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Einrichtung für den automatischen Betrieb eines eine Ultrazentrifuge direkt antreibenden Drehstrom-Motors Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung für den automatischen Betrieb eines eine Ultrazentrifuge direkt antreibenden Drehstrommotors, zu schaffen, mit welcher die Drehzahl des Drehstrommotors vorgewählt werden kann und welche dafür sorgt, dass diese Drehzahl sehr genau eingehalten wird.
Die Einrichtung nach der Erfindung zeichnet sich aus durch einen nach dem Oberlagerungsprinzip arbeitenden Einphasen-Tonfrequenzgenerator mit kapazitiver Abstimmung und nachgeschaltetem Phasenspaltungs- Netzwerk, von dem der Drehstrommotor über Verstärkungsstufen gespeist wird;
durch einen mittels zweier parallel geschalteter Drehkondensatoren auf eine feste Frequenz abstimmbaren Oszillator, dessen Frequenz durch einen Diskriminator überwacht wird, wobei der eine Kondensator von Hand einzustellen ist und der andere in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Diskriminators mittels eines Drehfeldmotors gedreht wird, bis die genannte feste Frequenz erreicht ist;
und durch einen weiteren, von diesem Drehfeldmotor angetriebenen Drehkondensator, der zur Abstimmung des EinphasenyTonfrequenzgenera- tors dient, so dass durch die Einstellung des von Hand einzustellenden Kondensators die Generatorfrequenz und damit die Drehzahl des Drehstrommotors gewählt werden kann.
Vorzugsweise wird diese Einrichtung durch eine Reihe von weiteren, anhand der Zeichnung beispielsweise erläuterter Massnahmen so ausgebildet, .dass sie die automatische Durchführung eines vollständigen Arbeitsprogrammes für die Ultrazentrifuge gestattet, wobei dann insbesondere die Dauer der Zentrifugie- rung, die Temperatur des vom Drehstrommotor angetriebenen Rotors der Zentrifuge und dergleichen vorbestimmt werden können. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. dargestellt.
Es ist: Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Einrichtung für den automatischen Betrieb eines zum Antrieb einer Ultrazentrifuge dienenden Drehstrommotors, Fig. 2 die Schaltung eines Netzanschlussgerätes (7 von Fig. 1), Fig. 3 die Schaltung eines zweiten Netzanschluss- gerätes (8 von Fig. 1), Fig.4 die Schaltung eines Drehstromgenerators (1 von Fig. 1), Fig. 5 die einphasige Schaltung zweier Verstärkungsstufen (2 und 3 von Fig. 1) und eines dritten Netzanschlussgerätes (9 von Fig. 1),
Fig. 6 die Schaltung eines Doppeldiskriminators (6 von Fig. 1), Fig. 7 die Schaltung eines Steuergerätes (5 von Fig. 1) und Fig. 8 eine schematische Ansicht der Frontplatte dieses Steuergerätes.
Der Rotor einer nicht dargestellten Ultrazentrifuge wird von einem Drehstrommotor 4 (siehe Fig. 1) direkt angetrieben, der eine Leistung von etwa 2000 Watt hat und der über drei Phasenleitungen X, Y, Z von einem elektronischen Drehstromgenerator 1 gespeist wird, dessen Ausgangsleistung in einer Treiberstufe 2 und in einer Endstufe 3 verstärkt wird. Der Drehstromgenerator 1 wird nach einem Programm gesteuert, das an einem Steuergerät 5 eingestellt wird, dem ein Doppeldiskriminator zugeordnet ist. Die notwendigen Gleichspannungen werden von drei Netzanschlussgeräten 7, 8 und 9 geliefert.
Das Gerät 7 liefert Spannungen von 370 Volt und 320 Volt für den Doppeldiskriminator 6, das Steuergerät 5 und den Drehstromgenerator 1. Das Gerät 8
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liefert der Treiberstufe 2 eine Spannung von 385 Volt und das Gerät 9 speist die Endstufe 3.
In Fig. 2 ist das Netzanschlussgerät 7 näher dargestellt. Eine Netzspannung von 220 wird einem Transformator 12 mit mehreren Sekundärwicklungen zugeführt. Eine dieser Sekundärwicklungen speist zwei parallel geschaltete Doppeldioden 10. Der gleichgerichtete Ausgangsstrom der Dioden 10 wird durch Drosselspulen 13, Widerstände 14 und Kondensatoren 15 geglättet. Das Gerät liefert eine un- stabilisierte Gleichspannung von 370 Volt und eine mittels dreier Neonstabilisatoren 16 stabilisierte Gleichspannung von 320 Volt. Der Transformator 12 liefert über die weiteren Sekundärwicklungen niedrige Spannungen für den Betrieb des Doppeldiskrimina- tors 6.
Die betreffenden Ausgangsklemmen sind mit P, Q, R, N, T, 1, B, J und O bezeichnet und entsprechend bezeichnete Klemmen sind in den Fig. 6 und 7 zu finden.
Das zweite Netzanschlussgerät 8, das in Fig.3 näher dargestellt ist, liefert Heizspannungen für andere Teile der Einrichtung und eine Gleichspannung von 385 Volt für die Treiberstufe 2. Die Netzspannung von 220 wird einem Transformator 18 zugeführt, der sekundärseitig drei parallel geschaltete Doppeldioden 17 speist, deren gleichgerichteter Ausgangsstrom durch eine Drosselspule 19 und Kondensatoren 20 geglättet wird.
Der elektronische Drehstromgenerator 1, der in Fig. 4 näher dargestellt ist, liefert an den Klemmen X, Y, Z die drei Phasenspannungen zur Speisung des Motors 4. Der Drehstromgenerator umfasst einen Einphasen-Tonfrequenzgenerator, der von zwei Hart- ley Oszillatoren gebildet ist, von denen der eine auf eine feste Frequenz abgestimmt ist, während der andere auf eine variable Frequenz abstimmbar ist. Der variable Hartley-Oszillator weist eine Triode 21, einen Transformator 22 und Kondensatoren 23 auf. Ferner ist ein variabler Kondensator C6 vorgesehen, der zu einem fest eingestellten Kondensator C7 parallel geschaltet ist, und über Klemmen S angeschlossen ist.
Der variable Kondensator C6 wird von einem Motor Ml des Steuergerätes 5 (siehe Fig.7) angetrieben. Der fest abgestimmte Hartley-Oszillator umfasst eine Triode 24, einen Transformator 25 und Kondensatoren 26. Die Sekundärwicklung des Transformators 25 ist mit einem Phasenspaltungs-Netzwerk verbunden, das drei parallel geschaltete Zweige aufweist, die je aus einem Widerstand 27 und einem damit in Serie geschalteten Kondensator 28 bestehen. Der Verbindungspunkt der Elemente 27 und 28 eines jeden Zweiges ist mit dem ersten Steuergitter des Hexodenteiles einer diesem Zweige zugeordneten Hexoden-Triodenmischröhre 30 verbunden.
Der Ausgang des variablen Hartley-Oszillators 21-23 ist mit den zweiten Steuergittern der Hexodenteile der Röhren 30 verbunden. Das Phasenspaltungs-Netzwerk 27, 28 ist so ausgelegt, dass es drei um l20 gegeneinander in der Phase verschobene Spannungen liefert, während der variable Hartley-Oszillator jeder der Mischröhren 30 die gleiche Spannung zuführt. Am Ausgang des Hexodenteiles jeder Röhre 30 tritt infolge der überlagerung der Frequenzen der beiden Hartley-Oszillatoren eine Differenzfrequenz auf, die durch Veränderung der Frequenz des variablen Hartley-Oszillators in einem Bereiche von 0 bis 1500 Hz einstellbar ist.
Das Ausgangssignal des Hexodenteiles wird in einem Filternetzwerk, das eine Induktivität 31, Kapazitäten 32 und Widerstände 33 aufweist, gesiebt, bevor es über ein variables Potentiometer 34 und Verbindungen U1U bzw. V,V bzw. W1W dem Steuergitter des Triodenteiles der Mischröhre 30 zugeführt wird. Die Anoden der Triodenteile der drei Röhren 30 liefern den Klemmen X, Y, Z die drei Drehstromphasen. Die drei Poterntiometer 34 sind von Hand einstellbar und gestatten, die Ausgangsspannung zwischen 0 und 20 Volt einzustellen.
Die drei Drehstromspannungen werden bei X, Y, Z abgenommen und getrennt in je zwei Verstärkerstufen 2 und 3 verstärkt, die in Fig. 5 für eine Phase gezeigt sind. Die Verstärkerstufen für die beiden anderen Phasen sind in gleicher Weise ausgeführt. Die Treiberstufe 2 weist gemäss Fig. 5 eine Kathoden- Verstärkerstufe mit zwei Trioden 35 in einer gemeinsamen Hülle (Doppeltriode) und eine Gegentakt-Ver- stärkerstufe mit zwei Pentoden 36 auf.
Die Ausgangsspannung der betreffenden Phase des Drehstromgenerators wird dem Gitter der ersten Triode 35 zugeführt, wenn diese Spannung zwischen 0 und 1 Volt liegt, oder dem Gitter der zweiten Triode 35, wenn diese Spannung zwischen 1 und 15 Volt liegt. Die Anode der zweiten Triode 35 ist über einen Kondensator 37 mit dem Steuergitter der einen Pentode 36 verbunden, während an einem Kathodenwiderstand 38 dieser Triode eine Spannung abgenommen wird, die über einen Kondensator 39 dem Steuergitter der anderen Pentode 36 zugeführt wird.
Ein Ausgangstransformator 40 der Treiberstufe 2 hat zwei Sekundärwicklungen, deren Spannungen den Steuergittern zweier in der Endstufe 3 vorgesehener, im Gegentakt geschalteter Tetroden 41 zugeführt werden. Die Ausgangsspannung der Tetroden 41 wird über einen abwärts transformierenden Transformator 42 dem Motor 4 zugeführt, zugleich mit den entsprechenden Ausgangsspannungen der beiden anderen Phasen, wobei. die Phasen in Stern oder in Dreieck geschaltet sein können.
Die Gleichspannungen für den Betrieb der Endstufe 3 werden durch das im unteren Teil von Fig. 5 dargestellte Netzanschlussgerät 9 geliefert, das zur Erzeugung der Anodenspannung zwei Dioden 43 sowie die üblichen Glättungsdrosseln und -kondensatoren aufweist. Ferner wird von einer Gleichrichterbrücke 100 den Steuergittern der Tetroden 41 eine negative Vorspannung zugeführt, und zwar über Potentio- meter 101 bzw. 102 sowie über die Sekundärwicklungen des Transformators 40.
Eine weitere Gleichrichterbrücke 103 liefert den Schirmgittern der
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Tetroden 41 eine Gleichspannung, und zwar über Potentiometer 104 bzw. 105.
Die kurz Doppeldiskriminator genannte Vorrichtung nach Fig. 6 umfasst hauptsächlich zwei Diskriminatoren, von denen der erste eine Wicklung eines Drehfeldmotors Ml (siehe Fig. 7) und der andere eine Wicklung eines Drehfeldmotors M2 (siehe Fig.7) speist. Dem ersten Diskriminator ist ein Hartley-Oszillator vorgeschaltet, der eine Triode 44, zwei miteinander gekoppelte Induktivitäten 45 und 47, einen festen Kondensator 46 umfasst und. mittels zweier variabler Kondensatoren C1 und C2 (siehe Fig.7) abgestimmt und die über eine Klemme A mit dem Kondensator 46 verbunden sind.
Die Kapazität des Kondensators C2 wird durch Drehung des Motors Ml verändert. Der Hartley-Oszillator 44-47 ist auf eine feste Frequenz von 470 kHz abgestimmt. Zwei Pentoden-Verstärkerstufen 48 und 49 sind nacheinander an den Hartley-Oszillator angeschlossen und auf die Frequenz von 470 kHz abgestimmt. Die Ausgangsspannung dieser Stufen, wird einem Riegger- Diskriminator zugeführt, der eine Triode-Pentode 50 und eine Doppeltriode-Triode 51, ein Diskriminator- filter 52 sowie zugehörige Schaltungselemente aufweist.
Der Trioden- und der Pentodenteil der Röhre 50 und der Doppeldioden- bzw. der Triodenteil der Röhre 51 sind in Fig. 6 aus zeichnerischen Gründen getrennt voneinander angeordnet; die Zusammengehörigkeit der entsprechenden Teile wird durch die gemeinsamen Bezeichnungen 50 bzw. 51 und durch die gestrichelte Darstellung einer Seite der Röhrenhüllen zum Ausdruck gebracht. Das von der Pentodenstufe 49 kommende Signal, das eine Frequenz von etwa 470 kHz hat, wird dem Gitter des Triodenteiles der Röhre 50 zugeführt, die mit dem Eingang des scharf auf 470 kHz abgestimmten Diskriminatorfilters 52 verbunden ist.
Dem Gitter dieses Triodenteiles wird ferner vom Netzanschlussgerät 7 aus über die Klemmen O und B sowie Widerstände 53 bzw. 54 eine Wechselspannung von 50 Hz zugeführt. Das Hochfrequenzsignal von etwa 470 kHz wird also mit 50 Hz moduliert. Eine Demodulation dieses Signals erfolgt in dem Doppeldiodenteil der Röhre 51, deren Ausgangssignal eine 50-Hz-Wechsel- spannung ist, deren Phasenlage von der Verstimmung des Hartley-Oszillators 44-47 gegenüber der Sollfrequenz von 470 kHz ist.
Das demodulierte Signal wird dem Pentodenteil der Röhre 50 zugeführt, unter gewissen, später näher erläuterten Umständen zusammen mit einer zusätzlichen Wechselspannung von 50 Hz, die von der Klemme C kommt. Die Phasenbeziehung zwischen diesen zwei Wechselspannungen von 50 Hz ist so gewählt, dass dieselben entweder miteinander in gleicher oder in entgegengesetzter Phase sind, so dass nach der Verstärkung im Pen- todenteil entweder die Summe oder die Differenz dieser Spannungen der Feldwicklung 55 des Motors Ml (siehe Fig. 7) über die Klemmen F, E, D zugeführt wird.
Die zusätzliche Wechselspannung wird mittels des Triodenteiles der Röhre 51 abgeschaltet, der als elektronisches Relais wirkt, wenn die Spannungen in Phasenopposition sind und der Diskriminationspunkt erreicht ist, das heisst der Hartley-Oszillator 44-47 mit der festen Frequenz von 470 kHz arbeitet.
Eine negative Spannung wird von der Klemme G dem Gitter des Triodenteiles der Röhre 51 über einen Widerstand 56 zugeführt, der bei Abwesenheit irgendeiner anderen Spannung den Triodenteil in der Ausschaltlage (Sperrlage) hält. Der Triodenteil kann durch eine positive Spannung entsperrt werden, die seinem Gitter über die mit der Mitte der Feldwicklung 55 verbundene Klemme E und den Gleichrichter 106 zugeführt werden kann. Wenn die zwei dem Gitter des Pentodenteiles der Röhre 50 zugeführten Wechselspannungen in Phase sind, dann wird der durch die Feldwicklung 55 fliessende, verstärkte Strom über E, 106 diese Entsperrung bewirken.
Sobald jedoch diese Spannungen um 180 gegeneinander verschoben sind, tritt keine oder nur eine vernachlässigbare Spannung an der Klemme E auf und der Triodenteil wird durch die von der Klemme G kommende Vorspannung gesperrt. Wenn somit aus später ersichtlichen Gründen eine gewünschte Stellung des Abstimmkondensators Cl vorgewählt worden ist, und ferner die Phasenlage der zusätzlichen 50-Hz-Span- nung so gewählt ist, dass der Abstimmkondensator C2 durch den Motor Ml bei Zuführung dieser Spannung zum 470-k1z-Diskriminationspunkt hin bewegt wird, so wird schliesslich durch den Triodenteil der Röhre 51 die zusätzliche 50-Hz-Spannung abgeschaltet.
Die 50-Hz-Spannung, die noch an der Wicklung 55 des Drehfeldmotors Ml wirksam ist und vom Diskrimi- nator her kommt, bewirkt dann die Scharfabstimmung auf den Diskriminationspunkt und widersetzt sich jeder Abweichung von demselben. Da der Kondensator C6 des elektronischen Drehstromgenerators 1 ebenfalls durch den Motor Ml betätigt wird, kann die Frequenz des Drehstromgenerators 1, und somit die Geschwindigkeit des Drehstrommotors 4, mittels des einstellbaren Kondensators Cl gewählt werden, worauf diese Frequenz bzw. Geschwindigkeit automatisch erreicht und festgehalten wird.
Der zweite Diskriminator, der in dem unteren Teil der Fig. 6 (links und in der Mitte) gezeigt ist, speist eine Wicklung 57 des Drehfeldmotors M2 (siehe Fig.7). Dieser Diskriminator dient zur kontinuierlichen Regelung und Anzeige der Temperatur des nicht dargestellten Zentrifugenrotors, welche bestimmt wird durch die Veränderung des Widerstandswertes eines temperaturabhängigen Widerstandes 58, der an diesem Rotor montiert ist. Der Widerstand 58 bildet einen Arm einer Wechselstrom-Messbrücke. Ein anderer Arm dieser Brücke wird durch zwei in Serie geschaltete Potentiometer 59 und 60 (siehe Fig. 7) gebildet.
Die Brücke wird durch eine Sekundärwicklung des Transformators 12 (siehe Fig. 2) gespeist, indem eine Klemme N dieser Wicklung mit einem Ende des Widerstandes 58 und ihre andere Klemme
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R mit einem Ende des Potentiometers 60 verbunden ist. Die Verbindungsklemme M der beiden Arme 58 bzw. 59-60 der Messbrücke ist mit einem Verstärker 61-63 von hohem Verstärkungsfaktor verbunden, der die Wicklung 57 des Motors M2 speist.
Wenn die Brücke ausgeglichen ist, hat die Klemme M das Potential der Erde (Masse), so dass der Wicklung 57 des Motors M2 keine Spannung zugeführt wird. Der Anzapfpunkt des variablen Potentiometers 60 wird durch den Motor, 2 verstellt.
Die an der Klemme M auftretende Spannung wird dem Gitter einer Triode 61 zugeführt und in einer Triode 62 und einer Pentode 63 verstärkt, die vorzugsweise in einer gemeinsamen Röhre untergebracht sind. Die Ausgangsspannung der Pentode 63 wird über die Klemmen K und L der Wicklung 57 des Motors M2 zugeführt. Dieser Motor M2 bewegt dann den Anzapfpunkt des Potentiometers 60, bis die Brücke im Gleichgewicht, ihre Ausgangsspannung an der Klemme M also Null ist. Da bei Durchgang durch den Nullpunkt eine Phasenumkehr stattfindet, bewirken Temperaturschwankungen des Widerstandes 58 kompensierende Bewegungen des Motors M2 und des Potentiometers 60 (Nachlaufsteuerung).
Fig. 7 zeigt Einzelheiten des Steuergerätes 5. Dieses Gerät enthält ausser den diskriminatorgesteuerten Motoren Ml und M2 eine Anzahl von Vorrichtungen, die für den Betrieb, die Steuerung und den Schutz der Ultrazentrifugenanlage notwendig oder wenigstens erwünscht sind. Die Arbeit der Diskri- minatoren wird durch eine Anzeigeröhre ( magisches Auge:>) 76 angezeigt, deren Leuchtfläche beim Durchgang durch den Nullpunkt am kleinsten ist. Ein Schalter 56 gestattet, den einen oder den anderen Diskriminator über die Klemmen D bzw.
K der Wicklungen 55 bzw. 57 an das Steuergitter der Anzeigeröhre 76 anzuschliessen. Eine weitere Anzeigeröhre 78 gestattet mit Hilfe eines Wahlschalters S7, die drei Phasen der erzeugten Drehspannung paarweise miteinander zu vergleichen.
Die Amplitude der Spannungen, die der Anzeigeröhre 78 zugeführt werden, kann mittels der Potentiometer 34 (siehe auch Fig.4), (Klemmen U, V, W und U1, V1, W1) von Hand eingestellt werden, und wird den Betriebsbedingungen (Verzögerung, Beschleunigung oder konstante Geschwindigkeit des Drehstrommotors 4) automatisch angepasst mit Hilfe der an die Drehstromleitungen X, Y, Z angeschlossenen Kondensatorensätze (C3, C4, C5, von denen entweder der Satz C4 oder der Satz C5 mittels eines magnetischen Relais 65 parallel zum Satz C3 geschaltet werden kann.
Das magnetische Relais 65 ist in der nicht erregten Mittelstellung dargestellt. Es kann in eine obere und eine untere Erregungsstellung gebracht werden, in der seine oberen bzw. unteren Kontakte geschlossen sind. Die zusätzliche 50-Hz-Spannung steht an einer Ausgangsklemme C des Relais 65 in zwei entgegengesetzten Phasenlagen zur Verfügung, je nachdem diese Klemme durch entsprechende Re- laiskontakte und zu Potentiometern r, r' gehörige Widerstände r mit der einen oder der anderen von zwei Eingangsklemmen J oder T verbunden wird (siehe auch Fig. 3).
Die gewünschte Phasenlage wird durch Umlegen eines in der Mittellage gezeichneten Umschalters W1 nach rechts oder links gewählt, worauf ein Druckknopfschalter S1 momentan zu schliessen ist. Je nach der Wahl wird der Relaisanker durch die eine oder die andere der beiden vertikalen Spulen 66 nach oben oder unten bewegt, worauf die von den Klemmen G, H aus erregte horizontale Spule 67 den Anker in seiner Stellung hält. Die Abschaltung erfolgt, wenn eine Diskriminator- spannung von entgegengesetzter Phase auftritt, welche die horizontale Spule 67 mittels des über die Klemmen G und H mit ihr verbundenen, elektronischen Relais 51 stromlos macht; das Relais 65 fällt dann in die gezeigte, zentrale Stellung zurück.
Der Drehfeldmotor Ml betätigt nicht nur den Abstimmkondensator C2 des ersten Diskriminators und den Kondensator C6 des Drehstromgenerators, sondern auch einen Nocken 69 eines Nockenschalters 68. Der Nockenschalter 68 ist unter anderem vorgesehen, um zu verhindern, dass .die Frequenz die Grenzen von 0 und 1500 Hz überschreiten kann, wobei das überschreiten der Grenze 0 Hz natürlich eine Phasenumkehr bedeuten würde.
Dies bewirkt der Nocken 69, wenn seine rein schematisch dargestellten Erhöhungen bei Erreichung der unteren bzw. oberen Grenze den oberen bzw. den unteren Endkontakt 68a bzw. 68b des Schalters 68 schliessen, worauf in beiden Fällen eine Zusatzwechselspannung wirksam wird, die das Relais abschaltet wie früher beschrieben, aber von T bzw. J direkt nach C, auch dass die Frequenz nicht 50 Hz überschreiten kann, wenn ein mit einem Schalter S4 verbundenes Schutzgehäuse für den Motor 4 nicht geschlossen und eine der Zentrifuge zugeordnete, mit einem Schalter S5 verbundene Vakuumvorrichtung nicht in Betrieb ist, weil dann ein Schaltkontakt 68c den Stromkreis der Haltespule 67 kurz schliessen kann.
Andere Schaltkontakte 68d des Nok- kenschalters 68 dienen zur Betätigung von Relais 71 und 70, deren Spulen im Stromkreis einer an zwei Klemmen P und Q (siehe auch Fig. 2) angeschlossenen Niederspannung liegen. Dieselbe Niederspannung dient auch zum Erregen der Spulen 66 des magnetischen Relais 65 im W1 und S1 enthaltenden Stromkreis (P und Q kommen in Fig. 7 je zweimal vor). Die Relais 71 und 70 dienen zum Einschalten von nicht gezeigten Hilfsvorrichtungen 1 und 11, die z. B. zum Kühlen oder zur Erzeugung von Vakuum dienen können. Die gleiche Niederspannung speist auch Lampen L1-L4 und Synchronmotoren M3, M4 und M5, deren Zweck später erläutert wird.
Die Bedienung der Einrichtung beschränkt sich auf die Vorwahl der Geschwindigkeit durch Einstellung des Kondensators C1 und auf die Einstellung der Dauer der Zentrifugierung, mit Hilfe einer Zeitwählscheibe 91, die durch eine Rutschkupplung 92 mit einem Synchronmotor M3 verbunden ist, der
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diese Scheibe 91 in ihre Anfangslage zurückbringt, wenn das Programm durch Schliessen des Schalters S 1 gestartet und die vorgewählte Geschwindigkeit erreicht worden sind.
Der Schalter W1 und der Druckknopfschalter S1 für die Vorwahl der Zusatz- wechselspannung und damit der Beschleunigung oder Verzögerung des Motors 4 sind mit dem Laufzeitwerk M3, 91, 92 auf nicht näher dargestellte Weise so gekuppelt, dass bei Ablauf des eingestellten Zeitintervalls diejenige Zusatzspannung eingeschaltet wird, welche die Generatorfrequenz auf Null zurückführt und damit den Motor 4 stillsetzt.
Anstelle des Umschalters WI und des Druckknopfschalters S1 könnten für die Einschaltung der netzfrequenten Zusatzspannung von wählbarer Phase natürlich auch zwei Druckknopfschalter mit in bezug aufeinander gekreuzten Anschlüssen vorgesehen sein. Im Stromkreis des Synchronmotors M3 ist ein Schalter S3 vorgesehen, mit dem der Motor M3 abgeschaltet werden kann.
Wenn die Einrichtung eingeschaltet wird, wird die Betriebsbereitschaft durch das Aufleuchten der Lampe L1 angezeigt. Nach Vorwahl der Geschwindigkeit mittels des Kondensators Cl und der Experi- mentierzeit mittels der am Zeitgebermotor M3 angebrachten Scheibe wird das magnetische Relais 65 durch Schliessen des Schalters S1 erregt. Das Relais 65 bleibt dann infolge des in der horizontalen Spule fliessenden Stromes in der oberen Stellung, bis der erste Diskriminator diesen Strom unterbricht; infolgedessen wird der Drehfeldmotor Ml abgestellt, wenn die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist.
Während dieser Zeit arbeitet der Motor M3 nicht; dagegen zeigen die Lampen L2 und L4 durch ihr Aufleuchten die Drehrichtung des Motors Ml, das heisst eine Beschleunigung bzw. Verzögerung der Geschwindigkeit des Zentrifugenmotors 4 an. Das Abfallen des Relais 65, das stattfindet, wenn die gewünschte Geschwindigkeit erreicht worden ist, hat folgende Wirkungen: 1. Die erreichte Geschwindigkeit wird durch den ersten Diskrimmator konstant gehalten.
2. Der Synchronmotor M3, dessen Schalter S3 normalerweise geschlossen ist, wird gestartet und das vorgewählte Arbeitszeitintervall beginnt.
3. Eine elektronische Sekunden-Zählvorrichtung 77 (siehe Fig. 8), die durch einen Synchronmotor M4 angetrieben wird, beginnt den Istwert des Arbeitszeitintervalls zu messen, dessen Sollwert am Zeitlaufwerk M3, 91, 92 eingestellt worden war. Diese Se- kundenzählvorrichtung kann mit einer Vorrichtung zur Auslösung photographischer Aufnahmen in vorbestimmten Zeitintervallen versehen sein, um die im Zentrifugenrotor in durchsichtigen Röhren untergebrachten Proben der zu zentrifugierenden Lösungen zu photographieren.
4. Die Lampe L2 oder L4 erlischt und die Lampe L3 leuchtet auf, um anzuzeigen, dass die vorgewählte Geschwindigkeit erreicht worden ist. Wenn die Zeitwählscheibe 91 durch den Motor M3 in ihre Anfangslage zurückgedreht worden ist, ergibt sich folgendes: 1. Das magnetische Relais 65 wird so erregt, dass es in die untere bremsende Stellung kommt, was eine Rückstellung des Drehfeld'motors Ml einleitet.
2. Die Synchronmotoren M3 und M4 werden abgeschaltet.
3. Die Sekundenzählvorrichtung, die durch den Motor M4 angetrieben wurde, wird nun durch den Motor M5 auf Null zurückgestellt.
4. Die Lampe L3 erlischt und die Lampe L4 leuchtet auf, um die Verzögerung des Zentrifugen- motors 4 anzuzeigen.
Wenn auf diese Weise die Frequenz und Geschwindigkeit Null erreicht worden sind, wird durch den Nockenschalter 68 folgendes bewirkt: 1. Das magnetische Relais 65 fällt ab, wodurch der Motor Ml abgestellt wird.
2. Der Motor M5 wird abgeschaltet. 3. Die Lampe L4 erlischt.
4. Die Relais 70 und 71 fallen ab. Der Anfangszustand ist somit wieder erreicht.
Die Frontplatte des Steuergerätes ist in Fig. 8 gezeigt. Der Kondensator Cl und die Motoren Ml, M2 und M3 sind über nicht dargestellte, untersetzende Getriebe mit Zeigern 72', 73', 74' und 75' verbunden, die auf Skalen 72-75 deren Winkellage anzeigen. Die Sekundenzählvorrichtung 77 ist zwischen den magischen Augen 76 und 78 angeordnet. Unter den Skalen 72-75 sind die vier Lampen L1 L4 angeordnet. Bei den unteren Ecken der Frontplatte sind Einstellknöpfe 79 und 80 für den Kondensator Cl zur Wahl der Geschwindigkeit bzw. für die Zeitwählscheibe 91 zur Wahl der Arbeitszeit vorgesehen.
Die übrigen Druckknöpfe 81-84 dienen zum Unterbrechen der Verbindungen an den Klemmen P, Q und für die Schalter S3, S6 und: S7.
Mit der beschriebenen Einrichtung werden alle erforderlichen Veränderungen des Drehstromes in bezog auf Frequenz, Spannung und Stromstärke entsprechend einem vorbestimmten Programm vollständig automatisch durchgeführt. Die Einrichtung arbeitet äusserst genau und geräuschlos, braucht wenig Platz, ist frei von Vibrationen und .durch Verriege- lungsmittel und automatische Schalter für den Fall von Störungen oder Unterbrechung der Netzspannung geschützt.