EP0560391A2

EP0560391A2 - Centrifuge

Info

Publication number: EP0560391A2
Application number: EP93104088A
Authority: EP
Inventors: Berthold Villing; Helmut Huber
Original assignee: Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
Current assignee: Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1993-09-15
Also published as: EP0560391A3; DE4208059A1

Abstract

A centrifuge is proposed, having a changeable rotor (10) which is driven by an electric motor (11), code elements (14) which are arranged in an annular shape being arranged on the rotor (10) and being sensed by a sensor (15) which is fixed to the housing. A decoder device (17) serves to detect the respectively mounted rotor (10) as a function of the arrangement of the code elements (14). The number of code elements (14) is proportional to the maximum permissible speed of revolution of the respective motor (10). A safety device (18) which compares the frequency of the sensor signals (number of code elements 14 which pass per unit of time) with a predetermined fixed frequency value is additionally connected to the sensor (15), it being possible to trigger a deactivation of the electric motor (11) when the fixed frequency value is reached or exceeded. In this way, the same code elements and a single sensor (15) serve to detect the respective rotor and to perform emergency deactivation of the electric motor (11). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem durch einen Elektromotor angetriebenen, auswechselbaren Rotor, mit am Rotor kreisringförmig angeordneten Code-Elementen, die durch einen gehäusefesten Sensor abgetastet werden, und mit einer Decodiereinrichtung zur Erkennung des jeweils anmontierten Rotors in Abhängigkeit der Anordnung der Code-Elemente.The invention relates to a centrifuge with a replaceable rotor driven by an electric motor, with code elements arranged in a ring on the rotor, which are scanned by a sensor fixed to the housing, and with a decoding device for recognizing the respectively mounted rotor depending on the arrangement of the code elements .

Derartige Laborzentrifugen, bei denen in den Rotor zu untersuchende Proben eingesetzt werden, weisen gewöhnlich sehr hohe Betriebsdrehzahlen auf, die weit über 10.000 U/min. liegen können, so daß Sicherheitsvorkehrungen zu treffen sind, durch die gewährleistet ist, daß der jeweils eingesetzte Rotor auch für diese Drehzahlen ausgelegt ist. Verwechslungen können zu ernsten Folgen führen.Laboratory centrifuges of this type, in which samples to be examined are used in the rotor, usually have very high operating speeds, which are well above 10,000 rpm. may lie, so that safety precautions must be taken to ensure that the rotor used is also designed for these speeds. Confusion can lead to serious consequences.

Beispielsweise aus der DE 38 15 449 A1 oder der DE 38 18 594 A1 sind derartige Zentrifugen bekannt, bei denen der jeweilige Rotor über am Rotor angeordnete und abgetastete Code-Elemente erkannt wird. Entsprechend dieser Erkennung werden dann der elektronischen Antriebssteuerung für den Motor die notwendigen Parameter und Grenzwerte vorgegeben. Dies erfolgt anhand von in einem Speicher abgelegten Tabellen, in denen unter anderem die höchstzulässige Grenzdrehzahl enthalten ist. Durch Speicherfehler oder Fehler beim Speicherzugriff besteht dennoch eine gewisse Wahrscheinlichkeit, daß eine falsche Grenzdrehzahl vorgegeben wird, was unter allen Umständen verhindert werden muß.Such centrifuges are known, for example, from DE 38 15 449 A1 or DE 38 18 594 A1, in which the respective rotor is recognized by means of code elements arranged and scanned on the rotor. According to this detection The necessary parameters and limit values are then given to the electronic drive control for the motor. This is done using tables stored in a memory, which among other things contain the maximum permissible speed limit. Due to memory errors or errors in memory access, there is nevertheless a certain probability that an incorrect limit speed will be specified, which must be prevented under all circumstances.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, zur Erhöhung der Sicherheit zusätzliche Maßnahmen zur direkten Notabschal tung des Motors vorzusehen.An object of the present invention is therefore to provide additional measures for direct emergency shutdown of the engine to increase safety.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der maximal zulässigen Drehzahl des jeweiligen Rotors proportionale Anzahl von Code-Elementen vorgesehen ist und daß eine die Frequenz der Sensorsignale (Zahl der passierenden Code-Elemente pro Zeiteinheit) mit einem vorgegebenen festen Frequenzwert vergleichende Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, durch die bei Erreichung oder Überschreitung des festen Frequenzwerts eine Abschaltung des Elektromotors auslösbar ist.This object is achieved according to the invention in that a number of code elements is provided which is proportional to the maximum permissible rotational speed of the respective rotor and in that a safety device is provided which compares the frequency of the sensor signals (number of code elements passing per unit time) with a predetermined fixed frequency value , by means of which the electric motor can be switched off when the fixed frequency value is reached or exceeded.

Hierdurch wird unabhängig von der Rotorerkennung und Drehzahlbegrenzung bzw. Motorabschaltung durch die elektronische Steuereinrichtung des Elektromotors noch eine direkte Notabschaltung erreicht, die unabhängig vom jeweils montierten Rotor in immer derselben Weise arbeitet. Durch die kreisringförmig angeordneten Code-Elemente und einen einzigen Sensor kann daher nicht nur der jeweilige Rotor erkannt und die elektronische Steuereinrichtung entsprechend eingestellt, sondern gleichzeitig kann noch eine direkte Notabschaltung bewirkt werden.In this way, regardless of the rotor detection and speed limitation or engine shutdown by the electronic control device of the electric motor, it is still a direct one Emergency shutdown achieved, which works in the same way regardless of the rotor installed. Due to the circularly arranged code elements and a single sensor, not only can the respective rotor be recognized and the electronic control device set accordingly, but at the same time a direct emergency shutdown can also be effected.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Zentrifuge möglich.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the centrifuge specified in claim 1.

Zur einfachen Code-Erkennung ist eine vorgebbare, bei jedem Rotor identische Teilanordnung von Code-Elementen zur Erkennung des Code-Anfangs vorgesehen. Hierdurch kann der Code selbst auf einfache Weise gelesen werden. Da hierdurch ein Bezugspunkt gebildet wird, kann durch die Steuerelektronik auch die Gesamtzahl der Code-Elemente bestimmt werden, so daß zusätzlich noch die Drehzahl über dieselbe Anordnung erfaßt werden kann. Selbstverständlich ist prinzipiell auch eine separate Drehzahlerfassung über einen separaten Drehzahlgeber möglich.For simple code recognition, a predeterminable partial arrangement of code elements for recognizing the start of the code, which is identical for each rotor, is provided. This makes it easy to read the code itself. Since this creates a reference point, the total number of code elements can also be determined by the control electronics, so that the speed can also be detected using the same arrangement. In principle, of course, a separate speed detection is also possible via a separate speed sensor.

Die für den jeweiligen Rotor spezifische Code-Anordnung kann einmal oder zur Vergrößerung der Sicherheit auch mehrmals hintereinander vorgesehen sein.The code arrangement specific to the respective rotor can be provided once or several times in succession to increase security.

Die Sensorsignale werden der Decodiereinrichtung als serielle Signale zugeführt. Die der Code-Anordnung zugeordneten seriellen Signale werden dann in der Decodiereinrichtung zweckmäßigerweise in Zahlenwerte umgewandelt, die insbesondere den jeweiligen Rotornummern entsprechen können. Mit Hilfe dieser Zahlenwerte können dann in vorteilhafter Weise Tabellen in der üblicherweise als Mikrorechner ausgebildeten Steuereinrichtung angewählt werden, aus denen für die Zentrifugensteuerung die verschiedenen rotorspezifischen Parameter und/oder Grenzwerte entnommen werden können.The sensor signals are fed to the decoding device as serial signals. The serial signals assigned to the code arrangement are then expediently converted in the decoding device into numerical values, which in particular can correspond to the respective rotor numbers. With the aid of these numerical values, tables can then advantageously be selected in the control device, which is usually designed as a microcomputer, from which the various rotor-specific parameters and / or limit values can be taken for the centrifuge control.

Die Sicherheitseinrichtung weist in einer vorteilhaften Ausführung eine die Signale der Code-Elemente zählende, in festen Zeitabständen rückgesetzt werdende Zähleinrichtungen auf, wobei das Erreichen eines festlegbaren Zahlenwerts die Abschaltung des Elektromotors auslöst. In einfacher Weise benötigt die Sicherheitseinrichtung daher im wesentlichen lediglich eine Zähleinrichtung und einen von dieser steuerbaren Schalter zur Abschaltung des Elektromotors.In an advantageous embodiment, the safety device has a counting device which counts the signals of the code elements and is reset at fixed time intervals, the reaching of a definable numerical value triggering the shutdown of the electric motor. In a simple manner, the safety device therefore essentially only requires a counting device and a switch that can be controlled by it to switch off the electric motor.

Die Sicherheitseinrichtung und/oder die Decodiereinrichtung können als separate Baugruppen ausgebildet oder in der Steuereinrichtung mitenthalten sein. Beispielsweise können alle Funktionen von einem Mikrorecher gesteuert werden, wobei allerdings eine separate Ausbildung der Sicherheitseinrichtung zur Erhöhung der Sicherheit bei Ausfall oder Fehlfunktion des Mikrorechners vorzuziehen ist.The safety device and / or the decoding device can be designed as separate assemblies or can be included in the control device. For example, all functions can be controlled by a micro-processor, although the safety device must be designed separately to increase security in the event of failure or malfunction of the microcomputer.

Die Code-Elemente können als magnetisierte oder magnetisierbare Elemente und der Sensor als induktiver Sensor oder Hall-Sensor ausgebildet sein. In besonders einfacher Weise können beispielsweise die Code-Elemente als Einfräsungen in einer Scheibe oder einem Ring aus ferromagnetischem Material ausgebildet sein. Hierbei besteht eine konstruktiv besonders günstige Ausbildung darin, daß der Hall-Sensor an seiner von den Code-Elementen abgewandten Seite einen Magneten aufweist und daß die Code-Elemente als ferromagnetische Erhebungen oder ringförmig angeordnete Vertiefungen in einem solchen ferromagnetischen Element ausgebildet sind.The code elements can be designed as magnetized or magnetizable elements and the sensor as an inductive sensor or Hall sensor. In a particularly simple manner, for example, the code elements can be formed as millings in a disk or a ring made of ferromagnetic material. Here, a structurally particularly advantageous design is that the Hall sensor has a magnet on its side facing away from the code elements and that the code elements are designed as ferromagnetic elevations or annularly arranged depressions in such a ferromagnetic element.

Alternativ hierzu ist es auch in vorteilhafter Weise möglich, die Code-Elemente als optisch abtastbare Elemente und den Sensor als lichtsensitives Element auszubilden. Dabei stellt der Sensor zweckmäßigerweise einen Teil einer reflektierenden Lichtschranke dar. Zur kompakten Ausführung eignet sich eine Anbringung der Code-Elemente insbesondere an der Unterseite des Rotors, sie können jedoch prinzipiell auch an einer Seitenwandung angeordnet sein.As an alternative to this, it is also advantageously possible to design the code elements as optically scannable elements and the sensor as a light-sensitive element. In this case, the sensor expediently forms part of a reflective light barrier. For a compact design, an attachment of the code elements is particularly suitable on the underside of the rotor, but in principle they can also be arranged on a side wall.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematisch dargestellte Zentrifuge mit einem Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinrichtung,
Fig. 2 bis 5: Ausführungsbeispiele für die Anbringung von magnetischen Code-Elementen in kreisringförmiger Anordnung am Rotor,
Fig. 6: ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung zur Abtastung der Code-Elemente und
Fig. 7: eine weitere Anordnung von Code-Elementen, die als eingefräste Schlitze ausgebildet sind.

Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:

Fig. 1: 1 shows a schematically illustrated centrifuge with a block diagram of an electronic control device,
2 to 5: Exemplary embodiments for the attachment of magnetic code elements in a circular arrangement on the rotor,
Fig. 6: an embodiment of a sensor arrangement for scanning the code elements and
Fig. 7: a further arrangement of code elements which are designed as milled slots.

In Fig. 1 ist eine Zentrifuge schematisch dargestellt, die im wesentlichen aus einem Rotor 10 besteht, der von einem Elektromotor 11 über eine Antriebswelle 12 angetrieben wird. Der Rotor 10 dient in bekannter Weise zur Aufnahme von Substanzen, in denen durch Zentrifugieren Feststoffe abgetrennt und mischbare, auch emulgierte Flüssigkeiten voneinander geschieden werden. Dabei kommt es oft auf das exakte Einhalten einer bestimmten Drehzahl und auch einer bestimmten Temperatur an, die in nicht näher dargestellter Weise durch Kühlen oder Erhitzen der Wandungen eines Rotorraums eingestellt wird. An der Unterseite des Rotors 10 ist eine Codierscheibe 13 angeordnet, wie sie beispielsweise in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist. Die auf der Codierscheibe 13 in einem Kreisring angeordneten Code-Elemente 14 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Magnetelemente ausgebildet. Dabei sollen die dunkler dargestellten Kreiselemente die Code-Elemente 14 und die leer dargestellten Kreiselemente die Lücken zwischen den Code-Elementen 14 darstellen. An jedem Rotor 10 ist eine spezifische Codierscheibe 13 angebracht.In Fig. 1, a centrifuge is shown schematically, which consists essentially of a rotor 10 which is driven by an electric motor 11 via a drive shaft 12. The rotor 10 serves in a known manner to hold substances in which solids are separated by centrifugation and miscible, also emulsified liquids are separated from one another. It is often important to maintain a specific speed and also a specific temperature, which is set in a manner not shown by cooling or heating the walls of a rotor space. A coding disk 13 is arranged on the underside of the rotor 10, as is shown, for example, in FIGS. 2 to 5. The code elements 14 arranged on the coding disk 13 in a circular ring are magnetic elements in this exemplary embodiment educated. The darkened circular elements should represent the code elements 14 and the empty circular elements should represent the gaps between the code elements 14. A specific coding disk 13 is attached to each rotor 10.

Die Code-Elemente 14 an der Codierscheibe 13 werden von einem gehäusefesten Sensor 15 abgetastet, der als induktiver Sensor, Hall-Sensor, Feldplatte od.dgl. ausgebildet sein kann. Dieser Sensor 15 ist gemäß Fig. 1 am Motorgehäuse befestigt, er kann jedoch auch an einem nicht dargestellten Zentrifugengehäuse der Codierscheibe 13 gegenüberliegend befestigt sein.The code elements 14 on the coding disk 13 are scanned by a sensor 15 fixed to the housing, which is used as an inductive sensor, Hall sensor, field plate or the like. can be trained. 1, this sensor 15 is fastened to the motor housing, but it can also be fastened to a centrifuge housing, not shown, opposite the coding disk 13.

Die Sensorsignale werden einer elektronischen Steuereinrichtung 16 zugeführt, und zwar einer Decodiereinrichtung 17 und einer Sicherheitseinrichtung 18. In der Decodiereinrichtung 17 wird in später noch genauer beschriebener Weise der Typ des jeweiligen Rotors 10 erfaßt, und entsprechende Daten werden einer vorzugsweise als Mikrorechner ausgebildeten Motorsteuerung 19 zugeführt, die in Abhängigkeit des jeweiligen Rotortyps die Parameter und Grenzwerte für den Motor festlegt. Durch die Sicherheitseinrichtung 18 wird das Erreichen oder Überschreiten einer Grenzdrehzahl erkannt und infolge davon der Motorantrieb über einen Schalter 20 abgeschaltet.The sensor signals are fed to an electronic control device 16, namely a decoding device 17 and a safety device 18. In the decoding device 17, the type of the respective rotor 10 is detected in a manner described in more detail later, and corresponding data are fed to a motor controller 19 which is preferably designed as a microcomputer , which determines the parameters and limit values for the motor depending on the respective rotor type. The safety device 18 detects when a limit speed is reached or exceeded, and as a result the motor drive is switched off via a switch 20.

Die maximal zulässige Drehzahl für den Rotor ist durch die Zahl der Code-Elemente auf der Codierscheibe 13 bestimmt. So weisen die Ausführungen gemäß den Fig. 2 und 3 vier Code-Elemente auf und gehören demgemäß zur selben Drehzahlklasse. Demgegenüber weisen die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Codierscheiben 15 Code-Elemente 14 auf und gehören daher zu einer anderen Drehzahlklasse, und zwar zu einer Drehzahlklasse mit wesentlich geringerer Maximaldrehzahl. In der Sicherheitseinrichtung 18 wird die sich aus der Drehung des Rotors und der Zahl der Code-Elemente 14 ergebende Frequenz gemessen und mit einer maximal zulässigen Frequenz verglichen. Wird diese erreicht oder überschritten, so wird der Elektromotor 11 abgeschaltet. Dies kann in einfacher Weise beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Sensorsignale in einem Zähler gezählt werden, der in festen Zeitintervallen rückgesetzt wird. Erreicht er dennoch einen bestimmten eingestellten Zahlenwert, so wird durch ein entsprechendes Überlaufsignal die Abschaltung des Elektromotors 11 ausgelöst.The maximum permissible speed for the rotor is determined by the number of code elements on the coding disk 13. 2 and 3 have four code elements and accordingly belong to the same speed class. In contrast, the coding disks 15 shown in FIGS. 4 and 5 have code elements 14 and therefore belong to a different speed class, specifically to a speed class with a significantly lower maximum speed. The frequency resulting from the rotation of the rotor and the number of code elements 14 is measured in the safety device 18 and compared with a maximum permissible frequency. If this is reached or exceeded, the electric motor 11 is switched off. This can be done in a simple manner, for example, by counting the sensor signals in a counter, which is reset at fixed time intervals. If it nevertheless reaches a certain set numerical value, the shutdown of the electric motor 11 is triggered by a corresponding overflow signal.

Bei gleicher Drehzahlklasse, also bei gleicher Anzahl von Code-Elementen 14, wird die Erkennung des jeweiligen Rotors durch die Anordnung der Code-Elemente 14 bestimmt. Obwohl die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Codierscheiben 13 derselben Drehzahlklasse angehören, sind sie verschiedenen Rotoren zugeordnet. Dasselbe trifft für die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Codierscheiben zu. Die zwischen zwei radialen Linien dargestellte Anordnung von zwei Code-Elementen 14 und zwei Leerfeldern 21 dient zur Erkennung des Anfangs des jeweiligen Codes. Diese Anordnung ist bei allen Codierscheiben 13 dieselbe. Selbstverständlich ist hier auch eine nahezu beliebige andere Kombination zur Erkennung des Code-Anfangs möglich. In der Drehzahlklasse mit vier Code-Elementen gemäß den Fig. 2 und 3 kann ein Code-Element die Positionen a bis 1 einnehmen. Dadurch ist es möglich, in dieser Drehzahlklasse elf verschiedene Rotoren zu codieren. Aus Sicherheitsgründen ist der Code zweimal auf der Ringanordnung angebracht, er wiederholt sich in den Positionen A bis L. Je nach Bedarf kann die Zahl der möglichen Positionen selbstverständlich auch variieren, und es kann auch auf die doppelte Anordnung von Code-Positionen verzichtet werden. Allerdings ist auch eine größere Zahl von sich wiederholenden Code-Feldern zur Erhöhung der Sicherheit möglich.With the same speed class, ie with the same number of code elements 14, the recognition of the respective rotor is determined by the arrangement of the code elements 14. Although the coding disks 13 shown in FIGS. 2 and 3 belong to the same speed class, they are assigned to different rotors. The same applies to the in the Fig. 4 and 5 shown coding discs. The arrangement of two code elements 14 and two empty fields 21 shown between two radial lines serves to recognize the start of the respective code. This arrangement is the same for all coding disks 13. Of course, almost any other combination for recognizing the start of the code is also possible here. In the speed class with four code elements according to FIGS. 2 and 3, a code element can assume positions a to 1. This makes it possible to code eleven different rotors in this speed class. For security reasons, the code is placed twice on the ring arrangement, it is repeated in positions A to L. The number of possible positions can of course also vary as required, and the double arrangement of code positions can also be dispensed with. However, a larger number of repetitive code fields to increase security is also possible.

In den Fig. 4 und 5 sind wiederum dieselben Anordnungen von zwei Code-Elementen und zwei Leerfeldern zur Erkennung des Code-Anfangs vorgesehen, und weiterhin sind jeweils sechs Code-Elemente 14 in den Feldern a bis 1 bzw. A bis L angeordnet. Die Position X wird immer dann besetzt, wenn die Drehzahlklasse eine ungerade Zahl von Code-Elementen 14 aufweist. Die jeweils sechs Code-Elemente 14 in den Positionen a bis 1 bzw. A bis L können prinzipiell beliebig angeordnet werden, jedoch müssen Positionen vermieden werden, die den Code-Anfang kennzeichnen.4 and 5, the same arrangements of two code elements and two empty fields for recognizing the start of the code are again provided, and furthermore six code elements 14 are each arranged in fields a to 1 and A to L, respectively. Position X is always occupied when the speed class has an odd number of code elements 14. In principle, the six code elements 14 in positions a to 1 or A to L can be any must be arranged, but positions that mark the start of the code must be avoided.

Die beiden identischen Anordnungen in den Feldern a bis l bzw. A bis L können in gleicher Reihenfolge oder in umgekehrter Reihenfolge vorgesehen sein. Auch andere Verteilungen oder andere Anordnungen sind möglich, durch die nach einer Decodierung wieder auf denselben Rotor geschlossen werden kann.The two identical arrangements in fields a to l and A to L can be provided in the same order or in the reverse order. Other distributions or other arrangements are also possible, by means of which the same rotor can be inferred after decoding.

Die vom Sensor 15 erfaßten Signale werden als serielle Signale der Decodiereinrichtung 17 und der Sicherheitseinrichtung 18 zugeführt. Das serielle Signal wird dann in der Decodiereinrichtung 17 in eine Zahl umgewandelt, die einer Rotornummer zugeordnet werden kann oder die einer Rotornummer entspricht. Diese Zahl dient dann als Adresse für einen Speicher in der Motorsteuerung 19. In diesem sind tabellarisch die für die Zentrifugensteuerung erforderlichen Daten enthalten. Beispielsweise sind die folgenden Parameter und Grenzwerte als Tabelleneintrag geeignet: maximale Drehzahl, Radius zum Zentrifugiergut, Temperaturverhalten, Beschleunigungs- und Bremszeiten, Parameter für die optimale Motoransteuerung, Bezeichnungen der Rotoren u.dgl. Auch hierdurch kann somit bei Erreichen der maximalen Drehzahl der Elektromotor 11 abgeschaltet oder auf eine maximale Drehzahl begrenzt werden. Die Abschaltung über die Sicherheitseinrichtung 18 stellt lediglich eine Notabschaltung zur Erhöhung der Sicherheit dar.The signals detected by the sensor 15 are supplied as serial signals to the decoding device 17 and the safety device 18. The serial signal is then converted in the decoder 17 into a number which can be assigned to a rotor number or which corresponds to a rotor number. This number then serves as an address for a memory in the motor control 19. This contains the data required for the centrifuge control in a table. For example, the following parameters and limit values are suitable as table entries: maximum speed, radius to the centrifuge material, temperature behavior, acceleration and braking times, parameters for optimal motor control, designations of the rotors and the like. This also allows the electric motor 11 to be switched off when the maximum speed is reached or to be limited to a maximum speed. The shutdown The safety device 18 merely represents an emergency shutdown to increase safety.

Durch die Erkennung eines Code-Anfangs in der beschriebenen Weise ist es auch möglich, über die Decodiereinrichtung 17 die Gesamtzahl der Code-Elemente zu erfassen. Bei konstantem oder bekanntem Radius der Code-Elemente kann dadurch auch die Drehzahl des Rotors erfaßt werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine separate Drehzahlerfassung vorzusehen.By recognizing a code start in the manner described, it is also possible to detect the total number of code elements via the decoding device 17. If the radius of the code elements is constant or known, the speed of the rotor can also be detected. Of course, it is also possible to provide a separate speed detection.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind der Rotor 10 und das Gehäuse des Elektromotors 11 nur ausschnittsweise vergrößert dargestellt. Im Motorgehäuse bzw. in einem Flansch desselben ist als Sensor 15 ein Hall-Element eingelassen. Darunter, also von der Codierscheibe 23 abgewandt, ist ein Dauermagnet 22 angebracht. In einer Codierscheibe 23 sind als Code-Elemente 24 radiale Schlitze eingefräst. Die Codierscheibe 23 muß in diesem Falle aus ferromagnetischem Material bestehen. Das den Sensor 15 bildende Hall-Element ist dabei als Differenz-Hall-IC ausgebildet. Für die Anordnung der schlitzförmigen Code-Elemente 24 gilt prinzipiell dasselbe wie für die magnetischen Code-Elemente 14, was die Anzahl und Anordnung anbetrifft.In the second exemplary embodiment shown in FIG. 6, the rotor 10 and the housing of the electric motor 11 are only shown enlarged in part. A Hall element is embedded as a sensor 15 in the motor housing or in a flange thereof. A permanent magnet 22 is attached underneath, ie facing away from the coding disk 23. Radial slots are milled into a coding disk 23 as code elements 24. In this case, the coding disk 23 must consist of ferromagnetic material. The Hall element forming the sensor 15 is designed as a differential Hall IC. In principle, the same applies to the arrangement of the slot-shaped code elements 24 as to the magnetic code elements 14, as far as the number and arrangement are concerned.

Eine weitere, nicht dargestellte Möglichkeit besteht darin, Code-Elemente 24 optisch abzutasten. Die Code-Elemente können dabei als Flächen mit verschiedenem Reflexionsgrad oder verschiedener Farbe ausgebildet sein, und als Sensor dient ein lichtempfindlicher Sensor. Die Code-Elemente können dabei gezielt oder überlappend angestrahlt werden, beispielsweise durch den Lichtstrahl einer Lichtschranke, der an ihnen reflektiert wird. Durch verschiedene Formgebung bei der Ausbildung als Erhebungen oder Vertiefungen kann ebenfalls ein unterschiedliches Reflexionsvermögen erzeugt werden. Auch eine Ausbildung der Code-Elemente als Durchgangsöffnungen ist möglich, so daß die Anordnung als Durchgangslichtschranke ausgebildet sein kann.Another possibility, not shown, is to optically scan code elements 24. The code elements can be designed as surfaces with different reflectance or different color, and a light-sensitive sensor serves as the sensor. The code elements can be illuminated in a targeted or overlapping manner, for example by the light beam from a light barrier, which is reflected on them. Different forms of reflection can also be generated by different shapes in the formation as elevations or depressions. It is also possible to design the code elements as through openings, so that the arrangement can be designed as a through light barrier.

Andere bekannte Möglichkeiten zur Erfassung von Markierungen können ebenfalls eingesetzt werden, da es erfindungsgemäß lediglich auf die Anzahl und die codierte Anordnung der Code-Elemente ankommt.Other known possibilities for detecting markings can also be used, since according to the invention it is only a matter of the number and the coded arrangement of the code elements.

Claims

Centrifuge with an interchangeable rotor driven by an electric motor, with code elements arranged in a ring on the rotor, which are scanned by a sensor fixed to the housing, and with a decoding device for recognizing the respectively mounted rotor depending on the arrangement of the code elements, characterized in that that a number of code elements (14; 24) proportional to the maximum permissible speed of the respective rotor (10) is provided and that a safety device compares the frequency of the sensor signals (number of passing code elements per unit of time) with a predetermined fixed frequency value ( 18) is provided, by means of which a switch-off of the electric motor (11) can be triggered when the fixed frequency value is reached or exceeded.

Centrifuge according to claim 1, characterized in that a predeterminable partial arrangement of code elements for recognizing the start of the code is provided for each rotor (10).

Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the code arrangement specific to the respective rotor is provided one or more times in succession.

Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor signals are designed as serially transmitted signals.

Centrifuge according to Claim 4, characterized in that the serial signals assigned to the code arrangement are converted into numerical values in the decoding device (17).

Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the decoding device (17) is operatively connected to an electronic motor controller (19) for the electric motor (11) and this, depending on the code arrangement recorded in each case, parameters and / or limit values for operation of the electric motor (11) specifies.

Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the safety device (18) has a counting device which counts the signals of the code elements (14; 24) and is reset at fixed time intervals, with reaching a definable numerical value triggering the shutdown of the electric motor (11).

Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the safety device (18) and / or the decoding device (17) are included in the control device (16).

Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the code elements (14) are designed as magnetized or magnetizable elements and the sensor (15) is designed as an inductive sensor or Hall sensor.

Centrifuge according to Claim 9, characterized in that the sensor (15) designed as a Hall sensor has a magnet (22) on its side facing away from the code elements (24) and in that the code elements (24) are designed as ferromagnetic elevations or annular recesses are formed in a ferromagnetic element (23).

Centrifuge according to one of claims 1 to 8, characterized in that the code elements are designed as optically scannable elements and the sensor as a light-sensitive element.

Centrifuge according to claim 11, characterized in that the sensor is part of a light barrier.

Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the code elements (14; 24) are arranged on the underside or side wall of the rotor (10).