JPH02203949A - 遠心分離機用自動平衡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は遠心分離搬用自動平衡装置に関する。

「従来の技術」 遠心分離機において試料の質量差等によって回転系の重
心位置が偏心すると回転中に振動を発生し危険である。

このために従来より第７図及び第８図に示すような自動
平衡装置が実用されている。

この自動平衡装置は回転軸１の軸心を中心とする環状室
２を設け、この環状室２の中に質量ｍを持つ玉３を２個
挿入した構造で構成される。

この自動平衡装置の動作原理はよく知られているところ
であるが、ここで簡単に説明すると、第９図において回
転系にアンバランス質量４が発生したとき、回転中に環
状室２内の玉３はアンバランス質量４に対して反対側に
つり合うようにα角とβ角の各々に位置し、理論的に α−−β−Ｃｏｓ　（−Ｍ−ｅ／　（２ｍ−Ｒ）　）が
成立し、自動的につり合う状態となる。

但し、Ｍ：アンバランス質量４の値 ０２回転軸】の中心からアンバランス質量４までの距離 ｍ：玉３の１個当たりの質量 Ｒ：回転軸１の中心から玉３の位置までの距離 「発明が解決しようとする課題」 従来の自動平衡装置はつり合う条件が狭い欠点がある。

つまり、遠心分離機の回転軸にこの自動平衡装置を取り
付けた状態で遠心分離機を起動させたとすると、起動直
後に玉３が旋回を始め、走りながらつり合う位置に安定
しようとする。

しかしながら、場合によって玉３が安定することなく環
状室２内を動き回り、これかために振動が激しくなり共
振状態になることがある。この共振現象はＭ−ｅ＜２・
ｍ−Ｒが満たされないとき起きる現象である。

実用状態では試料の多少によってアンバランス質量４の
値は大きく変化し、しかも大きなアンバランス質量に対
しても自動平衡動作を行わせるためには玉３の質量を大
きく採って先の不等式を常に満たさなくてはならない。

このために、玉３の質量ｍを大きく採らなければならな
いが、玉３の質量ｍを大きく採るに従って、今度は玉３
の慣性モーメントが大きくなり、玉３の動きが鈍くなる
ため、つり合う位置を安定するまでに時間が掛かる欠点
がある。

つまり、玉はつり合う点に向かって転動して移動するが
、慣性が大きいためつり合う点で急に停止することがで
きずに行き過ぎる。またその逆向きに移動するが再びつ
り合う点を通過して行き過ぎる、といういわゆるハンチ
ング現象が起きる。

この結果、いつまでも安定することができないことにな
り、自動平衡動作が行われないことになる。

この発明の目的は質量の小さい玉を用いて実質的にアン
バランス吸収作用が大きい自動平衡装置を提供するにあ
る。

１課題を解決するための手段」 この発明では回転軸心を中心にこの中心点から異なる半
径位置に同心円状に複数の環状室を設けると共に、この
環状室を周方向に複数の室に分割し、この分割された各
室に玉を挿入した構造としたものである。

この発明の構造によればＨ［ｌｉｌの玉の質量は小さく
ても各室に玉が分散されているため実質的に玉の質量を
大きくしたのと等価になる。この結果、アンバランス吸
収作用が大きい自動平衡装置を構成することかできる。

しかも、玉の各１個の質量は小さくて済むため、玉の応
答は速い。よって、ハンチング現象等を起こすことなく
短時間につり合う位置に安定し、バランス吸収作用を実
行できる。

従って、この発明によればバランス吸収作用が大きく、
しかも応答が速い自動平衡装置を提供することができる
。

「実施例」 第１図及び第２図にこの発明の一実施例を示す。

図中１１は遠心分離機のロータ本体を示す。このロータ
本体１１は回転軸１によって支持されて回転駆動される
。１２はロータ本体１１に掛けたパケットで、図は回転
中の姿勢を示す。１３は回転による空気抵抗を少なくす
るだめのウィンドシールド本体、１４はウィンドシール
ド蓋、１５はウィンドシールド蓋１４の中心金具を示す
。

２０はこの発明によって提案する自動平衡装置を示す。

この発明の自動平衡装置２０は回転軸心位置から異なる
半径位置に同心円状に複数の環状室を設ける。この実施
例では二つの環状室２１と２２を設けた場合を示す。

二つの環状室２１と２２は更に周方向に複数の室に分割
される。この例では４枚の仕切板２３Ａ２３Ｂ、　２３
Ｃ，２３Ｄ及び２４Ａ、　２４Ｂ、　２４Ｃ，２４Ｄに
よって二つの環状室２１と２２を４つの室に分割した場
合を示す。

また、この例では外側の環状室２１を分割する仕切板２
３Ａ、　２３Ｂ、　２３Ｃ，２３Ｄと、内側の環状室２
２を分割する仕切板２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ，２４Ｄは
半ピッチ分ずらして形成した場合を示す。

これらの仕切板２３Ａ〜２３Ｄ及び２４Ａ〜２４Ｄによ
って仕切られた各室に玉３を各１個ずつ挿入する。

このような構造にすることによってこの例では室を８個
作ることができ、玉３は８個実装される。

よって、玉３の質量は従来の玉と同じ質量の玉を用いた
としても従来の４倍となり、これによってアンバランス
吸収力を約４倍に高めることができる。

更に、玉３の１個当たりの質量を４倍に採らなくて済む
ため、玉３の慣性が太き（なることばない。よって、玉
３はびんしように動き、回転を与えたときつり合う点に
短時間に収斂する。よって、応答性のよい自りＪ平衡装
置を提供するごとができる。

更に、玉３のつり合う条件は第３図ＡＢＣＤに示すよう
に４つの組み合わせが存在する。このように、この発明
によれはバランスする条件か多くなるためアンバランス
質Ｎ４がどの位置に発生しても自動平衡動作を達するこ
とができる。

第４図及び第５図にこの発明の他の実施例を示す。この
例では回転軸心を中心に４重に環状室２１２２．２５．
２６を設けた場合を示す。

このように構成すれば実装される玉３の数は１６個とな
り、アンバランス吸収作用を更に高めることができる。

また、このように４つの環状室２１．２２２５２６を設
けることによって、玉３のつり合う位置は８つのＭｉメ
合わセが得られ、つり合う条件の数は環状室の数のべき
乗で増加する。従って、第４回及び第５図に示すように
環状室の数を多くすることによって更に安定に動作する
自動平衡装置を提供することかできる。

第６図はこの発明の更に他の実施例を示す。この例では
同心円状に複数の環状室２１，２２．２５２６を形成し
た自動平衡装置２０を軸心方向に積み重ねて構成した場
合を示す。このように複数の自動平衡装置２０を軸方向
に積層することによってアンバランス吸収作用か更に大
きい自動平衡装置を得ることができる。

なお、各室に挿入する玉３の数は１個に限らず、各室ご
とに同数であれば複数挿入してもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば複数の室に玉３
を分散して実装したから玉３の実質的な質量を大きくす
ることができる。この結果、アンバランス吸収作用が大
きい自動平衡装置を提供することができる。

しかも、玉３の１個当たりの質量は小さくて済むから玉
３はびんしように応動し、短時間につり合う位置に安定
する。よって、応答速度が速い自動平衡装置を提供する
ことができる。

また、環状室の数のべき乗で玉３がつり合う位置の組み
合わせの数が増加するからアンバランス質量４がどの位
置に発生しても、これを確実に吸収することができる自
動平衡装置を提供することができ、その効果は実用に供
して頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の実施例の平面構造を説明するための断面図、第３図Ａ
、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄはこの発明の詳細な説明するため
の平面図、第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図
、第５図はその平面構造を説明するだめの断面図、第６
図はこの発明の更に他の実施例を示す断面図、第７図は
従来の技術を説明するだめの断面図、第８図はその平面
構造を説明するための断面図、第９図は従来の技（ホｉ
の動作を説明するための平面図である。 に回転軸、３：玉、２１，２２，２５．２６：環状室、
２３Ａ〜２３Ｄ、　２４Ａ〜２４Ｄ：仕切板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遠心分離機の回転軸心を中心とし、回転軸心位置
   から異なる半径位置に形成された複数の環状室と、 この複数の環状室を周方向に複数の室に仕切る仕切板と
   、 この仕切板によって形成された複数の室に同じ数ずつ挿
   入した玉と、 から成る遠心分離機用自動平衡装置。