JPH0757284B2 - 平衡システムを有する遠心抽出機 - Google Patents

平衡システムを有する遠心抽出機

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JPH0757284B2
JPH0757284B2 JP5102348A JP10234893A JPH0757284B2 JP H0757284 B2 JPH0757284 B2 JP H0757284B2 JP 5102348 A JP5102348 A JP 5102348A JP 10234893 A JP10234893 A JP 10234893A JP H0757284 B2 JPH0757284 B2 JP H0757284B2
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inner drum
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ペルリン・ミルノアー・コーポレイション
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    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis
    • D06F37/225—Damping vibrations by displacing, supplying or ejecting a material, e.g. liquid, into or from counterbalancing pockets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/48—Preventing or reducing imbalance or noise
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
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  • Testing Of Balance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概ね、回転しうるドラ
ム内に収容された液体を吸収した物質から、ドラムが高
速回転している間に液体を抽出する上記ドラムを含む機
械に関する。詳しくは、本発明は、ドラムの内周に沿う
物質の不均一分布による不均衡を直すために、ドラムを
少なくとも部分的に釣り合わすシステムを有する遠心抽
出機の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の機械、典型的には洗滌／抽出機
においては、枠で支持されるハウジング内にドラムが収
容されている。このドラムは、初期の洗滌のサイクルの
間はその中心軸の回りを比較的低速で回転し、終期のサ
イクルでは物質から液体を抽出すべく高速で回転する。
低速は、２０乃至６５rpm以下であり、高速は、1000rpm
以上にも達する。
【０００３】殆んどの抽出機は、ドラムの高速回転によ
る不可避的な振動に耐えるように設計されている。かか
る高速回転の間、液体吸収性の物質は、回転するドラム
の周壁にべったりと張り付く。物質がドラムの周壁に均
一に分布することは、極めて稀である。かくて、重量の
不均一な分布が、不均衡を生み、この不均衡が、ハウジ
ングを支持する構造やドラムを回転させる機構を含む洗
滌／抽出機に、長期使用により苛酷な損傷を惹起する。
剛に搭載されたモデルにおいて、抽出機への損傷を防止
すべく不均衡を補償するために種々の試みがなされてい
る。この不均衡の問題の解決策を見出だす際に随伴する
困難には、不均衡の大きさを確認すること、回転するド
ラムでの不均衡の位置を確認すること、抽出過程の間に
不均衡を相殺することなどが含まれる。
【０００４】かかる試みの１つが、カーンらによる米国
特許2,534,267/268/269号に記載されている。この特許
では、ドラムが、内側に向いた３つの中空のリブを有
し、このリブは、物質をひっくり返すリフタとしてのみ
ならず、平衡をとるための流体を収容するためのバラン
ス用の仕切り室としても機能するように、ドラムの内周
に間隔をおいて設けられている。平衡をとるための流体
は、バランス用流体の注入弁によって各仕切り室に注入
され、この注入弁は、いかなる不均衡も補償すべく各仕
切り室にバランス用流体を注入するように選択的に動作
せしめられる。
【０００５】このカーンによるシステムは、抽出サイク
ルの間の不均衡の大きさを決定するために磁気的な振動
ピックアップ装置を用いている。この装置は、ドラムを
支える振動するハウジングまたは枠上に載った部分にお
いては固定された基準装置でる一方、他の部分は、振動
する枠に対して固定された点に載っている。回転がドラ
ムの回転と同期している配電器ディスクまたは整流子
が、不均衡の位置を確認するために用いられている。バ
ランス用流体の注入弁を駆動する機構またはソレノイド
が、磁気的なピックアップ装置および配電器ディスクの
双方からの信号を同時に受ることによって動作せしめら
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記カーンによるシス
テムの１つの問題は、摩耗,据付,温度変化,不可欠な定
数の調整などに起因する振動ピックアップ装置と協働す
る部品の膨張および収縮である。このシステムの他の問
題は、起動手段が、ドラムの１回転ごとにバランス用流
体の注入弁を動作させることである。バランス用流体
は、注入弁が回転中の短い時間だけしか動作しない場合
でも、ドラムが１回転する間じゅう注入弁を流通する。
なお、注入弁が回転中の短い時間だけしか動作しないの
は、閉弁の機械的応答時間が、電気的な応答時間よりも
遅いからである。注入弁の耐用寿命は、ドラムの１回転
ごとの繰り返し動作に起因する弁の摩耗によって著しく
減少する。
【０００７】上記カーンによるシステムのさらなる問題
は、このシステムが、どのバランス用の仕切室を動作さ
せるか、いつ動作させるかを選択することに関して柔軟
性がないことである。このシステムが設計され、組み立
てられてしまうと、或不均衡に関して特定の注水機のみ
が動作せしめられる。使用者が、異なった注水機を動作
させ、あるいは同時に２以上の注水機を動作させようと
思っても、上記システムを大幅に変更することなく、そ
うすることができない
【０００８】さらに、他の問題は、不均衡が許容限度を
超えた場合、この平衡システムは、抽出過程を終わらせ
るようになっていないということである。ときには、不
均衡は、この平衡システムで釣り合わすことができない
レベルに達する。この時点では、抽出機の速度を減少さ
せて、液体吸収性の物質がドラムの周囲に再配分されて
抽出機の損傷が避けられるようにしなければならない。
【０００９】最後に、カーンによるシステムの感度と精
度は、カムで操作される各バランス用の注入弁のための
スイッチを有する整流子の分解能によって制限される。
例えば、不均衡がリブと丁度対向する位置にない場合
は、２つのリブが同時に注水される。しかし、不均衡が
リブと丁度対向する位置に在る場合は、そのリブのみが
注水される。この過程の精度は、これらの機械的スイッ
チの感度に依存する。
【００１０】スタルは、米国特許3,117,962号で、カー
ンによるシステムのいくつかの問題を克服するように設
計されたシステムを有する抽出機を開示している。この
システムは、流体で満たされた容器と一体化された機械
的な振動検出装置を有する。そして、上記容器は、振動
する枠に対して固定された位置に設けられると共に、一
端が、ドラムの振動によって移動するように設けられた
可動部材によって閉鎖され、他端が、機械的スイッチを
動作させる第２の可動部材の移動によって閉鎖される。
上記機械的な振動検出装置は、(貯槽の下方に設けられ
た)オリフィスにも一体化されており、このオリフィス
は、機械的スイッチを動作させる振動検出側が、遅く動
かないようにする一方、高速の動きが、容器内の流体の
粘性によって伝達されるようになっている。その結果、
このユニットは、摩耗,据付,環境の変化に対して自己補
償し、それ故、定数の調整を必要としない。カーンの特
許で開示された抽出機は商業的な成功をもって修正され
たが、後者の抽出機も、上述の問題の幾つかを持つもの
である。加えて、この抽出機の振動検出装置は、長期使
用で役立たなくなる幾つかの付加的な機械部品を必要と
する。
【００１１】加えて、カーンおよびスタルによる抽出機
のハウジングは、剛に搭載されていて、バランスをとる
シーケンスの後に抽出機に残る不均衡は、どんなもので
あれ、枠を支持する構造に伝達される。従って、抽出機
の組み立ては、構造的に健全な環境下に限られる。後
に、スタルの特許に係る抽出機は、そのハウジングを柔
軟に支持するようにさらに修正され、ハウジングは、振
動を隔絶すべくばねで支持される塊になったので、余り
構造的に健全でない環境下でも抽出機を組み立て得るよ
うになった。
【００１２】剛に搭載された抽出機では、空間に固定さ
れた位置に関する枠の振幅は、起こされる振動力に比例
する。一方、柔軟に支持された抽出機は、回転するドラ
ムが低速から高速に加速される際に、ばねで支えられる
質量系が共振状態になったとき、遷移が生じる。この共
振状態は、剛に搭載された抽出機の動きに比較して著し
い振幅をもたらす。抽出機が、その共振周波数(略100rp
m)を経て加速された後でも、ばねで支えられた質量系の
空間に固定された点に関する振幅は、剛に搭載された抽
出機の振幅よりも遥かに大きい。
【００１３】カーンとスタルの抽出機は、ともに固定の
基準点および振幅検出機構が、剛に搭載された系で生じ
る非常に小さい変位を測定するように設計されているの
で、柔軟に支持された抽出機で生じる振幅は、上記振幅
検出機構等を破壊することになる。かくて、修正された
スタルの抽出機の固定された基準器は、複雑な変更を要
求されるのである。
【００１４】本発明の第１の目的は、特にハウジングが
柔軟に支持され、種々の問題が克服されるような上述の
種類の抽出機を提供することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、大きな初期の振幅
を、簡素で安価な方法で損傷の虞なく検出できるような
構造の平衡システムを有する抽出機を提供することにあ
る。
【００１６】本発明のさらなる目的は、適切な均衡をと
るための仕切室が決定され、この仕切室に、平衡システ
ムの部品の摩耗および部品の不調の頻度と可能性を減少
させるように流体が注入されるような平衡システムを有
する抽出機を提供することにある。
【００１７】本発明のいま１つの目的は、不均衡が最大
許容レベルを超えて荷重が釣り合わせられなくなったと
き、抽出機への損傷を防ぐ改善された平衡システムを有
する抽出機を提供することにある。
【００１８】本発明のさらなる目的は、システムの選択
と、平衡をとるためのリブへの流体の注入時期が、機械
の機械的拘束に制限されない改善された平衡システムを
有する抽出機を提供することにある。
【００１９】本発明のさらなる目的は、改善された一層
精密で高感度の平衡システムを有する抽出機を提供する
ことにある。
【００２０】
【発明の構成，作用，効果】これらの目的は、本発明の
新規な特徴にしたがう、その平衡方法とともに後述する
種類の抽出機によって達成される。即ち、この抽出機
は、ハウジングが柔軟に支持され、ハウジングに載せら
れた加速度計などによって不均衡の大きさが決定され
る。この決定は、不均衡の位置を検出する手段と共に、
実質的に不均衡を相殺すべく、少なくとも１つの注入手
段が、選択された仕切室にバランス用の流体を注入する
ように動作することを可能にする。
【００２１】上記加速度計は、固定された基準点に頼る
ものでないので、初期の振幅が過度であっても、破壊さ
れることなく不均衡の大きさを決定することができる。
不均衡を可能な限り早い時期に検出するために、ハウジ
ングのどの部分よりも振動によって大きな動きを受ける
外側ハウジングの端部に、加速度計を載せることが望ま
しい。
【００２２】本発明の他の新規な特徴によれば、不均衡
の位置を検出する手段は、内側ドラムに対して静止した
基準点に関して、内側ドラムと共に回転可能なターゲッ
トの通過を決定する手段と、ターゲットが静止した基準
点を通過してから不均衡の位置に達するまでの経過時間
を決定する手段で構成される。より詳しくは、不均衡の
大きさが閾値に達したとき動作でき、不均衡を実質的に
相殺すべく、上記時間経過に基づいて少なくとも１つの
注入手段を選択して動作させる手段と、不均衡の大きさ
が閾値以下になったとき、注入手段の動作を停止させる
手段が備えられる。このようなシステムは、従来例に比
して、機械的部品の数を減じるのみならず、注入手段を
平衡過程の間で１回しか動作させないから、注入弁のソ
レノイドの損耗を減じ、平衡システム全体の感度と精度
を高める。
【００２３】ターゲットの通過を決定する上記手段は、
ターゲットに対して静止した基準点に載せられた近接ス
イッチで、内側ドラムの１回転に１度だけターゲットが
この近接スイッチを動作させるような位置を通るような
ものであるのが望ましい。また、少なくとも１つの注入
手段を選択して動作させる上記手段は、上記経過時間に
関連する少なくとも１つの注入手段に関する予め定めら
れた値を格納する記憶要素と、経過時間に対応する注入
手段を確認すべく上記記憶要素にアクセスし、不均衡の
大きさが閾値を超える限り、注入手段のための起動信号
を発生し、かつ保持する手段を有するのが望ましい。か
くて、不均衡に対して特定の注入手段を選択すること
は、上記記憶要素内の情報を変更することにより容易に
変更することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１〜図４に示す遠心抽出機１０は、静止枠１
２と、この静止枠にへこみうるように搭載された外側ハ
ウジング１３からなる。そして、この外側ハウジング上
の支持アーム１６a,１６b,１６cは、弾力性のある支持
手段１８a,１８b,１８cに載せられ、この支持手段は、
静止枠１２上の板２０a,２０b,２０cに吊されている。
各支持アーム１６a,１６b,１６cに関連する板２０a,２
０b,２０cの位置と寸法は、内側ドラム２２,この内側ド
ラム２２に収容される物質と吸収水の予期される平均質
量などのすべての付属品を含む外側ハウジング１３の重
心と、上記各支持手段の弾性とに依存する。本発明のこ
の実施例では、外側ハウジング１３と内側ドラム２２は
円筒形であるが、これらは、他の適切な形状にすること
ができる。
【００２５】内側ドラム２２は、外側ハウジングの一端
の開口部１４に設けられた軸受２７を通って一端が突出
する軸２６を介して、中心軸の回りに回転するように外
側ハウジング内に配置される。上記内側ドラムは、他端
に入口開口部２３を有し、かつ外周に打抜き穴２４を有
する。入口開口部２３は、封止されかつ回転可能な状態
で、外側ハウジング１３の他端の開口部１５と揃うとと
もに、開口部１５を覆う扉２８によって閉鎖される。
【００２６】図３,図４に示すように、モータ３３がプ
ラットホーム３４の上に載せられ、このプラットホーム
は、荷重受け部材３６,３８を介して外側ハウジング１
３の頂部に取り外し可能に載せられている。ボルト４０
は、モータのプラットホームと板４２を貫通し、この板
は、荷重受け部材３６に恒久的に固定された荷重受け軸
４４を取り囲んでいる。モータのプラットホーム３４
は、安定化ボルト４６と肩部４８,５０によって荷重受
け部材３８に締め付けられ、上記肩部は、夫々モータの
プラットホーム３４と荷重受け部材３８に固定されてい
る。プーリ５４を駆動する駆動ベルト５２の張力は、安
定化ボルト４６を介して肩部４８と５０の間隔を調整す
ることによって変化させられる。プーリ５４は、駆動軸
手段２６を回し、これにより内側ドラム２２が、プーリ
５４と同じ回転数で回転する。
【００２７】外側ハウジング内の内側ドラム２２の内周
に等間隔で設けられたリブ２９a,２９b,２９cは、洗滌
サイクルなどの低速サイクルの間、物質をひっくり返す
べくリフタとして機能するとともに、平衡をとるための
流体を収容する仕切り室を形成すべく中空になってい
る。そして、上記流体は、物質による負荷の不均衡の大
きさが予め定められた閾レベルに達したとき、少なくと
も１つの予め定められた中空のリブに注入される。供給
リング３０a,３０b,３０cのアセンブリは、内側ドラム
２２の後壁２２に一緒に回転するように固定されるとと
もに、各注入弁３２a,３２a,３２cによって注入される
上記流体を受容するように、内周に沿って開口してい
る。上記流体は、平衡をとるためのこの流体を遠心力で
供給リングの外周に向けて飛ばすのに十分な速度で内側
ドラム２２が回転されたとき、供給リングのリブの間に
保持される。
【００２８】各中空リブの一端は、ドラムの後壁３１を
通り越して突出して、供給リングから接続溝とポートを
経て平衡をとるための流体を受容する供給リングの各溝
に重なる。例えば、中空リブ２９aは、注入弁３２aから
上記流体を受け、この注入弁は、上記流体を供給リング
３０aに流し、次いでポート６１aを経て溝６０aに、さ
らにポート６２aを経て中空リブ２９aに流す。
【００２９】上述の程度内で、遠心抽出機は、多かれ少
なかれ、柔軟に支持される洗滌／抽出機として用いられ
る在来の構造にすることができる。かくて、開口部１５
および入口開口部２３を経て内側ドラム２２内に物質が
装入され、扉２８が閉じられた後、流体注入手段(図示
せず)によって外側ハウジング１３に流体を注入し、プ
ーリ５４によって内側ドラム２２を回転させることによ
り、洗滌サイクルが開始する。洗滌およびすすぎサイク
ルの間、内側ドラム２２の回転速度は、２０乃至６５rp
m以下である。洗滌,すすぎ,抽出前の各サイクルの間
は、外側ハウジング１３および内側ドラム２２からドレ
ン(図示せず)を経て、また、米国特許3,117,926号に記
載され,かつ本実施例では参考のため一体化された既述
の中空リブから夫々水が排出される。排水サイクルの
後、内側ドラム２２は、物質に残った流体を抽出すべく
1000rpmを超える速度で回転せしめられ、その間に、後
述するように、本発明の好ましい実施例では水であると
ころの平衡をとるための流体が、不均衡を釣り合わすべ
く、少なくとも１つの中空リブに注入される。
【００３０】本発明の好ましい実施例では、不均衡な荷
重の大きさと位置を検出するために用いられる手段は、
固定基準から独立している振動検出器である。そのた
め、カリファルニア州フレモントに在るノバセンサ社に
よって作られた型番NAS-002Gなどのソリッドステートの
加速度計100が、外側ハウジング１３上に載せられてい
る。この加速度計は、特定の軸に沿う加速度を検出し
て、図６に示すような正弦波をなす電気的出力を発生す
る。この正弦波の周期は、回転する内側ドラム２２の１
回転が完了するに必要な時間である。上記正弦波の振幅
のピークの大きさは、回転する内側ドラム２２内の物質
による不均衡荷重の大きさに比例する。加速度計100
は、基準点から独立しているので、既述の従来例の振動
検出手段と異なり、柔軟に支持されている外側ハウジン
グ１３に起因する振動中心から外方へ向かう運動を受け
ても、損傷することがない。
【００３１】本実施例では、加速度計100は、外側ハウ
ジング１３の前面の扉２８に載せられており(図３参
照)、これは、このシステム構成では、外側ハウジング
１３の前端が、モータ３３や内側ドラム２２を回転させ
る役割をもつ他の総ての装置のために、一層重たい外側
ハウジングの後端に比べてより大きい振動を受けるから
である。加速度計100は、外側ハウジング１３の前端を
横切る箇所で水平方向の軸に沿う加速度を検出するよう
に方向づけられている。しかし、上記加速度計は、任意
の軸に沿う加速度を測定するために、外側ハウジング１
３上のどの箇所に設置してもよい。
【００３２】図４に最も良く示されるように、プーリ５
４の外周に金属のターゲット111が設けられ、内側ドラ
ム２２と一緒にプーリ５４によって回転駆動される。よ
り詳しくは、上記ターゲットは、リブの１つ、本実施例
では後述するリブ１に角度的に整列するように設けられ
る。上記ターゲットは、リブ１に角度的に整列せしめら
れているが、このターゲットは、内側ドラム２２の任意
の点に対して角度的に整列させることもできる。また、
近接スイッチ108が、支持アーム１６aに載せられた近接
スイッチアセンブリ109に設けられていて、内側ドラム
の回転の都度,金属のターゲットが通過するたびに上記
近接スイッチ108によって、パルス106(図５参照)が発生
されるようになっている。上記近接スイッチの位置を、
以降、静止基準点と呼ぶ。
【００３３】本発明の好ましい実施例に用いられている
近接スイッチは、イリノイ州フリーポートに在るマイク
ロ スイッチ インコーポレーティド 社によって作られ
た型番922AA4N-A9N-Lの近接スイッチである。内側ドラ
ム２２上の点の通過に一致しうるどんな装置でも、上記
近接スイッチの代わりに用いることができる。
【００３４】図５に示すように、内側ドラム２２内の不
均衡荷重の位置と大きさを決定するための手段は、加速
度計100からの出力信号104および近接スイッチ108から
の出力信号106を監視する処理手段102を含んでいる。処
理手段102は、図６に示す波形の周期 「Ｔ」 を、連続的
な出力信号106の前縁相互間の時間を算出することによ
って決定するために用いられるタイマを有し、上記周期
「Ｔ」 は、内側ドラム２２の完全な１回転を表わしてい
る。上記タイマは、近接スイッチ108の最後の出力信号
が検出されてから、不均衡の振幅のピークが検出される
までの時間を検出するために用いられ、上記時間を、以
降 「時間t」 と呼ぶことにする。出力信号104の周期Ｔお
よび時間tは、処理手段102によって、荷重を均衡させる
のにどのリブに水を注入すべきかを決定するために用い
られる。
【００３５】図７は、荷重を均衡させるのにどのリブに
水を注入すべきかを決定するためのリブ１に対する不均
衡位置の関係を示している。本実施例では、基準点は、
内側ドラム２２上のリブ１に角度的に整列する(揃う)よ
うにプーリ５４上に位置させられているので、周期Ｔ
は、リブ１が１回転するに要する時間である。この周期
Ｔは、本発明の実施例では、１２の区間に分割されてい
る。リブ１の通過を検出するための静止基準点は、リブ
１が９時の位置に在る記号０または360゜で示される。不
均衡は、水平軸上で常に３時の位置に存在する。したが
って、リブ１が上記静止基準点に達したときに不均衡が
検出された場合、不均衡は、リブ１と丁度対向する位置
に存在する。もし、リブ１が基準点から-30°回転した
ときに不均衡が検出された場合、不均衡は、リブ２と３
の間でリブ３により近い位置に存在する。
【００３６】上記静止基準点からのリブ１の周方向の運
動は、時間に関連するとともに、不均衡の位置を確認す
るために、従ってどのリブに水を注入すべきかを確認す
るために用いられる。例えば、図７に示すように、リブ
１が基準点を通過して-120゜回転したとき不均衡が検出
されたなら、時間tは4T/12であり、不均衡はリブ２と丁
度対向する位置に存在する。もし、リブ１が基準点を通
過して-180゜回転していれば、時間tは6T/12であり、不
均衡はリブ１に存在する。不均衡の時間と位置が判るの
で、リブへの注入過程、即ち、与えられた時間tに対し
て水を注入すべき適切なリブの選択は、処理手段が、適
切な注入手段110a,110b,110c(図5参照)を動作させるよ
うに決定される。注入手段110a,110b,110cは、当業者に
周知な電気的に応答する注入弁にすることができる。
【００３７】本発明の好ましい実施例では、単一のリブ
注水段階が実行される。もし、時間tが、不均衡がリブ
と丁度対向する位置に存在することを示している場合
は、不均衡の大きさが許容レベル以下に低下しない間に
上記リブに水が注入される。もし、時間tが、不均衡が
リブと丁度対向する位置に存在しないことを示している
場合は、予め定められた２つのリブに同時かつ同率で水
が注入され、その結果、不均衡の位置がリブと丁度対向
する位置まで効果的に移動させられ、このとき、上記リ
ブに不均衡を釣り合わすべく水が注入される。例えば、
リブ１が静止基準点から-270゜回転したときに不均衡が
検出されれば、図７に示すように、不均衡はリブ１と２
の間で、リブ２により近い位置に存在する。不均衡の有
効位置を、リブ３と丁度対向する位置まで移動させるべ
く、リブ１と３に水が注入される。時間tが、不均衡が
リブ３と丁度対向する位置に効果的に在ることを示す
と、リブ１への水の注入が止められる一方、不均衡の大
きさが許容レベル以下に低下するまで、リブ３への水の
注入は続けられる。
【００３８】処理手段102が、適切な注入手段を選択で
きるように、時間tに対してどのリブに水を注入すべき
かを示す予め定められた値が、処理手段102によってア
クセスされうるメモリ要素に格納される。以下に示す表
１は、本発明の好ましい実施例で用いられた時間tと注
水されるリブの関係を示しており、上述のように、金属
ターゲット111は、リブ１と角度的に揃えられている。
【００３９】
【表１】 ＊印は、不均衡に最も近いリブを示しており、Ｔは、内
側ドラムの１回転の周期である。かくて、時間tが０な
ら、リブ１が注水される。時間tが3T/12なら、リブ１と
２が注水される。
【００４０】本発明の好ましい実施例の処理手段は、イ
ンテル社のマイクロコンピュータ8751Hである。このマ
イクロコンピュータは、均衡を制御するためのプログラ
ムおよび上述の表の情報を格納するための十分なリード
オンリーメモリ(ＲＯＭ)を有する。しかし、当業者によ
って、任意の処理手段やメモリ要素が容易に実施できる
のは勿論である。
【００４１】図８は、好ましい実施例で処理手段102を
制御するために用いたソフトウエアのフローチャートを
示している。まず、処理手段は、平衡過程を開始する前
に、ステップ130で平衡入力信号を待つ。処理手段102
は、ステップ132で、リブ１がいつ静止基準点を通過し
たかを検出すべく、近接スイッチ108からの出力を監視
する。そして、ステップ134で、サンプリングした最初
の波形104によって不均衡の位置と大きさを、ピークが
検出されるまでに算出し、次いでピークの大きを検出
し、さらに時間tを算出することによってリブ１に対す
る不均衡の位置を検出する。サンプリング率は、処理装
置の速度によって指令されるが、内側ドラムの回転速度
よりも速くなければならない。処理手段102は、ステッ
プ136で、不均衡の大きさが閾レベルに達するまでステ
ップ132と134を実行し続け、閾レベルに達したとき、算
出された時間tに関連させてメモリに格納したデータに
対応するリブに注水を行なう。注入手段を開位置に維持
しつつ、ステップ140で、不均衡の大きさが閾レベル以
下になるまで、ステップ132,134,136,138が、繰り返し実
行される。
【００４２】本発明の他の実施例では、２つのリブ注水
段階が実行される。第１段階では、時間tが、不均衡が
リブと丁度対向する位置に在ることを示している場合、
不均衡の大きさが許容閾レベル以下になるまで、そのリ
ブに注水が行なわれる。時間tが、不均衡がリブと丁度
対向する位置にないことを示したとき、第２段階に入っ
て、不均衡をリブと丁度対向する位置に効果的に移動さ
せるべく、予め定められたリブに注水され、移動後に不
均衡を釣り合あわすべく上記リブに注水される。例え
ば、リブ１が静止基準点から-150゜回転したときに不均
衡が検出されれば、図７に示すように、不均衡は、リブ
１と３の間で,リブ１により近い位置に在る。不均衡荷
重をリブ２と丁度対向する位置に効果的に移動させるべ
く、リブ３に注水が行なわれる。有効な不均衡の位置
が、リブ２と丁度対向する箇所に来ると、不均衡の大き
さが与えられた閾値以下になるまでリブ２に注水が行な
われる。
【００４３】次に掲げる表２は、本発明の他の実施例で
用いられた時間tと注水されたリブとの関係を示してお
り、金属ターゲット111は、上述のようにリブ１と角度
的に揃っている。
【表２】 ＊印は、不均衡に最も近いリブを示しており、Ｔは、内
側ドラムの１回転の周期である。かくて、時間tが０な
ら、リブ１が注水される。時間tが3T/12なら、同じくリ
ブ１が注水される。
【００４４】図９は、処理手段102を制御するために用
いたソフトウエアのフローチャートを示している。ま
ず、処理手段102は、平衡過程を開始する前に、ステッ
プ150で平衡入力信号を待つ。処理手段102は、ステップ
152で、リブ１がいつ静止基準点を通過したかを検出す
べく、近接スイッチ108からの出力を監視する。そし
て、ステップ154で、サンプリングした最初の波形104に
よって不均衡の位置と大きさを、ピークが検出されるま
でに算出し、次いでピークの大きを検出し、さらに時間
tを算出することによってリブ１に対する不均衡の位置
を検出する。処理手段は、ステップ156で、不均衡の大
きさが閾値以下である限り、ステップ152と154を繰り返
して実行する。不均衡の大きさが閾値に達すると、算出
した時間tをメモリに格納したデータと比較することに
よって、不均衡がリブと丁度対向する位置に在るか否か
を決定すべくステップ158を実行する。例えば、時間tが
0,4T/12,8T/12のいずれかであれば、不均衡はリブと丁
度対向する位置に在る。もし、不均衡がリブと丁度対向
する位置に在れば、ステップ160で、適切な注入手段が
動作せしめられ、対応するリブに注水が行なわれる。注
入手段を開位置に維持しつつ、ステップ162で、不均衡
の大きさが閾値以下になるまで、ステップ152,154,156,
158,160が、繰り返し実行される。
【００４５】一方、不均衡の位置がリブと丁度対向する
位置でない場合は、ステップ164で、算出された時間tに
関連するリブに、適切な注入手段によって注入が行なわ
れる。不均衡がリブと丁度対向する位置に効果的に来る
まで、ステップ152,154,156,158,164が繰り返される。
即ち、時間tが５m秒以内の0,4T/12,8T/12であれば、不
均衡の大きさが閾値以下になるまで、ステップ152,154,
156,158,160,162が繰り返される。処理ユニット102は、
時間tが0,4T/12,8T/12から隔たって２０m秒以上になる
と、ステップ152,154,156,158,164を繰り返すように処
理フローを自動的に切り換える。
【００４６】上述の平衡システムは、ソフトウエアで実
行されるので、この平衡システムに容易に付加的特徴を
加えることができる。例えば、図１０は、不均衡の大き
さが最大許容レベルを超えたとき、遠心抽出機への損傷
を防ぐために用いられるソフトウエアに関するフローチ
ャートを示している。処理手段102は、ステップ170で、
平衡入力信号を待つ。そして、ステップ172で、不均衡
の大きさが算出され、ステップ174で、算出値が最大許
容値と比較される。算出値が最大許容値に達すると、ス
テップ176で、使用者は危険を防止するために荷重を再
配分するように知らされる。算出値が最大許容値以下で
ある場合は、ステップ178で、通常の平衡処理が行なわ
れる。抽出の速度が変化した場合は、上記ソフトウエア
は、ステップ180で、不均衡の大きさが未だその速度に
対する許容値以下であるか否かを点検する。そして、不
均衡の大きさが最大許容値を超える場合は、処理手段10
2は、ステップ182で、不均衡が大きすぎて運転を続行で
きないことを表示する。このソフトウエアは、図１０の
フローチャートで表わされ、図９で述べたソフトウエア
と同時に実行される。
【００４７】処理手段102のための実際のソフトウエア
は、上述のフローチャートを用いて容易に開発すること
ができる。当業者にとっては、このソフトウエアの改善
変更も可能である。例えば、図８と図９のフローチャー
トは本発明の実施例に関するソフトウエアを表わすが、
この平衡過程は、いくつかの手法のどれによっても行な
える。例えば、２つのリブに同時ではあるが、本実施例
の同率と異なり、異率で注入を行なうことができる。
【００４８】或特徴とサブコンビネーションが、有用
で、参照なしに他の特徴やサブコンビネーションに用い
うることが判る。
【００４９】或特徴とサブコンビネーションが、有用
で、参照なしに他の特徴やサブコンビネーションに用い
うることが判る。このことは、本発明の特許請求の範囲
で意図され、かつその範囲に在る。
【００５０】本発明の範囲から離れることなく多くの可
能な実施例が考えられるが、ここで述べ,または添付の
図で開示した総ての事項は、図解のためのものであっ
て、限定する意味のものでないと理解されなければなら
ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により組み立てられた抽出機の縦断面
図である。
【図２】 図１のII-II線断面図である。
【図３】 図１のIII-III線矢視図である。
【図４】 図１のIV-IV線矢視図である。
【図５】 上記抽出機を釣り合わすために用いられたシ
ステムのブロック図である。
【図６】 上記抽出機の回転ドラムの１回転の間に、図
５に示した振動検出手段からの出力信号をグラフで表わ
した図であり、信号のピークは、不均衡の大きさを表わ
す。
【図７】 システム記憶要素に格納され、図６に示す信
号のピークで表わされる各サイクルで３時に位置に在る
不均衡の位置と、静止した基準点に関する各サイクルで
９時の位置に在る１つのリブの位置との関係をグラフで
表わした図である。
【図８】 本発明の好ましい実施例に従って抽出機を平
衡させるべく、図５に示すシステムで用いられたソフト
ウエアのフローチャートである。
【図９】 本発明の他の実施例に従って抽出機を平衡さ
せるべく、図５に示すシステムで用いられたソフトウエ
アのフローチャートである。
【図１０】 不均衡の大きさが最大許容レベルを超えた
とき、抽出機の損傷を防ぐべく用いられたソフトウエア
のフローチャートである。
【符号の説明】
１０…遠心抽出機、１２…静止枠、１３…外側ハウジン
グ、１６a,１６b,１６c…支持アーム、１８a,１８b,１
８c…支持手段、２２…内側ドラム、２４…穴、２８…
扉、２９a,２９b,２９c…リブ、３２a,３２b,３２c…注
入弁、３３…モータ、５４…プーリ、100…加速度計、1
02…処理手段、108…近接スイッチ、110a,110b,110c…
注入手段、111…ターゲット。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体吸収性の物質から流体を抽出するた
    めの遠心抽出機において、 柔軟に搭載される外側ハウジングと、 上記液体吸収性の物質を収容するために、柔軟に搭載さ
    れる上記外側ハウジング内に軸の回りに回転しうるよう
    に搭載された内側ドラムと、 この内側ドラムの内周に間隔をおいて設けられた複数の
    平衡をとるための中空の仕切室と、 各仕切室に平衡をとるための流体を注入するための手段
    と、 回転中の不均衡の大きさを決定すべく、加速度を検出す
    るために上記外側ハウジングの１つの軸に載せられた手
    段と、 上記不均衡の位置を検出するための手段と、 上記不均衡の位置に基づいて、少なくとも１つの注入手
    段を、上記平衡をとる為の流体が、不均衡を実質的に相
    殺するように上記平衡をとる為の仕切室に注入されるよ
    うに選択して動作させる手段を備えたことを特徴とする
    遠心抽出機。
  2. 【請求項２】 加速度を検出するための上記手段は、上
    記軸に関する加速度に直接比例する電気的出力を発生す
    る請求項１に記載の遠心抽出機。
  3. 【請求項３】 加速度を検出するための上記手段は、加
    速度計である請求項１に記載の遠心抽出機。
  4. 【請求項４】 液体吸収性の物質から流体を抽出するた
    めの遠心抽出機であって、柔軟に支持される外側ハウジ
    ング内に、液体吸収性の物質を収容すべく軸の回りに回
    転しうるように搭載される内側ドラムと、この内側ドラ
    ムの内周に間隔をおいて設けられた複数の中空の平衡を
    とる為の仕切室と、各仕切室に平衡をとるための流体を
    注入する手段を備えた遠心抽出機を平衡させる方法にお
    いて、 回転中に、上記内側ドラムの不均衡の大きさを決定する
    ために柔軟に支持される上記外側ハウジングに加速度計
    を載せる過程と、 上記不均衡の位置を決定する過程と、 上記不均衡の位置に基づいて、上記平衡をとるための流
    体が、不均衡を相殺するように上記平衡をとるための仕
    切室に十分に注入されるように、少なくとも１つの上記
    注入手段を選択して動作させる過程を備えたことを特徴
    とする遠心抽出機を平衡させる方法。
  5. 【請求項５】 液体吸収性の物質から流体を抽出するた
    めの遠心抽出機において、 外側ハウジングと、 上記液体吸収性の物質を収容するために、上記外側ハウ
    ジング内に軸の回りに回転しうるように搭載された内側
    ドラムと、 この内側ドラムの内周に間隔をおいて設けられた複数の
    平衡をとるための中空の仕切室と、 各仕切室に平衡をとるための流体を注入するための手段
    と、 上記内側ドラムに対して静止した基準点に関して、この
    内側ドラムと共に回転しうるターゲットの通過を決定す
    るための手段と、 回転中に上記内側ドラムの不均衡の大きさと位置を検出
    するための手段と、 上記ターゲットが上記静止した基準点を越えて通路にし
    たがって不均衡の位置に達するまでの経過時間を決定す
    るための手段と、 上記不均衡の大きさがいつ閾値に達するかを決定する手
    段と、 上記不均衡の大きさが閾値に達したとき、上記経過時間
    に基づいて、上記平衡をとるための流体が、不均衡を実
    質的に相殺するように上記平衡をとるための仕切室に注
    入されるように、少なくとも１つの注入手段を選択して
    動作させる手段と、 上記不均衡の大きさが閾値以下になったとき、上記注入
    手段の動作を停止させる手段を備えたことを特徴とする
    遠心抽出機。
  6. 【請求項６】 上記外側ハウジングは、柔軟に支持さ
    れ、不均衡の大きさと位置を検出する上記手段は、上記
    外側ハウジングに載せられた加速度計を含む請求項５に
    記載の遠心抽出機。
  7. 【請求項７】 ターゲットの通過を決定するための上記
    手段は、上記静止した基準点に載せられた近接スイッチ
    であり、上記ターゲットは、内側ドラムを同じ回転数で
    回転させる手段に載せられ、このターゲットが、内側ド
    ラムの１回転ごとに１回ずつ上記近接スイッチを動作さ
    せる位置を通るようになっている請求項５に記載の遠心
    抽出機。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つの注入手段を選択して動
    作させる上記手段は、上記経過時間に関連する少なくと
    も１つの注入手段に関する予め定められた値を格納する
    記憶要素と、 上記経過時間に対応して注入手段を確認すべく上記記憶
    要素にアクセスし、不均衡の大きさが上記閾値を超える
    限り、注入手段のための起動信号を発生し、かつ保持す
    る手段を備える請求項５に記載の遠心抽出機。
  9. 【請求項９】 上記外側ハウジングは、柔軟に支持さ
    れ、 不均衡の大きさと位置を検出する上記手段は、上記外側
    ハウジングに載せられた加速度計を含み、 ターゲットの通過を決定するための上記手段は、上記静
    止した基準点に載せられた近接スイッチであり、上記タ
    ーゲットは、内側ドラムを同じ回転数で回転させる手段
    に載せられ、このターゲットが、内側ドラムの１回転ご
    とに１回ずつ上記近接スイッチを動作させる位置を通る
    ようになっている請求項５に記載の遠心抽出機。
  10. 【請求項１０】 上記外側ハウジングは、柔軟に支持さ
    れ、 不均衡の大きさと位置を検出する上記手段は、上記外側
    ハウジングに載せられた加速度計を含み、 ターゲットの通過を決定するための上記手段は、上記静
    止した基準点に載せられた近接スイッチであり、上記タ
    ーゲットは、内側ドラムを同じ回転数で回転させる手段
    に載せられ、このターゲットが、内側ドラムの１回転ご
    とに１回ずつ上記近接スイッチを動作させる位置を通る
    ようになっており、 少なくとも１つの注入手段を選択して動作させる上記手
    段は、上記経過時間に関連する少なくとも１つの注入手
    段に関する予め定められた値を格納する記憶要素と、上
    記経過時間に対応して注入手段を確認すべく上記記憶要
    素にアクセスし、不均衡の大きさが上記閾値を超える限
    り、注入手段のための起動信号を発生し、かつ保持する
    手段とを備える請求項５に記載の遠心抽出機。
  11. 【請求項１１】 上記外側ハウジングは、柔軟に支持さ
    れ、 不均衡の大きさと位置を検出する上記手段は、上記外側
    ハウジングに載せられた加速度計を含み、 少なくとも１つの注入手段を選択して動作させる上記手
    段は、上記経過時間に関連する少なくとも１つの注入手
    段に関する予め定められた値を格納する記憶要素と、上
    記経過時間に対応して注入手段を確認すべく上記記憶要
    素にアクセスし、不均衡の大きさが上記閾値を超える限
    り、注入手段のための起動信号を発生し、かつ保持する
    手段とを備える請求項５に記載の遠心抽出機。
  12. 【請求項１２】 ターゲットの通過を決定する為の上記
    手段は、上記静止した基準点に載せられた近接スイッチ
    であり、上記ターゲットは、内側ドラムを同じ回転数で
    回転させる手段に載せられ、このターゲットが、内側ド
    ラムの１回転ごとに１回ずつ上記近接スイッチを動作さ
    せる位置を通るようになっており、 少なくとも１つの注入手段を選択して動作させる上記手
    段は、上記経過時間に関連する少なくとも１つの注入手
    段に関する予め定められた値を格納する記憶要素と、上
    記経過時間に対応して注入手段を確認すべく上記記憶要
    素にアクセスし、不均衡の大きさが上記閾値を超える限
    り、注入手段の為の起動信号を発生し、かつ保持する手
    段とを備える請求項５に記載の遠心抽出機。
  13. 【請求項１３】 上記不均衡が、いつ最大許容限度を超
    えるかを決定する手段と、上記内側ドラムの回転速度を
    減少させるための手段をさらに備えた請求項５に記載の
    遠心抽出機。
  14. 【請求項１４】 液体吸収性の物質から流体を抽出する
    ための遠心抽出機であって、外側ハウジング内に、液体
    吸収性の物質を収容すべく軸の回りに回転しうるように
    搭載される内側ドラムと、この内側ドラムの内周に間隔
    をおいて設けられた複数の中空の平衡をとるための仕切
    室と、各仕切室に平衡をとるための流体を注入する手段
    を備えた遠心抽出機を平衡させる方法において、 上記内側ドラムに対して静止した基準点に関して、この
    内側ドラムと共に回転しうるターゲットの通過を検出す
    る過程と、 回転中に上記内側ドラム内の不均衡の大きさと位置を検
    出する過程と、 上記ターゲットが上記静止した基準点を通過してから不
    均衡の位置に達するまでの経過時間を決定する過程と、 上記不均衡がいつ閾値に達するかを決定する過程と、 上記不均衡の大きさが閾値に達したとき、上記経過時間
    に基づいて、上記平衡をとるための流体が、不均衡を十
    分に相殺するように上記平衡をとるための仕切室に注入
    されるように、少なくとも１つの上記注入手段を選択し
    て動作させる過程と、 上記不均衡の大きさが閾値以下になったとき、上記注入
    手段の動作を停止させる過程を備えたことを特徴とする
    遠心抽出機を平衡させる方法。
JP5102348A 1992-10-05 1993-04-28 平衡システムを有する遠心抽出機 Expired - Fee Related JPH0757284B2 (ja)

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