JPS58186457A - 機械の作動開始方法及び捕集物除去開始方法並びにその制御装置 - 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】 本発明は、素子と当該素子内又は当該素子上にある物体
の組合わされた質量に従って作動を開始させる方法に関
するものである。

また、本発明は、材料を被動素子から除去する方法およ
びその制御装置に関するものである。

本発明は、特に、作動中に被動素子と当該被動素子の中
を流れ又は当該被動素子の上方を流れる物体との間で当
該物体の相互交換（ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ）が行なわ
れるような被動素子の作動に関するものである。こうし
た作動を行なう例としては、物体が当該被動素子の中を
流れて、被動素子作動中に当該物体のうちの一部が被動
素子内に捕集されるものがあげられる。当該被動素子内
に集まる物体の除去といった作動を当該被動素子に対し
て周期的に実施する必要がある。

本発明によれば、そのような作動を開始させ、検出結果
が肯定的である時、当該作動を自動的に開始させるのに
適した段階に被動素子が達したか否かについて決定を行
なうことができる。

本発明のｍ械の作動開始方法は、素子と当該素子内に又
は当該素子上にある物体の組合わせられた質量に応じて
作動を開始させる方法であって、当該素子を駆動する段
階と、当該素子と物体の流れとの開に相互交換が行なわ
れるよう物体の流れを当該素子上又は当該素子内に通過
せしめて、当該素子の駆動される速度の実質的な変化を
生ぜしめるか又は実質的な変化を可能にする段階と、速
度の変化割合を測定する段階と、上記変化割合が所定の
値を上回わるか又は下回わるかした際に作動を開始させ
る段階とから成ることを特徴としている。

当該素子の速度変化割合は、少なくとも部分的には当該
素子および当該素子内又は当該素子上にある物体の組合
わされた質量に依存することになる。従って、作動は前
記組合せの運動量に依存して開始される。

当該素子の速度変化は、本方法の異なる作動サイクルに
対して実質上同一になっている力を当該素子に与えるこ
とによりもたらされるのが好ましい。従って、作動を開
始させる必要がある素子に一定の力を加える際の速度変
化の割合に注目することにより、所定の値を設定するこ
とができる。

当該素子の速度変化は、増加または減少させることがで
きる。速度増加は当該素子に対して付加的な駆動力を与
えることにより実現可能であり、速度低下はその駆動力
を除去することにより実現可能である。駆動力の除去は
既知の制動力を加えることを伴う。又は代替的に速度変
化は当該素子上に作用する通常の摩擦力によりもたらさ
れる。

また、本発明の機械の捕集物除去開始方法は、物体の所
定の量が被動素子により集められた際、被動素子から上
記物体を除去する方法であって、被動素子から駆動力を
除去する段階と、被動素子が遅くなる割合を測定する段
階と、遅くなる割合が所定の値を下回わる際、上記被動
素子により集められた物体を除去する段階とから成るこ
とを特徴としている。

被動素子は、ロータであることが好ましい。当該ロータ
は遠心分離機のロータにすることかでト、当該ロータは
使用時に低密度の物体を高密度の物体から分離しその高
密度の物体がロータ内に集まる。

被動素子は、駆動力がロータから除去される際、当該ロ
ータの連続的な回転により駆動される発電機として使用
される電動機により駆動されることが好ましい。

ロータが遅くなる割合は電動機により発生される信号の
周波数を測定することにより決定できる。

本発明の機械の制御装置は、力を機械に与える力付与手
段と、上記機械の慣性測定値である出力を提供するため
に、当該力の付与が原因で生じる機械の速度変化の割合
に応答する検出装置とから成ることを特徴としている。

機械に電動機駆動体が含まれ、前記力が制動力である場
合には、前記電動機駆動体がその供給減から切り離され
、機械に力が加えられている間回転速度に応じた信号を
発生する発電機として作用し、こうして検出手段に瞬間
的な速度に関する信号を供給するよう配設させることが
できる。検出手段はこれらの信号を処理して、電動機速
度の変化に従う出力を発生することができる。

代替策として、機械の速度に依存している測定信号の発
生は８！１械の運動割合に依存している周波数を有する
パルス列としてその信号を形成し、パルス周波数が所定
の値を下回わる際信号を閉塞する遅延手段を含むデート
装置を介して当該パルスを伝送することに利用される。

ゲート装置は機械の速度が所定の最低値を下回わったこ
とを示す出力を供給する。

こうした装置は各種の目的、例えば、機械が停止してい
るか又は所定の安全速度を下回わる速度で回転している
場合にのみ、機械に接近で島たり、機械の成る領域に接
近できたりするようにロック手段の制御を行なう安全装
置として採用可能である。

所望ならば、電動機により発生される一部の測定パルス
列は、慣性検出手段や同一・又はゼロ速度指示計を繰作
するのに用いられる。

ここで添付図面を参照しながら本発明による方法および
制御装置の適用例について説明すると、第１図は本発明
の方法を実施するための装置の一部分を破断して示す斜
視図であり、第２図および第３図はいずれもその検出制
御装置を図解して示す模式的なブロック図である。

第１図は、被動素子と、被動素子を駆動する駆動素子を
含む装置を示す。図示の例においては、被動素子は回転
駆動されるが、以下の説明から本発明は被動素子が並進
的に駆動される方法に対しても同等に適用可能であるこ
とが理解されよう。図示の例においては、本装置は遠心
分離８！８０として構成されており、被動素子は、同期
電動機２０としての駆動素子により駆動されるロータ１
６である。

遠心分離機８０は、クランプによってプラットホーム４
上に堅牢に設置された外側容器１０を含む。プラントホ
ーム４は耐振マウント６によって機械の枠体２上に支持
されている。プラットホーム４の中央開口部はヒンノ手
段１４によってプラットホーム４に接続されている蓋１
２により覆われている。蓋１２上には電動機２０が設置
してあり、電動機２０は図面に示す如く蓋」２を閉めた
際垂直軸を定める軸（図示せず）を含んでいる。ロータ
１６は外側容器１０の内側にある上記軸の下側に懸架し
ている部分上に設置しである。

遠心分離機８０が使用されている際、液体内に固体が懸
濁状態に混じっている物体の流れがロータ１６の駆動に
伴ってロータ１６を通過し、ロータ１６と前記流れとの
間で物体の相互交換が行なわれ、かくして固体は液体か
ら分離され、ロータ１６の周縁壁の内側面に付着する。

本発明による方法を実施する装置は本装置の作動中に物
体が被動素子の外側面上を通過する状態になるように設
けることがで終る。この相互交換には前記流れが被動素
子を通過又は被動素子の上を通過する際、物体が被動素
子から除去されるような方法を含むことができる。この
相互交換は、不可避的に被動素子と当該被動素子内又は
当該被動素子上にある物体の組合わされた質量の変化を
伴う。被動素子が回転駆動される際、その相互交換の結
果、その組合せ体の慣性モーメントの変化も生じること
になる。前記組合せ体の慣性はかくして本装置の使用中
に変化する。

遠心分離機８０が使用中に、固体の材料を含有する液体
が管２８を通してロータ１６の入ロコーン３０内へ供給
される。懸濁液がダイアフラム弁３２を通ってロータ１
６の本体内に流れ込み、遠心作用の結果、懸濁液内の固
体が液体から分離され、ロータ１６内の最大直径を有す
る上方領域における周縁壁内側面に付着する。きれいに
された液体はロータ１６の上部にある開口部３６を通っ
て逃げ、ロータ１６と外側容器１０との間を通り、出口
導管３８内へ流入する。付着した固体はロータ１６の壁
から周期的に除去され、ロータ１６の回転軸線に同心状
で且つ廃棄出口管４２に到るホッパー４０を通って落下
する。

被動素子と流れとの間の相互交換が所定の段階（こ到達
した時点に作動が開始される。その作動は、被動素子と
当該被動素子内又は当該被動素子上にある物体の組合せ
に対して実施することができる。第１図に示した装置の
使用にあたっては、ロータ１６の周縁壁上ｔこ蓄積する
固体の質量が所定の値に達した際、その作動の所定の段
階が得られる。その時、ロータ１６から固体を除去する
作動が開始される。

ロータ１６が回転される速度の実質的な変化が生じるか
又は生じることが可能になった場合に、ロータ１６の速
度変化の割合を測定することに依存して作動力Ｃ開始さ
れる。こうした速度変化はその回転速度を高めるためロ
ータ１６に既知の力を与えることにより実施可能である
。代替的にロータ１６の速度を減少させる目的で既知の
力を与えることもでき、こらした既知の力は摩擦ブレー
キ４４又はロータ１６の回転を低下させることにより与
えられる。ロータ１６の回転を低下させる一つの方法に
、既知の摩擦力でロータ１６の回転を遅くするようロー
タ１６から駆動力を除去する方法がある。

ロータ１６の速度変化の割合が所定の値を越えるか又は
所定の値を下回わる場合に作動が開始される。図示の例
を使用するにあたって、除去作動はロータ１６とロータ
１６上に蓄積される固体の合計質蓋がある値にまで増加
し、ロータ１６の回転速度が遅くなる割合が所定の値を
下回わった時に開始される。

第１図に示した装置の作動は、機械の枠体２上に設置さ
れたキャビネット５′２内の制御ユニット５０の一部分
を成すシーフェンス・インターロック論理回路６０を介
して制御される。ロータ１６の回転を遅くするため、摩
擦ブレーキ４４が２個設けである。摩擦ブレーキ４４は
蓋１２上の電動機２０の直径方向反体側に設置しである
。摩擦ブレーキ４４がかがると、そのパッドがロータ１
６の上方に面する表面に当接する。

摩擦ブレーキ４４は個々のソレノイドによって作動可能
であり、当該ソレノイドは非励磁時に摩擦ブレーキ４４
を重力の作用下でロータ１６の上方に面する表面上に落
下させるか又はばね負荷を受けたプレス・キャップ４６
によって手動的に作動可能である。

摩擦ブレーキ４４はほぼ一定の制動力をロータ１６に与
えるためばね負荷されている。摩擦ブレーキ４４は制動
力がほぼ−・定になることを確実にするのを援助する清
浄にされた液体により浸漬されているロータ１６の表面
に作用する。ロータ１６およびロータ１６上に蓄積され
た固体の慣性を検出すべき場合には、電動機２０の電源
を切ることとブレーキの作動が同期化される。第１図に
て理解されるごとく、リレーＲＬＩは電動ｆｉ２０への
供給電源線を開き、同時に第２リレーＲＬ２を励起する
ため他の接点を閉しるようシーフェンス・インターロッ
ク論理回路６０の制御下で動作可能となっている。励起
された第２リレーＲＬ２は液体が更にロータ１６内に流
れるのを阻止し、電源から分離されてイルモーター電流
線をゼロクロス検出・レベルシフトＺに接続する。

第２リレーＲＬ２を励起すると、電動８！２ｏはロータ
１６の回転により駆動される発電機に変換されることが
理解されよう。ロータ１６はその慣性が原因で電源が分
離された直後はまだ回転し続ける。それからモーターは
信号を発生するようロータ１６により駆動され、Ａ、Ｃ
１出力がゼロクロス検出奉レベルシフ）Ｚに送られる。

検出器たるゼロクロス検出・レベルシフ）Ｚは増幅され
たパルス列を作成するようＡ、Ｃ１出力を形成し、当該
パルスの瞬間的な周波数は直接ロータ１６の回転速度に
依存している。パルス列は所定の時間パルスを計数する
タイマーＴにより制御されるカウンターＣに供給され、
当該計数値はその時間中におけるロータの平均速度測定
値である。この平均速度値はロータ１６の速度が遅くな
る割合を決定するため、異なる時間における別の平均速
度測定値と比較される。当該別の測定値はロータ１６が
駆動される際の速度の測定値にすることができ、又はそ
の測定値はロータ１６の速度が遅くなっている時、ある
測定の前又は後の既知の時間間隔で測定可能である。

シーフェンス・インターロック論理回路６０が発電機と
して作用している時の電動機２０により供給される信号
の周波数変化を検出する。同変化はロータ１６とロータ
１６の内容物の慣性が所定の値を上回わったことを示し
、除去作動が開始される。固体の付着物がロータ１６の
停止時にロータ１６から落下しないような固着性を有す
る場合には、電動機２０はロータ１６の速度を早くした
り遅くしたりするが又はその回転方向を逆にすることに
より変位力を増加させるよう予めプログラムに組まれた
順序でシーフェンス・インターロック論理回路６０によ
り作動可能である。予めプログラムが組まれた順序（ｓ
ｅｑｕｅｎｃｅ）は例えばロータ１６の逆回転の回数を
変えることができるよう、シークエ・インターロック論
理回路６０内に別のマイクロチップを置換することによ
り変えることができる。

遠心分離機の別の形態においては、その除去作動はスク
レーパー又は吸引／Ｘルにより行なわれる。

シーフェンス・インターロック論理回路６０はヒンジ止
めされた蓋１２に対する係止用ラッチ（図示せず）の如
ぎ遠心分離機８０上の安全機構を制御する目的にも使用
可能である。

検出器たるゼロクロス検出・レベルシフ）Ｚがらの出力
は、入力の周波数が所定のレベルを下回わった際、シー
フェンス・インターロック論理回路６０から信号を送る
ことができるようにするブロッキング装置に供給される
。ブロッキング装置は第３図に示す如く、再トリ〃−可
能な単安定型マルチバイブレータＭにすることができ、
当該マルチバイブレータＭは電動機２０が停止するか又
は実際上停止した時点でのみシーフェンス・インターロ
ック論理回路６０への信号を閉塞する。信号が閉塞され
ると、シーフェンス・インターロック論理回路６０はヒ
ンジ止めされた蓋１２に対するロック係止を解放する。

慣性検出装置が設けられているが否かには無関係に安全
装置を本発明の範囲内で機械に採用可能であることが理
解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の一部分を
破断して示す斜視図であり、第２図および第３図はいず
れもその検出制御装置を図解して示す模式的なブロック
図である。 ２・・枠体、４・・プラットホーム、６・・耐振マウン
ト、１０・・外側容器、１２・・蓋、１４・・ヒンノ手
段、１６・・ロータ、２０・・電動機、２８・・管、３
０・・入口コーン、３２・・ダイアフラム弁、３６・・
開口部、３８・・出口導管、４０・・ホッパー、４２・
・廃棄出口管、４４・・摩擦ブレーキ、４６・・プレス
・キャップ、５０・・制御ユニット、５２・・キャビネ
ット、６０・・シーフェンス・インターロック論理回路
、８０・・遠心分離機、Ｃ・・カウンター、Ｍ・・マル
チバイブレータ、Ｔ・・タイマー、ＲＬＩ、ＲＬ２・・
リレー、Ｚ・・ゼロクロス検出・レベルシフト。 代理人　弁理士　飯沼義彦 図面の浄書（内容に変更なし） 恥配 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ｌ　事件の表示 昭和５８年特　許願　第２８３８５号 ２　発明の名称 機械の作動開始方法及び捕集物除去開始方法並びにその
制御装置 ３　補正をする者 事件との関係　出願人 住所　　　英国、バークシャー、スルー、ファーンハム
ロード１６５−１７５ 名称　　　ホラカム　テ゛イベロップメンツ　リミテッ
ド代表者　　シ゛エイ　エイチ　ジー　ライウッド国籍
　　　英国 ４代理人 郵便番号　１６０ 住所　　　東京都新宿区南元町５番地３号小田急信濃町
マンシＢン第７０６号室 ） ６　補正の対象 願書、委任状、委任状訳文、優先権証明書、優先権証明
書訳文および図面。 ７　補正の内容 （１）願書を別紙のとおり補正する。 （特許出願人の代表者名を記載するため）（２）委任状
および委任状訳文を別紙のとおり補充する。 （３）優先権証明書および優先権証明書訳文を別紙のと
おり補充する。 （４）図面第１〜３図を別紙のとおり補正する。 （正式の紙質および製果を用いた図面に補正するため） ８　添付書類の目録 （１）訂正願書　　　　　１通 （２）委　　任　　状　　　　　　　　　　　　　　１
通（３）委任状訳文　　　　　　　１通

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）素子と当該素子内に又は当該素子上にある物体の
   組合わせられた質量に応じて作動を開始させる方法であ
   って、当該素子を駆動する段階と、当該素子と物体の流
   れとの間に相互交換が行なわれるよう物体の流れを当該
   素子上又は当該素子内に通過せしめて、当該素子の駆動
   される速度の実質的な変化を生ザしぬるか又は実質的な
   変化を可能にする段階と、速度の変化割合を測定する段
   階と、上記変化割合が所定の値を上回わるか又は下回わ
   るかした際に作動を開始させる段階とから成ることを特
   徴とする、機械の作動開始方法。
2. （２）上記素子がロータである、特許請求の範囲第１項
   に記載の機械の作動開始方法。
3. （３）物体の所定の量が被動素子により集められた際、
   被動素子から上記物体を除去する方法であって、被動素
   子から駆動力を除去する段階と、被動素子が遅くなる割
   合を測定する段階と、遅くなる割合が所定の値を下回わ
   る際、上記被動素子により捕集された物体を除去する段
   階とから成ることを特徴とする、機械の捕集物除去開始
   方法。
4. （４）上記被動素子がロータである、特許請求の範囲第
   ３項に記載の機械の捕集物除去開始方法。
5. （５）上記ロータが遠心分離機のロータであり、上記ロ
   ータは使用時に低密度の物体を高密度の物体から分離さ
   せ、上記高密度の物体がロータ内に捕集される、特許請
   求の範囲第４項に記載の機械の抽果物除去開始方法。
6. （６）力を機械に与える力付与手段と、同機械の慣性測
   定値である出力を提供するために、当該力の付与が原因
   で生しる機械の速度変化の割合に応答する検出装置とか
   ら成ることを特徴とする、機械の制御装置。