Entwicklung und iterative Erprobung von automatischen Auswuchtsystemen für Zentrifugenrotoren

Laborzentrifugen dienen der Trennung von Stoffen. Bei hohen Drehzahlen wirken große Beschleunigungen auf das Zentrifugiergut, was zur zügigen Sedimentation der schweren Bestandteile führt. Voraussetzung für den Betrieb von Zentrifugen sind ausbalancierte Rotoren und die gleichmäßige Gewichtsverteilung der Proben, um Unwuchten möglichst gering zu halten.
Ziel des Forschungsprojektes ist die Erprobung und Auslegung eines modularen Systems, welches die variablen Unwuchten in Laborzentrifugen automatisch ausgleichen kann, um Vibrationen und Folgeschäden zu vermeiden.
Unsere Forschungen haben gezeigt, dass rein fluidbasierte Auswuchteinheiten für die angestrebten Dimensionen von Laborzentrifugen nicht geeignet sind, da der Ausgleichseffekt zu gering ausfällt. Unter Zuhilfenahme von Festkörpern in dem Trägerfluid konnte der positive Ausgleichseffekt experimentell in einem Prototyp und im Serienmuster sowie rechnerisch in Mehrkörpersimulationen gezeigt werden. Die Verwendung von geeigneten Laufbahnkomponenten und der resultierenden Reibungsreduktion unterstreichen das erreichte Potenzial der Auswuchteinheit am angefertigten Serienmuster bei zielgerichteter Auslegung.