JPH06507968A - 遠心分離機およびその関連する装置および方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 遠心分離機およびその関連する装置および方法技術分野 本発明は、遠心分離機および遠心分離法、ことに限定するわけではないがスケー ルモデリング、と（に構造地質学の分野におけるスケールモデリング、および関 連する装置および方法に関する。

発明の開示 本発明の第１の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる実 質的に水平の回転壁と、前記回転壁に前記軸線を中心に実質的に垂直に回転する ように装架されたベアリング手段と、前記回転壁の中央に配置されたワークサポ ートと、前記回転壁により支持されて前記外周の領域内に配設され前記ワークサ ポートから近づき得る静止の受け入れ手段と、前記回転壁および前記受は入れ手 段に対して静止の静止手段とを包含する遠心分離機が提供される。

ワークサポートは実験の試験片、工具、または作業員を支持するのに用いること ができる。これは、固定のものでも、回転壁とともに回転するものでも、回転壁 に対して回転できるものでもよい。ワークサポートは垂直のシャフト（すなわち 柱）の形でも、たとえばターンテーブルのようなプラットフォームの形でもよい 。

本発明の第２の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる回 転壁と、前記回転壁に前記軸線を中心に回転するように装架されたベアリング手 段と、前記回転壁の中央に配置され前記回転壁の軸線方向に後退でき前記回転壁 が回転する間静止していることができるワークサポートと、前記回転壁により支 持されて前記外周の領域内に配設され前記ワークサポートから近づき得る回転受 は入れ手段と、前記回転壁および前記受は入れ手段に対して静止の静止手段とを 包含する遠心分離機が提供される。

本発明の第３の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる回 転壁と、この回転壁に支持され前記外周の領域内に位置する回転受は入れ手段と を包含する遠心分離機を用い、前記回転壁および前記回転受は入れ手段を前記軸 線を中心として回転させ、前記回転壁および前記回転受は入れ手段が回転してい る間に、前記回転壁の中央に装架したワークサポートを前記回転壁および前記回 転受は入れ手段から後退せしめる遠心分離法が提供される。

この配置は、遠心分離中でもワークサポートを比較的接近しやすい位置に後退さ せることを許容する利点がある。

本発明の第４の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる回 転壁と、スケールモデリングサンプルを収容するために前記外周の領域で前記回 転壁の面に着脱可能に取り付けた回転受は入れ手段とを包含する遠心分離機が提 供される。

受は入れ手段を回転壁から着脱可能にする利点は、スケールモデリングサンプル が適当な遠隔の場所、たとえばコンソリドメータで楽に受け入れ手段内に準備で き、それからこのサンプルおよびその受け入れ手段を回転壁に取り付けることが できることである。このようにすれば、遠心分離機は、サンプルをこの遠心分離 機内で準備する場合にくらべて、はるかに効率よく使うことができる。

受は入れ手段は内方を向（環状のトラフとすることができる。この場合、回転壁 およびトラフはドラムを形成する。または、受は入れ手段は、回転壁の外周領域 のまわりに分布した複数個のコンテナとすることができる。この場合、コンテナ は環状のシュラウドによって半径方向外方に囲まれてドラムの形状となり、風の 抵抗を減じさせる。

本発明の第５の目的によれば、軸線を中心として回転できる部材と、前記軸線か ら離れたところで前記部材により担持されたスケールモデル手段と、前記部材を 傾動させるように配設され前記軸線を実質的に垂直の第１の状態と垂直に対し実 質的な角度をなしている第２の状態との間で傾斜させる傾動手段とを包含する遠 心分離機が提供される。

本発明の第６の目的によれば、遠心分離部材の回転軸線を垂直に対し実質的な角 度に置きながら前記遠心分離部材を回転させ、次いで前記遠心分離部材を傾斜さ せて前記軸線を実質的に垂直状態にする遠心分離法が提供される。

アームまたはドラムとすることができるこの部材は、好適には前記実質的な角度 が直角、すなわち長手軸線が実質的に水平に配置するものとする。

この配置は、前記部材上のひとつまたはそれ以上の数のスケールモデル（および ひとつまたはそれ以上の数のカウンターウェイト）の静的バランスが単純化する という利点がある。何故ならば、この部材が静的バランス状態になければ重力で 回動する傾向があるからである。スケールモデルを高い遠心力にさらすように前 記部材を回転させることは、軸線を垂直に対して実質的な角度に保ちながらか、 または軸線を垂直状態に傾動させてからか、いずれでも行うことができる。

本発明の第７の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる実 質的に水平の回転壁と、この回転壁により支持され前記外周の領域に位置する回 転受は入れ手段と、前記回転壁内へ作業員が下から出入りすることを可能にする 出入り手段とを包含する遠心分離機が提供される。

好適には、作業員は少なくとも上半身を下方から入れることができる。好適には 、作業員は直立して受け入れ手段の領域内で仕事を行うのである。このため、少 なくともひとつの閉鎖可能なマンホールを回転壁に設けてお（。材料もまた、こ のようなマンホールから入れることができる。作業員がマンホールに入れるよう に、回転壁は床から上方に間隔を隔てて配置、好適にはおおよそ作業員の尻の高 さ位置に配設するのがよい。

回転壁および受け入れ手段により構成されるドラムには、その頂部に出入り手段 を設けてもよい。これは、作業員または材料をドラムの内部に入れるものである 。

本発明の第８の目的によれば、外周を有し軸線を中心として回転できる回転壁と 、この回転壁により支持され前記外周の領域内に配設された回転受は入れ手段と 、この回転受は入れ手段によって受け入れられたスケールモデル手段と、前記回 転壁に対して静止している静止手段とを包含する遠心分離機が提供される。

本発明の第９の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる回 転壁とこの回転壁に支持され前記外周の領域内に位置する回転受は入れ手段とを 包含する遠心分離機を用い、前記回転受は入れ手段内にスケールモデル手段を導 入し、前記回転壁および前記回転受は入れ手段を前記軸線を中心として回転せし めて前記スケールモデル手段に遠心力を及ぼさせる遠心分離法が提供される。

スケールモデル手段が土であれば、このスケールモデル手段を遠心力にさらすこ とは、この土を固化する（コンソリディティング）する効果を生ずる。このよう な状況下で、地震の効果を再現するために、土は振動にさらされ、衝撃または振 動、ことに正弦波振動を与えられる。

スケールモデル手段が液体である場合には、この液体、たとえば海水、を凍結せ しめて、いわゆる海氷の状態とする。

スケールモデル手段は好適には、軸線のまわりを完全にまたはほとんど一周して 延在せしめ、これにより複数の実験を同時に行うための大きな内部露出面積を与 えるようにする。

本発明の第１０の目的によれば、外周を有し軸線を中心として回転できる回転壁 と、この回転壁により支持され前記外周の領域内に位置し試験しようとするサン プルを受け入れる回転受は入れ手段と、前記回転壁および前記回転受は入れ手段 に対して静止している静止手段と、前記回転受は入れ手段従って前記サンプルを 前記回転壁に対して振動させる振動手段とを包含する遠心分離機が提供される。

振動手段は静止手段と受け入れ手段との間で作用する。さらに、受は入れ手段は 好適には、連続的でないにしても、軸線を中心として分布させる。振動手段は好 適には、連続的ではないにしても、軸線を中心として分布させる。

好適には、受は入れ手段は、この受け入れ手段と回転壁またはドラムとの間に作 用する、たとえば液圧ラムのような何らかの手段で振動させることができる。

回転壁またはドラムおよびそのベアリングにおける加振の効果を減少するために 、回転壁またはドラムは、試験しようとするサンプルの質量よりもはるかに大き い質量を持つものとしなければならない。この理由から、回転壁は比較的がっし りとしたものとなる。

本発明の第１１の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる 回転壁と、この回転壁により支持され前記外周の領域内に位置し試験しようとす るサンプルを受け入れられる回転受は入れ手段とを包含し、前記回転壁が前記受 は入れ手段に比べてがっしりとしている遠心分離機が提供される。

比較的がっしりとした回転壁は、遠心力の下で受け入れ手段が外方に歪むのに抵 抗する強さをあたえる利点がある。また、サンプルの加振がベアリングに影響を 及ぼすのを減する利点もある。

本発明の第１２の目的によれば、軸線を中心に回転できる回転部材と、前記軸線 から間隔を隔てた場所で前記回転部材により担持され試験しようとするスケール モデル手段を受け入れる回転受は入れ手段と、この受け入れ手段を第１の向きに 往復させる振動を生じさせる第１の振動手段と、この第１の振動手段とは独立に 作動し前記第１の向きを横切る第２の向きに前記受は入れ手段を往復させる振動 を生じさせる第２の振動手段とを包含する遠心分離機が提供される。

本発明のこの態様のために、複雑な地震の実際の波形をモデルすることが可能で ある。これは、このような地震は互いに横切り合う波を包含し、ひとつの向きの 波とこれを横切る波との間の位相関係はひとつの地震と他の地震とでは太き（変 化しているからである。

遠心分離機はアームまたはドラムの形状とすることができる。実際には、第１の 向きは正接方向で、第２の向きは半径方向とすることができる。

本発明の第１３の目的によれば、軸線を中心として回転できる回転部材と、前記 軸線を中心として分布され前記回転部材により担持された複数個の回転質量体で あって少なくともそのひとつの回転質量体がサンプルを受け入れる受け入れ手段 を包含する回転質量体と、前記軸線を中心として分布され一方においては前記質 量体と他方においては前記回転部材との間に作用して半径方向の振動によって前 記軸線において前記回転部材の領域に発生した半径方向の力のベクトル和を実質 的にゼロとするようにする複数個の振動手段を包含する遠心分離機が提供される 。

本発明のこの態様は、前記軸線における前記部材のための回転ベアリングの衝撃 負荷を最小限とする利点を生ずる。

複数個の振動手段は、正接方向の力のベクトル和か回転壁またはドラムの慣性に よって反作用されるように、軸線に対して正接方向の質量体の加振を生ずる。

本発明の第１４の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる 回転壁と、この回転壁によって支持され前記外周の領域内に位置する回転受は入 れ手段と、この回転受は入れ手段内の液体を凍結させる凍結手段とを包含する遠 心分離機が提供される。

本発明の第１５の目的によれば、ドラムと、このドラムの両端に配置され前記ド ラムを実質的に垂直の長手方向軸線を中心として回転せしめるように装架する上 部および下部ベアリングとを包含するスケールモデリング遠心分離機が提供され る。

ドラムの両端にベアリングを設けることは、このドラムの回転速度を、ベアリン グひとつの場合よりも高くすることを可能とする。

このような遠心分離機では、ドラムの内部への作業員または材料の出入りをベア リングの一方または両方の中心から行うことができる。

これに代えて、出入りを非常に良好にするには、ドラムに、上部ベアリングの中 央に装架した着脱可能な蓋を包含させるのがよい。

実質的に円形の回転壁またはドラムを包含する本発明のスケールモデリング遠心 分離機は、高い力が得られるという既知のスケールモデリングアーム遠心分離機 よりもすぐれた利点を有する。その理由のひとつは、回転壁またはドラムがアー ムよりも良好な流体力学的な特性を有し、アームの場合よりも回転壁またはドラ ムの方が高い回転速度とすることができるためである。

もう一つの理由は、回転壁またはドラムはアームの場合よりもバランス特性が良 好であるためである。ドラムを用いれば、１メートルトンの標本で少な（とも５ ００Ｇの加速度値を得ることができると思われる。これに対しアームでは１メー トルトンの標本で約２００Ｇの加速度値が可能である。

本発明の第１６の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる 回転壁と、この回転壁により支持され前記外周の領域内に位置する回転受は入れ 手段と、回転する回転壁に対して静止している静止手段と、前記回転壁に担持さ れた計測装置と、同様に前記回転壁に担持されたデータ処理手段と、前記回転壁 と前記静止手段との間のスリップリング手段と、前記静止手段に担持されたデー タ利用手段と、前記データ処理手段と前記スリップリング手段とにより前記計測 装置を前記データ利用手段に接続する電気的導通手段とを包含し、前記データ処 理手段が前記計測装置からのアナログ電気信号をデジタル信号に変換するように した遠心分離機が提供される。

回転壁でのアナログ信号のデジタル信号への変換は、スリップリングにおいて発 生する電気的な干渉による信号の歪みの影響をな（す利点がある。また、スリッ プリングの数およびこれに関連する電気配線の数を少なくすることができる。

本発明の第１７の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる 回転壁と、実質的に前記回転壁と同軸で前記軸線に向けて開口する環状の窪みと 、この窪みの半径方向外方で前記回転壁により担持されたサンプルと、液体を前 記窪みに供給する静止の導管と、前記窪みから前記サンプルの方に延在し前記液 体を遠心力の下前記窪みから前記サンプルへ送り出すダクト手段とを包含する遠 心分離機が提供される。

本発明の第１８の目的によれば、環状の外周を有し軸線を中心として回転できる 回転壁を用い、この回転壁に同軸かつ前記軸線に向けて開口する用に形成された 環状の窪みの半径方向外方の前記回転壁にサンプルを装架し、前記回転壁を回転 させながら前記環状の窪みに液体を施してこれを遠心力の作用の下に前記窪みか らダクト手段を通って前記サンプルに流すことを包含する遠心分離法が提供され る。

このシステムは、必要であればたとえば液圧スリップリングを用いて、高い規格 の密封を要することなくサンプルに液体を供給する簡単なやり方を提供するもの である。

本発明の第１９の目的によれば、液体を通すダクト手段と、このダクト手段の内 部と熱的に連通し前記液体を固化するように前記内部を冷却する熱電気手段とを 包含する遠心分離機が提供される。

本発明の第２０の目的によれば、液圧を及ぼす容器の内部の領域と連通ずるダク ト手段と、このダクト手段の出口端を、前記容器内の液圧を増大させる方向か、 あるいはその反対の方向かに選択的に移動させる駆動手段とを包含する、容器内 の液圧を制御する装置が提供される。

本発明の第２１の目的によれば、コンテナ内に液体を入れ、駆動手段を作動させ て前記コンテナ内の液圧を増加させる方向か、またはその反対の方向かに選択的 に、前記液圧を及ぼす前記コンテナの内部の領域に連通ずるダクト手段の出口を 移動させることを包含する液圧の制御法が提供される。

これらのシステムのそれぞれは、従来の開閉弁では信頼性がなくなる場合、たと えば弁が高い疑似重力の下で作動しなければならないとか、弁内の液体または粒 子がこの弁の誤作動を生じさせる場合とかの環境の下に、液体の流れを選択的に 阻止したり許容したりするのにとくに有利である。

本発明の第２２の目的によれば、固化しようとするスケールモデリングサンプル を受け入れる固化室と、この固化室の可動壁と、この可動壁を前記固化室の内方 に押しつける加圧流体を受け入れる圧力室と、この圧力室内の前記流体に力を及 ぼして前記流体を加圧する機械手段とを包含する固化装置が提供される。

この配置は、加圧流体を加圧流体源に連続して連結することの必要性をなくすと いう利点がある。

本発明の第２３の目的によれば、軸線に向けて開口し固化しようとするサンプル を受け入れる周辺チャンネル手段を限界する環状体と、前記周辺チャンネル手段 の内方で前記軸線を中心として配設され前記サンプルを半径方向外方に押してこ れを固化せしめる可動壁手段とを包含する固化装置が提供される。

この装置は、円形の遠心分離機のために、固化したサンプルを与えるのにとくに 好適である。

図面の簡単な説明 第１図は、構造地質学用ドラム型遠心分離機の垂直軸断面図である。

第２図は、第１図の■−■線に沿う断面図である。

第３図は、ドラム型遠心分離機の変形例の第１図と同様な垂直軸断面図である。

第４図は、第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿う、第２図と同様な断面図である。

第５図は、ドラム型遠心分離機の他の変形例の、第１図と同様な垂直軸断面図で ある。

第６図は、ドラム型遠心分離機の第３の変形例の、第１図と同様な垂直軸断面図 である。

第７図は、第６図の■−■線に沿う、第２図と同様な断面図である。

第８図は、ドラム型遠心分離機の第４および第５の変形例を示す、第１図と同様 な垂直軸断面図である。

第９図は、主として第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿う、第２図と同様な断面図である 。

第１０図は、ドラム型遠心分離機の第６および第７の変形例を示す、第８図と同 様な垂直軸断面図である。

第１１図は、主として第１０図のＸＩ−ＸＩ線に沿う、第９図と同様な断面図で ある。

第１２図は、遠心分離機の第８および第９の変形例を示す、第８図と同様な垂直 軸断面図である。

第１３図は、主として第１２図のｘｍ−ｘｍ線に沿う、第９図と同様な断面図で ある。

第１４図は、たとえば第１０図および第１１図に示す第７の変形例のための構造 地質サンプルを形成するコンソリドメータの垂直軸断面図である。

第１５図は、コンソリドメータの変形例の、第１４図と同様な垂直断面図である 。

第１６図は、第１５図のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う部分断面図である。

第１７図は、たとえば第１２図および第１３図に示す変形例のための構造地質サ ンプルを形成するコンソリドメータの垂直軸断面図である。

第１８図は、遠心分離機の第１０の変形例の垂直軸断面図である。

第１９図は、遠心分離機の第１１の変形例の、第１８図と同様な垂直軸断面図で ある。

第２０図は、遠心分離機の第１２の変形例の、側部立面図である。

第２１図は、第１図ないし第１３図および第１８図ないし第２０図の実施例のい ずれかの変形例の軸断面図である。

第２２図は、第２１図の変形例の平面図である。

第２３図は、第１図ないし第１３図および第１８図ないし第２０図の実施例のい ずれかの他の変形例の部分軸断面図である。

第２４図は、第２３図の変形例の部分平面図である。

第２５図は、第１図ないし第１３図および第１８図ないし第２０図の実施例のい ずれかの変形例の部分半断面図である。

発明を実施するための形態 第１図および第２図において、遠心分離機は鍵穴形のピット１を包含している。

このピット１は鉄筋コンクリート２で厳重に裏打ちされている。この鉄筋コンク リート２は、平面状の垂直面４と、ピット１の円筒面６と同じ円弧の円弧状の垂 直面５とを備えた鉄筋コンクリートアーチ部３を有している。面５および６で画 成された円筒は実質的に、外側の下部リムによりコンクリートに装架されている 鋼製のキャップ７により頂部を閉鎖されている。このキャップ７の上部の内側の リムには、垂直軸Ａを有するローラベアリング８が装架しである。このローラベ アリング８と同軸に、ドラム１０の一部をなすスタブ管９が装架しである。この ドラム１０の下端部にもまた、同軸のスタブ管１１を包含している。スタブ管１ １は、重い鋼製の取付台１３にしっかりと装架した自己整合性バレルベアリング １２内に装架されている。鋼製の取付台１３は、ドラム１０と同軸で、ピット１ の底部でコンクリート２内にしっかりと固定されている。ドラム１０と同軸にこ のドラム１０の内周面に固定されているのは、環状のチャンネル１６で隔てられ ている上部および下部の環状のフランジ１４および１５である。チャンネル１６ 内に示されているのは、スケールモデリングサンプル１７である。この実施例の 場合、土である。各種の検出装置（たとえば圧力、移動量などの検出装置）が取 付台１３に固定されたスリップリング１８のい（っかに導出されている。取付台 １３の中央には、電動機１９が装架されている。この電動機１９は、ドラム１０ と同軸の垂直軸２０を駆動するのものであって、垂直軸２０の上端はターンテー ブル２１に固定されている。ターンテーブル２１によって担持されている各種の 検出装置は、所望時に制御箱２２によって、前記スリップリング１８に導線を介 して電気的に接続されているスリップリング２３に接続される。ターンテーブル ２１の上には図示のように洋上プラットフォームの脚部を模擬した試験片２４が 装架しである。ドラム１０の底壁１０ａには、カバーを有するマンホール２５が 形成してあり、このマンホール２５を介してドラムの下からドラム１０の中に作 業員が入れるようにしである。この作業員は符号２６で略示している。ドラム１ ０の底壁１０ａは、作業員２６が下からマンホール２５内に入り図示のようにピ ット１の底部に立ちながら体の上半身がチャンネル１６内のサンプル１７に手を のばして仕事ができる位置にあるように充分にピット１の床から間隔を隔てられ ている。ドラム１０の底壁は実質的に作業員の尻の高さにある。所望により、作 業員はスタブ管９の内部に入ることによりドラム１０内に入ることもできる。作 業員２６がターンテーブル２１の上に座っているのを符号２６°で示しである。

たとえば符号２５′で示すようにもう一つまたはそれ以上ののマンホールをドラ ム１０の底壁に設けることもできる。駆動ベルト２７を用いてスタブ管９を駆動 し、このようにしてドラム１０をその回転軸線Ａを中心として回転せしめる。液 体分をドラム１０から排出するために、少な（ともひとつのドレンバイブ２８を 面５および６に固定した環状のドレン導管２９に向けて配設しである。

使用に際しては、ドラム１０を回転させながら、試験しようとする土をスタブ管 ９から導入せしめて、たとえば図示してない可撓性のホースを使ってチャンネル １６の中に入れる。軸線Ａを中心とするドラム１０の回転は、この導入した土の 硬化（コンソリディジョン）を生じせしめる。キャップ７で与えられた連続的な 内部環状面、および面５．６で与えられた連続的な環状面は、ドラム１０に隣接 する空気に乱流を生ずることをな（し、このようにしてドラムの比較的高速の回 転を達成することを容易にしている。

第３図および第４図に示す実施例が第１図および第２図の実施例と違う点は、環 状のチャンネル１６が複数の環状のトラフ３０を受けており、これらのトラフ３ ０は、リンク３４によってドラム１０の周壁に連結せしめたローラ３３に、この 周壁の周辺溝３２を通してリンク３１によって連結されていることである。リン ク３１は、トラフ３０とローラ３３とに関節接続されており、他方リンク３４は ローラ３３とドラム１０とに関節接続されている。もうひとつの違う点は、面５ および６によって与えられる環状の面にはシヌソイド形状のカム軌道３５が固定 されていることである。

このカム軌道３５およびローラ３３の目的は、トラフ３０に地震波の運動を生じ させて、トラフ３０内の±１７に地震の効果を模擬させることにある。ローラ３ ３は、ドラム１０の回転にともない、ことに半径方向のリンク３４の制御の下、 カム軌道３５のシヌソイド面をたどることとなる。リンク３１により、トラフ３ ０はドラム１０に対して正接方向に押しやられて、円周方向の振動をトラフ系に 与え、地震の効果を模擬するのである。部材３０ないし３５はすべて遠心分離機 から取り外すことができ、これを第１図および第２図に示した型式の実施例にも 用いることができる。

第５図に示す実施例の第１図の実施例と異なる点は、スケールモデリングサンプ ル１７が、環状のチャンネル１６内に納められた熱絶縁体の環状のチャンネル４ ０内に担持された海水の形のものであることである。

さらに述べると、液体のサンプル１７をチャンネル４０内に導入するには、ドラ ム１０を軸線Ａを中心として回転せしめ、海水のサンプル１７をスタブ管９を通 して可撓性のホース（図示してない）を使ってチャンネル４０に供給するのであ る。液体のサンプル１７の露出面１７′を凍結させることが所望であれば、寒剤 ダクト系４１をドラム１０内に配設して、寒剤ガスまたは寒剤液を直接にサンプ ル１７の隣接位置に供給してこのサンプルを凍結せしめる。

第６図および第７図に示す実施例が第３図および第４図の実施例と異なる点は、 主として、地震模擬システム３０−３５がこれとは異なる地震模擬システムで置 き換えられていることである。この地震模擬システムは、±１７を収容する環状 のチャンネル１６と、ドラム１０の環状のブレーキフランジ５０と、対をなす液 圧作動のブレーキシュー５１とを包含している。これらのブレーキシュー５１は 等間隔でドラム１０の周辺に配設されており、鉄筋コンクリート２．３に装架さ れている。このブレーキシュー５１をパルス的にフランジ５０に押しつけると、 ±１７の内部に周方向に地震効果が生ずるのである。

第８図および第９図にはふたつの実施例が示されている。これらの図の左側には 一方の実施例が、また右側には他方の実施例が示されている。第８図および第９ 図に示す両実施例と第３図、第４図、第５図および第６図に示した実施例との主 なふたつの差異は、第１にドラム１０の底壁１０ａが比較的がっちりとした構造 のもので（その上マンホール２５のようなアクセス部がなく）、第２に地震模擬 システムがドラム１ｏの内部に収容されていることである。左側にあるシステム では、±１７は、ドラム１ｏの周辺で作用する１対の上下部液圧ラム６１間に装 架された環状のチャンネル６０内に収容されている。エラストマ材料の環状体５ ２が、このチャンネル６ｏとドラム１ｏの内周面との間に嵌挿されており、この チャンネル６ｏをドラム１０に対して半径方向に支持している。

ドラム１０の比較的がっちりとした底壁１０ａは、ドラムに比較的高い反作用質 量を与え、ラム６ｏにより生ずる周辺方向の振動運動がドラムを通して伝わるこ とを抑えている。ドラム１ｏは、蓋６３を包含しており、この蓋６３はドラム１ ｏの残りの部分にフランジ６４でボルト止めされ、その中央にベアリング８内に 装架したスタブ管９を包含している。鋼製のキャップ７を取り外した後は、蓋６ ３は容易に取り外すことができ、ドラム１０の内部に非常に良好に入ることがで きるのである。

比較的がっちりとした底壁はまた、この底壁に加わるかもしれない局部的な力に 耐える強度を与えている。

図の右側に示すシステムでは、土１７は、１対の液圧ラム（そのうちのひとつだ けが符号７２で示されている）によってトラフ７１内に装架　されたトラフ７０ 内に収容されている。この１対の液圧ラムはトラフ７０をトラフ７１に対して振 動せしめるように配設されたものである。トラフ７１内体は、ドラム１０の周辺 方向に作用する対をなす上下部液圧ラム７３によりドラム１０の内周面に装架さ れている。ラム７２および７３は、実質的に互いに垂直な向き（すなわち半径方 向と周辺方向）のふたつの振動を土１７に同時にしかもそれぞれ独立に与えるこ とができるように作動するようプログラムできる。このプログラムは、ラムが、 模擬しようとする地震波の位相関係と同じ位相関係で作動するようにすることを 可能にしている。アセンブリ１７．７１−７３は、ドラム１０の内周面に装架さ れこの内周面に分布せしめられドラムの軸線を中心とした動的および静的なバラ ンスを保証する少なくともふたつの質量体のひとつである。これにより、ドラム の中心におけるベクトル和はゼロとなる。サブアセンブリ１７．７０は、この等 両の質量体内に包含される対応する数の等サブアセンブリのひとつである。これ らのサブアセンブリは、ドラム１ｏの中心における半径方向のベクトル和がゼロ となるように、ラム対２によりドラム１０の半径方向に振動せしめられる。

第１０図では、遠心分離機は比較的小さく、第１図の底部のバレルベアリング１ ２が、モーメントに抵抗できる１対のベアリング８７および８８に置き換えられ ている。この小さなドラムは、上部ベアリングの助力がな（でも有効な速度で作 動させることができる。

円板８０の型式とした比較的しっかりとした基壁は、スケールモデリングサンプ ル１７を中に置いた内部空間８を閉じる蓋８２とともに、ドラム１ｏの着脱自在 の周壁８１を担持している。

第１０図および第１１図の左側には、円板８ｏの上方に位置するリングチャンネ ル８３の一部が示されている。このリングチャンネル８３の中にサンプル１７を 装架することができる。第１１図では、その右側にジンバル台８９内のサンプル コンテナ８４が示されている。これは構造地質サンプルを装架するもうひとつの やり方である。円板８０の強度およびスチフネスはえ円板８０に取り付けたブラ ケットシステム８５を支持するに適当なものとする。ジンバル台８９は、コンテ ナ８４を、質量および回転速度により決定される角度に揺動させることを許容す るものである。これに代えて、コンテナ８４は枢動台を用いることなく取り付け ることもできる。ひとつまたはそれ以上の数のカウンターウェイトを、要すれば 対円板８０の対向する側部でひとつまたはそれ以上の数のブラケットシステム上 に装架することができる。

第８図および第９図に示すように、地震力を印加し、円板８０に荷重を印加する ことでこの地震力に反作用させることも可能である。

第１０図ではまた、第１図に示すように中央のターンテーブル２１を合体せしめ ることも可能である。

第１２図に示す遠心分離機は比較的小さいが、サンプル１７は比較的高い。この ような状況下では、頂部ベアリング９１を再び用いるのが好適である。ドラムの 周壁には延長部分９２と、堅いホルダ９３と、堅い蓋９４と、堅いスタブ管９５ とがあり、サンプル１７を受ける役目を果たしている。このスタブ管９５いＳキ ャップ９０に装架した自己整合性ベアリング９６により支持されている。

第１２図および第１３図においては、その左側に中央ワークステディまたはマン ドレル９７を備えている。

このマンドレル９７は上部ベアリング９１と下部ベアリング８７との間に装架さ れており、ワークサポート９８のための堅い装架台を与えている。工具およびま たは実験装置の類をこのワークサポート９８に載置することができ、サンプル１ ７に対する計測装置類の動きを許容している。

多くのスケールモデリングサンプルをドラムから離れたところで調製し、ついで これを順番に試験するためには（たとえば小型のドラム型遠心分離機を使って教 育用または実験用に用いる）、たとえば第１４図に示すような各種のコンソリド メータを用いることができる。

たとえば粘土のような構造地質材料を試験する場合には、サンプルはコンソリド メータ内で何日間も調製することを必要とする。コンンリドメータの使用は遠心 分離機の利用を可成り改善する。これは、遠心分離機を長期間作動させる必要な しにサンプルが合体化されているからである。

第１４図は円柱形のサンプル１７を緻密化するためのコンソリドメータを示す。

気体、たとえば空気がシリンダ１００内に収容されており、この空気は１バール より高い圧力となっている。この空気によって与えられる圧力は、ピストン１０ ３に作用して、可動のシリンダ１００に力を及ぼし、このようにしてサンプルシ リンダ１０２および基部１０８によって収容されているサンプル１７に力を及ぼ すのである。

ピストン１０３は、ウオーム歯車１０５によって作動せしめられるねじ１０４に より、下方に駆動されて、空気を圧縮する。ウオームは動力装置によって、また は手動によって回すことができる。ウオームを回転することは、シリンダ１００ 内の圧力、したがってサンプル１７の圧力の変更を引き起こす。ウオームが動力 で回転せしめられるならば、空気の圧力を検知する自動システムを導入して、必 要時に空気圧力を最高値としたり、この圧力を設定シーケンスにプログラムする ことができる。

コンソリディジョン中、サンプル内の水が基部１０８内のダクト１０５を通して 排出される。

第１５図および第１６図に示すコンソリドメータでは、サンプル１７は、四角形 の横断面のコンテナ１１０内に保持されている。このサンプルを固めるシステム は、ピストン板１１１が四角形であることを除いては第】４図のものと同様であ る。コンテナ１１０のひとつの側部は透明の観察パネル１１２を包含している。

このパネルは、固化中および遠心分離機での試験中に標本を観察することを可能 とする。試験中の観察（遠心分離機の回転中の観察）は、各種の手段、たとえば ストロボ照明、耐震カメラを備えた閉回路テレビ、および遠心分離機の近傍に配 設した固定カメラと同期せしめた短時間フラッシュ照明により達成することがで きる。

サンプル１７をたとえば第１０図および第１１図に示すようなリングチャンネル ８３の形に固化すべき時には、これを第１７図に示すような円形の固化プレスを 用いることが便宜である。このプレスには、中央シリンダ１２０とこの中央シリ ンダを取り囲む膨張できるエラストマ材料の管状部材１２１とがある。リングチ ャンネル９３は、中央シリンダ１２０を配置する支持テーブル１２７上に配置さ れている。サンプル１７、たとえば粘土スラリ、はこのリングチャンネル内に注 入され、カバー板１２４で密封される。

加圧下の流体が、内部室１２８に供給され、エラストマ部材１２１の環状内部空 間１２５内に圧力を生じさせる。この圧力はサンプル１７に作用して、一定期間 にわたってこのサンプルを固化せしめる。

チャンネル８３の周辺の孔１２５は、サンプルからの水を排出することを許容す るものである。ひとつまたはそれ以上の数のダクト１２６を介してサンプル内に 加圧水を供給することにより、下方に向かう液圧勾配を固化中に達成することが できる。

第１４図、第１５図および第１６図に示すコンソリドメータでは、この下方に向 かう液圧勾配はまた、ダクト１２６を使って得ることができる。下方に向かう液 圧勾配の適用は、液圧が直接にサンプルの多孔に作用する上面または内面におけ るサンプルの柔らかさを保証する。サンプルは、液の流れがより低い圧力となる 外面または下面で自然と堅くなる。

第１８図は、ドラム１０が板８０と着脱可能なリングチャンネル８３とからなり 、これまた長手軸線である水平軸線Ａを中心として回転しているドラム型遠心分 離機を示している。ドラム１０は水平ベアリング１３０および１３２内の中空の 軸１３１によって装架されており、これらの水平ベアリング１３０および１３２ は、しっかりした台座１３５上に装架した柱１３３および１３４により担持され ている。中空の軸１３１、したがってドラム１０は、ベルト−プーリシステム１ ３７を介して電動機１３６により回転せしめられる。

ベアリング１３８により軸１３１内で水平かつ同軸に装架されているのは、ワー クサポート１４０を担持する水平シャフト１３９である。この水平シャフト１３ ９、したがってワークサポート１４０はベルト−プーリドライブ１４２を介して 電動機１４１により水平軸線Ａを中心として回転できる。軸１３１、したがって 水平シャフト１３９に固定しであるのは、組をなすスリップリング１４３および １４４である。これらのスリップリングにより、制御などの信号が、回転してい るサンプル１７と回転中のワークサポート１４０上の装置との間に伝達されるの である。台座１３５にはブラケット１４５が取り付けである。このブラケット１ ４５は、水平の液圧ラム１４６を担持しており、液圧ラム１４６の先端部にはラ ッチ装置１４７が備えられている。ラッチ装置１４７はシャフト１３９の隣接端 部を釈放自在に捕らえることができ、これによりラム１４６が、シャフト１３９ およびワークサポート１４０を、実線で示す後退位置と点線で示す位置との間を 前後に移動させることができる。実線で示した後退位置はワークサポートに容易 に近ずける位置であり、点線で示した位置はワークサポート１４０がドラム１０ 内に受け入れられている位置である。シャフト１３９およびワークサポート１４ ０は、ドラム１０が電動機１３６によってまだ回転中であっても後退させること ができる。しかし、電動機１４１はこの後退に先だって停止せしめられるのであ る。

第１８図の実施例と第１９図の実施例との間の主要な差異は、遠心分離機が第１ ９図に実線で示す水平位置と点線で示す垂直位置との間で、がっちりとしたブラ ケット１５１に装架した水平トラニオン１５０を中心として回動できることであ る。これは、使用者をして、モデル形成中にドラム１０およびワークサポート１ ４０に容易に水平方向から近づくことを可能とし、次いで遠心分離機を垂直位置 に傾けて、遠心分離中に水平軸線を中心とするドラム１０の回転中に生ずる力の 動揺を回避することを可能とする。トラニオン１５０は、電動機１３６および１ ４１および軸１３１を支持するスリーブ１５２の両側に突出している。

上述の第１９図の実施例と第２０図の実施例との主要な差異は、遠心分離機が自 由起立型のもので、かつ小型のものであることである。この実施例は、サポート スタンド１６０を包含し、このサポートスタンドの上にトラニオン１５０を介し てケーシング１６１が回動可能に装架しである。このケーシング１６１はスリー ブ１５２とシュラウド１６２とを包含する。シュラウド１６２は、ドラムを取り 囲み、これによって作業員を保護する。スタンド１６０とケーシング１６１との 間に作用するラム作動のリンケージ１６３は、ケーシングを、作業員が比較的に 容易にドラムおよびサポート１４０に近づける水平位置と、ドラムが非常な高速 度でその垂直軸線を中心として回転することができる垂直位置との間を回動せし められるのに用いられる。

安全インターロック装置（図示してない）を用いて、低速度以外ではドラムの水 平位置における回転を防止している。

回転中のサンプルに制御装置からのアナログデータ信号を伝達する時に遭遇する 問題は、駆動電動機（たとえば１３６および１４１）のためのコントローラによ り、およびまたはスリップリング（たとえば１４３）によりおよびまたはアナロ グ信号の異常な歪みにより生ずる電気的の干渉である。この電気的干渉の結果と して、不正確な読取値または理解できない読取値が得られることとなる。この問 題をなくすために、第２１図および第２２図に示す変形例が提案されている。円 板８０には、主蓋１７２および補助蓋１７３で閉じられる窪みまたはリセス１７ １内にコンピュータ１７０が搭載されている。このりセス１７１に直径的に対向 する位置にリセス１７４があり、このリセス１７４内に電気端子１７５を支持し ているディツシュ１７６がある。電気端子１７５は導線（図示してない）により サンプルに関連する検知測定装置に接続されている。

他の電気導線（図示してない）が、端子１７５から、円板８０の内部に形成され たダクト１７７を介してコンピュータ１７０に延びている。コンピュータ１７０ は、測定装置から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換して、これをダクト １７８ないに延在する別の電気導線を介して、スリップリング１４３に対応する がそれよりも数がはるかに少ないスリップリングへ伝達する。このようにして、 得られた読取値における電気的干渉の致命的な効果は緩和され、スリップラング （１４３）の数およびその関連する電気導線の数を非常に著しく減少せしめるこ とができる。

サンプル１７、ことに第２５図に示すようなｇ値の高い条件下でのサンプル１７ からの、液体、ことに水の流れを制御することが望ましいことが屡々ある。この 場合、可動部分に加わる高い力が可動部分を誤作動せしめて、実験値が信頼でき ないことがある。この問題は、第２３図および第２４図の変形例を採用すること で克服することができる。金属管１８０がサンプル１７の外周に隣接するところ からこの外周の半径方向内方の円板８０内の場所へと延びている。金属管１８０ の半径方向の長さは高速回転中にサンプル１７の半径方向の水レベルを決定する ように設定する。金属管１８０は、円板８０のリセス１８２内の熱絶縁体１８１ 内に延在している。リセス１８２はまた、良好な熱伝導性のサポート１８３も包 含している。金属管１８０に良好な熱伝導関係で結合されているのは、熱伝導性 の良好な板１８４である。この板１８４とサポート１８３との間にペルチェ効実 装置１８５がはめである。

このベルチェ効実装置１８５に電流を流すと、サポート１８３と板１８４との間 に急激な温度勾配が発生する。板１８４がペルチェ効実装置１８５の冷端である とすると、金属管１８０内の水は凍結して、この金属管を通って流れる水の流れ は妨げられる。ペルチェ効実装置１８５へ供給する電流を注意深（制御して、板 １８４の温度を注意深く制御することにより、金属管１８０内を流れる水の流れ を所望通りに増減することができる。

第２５図に示す変形例においては、再びドラム１０は円板８０とリングチャンネ ル８３とを包含している。

リングチャンネル８３は、ボルト（そのうちのひとつを符号１９０で示しである ）により円板８０に着脱可能に取り付けである。スケールモデルサンプル１７は ここでは、砂の外層１７ａとふたつの粘土層１７ｂとその間に挟まれた砂の帯水 層１７ｃと水の内層１７ｄとからなるものである。帯水層１７ｃ内の水の圧力を 一定に維持し、この一定の圧力で帯水層１７ｃの中にまたは外にと水の流れを生 じさせるシステムが例示されている。このシステムは、リングチャンネル８３の 最下壁を通して孔１９２の出口に連結された可撓性の管１９１を包含する。チャ ンネル８３の内部の半径方向に隔てられた様々な場所に連通できるブランチ孔１ ９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ　（孔１９２ｂは開いているものとして示されてお り、孔１９２ａ、１９２ｃは閉じているものとして示されている）により、孔１ ９２は遠心分離中チャンネル８３の内部の選択された液圧領域に連通ずる。孔１ ９２はバイブ１９９に連結されており、このバイブ１９９は水の流れを恒常的に 供給されている。孔１９２はバイブ１９９の出口端によって与えられる調節可能 な出口からの連続的な水の溢流によって選定された圧力に維持される。このシス テムは水平のチャンネル片１９３を包含している。このチャンネル片１９３は垂 直の枢軸１９４の上に装架されており、ケーブル１９６によりチャンネル片１９ ３に連結された動力化ウィンチ１９５により遠心力の作用に抗して枢軸上で回動 できる。遠心分離中ドラムの半径方向の管１９１の出口端の位置はサンプル１７ の液圧ヘッドを決定する。この位置は遠心作用中ウィンチ１９５により調節する ことができる。たとえばパイの中に水を簡単かつ効率よく導入するために、板８ に同軸にひとつまたはそれ以上の数この実施例の場合には３つの環状の窪み１９ ７をその下面に設けである。

これらの窪み１９７は遠心分離機の軸線に向かって開いており、対応する数の組 の連結管１９８に連結されている。各組の連結管１９８は遠心分離機の軸線を中 心として円弧状に分布している。連結管１９８は、それぞれバイブ（そのうちの バイブ１９９を図示しである）に連結されており、それぞれのバイブはリングチ ャンネル内の直角の孔１９２ａないし１９２Ｃに連結されている。このようなそ れぞれの孔には、密封プラグがはめられている。この密封プラグを取り除いた時 、連絡がバイブ１９９内の水と開いた孔の端部近くのサンプル１７内の水との間 に確立する。水は、ケーシング１６１の底壁の孔２０２を通して延びるひとつま たはそれ以上の数の固定の供給ノズル２０１によって窪み１９７内へ注入される 。円板８０が回転するにつれ、遠心力は水を、窪み１９７から管１９８、バイブ １９９を通って、開いている孔１９２ｂを過ぎて、管１９１の出口端にまで流す 。この出口端で水は恒常的に溢流する。これは、開いている孔１９２ｂの端部に おける水の圧力を制御し、実験のどんな段階においてもサンプル１７によって要 求されるように水を孔１９２ｂの中に入れるかまたは外に出すかのいずれでも行 えるようにするのである。所望により、複数のノズル２０１を用いて、液体を異 なった流量で、または異なった液体を複数の窪みへ供給するようにすることもで きる。

産業上の利用可能性 本発明は、遠心分離機で得られる最高遠心力を増大すること、遠心分離機の融通 性を増させること、さらには、中でも乾燥陸地および海床の地質構造のデザイン を改良することに適用可能である。

補正書の写しく翻訳文）提出書 平成５年１２月１０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる実質的に水平の回転壁 （１０ａ；８０）と、前記回転壁に前記軸線を中心に実質的に垂直に回転するよ うに装架されたベアリング手段（１２；８７；１３０）と、前記回転壁（１０ａ ；８０）の中央に配置されたワークサポート（２１：９８；１４０）と、前記回 転壁（１０ａ；８０）により支持されて前記外周の領域内に配設され前記ワーク サポート（２１；９８；１４０）から近づき得る静止の受け入れ手段（１６；３ ０６０；７０；８３；８４；９３）と、前記回転壁（１０ａ；８０）および前記 受け入れ手段に対して静止の静止手段（２；３）とを包含する遠心分離機。 ２　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（８０）と、前 記回転壁に前記軸線を中心に回転するように装架されたベアリング手段（８７； １３０）と、前記回転壁（１０ａ；８０）の中央に配置され前記回転壁（８０） の軸線方向に後退でき前記回転壁（８０）が回転する間静止していることができ るワークサポート（１４０）と、前記回転壁により支持されて前記外周の領域内 に配設され前記ワークサポート（２１；９８；１４０）から近づき得る回転受け 入れ手段（８３）と、前記回転壁（８０）および前記受け入れ手段（８３）に対 して静止の静止手段（２；３）とを包含する遠心分離機。 ３　請求の範囲１または２に記載の遠心分離機において、前記ワークサポートが 前記軸線（Ａ）を中心としての回転に対して固定されている遠心分離機。 ４　請求の範囲１または２に記載の遠心分離機において、前記ワークサポート（ ２１；９８；１４０）が前記回転壁（１０ａ；８０）とともに回転できる遠心分 離機。 ５　請求の範囲１、２または４に記載の遠心分離機において、前記ワークサポー ト（２１；９８；１４０）が前記軸線（Ａ）を中心として前記回転壁（１０ａ； ８０）に対して回転できる遠心分離機。 ６　請求の範囲１ないし５のいずれかに記載の遠心分離機において、前記ワーク サポート（９７；９８）がシャフト（９７）を包含する遠心分離機。 ７　請求の範囲１ないし６のいずれかに記載の遠心分離機において、前記ワーク サポート（２１；１４０）がプラットフォーム（２１；１４０）を包含する遠心 分離機。 ８　請求の範囲１ないし７のいずれかに記載の遠心分離機において、前記回転壁 （１０ａ；８０）および前記受け入れ手段（１６；３０；６０；７０；８３；８ ４；９３）が回転ドラム（１０）の一部である遠心分離機。 ９　請求の範囲１または請求の範囲１に従属する請求の範囲３ないし８のいずれ かに記載の遠心分離機において、作業員（２６）が下から前記回転壁（１０ａ） 内に出入りできる出入り手段（２５）をさらに包含する遠心分離機。 １０　請求の範囲９記載の遠心分離機において、前記出入り手段（２５）が閉鎖 可能なマンホール（２５）を包含する遠心分離機。 １１　請求の範囲９または１０記載の遠心分離機において、前記回転壁（１０ａ ）が、床に立つ作業員（２６）のおおよそ尻の高さ位置まで床から上方に間隔を 隔てている遠心分離機。 １２　請求の範囲８または請求の範囲８に従属する請求の範囲９ないし１１にい ずれかに記載の遠心分離機において、前記ドラム（１０）がこのドラムの頂部に 出入り手段（９）を包含し、これによって作業員（２６′）が上方から出入りで きるようにした遠心分離機。 １３　請求の範囲１ないし１２３のいずれかに記載の遠心分離機において、前記 受け入れ手段（１６；他）によって受け入れられるスケールモデル手段（１７） をさらに包含する遠心分離機。 １４　請求の範囲１３記載の遠心分離機において、前記スケールモデル手段（１ ７）が土（１７）を包含する遠心分離機。 １５　請求の範囲１３または１４記載の遠心分離機において、前記スケールモデ ル手段（１７）を振動させるように配設した振動手段（３１−３５；６１；７２ ；７３）をさらに包含する遠心分離機。 １６　請求の範囲１５記載の遠心分離機において、前記振動手段（３１−３５； 他）が、前記回転壁（１０ａ８０）に対して前記受け入れ手段（３０；６０；７ ０）の振動を発生せしめるに有効である遠心分離機。 １７　請求の範囲１６記載の遠心分離機において、記回転壁および前記受け入れ 手段が前記静止手段に対して振動可能であり、前記振動手段が前記静止手段と前 記受け入れ手段との間で作用する遠心分離機。 １８　請求の範囲１３ないし１７のいずれかに記載の遠心分離機において、前記 受け入れ手段（１６；３０；６０；８３；９３）が、前記スケールモデル（１７ ）と同じように前記軸線（Ａ）を実質的に完全に一周して延在している遠心分離 機。 １９　請求の範囲１５に従属する請求の範囲１８記載の遠心分離機において、前 記振動手段（３５）が実質的に完全に前記軸線（Ａ）を一周して延在している遠 心分離機。 ２０　請求の範囲１３ないし１７のいずれかに記載の遠心分離機において、前記 軸線（Ａ）を中心として複数個の質量体（３０；７０−７３；８４；８５）を分 布させ、これら質量体のうちの少なくともひとつが前記受け入れ手段（３０；７ ０；８４）を包含する遠心分離機。 ２１　請求の範囲１５に従属する請求の範囲２０に記載の遠心分離機において、 前記振動手段（３１−３５；他）が、各質量体（３０；７０；７１）を振動させ るように前記軸線（Ａ）を中心として分布させた複数個の振動手段（３１−３４ ；７２，７３）を包含している遠心分離機。 ２２　請求の範囲１５、１９または２１に記載の遠心分離機において、前記振動 手段（６１；７２，７３）が液圧ラム手段（６１；７２，７３）を包含している 遠心分離機。 ２３　請求の範囲１５、１９、２１、または２２に記載の遠心分離機において、 前記振動手段（７２，７３）が、第１の向きに前記受け入れ手段を振動させる第 １の振動手段（７３）と、この第１の振動手段とは独立に作動し前記第１の向き とは直角をなす第２の向きに前記受け入れ手段を振動させる第２の振動手段（７ ２）とを包含する遠心分離機。 ２４　請求の範囲２３記載の遠心分離機において、前記第１の向きが前記外周に 実質的に正接をなす方向であり、前記第２の向きが前記外周に対し実質的に半径 方向である遠心分離機。 ２５　請求の範囲２１または請求の範囲２１に従属する請求の範囲２２ないし２ ４のいずれかに記載の遠心分離機において、前記複数個の振動手段（３１−３５ ；７２，７３）が、半径方向の振動によって前記軸線（Ａ）で前記回転壁（１０ ａ）の領域において発生する半径方向の力のベクトル和が実質的にゼロであるよ うに、前記軸線（Ａ）の半径方向に質量体（３０，７０）の振動を発生させるよ うに作用する遠心分離機。 ２６　請求の範囲２１または２５または請求の範囲２１に従属する請求の範囲２ ２ないし２４のいずれかに記載の遠心分離機において、前記複数個の振動手段（ ７３）が、正接方向の力のベクトル和が前記回転壁（１０ａ）の慣性によって反 作用されるように前記軸線に対して正接的に前記質量体（７０−７２）の振動を 生ずるように作用する遠心分離機。 ２７　請求の範囲１８ないし２６のいずれかに記載の遠心分離機において、前記 スケールモデル手段（１７）が液体（１７）を包含する遠心分離機。 ２８　請求の範囲２７記載の遠心分離機において、前記液体（１７）を凍結せし めるように配設した凍結手段（４１）を包含する遠心分離機。 ２９　請求の範囲１ないし２８のいずれかに記載の遠心分離機において、前記回 転壁（１０ａ；８０）が前記受け入れ手段（６０；７０；８３；８４；９３）に 比べてしっかりしたものである遠心分離機。 ３０　請求の範囲１ないし２９のいずれかに記載の遠心分離機において、実質的 に水平の第１の位置と水平に対して傾斜した第２の位置との間で前記回転壁を傾 動させるように配設した手段（１６３）をさらに包含する遠心分離機。 ３１　請求の範囲３０記載の遠心分離機において、前記第２の位置が実質的に垂 直である遠心分離機。 ３２　請求の範囲８または１２に記載の遠心分離機において、前記ベアリング手 段（８，１２）が、前記ドラムを実質的に垂直の軸線（Ａ）を中心として回転す るように装架する上部ベアリング装置（８）および下部ベアリング装置（１２） を包含する遠心分離機。 ３３　請求の範囲３２記載の遠心分離機において、前記ベアリング手段（８）が 、作業員が前記ドラム（１０）の内部に近づけるようにする中央出入り手段（９ ）を包含する遠心分離機。 ３４　請求の範囲３２記載の遠心分離機において、前記ドラム（１０）が前記上 部ベアリング装置（８）上の中央に着脱可能な蓋（６３）を包含する遠心分離機 。 ３５　請求の範囲１ないし３４のいずれかに記載の遠心分離機において、前記回 転壁（８０）により坦持された計測装置と、同じく前記回転壁（８０）に坦持さ れたデータ処理手段（１７０）と、前記回転壁（８０）と前記静止手段（２，３ ）との間のスリップリング手段と、前記静止手段により坦持されたデータ利用手 段と、前記データ処理手段（１７０）と前記スリップリング手段とにより前記計 測装置を前記データ利用手段に接続する電気的導通手段とを包含し、前記データ 処理手段（１７０）が前記計測装置からのアナログ電気信号をデジタル信号に変 換するようにした遠心分離機。 ３６　請求の範囲２７または２８に記載の遠心分離機において、前記液体（１７ ）の液圧を及ぼす前記受け入れ手段（８３）の領域と連通するダクト手段（１８ ０）と、内部の液体（１７）を固体化するように前記ダクト手段（１８０）の内 部と熱的に連通する熱電気手段（１８５）をさらに包含する遠心分離機。 ３７　請求の範囲２７または２８に記載の遠心分離機において、前記液体（１７ ）の液圧を及ぼす前記受け入れ手段（８３）の領域と連通するダクト手段（１９ １）と、前記ダクト手段（１９１）の出口端を、前記受け入れ手段（８３）ない の液圧が増大する方向か、またはその反対の方向に選択的に移動せしめる駆動手 段８１９５）をさらに包含する遠心分離機。 ３８　請求の範囲２７または２８に記載の遠心分離機において、前記回転壁（８ ０）に、この回転壁と実質的に同軸で前記軸線（Ａ）に向けて開口し前記受け入 れ手段（８３）の半径方向内方に位置せしめた環状の窪み（１９７）を形成し、 かつ前記液体（１７）を前記窪み（１９７）へ供給する静止の導管（２０１）と 、前記受け入れ手段（８３）に向けて前記窪み（１９７）から遠心力の下に前記 液体（１７）を通すように、前記窪み（１９７）から前記受け入れ手段（８３） に向けて延在するダクト手段（１９８−２００）とをさらに包含する遠心分離機 。 ３９　請求の範囲１ないし３８のいずれかに記載の遠心分離機において、前記受 け入れ手段（８３；８４）が前記回転壁（８０）に着脱可能に取り付けられてい る遠心分離機。 ４０　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（８０）と、 スケールモデリングサンプル（１７）を収容するために前記外周の領域で前記回 転壁（８０）の面に着脱可能に取り付けた回転受け入れ手段（８３；８４）とを 包含する遠心分離機。 ４１　軸線（Ａ）を中心として回転できる部材（８０）と、前記軸線（Ａ）から 離れたところで前記部材（８０）により坦持されたスケールモデル手段（１７） と、前記部材（８０）を傾動させるように配設され前記軸線（Ａ）を実質的に垂 直の第１の状態と垂直に対し実質的な角度をなしている第２の状態との間で傾斜 させる傾動手段（１６３）とを包含する遠心分離機。 ４２　請求の範囲４１記載の遠心分離機において、前記第２の状態が実質的に水 平である遠心分離機。 ４３　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる実質的に水平の回転 壁（１０ａ）と、この回転壁により支持され前記外周の領域に位置する回転受け 入れ手段（１６；３０）と、前記回転壁（１０ａ）内へ作業員（２６）が下から 出入りすることを可能にする出入り手段（２５）とを包含する遠心分離機。 ４４　請求の範囲４３記載の遠心分離機において、前記出入り手段（２５）が閉 鎖可能なマンホール（２５）を包含する遠心分離機。 ４５　請求の範囲４３または４４に記載の遠心分離機において、前記回転壁（１ ０ａ）が、おおよそ床に立つ作業員（２６）の尻の高さ位置まで上方に、前記床 から間隔を隔てている遠心分離機。 ４６　請求の範囲４３、４４または４５に記載の遠心分離機において、前記回転 壁（１０ａ）および前記受け入れ手段（１６；３０）が回転ドラム（１０）の一 部である遠心分離機。 ４７　外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（１０ａ；８０）と 、この回転壁により支持され前記外周の領域内に配設された回転受け入れ手段（ １６；３０；６０；７０；８３，８４；９３）と、この回転受け入れ手段によっ て受け入れられたスケールモデル手段（１７）と、前記回転壁（１０ａ；８０） にたいして静止している静止手段（２，３）とを包含する遠心分離機。 ４８　請求の範囲４７記載の遠心分離機において、前記スケールモデル手段（１ ７）が土（１７）を包含する遠心分離機。 ４９　請求の範囲４７または４８に記載の遠心分離機において、前記スケールモ デル手段（１７）が液体（１７）を包含する遠心分離機。 ５０　請求の範囲４９記載の遠心分離機において、前記気体（１７）を凍結する ように配設した凍結手段（４１）をさらに包含する遠心分離機。 ５１　請求の範囲４７ないし５０のいずれかに記載の遠心分離機において、前記 受け入れ手段（１６；３０；６０；８３；９３）が、前記スケールモデル手段（ １７）と同様に前記軸線（Ａ）のまわりを実質的に完全に一周して延在している 遠心分離機。 ５２　外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（１０ａ）と、この 回転壁により支持され前記外周の領域内に位置し試験しようとするサンプル（１ ７）を受け入れる回転受け入れ手段（３０；６０；７０）と、前記回転壁（１０ ａ）および前記回転受け入れ手段（３０；６０；７０）に対して静止している静 止手段（２，３）と、前記回転受け入れ手段（３０；６０７０）従って前記サン プル（１７）を前記回転壁（１０ａ）に対して振動させる振動手段（３１−３５ ；６１；７２，７３）とを包含する遠心分離機。 ５３　請求の範囲５２記載の遠心分離機において、前記回転壁及び前記受け入れ 手段が前記静止手段に対して振動可能であり、前記振動手段が前記静止手段と前 記受け入れ手段との間で作用する遠心分離機。 ５４　請求の範囲５２または５３に記載の遠心分離機において、前記受け入れ手 段（３０）、前記振動手段（３１−３５）および前記サンプル（１７）のそれぞ れが、前記軸線（Ａ）の回りを実質的に完全に一周している遠心分離機。 ５５軸線（Ａ）を中心に回転できる回転部材（１０ａ）と、前記軸線（Ａ）から 間隔を隔てた場所で前記回転部材（１０ａ）により坦持され試験しようとするス ケールモデル手段（１７）を受け入れる回転受け入れ手段（７０）と、この受け 入れ手段を第１の向きに往復させる振動を生じさせる第１の振動手段（７３）と 、この第１の振動手段とは独立に作動し前記第１の向きを横切る第２の向きに前 記受け入れ手段（７０）を往復させる振動を生じさせる第２の振動手段（７２） とを包含する遠心分離機。 ５６　請求の範囲５５記載の遠心分離機において、前記第１の向きが実質的に正 接方向であり、前記第２の向きが実質的に半径方向である遠心分離機。 ５７　軸線（Ａ）を中心として回転できる回転部材（１０ａ）と、前記軸線（Ａ ）を中心として分布され前記回転部材（１０ａ）により坦持された複数個の回転 質量体（３０；７０−７３；８４，８５）であって少なくともそのひとつの回転 質量体がサンプル（１７）を受け入れる受け入れ手段（３０；７０；８４）を包 含する回転質量体と、前記軸線（Ａ）を中心として分布され一方においては前記 質量体（３０；７０−７３；８４；８５）と他方においては前記回転部材（１０ ａ）との間に作用して半径方向の振動によって前記軸線（Ａ）において前記回転 部材（１０ａ）の領域に発生した半径方向の力のベクトル和を実質的にゼロとす るようにする複数個の振動手段（３１−３４；７２，７３）を包含する遠心分離 機。 ５８　請求の範囲５７記載の遠心分離機において、前記複数個の振動手段（７３ ）が、前記軸線（Ａ）に対して正接する向きの前記質量体（７０−７２）の振動 を付加的に生じさせてこの正接方向の力のベクトル和を前記回転部材（１０ａ） の慣性で反作用させた遠心分離機。 ５９　請求の範囲５２ないし５８のいずれかに記載の遠心分離機において、前記 振動手段（６１；７２−７３）が液圧ラム手段を包含する遠心分離機。 ６０　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（１０ａ）と 、この回転壁によって支持され前記外周の領域内に位置する回転受け入れ手段（ １６）と、この回転受け入れ手段内の液体（１７）を凍結させる凍結手段（４１ ）とを包含する遠心分離機。 ６１　ドラム（１０）と、このドラムの両端に配置され前記ドラム（１０）を実 質的に垂直の長手方向軸線（Ａ）を中心として回転せしめるように装架する上部 および下部ベアリング（８，１２）とを包含するスケールモデリング遠心分離機 。 ６２　請求の範囲６１記載の遠心分離機において、前記ベアリング（８，１２） の一方または両方の中央に、前記ドラム（１０）の内部に出入りできるようにす る出入り手段（９）をさらに包含する遠心分離機。 ６３　請求の範囲６１記載の遠心分離機において、前記ドラム（１０）が、前記 上部ベアリング（８）の中央に装架した着脱可能な蓋（６３）を包含する遠心分 離機。 ６４　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（８０）と、 この回転壁により支持され前記外周の領域内に位置する回転受け入れ手段（８３ ；８４；９４）と、回転する回転壁（８０）に対して静止している静止手段（２ ，３）と、前記回転壁（８０）に坦持された計測装置と、同様に前記回転壁（８ ０）に坦持されたデータ処理手段（１７０）と、前記回転壁（８０）と前記静止 手段（２，３）との間のスリップリング手段と、前記静止手段（２，３）に坦持 されたデータ利用手段と、前記データ処理手段（１７０）と前記スリップリング 手段とにより前記計測装置を前記データ利用手段に接続する電気的導通手段とを 包含し、前記データ処理手段（１７０）が前記計測装置からのアナログ電気信号 をデジタル信号に変換するようにした遠心分離機。 ６５　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（８０）と、 実質的に前記回転壁（８０）と同軸で前記軸線（Ａ）に向けて開口する環状の窪 み（１９７）と、この窪みの半径方向外方で前記回転壁（８０）により坦持され たサンプル（１７）と、液体（１７）を前記窪み（１９７）に供給する静止の導 管（２０１）と、前記窪み（１９７）から前記サンプル（１７）の方に延在し前 記液体（１７）を遠心力の下前記窪み（１９７）から前記サンプル（１７）へ送 り出すダクト手段（１９８−２００）とを包含する遠心分離機。 ６６　請求の範囲６５記載の遠心分離機において、前記回転壁（８０）が、実質 的に前記回転壁と同軸で前記軸線（Ａ）に向けて開口する第２の環状の窪み（１ ９７）と、この第２の窪みから前記サンプル（１７）の方に延び前記液体（１７ ）を遠心力の下で前記サンプル（１７）の方に送り出す第２のダクト手段（１９ ８−２００）とを包含する遠心分離機。 ６７　請求の範囲６５または６６に記載の遠心分離機において、ダクト手段（１ ９８−２００）が前記軸線（Ａ）を中心として分布した複数個のダクト（１９８ −２００）を包含する遠心分離機。 ６８　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（１０ａ；８ ０）と、この回転壁によって支持され前記外周の領域内に位置し試験しようとす るサンプル（１７）を受け入れる回転受け入れ手段（６０；７０；８３；８４； ９３）とを包含し、前記回転壁（１０ａ；８０）が前記受け入れ手段（６０；７ ０８３；８４；９３）に比べてがっちりとしたものである遠心分離機。 ６９　液体（１７）を通すダクト手段（１８０）と、このダクト手段の内部と熱 的に連通し前記液体（１７）を固化するように前記内部を冷却する熱電気手段（ １８５）とを包含する遠心分離機。 ７０　液圧を及ぼす容器（８３）の内部の領域と連通するダクト手段（１９１） と、このダクト手段（１９１）の出口端を、前記容器（８３）内の液圧を増大さ せる方向か、あるいはその反対の方向かに選択的に移動させる駆動手段（１９５ ）とを包含する、容器（８３）内の液圧を制御する装置。 ７１　固化しようとするスケールモデリングサンプル（１７）を受け入れる固化 室（１０２，１０８）と、この固化室の可動壁（１００）と、この可動壁を前記 固化室（１０２；１０８）の内方に押しつける加圧流体を受け入れる圧力室と、 この圧力室内の前記流体に力を及ぼして前記流体を加圧する機械手段（１０３， １０４）とを包含する固化装置。 ７２　軸線（Ａ）に向けて開口し固化しようとするサンプル（１７）を受け入れ る周辺チャンネル手段を限界する環状体（８３）と、前記周辺チャンネル手段の 内方で前記軸線（Ａ）を中心として配設され前記サンプル（１７）を半径方向外 方に押してこれを固化せしめる可動壁手段（１２１）とを包含する固化装置。 ７３　環状の外局を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（８０）と、 この回転壁に支持され前記外周の領域内に位置する回転受け入れ手段（８３）と を包含する遠心分離機を用い、前記回転壁（８０）および前記回転受け入れ手段 （８３）を前記軸線（Ａ）を中心として回転させ、前記回転壁および前記回転受 け入れ手段が回転している間に、前記回転壁（８０）の中央に装架したワークサ ポート（１４０）を前記回転壁（８０）および前記回転受け入れ手段（８３）か ら後退せしめる遠心分離法。 ７４　遠心分離部材（８０）の回転軸線（Ａ）を垂直に対し実質的な角度に置き ながら前記遠心分離部材（８０）を回転させ、次いで前記遠心分離部材を傾斜さ せて前記軸線（Ａ）を実質的に垂直状態にする遠心分離法。 ７５　請求の範囲７４記載の遠心分離法において、前記実質的な角度が直角であ る遠心分離法。 ７６　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（１０ａ；８ ０）とこの回転壁に支持され前記外周の領域内に位置する回転受け入れ手段（１ ６３０；６０；７０；８３；８４；９３）とを包含する遠心分離機を用い、前記 回転受け入れ手段内にスケールモデル手段（１７）を導入し、前記回転壁（１０ ａ；８０）および前記回転受け入れ手段（１６；３０６０；７０；８３；８４； ９３）を前記軸線（Ａ）を中心として回転せしめて前記スケールモデル手段（１ ７）に遠心力を及ぼさせる遠心分離法。 ７７　請求の範囲７６記載の遠心分離法において、前記スケールモデル手段（１ ７）に振動を与えることをさらに包含する遠心分離法。 ７８　請求の範囲７６または７７に記載の遠心分離法において、前記スケールモ デル手段が液体を包含し、さらにこの液体を凍結することを包含する遠心分離法 。 ７９　環状の外周を有し軸線（Ａ）を中心として回転できる回転壁（８０）を用 い、この回転壁に同軸かつ前記軸線（Ａ）に向けて開口する用に形成された環状 の窪み（１９７）の半径方向外方の前記回転壁（８０）にサンプル（１７）を装 架し、前記回転壁（８０）を回転させながら前記環状の窪み（１９７）に液体（ １７）を施してこれを遠心力の作用の下に前記窪み（１９７）からダクト手段（ １９８−２００）を通って前記サンプル（１７）に流すことを包含する遠心分離 法。 ８０　コンテナ（８３）内に液体（１７）を入れ、駆動手段（１９５）を作動さ せて前記コンテナ（８３）内の液圧を増加させる方向か、またはその反対の方向 かに選択的に、前記液圧を及ぼす前記コンテナ（８３）の内部の領域に連通する ダクト手段（１９１）の出口を移動させることを包含する液圧の制御法。 ８１　請求の範囲８０記載の液圧の制御法において、前記コンテナ（８３）の壁 を通して前記領域へ前記液体（１７）を供給するが、前記液体（１７）の溢流を 許容して前記領域における液圧を実質的に一定とする液圧の制御法。