DE2500394A1 - Vorrichtung zur anzeige von kenngroessen einer zentrifuge - Google Patents
Vorrichtung zur anzeige von kenngroessen einer zentrifugeInfo
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Description
DR.-ING. ·3. RIEBLiNG
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Hennerle 10 - Postfach 3160
18.Dezember 1974
Andreas Hettich, Zentrifugen- und Apparatebau 72 Tuttlingen, Gartenstrasse loo
Vorrichtung zur Anzeige von Kenngrössen einer Zentrifuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur digitalen Anzeige von Kenngrössen eines Zentrifugen- Schleuderkopfes
zur Untersuchung des Inhaltes von Probengefässen, nämlich der Drehzahl des Schleuderkopfes, der auf das Schleudergut einwirkenden
Beschleunigung oder der Läufer- Kenngrösse.
,Q 9 8 2 9 /JQLtU B
Es ist bereits eine Laboratorium- Zentrifuge bekanntgeworden, die eine Einrichtung hat, mit der die Anzahl der Umdrehungen
sowie die verschiedenen Beschleunigungen gemessen werden können. Wie diese Einrichtung arbeitet, ist nicht bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen,
mit der auf einfache Weise und für Laboratoriumsuntersuchungen ausreichend genau sowie relativ schnell eine Anzeige
der interessierenden Kenngrössen einer Zentrifuge beim Zentrifugieren
möglich ist.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelingt
dies gemäss der Erfindung dadurch, dass eine Eingabe für den maximalen Schleuderradius und einer Eingabe für den minimalen
Schleuderradius der betreffenden Schleuderkopf-Anoi;n^ung vorgesehen
sind, dass beide Eingaben mit einem elektronischen Baulement verbunden sind, dass jeweils einen Ausgang für die Drehzahl, die .
Beschleunigung und die Läufer-Kenngrösse hat und über einen Wahlschalter
mit einer Anzeige verbunden ist.
Je nach Einstellung des Wahlschalters zeigt die Anzeige digital eine der drei angegebenen und beim Schleudervorgang interessierenden
Kenngrössen unmittelbar an. Vorher müssen lediglich die beiden Eingaben die weiter unten noch näher erläutert eingestellt werden,
und zwar abhängig von der jeweils abzulesenden Kenngrösse, und der
609829/0035
Wahlschalter muss auf einen der drei Ausgänge gestellt werden.
Der elektronische Baustein übersetzt die ihm eingegebenen Werte selbsttätig in Werte, die über den jeweils angeschlossenen
Ausgang die jeweils gewünschte Anzeige liefern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben.
Die Fig.1 zeigt schematisch ein Schaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Schleuderkopf mit eingesetzten
Probengefäss.
Eine Eingebe 1 für den maximalen Schleuderradius über eine Leitung 2 mit einem elektronischen Bauelement 3 verbunden. Eine weitere Eingabe 4 für den minimalen Schleuderradius ist über eine weitere Leitung 5 mit einem anderen Eingang des Bauelementes 3 verbunden.
Eine Eingebe 1 für den maximalen Schleuderradius über eine Leitung 2 mit einem elektronischen Bauelement 3 verbunden. Eine weitere Eingabe 4 für den minimalen Schleuderradius ist über eine weitere Leitung 5 mit einem anderen Eingang des Bauelementes 3 verbunden.
Das Bauelement hat drei Ausgänge 6,7 und 8. Ein Wahlschalter 9
verbindet eine Leitung Io wahlweise mit einem der Ausgänge 6,7 oder 8. Die Leitung Io ist mit einer digitalen Anzeige 11 verbunden
.
Die Eingabe 1 und die Eingabe 4 haben vorzugsweise manuelle Einstellmöglichkeiten
mittels dreistelliger Zähler zum Einstellen des maximalen Schleuderradiuses bzw. des minimalen Schleuderradiuses.
Beide Grossen sind aus der beigefügten Fig. 2 ersichtlich, die einen Schnitt durch einen Schleuderkopf mit Gehänge 12 und in das
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Gehänge eingesetztem Probengefäss 13 zeigen. Die Drehachse des Schleuderkopfes ist bei Pos. 14 angedeutet. Daraus ergibt sich,
dass der maximale Schleuderradius gleich dem Abstand der Drehachse 14 vom Boden des Probengefässes 13 ist. Der minimale
Schleuderradius hängt von der jeweiligen Einfüllmenge ab.
In Fig. 2 ist ausserdem der mittlere Schleuderradius r und der
Einhängeradius r sowie der Radius des Arbeitskopfes r , angegeben .
Mit Ausnahme des mittleren Schleuderradius und des minimalen Schleuderradius werden die anderen Radien der Fig. 2 durch
Datenblätter dem Kunden in Abhängigkeit von verschiedenen Grossen für Gehänge und Probengefässe bekanntgegeben.
Die Drehzahl η wird direkt über einen nicht gezeigten Tachogenerator
gemessen, der am Motor der Zentrifuge befestigt ist. Zur Anzeige der Drehzahl wird die nichtgezeigte Taste "Drehzahl" gedrückt,
wobei der Wahlschalter 9 auf den Ausgang 6 gelegt wird. Es erfolgt
dann an der Anzeige 11 direkt digital über die dortige sechsstellige Anzeige die Bekanntgabe der jeweiligen Drehzahl.
Bezüglich der Beschleunigung kann die maximale Beschleunigung und die minimale Beschleunigung gemessen werden. Zur Messung der
maximalen Beschleunigung wird der maximale Schleuderradius r„
über die jeweilige Tabelle eingestellt,und zwar an der Eingabe
6 0 9 8 2 9/0035
_ K mm
Ferner wird der minimale Schleuderradius rmin auf Null gestellt.
Dann wird die Taste "Beschleunigung" gedrückt und die Anzeige erfolgt sofort.
Zur Anzeige der minimalen Beschleunigung wird r. an der Eingabe
4 eingestellt, und zwar abhängig von der jeweils zu messenden oder sonstwie bekannten Füllmenge, oder es muss r . als in Fig.
2 definierter Abstand gemessen werden. Ferner wird r auf Null
max
gestellt. Anschliessend wird die Taste "Beschleunigung" gedrückt,
wobei wiederum der Wahlschalter 9 mit dem Ausgang 7 verbunden wird
und an der Anzeige 11 direkt die Anzeige erfolgt.
Schliesslich kann noch wahlweise der k-Wert gemessen werden, der ein Mass für die Trennwirkung einer Laboratoriums-Zentrifuge ist.
Ein Läufer ist um so wirksamer, je kleiner ein k-Wert ist.DEsweiteren
kann bei Kenntnis des k-Wertes und der ötoffbezogenen Wedimentationskonstante
s die Niederschlagszeit des Schleudergutes in einfacher Weise berechnet werden. Zur Messung des k-Wertes wird r „„„ eingestellt
und r . eingestellt. Schliesslich wird die nichtgezeigte
Taste"k-Wert" gedrückt, wobei der Wahlschalter 9 mit dem Ausgang 8 verbunden wird, und die Anzeige erfolgt.bei der Anzeige 11.
Die gezeigte Vorrichtung kann natürlich auch derart abgeändert werden, dass weitere interessierende Kenngrössen aus den gemessenen
beschriebenen Grossen abgeleitet und angezeigt werden, oder es werden nur ein oder zwei der drei gezeigten Grossen gemessen und
angezeigt.
609829/0035
Zur Erläuterung der Funktionsweise des Bauelementes 3 sei folgende Überlegung vorangestellt.
r-w2
Mit Hilfe der Formel RZB =
kann das mit einer Zentrifuge erreichbare Vielfache der normalen Erbeschleunigung errechnet werden.RZB ist dabei die relative
Zentrifugalbeschleunigung. Aus der Gleichung RZB = ZB/g erhält man, da ZB = r · w (w = Winkelgeschwindigkeit in 5 ) und
w = 2 . Tf- η ist und da η in min angegeben wird (1 min = 60s) ,
RZB =
r · cm · (2 ♦IT')2 - n2 · 5"2
981 · cm · S~2 · 6o2
Durch Kürzen der Einheiten und Aufteilung in Konstanten und Variable kommt man zunächst zu:
- . r-n2 981 · 60^
und dann zu
RZB = 1,118 · lo~6 · r · n2 (2)
wobei definitionsgemäss r in mm und η in min einzusetzen sind.
Der k-Wert wird wie folgt abgeleitet:
609829/0035
Aus Formel
k = ln (rmax / rmin) {3)
36oo · B· w2
s
s
In
w2 · 36oo
k = 2,533 · lo11 In (rmax/rmin )
n2 (4)
Radius r und r . müssen manuell einstellbar bis max. 5oo mm sein,
max min
1,118 · Io und 2,533 · Io sind konstante Faktoren. Die Drehzahl
erscheint in beiden Gleichungen im Quadrat.
Mit dem k-Wert wird die Niederschlagszeit nach folgender Zahlenwertgleichung
berrechnet:
t, = Niederschlagszeit in h
k = rLäuferkenngrösse in h
S = SYedbergzahl
k = rLäuferkenngrösse in h
S = SYedbergzahl
s wird auch als Ssfedimentationskonstante bezeichnet. Es gibt die
Syedimantationseigenschaften der zu zentrifugierenden Teilchen an.
Das Bauelement 3 führt also in der angegebenen Weise die Umformungen
aus seinen Eingängen zum jeweiligen Ausgang durch.
Patentanspruch
S09 829/003S
Claims (1)
- -"■ ο —PatentanspruchVorrichtung zur digitalen Anzeige von Kenngrössen eines Zentrifugen- Schleuderkopfes zur Untersuchung des Inhaltes von Probengefässen, nämlich der Drehzahl des Schleuderkopfes, der auf das Schleudergut einwirkenden Beschleunigung oder der Läufer-Kenngrösse, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabe (1) für den maximalen Schleuderradius und eine Eingabe (4) für den minimalen Schleuderradius der betreffenden Schleuderkopf-Anordnung vorgesehen sind, dass beide Eingaben (1,4) mit einem elektronischen Bauelement (3) verbunden sind, das jeweils einen Ausgang (6,7,8) für die Drehzahl, die Beschleunigung und die Läufer-Kenngrösse hat und über einen Wahlschalter (9) mit einer Anzeige (11) verbunden ist.609829/0035Leerseite
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---|---|---|---|
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