163618. lajstromszámú szabadalom • Gyorsanforgó tárcsabetét különösen cellák ultracentrifuga rotorokhoz

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1969. IX. 22. (SE-1493) Közzététel napja: 1973. IV. 28 Megjelent: 1975. III. 31. 163618 Nemzetközi osztályozás: B 04 b 7/08 SZENTESI Péter oki. gépészmérnök Budapest Gyorsanforgó tárcsabetét különösen cella ultracentrifuga rotorokhoz 1 Az orvosi, biológiai és műanyagipari kutatásoknál az egyes anyagok molekuláinak méret, alak és eloszlás vizsgálatára az analitikai ultracentrifuga szolgál. A nehezen ülepedő oldott anyag ülepítése nagy 5 fordulatszámot kíván meg. Az eddig szokásos érték max. 60 000 fordulat percenként. Számos anyag még ennél a nagy fordulatszámnál is csak 20—30 óra időtartamot igénybe vevő forgatás után ülepedik le. 10 A gyártók törekvése arra irányult, hogy a fordulatszám növelésével az ülepítési időt csökkentsék. A fordulatszám növelésének határt szab az a tény, hogy a centrifugális erő nagyon nagy (kb. 260 000 x g) (ahol g a gravitációs gyorsulás) és ennél a nagy 15 igénybevételnél a szokásos megoldásoknál a rotoralkotóanyag szakító szilárdsága a 60 000 fordulatszámon már nem kielégítő és a rotor robbanásszerűen tönkremegy. A vizsgálandó anyagot ún. cellákba töltik, mely 20 cellák általában a rotor erre a célra szolgáló furataiban helyezkednek el. A leggyakoribb kivitel olyan, hogy a rotorban két cella helyezkedik el a rotor szimmetria tengelyében mégpedig úgy, hogy mindkét cella közép- 25 pontja a rotor középpontjától egyenlő távolságban van. Találmányom alkalmazása olyan kivitelű rotorral rendelkező ultracentrifugáknál a legelőnyösebb, melynél két furatban, két betét van elhelyezve. A 30 nagy fordulatszámú ultracentrifuga rotorok szinte kizárólag ilyen kivitelűek. Ez esetben a rotor alakja ellipszishez hasonlít. Elméleti megfontolások alapján a legcélszerűbb az, ha a betétek központjai a rotor középpontjától 65 mm távolságban vannak elhelyezve. A betétek eddig kizárólag körhenger alakúak voltak. Az ilyen kör-henger alakú betéteknél a felfekvés csak a fél kerületen történik, továbbá a rotor szilárdság szempontjából mérvadó keresztmetszete kicsi, ez a rotor furat által gyengített helyén helyezkedik el. A rotor geometriai méretéből adódóan a fajlagos terhelés nagy, ami az elérhető fordulatszámot kb. 60 000 ford.-számban határolja be a szokásos élettartam-követelmény figyelembevételével. Találmányom célja a rotor fordulatszámának további növelése, anélkül azonban, hogy ez az élettartam rovására menne. A centrifuga-gyártó cégek fokozott erőfeszítéseket tesznek, hogy a rotor anyagában rejlő minden szilárdsági tartalékot kihasználjanak. Keresik a legjobb anyag-összetételi, hőkezelési és geometriai kialakítási megoldásokat ennek a célnak az elérésére. Annak ellenére, hogy különleges anyagokat, elektronikus számológéppel történő méretezést alkalmaznak 60 000 (alumímiumrotor), ill. 65 000 (titánrotor) fordulat fölé nem sikerült jutni. Az eddigiekben a pontos illesztés és jó megmunkálhatóság érdekében ragaszkodtak a körhenger alakhoz és kizárólag ilyen cellákat véltek megfelelő-163618 1