EP0648541A2 - Laborzentrifuge mit Unwuchtabschaltung - Google Patents

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EP0648541A2
EP0648541A2 EP94115988A EP94115988A EP0648541A2 EP 0648541 A2 EP0648541 A2 EP 0648541A2 EP 94115988 A EP94115988 A EP 94115988A EP 94115988 A EP94115988 A EP 94115988A EP 0648541 A2 EP0648541 A2 EP 0648541A2
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EP
European Patent Office
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centrifuge
stator
field strength
motor
detector
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EP94115988A
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French (fr)
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EP0648541B1 (de
EP0648541A3 (de
Inventor
Bernd Keller
Matthias Meyer
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Geratebau Eppendorf GmbH
Original Assignee
Geratebau Eppendorf GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/14—Balancing rotary bowls ; Schrappers
    • B04B9/146—Unbalance detection devices

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • Centrifuges of the type mentioned at the outset are therefore provided with switch-off devices which switch off the motor above a limit unbalance which has been determined in experiments for the respective centrifuge type and which can still be tolerated.
  • Very complex shutdown devices are known in the prior art, e.g. Monitor magnetic fields generated by the rotor using magnetic field detectors and determine the unbalance from them.
  • centrifuges of the type mentioned at the outset which the applicant has been selling for years, have a mechanical switch as the element on the housing side, which is touched and switched when the stator is deflected by the element attached to it.
  • this construction has two major disadvantages.
  • mechanical switches are at risk of failure and, on the other hand, mechanical adjustment of the switch or of the stator-side element is necessary to ensure that the switch-off takes place precisely at the predetermined limit unbalance. This increases the assembly costs of the centrifuge.
  • the deflection depends on the tolerances of the bearing and thus differs for single specimens with the same imbalance.
  • the object of the present invention is therefore to create a centrifuge of the type mentioned at the outset, which can be produced inexpensively with great long-term reliability.
  • the field strength detector is consequently acted upon by the field with different strengths.
  • changes in field strength are fully examined in a suitable manner by the evaluation device. It can be absolute Values of the change or, for example, also be evaluated for the acceleration behavior. If certain predetermined values are reached or exceeded, the evaluation device switches off the motor. It is advantageous to avoid mechanically acting components, since both the field generator and the field strength detector manage without mechanical components. It is also advantageous that a field strength detector can detect movement-related field fluctuations at a largely arbitrary distance from the field generator. So it is not a question of exact adjustment of the two elements against each other.
  • the evaluation is not limited to the evaluation of absolute values of the deflection, there is the possibility of maintaining very precise switch-off conditions in a manner adapted to the requirements, for example by means of sophisticated algorithms. For example, it can be evaluated in such a way that short-term exceeding of predetermined limit values is tolerated and the switch-off only occurs when the long-term or multiple exceeding.
  • the evaluation device could maintain a fixed limit amplitude for all centrifuges of one type. But that would lead to problems due to manufacturing tolerances.
  • the elastic stator bearings provided for absorption of smaller, still tolerable unbalance have tolerances, particularly in the case of very inexpensive centrifuges.
  • the stator can experience different deflections while the limit unbalance is still permissible, which leads to different amplitudes. If a fixed limit amplitude was set for all centrifuges, the switch-off would take place with different imbalances, which is not desirable.
  • the features of claim 5 are therefore advantageously provided.
  • the centrifuge can be operated in calibration mode with limit unbalance, for example by inserting a test weight into one of the vessel holders.
  • the calibration device determines the amplitude that occurs, advantageously in order to create reproducible conditions, always at a certain low engine speed, which is specified by the calibration device of the engine control system.
  • the amplitude determined in the calibration mode is stored as a limit amplitude in the evaluation device and is available for the later operation of the centrifuge of the evaluation device as a limit amplitude for its monitoring function.
  • This design of the calibration device enables two calibration test runs with different test weights, one of which generates an unbalance below the limit unbalance and the other produces an unbalance above the limit unbalance. This ensures that the centrifuge is operated once with an unbalance in the safe range and once with an unbalance in the tolerance range above the limit unbalance. This results in a statement during the calibration operation that the centrifuge and its evaluation device are within the tolerance range of the limit unbalance sure works.
  • a third calibration test run with a test weight that exactly generates the limit unbalance is hurriedly saved in this general formation of the calibration device, since the limit amplitude is determined by interpolation of the two calibration test runs that are then stored in the evaluation device.
  • the invention is shown, for example and schematically, in a side view of a laboratory centrifuge.
  • a base plate 1 On a base plate 1 there are several supports 2 which are connected via spring-elastic, e.g. bearings 3 made of rubber blocks hold the stator 4 of the centrifuge, which is formed by the housing of an electric motor formed in the stator 4 and not shown in the figure.
  • spring-elastic e.g. bearings 3 made of rubber blocks hold the stator 4 of the centrifuge, which is formed by the housing of an electric motor formed in the stator 4 and not shown in the figure.
  • the electric motor in the stator 4 has a shaft 5 aligned in a vertical arrangement, on which a rotor 6 is arranged, which has the outline shape customary for laboratory centrifuges.
  • vessel holders are provided in one of the usual types of construction.
  • a housing surrounding the entire construction, already necessary for safety reasons, with an access flap to the top of the rotor 6 is omitted for the sake of illustration.
  • An electronic device 7 is also arranged on the base plate 1, which has an externally accessible front plate 8 with a display 9 and keyboard 10.
  • the electronic device 7 has devices for speed control of the electric motor provided in the stator 4 and allows the desired speed control of the centrifuge by input on the keyboard 10 with a display on the display 9.
  • the electronics device 7 has a Hall detector 11 on its upper side, which can be integrated, for example, on an electronics board provided there.
  • the Hall detector 11 is arranged fixed with respect to the base plate 1 and contacted with electrical connections with an evaluation device provided in the electronics device 7.
  • a permanent magnet 13 is fastened to the stator 4 via an arm 12, specifically in a position in the vicinity of the Hall detector 11. Fine adjustments are not necessary here. In the case of assembly tolerances or piece tolerances of the bearings 3, positional deviations do not interfere, since the Hall detector 11 always detects the magnetic field generated by the permanent magnet 13 even when the distances are different.
  • the Hall detector 11 sees a field that is constant over time. If the centrifuge is put into operation and imbalances occur, the stator 4 is articulated around its mounting in the bearings 3. These deflections are particularly large at low speeds in the area of the resonance of the bearings and can be evaluated well in this area. With these articulations, the arm 12 makes movements with components in the direction of the two double arrows, which are shown next to the arm 12 in the figure. These movements of the arm lead to reciprocating movements of the permanent magnet 13 above the Hall detector 11 and thus to changes in the magnetic field strength at the location of the Hall detector 11.
  • the evaluation device connected to the Hall detector 11 consequently receives a signal of varying strength, which can be evaluated in any way.
  • the amplitudes of this signal are preferably evaluated as a measure reflecting the unbalance.
  • a permanent memory e.g. an EEPROM
  • the value of a permissible limit amplitude can be stored, with which the evaluation device constantly compares the amplitude currently measured. If the limit amplitude is exceeded, the evaluation device triggers the switching off of the motor via the electronic device 7 and its devices controlling the motor.
  • the limit amplitude can be determined in tests for a centrifuge type and stored in the electronic device 7. In this mode of operation is therefore always switched off at a certain deflection amplitude.
  • the electronic device 7 can contain a calibration device, which is called up, for example, via the keyboard 10 with a service code.
  • the calibration device is designed such that, for example, it requests the calibration operation on the display 9, for which a test weight of such a size is placed in the rotor 6 that the rotor 6 is brought to unbalance.
  • the calibration device determines the amplitude that then occurs and stores it in the permanent memory of the evaluation device for later use.
  • the calibration device is designed such that it requests two calibration test runs that are carried out with two different test weights, one of which generates an unbalance below and one of an unbalance above the limit unbalance.
  • the calibration device determines the amplitudes of the signal generated by the Hall detector 11 and results in an interpolation value calculated therefrom as a limit amplitude.
  • a calibration test run at 2.2 g and a calibration test run at 2.9 g can be carried out, for example, for a centrifuge type in which a permissible unbalance of 2.5 g was guaranteed to the customer.
  • a limit amplitude corresponding to an imbalance of 2.5 g is determined on the interpolation of the determined amplitudes.
  • the arrangement of permanent magnet 13 and Hall detector 11 can be varied.
  • the permanent magnet 13 is above the Hall detector 11.
  • the two elements 11, 13 can, for example, also be arranged side by side.
  • the cheapest arrangement for detecting the deflections of the stator 4 can be determined in experiments and depends, for example, on the construction of the holder for the stator. It is also possible to arrange the Hall detector 11 on the arm 12 and the permanent magnet 13 firmly with respect to the housing, that is to say the base plate 1.
  • fields other than magnetic fields can also be used.
  • the element 13 can generate a static electric field, which is detected by the element 11.
  • the elements 11 and 13 can thus act, for example, in the manner of an electrical capacitor. It is also possible to use alternating electromagnetic fields, for example light.
  • One of the two elements 11, 13 can be designed as a light source and the other as a photosensitive element.

Abstract

Eine Laborzentrifuge mit einem Gefäßhalterungen aufweisenden Rotor (6) und einem diesen drehantreibenden Motor mit lotrecht stehender Welle (5), dessen Stator über federnde Anfhängungen (3) am Gehäuse (1) der Zentrifuge gelagert ist, und mit einer den Motor beherrschenden Abschalteinrichtung, die mit einem am Stator befestigten Element (13) und einem am Gehäuse befestigten Element (11) die bei maximal zulässiger Grenzunwucht auftretende Auslenkung des Stators ermittelt und den Motor ausschaltet, ist dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Elemente als ein ein konstantes Feld erzeugender Feldgenerator (13) und das andere Element als Feldstärkedetektor (11) ausgebildet ist, wobei der Feldstärkedetektor an eine Auswerteinrichtung (7) angeschlossen ist, die bei bestimmten durch die Auslenkung erzeugten Feldstärkeänderungen die Ansschaltung bewirkt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
  • Bei solchen Zentrifugen wird der Rotor bei seiner Herstellung ausgewuchtet. Dennoch kann es bei Defekten oder bei ungleichmäßiger Beladung der Gefäßhalterungen zu Unwucht kommen, die nur in bestimmten Grenzen tolerierbar ist, weil sonst beim Betrieb der Zentrifuge, insbesondere bei höheren Drehzahlen Schaden auftreten können.
  • Zentrifugen der eingangs genannten Art sind daher mit Abschalteinrichtungen versehen, die oberhalb einer für den jeweiligen Zentrifugentyp in Versuchen festgelegten Grenzunwucht, die noch toleriert werden kann, den Motor ausschalten.
  • Problematisch ist dabei die Ermittlung der Unwucht, die beim Anfahren der Zentrifuge bestimmt wird.
  • Im Stand der Technik sind sehr aufwendige Abschalteinrichtungen bekannt, die z.B. mittels magnetischer Felddetektoren vom Rotor erzeugte Magnetfelder überwachen und daraus die Unwucht ermitteln.
  • Bei Zentrifugen der eingangs genannten Art wird auf wesentlich einfachere Weise die Unwucht aus der Auslenkung des Stators ermittelt, die bei niedrigen Drehzahlen große Werte aufweist und relativ leicht bestimmt werden kann.
  • Bekannte Zentrifugen der eingangs genannten Art, die von der Anmelderin seit Jahren vertrieben werden, weisen als gehäuseseitig vorgeschenes Element einen mechanischen Schalter auf, der bei Auslenkung des Stators von dem an diesem befestigten Element berührt und geschaltet wird. Diese Konstruktion hat aber zwei wesentliche Nachteile. Zum einen sind mechanische Schalter aüsfallgefährdet und zum anderen ist eine mechanische Justierung des Schalters bzw. des statorseitigen Elementes erforderlich, um sicherzustellen, daß die Ausschaltung genau bei der vorgegebenen Grenzunwucht erfolgt. Dadurch erhöhen sich die Montagekosten der Zentrifuge. Außerdem ist die Auslenkung von Toleranzen der Lagerung abhängig und somit bei Einzelexemplaren bei derselben Unwucht unterschiedlich.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei großer Langzeitzuverlässigkeit kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
  • Bei unwuchtbedingten Bewegungen des Stators in seiner elastischen Lagerung bewegen sich die beiden Elemente gegeneinander. Der Feldstärkedetektor wird folglich von dem Feld mit unterschiedlicher Stärke beaufschlagt. Bei Auslenkung des Stators infolge Unwucht auftretende Feldstärkeänderungen werden voll der Auswerteinrichtung in geeigneter Weise untersucht. Es kann dabei auf absolute Werte der Änderung oder beispielsweise auch auf das Beschleunigungsverhalten hin ausgewertet werden. Werden bestimmte vorgegebene Werte erreicht bzw. überschritten, so bewirkt die Auswerteinrichtung das Ausschalten des Motors. Vorteilhaft ist daran zunächst die Vermeidung mechanisch wirkender Bauelemente, da sowohl der Feldgenerator als auch der Feldstärkedetektor ohne mechanische Bauelemente auskommen. Ferner ist von Vorteil, daß ein Feldstärkedetektor in weitgehend beliebigem Abstand vom Feldgenerator bewegungsbedingte Feldschwankungen feststellen kann. Es kommt also nicht auf genaue Justierung der beiden Elemente gegeneinander an. Dadurch wird die Herstellung der Zentrifuge vereinfacht und verbilligt. Da die Auswertung nicht auf die Auswertung absoluter Werte der Auslenkung beschränkt ist, bietet sich die Möglichkeit, in den Erfordernissen angepaßter Weise, z.B. mittels ausgeklügelter Algorithmen sehr genaue Abschaltbedingungen einzuhalten. Es kann beispielsweise in der Weise ausgewertet werden, daß kurzzeitige Überschreitungen vorgegebener Grenzwerte toleriert werden und die Abschaltung erst bei längerfristiger oder mehrfacher Überschreitung eintritt.
  • Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Die Auswertung auf Amplituden kann besonders einfach vorgenommen werden, auch bei sich ergebenden komplizierten Signalformen der Feldstärkeänderungen.
  • Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Permanentmagneten und Hallsensoren sind außerordentlich kostengünstig verfügbar und zeichnen sich durch hohe Langzeitzuverlässigkeit aus.
  • Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Bei dieser Bauart ist der in der Regel einfacher aufgebaute Feldgenerator, der beispielsweise in Form eines Permanentmagneten keinerlei Anschlüsse benötigt, am Stator vorgesehen, während der Feldstärkedetektor, der Anschlüsse zur Auswerteinrichtung benötigt, gehäu seseitig vorgesehen ist, wo er beispielsweise auf einer ohnehin gehäuseseitig vorgesehenen Elektronikplattine integriert angeordnet sein kann. Dadurch verringern sich die Herstellungskosten.
  • Die Auswerteinrichtung könnte für alle Zentrifugen eines Typs eine feste Grenzamplitude vorhalten. Das würde aber zu durch Fertigungstoleranzen bedingten Problemen führen. Beispielsweise weisen die elastischen, für Absorption kleinerer, noch tolerierbarer Unwucht vorgesehenen Statorlagerungen, insbesondere bei sehr preisgünstigen Zentrifugen Toleranzen auf. Dadurch kann bei noch zulässiger Grenzunwucht der Stator unterschiedliche Auslenkung erfahren, die zu unterschiedlichen Amplituden führt. Wird eine feste Grenzamplitude für alle Zentrifugen festgelegt, so würde die Ausschaltung also bei unterschiedlicher Unwucht erfolgen, was nicht erwünscht ist. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Bei dieser Auslegung der Auswerteinrichtung kann die Zentrifuge im Eichbetrieb mit Grenzunwucht betrieben werden, beispielsweise durch Einlegung eines Testgewichtes in eine der Gefäßhalterungen. Die Eicheinrichtung ermittelt die dabei auftretende Amplitude, und zwar vorteilhaft, um reproduzierbare Bedingungen zu schaffen, stets bei einer bestimmten niedrigen Motordrehzahl, die von der Eicheinrichtung der Motorsteuerung vorgegeben wird. Die im Eichbetrieb ermittelte Amplitude wird als Grenzamplitude in der Auswerteinrichtung abgespeichert und steht für den späteren Betrieb der Zentrifuge der Auswerteinrichtung als Grenzamplitude für ihre Überwachungsfunktion zur Verfügung.
  • Vorteilhaft sind dabei die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen. Diese Ausbildung der Eicheinrichtung ermöglicht zwei Eichtestläufe mit unterschiedlichen Testgewichten, von denen das eine eine Unwucht unterhalb der Grenzunwucht und das andere eine Unwucht oberhalb der Grenzunwucht erzeugt. Dadurch wird sichergestellt, daß beim Eichen die Zentrifuge einmal mit einer Unwucht im sicheren Bereich und einmal mit einer Unwucht im Toleranzbereich oberhalb der Grenzunwucht betrieben wird. Dadurch ergibt sich während des Eichbetriebes eine Aussage darüber, daß die Zentrifuge und ihre Auswerteinrichtung im Toleranzbereich der Grenzunwucht sicher funktioniert. Ein an sich erforderlicher dritter Eichtestlauf mit einem Testgewicht, das genau die Grenzunwucht erzeugt, wird bei dieser Allsbildung der Eicheinrichtung eiligespart, da durch Interpolation der beiden durchgeführten Eichtestläufe die Grenzamplitude bestimmt wird, die sodann in der Auswerteinrichtung abgespeichert wird.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch in einer Seitenansicht einer Laborzentrifuge dargestellt.
  • Auf einer Grundplatte 1 stehen mehrere Stützen 2, die über federelastische, z.B. aus Gummiblöcken bestehende Lager 3 den Stator 4 der Zentrifuge halten, der durch das Gehäuse eines im Stator 4 ausgebildeten, in der Figur nicht dargestellten Elektromotors gebildet wird.
  • Der Elektromotor im Stator 4 weist eine in lotrechter Anordnung ausgerichtete Welle 5 auf, auf der ein Rotor 6 angeordnet ist, der die für Laborzentrifugen übliche Umrißform aufweist. In seinem Inneren, das durch eine obere Öffnung zugänglich ist, sind in einer der üblichein Konstruktionsarten ausgebildete Gefäßhalterungen vorgesehen.
  • Ein die gesamte Konstruktion umgebendes, schon aus Sicherheitsgründen erforderliches Gehäuse mit Zugangsklappe zur Oberseite des Rotors 6 ist aus Darstellungsgründen weggelassen.
  • Auf der Grundplatte 1 ist ferner eine Elektronikeinrichtung 7 angeordnet, die eine von außen zugängliche Frontplatte 8 aufweist mit Display 9 und Tastatur 10.
  • Die Elektronikeinrichtung 7 weist Einrichtungen zur Drehzahlsteuerung des im Stator 4 vorgesehenen Elektromotors auf und erlaubt über Eingabe auf der Tastatur 10 mit Anzeige auf dem Display 9 die gewünschte Drehzahlsteuerung der Zentrifuge.
  • Die Elektronikeinrichtung 7 weist auf ihrer Oberseite einen Halldetektor 11 auf, der beispielsweise auf einer dort vorgesehenen Elektronikplattine integriert sein kann. Der Halldetektor 11 ist gegenüber der Grundplatte 1 feststehend angeordnet und mit elektrisehen Anschlüssen mit einer in der Elektronikeinrichtung 7 vorgesehenen Auswerteinrichtung kontaktiert.
  • Am Stator 4 ist über einen Arm 12 ein Permanentmagnet 13 befestigt, und zwar in einer Stellung in der Nähe des Halldetektors 11. Feinjustierungen sind hierbei nicht erforderlich. Bei Montagetoleranzen oder Stücktoleranzen der Lager 3 sich ergebende Positionsabweichungen stören nicht, da auch bei abweichenden Abständen der Halldetektor 11 stets das vom Permanentmagneten 13 erzeugte Magnetfeld wahrnimmt.
  • Die aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung nicht dargestellte Auswerteinrichtung in der Elektronikeinrichtung 7 empfängt vom Halldetektor 11 Signale, deren Stärke von der magnetischen Feldstärke am Ort des Halldetektors 11 abhängen.
  • Ist die Zentrifuge in Ruhe, so sieht der Halldetektor 11 ein zeitlich konstantes Feld. Wird die Zentrifuge in Betrieb gesetzt und treten Unwuchten auf, so kommt es zu Anslenkungen des Stators 4 um seine Halterung in den Lagern 3. Diese Auslenkungen sind bei niedrigen Drehzahlen im Bereich der Resonanz der Lagerungen besonders groß und können in diesem Bereich gut ausgewertet werden. Der Arm 12 macht bei diesen Anslenkungen Bewegungen mit Komponenten in Richtung der beiden Doppelpfeile, die in der Figur neben dem Arm 12 dargestellt sind. Diese Bewegungen des Armes führen zu hin- und hergehenden Bewegungen des Permanentmagneten 13 über dem Halldetektor 11 und somit zu Wechseländerungen der magnetischen Feldstärke am Ort des Halldetektors 11.
  • Die an den Halldetektor 11 angeschlossene Answerteinrichtung empfängt folglich ein Signal wechselnder Stärke, das auf beliebige Weise ausgewertet werden kann. In bevorzugter Weise werden die Amplituden dieses Signales als die Unwucht wiedergebendes Maß ausgewertet.
  • In der Auswerteinrichtung kann in einem Dauerspeicher, z.B. einem EEPROM, der Wert einer zulässigen Grenzamplitude gespeichert sein, mit dem die Auswerteinrichtung ständig die zur Zeit gemessene Amplitude vergleicht. Wird die Grenzamplitude überschritten, so lößt die Auswerteinrichtung über die Elektronikeinrichtung 7 und deren den Motor steuernde Einrichtungen das Ausschalten des Motors aus. Die Grenzamplitude kann in Versuchen für einen Zentrifugentyp ermittelt werden und der Elektronikeinrichtung 7 eingespeichert werden. Bei dieser Betriebsweise wird also stets bei bestimmter Auslenkungsamplitude ausgeschaltet.
  • Vorzuziehen ist aber die Abschaltung nicht bei bestimmten Auslenkungen des Stators 4, sondern bei bestimmter Unwucht des Rotors 6 durchzuführen. Dazu kann die Elektronikeinrichtung 7 eine Eicheinrichtung enthalten, die beispielsweise über die Tastatur 10 mit einem Servicecode abgerufen wird. Die Eicheinrichtung ist so ausgebildet, daß sie beispielsweise auf dem Display 9 den Eichbetrieb anfordert, für den im Rotor 6 ein Testgewicht derartiger Größe eingelegt wird, daß der Rotor 6 auf Grenzunwucht gebracht wird. Die Eicheinrichtung ermittelt die dann auftretende Amplitude und speichert diese im Dauerspeicher der Answerteinrichtung zur späteren Verfügung ab.
  • In anderer Ausführung ist die Eicheinrichtung derart ausgebildet, daß sie zwei Eichtestläufe anfordert, die mit zwei unterschiedlichen Testgewichten durchgeführt werden, von denen eines eine Unwucht unterhalb und eines eine Unwucht oberhalb der Grenzunwucht erzeugt. Die Eicheinrichtung ermittelt die in beiden Eichtestläufen sich ergebenden Amplituden des vom Halldetektor 11 erzeugten Signales und speichert einen daraus berechneten Interpolationswert als Grenzamplitude ab.
  • Bei dieser Betriebsart mit zwei Eichtestläufen kann beispielsweise bei einem Zentrifugentyp, in dem in Vorversuchen eine zulässige, den Kunden gegenüber garantierte Grenzunwucht von 2,5 g ermittelt wurde, ein Eichtestlauf bei 2,2 g und ein Eichtestlauf bei 2,9 g durchgeführt werden. Ans der Interpolation der ermittelten Amplituden wird eine Grenzamplitude, entsprechend einer Unwucht von 2,5 g ermittelt.
  • Werden die beiden Eichtestläufe, insbesondere der mit einem Testgewicht oberhalb der Grenzunwucht, im für die Zentrifuge garantierten Toleranzbereich gewählt, so ergibt sich eine verbesserte Aussage über die ordnungsgemäße Funktion der Zentrifuge im Toleranzbereich um die garantierte Grenzunwucht.
  • Gegenüber der dargestellten Ansführungsform kann die Anordnung von Permanentmagnet 13 und Halldetektor 11 variiert werden. In der dargestellten Ausführungsform steht der Permanentmagnet 13 oberhalb des Halldetektors 11. Die beiden Elemente 11, 13 können aber beispielsweise auch seitlich nebeneinander angeordnet sein. Die günstigste Anordnung zum Nachweis der Auslenkungen des Stators 4 kann in Versuchen ermittelt werden und hängt beispielsweise von der Konstruktion der Halterung für den Stator ab. Es ist auch möglich, den Halldetektor 11 am Arm 12 und den Permanentmagneten 13 fest gegenüber dem Gehäuse, also der Grundplatte 1, anzuordnen.
  • Zum Nachweis der Relativbewegung zwischen den Elementen 11 und 13 können auch andere als magnetische Felder eingesetzt werden. So kann beispielsweise das Element 13 ein statisches elektrisches Feld erzeugen, das vom Element 11 nachgewiesen wird. Die Elemente 11 und 13 können also beispielsweise nach Art eines elektrischen Kondensators wirken. Anßerdem ist es möglich, elektromagnetische Wechselfelder, beispielsweise Licht, zu verwenden. Eines der beiden Elemente 11, 13 kann als Lichtquelle und das andere als photoempfindliches Element ausgebildet sein.

Claims (6)

  1. Laborzentrifuge mit einem Gefäßhalterungen aufweisenden Rotor und einem diesen drehantreibenden Motor mit lotrecht stehender Welle, dessen Stator über federnde Aufhängungen am Gehäuse der Zentrifuge gelagert ist, und mit einer den Motor beherrschenden Abschalteinrichtung, die mit einem am Stator befestigten Element und einem am Gehäuse befestigten Element die bei maximal zulässiger Grenzunwucht auftretende Auslenkung des Stators ermittelt und den Motor ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Elemente als ein ein konstantes Feld erzeugender Feldgenerator (Permanentmagnet 13) und das andere Element als Feldstärkedetektor (Halldetektor 11) ausgebildet ist, wobei der Feldstärkedetektor (11) an eine Auswerteinrichtung (Elektronikeinrichtung 7) angeschlossen ist, die bei bestimmten durch die Auslenkung erzeugten Feldstärkeänderungen die Ansschaltung bewirkt.
  2. Zeitrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteinrichtung (Elektronikeinrichtung 7) Feldstärkeamplituden bestimmt und mit einer vorgegebenen Grenzamplitude vergleicht.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldgenerator als Permanentmagnet (13) und der Feldstärkedetektor als Halldetektor (11) ausgebildet sind.
  4. Zentrifuge nach Aanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldgenerator (13) am Stator (4) und der Feldstärkedetektor (11) am Gehäuse (Grundplatte 1) angeordnet sind.
  5. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteinrichtung (Elektronikeinrichtung 7) eine Eicheinrichtung aufweist, die bei Eichbetrieb der Zentrifuge mit Grenzunwucht die Amplitude ermittelt und als Grenzamplitude in einem Dauerspeicher der Answerteinrichtung abspeichert.
  6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eicheinrichtung für den Betrieb in zwei Eichtestläufen ausgebildet ist und Einrichtungen aufweist, die einen Interpolationswert der beiden ermittelten Amplituden als Grenamplitude bestimmen.
EP94115988A 1993-10-15 1994-10-11 Laborzentrifuge mit Unwuchtabschaltung Expired - Lifetime EP0648541B1 (de)

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EP (1) EP0648541B1 (de)
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