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DE19623639A1 - Trennschleuder und Verfahren zur Erfassung der Unwucht eines Rotors - Google Patents

Trennschleuder und Verfahren zur Erfassung der Unwucht eines Rotors

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DE19623639A1
DE19623639A1 DE1996123639 DE19623639A DE19623639A1 DE 19623639 A1 DE19623639 A1 DE 19623639A1 DE 1996123639 DE1996123639 DE 1996123639 DE 19623639 A DE19623639 A DE 19623639A DE 19623639 A1 DE19623639 A1 DE 19623639A1
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drive
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DE1996123639
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Yoshitaka Niinai
Shoji Kusumoto
Tsutomu Takamura
Noriyasu Matsufuji
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Hitachi Koki Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/14Balancing rotary bowls ; Schrappers
    • B04B9/146Unbalance 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).
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).
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).
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.
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.
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.
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