▶ アンドレアス ヘティック ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-06
(54)【発明の名称】遠心分離機
(51)【国際特許分類】
B04B 9/14 20060101AFI20230629BHJP
【ＦＩ】
B04B9/14
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022570254
(86)(22)【出願日】2021-05-20
(85)【翻訳文提出日】2023-01-17
(86)【国際出願番号】 EP2021063510
(87)【国際公開番号】W WO2021234107
(87)【国際公開日】2021-11-25
(31)【優先権主張番号】102020113765.6
(32)【優先日】2020-05-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508291836
【氏名又は名称】アンドレアス ヘティック ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】100131200
【弁理士】
【氏名又は名称】河部 大輔
(72)【発明者】
【氏名】ベルンド フィードラー
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス ヘルダーレ
(72)【発明者】
【氏名】マティアス ホーネック
(72)【発明者】
【氏名】クラウス－ギュンター エベレ
【テーマコード（参考）】
4D057
【Ｆターム（参考）】
4D057AA00
4D057AB01
4D057AC01
4D057AC05
4D057AD01
4D057AE11
4D057BA28
(57)【要約】
【課題】できるだけ広い周波数範囲にわたって十分な減衰が達成されるようにする。
【解決手段】本発明は、ａ）遠心分離機のための材料を有する容器を受けるためのロータ（３２）と、ｂ）ロータ（３２）が取り付けられた駆動シャフト（４２）と、ｃ）駆動シャフト（４２）を介してロータ（３２）を駆動するモータ（１８）と、ｄ）ばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ；４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ；６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）を含む減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）を有する軸受（２０，２２，２４，４６，４８，５０，５２，５４，５６；６４，６６，６８）を含む軸受ユニット（４４）と、ｅ）遠心分離機（１０）内に軸受ユニット（４４）を介してモータ（１８）を固定するためのキャリア要素（１６）とを備える遠心分離機（１０）、特に実験室用遠心分離機に関する。本発明は、少なくとも１つの減衰要素が、完全に金属から形成され、弾性特性を有するワイヤニットを含む金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）であることを特徴とする。
【選択図】図２ｂ
【解決手段】本発明は、ａ）遠心分離機のための材料を有する容器を受けるためのロータ（３２）と、ｂ）ロータ（３２）が取り付けられた駆動シャフト（４２）と、ｃ）駆動シャフト（４２）を介してロータ（３２）を駆動するモータ（１８）と、ｄ）ばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ；４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ；６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）を含む減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）を有する軸受（２０，２２，２４，４６，４８，５０，５２，５４，５６；６４，６６，６８）を含む軸受ユニット（４４）と、ｅ）遠心分離機（１０）内に軸受ユニット（４４）を介してモータ（１８）を固定するためのキャリア要素（１６）とを備える遠心分離機（１０）、特に実験室用遠心分離機に関する。本発明は、少なくとも１つの減衰要素が、完全に金属から形成され、弾性特性を有するワイヤニットを含む金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）であることを特徴とする。
【選択図】図２ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ａ）遠心分離される材料が入った容器を受け取るためのロータ（３２）、ｂ）ロータ（３２）が取り付けられた駆動シャフト（４２）、
ｃ）駆動シャフト（４２）を介してロータ（３２）を駆動するモータ（１８）、
ｄ）ばね軸（４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ；６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）を含む減衰要素（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）をそれぞれが有する軸受（４６，４８，５０，５２，５４，５６；６４，６６，６８）を備えた軸受ユニット（４４）、及び
ｅ）遠心分離機（１０）において軸受ユニット（４４）を介してモータ（１８）を固定するためのキャリア要素（１６）を備える遠心分離機（１０）、特に実験室用遠心分離機において、
少なくとも１つの減衰要素は、完全に金属から形成され、弾性特性を有するワイヤニットを含む金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）として形成されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項2】
請求項１に記載の遠心分離機において、金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）は、円筒形であることを特徴とする遠心分離機。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の遠心分離機において、２つの金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；４６ｇ，４８ｇ，５０ｇ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ；６４ａ，６６ａ，６８ａ；６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ）が協働して減衰要素を形成し、第１金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）が第１方向におけるロータ（３２）の振れを打ち消し、第２金属クッション（４６ｇ，４８ｇ，５０ｇ；５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ；６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ）が第２方向、特に反対方向におけるロータ（３２）の振れを打ち消すことを特徴とする遠心分離機。
【請求項4】
請求項３に記載の遠心分離機において、軸受ユニット（４４）は、軸受プレート（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ；４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ；４４ｇ，４４ｈ，４４ｉ；４４ｊ，４４ｋ，４４ｌ）を備えた少なくとも１つの軸受（４６，４８，５０）を含み、軸受プレート（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ；４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ；４４ｇ，４４ｈ，４４ｉ，４４ｊ，４４ｋ，４４ｌ）の第１の側には第１金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）が配置され、軸受プレート（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ）の第２の側には第２金属クッション（４６ｇ，４８ｇ，５０ｇ；５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ；６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ）が配置されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項5】
請求項４に記載の遠心分離機において、ガイドピン（４６ｂ，４８ｂ，５０ｂ；５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ；６４ｂ，６６ｂ，６８ｂ）は、軸受プレート（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ；４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ；４４ｇ，４４ｈ，４４ｉ；４４ｊ，４４ｋ，４４ｌ）に対して直接的又は間接的に載置された第１金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）、並びに、軸受プレート（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ；４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ；４４ｇ，４４ｈ，４４ｉ；４４ｊ，４４ｋ，４４ｌ）及びキャリア要素（１６）に対して直接的又は間接的に載置された第２金属クッション（４６ｇ，４８ｇ，５０ｇ；５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ；６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ）を通って延び、ガイドピン（４６ｂ，４８ｂ，５０ｂ；５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ；６４ｂ，６６ｂ，６８ｂ）は、一方の側においてキャリア要素（１６）に固定的に接続され、他方の側において第１金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）に対して間接的又は直接的に支持する頭部を有し、第１金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）、軸受プレート（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ）及び第２金属クッション（４６ｇ，４８ｇ，５０ｇ；５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ；６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ）は、ガイドピン（４６ｂ，４８ｂ，５０ｂ；５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ；６４ｂ，６６ｂ，６８ｂ）に対して自由に移動可能であることを特徴とする遠心分離機。
【請求項6】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、異なる軸受（２０，２２，２４；４６，４８，５０；５２，５４，５６；６４，６６，６８）の減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）は設計が異なり、特に、第１軸受（４６，４８，５０；５２，５４，５６；６４，６６，６８）の減衰要素（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）は減衰に関して最適化され、第２軸受（２０，２２，２４）の減衰要素（２０，２２，２４）は重量力の吸収に関して最適化されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項7】
請求項６に記載の遠心分離機において、一方の減衰要素は少なくとも１つの金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４，６６，６８）を含み、他方の減衰要素（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）は少なくとも天然ゴムを含むことを特徴とする遠心分離機。
【請求項8】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、隣り合う減衰要素（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６４，６６，６８）は、駆動軸（４２）に対する周方向において互いに等間隔に配置されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項9】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、減衰要素の少なくとも１つのばね軸（５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ）は、駆動シャフト（４２）に対して垂直に配置されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項10】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；６４ａ，６６ａ，６８ａ）の少なくとも１つのばね軸（２０ｅ，２０ｅ，２０ｅ；４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）は、駆動シャフト（４２）と平行に配置されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項11】
請求項９又は１０に記載の遠心分離機において、減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ）を備えた複数の軸受（２０，２２，２４；５２，５４，５６）が設けられ、減衰要素（５２ａ，５４ａ，５６ａ）の半分のばね軸（５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ）は駆動シャフト（４２）に対して垂直に配置され、減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ）の他の半分のばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ）は駆動シャフト（４２）に対して平行に配置されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項12】
請求項９乃至１１の何れか１項に記載の遠心分離機において、減衰要素（５２ａ，５４ａ，５６ａ）のばね軸（５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ）が駆動シャフト（４２）に対して垂直に配置され、減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ）のばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ）が駆動シャフト（４２）に対して平行に配置されることを交互に繰り返すことを特徴とする遠心分離機。
【請求項13】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、減衰要素（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ；６２，６４，６６）は、ロータ（３２）の領域において２ｍｍ未満、特に１．５ｍｍ未満の最大振れを可能にすることを特徴とする遠心分離機。
【請求項14】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、減衰要素（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）は、減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ）の領域において１ｍｍ未満、特に０．９ｍｍ未満の最大振れを可能にすることを特徴とする遠心分離機。
【請求項15】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、３つの減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）が設けられ、それぞれのばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ；４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ；６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）は同一方向に配置されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項16】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、ワッシャ（２０ｄ，２２ｄ，２４ｄ；４６ｄ，４８ｄ，５０ｄ；５２ｄ，５４ｄ，５６ｄ，６４ｄ，６６ｄ，６８ｄ）、特に金属ワッシャは、ばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ；４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ，６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）の方向において減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）を片側に区切ることを特徴とする遠心分離機。
【請求項17】
請求項１６に記載の遠心分離機において、ワッシャ（２０ｄ，２２ｄ，２４ｄ；４６ｄ，４８ｄ，５０ｄ；５２ｄ，５４ｄ，５６ｄ，６４ｄ，６６ｄ，６８ｄ）は、ばね軸（２０ｅ，２２ｅ，２４ｅ；４６ｅ，４８ｅ，５０ｅ；５２ｅ，５４ｅ，５６ｅ，６４ｅ，６６ｅ，６８ｅ）の方向において減衰要素（２０ａ，２２ａ，２４ａ；４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）の全体を覆うことを特徴とする遠心分離機。
【請求項18】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）は、クロム・ニッケルを含む鋼線によって形成されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項19】
請求項１８に記載の遠心分離機において、鋼線の直径は、０．０５ｍｍから０．５ｍｍであることを特徴とする遠心分離機。
【請求項20】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）の外径は、１２ｍｍから５０ｍｍであることを特徴とする遠心分離機。
【請求項21】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）は、中空円筒に設計されており、特に内径が４ｍｍから１２ｍｍの間であることを特徴とする遠心分離機。
【請求項22】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）の減衰係数ｋは、
－励起周波数が１Ｈｚの場合、５００～８，０００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数が１０Ｈｚの場合、３００～５，０００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数が２０Ｈｚの場合、２００～２，５００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数５０Ｈｚの場合、８０～１，２００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数１００Ｈｚの場合、４０～５００Ｎｓ／ｍ
であることを特徴とする遠心分離機。
【請求項23】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、金属クッション（４６ａ，４８ａ，５０ａ；５２ａ，５４ａ，５６ａ，６４ａ，６６ａ，６８ａ）の剛性（ｃ）は、３Ｎ／ｍｍから３００Ｎ／ｍｍの間であることを特徴とする遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の前段部分で特定された形式の遠心分離機、特に実験室用遠心分離機に関する。
【背景技術】
【0002】
遠心分離機は、それ自体種々の設計のものが知られている。特に実験室用遠心分離機では、実験室のスペースが限られているため、できるだけコンパクトな装置を提案する努力が続けられている。また、実験室用遠心分離機は通常、上方からの積み下ろしが多いため、蓋を開けるための十分なクリアランスが上方にあることが必要である。
【0003】
同時に、遠心分離機の設計にあたっては、動作中に遠心分離機に不可避的に発生するアンバランスを打ち消すために、良好な減衰を考慮する必要がある。このため、例えばロータを搭載したモータを、ばね軸がモータの長手方向軸と平行な減衰要素で支持することが一般に知られている。通常、減衰要素は、基本的に天然／合成ゴムでできている。このような天然／合成ゴム製の減衰要素は、リーズナブルな価格で、多種多様なデザインと材質のカタログ部品として入手できる。それらの特性は明確に定義され、文書化されており、このような設計の減衰要素は幅広い用途で使用できる。このため、これらの減衰要素は、遠心分離機の新しい設計または再設計に使用されている。このタイプの減衰要素は、動作中に大きなアンバランスが発生しないようにする用途にも完全に適している。
【0004】
この設計の遠心分離機は、完全自動化システムにも使用される。例えばデュアルロータの使用は、遠心分離機に高いアンバランス耐性を要求する。例えば、ロータに奇数個のサンプルが投入され、片方のロータにはサンプルが十分に投入されたバケット、もう片方のロータにはサンプルが投入されていないバケットという状態で遠心分離機が運転されるような場合である。
【0005】
しかし、遠心分離機はますます複雑な作業に使用されている。既知のゴム製減衰要素は、減衰特性と減衰範囲の点で不十分であることが判明しているため、遠心分離動作中に発生するアンバランスは、このような複雑なタスクとプロセスにとってますます問題になりつつある。以前の設計の減衰要素は、発生する力を十分に吸収することができず、実行されるプロセスに悪影響を及ぼしている。一方、これらの減衰要素は、その寿命や遠心分離機の寿命を縮めるようなストレスがかかっている。
【0006】
そのため、ロータとモータに対する減衰要素のばね軸の配置を変えて、この問題を解決する試みがなされてきた。さらに、複数の異なるタイプの減衰要素を直列に接続することも行われてきた。
【0007】
遠心分離機は、例えばＤＥ ３９ ２２ ７４４ Ａ１が知られており、これは、遠心分離される材料が入った容器を受けるためのロータを備えている。そのロータは、駆動軸を介して駆動され、そのために駆動軸はモータに接続されている。駆動軸とロータを備えたモータは、ばね軸を含む複数の減衰要素を有する軸受ユニットに接続されている。全体は、モータによって支持される部品とともに、モータを遠心分離機の所定の位置に固定するための支持要素に接続されている。減衰要素のばね軸は、モータの回転軸Ｙに対して鋭角δに設定されてもよい。減衰要素は、それぞれ支柱を介して軸受ユニットに接続されている。支柱は、各減衰要素のそれぞれのばね軸と同心円状になるように設定・配置されている。軸受ユニットは、支持プレートを含む。減衰要素は、コイルスプリングと別の減衰要素によって２つの均等化室の形式で形成され、その間に減衰流体が負荷の方向に応じてスロットルチャネルを通って流れる。
【0008】
ＷＯ ２０１５／１２８２９６ Ａ１において、減衰要素のばね軸を斜めに設定し、ゴムバッファと組み合わせてさらなる減衰要素として（この文献ではラグと呼ぶ）金属板ばねを使用することが知られている。
【0009】
ＧＢ ７３９ ６６６ Ａは、ゴムクッションが減衰要素として提供され、摩擦抵抗を介して減衰するアームがさらなる減衰要素として提供される遠心分離機を開示している。
【0010】
ＵＳ １ ８４８ ６４１ Ａには、モータが支柱とばねの形の減衰要素とによってハウジング内で支持されている遠心分離機が開示されている。
【0011】
ＤＥ １９５ １６ ９０４ Ａ１は、ゴム製の振動減衰装置を備えた実験用遠心分離機を開示している。
【0012】
モータにロータが支持された状態でモータを減衰させる既知の手段は、特に１５から５０Ｈｚの周波数帯ではあまり有効ではない。しかし、その目的は、遠心分離機の許容されるアンバランスと、遠心分離機の動作中に発生する全周波数範囲にわたる減衰の両方であり、それによって遠心分離機の利用オプションを増やし、なおかつ安全な遠心分離機の動作を保証することにある。この際、特に重要な共振域ではロータのブレイクアウトがあってはならない。ロータの振れ（又は、偏位）は可能な限り小さくしなければならない。減衰改善のための追加手段により、全体のサイズが大きくなってはならない。
【0013】
同時に、回転質量、すなわち部分的にしか負荷がかかっていない可能性のある動作中のアンバランスロータから、支持プレートに接続された遠心分離機ハウジングを備えた支持プレートへの振動伝達は、できるだけ低く保たれなければならない。さもなければ、許容できない騒音が発生する。この振動は、例えば実験台上で遠心分離機が動き出す原因となる。
【発明の概要】
【0014】
本発明の目的は、請求項１の前文に規定されたタイプの遠心分離機を、上記の欠点を回避しつつ、できるだけ広い周波数範囲にわたって十分な減衰が達成されるように、さらに改良することである。
【0015】
この目的は、請求項１の特徴とその前文の特徴との組み合わせによって達成される。
【0016】
従属請求項は、本発明の有利なさらなる実施形態に関するものである。
【0017】
本発明は、過酷な使用に耐える用途や過酷な環境条件から知られている金属クッションが、従来遠心分離機に使用するために知られていた減衰要素よりも広い周波数範囲にわたってかなり優れた減衰特性を有しているため、減衰要素として使用できるという洞察に基づいている。
【0018】
本発明によれば、少なくとも１つの減衰要素は、弾性特性を有する編まれた金網を含む金属クッションとして、全体が金属で形成されている。しかしながら、遠心分離機用の金属クッションの個々のパラメータは、まず複雑な方法で決定される必要がある。金属クッションの減衰に関する周波数依存値を示した図は、そのような金属クッションの製造業者から入手することはできない。そのため、比較的軽量な遠心分離機、特に実験室用遠心分離機用の金属クッションを設計できるようにするには、複雑な計算と測定が必要である。そのため、遠心分離機の金属クッションを設計するためのすべての測定、計算及びシミュレーションは、個々のタイプの遠心分離機について段階的に実施されなければならない。これが行われ、遠心分離機に合わせてパラメータが最適化されると、広い周波数範囲にわたって減衰特性の点で優れた結果が得られる。
【0019】
ある種の取り付け状況においては、金属クッションは円筒形であることが有利である。これにより、既存の結合要素の断面積及び／又は力吸収に必要な表面を考慮して、金属クッションを省スペースで設計することができる。
【0020】
ロータの異なる荷重に対応するため、２つの金属クッションが協働して減衰要素を形成し、第１金属クッションがロータの振れの第１方向を、第２クッションが第２の、特に反対の振れ方向を打ち消す。金属クッションは引張荷重によって破損したり、破壊されたりすることがあるため、圧縮荷重のみを受けるようにした。
【0021】
本発明の有利な実施形態では、軸受ユニットは、軸受プレートを有する少なくとも1つの軸受を含む。第１金属クッションは軸受プレートの一方の側に配置され、第２金属クッションは軸受プレートの第２の側に配置されている。
【0022】
ガイドピンは、軸受プレートに対して直接的又は間接的に載置された第１金属クッション、並びに、軸受プレート及び支持要素に対して直接的又は間接的に載置された第２金属クッションを貫通してもよい。ガイドピンの一方の側は、支持要素にしっかりと接続されている。ガイドピンの他方の側には、第１金属クッションに直接的又は間接的に隣接する頭部が設けられている。第１金属クッション、軸受プレート及び第２金属クッションは、ガイドピンに対して自由に移動可能である。これにより、互いに反対方向の減衰が確保され、これは、動作中にこれらの方向に起こりうる動きを減衰させるために必要であるが、各金属クッションには圧縮荷重のみがかかる。
【0023】
また、異なる軸受の減衰要素は、異なる設計にしてもよい。特に、第１軸受の減衰要素は減衰に関して最適化され、第２軸受の減衰要素は重量力（weight force）を吸収することに関して最適化されている。例えば、第１軸受の一方の減衰要素は少なくとも１つの金属クッションを含み、第２軸受の他方の減衰要素は少なくとも天然／合成ゴムを含んでもよい。
【0024】
これは、遠心分離機の軸受ユニットに必要な減衰のために、金属クッションを備えた軸受を本質的に最適に設計できるという利点があり、天然ゴム／合成ゴムを用いた軸受がロータと一緒のモータの負荷を吸収する。これは、例えば、下部と上部の金属クッションに均等に負荷がかかることを意味する。これにより、減衰用に最適化された金属クッションの使用が可能になる。金属クッションの設計では、ロータと一緒のモータの負荷を考慮する必要はない。基本的に、これは、モータとロータの負荷に耐える必要がなく、それによって予負荷がかからないため、より小さくて柔らかい金属クッションを使用できることを意味する。
【0025】
好ましくは、駆動シャフトに対して周方向に隣り合う減衰要素及び／又は軸受の間隔は同じである。
【0026】
用途によっては、減衰要素の少なくとも１つのばね軸が駆動シャフトに対して垂直に配置されていることが有利であってもよい。
【0027】
さらに、又は代替として、減衰要素の少なくとも１つのばね軸が駆動シャフトと平行に配置されていてもよい。
【0028】
本発明の一実施形態では、減衰要素を有する複数の軸受が提供される。減衰要素の半分のばね軸は駆動シャフトに対して垂直に配置され、減衰要素の他の半分のばね軸は駆動シャフトと平行に配置されている。
【0029】
この場合、減衰要素のばね軸は、駆動シャフトに対して垂直と平行に交互に配置されていてもよい。
【0030】
好ましくは、減衰要素は、ロータの領域で２ｍｍ未満、特に１．５ｍｍ未満の最大振れ（又は、最大偏位）を可能にし、及び／又は、減衰要素の領域で１ｍｍ未満、特に０．９ｍｍ未満の最大振れを可能にする。
【0031】
例えば、３つの減衰要素が設けられてもよく、それぞれのばね軸が同じように配置されていてもよい。
【0032】
本発明の一実施形態では、ワッシャ、特に金属ワッシャが用いられ、ばね軸の方向において片側で減衰要素を区切る。ワッシャは、発生する力が減衰要素の断面全体にわたって適用又は伝達されることを確保する。
【0033】
ワッシャは、ばね軸の方向において減衰要素を完全に覆っていてもよい。
【0034】
腐食の発生を防ぐため、金属クッションはクロム・ニッケルを含む鋼線によって形成されている。このため、鋼線はステンレス鋼線である。
【0035】
好ましくは、鋼線の直径は、０．０５ｍｍから０．５ｍｍである。この範囲は、意図された用途のために最適な弾性変形をもたらすことが示されている。
【0036】
例えば、金属クッションの外径は、１２ｍｍから５０ｍｍであってもよい。
【0037】
特に、金属クッションは、直径４ｍｍから１２ｍｍの中空の円筒として設計してもよい。
【0038】
動作中の遠心分離機の要件を可能な限り最適にするために、所定の励起周波数での金属クッションの減衰係数ｋは次の範囲である：
－励起周波数が１Ｈｚの場合、減衰係数ｋは５００～８，０００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数が１０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは３００～５，０００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数が２０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは２００～２，５００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数５０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは８０～１，２００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数１００Ｈｚの場合、減衰係数ｋは４０～５００Ｎｓ／ｍである。
－励起周波数が１Ｈｚの場合、減衰係数ｋは５００～８，０００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数が１０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは３００～５，０００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数が２０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは２００～２，５００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数５０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは８０～１，２００Ｎｓ／ｍである；
－励起周波数１００Ｈｚの場合、減衰係数ｋは４０～５００Ｎｓ／ｍである。
【0039】
本発明の一実施形態では、金属クッションの剛性（ｃ）は、３～３００Ｎ／ｍｍの範囲にある。
【0040】
遠心分離機に金属クッションを使用する利点は、上記の減衰特性に加え、経年劣化に対する耐性である。材料の硬化やクリープがない。ステンレス鋼を使用することで、溶剤、酸、油、グリース、液体及び粉塵に対する耐腐食性を実現している。さらに、このような金属クッションは経年劣化に対して高い耐性を有している。金属クッションは、アンバランス耐性が高く、設置スペースをほとんど必要としないため、遠心分離機のハウジング内のモータとロータの比較的近くに配置できる。また、圧力がかかるように設置することで、動作の信頼性を高めている。従来のゴム製要素では引張荷重で割れていたのに対し、金属クッションは引き裂きを防止する。さらに、金属クッションのパラメータは、耐用年数にわたってほぼ同じままである。また、温度変動を受けても金属クッションのパラメータに変化はない。そのため、加熱されたエンジンコンパートメントで問題なく、遠心分離機の動作に影響を与えることなく使用できる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
本発明のさらなる利点、特徴及び可能な用途は、図面に示された実施形態を参照する以下の説明から明らかになるであろう。
【0042】
明細書、特許請求の範囲及び図面を通じて、これらの用語および関連する参照符号は、以下の参照符号のリストに記載されているように使用される。
【発明を実施するための形態】
【0043】
図１から図５は、実験室用遠心分離機１０の５つの異なる実施形態の異なる図であり、図１は従来技術を示し、図２から図５は本発明に係る４つの異なる実施形態を示す。本発明の本質的な要素をより良く視認するために、実験室用遠心分離機１０の全ての構成要素が図面に示されているわけではない。個々の実施形態の構成要素のうち、本発明を理解するために必要なものだけが、それぞれの図に示されている。
【0044】
【0045】
遠心分離機のハウジング１２の内部１４において、モータ１８は、３つの支持体２０、２２及び２４を介してベースプレート１６上に配置されている。ベースプレート１６は、ベースプレート１６の下側に４つの一体的な足２６を有し、この足２６はベースプレート１６の角部領域に設けられている。実験室用遠心分離機１０は、その足２６を介して、例えば実験台の上に立つ。
【0046】
遠心分離機のハウジング１２は、上部で内部１４を閉鎖し、モータ軸２８と同心の凹部３０を有し、それを通してロータ３２を装填することができる。
【0047】
遠心分離機の蓋３４は、特定の領域で凹部３０に係合し、それによって内部１４を閉鎖する。周囲空気は、実験室用遠心分離機１０の動作中に、同心に配置された換気孔３６及び別の横方向に配置された換気孔３８を介して内部１４に流入する。この目的のために、遠心分離機の蓋３４は二重シェル設計を有し、同心の換気孔３６と横方向の換気孔３８との間に流路３４ａを形成する。遠心分離機の蓋３４は、従来の方法で遠心分離機のハウジング１２に回動可能に取り付けられている。
【0048】
遠心分離機のハウジング１２の同心凹部３０に隣接して安全容器４０があり、これは遠心分離機ハウジング１２にしっかりと接続されている。駆動シャフト４２は、安全容器の底に作られた対応する穴を通して安全容器４０と係合している。ロータ３２は、モータ１８に接続された駆動シャフト４２上に回転自在に固定されて配置されている。ロータ３２は、駆動シャフト４２を介してモータ１８によって既知の方法で駆動される。
【0049】
モータ１８は、軸受ユニット４４にしっかりと取り付けられ、配置されている。軸受ユニット４４は、支持体２０，２２，２４を介してベースプレート１６に接続されている。このため、軸受ユニット４４は、板状突起４４ａ，４４ｂ，４４ｃをそれぞれ有している。より具体的には、板状突起４４ａは支持体２０と、板状突起４４ｂは支持体２２と、板状突起４４ｃは支持体２４と、それぞれ関連している。支持体２０，２２，２４は、軸受ユニット４４をベースプレート１６から所定の距離に位置させるように作用する。
【0050】
支持体２０は、ゴムクッション２０ａの形態の減衰要素を有し、ベースプレート１６に支持されている。ゴムクッション２０ａは、円柱状に形成されている。ゴムクッション２０ａの各端面には、ネジ付きボルト２０ｂが取り付けられ、ベースプレート１６に固定されている。板状突起４４ａの下面は、ゴムクッション２０ａの上面に支持されている。ボルト２０ｂに螺合され、板状突起４４ａの上面を押し付けるナット２０ｃは、支持体２０のゴムクッション２０ａの所定位置に軸受ユニット４４を保持している。ナット２０ｃと板状突起４４ａの上面との間には、ワッシャ２０ｄが介在している。支持体２２と２４は、同じ構造である。
【0051】
支持体２２は、ゴムクッション２２ａの形態の減衰要素を有し、ベースプレート１６に支持されている。ゴムクッション２２ａは、円柱状に形成されている。ゴムクッション２２ａの端面には、ネジ付きボルト２２ｂが取り付けられ、ベースプレート１６に固定されている。板状突起４４ｂの下面は、ゴムクッション２２ａの上面に支持されている。ボルト２２ｂに螺合され、板状突起４４ｂの上面を押し付けるナット２２ｃは、支持体２２のゴムクッション２２ａの所定位置に軸受ユニット４４を保持している。ナット２２ｃと板状突起４４ｂの上面との間には、ワッシャ２２ｄが介在している。
【0052】
支持体２４は、ゴムクッション２４ａの形態の減衰要素を有し、ベースプレート１６に支持されている。ゴムクッション２４ａは、円柱状に形成されている。ゴムクッション２４ａの端面には、ネジ付きボルト２４ｂが取り付けられ、ベースプレート１６に固定されている。板状突起４４ｃの下面は、ゴムクッション２４ａの上面に支持されている。ボルト２４ｂに螺合され、板状突起４４ｃの上面を押し付けるナット２４ｃは、支持体２４のゴムクッション２４ａの所定位置に軸受ユニット４４を保持している。ナット２４ｃと板状突起４４ｂの上面との間には、ワッシャが介在している。
【0053】
ゴムクッション２０ａ、２２ａ、２４ａはそれぞれ、関連するネジ２０ｂ、２２ｂ、２４ｂの軸と同一のばね軸２０ｅ、２２ｅ、２４ｅを有し、モータ軸２８と平行に整列している。
【0054】
駆動シャフト４２及びロータ３２と一緒になったモータ１８は、このように完全に軸受ユニット４４内に配置され、後者によって支持されている。これらの部品は、支持体２０，２２，２４を介して遠心分離機のハウジング１２に接続されている。ゴムクッション２０ａ、２２ａ、２４ａは、遠心分離機のハウジング内で軸受ユニット４４を支持し、騒音の発生を防止する。しかし、減衰特性は不十分である。
【0055】
【0056】
図１の実施形態を参照すると、この場合、異なる支持体４６、４８、５０が設けられている。板状突起４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、それぞれ第１金属クッション４６ａ、４８ａ、５０ａに支持されている。これらの第１金属クッション４６ａ，４８ａ，５０ａは、モータ１８およびロータ３２の重量によって予荷重がかけられている。さらに、第１金属クッション４６ａ，４８ａ，５０ａは、図１のゴムクッション２０ａ，２２ａ，２４ａよりもわずかに短く、軸受肩４６ｆ，４８ｆ，５０ｆの上に載っている。軸受肩４６ｆ，４８ｆ，５０ｆは、それぞれベースプレート１６にボルトで固定されている。軸受肩４６ｆ，４８ｆ，５０ｆからボルト４６ｂ，４８ｂ，５０ｂは、上方に延び、板状突起４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、第１金属クッション４６ａ，４８ａ，５０ａと同一設計の第２金属クッション４６ｇ，４８ｇ，５０ｇ、及びワッシャ４６ｄ，４８ｄ，５０ｄを通過している。ナット４６ｃ，４８ｃ，５０ｃは、ボルト４６ｂ，４８ｂ，５０ｂに螺合され、ワッシャと第２金属クッション４６ｇ，４８ｇ，５０ｇを押圧している。さらに、第２金属クッション４６ｇ，４８ｇ，５０ｇと軸受肩４６ｆ，４８ｆ，５０ｆとの間には、第２ワッシャ４６ｈ，４８ｈ，５０ｈが介在している。
【0057】
このように、第１金属クッション４６ａ，４８ａ，５０ａは下向きの動きを打ち消し（又は、対抗し；又は、弱め）、第２金属クッション４６ｇ，４８ｇ，５０ｇは上向きの動きを打ち消す（又は、対抗する；又は、弱める）。これらはそれぞれ圧縮荷重のみを受けるため、金属クッションの最適な減衰特性を発揮させることができる。
【0058】
図３ａから図３ｆに示すのは、本発明に係る実験室用遠心分離機１０の第２実施形態である。以下では、同じ参照符号を使用して同じ部品を示すことにする。さらに、ここでは、図１の遠心分離機と第１実施形態に対する相違点のみを説明する。
【0059】
本実施形態は、図１に係る３つの支持体２０，２２，２４と、本発明の第１実施形態に係る３つの支持体４６，４８，５０の合計６つの支持体を有する。その結果、軸受ユニット４４は、６つの板状突起４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，４４ｈ，４４ｉを有する。より具体的には、突起４４ｄは支持体２０に、突起４４ｅは支持体２２に、突起４４ｆは支持体２４に、突起４４ｇは支持体４６に、突起４４ｈは支持体４８に、突起４４ｉは支持体５０に関連している。ベースプレート１６に取り付けられた支持体２０，２２，２４，４６，４８，５０は、互いに等間隔で、モータ軸２８と同心に配置されている。より具体的には、反時計回りにおいて、支持体４６は支持体２０の隣に、支持体２２は支持体４６の隣に、支持体４８は支持体２２の隣に、支持体２４は支持体４８の隣に、支持体５０は支持体２４の隣に、支持体２０は支持体５０の隣に配置されている。その結果、図１の支持体２０，２２，２４のタイプと、本発明の第１実施形態の支持体４６，４８，５０のタイプとが交互に配置されている。これは、遠心分離機１０の軸受ユニット４４の必要な減衰が、本質的に支持体４６，４８，５０を通じて達成され、ロータと一緒になったモータの負荷を軸受２０，２２，２４によって吸収し、下部及び上部の金属クッションが等しい負荷にさらされるようになるという利点を有している。これにより、減衰のために最適化された金属クッションを使用することができる。金属クッションの設計において、ロータと一緒になったモータの荷重を考慮する必要はない。
【0060】
図４ａから図４ｆに示されているのは、本発明に係る実験室用遠心分離機１０の第３実施形態である。以下では、同じ参照符号を使用して、同じ部品を示す。さらに、ここでは、本発明に係る第１又は第２の実施形態と図１の遠心分離機１０に対する相違点のみを説明する。
【0061】
本実施形態は、第２実施形態と同様に、図１に係る３つの支持体２０，２２，２４と、水平方向の減衰を有する３つの支持体５２，５４，５６の合計６つの支持体を有する。軸受ユニット４４は、支持体２０，２２，２４のための３つの板状突起４４ｄ，４４ｆ，４４ｈを有する。より具体的には、板状突起４４ｄは支持体２０に関連し、板状突起４４ｆは支持体２２に関連し、板状突起４４ｈは支持体２４に関連している。
【0062】
軸受ユニット４４のこれら３つの突起４４ｄ，４４ｆ，４４ｈの間には、軸受ブラケット４４ｊ，４４ｋ，４４ｌが設けられている。軸受ブラケット４４ｊ，４４ｋ，４４ｌは、最初は軸受ユニット４４から水平方向に離れて延び、その後、モータ軸２８と平行に垂直方向上方に延びている。ベースプレート１６からモータ軸２８と平行に上方に延びる支持プレート５８，６０，６２が、モータ軸２８に対して半径方向に距離をおいて、軸受ブラケット４４ｊ，４４ｋ，４４ｌのそれぞれのために設けられている。
【0063】
支持プレート５８，６０，６２を起点として、第２ワッシャ５２ｈ，５４ｈ，５６ｈ、中空円筒状の第２金属クッション５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ、軸受ブラケット４４ｊ，４４ｋ，４４ｌ、第１金属クッション５２ａ，５４ａ，５６ａ、第１ワッシャ５２ｄ，５４ｄ，５６ｄ、ナット５２ｃ，５４ｃ，５６ｃが、支持体５２，５４，５６に配置されている。ボルト５２ｂ，５４ｂ，５６ｂは、支持プレート５８，６０，６２に締結され、第２ワッシャ５２ｈ，５４ｈ，５６ｈ、中空円筒状の第２金属クッション５２ｇ，５４ｇ，５６ｇ、軸受ブラケット４４ｊ，４４ｋ，４４ｌ、第１金属クッション５２ａ，５４ａ，５６ａ及び第１ワッシャ５２ｄ，５４ｄ，５６ｄを通って延びている。ナット５２ｃ，５４ｃ，５６ｃは、ボルト５２ｂ，５４ｂ，５６ｂにねじ込まれ、第１ワッシャ５２ｄ，５４ｄ，５６ｄと第１金属クッション５２ａ，５４ａ，５６ａを押圧している。
【0064】
支持体２０，２２，２４，５２，５４，５６は、モータ軸２８と同心円状にベースプレート１６上に互いに等間隔で配置され、反時計回りにおいて、支持体５２は支持体２０の隣に、支持体２２は支持体５２の隣に、支持体５４は支持体２２の隣に、支持体２４は支持体５４の隣に、支持体５６は支持体２４の隣に、支持体２０は支持体５６の隣にある。このように、第１実施形態の支持体２０，２２，２４の第１タイプと、支持体５２，５４，５６の第３タイプとが交互に配置されている。
【0065】
支持体５２，５４，５６は、ばね軸５２ｅ，５４ｅ，５６ｅを有する。支持体５２、５４、５６のばね軸５２ｅ，５４ｅ，５６ｅは、モータ軸２８に対して垂直に整列している。そのため、支持体は、モータ１８及びロータ３２の起こり得る振れを打ち消す。
【0066】
また、この実施形態では、減衰は、本質的に支持体５２，５４及び５６によって達成される。金属クッションは、圧縮荷重のみを受けるので、その最適な減衰特性を発現することができる。ゴムクッション２０ａ，２２ａ，２４ａは、ロータと一緒になったモータの荷重を吸収する。これにより、減衰のために最適化された金属クッションを使用することができる。
【0067】
図５ａから図５ｆに示すのは、本発明に係る実験室用遠心分離機１０の第４実施形態である。以下では、同じ参照符号を使用して同じ部品を示すことにする。さらに、ここでは、本発明に係る第１、第２又は第３の実施形態に対する相違点のみを説明する。
【0068】
軸受ユニット４４は、第１実施形態と同様に形成されている。しかし、本実施形態では、異なる設計の支持体が使用されている。板状突起４４ａ，４４ｂ，４４ｃにそれぞれ関連する３つの支持体６４，６６，６８が設けられている。板状突起４４ａ，４４ｂ，４４ｃから半径方向に間隔をあけて、取付ブラケット７０，７２，７４が設けられている。各取付ブラケット７０，７２，７４は、ベースプレート１６から鉛直上方に延び、その後、モータ軸２８に向かって水平方向に曲げられている。軸受ユニット４４は、取付ブラケット７０，７２，７４を介して支持されている。支持プレート５８，６０，６２を起点として、第２ワッシャ６４ｈ，６６ｈ，６８ｈ、第２金属クッション６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ、軸受ブラケット７０，７２，７４、第１金属クッション６４ａ，６６ａ，６８ａ、第１ワッシャ６４ｄ，６６ｄ，６８ｄ、ナット６４ｃ，６６ｃ，６８ｃが設けられている。
【0069】
ボルト６４ｂ，６６ｂ，６８ｂは、板状突起４４ａ，４４ｂ，４４ｃに締結され、第２ワッシャ６４ｈ，６６ｈ，６８ｈ、中空円筒状の第２金属クッション６４ｇ，６６ｇ，６８ｇ、取付ブラケット７０，７２，７４、第１金属クッション６４ａ，６６ａ，６８ａ及び第１ワッシャ６４ｄ，６６ｄ，６８ｄを通って延びている。ナット６４ｃ，６６ｃ，６８ｃは、ボルト６４ｂ，６６ｂ，６８ｂにねじ込まれ、第１ワッシャ６４ｄ，６６ｄ，６８ｄと第１金属クッション６４ａ，６６ａ，６８ａを押圧している。
【0070】
支持体６４，６６，６８には、モータ軸２８と平行に配置されたばね軸６４ｅ，６６ｅ，６８ｅがそれぞれ設けられている。軸受ユニットは、第１実施形態のように支持体２０，２４，２６の上に載っているのではなく、取付ブラケット７０，７２，７４を介して支持体６４，６６，６８によって支持されている。本実施形態では、第１保持クッション６４ａ，６６ａ，６８ａは取付ブラケット７０，７２，７４の上方に配置され、第２保持クッション６４ｇ，６６ｇ，６８ｇは軸受ユニット４４の板状突起４４ａ，４４ｂ，４４ｃと取付ブラケット７０，７２，７４との間に配置されている。
【0071】
本実施形態では、軸受ユニット４４は吊り下げられており、軸受ユニット４４は、一方向では金属クッション６４ａ，６６ａ，６８ａにより、他方向では金属クッション６４ｇ，６６ｇ，６８ｇにより減衰される。
【0072】
本発明の実施形態で使用される金属クッションは、円筒形であり、外径は１２ｍｍから５０ｍｍの範囲にある。内径は、４ｍｍから１２ｍｍの間の範囲にある。ワッシャは、金属クッションの面を完全に覆っている。ボルトは、クッションがボルトに対して自由に動くことができるように、金属クッションを貫通する。
【0073】
種々の実施形態は、遠心分離機１０の種々の用途を最適化するために使用されてもよい。金属クッションは、ロータのレベルにおいて、２ｍｍ未満、特に１．５ｍｍ未満の最大振れを引き起こす。金属クッションのレベルでは、最大振れは１ｍｍ未満、好ましくは０．９ｍｍ未満である。
【0074】
金属クッションは、ステンレス鋼線となるクロム・ニッケルを含む鋼線によって形成されてもよい。鋼線の直径は、０．０５ｍｍから０．５ｍｍの範囲である。
【0075】
各実施形態で用いられる金属クッションの減衰係数ｋは、所定の励起周波数に対して以下の範囲にある：
－励起周波数が１Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、５００～８，０００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数が１０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、３００～５，０００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数が２０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、２００～２，５００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数５０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、８０～１，２００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数１００Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、４０～５００Ｎｓ／ｍ
これまで一般的に使われてきたゴム製要素に代えて、あるいはゴム製要素に加えて、前述の金属クッションを使用することにより、小さな設置スペースにおいて高いアンバランス耐性を実現する。
－励起周波数が１Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、５００～８，０００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数が１０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、３００～５，０００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数が２０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、２００～２，５００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数５０Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、８０～１，２００Ｎｓ／ｍ；
－励起周波数１００Ｈｚの場合、減衰係数ｋは、４０～５００Ｎｓ／ｍ
これまで一般的に使われてきたゴム製要素に代えて、あるいはゴム製要素に加えて、前述の金属クッションを使用することにより、小さな設置スペースにおいて高いアンバランス耐性を実現する。
【0076】
これは、前述のタイプの金属クッションと従来使用されているゴム製要素との間の以下の比較から明らかである：
使用したゴム製要素では、励起周波数が大きくなるにつれて、減衰係数は非常に低い値から減少する。約３０Ｈｚの周波数から、減衰は実質的に残っていない。図６を参照。図６は、上部（ロータの領域）及び下部（軸受、即ち減衰要素の領域）におけるモータシャフトの振れを示す図である。
使用したゴム製要素では、励起周波数が大きくなるにつれて、減衰係数は非常に低い値から減少する。約３０Ｈｚの周波数から、減衰は実質的に残っていない。図６を参照。図６は、上部（ロータの領域）及び下部（軸受、即ち減衰要素の領域）におけるモータシャフトの振れを示す図である。
【0077】
周波数スペクトルは、時間の関数としてトラバースされる（横断される）。ロータは静止状態から定格速度まで加速される。図７を参照。
【0078】
図７から分かるように、本発明に係る金属クッションを使用すると、振れを約６ｍｍから約１ｍｍに減少させることができる。逆に、同じ遠心分離機において、寸法（ロータから遠心分離機の容器までの距離）が変わらない場合、許容されるアンバランスを大幅に増大させることができる。
【符号の説明】
【0079】
１０ 実験室用遠心分離機
１２ 遠心分離機ハウジング
１４ 遠心分離機ハウジング１２の内部
１６ ベースプレート
１８ モータ
２０ 支持体－左－第１タイプ
２０ａ 金属クッション
２０ｂ ボルト
２０ｃ ナット
２０ｄ ワッシャ
２０ｅ ばね軸
２２ 支持体－前－第１タイプ
２２ａ 金属クッション
２２ｂ ボルト
２２ｃ ナット
２２ｄ ワッシャ
２２ｅ ばね軸
２４ 支持体－右－第１タイプ
２４ａ 金属クッション
２４ｂ ボルト
２４ｃ ナット
２４ｄ ワッシャ
２４ｅ ばね軸
２６ ベースプレート１６の足
２８ モータ軸／ロータ軸
３０ 遠心分離機のハウジング１２の凹部
３２ ロータ
３４ 遠心分離機の蓋
３４ａ 流路
３６ 換気孔－同心
３８ 換気孔－側部
４０ 安全容器
４２ 駆動シャフト
４４ モータ１８用軸受ユニット
４４ａ 支持体２０及び４６のそれぞれに関連した板状突起
４４ｂ 支持体２２及び４８のそれぞれに関連した板状突起
４４ｃ 支持体２４及び５０のそれぞれに関連した板状突起
４４ｄ 支持体２０に関連した板状突起
４４ｅ 支持体４６に関連した板状突起
４４ｆ 支持体２２に関連した板状突起
４４ｇ 支持体４８に関連した板状突起
４４ｈ 支持体２４に関連した板状突起
４４ｉ 支持体５０に関連した板状突起
４４ｊ 支持体５２に関連した軸受ブラケット
４４ｋ 支持体５４に関連した軸受ブラケット
４４１ 支持体５６に関連した軸受ブラケット
４６ 支持体－左－第２タイプ
４６ａ 第１金属クッション
４６ｂ ボルト
４６ｃ ナット
４６ｄ 第１ワッシャ
４６ｅ ばね軸
４６ｆ 軸受肩
４６ｇ 第２金属クッション
４６ｈ 第２ワッシャ
４８ 支持体－中央－第２タイプ
４８ａ 第１金属クッション
４８ｂ ボルト
４８ｃ ナット
４８ｄ 第１ワッシャ
４８ｅ ばね軸
４８ｆ 軸受肩
４８ｇ 第２金属クッション
４８ｈ 第２ワッシャ
５０ 支持体－右－第２タイプ
５０ａ 第１金属クッション
５０ｂ ボルト
５０ｃ ナット
５０ｄ 第１ワッシャ
５０ｅ ばね軸
５０ｆ 軸受肩
５０ｇ 第２金属クッション
５０ｈ 第２ワッシャ
５２ 支持体－左－第３タイプ
５２ａ 第１金属クッション
５２ｂ ボルト
５２ｃ ナット
５２ｄ 第１ワッシャ
５２ｅ ばね軸
５２ｇ 第２金属クッション
５２ｈ 第２ワッシャ
５４ 支持体－中央－第３タイプ
５４ａ 第１金属クッション
５４ｂ ボルト
５４ｃ ナット
５４ｄ 第１ワッシャ
５４ｅ ばね軸
５４ｇ 第２金属クッション
５４ｈ 第２ワッシャ
５６ 支持体－右－第３タイプ
５６ａ 第１金属クッション
５６ｂ ボルト
５６ｃ ナット
５６ｄ 第１ワッシャ
５６ｅ ばね軸
５６ｇ 第２金属クッション
５６ｈ 第２ワッシャ
５８ 支持体５２の支持プレート
６０ 支持体５４の支持プレート
６２ 支持体５６の支持プレート
６４ 支持体
６４ａ 第１金属クッション
６４ｂ ボルト
６４ｃ ナット
６４ｄ 第１ワッシャ
６４ｅ ばね軸
６４ｇ 第２金属クッション
６４ｈ 第２ワッシャ
６６ 支持体
６６ａ 第１金属クッション
６６ｂ ボルト
６６ｃ ナット
６６ｄ 第１ワッシャ
６６ｅ ばね軸
６６ｇ 第２金属クッション
６６ｈ 第２ワッシャ
６８ 支持体
６８ａ 第１金属クッション
６８ｂ ボルト
６８ｃ ナット
６８ｄ 第１ワッシャ
６８ｅ ばね軸
６８ｇ 第２金属クッション
６８ｈ 第２ワッシャ
７０ 取付ブラケット
７２ 取付ブラケット
７４ 取付ブラケット
１２ 遠心分離機ハウジング
１４ 遠心分離機ハウジング１２の内部
１６ ベースプレート
１８ モータ
２０ 支持体－左－第１タイプ
２０ａ 金属クッション
２０ｂ ボルト
２０ｃ ナット
２０ｄ ワッシャ
２０ｅ ばね軸
２２ 支持体－前－第１タイプ
２２ａ 金属クッション
２２ｂ ボルト
２２ｃ ナット
２２ｄ ワッシャ
２２ｅ ばね軸
２４ 支持体－右－第１タイプ
２４ａ 金属クッション
２４ｂ ボルト
２４ｃ ナット
２４ｄ ワッシャ
２４ｅ ばね軸
２６ ベースプレート１６の足
２８ モータ軸／ロータ軸
３０ 遠心分離機のハウジング１２の凹部
３２ ロータ
３４ 遠心分離機の蓋
３４ａ 流路
３６ 換気孔－同心
３８ 換気孔－側部
４０ 安全容器
４２ 駆動シャフト
４４ モータ１８用軸受ユニット
４４ａ 支持体２０及び４６のそれぞれに関連した板状突起
４４ｂ 支持体２２及び４８のそれぞれに関連した板状突起
４４ｃ 支持体２４及び５０のそれぞれに関連した板状突起
４４ｄ 支持体２０に関連した板状突起
４４ｅ 支持体４６に関連した板状突起
４４ｆ 支持体２２に関連した板状突起
４４ｇ 支持体４８に関連した板状突起
４４ｈ 支持体２４に関連した板状突起
４４ｉ 支持体５０に関連した板状突起
４４ｊ 支持体５２に関連した軸受ブラケット
４４ｋ 支持体５４に関連した軸受ブラケット
４４１ 支持体５６に関連した軸受ブラケット
４６ 支持体－左－第２タイプ
４６ａ 第１金属クッション
４６ｂ ボルト
４６ｃ ナット
４６ｄ 第１ワッシャ
４６ｅ ばね軸
４６ｆ 軸受肩
４６ｇ 第２金属クッション
４６ｈ 第２ワッシャ
４８ 支持体－中央－第２タイプ
４８ａ 第１金属クッション
４８ｂ ボルト
４８ｃ ナット
４８ｄ 第１ワッシャ
４８ｅ ばね軸
４８ｆ 軸受肩
４８ｇ 第２金属クッション
４８ｈ 第２ワッシャ
５０ 支持体－右－第２タイプ
５０ａ 第１金属クッション
５０ｂ ボルト
５０ｃ ナット
５０ｄ 第１ワッシャ
５０ｅ ばね軸
５０ｆ 軸受肩
５０ｇ 第２金属クッション
５０ｈ 第２ワッシャ
５２ 支持体－左－第３タイプ
５２ａ 第１金属クッション
５２ｂ ボルト
５２ｃ ナット
５２ｄ 第１ワッシャ
５２ｅ ばね軸
５２ｇ 第２金属クッション
５２ｈ 第２ワッシャ
５４ 支持体－中央－第３タイプ
５４ａ 第１金属クッション
５４ｂ ボルト
５４ｃ ナット
５４ｄ 第１ワッシャ
５４ｅ ばね軸
５４ｇ 第２金属クッション
５４ｈ 第２ワッシャ
５６ 支持体－右－第３タイプ
５６ａ 第１金属クッション
５６ｂ ボルト
５６ｃ ナット
５６ｄ 第１ワッシャ
５６ｅ ばね軸
５６ｇ 第２金属クッション
５６ｈ 第２ワッシャ
５８ 支持体５２の支持プレート
６０ 支持体５４の支持プレート
６２ 支持体５６の支持プレート
６４ 支持体
６４ａ 第１金属クッション
６４ｂ ボルト
６４ｃ ナット
６４ｄ 第１ワッシャ
６４ｅ ばね軸
６４ｇ 第２金属クッション
６４ｈ 第２ワッシャ
６６ 支持体
６６ａ 第１金属クッション
６６ｂ ボルト
６６ｃ ナット
６６ｄ 第１ワッシャ
６６ｅ ばね軸
６６ｇ 第２金属クッション
６６ｈ 第２ワッシャ
６８ 支持体
６８ａ 第１金属クッション
６８ｂ ボルト
６８ｃ ナット
６８ｄ 第１ワッシャ
６８ｅ ばね軸
６８ｇ 第２金属クッション
６８ｈ 第２ワッシャ
７０ 取付ブラケット
７２ 取付ブラケット
７４ 取付ブラケット
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図1e】
【図1f】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図2d】
【図2e】
【図2f】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図3e】
【図3f】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図4d】
【図4e】
【図4f】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【図5f】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】