DE19623639A1 - Trennschleuder und Verfahren zur Erfassung der Unwucht eines Rotors - Google Patents
Trennschleuder und Verfahren zur Erfassung der Unwucht eines RotorsInfo
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/14—Balancing rotary bowls ; Schrappers
- B04B9/146—Unbalance detection devices
Description
Die Erfindung betrifft eine Trennschleuder mit einem Rotor
und ein Verfahren zur Erfassung der Unwucht des Rotors der
Trennschleuder.
Es ist eine Trennschleuder mit einem Rotor zur Aufnahme einer
abzuscheidenden bzw. zu separierenden Probe, einem Motor zur
Drehung des Rotors mit einer Welle, einer Antriebsschaltung
zum Antrieb des Motors über die Welle und einer Erfassungs
einrichtung zur Erfassung einer Unwucht des Rotors durch Er
fassung eines Abstands zwischen der Erfassungseinrichtung und
der Welle während der Drehung zum Schutz dieser Trennschleu
der bekannt. Fig. 7 zeigt eine Abbildung einer herkömmlichen
Trennschleuder, bei der eine Bewegung einer Welle 3 dieser
herkömmlichen Trennschleuder zu einer Abstands-Erfassungsein
richtung 4 dargestellt ist. Fig. 8 zeigt eine graphische Dar
stellung der herkömmlichen Trennschleuder, die einen Kurvenverlauf
eines Abstands-Erfassungssignals darstellt. Fig. 9
zeigt eine graphische Darstellung der herkömmlichen Trenn
schleuder, die einen Zusammenhang zwischen einer Spannung
eines Abstands-Erfassungssignals und einem Abstand darstellt.
Eine Abstands-Erfassungseinrichtung 4 erfaßt einen Abstand L
zwischen einer Oberfläche der Welle des Rotors und der Ab
stands-Erfassungseinrichtung 4 durch die Erfassung von Wir
belstromverlusten in einem vorbestimmten Erfassungsbereich
zur Erzeugung eines Abstands-Erfassungssignals. Wenn sich der
Rotor symmetrisch bzw. ausgewuchtet dreht, dreht sich die
Welle in einer Position i, d. h. um eine Achse des Rotors.
Falls sich der Rotor jedoch im Zustand der Unwucht dreht, ro
tiert die Welle oder wirbelt um die Position i, so daß die
Welle eine Ortskurve 11 ausführt. Deswegen erfaßt die Erfas
sungseinrichtung 4 den Abstand L und erzeugt das Abstands-Er
fassungssignal mit einem sinusförmigen Kurvenverlauf gemäß
Fig. 8. Positionen "e", "f", "g" und "h" der Welle 3 in Fig.
7 sind entsprechend Punkten "e′", "f′", "g′" und "h′" gemäß
Fig. 8 dargestellt. Die Abstands-Erfassungseinrichtung 4
weist einen vorbestimmten linearen Bereich L1 bis L2 auf, so
daß eine Position der Abstands-Erfassungseinrichtung 4 auf
eine Position mit einem Abstand L3 von der Abstands-Erfas
sungseinrichtung 4 bestimmt ist, der sich in der Mitte des
vorbestimmten Erfassungsbereichs L1 und L2 befindet. Deswegen
kann die Abstands-Erfassungseinrichtung 4 den Abstand L stets
erfassen, während sich die Welle innerhalb des vorbestimmten
Erfassungsbereichs dreht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Trennschleuder und ein verbessertes Verfahren der Erfassung
der Unwucht des Rotors der Trennschleuder zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird eine erste Trennschleuder geschaffen mit
einem Rotor zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe, einer
Dreheinheit zur Drehung des Rotors, einer Erfassungsschaltung
zur Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition
und einer Position des Rotors und zur Erzeugung eines den
Abstand angebenden Abstands-Erfassungssignals, einer Halbwel
len-Gleichrichterschaltung zur Halbwellen-Gleichrichtung des
Abstands-Erfassungssignals, einer Beurteilungsschaltung zur
Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Halbwel
len-Gleichrichterschaltung und einer Steuereinrichtung zur
Steuerung der Dreheinheit entsprechend einem Beurteilungser
gebnis der Beurteilungsschaltung. Die Beurteilungsschaltung
beurteilt, ob sich der Rotor in einem Zustand der Symmetrie
bzw. des Gleichgewichts oder in einem Zustand der Unwucht be
findet.
Erfindungsgemäß wird ebenfalls eine zweite Trennschleuder ge
schaffen mit einem Rotor zur Aufnahme einer abzuscheidenden
Probe, einer Dreheinheit zur Drehung des Rotors, wobei der
Rotor einen zulässigen Bereich dessen Drehung um eine Achse
des Rotors und einen unzulässigen Bereich außerhalb des zulässigen
Bereichs aufweist, einer Erfassungsschaltung mit ei
nem vorbestimmten Erfassungsbereich zur Erfassung eines Ab
stands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des
Rotors und zur Erzeugung eines den Abstand angebenden Ab
stands-Erfassungssignals, wobei der vorbestimmte Erfassungs
bereich zumindest den unzulässigen Bereich in einer radialen
Richtung abdeckt, einer Beurteilungsschaltung zur Beurteilung
des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfassungsschaltung
und einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Dreheinheit
entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Beurteilungs
schaltung. Bei der zweiten Trennschleuder beurteilt die Beur
teilungsschaltung, ob das Erfassungssignal anzeigt, daß sich
der Rotor in dem zulässigen Bereich oder in dem unzulässigen
Bereich dreht. Bei der zweiten Trennschleuder kann die Beur
teilungsschaltung das Erfassungssignal durch einen Vergleich
des Erfassungssignals mit einem vorbestimmten Wert beurtei
len.
Erfindungsgemäß wird außerdem eine dritte Trennschleuder ge
schaffen mit einem Rotor zur Aufnahme einer abzuscheidenden
Probe, einer Dreheinheit zur Drehung des Rotors, einer Erfas
sungsschaltung mit einem vorbestimmten Erfassungsbereich zur
Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und
einer Position des Rotors und zur Erzeugung eines den Abstand
angebenden Abstands-Erfassungssignals, wobei der vorbestimmte
Erfassungsbereich einen Biegungsbereich des Rotors infolge
einer Drehung auf der Seite der Erfassungsschaltung bezüglich
einer Drehachse des Rotors abdeckt, einer Beurteilungsschal
tung zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der
Erfassungsschaltung und einer Steuerschaltung zur Steuerung
der Dreheinheit entsprechend einem Beurteilungsergebnis der
Beurteilungsschaltung. Bei der dritten Trennschleuder kann
die Beurteilungsschaltung beurteilen, ob das Erfassungssignal
anzeigt, daß sich der Rotor in dem zulässigen Bereich oder in
dem unzulässigen Bereich dreht, indem das Erfassungssignal
mit dem vorbestimmten Wert verglichen wird.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung einer Trenn
schleuder mit einem Rotor zur Aufnahme einer abzuscheidenden
Probe und einer Dreheinrichtung zur Drehung des Rotors ge
schaffen mit den Schritten: Erfassen eines Abstands zwischen
einer Bezugsposition und einer Position des Rotors und Erzeu
gen eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungssignals,
Halbwellen-Gleichrichten des Abstands-Erfassungssignals, Be
urteilen des gleichgerichteten Abstands-Erfassungssignals und
Steuern der Drehung des Rotors entsprechend dem Beurteilungs
ergebnis.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung einer Trenn
schleuder mit einem Rotor zur Aufnahme einer abzuscheidenden
Probe und einer Dreheinrichtung zur Drehung des Rotors ge
schaffen, der einen zulässigen Bereich dessen Drehung um eine
Achse des Rotors und einen unzulässigen Bereich außerhalb des
zulässigen Bereichs aufweist, mit den Schritten: Erfassen
eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Posi
tion des Rotors und Erzeugen eines den Abstand angebenden
Abstands-Erfassungssignals innerhalb eines vorbestimmten Er
fassungsbereichs, wobei der vorbestimmte Erfassungsbereich
zumindest den unzulässigen Bereich in einer radialen Richtung
abdeckt, Beurteilen des Abstands und Steuern der Drehung des
Rotors entsprechend dem Beurteilungsergebnis.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren zur Steuerung ei
ner Trennschleuder mit einem Rotor zur Aufnahme einer abzu
scheidenden Probe und einer Dreheinrichtung zur Drehung des
Rotors geschaffen mit den Schritten: Erfassen eines Abstands
zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors
und Erzeugen eines den Abstand angebenden Abstands-Erfas
sungssignals innerhalb eines Vorbestimmten Erfassungsbe
reichs, der einen Biegungsbereich des Rotors infolge einer
Drehung auf der Seite der Erfassung des Abstands bezüglich
einer Drehachse des Rotors abdeckt, Beurteilen des Abstands
und Steuern der Drehung des Rotors entsprechend dem Beurteilungsergebnis.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Trenn
schleuder,
Fig. 2 eine Darstellung der Trennschleuder gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel, die einen Lagezusammenhang der Abstands-
Erfassungseinrichtung und der in Fig. 1 dargestellten Welle
darstellt,
Fig. 3 eine graphische Darstellung gemäß dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, die Kurvenverläufe von Ausgangssignalen von in
Fig. 1 dargestellten Elementen darstellt,
Fig. 4 eine graphische Darstellung gemäß dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, die einen Zusammenhang zwischen einer Aus
gangsspannung der Abstands-Erfassungseinrichtung und der
Bezugsposition darstellt,
Fig. 5 eine Darstellung der Trennschleuder gemäß einem zwei
ten Ausführungsbeispiel, die einen Lagezusammenhang der Ab
stands-Erfassungseinrichtung und der Welle darstellt,
Fig. 6 eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels, die
einen Lagezusammenhang der Abstands-Erfassungseinrichtung und
der Welle darstellt,
Fig. 7 eine Darstellung einer herkömmlichen Trennschleuder,
wobei eine Bewegung einer Welle der herkömmlichen Trenn
schleuder bezüglich einer Abstands-Erfassungseinrichtung
dargestellt ist,
Fig. 8 eine graphische Darstellung der herkömmlichen Trenn
schleuder, die einen Kurvenverlauf eines Abstands-Erfassungs
signals darstellt, und
Fig. 9 eine graphische Darstellung der herkömmlichen Trenn
schleuder, die einen Zusammenhang zwischen einer Spannung
eines Abstands-Erfassungssignals und einem Abstand darstellt.
In der Zeichnung sind dieselben oder entsprechende Elemente
oder Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
Vor der Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbei
spiele wird das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip be
schrieben. Die Schwingung eines Rotors einer Trennschleuder
infolge des Zustands einer Unwucht des Rotors erzeugt eine
kreisförmige Bewegung des Rotors und eine kreisförmige Bewe
gung oder eine Drehbewegung einer Welle zur Verbindung des
Rotors mit einem Antriebsmotor. Das bedeutet, daß der Rotor
um die Achse des Antriebsmotors geschwenkt wird. Deswegen
kann der Zustand der Unwucht durch Erfassung einer Ablenkung
bzw. Biegung des Rotors oder der Welle nur in einer radialen
Richtung erfaßt werden, d. h. die Biegung in die entgegenge
setzte Richtung wird nicht erfaßt. Dies erzeugt einen größe
ren Erfassungsbereich der Erfassung des Zustands der Unwucht
des Rotors mit derselben Abstands-Erfassungseinrichtung zur
Erfassung eines Abstands zwischen dem Rotor und der Erfas
sungseinrichtung.
Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Trennschleuder gemäß
diesem Ausführungsbeispiel.
Die Trennschleuder gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist
einen Rotor 1 mit einer Welle 3 zur Aufnahme einer abzuschei
denden Probe, eine Antriebseinheit 2 zur Drehung des Rotors 1
über die Welle 3, eine Abstands-Erfassungseinrichtung 4 zur
Erfassung eines Abstands D zwischen der Abstands-Erfassungs
einrichtung, d. h. einer Bezugsposition, und einer Oberfläche
der Welle 3, eine Wandlerschaltung 5 zur Umwandlung eines
Ausgangssignals aus der Abstands-Erfassungseinrichtung 4 in
ein Spannungssignal "a", einen Koppelkondensator 6 zur Besei
tigung einer Gleichspannungskomponente des Spannungssignals
und zur Ausgabe einer Wechselspannungskomponente "b" des
Spannungssignals, eine Halbwellen-Gleichrichterschaltung 7
zur Halbwellen-Gleichrichtung der Wechselspannungskomponente
des Spannungssignals, eine Spitzenwert-Halteschaltung 8 zum
Halten bzw. Speichern eines Spitzenpegels "d" des Ausgangssi
gnals "c" der Halbwellen-Gleichrichterschaltung 7, einen
Analog-Digital-Wandler 9 zur Analog-Digital-Wandlung eines
Ausgangssignals aus der Spitzenwert-Halteschaltung 8 und
einen Mikroprozessor (MPU) 10 mit einem darin vorgesehenen
(nicht dargestellten) Schreib-Lese-Speicher (RAM) und einem
Festspeicher (ROM) zur Beurteilung eines Ausgangssignals aus
dem Analog-Digital-Wandler 9 zur Erfassung des Zustands einer
Unwucht des Rotors 1 und zur Steuerung der Antriebseinheit 2
zur Steuerung oder zum Stoppen der Drehung des Rotors 1 auf,
wenn der Zustand einer Unwucht einen vorbestimmten Wert über
schreitet, d. h. der Spitzenpegel einen Bezugswert REF V über
schreitet u
Fig. 2 zeigt eine Darstellung der Trennschleuder gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel, wobei der Abstand zwischen der
Oberfläche der Welle und der Abstands-Erfassungseinrichtung 4
dargestellt ist. Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die Kurvenverläufe von
Ausgangssignalen der in Fig. 1 dargestellten Elemente zeigt.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, die einen Zusammenhang zwischen einer
Ausgangsspannung der Abstands-Erfassungseinrichtung 4 und der
Bezugsposition REF POS zeigt.
Die Abstands-Erfassungseinrichtung 4 weist einen linearen Be
reich D1-D3 und einen nichtlinearen Bereich D3-D4 auf, wobei
das Spannungssignal bei einem Abstand D5 gesättigt ist. Die
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 ist derart positioniert, daß
der lineare Erfassungsbereich D1-D3 einem Bereich zwischen
der Oberfläche der Welle zugewiesen wird, wenn sich die Ober
fläche der Welle in einem maximalen Ablenkungskreis MAX DEF
und der Position der Oberfläche der Welle befindet, wenn sich
die Welle auf einer Drehachse "i" des Rotors befindet. Die
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 erfaßt den Abstand D zwi
schen der Bezugsposition REF POS und der Oberfläche der Welle
3 in nur einer radialen Richtung RD mit dem linearen Bereich
D1-D3.
Es gibt verschiedene Arten von Abstands-Erfassungseinrichtun
gen wie Wirbelstromverlust-, elektrostatische und optische
Abstands-Erfassungseinrichtungen. Gemäß diesem Ausführungs
beispiel wird eine Abstands-Erfassungseinrichtung der Wirbel
stromverlust-Ausführungsform verwendet.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Trennschleuder gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Rotor 1 mit der Welle 3, die die abzuscheidende Probe
aufnimmt, wird durch die Antriebseinheit 2 über die Welle 3
gedreht. Die Abstands-Erfassungseinrichtung 4 erfaßt den
Abstand D zwischen der Abstands-Erfassungseinrichtung, d. h.
der Bezugsposition REF POS, und der Oberfläche der Welle 3.
Die Wandlerschaltung 5 wandelt das Ausgangssignal aus der
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 in das Spannungssignal "a"
um. Wenn sich der Rotor 1 im Zustand der Unwucht dreht, ro
tieren der Rotor 1 und die Welle 3, und die Oberfläche der
Welle 3 führt eine kreisförmige Bewegung aus. Deswegen verän
dert sich der Abstand zwischen der Oberfläche der Welle 3 und
der Abstands-Erfassungseinrichtung 4. Das Spannungssignal "a"
aus der Wandlerschaltung 5 verändert sich mit der Veränderung
des Abstands D. Der Koppelkondensator 6 beseitigt eine
Gleichspannungskomponente des Spannungssignals "a" und über
trägt eine Wechselspannungskomponente "b" des Spannungssi
gnals "a", das eine Veränderung des Abstands D anzeigt. Die
Halbwellen-Gleichrichterschaltung 7 führt eine Einweggleich
richtung der Wechselspannungskomponente "b" des Spannungs
signals "a" aus. Die Spitzenwert-Halteschaltung 8 hält bzw.
speichert einen Spitzenpegel des Ausgangssignals "c" aus der
Halbwellen-Gleichrichterschaltung 7 und gibt einen Gleich
spannungspegel aus, der den erfaßten Spitzenpegel "d" angibt.
Der Analog-Digital-Wandler 9 analog-digital-wandelt das Aus
gangssignal aus der Spitzenwert-Halteschaltung 8 und gibt
einen Spitzenwert "d′" aus. Der Mikroprozessor 10 beurteilt
den Spitzenwert "d′" zur Erfassung des Zustands einer Unwucht
des Rotors 1 durch einen Vergleich des Spitzenwerts "d′" mit
einem Bezugswert REF V und steuert die Antriebseinheit 2 zur
Steuerung oder zum Stoppen der Drehung des Rotors 1, wenn der
Zustand der Unwucht einen vorbestimmten Wert überschreitet,
d. h. der Spitzenwert "d′" den Bezugswert REF V überschreitet.
Die Abstands-Erfassungseinrichtung 4 ist in der Nähe, aber
außerhalb des maximalen Ablenkungskreises befestigt, und die
Wandlerschaltung 5 gibt das Spannungssignal "a" aus, das
durch einen Kurvenverlauf 101 dargestellt ist. Während sich
die Oberfläche der Welle 3 auf der Seite der Erfassungsein
richtung 4 bezüglich der Drehachse "i" der Antriebseinheit 2
befindet, weist die Abstands-Erfassungseinrichtung 4 in dem
Kurvenverlauf 101 eine lineare Kennlinie auf, so daß das
Spannungssignal "a" einen sinusförmigen Verlauf annimmt (un
tere Abschnitte des Kurvenverlaufs 101). Während sich jedoch
die Oberfläche der Welle 3 auf der gegenüberliegenden Seite
der Erfassungseinrichtung 4 bezüglich der Drehachse der An
triebseinheit 2 befindet, weist das Spannungssignal einen
Verzerrten sinusförmigen Verlauf auf (obere Abschnitte des
Kurvenverlaufs 101). Der Kondensator 6 gibt die Wechselspan
nungskomponente "b" aus, die durch einen Kurvenverlauf 102
dargestellt ist. Der Halbwellen-Gleichrichter 7 richtet
gleich und erzeugt das durch einen Kurvenverlauf 103 darge
stellte Ausgangssignal. Die Spitzenpegel-Erfassungseinrich
tung erfaßt den Spitzenpegel "d" des Ausgangssignals aus dem
Halbwellen-Gleichrichter 7 und gibt die Gleichspannung aus,
die den durch einen Kurvenverlauf 104 dargestellten Spitzen
pegel angibt. Der Mikroprozessor 10 vergleicht den Spitzen
wert aus dem Analog-Digital-Wandler 9 mit dem Bezugswert REF
V zur Erfassung des Zustands einer Unwucht des Rotors 1. Wenn
der Mikroprozessor 10 den Zustand der Unwucht erfaßt, d. h.
der Spitzenwert größer als der Bezugswert REF V ist, steuert
der Mikroprozessor 10 die Antriebseinheit 2 zum Stoppen der
Drehung des Rotors 1 oder vermindert die Drehzahl des Rotors
1.
Anstelle der Spitzenwert-Halteschaltung 8 kann ein (nicht
dargestellter) Effektivwert-/Gleichspannungs-Wandler (RMS/DC-
Wandler) zur Umwandlung eines Effektivwerts eines Eingangssi
gnals in eine Gleichspannung verwendet werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine
erste Trennschleuder geschaffen mit dem Rotor 1 zur Aufnahme
einer abzuscheidenden (nicht dargestellten) Probe, der An
triebseinheit 2 als Dreheinheit zur Drehung des Rotors 1, der
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 als Erfassungsschaltung zur
Erfassung des Abstands D zwischen der Bezugsposition REF POS
und der Position des Rotors (der Oberfläche der Welle 3) und
zur Erzeugung des den Abstand D angebenden Abstands-Erfas
sungssignals "a", der Halbwellen-Gleichrichterschaltung 7 zur
Halbwellengleichrichtung des Abstands-Erfassungssignals "a",
dem Mikroprozessor 10 als Beurteilungsschaltung und Steuer
einrichtung zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals
aus der Halbwellen-Gleichrichterschaltung und zur Steuerung
der Antriebseinheit 2 entsprechend dem Beurteilungsergebnis.
Der Mikroprozessor 10 beurteilt, ob sich der Abstand d in dem
symmetrischen Zustand bzw. Zustand des Gleichgewichts des Ro
tors 1 oder in dem Zustand der Unwucht des Rotors 1 befindet.
Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine Abbildung der Trennschleuder gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel, die einen Lagezusammenhang der
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 und der Welle 3 darstellt.
Die Trennschleuder gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
weist im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das erste Aus
führungsbeispiel auf. Ein Unterschied besteht darin, daß die
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 derart positioniert ist, daß
der meßbare Bereich D1-D4 einem äußeren Abschnitt eines zu
lässigen Drehbereichs AWR des Rotors 1 auf der Seite der Ab
stands-Erfassungseinrichtung 4 zur Erfassung zugewiesen wird,
daß sich die Oberfläche der Welle über den zulässigen Bereich
AWR hinaus biegt bzw. krümmt. Das bedeutet, daß, wenn sich
die Welle 3 über den zulässigen Bereich AWR hinaus dreht, die
Abstands-Erfassungseinrichtung 4 den Abstand zwischen der
Oberfläche der Welle 3 und der Bezugsposition REF POS erfaßt,
und der Mikroprozessor 10 beurteilt, daß sich die Welle 3
über den zulässigen Bereich AWR hinaus dreht und sich die
Welle 3 in einem Zustand der Unwucht befindet, indem das Aus
gangssignal aus dem Analog-Digital-Wandler 9 mit dem Bezugs
wert verglichen wird. Dann steuert der Mikroprozessor 10 die
Antriebseinheit 2 zum Stoppen des Rotors 1 oder zur Verminde
rung der Drehzahl des Rotors 1 und führt einen erforderlichen
Vorgang wie eine Warnung und eine Meldung an die Bedienungs
person über die erfaßte Unwucht mit einer Alarmierungsschal
tung 11 und einer Anzeige 12 aus. Der dem Mikroprozessor 10
zugeführte Bezugswert wird auf einen dem Spitzenwert bei dem
Abstand D4 entsprechenden Wert eingestellt.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Trennschleu
der geschaffen mit dem Rotor 1 zur Aufnahme einer abzuschei
denden Probe, der Antriebseinheit 2 als Dreheinheit zur
Drehung der Rotors 1, wobei der Rotor einen zulässigen Be
reich AWR dessen Drehung um eine Achse "i" des Rotors 1 und
einen unzulässigen Bereich um den zulässigen Bereich herum
aufweist, der Abstands-Erfassungseinrichtung 4 als Erfas
sungsschaltung mit einem vorbestimmten Erfassungsbereich zur
Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition REF
POS und einer Position des Rotors 1 und zur Erzeugung eines
den Abstand angebenden Abstands-Erfassungssignals, wobei der
vorbestimmte Erfassungsbereich zumindest den unzulässigen
Bereich in einer radialen Richtung abdeckt, den Mikropro
zessor 10 als Beurteilungsschaltung und Steuereinrichtung zur
Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfas
sungsschaltung und zur Steuerung der Antriebseinheit entspre
chend dem Beurteilungsergebnis.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbei
spiels, die einen Lagezusammenhang der Abstands-Erfassungs
einrichtung 4 und der Welle 3 darstellt. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel wird der meßbare Bereich D1-D4 dem unzu
lässigen Bereich zugewiesen. Der meßbare Bereich kann jedoch
einem Abschnitt des zulässigen Bereichs zugewiesen werden.
Das bedeutet, daß der meßbare Bereich D1-D4 dem Bereich von
dem unzulässigen Bereich zu der Achse "i" des Rotors 1 zuge
wiesen werden kann. Mit anderen Worten ist der meßbare Be
reich nur auf der Seite der Abstands-Erfassungseinrichtung 4
bezüglich der Achse "i" des Rotors 1 angeordnet. Der andere
Aufbau ist derselbe wie gemäß dem zweiten Ausführungsbei
spiel.
Gemäß der Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels wird
eine Trennschleuder geschaffen mit dem Rotor 1 zur Aufnahme
einer abzuscheidenden Probe, der Antriebseinheit 2 als Dreh
einheit zur Drehung des Rotors, der Abstands-Erfassungsein
richtung 4 als Erfassungsschaltung mit einem vorbestimmten
Erfassungsbereich zur Erfassung eines Abstands zwischen einer
Bezugsposition und einer Position des Rotors 1 und zur Erzeu
gung eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungssignals
"a", wobei der vorbestimmte Erfassungsbereich D1-D4 einen Ab
lenkbereich MAX DEF des Rotors 1 infolge einer Drehung auf
der Seite der Abstands-Erfassungseinrichtung 4 bezüglich
einer Drehachse "i" des Rotors 1 abdeckt, dem Mikroprozessor
10 als Beurteilungsschaltung und Steuereinrichtung zur Beur
teilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfassungs
schaltung und zur Steuerung der Antriebseinheit entsprechend
einem Beurteilungsergebnis. Der Mikroprozessor 10 beurteilt,
ob das Erfassungssignal anzeigt, daß sich der Rotor in dem
zulässigen Bereich oder in dem unzulässigen Bereich dreht.
Es sind eine Trennschleuder mit einem Rotor 1 zur Aufnahme
einer Probe, einer Dreheinheit 2, einer Erfassungsschaltung 4
zur Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition
und einer Position des Rotors 1 und zur Erzeugung eines Ab
stands-Erfassungssignals, einer Gleichrichterschaltung 7 zur
Halbwellen-Gleichrichtung des Abstands-Erfassungssignals,
einer Beurteilungsschaltung 10 zur Beurteilung des Abstands-
Erfassungssignals aus der Gleichrichterschaltung 7 und einer
Steuereinrichtung 10 zur Steuerung der Dreheinheit 2 entspre
chend einem Beurteilungsergebnis der Beurteilungsschaltung 10
und ein entsprechendes Verfahren angegeben. Die Beurtei
lungsschaltung 10 beurteilt, ob sich der Abstand in einem
symmetrischen Zustand oder in einem Zustand der Unwucht des
Rotors 1 befindet. Es sind ebenfalls eine Trennschleuder mit
dem Rotor 1, der Dreheinheit 2, einer Erfassungsschaltung 4
mit einem vorgegebenen Erfassungsbereich zur Erfassung eines
Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des
Rotors 1 und zur Erzeugung des Abstands-Erfassungssignals,
wobei der Vorgegebene Bereich einen Ablenkbereich des Rotors
1 infolge einer Drehung auf der Seite der Erfassungsschaltung
4 bezüglich einer Drehachse i des Rotors 1 abdeckt, der Beur
teilungsschaltung 10 zur Beurteilung des Erfassungssignals
und der Steuereinrichtung 10 zur Steuerung der Dreheinheit 2
sowie ein entsprechendes Verfahren angegeben. Der Erfassungs
bereich kann einem unzulässigen Ablenkbereich infolge einer
Drehung des Rotors 1 zugewiesen werden.
Claims (11)
1. Trennschleuder mit
einem Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe,
einer Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1),
einer Erfassungseinrichtung (4) zur Erfassung eines Ab stands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und zur Erzeugung eines den Abstand angebenden Ab stands-Erfassungssignals,
einer Halbwellen-Gleichrichterschaltung (7) zur Halbwel len-Gleichrichtung des Abstands-Erfassungssignals,
einer Beurteilungseinrichtung (10) zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Halbwellen-Gleichrichter schaltung (7) und
einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Drehein richtung (2) entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Be urteilungseinrichtung (10).
einem Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe,
einer Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1),
einer Erfassungseinrichtung (4) zur Erfassung eines Ab stands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und zur Erzeugung eines den Abstand angebenden Ab stands-Erfassungssignals,
einer Halbwellen-Gleichrichterschaltung (7) zur Halbwel len-Gleichrichtung des Abstands-Erfassungssignals,
einer Beurteilungseinrichtung (10) zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Halbwellen-Gleichrichter schaltung (7) und
einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Drehein richtung (2) entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Be urteilungseinrichtung (10).
2. Trennschleuder nach Anspruch 1, wobei die Beurteilungsein
richtung (10) beurteilt, ob sich der Abstand in einem symme
trischen Zustand des Rotors (1) oder in einem Zustand einer
Unwucht des Rotors (1) befindet.
3. Trennschleuder mit
einem Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe,
einer Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1), wobei der Rotor (1) einen zulässigen Bereich dessen Drehung um eine Achse des Rotors (1) und einen unzulässigen Bereich um den zulässigen Bereich herum aufweist,
einer Erfassungseinrichtung (4) mit einem vorbestimmten Erfassungsbereich zur Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und zur Er zeugung eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungs signals, wobei der vorbestimmte Erfassungsbereich zumindest den unzulässigen Bereich in einer radialen Richtung abdeckt, einer Beurteilungseinrichtung (10) zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfassungseinrichtung (4) und
einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Drehein richtung (2) entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Be urteilungseinrichtung (10).
einem Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe,
einer Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1), wobei der Rotor (1) einen zulässigen Bereich dessen Drehung um eine Achse des Rotors (1) und einen unzulässigen Bereich um den zulässigen Bereich herum aufweist,
einer Erfassungseinrichtung (4) mit einem vorbestimmten Erfassungsbereich zur Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und zur Er zeugung eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungs signals, wobei der vorbestimmte Erfassungsbereich zumindest den unzulässigen Bereich in einer radialen Richtung abdeckt, einer Beurteilungseinrichtung (10) zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfassungseinrichtung (4) und
einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Drehein richtung (2) entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Be urteilungseinrichtung (10).
4. Trennschleuder nach Anspruch 3, wobei die Beurteilungsein
richtung (10) beurteilt, ob das Erfassungssignal anzeigt, daß
sich der Rotor (1) in dem zulässigen Bereich oder in dem un
zulässigen Bereich dreht.
5. Trennschleuder nach Anspruch 3, wobei die Beurteilungsein
richtung (10) das Erfassungssignal durch einen Vergleich des
Erfassungssignals mit einem vorbestimmten Wert beurteilt.
6. Trennschleuder mit
einem Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe,
einer Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1),
einer Erfassungseinrichtung (4) mit einem vorbestimmten Erfassungsbereich zur Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und zur Er zeugung eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungs signals, wobei der vorbestimmte Erfassungsbereich einen Ab lenkbereich des Rotors (1) infolge einer Drehung auf der Seite der Erfassungseinrichtung (4) bezüglich einer Drehachse (i) des Rotors (1) abdeckt,
einer Beurteilungseinrichtung (10) zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfassungseinrichtung (4) und
einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Drehein richtung (2) entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Be urteilungseinrichtung (10).
einem Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe,
einer Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1),
einer Erfassungseinrichtung (4) mit einem vorbestimmten Erfassungsbereich zur Erfassung eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und zur Er zeugung eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungs signals, wobei der vorbestimmte Erfassungsbereich einen Ab lenkbereich des Rotors (1) infolge einer Drehung auf der Seite der Erfassungseinrichtung (4) bezüglich einer Drehachse (i) des Rotors (1) abdeckt,
einer Beurteilungseinrichtung (10) zur Beurteilung des Abstands-Erfassungssignals aus der Erfassungseinrichtung (4) und
einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Drehein richtung (2) entsprechend einem Beurteilungsergebnis der Be urteilungseinrichtung (10).
7. Trennschleuder nach Anspruch 6, wobei die Beurteilungsein
richtung (10) beurteilt, ob das Erfassungssignal anzeigt, daß
sich der Rotor (1) in dem zulässigen Bereich oder in dem
unzulässigen Bereich dreht.
8. Trennschleuder nach Anspruch 6, wobei die Beurteilungsein
richtung (10) das Erfassungssignal durch einen Vergleich des
Erfassungssignals mit einem vorbestimmten Wert beurteilt.
9. Verfahren zur Steuerung einer Trennschleuder mit einem Ro
tor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe und einer
Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1) mit den
Schritten:
Erfassen eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und Erzeugen eines den Ab stand angebenden Abstands-Erfassungssignals, Halbwellen-Gleichrichten des Abstands-Erfassungssignals, Beurteilen des gleichgerichteten Abstands-Erfassungssi gnals und
Steuern der Drehung des Rotors (1) entsprechend dem Be urteilungsergebnis.
Erfassen eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und Erzeugen eines den Ab stand angebenden Abstands-Erfassungssignals, Halbwellen-Gleichrichten des Abstands-Erfassungssignals, Beurteilen des gleichgerichteten Abstands-Erfassungssi gnals und
Steuern der Drehung des Rotors (1) entsprechend dem Be urteilungsergebnis.
10. Verfahren zur Steuerung einer Trennschleuder mit einem
Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe und einer
Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1), der einen zu
lässigen Bereich dessen Drehung um eine Achse (i) des Rotors
(1) und einen unzulässigen Bereich um den zulässigen Bereich
herum aufweist, mit den Schritten:
Erfassen eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und Erzeugen eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungssignals innerhalb eines Vorbestimmten Erfassungsbereichs, der zumindest den unzu lässigen Bereich in einer radialen Richtung abdeckt,
Beurteilen des Abstands und
Steuern der Drehung des Rotors (1) entsprechend dem Beurteilungsergebnis.
Erfassen eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und Erzeugen eines den Abstand angebenden Abstands-Erfassungssignals innerhalb eines Vorbestimmten Erfassungsbereichs, der zumindest den unzu lässigen Bereich in einer radialen Richtung abdeckt,
Beurteilen des Abstands und
Steuern der Drehung des Rotors (1) entsprechend dem Beurteilungsergebnis.
11. Verfahren zur Steuerung einer Trennschleuder mit einem
Rotor (1) zur Aufnahme einer abzuscheidenden Probe und einer
Dreheinrichtung (2) zur Drehung des Rotors (1) mit den
Schritten:
Erfassen eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und Erzeugen eines den Ab stand angebenden Abstands-Erfassungssignals innerhalb eines vorbestimmten Erfassungsbereichs, der einen Ablenkbereich des Rotors (1) infolge einer Drehung auf der Seite des Erfassens des Abstands bezüglich einer Drehachse (i) des Rotors (1) ab deckt,
Beurteilen des Abstands und
Steuern der Dreheinrichtung (2) entsprechend dem Beur teilungsergebnis.
Erfassen eines Abstands zwischen einer Bezugsposition und einer Position des Rotors (1) und Erzeugen eines den Ab stand angebenden Abstands-Erfassungssignals innerhalb eines vorbestimmten Erfassungsbereichs, der einen Ablenkbereich des Rotors (1) infolge einer Drehung auf der Seite des Erfassens des Abstands bezüglich einer Drehachse (i) des Rotors (1) ab deckt,
Beurteilen des Abstands und
Steuern der Dreheinrichtung (2) entsprechend dem Beur teilungsergebnis.
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