专利名称：筒、离心机和方法
技术领域：
本发明涉及ー种筒、一种离心机和ー种方法。生物化学过程的实施尤其基于对液体的操作。这种操作典型地手动借助辅助器具如移液管、反应容器、活跃的探測表面或实验仪器实行。这些过程通过移液机器人或专门的仪器已被部分自动化。芯片上的实验室系统(也被称为芯片实验室)将宏观的实验室的所有功能都安置在ー个仅塑料卡大小的合成材料基底上。芯片上的实验室系统典型地由两个主要部件构成。测试载体包含用于转换流体的基本操作的结构和机械装置(例如混合器)，所述结构和机械装置可以由被动部件如通道、反应腔和前置的试剂，或主动的部件如阀或泵构成。第二 主要部件是致动、检测和控制单元。这些系统实现了完全自动化地实施生物化学过程。
背景技术：
芯片上的实验室系统例如由文本DE 10 2006 003 532 Al说明。这个系统包括以能相对定子芯片转动的方式设置的转子芯片。转子芯片可以借助流体通道与用于填充或清空转子芯片的定子芯片联接。
发明内容
在权利要求I中限定的筒、在权利要求14中限定的离心机以及在权利要求15中限定的方法相对传统的技术方案具有的优势是，可以简单地设置和操纵ー个电开关。该开关又可以设置用于控制多个不同的装置，例如加热装置或传感器或半导体构件。由从属权利要求可知本发明有利的设计方案。“成分”在当前指的是液体、气体或ー种(或多种)颗粒。“第一和第二成分”也可以仅指同一种物质的两种不同的状态例如第一成分可以是结块部分以及第二成分可以是同一种物质的液体部分。按本发明的筒的一种设计方案，调整装置具有第一斜面，该第一斜面与第一转筒的第二斜面共同作用，以将第一转筒沿中轴线以及克服复位器件的作用从第一位置带到第二位置，在第一位置，第二斜面与筒的壳体沿围绕中轴线的转动方向形状配合连接地啮合，在第二位置，取消所述形状配合连接并且第一转筒围绕中轴线转动。这种机构在当前也被称为“圆珠笔机构”。按照按本发明的筒的另ー种设计方案，第二腔和/或第三腔关于中轴线置于第一转筒前或后，其中，第一腔优选借助调整装置可以选择性地与第二腔或第三腔传导地连接。此外，第一腔也优选按需选择性地与不同的其它腔连接。按照本发明的筒的另ー种设计方案，设置具有第二腔的第二转筒和/或具有第三腔的第三转筒，其中，第二转筒优选关于中轴线置于第一转筒之前和/或第三转筒置于第一转筒之后。因此形成了例如由三个转筒构成的堆垛。但也可以设三个以上的转筒。按照本发明的筒的另ー种设计方案，开关包括至少ー个第一接触元件和第二接触元件，它们为了开关的闭合状态而相互接触并且为了开关的断开状态而相互间隔，其中，第一接触元件安装在第一转筒的端面上，第二接触元件安装在第二或第三转筒的面朝第一转筒的端面的端面上，或者第一接触元件安装在第一、第二或第三转筒上，第二接触元件则安装在筒的壳体，尤其是壳体的突起上。由此可以得到不同的开关方案开关的操纵可以与转筒彼此间的位置相关，或开关的操纵可以与转筒相对壳体的位置相关。按照本发明的筒的另ー种设计方案，开关包括多个第一接触元件，这些第一接触元件借助第一转筒的旋转可以选择性地与第二接触元件接触。由此可以形成各种开关电路。相应地可以根据哪个第一接触元件与第二接触元件接触来给各种电构件通电或触发各种电构件。按照本发明的筒的另ー种设计方案，第一和第二接触元件在第一转筒的ー个接触位置中相互接触，这个接触位置紧接第一转筒的第二位置，其中，优选在这个接触位置中，第一转筒和壳体，尤其是和壳体的突起，相互从后侧接合，从而避免了由于复位器件的作用 而自动将第一转筒从其接触位置调整到第三位置。在第一转筒的接触位置中，第一转筒相对第二转筒转动并且这个第一转筒也相比第二位置又接近第二转筒。通过这种接近，第一和第二接触元件接触，也就是说开关被闭合。按照本发明的筒的另ー种设计方案，第一和/或第二接触元件至少局部包括至少一个印制导线以及必要时包括至少ー个金属的凸块。这些接触元件可以被简单地制造。按照本发明的筒的另ー种设计方案，开关可以与读取装置连接，读取装置设置用于读取开关的开关状态以及必要时储存开关的开关变化曲线。由此可以例如为了质量保障而简单地监控在筒中的エ序。按照本发明的筒的另ー种设计方案，筒具有一种尤其设置在筒的壳体、第一、第二和/或第三转筒之内或之上的加热装置，用于特别是循环加热第一、第二和/或第三腔，カロ热装置可以借助电动开关的操纵而切換到加热。加热装置尤其可以例如提供在第一腔内的必要的温度变化曲线，从而可以在第一腔的ー种成分内进行聚合酶链式反应。按照本发明的筒的另ー种设计方案，筒还具有一个尤其是设置在筒的壳体、第一、第二和/或第三转筒之内或之上的半导体构件，该半导体构件可以借助电开关的操纵被触发。半导体元件例如涉及ー种温度传感器，该温度传感器为了实施温度测量而被开关通电。按照本发明的筒的另ー种设计方案，筒设计用于置入离心机中以及用于离心机的离心分离，并且调整装置设置用于在离心力超过预定的阈值时操纵第一转筒围绕中轴线转动，和/或调整装置具有致动器，致动器直接或间接地操纵第一转筒围绕中轴线转动。因此存在各种让第一转筒转动的可行方案，这些可行方案也可以相互結合。让成分，亦即例如流体运动通过筒的力，可以设置为离心力。反之，在带有致动器的静止不动的筒中，则提供一种压カ装置，该压カ装置产生恰当的压力，尤其是气体或液体压力，这些压力使成分运动通过筒。按照本发明的筒的另ー种设计方案，开关可以与能量源有线或无线地连接，以便在开关的闭合状态下产生通过开关的电流。无线的技术方案可以使用在筒中的线圈或电池。
本发明的实施例在附图中示出并且在下列说明中详细阐释。附图中
图I示意性示出了按本发明的一种实施形式的筒的剖面；
图2A-2G是按图I的筒的各种构件的立体视 图3A-3E不出了按图I的筒的各种运行状态；
图4A-4E是对应图3A-3E的各种运行状态的调整装置的细节视 图5示意性地在斜向上看的立体视图中示出了图2F的转筒；
图6A-6D示意性地示出了图I的筒的一个开关的各种开关状态；
图7A和7B示意性示出了按本发明的另ー种实施形式的筒的一个开关的各种开关状
态；
图8A-8C示意性示出了按本发明的又一种实施形式的筒的一个开关的各种开关状态； 图9示意性示出了按本发明的另ー种实施形式的筒的剖面；以及 图10示出了按本发明的一种实施形式的离心机。 若无另行说明，相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件。
具体实施例方式图I在剖视图中示出了按本发明的一种实施形式的筒100。筒100包括形式为小管的壳体102。壳体102例如可以设计成ー种5至100 mL,尤其是50 mL的离心小管，1.5 mL或2 mL的微型离心小管(Eppendorf小管)，或作为备选设计成微滴定板(例如每型腔20 μ L)。壳体102的纵轴线用附图标记104标注。在壳体102中例如容纳有第一转筒108、第二转筒106和第三转筒110。转筒106、108、110前后相继并且用其各自的中轴线与纵轴线104同轴地布置。壳体102在其一个端部112上封闭式设计。在封闭的端部112和与该端部相邻布置的第三转筒110之间布置着例如形式为弹簧114的复位器件。弹簧114可以设计成螺旋弹簧或聚合物，尤其是弾性体的形式。壳体102的另ー个端部116借助封闭盖118封闭。封闭盖118优选可以取下，以便将转筒106、108、110从壳体102取出。作为备选，壳体本身也是可拆解的，以便取出转筒106、108、110或到达腔，例如腔136。按照另一种实施例，弹簧114布置在封闭盖118和第二转筒106之间，因而弹簧114为了产生复位カ而伸展。也可以考虑弹簧114的其它布置。各转筒106、108、110可以具有ー个或多个腔
因而例如第二转筒106包括多个用于试剂的腔120以及另ー个用于容纳试样，例如从病人取来的血样的腔122。接在第二转筒106之后的第一转筒108包括ー个混合腔124，在混合腔中，来自腔120的试剂与来自腔122的试样混合。此外，转筒108包括例如另ー个腔126，来自混合腔124的混合物128在该腔126中流过固态相130。固态相130可以涉及一种凝胶柱、硅胶基质或过滤器。又连接在第一转筒108后的第三转筒110包括用于容纳来自腔126的副产物134的腔132。此外，转筒110还包括另外的用于容纳所期望的最终产物138的腔136。筒100具有外部的几何形状，因此筒可以插入离心机的转子的容纳部中，尤其是插入离心机的振荡衰减转子或固定角转子的容纳部中。在离心分离期间，筒100围绕图I中示意性示出的转动点140以高转速转动。转动点140在此处在纵轴线104上，因而ー个相应的离心力142沿着纵轴线104作用到筒100的各个组成部分上。现在目标是，借助对转速的恰当的控制来控制在筒100内的各个过程。因此例如混合腔124应当先与腔122流体连通地连接，以便吸收来自腔122的试样。之后混合腔124应当与腔120连接，以便吸收来自腔120的试剂。紧接着试剂和试样应当在混合腔124中 转速受控制地被混合。类似地，在腔126、132和136中的过程也应当被控制转速。图2A-2G立体地示出了图I的筒100的不同的构件。借助图2A-2G应当在下文中尤其阐释调整装置300，调整装置实现了前述过程的与转速相关的控制。如图2A所示，壳体102在其内侧上具有突起200。突起200在径向朝着纵轴线104从壳体内壁202突出。突起200在它们之间形成了沿着纵轴线104延伸的切槽204。突起200在其一个端部上分别构造有斜面206。斜面206在带有筒100的离心机运行时与转动点140反向指向。图2B示出了壳体102的端部112，该端部按照这种实施形式被设计为能取下的罩。端部112在其内圆周上具有多个沿着纵轴线104延伸的槽208。图2C示出了带有腔120、122的第二转筒106。转筒106在其外壁210上具有多个突起212，这些突起从外壁210起沿径向向外延伸。在筒100的组装状态下，转筒106的突起212啮合在壳体102的切槽204中。由此阻断了转筒106围绕纵轴线104的转动。但转筒106可以沿纵轴线104在切槽204中移动。第二转筒106还在其外壁210上，尤其在其面朝第一转筒108的端部214上，具有冠状轮廓216，这个冠状轮廓包括多个斜面218、220。斜面218、220同样在带有筒100的离心机运行时与转动点140反向指向。图2D从下方示出了图2C的第二转筒206的ー个视图。转筒106的配属于端部214的底侧222具有多个开ロ 224，以便将腔120、122与第一转筒108的混合腔124流体、气体和/或颗粒传导(接下来被称为传导)地连接。作为备选或附加，开ロ 224也可以使腔120、122与第一转筒108的腔126传导地连接。各个传导的连接受各个开ロ 224关于腔124、126的位置影响。这个位置通过第一转筒108相对第二转筒106的转动达到，在下文中还将详细阐释。图2E示出了在图I中未示出的刺针装置226。刺针装置226包括一块带有ー个或多个刺230的板228，这些刺分别与板228中的开ロ 232相邻地布置。刺230用于控制转速地穿透第二转筒106的底侧222中的各个开ロ 224，紧接着尤其是来自相应的腔120、122的液体穿过开ロ 232流入腔124或126。图2F示出了带有腔124、126的第一转筒108。在腔126的底部234上例如设有用于腔126与第三转筒110的腔132、136传导连接的开ロ 236。第一转筒108在其外壁238上具有多个突起240。突起240设置用于啮合在切槽204中(和第二转筒106的突起212 —样)。只要突起240与切槽204啮合，那么就阻止了第一转筒108围绕纵轴线104的转动。但突起240连同第一转筒108都能沿纵轴线104在切槽204中运动。突起240具有斜面242，斜面在带有筒100的离心机运行时指向转动点140的方向并且与斜面206和220 —致地设计。图2G示出了带有腔132、136的第三转筒110。转筒110具有突起244，突起分别从转筒110的外壁246突出。突起244设置用于啮合在端部112的槽208中，从而使转筒110沿纵向104在槽208中移动。因而阻止了转筒110围绕纵轴线104的转动。图3A-3E示出了在图I的筒100运行时的多个运行状况，其中示出了一个附加的转筒302，但这在当前还未进ー步相关。图4A-4E分别对应图3A-3E并且示出了斜面206、218,220,242相对彼此的运动。但作为补充还指出，图3B示出了筒100的ー个运行状态，该运行状态要比图4B所示的状态更进一歩。在图3A-3E中部分透明地示出了壳体102，以便可以看到内部。突起200、切槽204、斜 面206、突起212、斜面218、220、突起240以及斜面242与复位弹簧114相互配合地形成了前述的调整装置300，用于使第一转筒108相对其它转筒106,110围绕纵轴线104受限制地转动。图3A和4A示出了第一位置，在该位置中，第一转筒108的突起240啮合在切槽204中并且因而阻止了转筒108围绕纵轴线104的转动。若现在离心机的转速提高，那么第ニ转筒106借助轮廓216的斜面220克服弹簧114的作用按压到第一转筒108的斜面242上，其中弹簧114被压缩。由此使转筒108朝离开转动点140的方向运动，如在图4A和4B中通过相应的箭头所示。这种运动一直继续，直至突起240不再与突起200啮合。在这个第二位置中，释放转筒108围绕纵轴线104的转动，如图4C所示。基于例如分别在关于纵轴线104呈45°角下取向的斜面220和242的共同作用，产生ー个カ分量，当转筒到达第二位置时,这个力分量使转筒108自动转动,如图4C中向左的箭头所示。若现在又降低转速，这伴随着离心カ的相应变小，那么弹簧114又借助第三转筒110将第一转筒108朝着转动点140的方向挤压。由此使第二转筒106连同其斜面220同样又朝着转动点140的方向运动，因此第一转筒108的斜面242靠向壳体102的斜面206并且沿着这个斜面在实施转筒108的另ー种转动运动的情况下滑动进入第三位置，如图4D和4E所示。在第三位置中，转筒108的突起240又被布置在壳体102的切槽204中，从而又阻止了转筒108围绕纵轴线104的另ー种转动。前述的过程可以任意地经常性重复，以便使第一转筒108受限制地相对其它转筒106和110转动。筒100还具有电开关500。这个电开关在图5中部分示出，图5示意性地在立体视图中示出了从斜向上看的图2F的第一转筒108。为了更为简洁，转筒108并没有示出图2F的斜面242和其它细节。在图6A至6B中完整地示出了开关500，其示意性地示出了根据本发明的筒100的一个实施例的开关500的各种开关状态。但分别仅示出了筒100的第ニ转筒106和第一转筒108。如图5所示，开关500可以具有第一接触元件510、512。接触元件510、512按照该实施例分别设计成各相关印制导线514的ー个区段。印制导线514例如分别局部沿中轴线104在转筒壁518上延伸，也就是说，例如沿着腔126的内侧延伸，以及部分沿着转筒518的端侧516延伸。图6A表示，印制导线514也可以沿着转筒壁518的外侧延伸。印制导线514的各个端侧的区段形成了接触元件510或512。如针对接触元件512示例性所示,该接触元件512可以附加地包括例如金制的隆起520 (“凸块”)，由此參看图6A，进ー步改善了与第二接触元件530的接触。印制导线514至少部分例如借助气化喷镀、电镀、等离子涂敷或挤压敷设到转筒壁518的表面上。此外，印制导线514可以通过蚀刻过程或激光烧蚀结构化。此外，印制导线514可以直接或通过薄膜贴上或层压。此外，印制导线514也在第一转筒108的制造过程期间例如在压铸エ艺中一起浇注。印制导线514也可以包上保护层。印制导线514典型地具有至少几纳米(例如50 nm)直至几毫米(例如3 mm)的厚度，或也可以作为金属丝敷设。印制导线514的宽度可以从几微米变化到几毫米。印制导线514可以具有金属材料，例如铜、金、铝、钼、钛或它们的合金或掺杂的半导体材料，如硅。第二接触元件530布置在第二转筒106的端侧(对应底侧222，參见图2D)上，并且可以同样部分设计成印制导线。之前针对接触元件510、512和印制导线514的说明相应适用。
若现在第一转筒108借助调整装置300调整(“圆珠笔机构的操纵”)，那么第一接触元件512或第一转筒108最初还具有关于第二接触元件530或第二转筒106的一个间距532。这对应第一转筒108的第一位置，參看图4A。若现在提高离心机的转速，那么第一转筒108到达第二位置(如上结合图4A所说明的那样)。紧接着第二位置，第一和第二转筒108、106以及因而第一和第二接触元件512、530朝彼此运动，參看图4C。同时，第一转筒108转动。接触元件512、530因而到达接触位置，在接触位置中，它们彼此电接触，參看图6B。由此封闭电路。例如由此使与腔124相邻地设置在第一转筒108中的加热装置534有电流流过并且因而加热在腔124中的ー种成分536。例如必须为了实施PCR (聚合酶链式反应)而将成分536中的温度循环地从约84°C调整到约54°C以及约72°C，为此可以使用加热装置534。成分536可以例如在之前的步骤中从第二转筒106的腔120转到腔124中，如上所述。作为备选，腔120、124也可以同时为了传递成分536而彼此传导地连接以及加热。取代加热装置534的是也可以借助开关500控制任意接通其它电构件。在此尤其考虑金属的构件(以多层结构或以合金的形式)和/或半导体构件，例如CMOS、电极或传感器，例如化学场效应管。它们可以布置在转筒106、108、110中或布置在壳体102中。之前针对印制导线514的阐释也相应使用。因此例如可以借助气化喷镀在第一转筒108上产生电极。开关例如可以与形式为微芯片(半导体元件)538的读取装置538连接。读取装置538记录，在哪个时间点开关500被闭合。读取装置538可以储存相应的开关变化曲线。又可以例如为了保证质量而尤其无线地从读取装置538读取开关变化曲线。借助调整装置，也就是说借助对离心机转速的恰当的控制，转筒106、108或接触元件512、530从接触位置到达前述第三位置，參看图4E和6C。在此，第一转筒108又进ー步转动一小段，參看图4D。在第三位置中，转筒106、108或接触元件512、530又相互间隔。若现在又重新提高转速，那么重复前述的过程，但差别在干，这一次另ー个第一接触元件510与第二接触元件530接触，參看图6D。由此现在可以触发另ー个过程，例如泵的激活。也可以设多个第二接触元件530。图7A和7B示意性示出了按本发明的另ー种实施例的筒100的开关500的各种开关状态。第一接触元件510设置在第一转筒108的端面上，第一转筒与转动点140反向指向。第二接触元件530安装在从壳体102起延伸的突起700上。第二接触元件530朝转动点140的方向指向。
图7A现在示出了第一转筒108的第一位置，也參看图4A，在第一位置中，接触元件510、530相互间隔并且因而是断开的。图7B示出了接触元件510、530的接触位置，亦即开关500的闭合的开关状态，也參看图4C。第一转筒108从第一位置进入接触位置的操纵在控制转速的方式下进行。图8A和SB示意性示出了按本发明又一种实施例的筒100的开关500的各种开关状态。第一转筒108包括从转筒壁518起关于中轴线104径向向外延伸的鼻状突起800。第一接触元件510布置在鼻状突起800上并且朝着转动点140的方向指向。第二接触元件 530设置在壳体102的鼻状突起700上并且与转动点140反向地指向。接触元件510、530借助调整装置300相互接触，其中，第一转筒108沿着纵轴线104与转动点140反向地运动并且在之后转动，參看图8B、4B和4C，由此使接触元件510到达接触元件530的下方。在发生例如转动的同时，转筒108又朝着转动点140的方向运动，參看图4C。由此使接触元件510、530相互接触，參看图8C。在接触位置，鼻状突起800在后方与鼻状突起700啮合，因而基于弹簧114的作用，也在转速降低时使接触元件510、530保持接触。当转速再次提高时，接触元件510才又从接触元件530抬起，并且鼻状突起800进ー步转动，由此使鼻状突起700、800脱离啮合。图9表示，取代离心カ142或除了离心カ142外，可以设致动器900，该致动器促使
第一转筒108转动运动。致动器900、突起200、切槽204、斜面206、突起212、斜面218、220、突起240以及
斜面242在与复位弹簧114相互配合时在这个实施例中构成了前述用于使第一转筒108相对其它转筒106、110围绕纵轴线104有限制地转动的调整装置300。若致动器900间接或直接地，例如用其端面902按压到第二转筒106上，那么參看图4A，转筒106又借助轮廓216的斜面220克服弹簧114的作用按压到转筒108的斜面242上，其中，弹簧114被压缩。由此使转筒108与转动点140反向地运动，如图4A和4B中的相应的箭头所示。这种运动一直继续直至突起240与突起200脱离啮合。在这个第二位置，释放转筒108围绕纵轴线104的转动，如图4C所示。基于例如分别在关于纵轴线104 呈45°角下取向的斜面220和242的共同作用，产生ー个カ分量，当转筒到达第二位置吋，这个カ分量使转筒108自动转动,如图4C中向左的箭头所示。若致动器900现在释放第二转筒106，那么弹簧114借助第三转筒110又朝着转动点140的方向挤压第一转筒108。由此使第二转筒106连同其斜面220同样又朝着转动点140的方向运动，由此使得第一转筒108的斜面242抵靠在壳体102的斜面206上以及沿着该斜面206在第一转筒108实施另一种转动运动时滑动到第三位置，如图4D和4E所示。此外，作为备选，取代复位器件114的是也可以使用另ー种未示出的致动器。致动器900原则上可以电动、机械和/或压カ驱动。尤其提供一种压电地、静电地、半机械-手动或电磁驱动的致动器900。“驱动”在此指的是作用原理，其利用致动器900以产生用于操纵转筒106 (或根据实施形式的不同也操纵转筒108或110的其中ー个)的操纵力。致动器900例如可以具有电磁装置，电磁装置与布置在转筒106、108、110的其中一个内的金属部件共同作用，金属部件借助恰当的触发吸引或推开电磁装置，以便由此达到转筒106、108、110彼此间的上述调整。借助致动器900作用到转筒106上的压カ典型地为0.5 - 100 N。有待由致动器施加的压カ对应作用的离心カ下降。优选地设ー个适用的、未示出的控制装置，控制装置触发致动器900，从而使转筒106、108、110在所期望的时间点彼此占据各所期望的位置。为此，控制装置可以具有定时器和/或集成的控制电路。按照ー种未示出的实施例，仅设第一转筒108和第二转筒106。形式为轴的执行机构一端与致动器900连接，另一端则与第一转筒108连接。致动器900，尤其是电机，在此使轴转动以及由此使第一转筒108围绕中轴线104转动，因此不同的腔120、122、124相互传导地连接，如前所述。在这个实施例中不设圆珠笔机构。致动器900可以设置用于，使轴也沿着中线104运动，以便由此使第一转筒108与第二转筒106为了转动而相互间隔并且在转动后转筒106、108又相互压紧，因此设置了例如在腔120和腔124之间的ー种密封的、传导的连接和/或闭合了开关500。
图10在示意性剖面图中示出了按本发明的一种实施例的离心机1000。
离心机1000具有线圈1002，线圈例如可以集成在离心机的顶盖和/或底部中。借助线圈1002可以将例如用于驱动加热装置534的电流耦合到筒100中。为此，筒100具有一个或多个未示出的线圈。筒100置入离心机1000的转子1004中。取代线圈1002的是，也可以使用电池，电池布置在筒100中并且例如为加热装置534供能。供能装置可以设计成ー种可以重复使用的构件或仪器，其在筒100运行时是筒的组成部分。例如以可以取下的方式设置带有集成的蓄电池的顶盖118。筒100的壳体102中的传感器可以设计成，使该传感器在实施生物化学过程之后可以从壳体102取出并且可以从外部读取传感器数据。对带有被压カ驱动且被非离心地加工的成分536的筒100而言，传感器的供能和触发可以通过传统的接触实现。按照另一种设计方案，传感器或筒100的測量信号通过发射装置(例如借助RFID芯片)进ー步朝着筒100之外传递。这使实时测量(Real-Time)的执行成为可能。在又一种实施形式中，离心机1000可以借助筒100中的RFID芯片来识别，置入了哪种筒以及因而自动使用正确的加工协议(例如带有加速和制动坡道、目标频率和保持时间的频率协议)。根据实施形式的不同，第二转筒106和/或第三转筒110可以设置成关于壳体102位置固定或运动。转筒106、110可以例如设置成能够分别借助另ー个致动器围绕中轴线104转动。印制导线514可以例如在壳体102中延伸并且直接与传感器接触，传感器设置在不能转动的转筒(例如第二转筒106)中。因此实现了电系统的简单的集成。开关500可以原则上尤其形成于两个任意的转筒106、108、110之间或ー个任意的转筒106、108、110和壳体102之间。此外，混合腔124可以具有未示出的障碍结构，例如滤网或栅格结构，障碍结构设置用于在离心力的作用下(也就是当离心机的转速超过预定的阈值时)运动通过成分536，以便由此使成分混合。壳体102和转筒106、108、110可以由同相同或不同的聚合物制成。ー种或多种聚合物尤其是热塑性塑料、弾性体或热塑性弾性体。例如环烯烃聚合物(C0P)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚对苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)或聚甲酯丙烯酸甲酯(PMMA)。第二转筒106和/或第三转筒110可以与壳体102 —体地构成。尽管本发明当前借助优选的实施例说明，但它并不局限 于此，而是可以被多祥化地修正。尤其要指出的是，针对按本发明的筒所说明的设计方案和实施例可以相应地用于按本发明的离心机以及按本发明的方法，反之亦然。此外还要指出，“一”在此不排除大量数目的情況。
权利要求
1.筒(100)，具有 第一转筒(108),其具有第一腔(124)； 调整装置(300)，其设置用于使第一转筒(108)围绕其中轴线(104)转动，以便由此将第一腔(124)与第二腔(120、122)液体、气体和/或颗粒传导地连接起来，以及 电开关(500)，其能够借助调整装置(300)在闭合和断开的开关状态之间操纵。
2.按权利要求I所述的筒，其中，调整装置(300)包括第一斜面(220)，该第一斜面与第一转筒(108)的第二斜面(242)共同作用，以便将第一转筒(108)沿着中轴线(104)以及克服复位器件(114)的作用从第一位置带到第二位置，在第一位置中，第二斜面(242)与筒(100)的壳体(102)沿围绕中轴线(104)的转动方向形状配合连接地啮合，在第二位置中，取消该形状配合连接以及使第一转筒(108)围绕中轴线(104)转动。
3.按前述权利要求之一所述的筒，其中，第二腔(122)和/或第三腔(132、136)关于中轴线(104)置于第一转筒(108)之前或之后，其中优选第一腔(124)能够借助调整装置(300)选择性地与第二腔(120、122)或第三腔(132、136)液体、气体和/或颗粒传导地连接。
4.按前述权利要求之一所述的筒，其中，设置了具有第二腔(120、122)的第二转筒(106)和/或具有第三腔(132、136)的第三转筒(110)，其中优选第二转筒(106)关于中轴线(104)置于第一转筒(108)之前并且/或者第三转筒(110)置于第一转筒(108)之后。
5.按前述权利要求之一所述的筒，其中，开关(500)包括至少一个第一和第二接触元件(510、512、530)，所述接触元件为了开关(500)的闭合状态而相互接触以及为了开关(500)的断开状态而相互间隔，其中，第一接触元件(510、512)安装在第一转筒(108)的端侦仪516)上并且第二接触元件(530)安装在第二或第三转筒(106、110)的面朝第一转筒(108)的端侧(516)的端侧(222)上，或者第一接触元件(510)安装在第一、第二或第三转筒(106、108、110)上并且第二接触元件(530)安装在筒(100)的壳体(102)尤其壳体的突起(700)上。
6.按权利要求5所述的筒，其中，所述开关(500)除了第一接触元件(510)外还包括至少一个另外的接触元件(512)，所述另外的接触元件能够借助第一转筒(108)的转动选择性地与所述第二接触元件(530)接触。
7.按前述权利要求之一所述的筒，其中，第一和第二接触元件(510、512、530)在第一转筒(108)的紧接第一转筒(108)的第二位置的接触位置中相互接触，其中优选在接触位置中第一转筒(108)和壳体(102)尤其壳体的突起(700、800)彼此从后方啮合，从而避免由于复位器件(114)的作用而使第一转筒(108)自动地从其接触位置调整到第三位置。
8.按前述权利要求之一所述的筒，其中，第一和/或第二接触元件(510、512、530)至少部分包括至少一个印制导线(514)并且/或者附加地包括至少一个金属凸块(520)。
9.按前述权利要求之一所述的筒，其中，开关(500)能够与读取装置(538)连接，读取装置设置用于读取开关(500)的开关状态和/或附加地储存开关(500)的开关变化曲线。
10.按前述权利要求之一所述的筒，还具有尤其是设置在筒(100)的壳体(102)、第一、第二和/或第三转筒(108、106、110)之内或之上的加热装置(534)，用于尤其循环地加热第一、第二和/或第三腔(120、122、124、126、132、136)，加热装置能够借助开关(500)的操纵切换到加热。
11.按前述权利要求之一所述的筒，还具有尤其设置在筒(100)的壳体(102)、第一、第二和/或第三转筒(108、106、110)之内或之上的半导体元件，该半导体元件能够借助开关(500)的操纵而触发。
12.按前述权利要求之一所述的筒，其中，筒(100)被构造用于置入到离心机(100)中以及用于离心机的离心，并且调整装置(300)设置用于当离心力(142)超过预定的阈值时操纵第一转筒(108)围绕中轴线(104)转动，或者调整装置(300)具有致动器(900)，该致动器操纵第一转筒(108)围绕中轴线(104)转动。
13.按前述权利要求之一所述的筒，其中，开关(500)能够与能量源有线或无线地连接，以便在开关(500)的闭合状态中产生流过开关的电流。
14.离心机(1000)，具有按前述权利要求之一所述的筒(100)。
15.用于在按权利要求I至13之一所述的筒(100)中加工至少一种成分(536)的方法，具有下列步骤 提供第一转筒(108)，其具有第一腔(124)； 提供调整装置(300)，其设置用于使第一转筒(108)围绕其中轴线(104)转动，以便由此将第一腔(124)与第二腔(120、122)液体、气体和/或颗粒传导地连接起来，以及 借助调整装置(300)在闭合和断开的开关状态之间操纵电开关(500)。
全文摘要
本发明涉及筒、离心机和方法。筒(100)具有第一转筒(108)，第一转筒具有第一腔(124)，该筒还具有调整装置(300)，调整装置设置用于使第一转筒(108)围绕其中轴线(104)转动，以便由此将第一腔(124)与第二腔(120、122)传导地连接起来，并且该筒还具有电开关(500)，电开关借助调整装置(300)可以在闭合和断开的开关状态之间操纵。
文档编号B04B5/04GK102814241SQ201210184100
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