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Deckelverriegelung bei Zentrifugen Für Zentrifugen und ähnliche Maschinen
mit umlaufender Trommel wird, um ein Berühren des umlaufenden Teils und damit Unglücksfälle
des Bedienungspersonals zu vermeiden, verlangt, daß ein Deckel an einem nicht mit
umlaufenden Gehäuse so lange verriegelt bleiben muß, bis die Trommel zum Stillstand
gekommen ist.
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Die bekannten Vorrichtungen arbeiten meistens nach dem Prinzip der
Zentrifugalkraft, d.h. ein Element, das zum Öffnen des Deckels mitwirkt, kann so
lange nicht betätigt werden, bis ein anderes Element, das durch die Wirkung der
Zentrifugalkraft in einer bestimmten Stellung gehalten wird, diese Stellung verlassen
hat und in die Ruhelage zurückgekehrt ist. Da erst eine gewisse Drehzahl notwendig
ist, ehe die Zentrifugalkraft so stark zur Wirkung kommt, daß die Verlagerung des
Elements eintritt, haben diese Vorrichtungen den Nachteil, daß es dem Bedienungspersonal
bei den unteren Drehzahlen möglich ist, sowohl im Anlauf als auch im Auslauf der
Zentrifuge den Deckel zu öffnen, wodurch immer wieder Unglücksfälle entstanden sind.
Man kann natürlich die Drehzahl des umlaufenden Verriegelungselements durch ein
geeignetes Übersetzungsgetriebe höher legen als die Drehzahl der Zentrifuge selbst.
Ab-
gesehen von anderen Nachteilen, die damit verbunden sind, wird aber dadurch
nur die untere Grenze etwas tiefer gelegt, der grundsätzliche Nachteil jedoch nicht
behoben.
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Bei einer anderen bekannten Deckelverriegelung wird der Stromkreis
eines bei seiner Erregung
einen Riegel geschlossen haltenden Elektroniagneten
über einen auf der Zentrifugenwelle angebrachten und mit dieser umlaufenden Druckknopf
geführt, der durch eine ebenfalls mit umlaufende Hülse abgedeckt und durch eine
mittels eines Zy-
linders verschließbare Öffnung zugängig ist. Hiermit soll
erreicht werden, daß der Druckknopf nur im Stillstand der Zentrifuge gedrückt und
damit die Verriegelung aufgehoben werden kann. Bei sehr kleiner Geschwindigkeit
der ZentTifuge ist es aber hierbei noch möglich, den Druckknopf zu betätigen und
die Deckelverriegelung aufzuheben.
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Die Erfindung bezweckt, eine Verriegelung des Deckels von Zentrifugen
und anderen Maschinen mit umlaufender Trommel zu schaffen, durch die ein öffnen
des Deckels sicher so lange verhindert wird, bis die Zentrifuge tatsächlich zum
Stillstand _gekommen ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß zur Lösung der Deckelverriegelung
eine in Reihe mit einem Handschalter im Stromkreis eines Entriegelungsmagneten liegende
Kontaktvorrichtung vorgesehen ist, deren einer Teil feststeht, während der andere
mit einem umlaufenden Teil der Zentrifuge derart gekuppelt ist, daß er sich nach
Lösen eines Riegels nur im Stillstand der Zentrifuge in Wirkstellung gegenüber dem
feststehenden Teil einstellen läßt und aus der Wirkstellung herauswandert, wenn
während des Laufs der Zentrifuge der Riegel ge-
löst und die Wirkstellung
herzustellen versucht wird. T
In der Zeichnung, in der eine Ausführungsform
der Erfindung schematisch dargestellt wird, ist Fig. i ein Längsschnitt durch das
Gerät, das das umlaufende Element enthält, Fig. :2 eine Draufsicht auf die vordere
Stirnwand dieses Geräts, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Stromkreises
des die Entriegelung bewirkenden Elektromagneten.
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In diesen ist i eine durch die Zentrifuge direkt oder indirekt in
Umdrehung versetzte Welle, die ein Gewinde :2 besitzt, das durch einen Bund
3
nach der einen Seite und, durch eine Kopfplatte 4 nach der anderen, Seite
begrenzt wird. 5 ist eine Wandermutter auf dem Gewinde :2, die mit einer
Hülse 6 fest verbunden ist. Der Innendurchmesser dieser Hülse 6 ist
so groß, daß die Kopfplatte 4 frei hindurchgeht. Ungefähr in der halben Länge der
Hülse 6 befinden sich zwei Öffnungen oder Fenster 7, die einander
diametral gegenüberstehen und so angebracht sind, daß, wenn die Wandermutter
5 in der Mitte des Gewindes :2 steht, die öffnungen 7 sich gerade
rechts von der Kopfscheibe 4 befinden, so daß ein Lichtstrahl von der im Innern
des Gehäuses 8 angebrachten Lichtquelle 9 durch die beiden Öffnungen
7 auf die Photozelle io fällt, die ebenfalls im Innern des Gehäuses
8 auf der entgegengesetzten Seite angebracht ist. Diese Stellung der Hülse
wird in einer geeigneten Weise festgelegt, z. B. dadurch, daß eine Kopfplatte ii
am Ende der Hülse 6 mit einem Teil der Stirnwand des Gehäuses 8 in
einer Ebene h d daß ein Riegel 1:2 durch eine Feder 13 in st'e eine t un
Aussparung ' 14 der Kopfplatte ii eingreift.
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Ein Hebel 15 entfernt durch Niederdrücken den Riegel 12 aus
der Aussparung 14, wenn beim Einstellen der Kopfplatte ii diese gedreht wird.
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Die Photozelle io (Fig. 3) ist in einen Stromkreis eingeschaltet,
der über den Hub- oder Betätigu.ngsmagneten 16 geht und durch die Betätigung eines
Druckknopfes 17, welcher zweckmäßig am Handgriff des Deckels der Zentrifuge
sitzt, geschlossen werden kann, vorausgesetzt, daß die Photozelle io eine ausreichende
Lfchtmenge von der Lichtquelle 9 erhält. Der Anker 18 des Magneten 16 fällt
bei nicht erregtem Magnet durch sein Gewicht oder infolge des Druckes oder der Zugkraft
einer nicht dargestellten Feder automatisch in eine Aussparung des Deckels ig, die
mit einer Aussparung im Zentrifugengehäuse :2o in einer Richtung steht, wenn der
Deckel der Zentrifuge geschlossen ist. In dieser Verriegelungsstellung schließt
der Anker ig einen Kontakt 21, der in den Betätigungsstromkreis des Antriebsmotors
für die Zentrifuge gelegt ist.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn der Deckel ig der Zentrifuge
geschlossen ist, fällt, wie angedeutet, der Anker 18 als Verriegelungselement automatisch,durch
die genannten Aussparungen im Deckel ig und 2o im Zentrifugengehäuse, und zwar so
weit, bis er durch einen Anschlag angehalten wird. Nur in dieser Stellung ist der
Kontakt 21 im Betiätigungsstromkreis des Antriebsmotors für die Zentrifuge geschlossen,
und der Motor kann angelassen werden.
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Um den Deckel ig der Zentrifuge öffnen zu können, muß der Stromkreis
des Magneten 16 geschlossen werden. Dies kann nur geschehen, wenn die Photozelle
io mit einer ausreichenden Lichtintensität von der Stromquelle 9 durch die
beiden Öffnungen 7 in der Hülse 6 betrahlt wird. In diesem Fall schließt
die Betätigung des Druckknopfes 17 den genannten Stromkreis. Der Magnet 16 zieht,den
Riegel 18 zurück, und der Deckel ig kann geöffnet werden. Die hierfür notwendige
Stellung der öffnungen 7 in der Hülse 6 wird dadurch hergestellt,
daß man durch Drehen der Kopfplatte i i an der Hülse 6 die Wandermutter
5 auf dem Gewinde 2 so weit verschiebt, bis die Hülse in axialer Richtung
die korrekte Stellung einnimmt. Der Riegel 1:2 fällt dann in die Aussparung 14 in
der Kopfplatte der Hülse ein, der Lichtstrahl der Lichtquelle 9,geht durch die beiden
Öffnungen und fällt auf die Photozelle io, und der genannte Stromkreis des Elektromagneten
kann, wie zuvor angegeben, betätigt werden. Damit der Riegel 12-während der Einstellung
der Hülse 6 die Betätigung der Kopfplatte i nicht hindert, wird der Hebel
15 niedergedrückt und damit der Riegel daran gehindert, in die Aussparung 14 einzufallen.
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Es ist offensichtlich unmöglich, diese Betriebsstellung der Hülse
ii herzustellen, solange sich die Welle i, die zwangläufig mit der Zentrifuge gekoppelt
ist, dreht, da durch das Berühren und Festhalten der Kopfscheibe ii, das zum Einstellen
notwendig
ist, sich die Wandermutter 5 auf dem Gewinde 2 von der Mittenstellung, die,
wie ausgeführt, der Betriebsstellung entspricht, wegbewegt. Läßt man aber die Kopfscheibe
ii los und hält *den Hebel 15 in der Ausklinkstellung, dann wird, selbst
wenn keine Axialverschiebung der Hülse 6
erfolgt, eine Drehung derselben eintreten,
so daß auch dadurch die Öffnungen 7 aus der Richtung des Lichtstrahls von
der Lichtquelle 9 auf die Photozelle io herausbewegt werden.
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Die Hülse 6 bleibt bei Stillstand der Zentrifuge in der Betriebsstellung
stehen, und es kann nun jederzeit durch Betätigung des Druckknopfes 17 der Deckel
ig der Zentrifuge geöffnet werden. Wenn nach dem Schließen des Deckels ig der Verriegelungsanker
18 eingefallen ist, so daß der Kontakt 21 geschlossen ist und die Zentrifuge in
Gang gesetzt wird, dreht sich mit der Zentrifuge die durch sie angetriebene Welle
i. Vorausgesetzt, daß der Hebel 15 nicht nach unten gedrückt wird und der
Riegel 12 sich in der Aussparung 14 in der Kopfplatte i i der Hülse 6 befindet,
wird die Wandermutter 5 so lange an der Drehung der Welle i nicht teilnehmen,
sondern sich je nach der Drehrichtung der Welle i so weit nach rechts oder
links axial verschieben, bis der Riegel 12, dessen Länge mindestens gleich der doppelten
axialen Länge der Öffnungen 7 sein soll, die Aussparung 1,4 in, der .Kopfscheibe
ii verlassen hat. In dieser Stellung der Mutter 5, die je nach der
gewählten Garighöhe des Gewindes 2 schon nach wenigen Umdrehungen der Welle i erreicht
wird, sind die Öffnungen 7
in der Hülse 6 endgültig aus der Richtung
des Lichtstrahls zwischen der Lichtquelle 9 und der Photozelle io herausbewegt,
so daß kein Licht mehr direkt auf die Photozelle fallen kann. Der Deckel der Zentrifuge
ist dann so lange verriegelt, bis die Betriebsstellung, wie beschrieben, wiederhergestellt
wird. In der genannten Stellung, nachdem der Riegel 12 die Aussparung 14 verlassen
hat, schleift dieser entweder auf dem Mantel der Hülse 6 oder, wenn durch
die Drehrichtung sich die Wandermutter 5 nach links bewegt hat, so steht
er frei im Raum hinter der Hülse 6 und wird durch eine geeignete Vorrichtung
festgehalten. Ob
nunmehr die Hülse 6 durch Weiterschrauben der Wandermutter
5 sich weiter axial bewegt oder mit der Welle i sich dreht, hängt von verschiedenen
Faktoren ab (Reibung, Massenträgheit). jedenfalls wird die axiale Verschiebung der
Wandermutter, selbst wenn sie sich weiter drehen solfte, durch den Bund
3 bzw. die Kopfplatte 4 am Gewinde 2 begrenzt.
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Wenn beim Ingangsetzen der Zentrifuge versucht wird, durch Niederdrücken
des Hebels 15 undAusklinken des Riegels 12 eine axiale Verschiebung der Hülse
6 zu verhindern, so wird, selbst unter der Annahme, daß die vorgenannten
Faktoren nicht zur Wirkung kommen, so daß tatsächlich keine axiale Verschiebung
stattfindet, die Hülse mit der Welle i gedreht, und bei jeder Umdrehung fällt durch
die Öffnungen 7 nur eine solche Lichtmenge auf die Photozelle, als der radialen
Breite der Öffnungen gegenüber dem Umfang desMantels entspricht. Die Photozelle
io kann leicht so gewählt werden, daß diese Lichtmenge nicht ausreicht, uni den
Betätigungsstrom für den Magneten 16 durchzulassen. Falls erwünscht, kann auch ein
entsprechendes Relais in den Stromkreis eingeschaltet werden, das die Betätigung
des Stromkreises für den Magneten so lange sperrt, bis der Photozellenstrom eine
genügende Größe erreicht hat.