anordnung müßte die gesamte Vorrichtung zerlegt werden, wollte man die Leitung auswechseln. Diese Vorrichtung ist daher für Zentrifugen ungeeignet, bei denen z. B. aus Sterilisierungsgründen die Leitung relativ häufig ausgewechselt werden muß. Dies gilt insbesondere für die Zentrifugierung von Blut oder anderen biologischen Zellen, bei der stets extrem sterile Bedingungen eingehalten werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß der US-PS 35 86 413 mit einer drehfesten Verbindung zwischen der Leitung und der Rotorbaugruppe so auszubilden, daß der Zentrifugalkraft unterworfene, mit der zu verdrillenden Leitung verbundene Bauteile zusammen mit der Leitung einfach ein-und ausgebaut werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Aufgrund der im Anspruch 1 angegebenen Ausbildung lassen sich die den Zentrifugalkräften unterworfenen Flüssigkeitskammern bzw. die darin angeordneten Flüssigkeitsbehälter und die zugehörige Leitung auf einfache Weise in die Vorrichtung einführen. Insbesondere ist es möglich, die Flüssigkeitsaufnahmekammern von der einen Seite (d. h. von oben) in die Rotorbaugruppe einzusetzen und die Leitung von oben durch die Hohlwelle der Rotorbaugruppe nach unten zu schieben sowie sie dann radial nach außen und nach oben zu dem stationären Punkt, an dem eine Klemme vorgesehen sein kann, zu ziehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Zentrifuge, wobei das Außengehäuse z. T. weggibrochen ist;

F i g. 2 eine z. T. als Schnitt dargestellte Seitenansicht der Zentrifuge gemäß F i g. 1;

F i g. 3 einen Schnitt in Blickrichtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2;

F i g. 4 einen Schnitt in Blickrichtung der Pfeile 4-4 in Fig. 2;

F i g. 5 eine Aufsicht auf die Zentrifuge zum Verdeutlichen der Anordnung der Waschsäckchen in der Rotorbaugruppe;

F i g. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5 zur Darstellung der Deckel der Flüssigkeitsaufnahmekammern, in denen sich die Waschsäckchen während des Zentrifugierens befinden;

F i g. 7 eine Teilseitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Zeilbearbeitungssystems für die Rekonstituierung von Blut aus glycerolisierten roten Blutzellen;

F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 8 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 10 eine vergrößerte Seitenansicht, z.T. als

Schnitt zu Darstellung der Form und Anordnung einer Führung für die Leitung;

F i g. 11 eine der F i g. 7 entsprechende Seitenansicht einer geänderten Antriebsverbindung für die Rotorbaugruppe;

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Antriebsverbindung gemäß F i g. 11;

Fig. 13 eine der Fig. 11 vergleichbare Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 14 eine der Fig. 13 vergleichbare Darstellung einer abgeänderten Führung für die Leitung in vergrößertem Maßstab;

Fig. 15 eine der Fig. 13 vergleichbare Teilseitenansicht einer weiteren Ausführungsform für die Führung der Leitung.

In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Zentrifuge 20 werden Blutzellen oder dergleichen durch Zentrifugalkraft in rotierenden Waschsäckchen in Suspension gehalten, während sie der Gegenströmung einer Waschlösung ausgesetzt sind. Die Zeilbearbeitungszentrifuge 20 weist ein Gehäuse 21 auf, das isoliert und ausgekleidet sein kann, um eine Kühlung seines Inneren zu ermöglichen. Über Scharniere ist ein Deckel 22 an dem Gehäuse 21 angelenkt und ein Steuerfeld 23 ermöglicht einer Bedienungsperson die Überwachung des Arbeitsganges der Zentrifuge.

Die zu bearbeitenden Zellmassen werden der Zentrifugalkraft in einer Rotorbaugruppe 30 ausgesetzt, zu der ein schüsselartiger Windschirm 31 zum Schutz gegen Luftreibung, eine zentrierte Stütze 32 und zwei zylinderartige Flüssigkeitsaufnahmekammern 33 und 34 gehören, in die die Waschsäckchen einbringbar sind. Die Flüssigkeitsaufnahmekammern 33 und 34, die aus Aluminium oder rostfreiem Stahl hergestellt sein können, werden von der Stütze 32 an diametral gegenüberliegenden Stellen mittels zwei nach außen vorragenden Zapfen 35 und 36 gehalten, die in Eingriff mit entsprechend dimensionierten Schlitzen 37 bzw. 38 in der Stütze 32 stehen.

Die Stütze 32 ist in ihrer Mitte an dem geflanschten oberen Ende einer vertikal angeordneten Hohlwelle 40 befestigt und weist eine mittige Öffnung 41 für die Aufnahme des über den Flansch vorragenden Teils der Hohlwelle 40 auf, wie dies in der F i g. 2 deutlich dargestellt ist. Das untere Ende der Hohlwelle 40 ist mit einer Riemenscheibe 42 und mit einem frei drehbaren Profilstück 43 versehen. Wie aus der F i g. 10 ersichtlich ist, wird das Profilstück 43 von einem Kragen 44 in Position gehalten, der auf die Außenfläche der Hohlwelle 40 aufgeschraubt ist. Zwischen Profilstück 43 und Kragen 44 ist ein Kugellager 45 eingeschaltet.

Zu der Zentrifuge 20 gehört weiterhin eine Rotorantriebsbaugruppe 50, zu der drei horizontal angeordnete plattenartige Bauelemente 51,52 und 53 gehören, die in Parallelabstand durch eine Reihe von Abstandsstücken 54 und durch diese geführte Schraubbolzen 55 gehalten werden. Ein schalenartiger Windschirm 56 ist mit der Unterseite des plattenartigen Bauelements 53 verbunden und öffnet sich unter Umfassung der Rotorbaugruppe 30 nach oben. Die Rotorbaugruppe 30 ist auf der Rotorantriebsbaugruppe 50 mit Hilfe einer vertikal sich erstreckenden Nabe 57 gelagert, die sich zwischen den plattenartigen Bauelementen 51 und 52 erstreckt und die Hohlwelle 40 aufnimmt.

Die Rotorantriebsbaugruppe 50 ist im Maschinengestell derart drehbar gelagert, daß sie sich um die dieselbe Achse wie die Rotorbaugruppe 30 drehen kann. Dies wird mit Hilfe einer sich vertikal erstreckenden Antriebswelle 60 erreicht, die mit dem plattenartigen Bauelement 53 unter Ausfluchtung auf die Hohlwelle 40 mit Hilfe eines an der Antriebswelle 60 vorgesehenen Endflansches 61 verbunden ist. Die Antriebswelle 60 erstreckt sich nach unten in eine Nabenbaugruppe 62 hinein, in der sie durch mehrere Lager 63 in vertikaler und seitlicher Hinsicht abgestützt ist.

Um die Rotorantriebsbaugruppe 50 anzutreiben, ist das untere Ende der Antriebswelle 60 mit einer

ίο Riemenscheibe 64 versehen. Die Riemenscheibe 64 ist über einen Riemen 65 mit einer Riemenscheibe 66 gekoppelt, die auf der Abtriebswelle 67 eines konventionellen Antriebsmotors 68 angeordnet ist
Um die Rotorbaugruppe 30 anzutreiben, ist an dem oberen Ende der Nabenbaugruppe 62 eine ringartige Ausnehmung 70 vergesehen. Wie aus der F i g. 3 am besten ersichtlich ist, liegt in der Ausnehmung 70 ein Riemen 71, der über eine Riemenscheibe 72 geführt ist, die an dem unteren Ende einer als Planetenträger dienenden Zwischenwelle 73 vorgesehen ist. Die Zwischenwelle 73 ist mit Hilfe eines Lagers 74 in dem unteren plattenartigen Bauelement 53 der Rotorantriebsbaugruppe 50 gelagert. An dem oberen Ende der Zwischenwelle 73 ist eine obere Riemenscheibe 75 vorgesehen. Wie am besten aus den Fig.2 und 4 zu ersehen ist wird die Riemenscheibe 75 mittels eines Riemens 76 mit der Riemenscheibe 42 unter Zwischenschaltung zweier Leerlaufriemenscheiben 78 und 77 gekoppelt. Die Leerlaufriemenscheiben 77 und 78 sind in den plattenartigen Bauelementen 52 bzw. 53 gelagert Wegen der Riemenanordnungen führt die Rotorbaugruppe 30 eine Drehung in derselben Richtung wie die Rotorantriebsbaugruppe 50 durch und zwar mit der doppelten Drehzahl. Bei der gezeigten Ausführungsform drehen sich die Zwischenwelle 73 und die obere Riemenscheibe 75 bei Drehung der Rotorantriebsbaugruppe 50 durch den Motor 68 in Uhrzeigerrichtung (von oben gesehen) wegen des Eingriffs des Riemens 71 mit der stationären ringartigen Ausnehmung 70 im Gegenuhrzeigersinne. Die Drehung der Riemenscheibe 75 im Gegenuhrzeigersinne führt zu einer Drehung der Riemenscheibe 42 im Uhrzeigersinne wegen der Rückführungsschleife des Riemens 76 zwischen diesen Riemenscheiben; damit dreht sich die Rotorbaugruppe 30 ebenfalls im Uhrzeigersinne. Das erforderliche Verhältnis 2 :1 der Drehzahlen zwischen Rotorbaugruppe 30 und Rotorantriebsbaugruppe 50 wird mit Hilfe der relativen Durchmesser der Riemenscheiben erreicht. Insbesondere wird dasselbe Durchmesserverhältnis sowohl für die durch die Ausnehmung 70 gebildete »Riemenscheibe« und die Riemenscheibe 72 als auch die Riemenscheibe 42 und die Riemenscheibe 75 aufrechterhalten. Dies stellt sicher, daß die Planetenantriebsanordnung ein direktes Übertragsverhältnis von 1 :1 hat, das bei Berücksichtigung der Drehung der Zwischenwelle 73 um die Drehachse der Rotorantriebsbaugruppe 50 zu dem letztendlichen Übertragungsverhältnis 2 : 1 führt. Wie weiter unten deutlich wird, ist diese Beziehung von relativer Drehzahl und Drehrichtung erforderlich, wenn die Zentrifuge ohne Drehrichtungen arbeiten können soll. In den F i g. 11 und 12 ist eine andere Antriebsverbindung für die Rotorbaugruppe 30 dargestellt. Ein erstes Paar von seitlich auf Abstand angeordneten Leerlaufriemenscheiben 58 ist auf der Unterseite des plattenartigen Bauelements 52 befestigt.

Ein zweites Paar von in gleicher Weise auf Abstand angeordneten Leerlaufriemenscheiben 59 ist auf der

■ Unterseite des plattenartigen Bauelements 53 angeordnet Ein Riemen 69 wird über diese Riemenscheiben von der stationären ringartigen Ausnehmung 70 zu der Riemenscheibe 42 geführt, wie dies in der Fig. 12 dargestellt ist. In dem plattenartigen Bauelement 53 ist eine öffnung 79 für die Durchführung des Riemens 69 vorgesehen.

Wenn bei Benutzung dieser Anordnung die Rotorantriebsbaugruppe 50 durch den Motor 68 im Uhrzeigersinne gedreht wird, führt der Riemen 69 zu einer Drehung der Rotorbaugruppe 30 im Uhrzeigersinne. Unter der Annahme, daß die stationäre ringartige Ausnehmung 70 und die Riemenscheibe 42 den gleichen Durchmesser aufweisen, ist die Drehzahl der Rotorbaugruppe 30 genau zweimal so groß sein wie die der Rotorantriebsbaugruppe 50. Dies liegt in dem kombinierten Effekt der direkten 1 :1-Antriebsbeziehung zwischen der von der Ausnehmung 70 gebildeten »Riemenscheibe« und der Riemenscheibe 42 und der Planetenbewegung der Leerlaufriemenscheiben 58 und 59 um die Drehachse der Rotorbaugruppe 30.

Die Riemen und die Riemenscheiben für den Antrieb der Rotorbaugruppe und der Rotorantriebsbaugruppe können in bekannter Weise gezahnt sein, um ein Rutschen zu vermeiden. Die Riemen 65 und 71 weisen dann eine Zahnung nur auf ihren Innenflächen auf, während der Riemen 76 sowohl auf seiner Innenfläche als auch auf seiner Außenfläche gezahnt sein müßte.

Gemäß Fig.5 wird der Zellwaschgang in zwei Waschkammern durchgeführt, die die Form von zusammenfaltbaren Waschsäckchen 80 und 81 aufweisen. Diese Waschsäckchen, die vorzugsweise Teil eines wegwerfbaren vorsterilisierten abgedichteten Strörnungssystems sein können, werden vorzugsweise mit einem zylindrischen Körperabschnitt und einem konisehen Endabschnitt ausgeformt. Die Waschsäckchen können aus einem hämoabstoßenden Kunststoffmaterial, wie PVC-Kunststoff, hergestellt sein, das mit einer Silikongummi-Verbindung oder einem anderen hämokompatiblen Material überzogen ist. Ausnehmungen 82 und 83 von den Waschsäckchen entsprechenden Formgebungen sind in den Flüssigkeitsaufnahmekammern 33, 34 für die Aufnahme der Waschsäckchen ausgebildet. Die Waschsäckchen 80 und 81 sind mit Einlaßschläuchen 84 bzw. 85 und mit Auslaßschläuchen 86 bzw. 87 versehen, die mit ihnen heißverschweißt sind. Anstelle der Schläuche können auch hinreichend flexible Röhren verwendet werden. Die sich in das Innere der Waschsäckchen hineinerstreckenden Abschnitte der Einlaßschläuche 84 und 85 weisen eine so große Länge auf, daß sie sich im wesentlichen bis zum Scheitelpunkt der konischen Endabschnätte erstrecken, wenn die Säckchen unter dem Einfluß der Schwerkraft voll entfaltet sind, wie dies in der F i g. 5 dargestellt ist. Diese Ausbildung ist für einen optimalen Waschgang wünschenswert, da die Zellmasse sich während der Zentrifugierung in den konischen Endabschnitten der Waschsäckchen ansammelt Die Auslaßschläuche 86 und 87 enden in den Wandungen der Waschsäckchen. Die Gesamtlänge der Einlaß- und Auslaßschläuche außerhalb der Waschsäckchen ist nicht kritisch und muß nur so gewählt sein, daß die Waschsäckchen auf einfache Weise mit dem Rest des Strömungssystems verbunden werden können.

Die Flüssigkeitsaufnahmekammern 33 und 34 sind vorzugsweise mit entfernbaren Deckeln 88 bzw. 89 verbunden, die ein Verschieben der Waschsäckchen während der Zentnfugierung verhindern sollen. Wie aus der F i g. 6 ersichtlich ist, können die Deckel aus zwei Teilabschnitten bestehen, so daß die Einlaß- und Auslaßschläuche durch die Deckel hindurchgeführt werden können, wenn die Waschsäckchen sich in den Flüssigkeitsaufnahmekammern befinden.

Zwischen den Waschsäckchen 80 und 81, die sich mit der Rotorbaugruppe 30 drehen, und dem sich nichtdrehenden Teil des Zeilbearbeitungssystems wird eine Strömungsmittelverbindung mit Hilfe einer Leitung 90 aufgebaut, in der vier getrennte Kanäle 91—94 vorgesehen sind (vergleiche F i g. 5 und 9). Die Kanäle 91 —94 können entweder durch das Verbinden von vier getrennten Schläuchen aufgebaut werden oder die Leitung 90 kann in einem Arbeitsgang mit den vier Kanälen extrudiert werden. Die Kanäle 91—94 werden jeweils mit einem der Schläuche 84—87 verbunden. Wie am besten aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, wird die Leitung 90 mit Hilfe einer Klemme 95 zu einem Punkt oberhalb der Rotorbaugruppe 30 geführt und mit der Achse der Rotorbaugruppe ausgefluchtet. Die Klemme 95 ist an dem freien Ende eines stationären Stützarms % angeordnet Von diesem Punkt erstreckt sich die Leitung 90 — allgemein gesprochen — nach unten und radial außen, wobei sie durch eine U-förmige Führung in Form zweier vertikaler Führungsstangen 97 und einer die beiden Führungsstangen verbindenden Stützrolle 98 geführt wird. Die Führungsstangen 97 sind an dem plattenförmigen Bauelement 51 befestigt. Von dort wird die Leitung 90 nach unten und radial innen durch eine auf dem plattenartigen Bauelement 53 angeordnete Führungsschlaufe 99 geführt. Danach wird die Leitung durch den Innenraum der Hohlwelle 40 zu einer Stelle zwischen den beiden Flüssigkeitsaufnahmekammern 33 und 34 geführt, an der die Verbindung zwischen Leitung 90 und den Einlaß- und Auslaßschläuchen der Waschsäckchen 80 und 81 aufgebaut wird. Das Profilstück 43, das an dem unteren Ende der Hohlwelle 40 frei drehbar gelagert ist, dient der Herabsetzung der Reibung zwischen der Außenfläche der Leitung 90 und der Hohlwelle 40.

Die Rotorantriebsbaugruppe 50 wird durch ein ringartiges Gewicht 100 in radialer Auswuchtung gehalten, welches auf einer sich radial erstreckenden Gewindespindel 101 auf dem plattenartigen Bauelement 52 gegenüber den Führungsstangen 97 angeordnet ist. Durch Drehung des Gewichtes 100 auf der Gewindespindel 101 kann das Gewicht in eine Stellung gebracht werden, in der Gewichtsanteile auf der gegenüberliegenden Seite der Rotorantriebsbaugruppe 50 kompensiert werden können. Zu den zu kompensierenden Gewichtsanteilen gehört das von der Leitung 90 bei ihrem Aufliegen auf der Stützrolle 98 aufgebrachte Gewicht Eine vergleichbare Anordnung ist auf dem plattenförmigen Bauelement 52 zur Erzielung einer seitlichen Auswuchtung vorgesehen. Ein ringförmiges Gewicht 102 ist auf einer sich seitlich erstreckenden Gewindespindel 103 angeordnet, um eine seitliche Auswuchtung der Rotorantriebsbaugruppe zu erzieien. Eine weitere Auswuchtanordnung ist in der linken oberen Hälfte der F i g. 2 dargestellt.

Die Leitung 90 wird an einer Verdrillung während der Drehung der Rotorbaugruppe 30 dadurch gehindert, daß die Rotorantriebsbaugruppe 50 eine koaxial angeordnete Drehung mit halber Drehzahl durchführt. Die Drehung der Rotorbaugruppe prägt der Leitung 90 über Führungselemente die Führungsstangen 97 und die Stützrolle 98 eine umlaufbahnartige Drehung bezüglich der Rotorachse auf. Wenn die Rotorbaugruppe 30 ihre

erste Drehung um 360° und die Rotorantriebsbaugruppe 50 ihre erste Halbdrehung um 180° in dieselbe Richtung durchgeführt haben, wird die Leitung 90 um 180° in einer Richtung um ihre Achse verdrillt. Führt die Rotorbaugruppe eine weitere Drehung um 360° aus und dreht sich die Rotorantriebsbaugruppe um weitere 180°, führt dies zu einer Verdrillung der Leitung 90 um 180° in die entgegengesetzte Richtung, so daß die Leitung ihren anfänglichen unverdrillten Zustand wieder einnimmt. Auf diese Weise wird die Nabelleitung 90 während des Betriebs der Zellbearbeitungszentrifuge fortlaufend einer Biegung oder Verdrillung unterzogen, wird aber niemals vollständig um ihre eigene Achse gedreht oder verdrillt.

Die vorstehende Zentrifuge ist im Zusammenhang mit der Bearbeitung biologischer Zellen beschrieben worden. Diese Zentrifuge kann auch bei dem Behandeln von Chemikalien oder Abfallflüssigkeiten eingesetzt werden.

Eine andere Ausführungsform der Zentrifuge ist in F i g. 7 dargestellt; hier wird die Leitung 90 durch eine drehbar angetriebene rohrartige Führung 110 hindurchgeführt. Die Führung 110, zu der ein hohles, vertikal angeordnetes Rohrstück 111 mit einem Formstück 112 am oberen Ende gehört, wird durch ein Lager 113 in den plattenartigen Bauelementen 51 und 52 gelagert. Das untere Ende des Rohrstückes 111 ist mit einer Riemenscheibe 114 versehen, die mit der oberen Riemenscheibe 75 mit Hilfe eines Riemens 115 gekoppelt ist, welcher in einer ähnlichen Weise wie der in der Vier-Riemenanordnung gemäß F i g. 4 verwendete Riemen 76 geführt ist, wobei die Riemenscheibe 114 den Platz der Riemenscheibe 77 einnimmt. Diese Anordnung hat die Wirkung, daß das Rohrstück 111 für die Führung der Leitung 90 gegensinnig zur Hohlwelle 40 mit der halben Drehzahl derselben gedreht wird, wodurch eine planetenartige Beziehung zur Rotorachse aufgebaut wird. Wenn sich die Rotorantriebsbaugruppe 50 dreht, kann das Rohrstück 111 gedanklich so betrachtet werden, als ob es bezüglich eines stationären Beobachters stets dieselbe Ausrichtung einnimmt. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen dem Rohrstück 111 und der Leitung 90 auf einen Minimalwert gebracht. Die bisher beschriebene Zentrifuge 20 ist gemäß F i g. 8 Bestandteil eines Bearbeitungssystems für das Waschen roter Blutzellen. Zu dem Blutbearbeitungssystem gehört zusätzlich ein vorsterilisiertes wegwerfbares Strömungssystem 120, das die gleichzeitige Behandlung zweier Chargen von glyzerolisierten roten Blutzellen ohne den Einsatz von Drehdichtungen ermöglicht

Bei dem in der F i g. 8 gezeigten Blutbearbeitungssystem wird eine Strömungsmittelverbindung zu den Waschsäckchen 80 und 81 mit Hilfe der in der Leitung 90 ausgebildeten Kanäle 91—94 aufgebaut. Die Waschsäckchen 80 und 81 sind Bestandteile des wegwerfbaren Strömungssystems 120. Die Kanäle werden mit den Einlaß- und Ausiaßschläuchen 84 und 85 bzw. 86 und 87 der zugeordneten Waschsäckchen 80 bzw. 81 verbunden und dienen der Zufuhr und der Abfuhr von Strömungsmitteln zu den Waschsäckchen hin. Die Leitung 90, die meist ein einstückiges flexibles Extrusionsprodukt bestehend aus Polyvinylchlorid oder einem ähnlichen Material ist, erstreckt sich von einem mittigen Punkt der Rotorbaugruppe 30 axial nach unten durch den Hohlraum der Hohlwelle 40; von dort erstreckt sie sich radial nach außen durch die Führungsschlaufe 99 hindurch und nach oben zwischen den Führungsstangen 97 hindurch zu der mittig angeordneten Klemme 95 auf dem Stützarm 96.

Da das Strömungssystem 120 als integrales vorsterilisiertes System bereitgestellt wird, werden bei dem Einsatz des Strömungssystems in der Zentrifuge 20 alle beweglichen Komponenten des Systems, d. h. die Waschsäckchen 80 und 81, die Schläuche 84—87 und der sich zur Klemme 95 hin erstreckende Abschnitt der Nabelleitung 90, durch die Führungselemente die Führungsstangen 97 und die Führungsschlaufe 99 und den axialen Hohlraum der Hohlwelle 40 hindurchgeführt. Im Falle der Ausführungsform gemäß F i g. 7 werden diese Komponenten auch durch das Rohrstück 111 hindurchgeführt.

Am anderen Ende der Leitung 90 sind die Kanäle 91—94 einzeln mit je einem üblichen transparenten Verbindungsschlauch 130—133 verbunden, die aus PVC oder einem geeigneten anderen Material hergestellt sind. Die Schläuche 130 und 133 werden durch eine im Drehsinn umsteuerbare Schlauchpumpe 134 zu einem Anschlußblock 135 hingeführt, in dem Verbindungen zwischen diesen Schläuchen und Vorräten an glyzerolisierten roten Blutzellen, Vorräten an salzhaltiger Waschlösung und Behälter für die Aufnahme von rekonstituiertem Blut hergestellt werden. Die Schlauchpumpe 134, die von üblicher Bauart und Auslegung sein kann, weist zwei gekrümmte Haltekörper 136 und 137 auf, in denen die Schläuche 130 und 131 einsitzen. Weiterhin gehören zu ihr zwei sich drehende Druckrollenbaugruppen 138 und 139, die gegen diese Schläuche drücken, um bei ihrer Drehung Flüssigkeiten in einer Richtung vorwärtszutreiben, die von der Drehrichtung der Druckrollenbaugruppen abhängig ist.

Der Schlauch 130, der den Kanal 91 in der Leitung 90 mit dem Einlaßschlauch 84 des Waschsäckchens 80 verbindet, ist mittels eines V-Verbinders in dem Anschlußblock 135 mit einem Schlauch 142 verbunden, der sich über eine Filterkammer 143 zu einem Behälter 144 hin erstreckt, der eine erste Charge an glyzerolisierten roten Blutzellen enthält. Weiterhin wird der Schlauch 130 mittels eines V-Verbinders mit einem Schlauch 145 verbunden, der über ein Schlauchklemmventil 146 mit zwei parallelgeschalteten Behältern 147 und 148 verbunden ist, die mit einer salzhaltigen Waschlösung für die erste Blutcharge gefüllt sind. Der Schlauch 130 ist im Anschlußblock i35 auch mit einem Schlauch 149 verbunden, der die Verbindung zu einem Behälter 150 für die Aufnahme des aus der ersten Charge glyzerolisierter roter Blutzellen rekonstituierten Bluts darstellt In gleicher Weise ist der Schlauch 131 durch einen Schlauch und einen Filter 152 mit einem Behälter 153 verbunden, der eine zweite Charge an glyzerolisierten roten Blutzellen enthält; weiterhin ist der Schlauch 131 durch einen Schlauch 154 und ein Schlauchklemmventil 155 mit zwei parallelgeschalteten Behältern 156 und 157 verbunden, die die Waschlösung für die zweite Blutcharge enthalten; schließlich ist der Schlauch 131 durch einen Schlauch 158 mit einem Behälter 159 verbunden, der das aus der zweiten Charge glyzerolisierter roter Blutzellen rekonstituierte Blut aufnehmen soll.

Bei Betrieb der Zentrifuge werden die zu bearbeitenden Chargen an glyzerolisierten roten Blutzellen aus den Behältern 144 und 153 mittels der Schlauchpumpe 134 über die Schläuche 130 und 131, die Kanäle in der Leitung 90 und die Einlaßschläuche 84 und 85 in die Waschsäckchen 80 bzw. 81 eingepumpt Infolge der durch die Rotorbaugruppen 30, die sich mit einer

Drehzahl oberhalb von 2000 Upm dreht, aufgebrachten Zentrifugalkraft sammeln sich die roten Blutzellen in der Spitze des konischen Abschnittes der aufgefalteten Waschsäckchen an. Danach wird salzhaltige Waschlösung aus den Behältern 147, 148 und 156, 157 längs desselben Strömungspfads durch die Schlauchpumpe 134 gefördert. Die salzhaltige Waschlösung durchströmt die durch die Zentrifugalkraft zusammengeballte Masse an roten Blutzellen und die verbrauchte Waschlösung fließt durch die Auslaßschläuche 86 und 87, die Kanäle in der Leitung 90 und die Schläuche 132 und 133 als Abfallprodukt ab.

Der Waschgang wird so lange aufrechterhalten, bis der gesamte Vorrat an Waschlösung verbraucht ist; danach ist das konservierende Glyzerol in den roten Blutzöllen durch die salzhaltige Waschlösung ersetzt und somit das Blut rekonstituiert worden. Danach wird das rekonstituierte Blut aus den Waschsäckchen 80 und 81 durch die Einlaßschläuche 84 und 85, die Kanäle in der Leitung 90, die Schläuche 130 und 131 und die Schläuche 149 und 158 in die Behälter 150 bzw. 159 abgepumpt. Während dieses Förderganges ist die Schlauchpumpe 134 umgesteuert.

Die dargestellten Ausführungsformen zeigen zwei Flüssigkeitsaufnahmekammern oder Waschsäcke und eine Leitung mit vier Kanälen für die gleichzeitige Bearbeitung von zwei Zellchargen. Auch eine größere jder kleinere Anzahl an Waschsäckchen und Kanälen kann vorgesehen sein, um die gleichzeitige Behandlung einer geringeren oder größeren Zahl an Chargen zu ermöglichen; die einzige Begrenzung ist nur durch den in der Rotorbaugruppe vorhandenen Raum gegeben. Eine weitere Begrenzung könnte darin bestehen, daß die Leitung nicht mehr mit der erforderlichen Anzahl an Kanälen versehen werden kann. Für den Antrieb der Rotorbaugruppe und der Rotorantriebsbaugruppe sind Riemen verwendet worden. Dieselben Ergebnisse können erzielt werden, wenn Zahnradanordnungen oder dergleichen verwendet werden.

Um die Einführung der Leitung in die Zentrifuge zu erleichtern und um die Leitung während des Betriebs der Zentrifuge abzustützen, ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 eine als Führung dienende Hülse 160 zwischen dem Stützarm % und dem Profilstück 43 vorgesehen. Die Hülse, die aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem hochfesten Material hergestellt sein kann, weist meist einen kreisförmigen Querschnitt auf; weiterhin ist der Innendurchmesser der Hülse 160 wesentlich größer als der Außendurchmesser der Leitung 90, damit die Leitung und die Waschsäckchen des Strömungssystems in Position gebracht werden können. Die H=USC 160 ist an der Rotorantriebsbaugruppe 50 mit Hilfe zweier Winkel 161 und 162 befestigt, die an der Außenfläche der Hülse 160 verschweißt oder sonstwie befestigt sind. Diese Winkel sind an der Oberfläche der plattenartigen Bauelemente 51 bzw. 52 der Rotorantriebsbaugruppe 50 mit Hilfe von Schrauben 163 befestigt derart, daß das untere Ende der Hülse 160 sich in der Nähe des Profilstücks 43 und das obere Ende sich in der Nähe des Stützarmes 96 befindet Anstelle der Klemme 95 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 eine Stütznabe 165 mit einem frei drehbaren Profilstück 166 und einer Halteklemme 167 am Stützarm 96 in der Nähe des oberen Endes der Hülse 160 angeordnet, um die Leitung 90 an dem stationären Gestell der Maschine zu verankern.

Bei Betrieb der Zentrifuge rotiert die Hülse 160 mit der Rotorantriebsbaugruppe, und die Leitung wird abwechselnd um 180° nach links und rechts in der Hülse 160 verdrillt, so daß die Strömungsmittelverbindung zu den Waschsäckchen hin ohne weitere Verdrillung der Leitung aufrechterhalten bleibt.

Eine andere Ausführungsform für die Hülse ist in der Fig. 14 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das obere Ende der Hülse 160 in der Stütznabe 165 mittels eines Lagers 168 gelagert. Das untere Ende der Hülse 160 ist in dem unteren Ende der hohlen Hohlwelle 40 mit Hilfe eines Lagers 169 gelagert. Dadurch wird die Hülse 160 zusätzlich abgestützt und Spalte zwischen den Enden der Hülse 160 und dem freien Ende der Hohlwelle 40 bzw. der Stütznaben 165 werden vermieden.

In der Fig. i5 ist eine weitere Ausführungsform der Hülse 160 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform, die mit der Ausführungsform gemäß Fig. 13 vergleichbar ist, ist die Hülse an ihrem oberen Ende verkürzt, so daß die Leitung 90 nicht abgestützt ist, wenn sie sich von der Stütznabe 165 zu der Hülse 90 hin erstreckt. An ihrem unteren Ende ist ein Teil der Wandung der Hülse 60 fortgeschnitten, um einen trogartigen Abschnitt 170 zu bilden, in dem die Leitung 90 liegt, ehe sie in die Mitte der Hohlwelle 40 vorgeschoben wird. Wie bei der Anordnung gemäß Fig. 13 muß die Führungshülse die genaue Formgebung nicht aufweisen, die für einen Eingriff mit Lagern an der Stütznabe 165 und der Hohlwelle 40 erforderlich ist. Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform das Innere der Hülse leichter zugänglich als dies bei den Anordnungen gemäß F i g. 13 und 14 der Fall ist, so daß die Reinigung der Hülse und das Ein- und Durchfädeln von Teilen des Strömungssystems erleichtert wird.

Auch andere Bauarten und Formen für die Hülse können verwendet werden. Zum Beispiel kann die Hülse 160 einen größeren oder kleineren Durchmesser aufweisen, um die Aufnahme von Leitungen verschiedener Größen und Bauarten zu ermöglichen. Weiterhin kann die Hülse 160 an der Rotorantriebsbaugruppe 50 auch mit die Hülse 160 umgreifenden Klemmen befestigt werden, so daß nicht notwendigerweise Winkel benutzt werden müssen. Weiterhin kann eine zweite Hülse oder ein entsprechend geformtes Element (nicht gezeigt) diametral zur Hülse 160 an der Rotorantriebsbaugruppe 50 befestigt werden, um die Rotorantriebsbaugruppe sowohl dynamisch als auch aerodynamisch auszuwuchten. In diesem Falle können die Führungshülsen unter rechten Winkeln bezüglich des Riemens 69 und den diesen zugeordneten Leerlwufriemenscheiben 58 und 59 angeordnet werden.

Während die Zentrifuge im Zusammenhang mit dem Waschen von roten Blutzellen beschrieben worden ist, bietet sich für die Zentrifuge ein weiter Bereich anderer Anwendungsmöglichkeiten an. Zum Beispiel kann auf dem Gebiet der Blutver- und -bearbeitung eine derartige Anordnung im Falle der Plasmapherese, Erithrophorese, Leukaphorese und Plateletphorese entweder im Inverto- oder In-Viro-Fall angewandt werden. In solchen Anwendungsfällen wird ein für den in Aussicht genommenen Arbeitsgang geeignetes Strömungssystem in der Zentrifuge installiert, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 8 für das Strömungssystem für die Bearbeitung roter Blutzellen beschrieben worden ist.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die leitungsmäßige Verbindung eines stationären ersten Punktes mit einem unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften stehenden zweiten Punktes, insbesondere bei einer Zentrifuge, mit einem Gestell, einer um eine vorgegebene Achse drehbar in dem Gestell gelagerten Rotorantriebsbaugruppe, einer bezüglich des Gestells um dieselbe Achse drehbar mittels einer Welle auf der Rotorantriebsbaugruppe gelagerten und den zweiten Punkt tragenden Rotorbaugruppe, einem auf dem Gestell angeordneten und mit der Rotorantriebsbai'gruppe in Antriebseingriff stehenden Antrieb, einer zwischen der Rotorantriebsbaugruppe is und der Rotorbaugruppe angreifenden und Reaktionskräfte auf das Gestell übertragenden Antriebsve^rbindung, die zu einem Drei.zahlverhältnis zwischen Rotorantriebsbaugruppe und Rotorbaugruppe von 1 :2 führt und die beiden Baugruppen in gleicher Richtung dreht, und mit einer flexiblen Leitung zwischen den beiden Punkten, deren beide Enden auf verschiedenen Seiten der Rotorbaugruppe auf die Drehachse ausgefluchtet sind, die um den Außenumfang der Rotorbaugruppe herumgeführt ist und durch eine Hohlwelle hindurchgeführt ist und die in drehfestem Eingriff mit der Rotorantriebsbaugruppe steht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite der Rotorbaugruppe (30) mindestens eine Flüssigkeitsaufnahmekammer (33; 34) angeordnet ist, die mit dem einen Ende der Leitung (90) verbunden ist, und daß sich die Leitung (90) von der Flüssigkeitsaufnahmekammer durch die sich von der anderen Seite der Rotorbaugruppe fort erstreckende und als Hohlwelle (40) ausgebildete Welle zu dem stationären Punkt (95, 96) hin erstreckt, der oberhalb und auf der anderen Seite der Rotorbaugruppe (30) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am stationären Punkt eine lösbare Klemme (95) für die Leitung (90) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den drehfesten Eingriff der Leitung (90) mit der Rotorantriebsbaugruppe (50) eine an der Rotorantriebsbaugruppe festgelegte Führung (97-99; 110; 160-163) für die Leitung (90) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung ein die Leitung (90) aufnehmendes Rohrstück (111) aufweist, das über die so Antriebsverbindung (70—75, 115) planetenartig angetrieben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (160—163) eine die Leitung (90) aufnehmende Hülse (160) aufweist, die sich von einer Stelle nahe dem einen Ende der Hohlwelle (40) bis zu dem stationären Punkt erstreckt.