DE4037458A1 - Zentrifuge und verfahren zum betreiben der zentrifuge - Google Patents
Zentrifuge und verfahren zum betreiben der zentrifugeInfo
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- B04B—CENTRIFUGES
- B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
- B04B13/003—Rotor identification systems
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- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem Antriebsmotor,
auf dessen Antriebswelle auswechselbar ein Rotor angeordnet ist, der mit einem
Informationsträger für maschinenlesbare Information versehen ist, mit einer
Lese-Einrichtung, die mindestens einen Detektor zur Abtastung des In
formationsträgers umfaßt, und mit einer Auswerte-Einheit zur Verarbeitung der
vom Detektor aufgenommenen Information. Weiterhin betrifft sie ein Verfahren
zum Betreiben der Zentrifuge.
Für Zentrifugen stehen im allgemeinen eine Vielzahl von verschiedenartigen, je
nach Anwendungsbedürfnissen auswechselbaren Rotoren zur Verfügung. Die Rotoren
unterscheiden sich u. a. in ihren Leistungsmerkmalen, wie für die
Zentrifugation nutzbares Volumen oder maximal zulässige Drehzahl. Aufgrund der
bei der Zentrifugation wirksamen Zentrifugalkräfte und insbesondere durch die
hohen Beschleunigungen beim Anfahren und Abbremsen der Zentrifuge, wird der
eingesetzte Rotor mechanisch stark belastet. Da andererseits zur Vermeidung
von Unwuchten und aufgrund hoher zu erzielender Drehzahlen Rotore bevorzugt
dünnwandig und leicht ausgelegt sind, ist die Betriebssicherheit der Rotore
nur für eine begrenzte Zyklenzahl, d. h. eine begrenzte Anzahl von Anfahr- und
Abbremsvorgängen, gewährleistet. Die zulässige Zyklenzahl (beispielsweise
20 000) eines Rotors hängt von der Bauart und dem Rotorwerkstoff sowie den
jeweiligen Einsatzbedingungen für den Rotor ab und wird individuell vom
Rotor-Hersteller angegeben. Um die Sicherheit des Personals und Beschädigungen
der Zentrifuge durch einen Bruch eines zyklisch überbelasteten Rotors zu
vermeiden, ist der Betreiber der Zentrifuge gehalten, die Anzahl der von einem
Rotor absolvierten Zyklen nach jedem Zentrifugenlauf fortzuschreiben.
Normalerweise geschieht dies durch Eintragen eines absolvierten Zyklus in ein
für jeden Rotor zu führendes Protokollheft oder durch einfaches Addieren der
Zentrifugenläufe mittels eines in die Zentrifuge integrierten automatischen
Zählwerkes. Bei der aufwendigeren, erstgenannten Verfahrensweise besteht die
Gefahr, daß absolvierte Zyklen versehentlich nicht oder falsch protokolliert
werden, wogegen bei der bequemeren, letztgenannten Verfahrensweise die viel
fältigen Variationsmöglichkeiten von Zentrifuge und Rotor dadurch einge
schränkt werden, daß für eine korrekte Erfassung der von einem bestimmten
Rotor absolvierten Zyklenzahl die Auflagen bestehen, den Rotor nicht auch in
anderen Zentrifugen und die Zentrifuge nur mit dem einen Rotor zu betreiben.
Bei den mit einem Mikroprozessor und einer Datenbank ausgerüsteten Zentrifugen
kann für jeden eingesetzten Rotor, der vom Mikroprozessor "erkannt" wird, in
einem reservierten Speicherbereich eine individuelle Protokoll-Liste geführt
werden.
Um die Identifizierung auswechselbarer Rotoren vor jedem Zentrifugenlauf zu
automatisieren, wird in der EP 02 26 886 vorgeschlagen, die Unterseite jedes
Rotors, der in eine gattungsgemäße Zentrifuge eingesetzt wird, mit
Permanent-Magnetstiften unterschiedlicher Polarität individuell so zu kenn
zeichnen, daß ein Teil der Magnete der Drehzahlüberwachung und der andere Teil
zur Charakterisierung des Rotors dient. Die individuelle Rotorkennzeichnung
wird von einem magnetischen Sensorelement abgetastet und in einen Mikro
prozessor übertragen. Vor dem Zentrifugenlauf wird überprüft, ob die für die
Zentrifugation vorgewählten Betriebsparameter mit dem eingesetzten Rotor
vereinbar sind. Während der Zentrifugation wird über die Wiederholfrequenz der
Abtastimpulse ausgewählter Permanent-Magnetstifte die Rotordrehzahl
kontrolliert.
Aus der EP 03 44 443 ist es für eine gattungsgemäße Zentrifuge bekannt, den
Rotor mit magnetisch oder optisch abtastbaren Markierungen zu versehen, in
denen als Strichkodierung nach Art eines Bar-Codes rotorspezifische Daten, wie
Rotortyp, Serien-Nummer und Herstellungsdatum, gespeichert sind. Die
Code-Markierungen werden von einem optischen bzw. magnetischen Sensor
abgetastet, in einen Mikroprozessor übertragen, entschlüsselt und entsprechend
der oben beschriebenen Verfahrensweise ausgewertet.
Die beiden zuletzt beschriebenen, bekannten Zentrifugen haben gemeinsam, daß
die vom Rotor abgelesenen Daten im Mikroprozessor der Zentrifuge individuell
verarbeitet und gespeichert werden. Damit ist auf einfache Weise eine Proto
kollierung der von vielen verschiedenen Rotoren in der Zentrifuge absolvierten
Belastungs-Zyklen möglich. Dies gilt allerdings nur für solche Rotoren, für
die ein Speicherbereich im Mikroprozessor der Zentrifuge reserviert und eine
Protokollierung der absolvierten oder noch verfügbaren Zyklenzahl vorgesehen
ist und mit der Einschränkung, daß ein Rotor, dessen Zyklenzahl in dem einen
Zentrifugen-Mikroprozessor protokolliert ist, nicht in einer anderen Zentri
fuge betrieben werden darf, da in diesem Fall die tatsächlich abgeleistete
Belastungszyklenzahl nicht fortgeschrieben werden würde. Dadurch werden
wiederum die vielseitigen Einsatz- und Kombinationsmöglichkeiten von
Zentrifuge und Rotor eingeengt, ohne daß zyklische Überbelastungen von Rotoren
durch absichtliche oder versehentliche Fehlbedienungen der Zentrifugen oder
der Rotoren vollkommen ausgeschlossen werden können. Außerdem birgt das
Sammeln aller rotorspezifischen Daten im Zentrifugen-Mikroprozessor-Speicher
die Gefahr, daß bei einem versehentlichen Löschen des Speichers die bis dahin
gespeicherten Daten über alle in der Zentrifuge betriebenen Rotoren und
insbesondere Informationen über deren Belastungsgeschichten verlorengehen.
Bei den bekannten Zentrifugen ist das rotorspezifische Markierungsfeld
unveränderbar ausgelegt. Eine Anpassung der rotorspezifischen Betriebsdaten,
etwa aufgrund neuer Erkenntnisse über die zulässige Höchstdrehzahl des Rotors,
oder die Aufnahme zusätzlicher Information ist nur unter vollständiger und
aufwendiger Erneuerung des Markierungsfeldes möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge mit
einem auswechselbaren Rotor zu schaffen, bei der unabhängig von einem Daten
bestand in der Auswerte-Einheit, die aktuellen, rotorspezifischen Kenn- und
Betriebsdaten erfaßbar und die rotorspezifischen Kenn- und Betriebsdaten
aktualisierbar sind, sowie ein Verfahren zum Betreiben der Zentrifuge
anzugeben.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Informationsträger
mindestens einen Schreib-Lesespeicher aufweist, dem eine mit der
Auswerte-Einheit verbundene Schreib-Einrichtung zugeordnet ist, die einen
Schreibkopf zur Übertragung von maschinenlesbarer Information von der
Auswerte-Einheit in den Schreib-Lesespeicher umfaßt. Dadurch, daß der dem
Rotor zugeordnete Informationsträger für maschinenlesbare Information einen
Schreib-Lesespeicher aufweist, in den Information mittels des Schreibkopfes
einer Schreib-Einrichtung übertragbar ist, ist es möglich, daß jedem Rotor
individuell die für seinen bestimmungsgemäßen und betriebssicheren Einsatz
erforderlichen Betriebsdaten mitgegeben werden, wobei diese mittels der
Lese-Einrichtung eingelesen, mittels der Auswerte-Einheit verarbeitet und
gegebenenfalls aktualisiert und mittels der Schreib-Einrichtung in den
Schreib-Lesespeicher übertragen werden. Somit stehen nach dem Einlesen der
rotorspezifischen Daten für die Auswertung stets die tatsächlichen und
aktuellen Daten, die beispielsweise über ein der Auswerte-Einheit angeschlos
senes Bildsichtgerät oder eine Druckeinrichtung ausgegeben werden, zur Ver
fügung. Da jeder Rotor individuell mit seinem eigenen, stets aktuellen und
aktualisierbaren Datenspeicher versehen ist, ist ohne daß eine unbeabsichtigte
Überschreitung kritischer Betriebsdaten des Rotors zu befürchten wäre, ein
Einsatz des Rotors in mehreren erfindungsgemäßen Zentrifugen auch dann
möglich, wenn in deren Auswerte-Einheiten keine Informationen über
Betriebsdaten des gerade eingesetzten Rotors gespeichert sind.
Es wird eine Ausführungsform der Zentrifuge bevorzugt, bei der der
Informationsträger ein Speichermedium enthält, das mittels der
Schreib-Einrichtung magnetisierbar und entmagnetisierbar ist und bei der
Lese-Einrichtung ein magnetfeldabhängiges Schaltelement und die Schreib-Ein
richtung ein ein Magnetfeld erzeugendes Element aufweist. Das Einlesen von
Information aus dem Schreib-Lesespeicher in die Auswerte-Einheit und die Über
tragung von Information von dieser in den Schreib-Lesespeicher mittels der
Schreib-Einrichtung gestaltet sich mit handelsüblichen Bauelementen besonders
einfach und preiswert. Änderungen des Informations-Gehaltes im Schreibe-Lese
speicher lassen sich ohne großen Aufwand ausführen.
Hinsichtlich einer begrenzten Anzahl der für einen Rotor zugelassenen
Belastungs-Zyklen durch das Anfahren und das Abbremsen des Rotors, ist es
besonders vorteilhaft, wenn im Schreib-Lesespeicher Informationen über die
rotorspezifischen Zyklen-Zahlen gespeichert sind. Dabei hat es sich als
günstig erwiesen, dem Betreiber bereits die vom Rotor absolvierte bzw. die bis
zur maximal zugelassenen Grenz-Zyklenzahl noch freie Anzahl von Belastungs-
Zyklen optisch mitzuteilen. Für den Fall, daß der Rotor die maximal zulässige
Grenz-Zyklenzahl bereits absolviert hat, kann automatisch eine Warneinrichtung
und/oder eine Abschaltvorrichtung für den Antriebsmotor ausgelöst werden.
Vorteilhafterweise sind der Detektor und Schreibkopf in einem gemeinsamen
Schreib-Lese-Kopf angeordnet, der dem Informationsträger zugeordnet ist. Dies
vermindert den Justieraufwand für die Schreib- und die Lese-Einrichtungen,
erhöht die Betriebssicherheit der Zentrifuge und erleichtert im Defektfall das
Auffinden der Fehlerursache.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen Mikroprozessor als Auswerte
einrichtung einzusetzen. Damit werden nicht nur der Zentrifugenlauf und die
Lese- und Übertragungsvorgänge von Information von und in den Schreib-Lese
speicher koordiniert, sondern es wird auch die Aktualisierung von Betriebs
daten des Rotors erleichtert. Insbesondere hat sich die Verwendung eines
Mikroprozessors mit integrierter Zeiterfassung bewährt. Dadurch können zeitab
hängige Betriebsdaten des Rotors, beispielsweise die absolvierten Betriebs
stunden, auf einfache Weise aktualisiert werden.
Hinsichtlich der Genauigkeit und der Datensicherheit ist es besonders vorteil
haft, wenn der Schreib-Lese-Speicher mehrfach in identischer Weise auf dem
Informationsträger vorhanden ist. Durch Vergleich der aus mehreren,
voneinander unabhängigen Schreib-Lesespeichern eingelesenen Informationen wird
eine hohe Wahrscheinlichkeit für die Richtigkeit der eingelesenen Daten
gewährleistet, da selbst bei einer Beschädigung der Mehrzahl der Schreib-Lese
speicher die einzulesende Information in den nicht beschädigten Schreib-Lese
speichern in identischer, leicht auf Richtigkeit zu kontrollierender Weise
vorliegt. Voraussetzung hierfür ist, daß während oder nach einem Einsatz des
Rotors die jeweils aktuelle Information von der Schreib-Einrichtung in den
Schreib-Lesespeicher identisch übertragen wird. Vorteilhafterweise sind auf
dem Informationsträger weitere abtastbare Markierungen vorhanden, aus denen
die Rotordrehzahl ermittelbar ist.
Es hat sich als günstig erwiesen, den Informationsträger an der Rotorunter
seite anzubringen. Dadurch können der Schreib-Lese-Kopf bzw. der Detektor und
der Schreibkopf in einem Bereich unterhalb des Rotors angebracht werden, wo
sie vor Dejustierung beim Wechseln des Rotors weitgehend geschützt sind.
Besonders einfach gestaltet sich eine Ausführung des Informationsträgers als
koaxial zur Antriebswelle verlaufender Ring, wobei die Informationsübertragung
vom oder in den Schreib-Lesespeicher während einer Rotor-Rotation von einem
Detektor bzw. von einem Schreibkopf ausgeführt wird, der von der Antriebswelle
einen Abstand, der etwa dem Radius des Ringes entspricht, hält.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Schreib-Einrichtung mit einem
Schreibkopf auszubilden, der in seinem Abstand zum Schreib-Lesespeicher ver
änderbar ist. Da das Übertragen von Information mittels des Schreibkopfes auf
den Schreib-Lesespeicher einen relativ kleinen und genau einzuhaltenden
Abstand zwischen Schreibkopf und Schreib-Lesespeicher erfordert, aber anderer
seits auswechselbare Rotoren nicht immer den gleichen Sitz einnehmen, ist es
so möglich, nach einem Rotorwechsel jeweils den erforderlichen Abstand genau
einzustellen.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur
Überwachung und zur Aktualisierung von Betriebsdaten des Rotors einer
erfindungsgemäßen Zentrifuge, wobei nach dem Start der Zentrifuge die im
Schreib-Lesespeicher enthaltene Information von der Lese-Einrichtung
mindestens einmal vor dem Erreichen der vorgegebenen Soll-Drehzahl des Rotors
gelesen wird, mittels der Auswerte-Einheit ausgewertet und aktualisiert wird
und mindestens einmal nach dem Erreichen der vorgegebenen Soll-Drehzahl die
aktualisierte Information mittels der Schreib-Einrichtung in den Schreib-Lese
speicher übertragen wird. Dadurch, daß während jedes Zentrifugenlaufes die im
Schreib-Lesespeicher enthaltene Information von der Lese-Einrichtung
mindestens einmal vor dem Erreichen der vorgegebenen Soll-Drehzahl des Rotors
gelesen und mittels der Auswerte-Einheit in einem Auswerte-Zyklus ausgewertet
wird, stehen der Auswerte-Einheit unabhängig von bereits vorher in ihrem
Datenbestand vorhandenen Informationen über den gerade eingesetzten Rotor, die
aktuellen Betriebsdaten des Rotors zur Verfügung, bevor der Rotor, etwa durch
das Beschleunigen auf die voreingestellte Soll-Drehzahl stark belastet wird.
Aufgrund der vom Schreib-Lesespeicher eingelesenen Information prüft die Aus
werte-Einheit, ob die für den Zentrifugenlauf vorgewählten Betriebsparameter
mit den aktuellen Betriebsdaten des Rotors vereinbar sind. Gegebenenfalls wird
der Rotor auf die Soll-Drehzahl beschleunigt und die Zentrifugation aus
geführt. Die Betriebsdaten des Rotors werden mit Hilfe der Auswerte-Einheit
aktualisiert. Der Aktualisierung können sowohl die vorgewählten
Betriebsparameter als auch Daten zugrunde gelegt werden, die sich aus der
tatsächlichen Belastung des Rotors während der Zentrifugation ergeben. Dies
betrifft insbesondere die bereits absolvierte bzw. die noch zugelassene Anzahl
der Belastungs-Zyklen oder der Betriebs-Stunden. Dadurch, daß mindestens
einmal nach dem Erreichen der vorgegebenen Soll-Drehzahl die aktualisierte
Information mittels der Schreib-Einrichtung auf den Schreib-Lesespeicher
übertragen wird, stehen der Auswerte-Einheit beim nächsten Einsatz des Rotors
die aktuellen Betriebsdaten unabhängig von der Zentrifuge, in der der Rotor
dann betrieben werden soll, zur Verfügung. Würden durch einen Zentrifugenlauf
mit den voreingestellten Betriebsparametern der Toleranzbereich für die
kritischen Betriebsdaten des eingesetzten Rotors überschritten, so wird,
gegebenenfalls nach einer Prüfung der vom Schreib-Lesespeicher eingelesenen
Information auf Richtigkeit, eine Warneinrichtung und/oder eine
Abschaltvorrichtung für den Antriebsmotor ausgelöst. Es ist vorteilhaft, die
aktuellen Rotor-Betriebsdaten und gegebenenfalls die Ursache für den Abbruch
des Zentrifugenlaufes dem Benutzer mitzuteilen. Dies kann beispielsweise
mittels eines an die Auswerte-Einheit angeschlossenen Bildschirmes oder
eines Druckers geschehen.
Es hat sich bewährt, die Information vom Schreib-Lesespeicher bei einer
Relativgeschwindigkeit zwischen Schreib-Lesespeicher und dem Detektor bis
maximal 100 m/min einzulesen. Bei einer Ausbildung des Informationsträgers als
ein zur Antriebswelle koaxialer Ring mit einem Radius von 5 cm und einer
Anordnung des gehäusefesten Detektors in einem Abstand von ca. 5 cm von der
Antriebswelle, ergibt sich daraus eine vorteilhafte Rotor-Drehzahl für den
Einlese-Vorgang im Bereich zwischen 0 U/min und 500 U/min.
Hinsichtlich der Datensicherheit und Genauigkeit hat sich für das Übertragen
von Information aus der Auswerte-Einheit in den Schreib-Lesespeicher eine
Relativgeschwindigkeit zwischen Schreibkopf und Schreib-Lesespeicher bis
maximal 100 m/min und insbesondere bis maximal 20 m/min als günstig erwiesen.
Bei einer Ausbildung des Informationsträgers als zur Antriebswelle koaxial
verlaufender Ring mit einem Radius von 5 cm und einer Anordnung des Schreib
kopfes im Abstand von ca 5 cm von der Antriebswelle, ergibt sich damit eine
für den Informations-Übertragungsvorgang günstige Rotor-Drehzahl zwischen 0
U/min und 500 U/min und insbesondere zwischen 0 U/min und 100 U/min.
Es hat sich bewährt, jeweils die Information von mehrfach auf dem
Informationsträger vorhandenen identischen Schreib-Lesespeichern einzulesen,
um dadurch auf einfache Weise die Richtigkeit der einzulesenden Information
überprüfen zu können. Falsche oder "unleserliche" Daten können durch Vergleich
mit den Informationen aus den übrigen Schreib-Lesespeichern aussortiert
werden. Dies setzt voraus, daß die aktuelle Information von der
Schreib-Einrichtung jeweils identisch in die vorhandenen Schreib-Lesespeicher
übertragen wird.
Es wird eine Verfahrensweise bevorzugt, bei der der Schreibkopf vor dem
Übertragen von Information in den Schreib-Lesespeicher in eine Position bis
unmittelbar vor dem Schreib-Lesespeicher bewegt wird. Um einen für die Über
tragung von Information von der Auswerte-Einheit in den Schreib-Lesespeicher
günstigen Abstand zwischen Schreibkopf und Schreib-Lesespeicher zu gewähr
leisten, wird vorteilhafterweise der Schreibkopf aus seiner Ruheposition
unmittelbar bis an den Schreib-Lesespeicher herangefahren und anschließend um
eine definierte Strecke wieder abgesenkt. Zum Schutz des Schreibkopfes vor
Beschädigung beim Rotorwechsel ist es günstig, ihn nach der Zentrifugation
wieder in seine Ruheposition zurückzufahren.
Vorteilhafterweise umfaßt der Auswerte-Zyklus einen Vergleich der aus dem
Schreib-Lesespeicher eingelesenen rotorspezifischen Daten mit in der
Auswerte-Einheit gespeicherten Informationen über Kenn- und Betriebsdaten von
Rotoren. Der Vergleich der rotorspezifischen Daten, wie Typ, Seriennummer,
Herstellungsdatum, mit den in der Auswerte-Einheit dauerhaft gespeicherten
allgemeinen oder speziellen Rotor-Daten verhindert Fehlbedienungen, wie
beispielsweise das Einsetzen eines für die Zentrifuge ungeeigneten Rotor-Typs
und erleichtert die Einhaltung von Sonderbedingungen, die beispielsweise die
maximal zulässige Drehzahl nur von Rotoren eines Rotortyps mit bestimmten
Seriennummern oder Herstellungsdaten betreffen.
Es hat sich außerdem als günstig erwiesen, vom Schreib-Lesespeicher ein
gelesene Information, insbesondere speziell gekennzeichnete Daten der
Information, in der Auswerte-Einheit zu speichern. Diese Daten, die beispiels
weise bestimmte Sonderregelungen für den jeweiligen Rotor oder auch für einen
oder mehrere andere Rotore beinhalten können, stehen daraufhin im Daten
speicher der Auswerte-Einheit zur Verfügung und können gegebenenfalls wieder
abgerufen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
wird nachstehend näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Zentrifuge,
Fig. 2 ein Fließdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kontrolle und
Aktualisierung von Betriebsdaten eines in die Zentrifuge eingesetzten
Rotors.
In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 das Gehäuse einer Zentrifuge bezeichnet,
in das ein Festwinkel-Rotor 2 auswechselbar eingesetzt ist. Der Rotor 2 wird
über eine Antriebswelle 3 von einem Elektromotor 4 angetrieben, der von einem
Mikroprozessor 5 gesteuert wird. An den Mikroprozessor 5 ist ein Monitor 11
angeschlossen. Zur Erfassung von Betriebsdaten des Rotors 2 trägt dieser an
seiner Unterseite 6 einen umlaufenden Aluminiumring 7, der mit einem
magnetisierbaren Speichermedium 8 belegt ist. Das Speichermedium 8 ist in zehn
gleichmäßig über den Umfang des Aluminiumrings 7 verteilte Schreib-Lese
speicher-Bereiche aufgeteilt, in denen jeweils eine identische, maschinen
lesbare Information über Betriebsdaten des Rotors 2 enthalten ist. Den
Schreib-Lesespeichern ist eine mit dem Mikroprozessor 5 verbundene
Lese-Einrichtung 10 und eine ebenfalls mit dem Mikroprozessor 5 verbundene
Schreib-Einrichtung 9, die zusammen mit der Lese-Einrichtung 10 einen
Schreib-Lese-Kopf 12 bildet, zugeordnet. Der Schreib-Lese-Kopf 12, der ein
magnetfeldabhängiges und ein ein Magnetfeld erzeugendes Schaltelement
aufweist, ist den Schreib-Lesespeichern zugekehrt und mittels einer Ver
schiebe-Einrichtung 13 in Richtung parallel zur Antriebswelle 3, von der er
einen Abstand von ca. 5 cm hält, verschiebbar. Die Verschiebe-Einrichtung 13
ist über einen, in der Fig. 1 nicht dargestellten Elektromotor mit dem
Mikroprozessor 5 verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung und Aktualisierung der
Betriebsdaten des Rotors einer Zentrifuge wird im Fließdiagramm der Fig. 2
nachstehend beispielhaft erläutert, wobei sich die verwendeten Bezugsziffern
auf die in Fig. 1 dargestellten Bauteile beziehen. Nach dem Einschalten der
Zentrifuge, "Start", werden die für den Zentrifugenlauf gewünschten Betriebs
parameter gewählt, "Parameterwahl", und der Schreib-Lesekopf 12 wird mittels
der Verschiebe-Einrichtung 13 aus seiner Ruheposition in Richtung des
Speichermediums 8 verschoben und in einer Arbeitsposition etwa 0,1 mm vor der
Oberfläche des Speichermediums 8 positioniert, "Positionieren". Dies geschieht
dadurch, daß der Schreib-Lese-Kopf 12 zunächst parallel zur Antriebswelle 3 in
Richtung auf die Rotorunterseite 6 bis unmittelbar an das Speichermedium 8
herangefahren und anschließend wieder ca. 0,1 mm in die entgegengesetzte
Richtung zurückgefahren wird. Dadurch wird unabhängig vom Sitz des Rotors 2
stets der gleiche Abstand zwischen Schreib-Lese-Kopf 12 und dem Speicher
medium 8 gewährleistet. Bei einer Drehgeschwindigkeit des Rotors von ca. 100
U/min veranlaßt der Mikroprozessor 5 die Lese-Einrichtung 10 das Speicher
medium 8 nach einem Startbit abzutasten, das den Anfang eines der auf dem
Speichermedium 8 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Schreib-Lese
speicher kennzeichnet und aus diesem die auf das Startbit folgende Information
in den Mikroprozessor 5 einzulesen, "Lesen". Nach einer Umdrehung des Rotors 2
sind die Informationen sämtlicher identischer Schreib-Lesespeicher in den
Mikroprozessor 5 eingelesen. Dieser ermittelt aus den eingelesenen
Informationen die Kenndaten und die aktuellen Betriebsdaten des Rotors 2, wie
Rotortyp, Seriennummer, Füllvolumen, zulässige Höchstdrehzahl, maximal
erlaubte Temperaturbelastung, Vakuumverträglichkeit, bereits abgeleistete
Betriebsstunden, Anzahl der abgeleisteten Belastungs-Zyklen und prüft zum
einen, ob diese mit den vorgewählten Betriebsparametern, "Parameterwahl", für
den Zentrifugenlauf vereinbar sind und zum anderen, ob bestimmte vorgegebene
Belastungsgrenzen, insbesondere die maximale Anzahl an Belastungs-Zyklen,
bereits erreicht sind, "Auswerten". Gegebenenfalls wird der Zentrifugenlauf
nach einer im Fließdiagramm nicht aufgeführten, nochmaligen Überprüfung der
eingelesenen Information abgebrochen, "Abbruch". Die vorgewählten
Betriebsparameter und wichtige Betriebsdaten des Rotors 2 sowie gegebenenfalls
die Ursache für einen Abbruch des Zentrifugenlaufes werden auf dem Monitor 11
angezeigt, "Anzeige". Im Normalfall wird der Rotor 2 nach der Auswertung auf
die vorgewählte Drehzahl beschleunigt und die Zentrifugation ausgeführt,
"Zentrifugation". Es ist vorteilhaft, wenn der Schreib-Lesekopf während der
Zentrifugation in seiner Ruheposition ist. Das Zurückfahren in die
Ruheposition ist im Fließdiagramm der Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber
nicht dargestellt. Nach der Beendigung der "Zentrifugation" wird der Rotor 2
abgebremst, "Abbremsen", der Schreib-Lesekopf erneut in seine Arbeitsposition
gefahren "Positionieren 2" und die vom Mikroprozessor 5 inzwischen
aktualisierten Betriebsdaten des Rotors 2 bei einer Drehgeschwindigkeit von
ca. 100 U/min vom Mikroprozessor 5 an die Schreib-Einrichtung 9 übermittelt,
die diese während einer Umdrehung des Rotors in alle auf dem Speichermedium 8
vorhandenen Schreib-Lesespeicher identisch überträgt, "Schreiben". Nach einer
"Kontrolle" auf Richtigkeit der übertragenen Information durch erneutes Ein
lesen der Schreib-Lesespeicher in den Mikroprozessor werden die aktualisierten
Betriebsdaten des Rotors auf dem Monitor 11 angezeigt, "Anzeige 2". Der
Zentrifugenlauf wird beendet, indem der Schreib-Lese-Kopf 12 mittels der
Verschiebe-Einrichtung 13 in seine Ruheposition gefahren, "Positionieren 3",
und die Zentrifuge abgeschaltet wird, "Stop".
Claims (17)
1. Zentrifuge mit einem Antriebsmotor, auf dessen Antriebswelle auswechselbar
ein Rotor angeordnet ist, der mit einem Informationsträger für maschinen
lesbare Information versehen ist, mit einer Lese-Einrichtung, die
mindestens einen Detektor zur Abtastung des Informationsträgers umfaßt,
und mit einer Auswerte-Einrichtung zur Verarbeitung der vom Detektor
aufgenommenen Information, dadurch gekennzeichnet, daß der Informations
träger (8) mindestens einen lesbaren und in seinem Informationsgehalt ver
änderbaren Schreib-Lesespeicher aufweist, dem eine mit der Auswerte-Ein
heit (5) verbundene Schreib-Einrichtung (9) zugeordnet ist, die einen
Schreibkopf zur berührungslosen Übertragung von maschinenlesbarer
Information von der Auswerte-Einheit (5) in den Schreib-Lesespeicher
aufweist.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Informations
träger ein Speichermedium (8) aufweist, das mittels der Schreib-Einrich
tung (9) magnetisierbar und entmagnetisierbar ist.
3. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
im Schreib-Lesespeicher Informationen über die rotorspezifischen
Zyklen-Zahlen gespeichert sind.
4. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Detektor und der Schreibkopf in einem gemeinsamen
Schreib-Lese-Kopf (12) angeordnet sind, der dem Informationsträger (8)
zugekehrt ist.
5. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lese-Einrichtung (10) ein magnetfeldabhängiges
Schaltelement aufweist.
6. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schreib-Einrichtung (9) ein ein Magnetfeld
erzeugendes Element aufweist.
7. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerte-Einheit (5) einen Mikroprozessor aufweist.
8. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schreib-Lesespeicher mehrfach auf dem
Informationsträger (8) enthalten ist.
9. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Informationsträger (8) an der Rotorunterseite (6)
angebracht ist.
10. Zentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Informations
träger (8) ringförmig und koaxial zur Antriebswelle (3) ausgebildet ist.
11. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schreibkopf der Schreib-Einrichtung (9) in seinem
Abstand zum Schreib-Lesespeicher veränderbar ist.
12. Verfahren zum Betreiben der Zentrifuge nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 11, wobei rotorspezifische Kenn- und Betriebsdaten
überwacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Start der
Zentrifuge die im Schreib-Lesespeicher enthaltene Information von der
Lese-Einrichtung mindestens einmal vor dem Erreichen der vorgegebenen
Soll-Drehzahl des Rotors gelesen wird, mittels der Auswerte-Einheit
während eines Auswerte-Zyklus ausgewertet wird, aktualisiert wird und
mindestens einmal nach dem Erreichen der vorgegebenen Soll-Drehzahl die
aktualisierte Information mittels der Schreib-Einrichtung in den
Schreib-Lesespeicher übertragen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Information
von der Lese-Einrichtung bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen
Schreib-Lesespeicher und Detektor bis maximal 100 m/min gelesen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die aktualisierte Information von der Schreib-Einrichtung bei einer
Relativgeschwindigkeit zwischen Schreib-Lesespeicher und Schreibkopf bis
maximal 100 m/min übertragen wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schreibkopf vor der Übertragung von Information in
den Schreib-Lesespeicher in eine Arbeitsposition unmittelbar vor den
Schreib-Lesespeicher bewegt wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auswerte-Zyklus einen Vergleich der aus dem
Schreib-Lesespeicher eingelesenen rotorspezifischen Daten mit in der
Auswerte-Einheit gespeicherten Informationen über Kenn- und Betriebsdaten
von Rotoren umfaßt.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß vom Schreib-Lesespeicher eingelesene Information in
der Auswerte-Einheit gespeichert wird.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE19904037458 DE4037458C2 (de) | 1990-11-24 | 1990-11-24 | Zentrifuge und Verfahren zum Betreiben der Zentrifuge |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4037458A1 true DE4037458A1 (de) | 1992-05-27 |
DE4037458C2 DE4037458C2 (de) | 1997-08-28 |
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DE19904037458 Expired - Fee Related DE4037458C2 (de) | 1990-11-24 | 1990-11-24 | Zentrifuge und Verfahren zum Betreiben der Zentrifuge |
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