JPS59156449A - 遠心分離機を加速運転する際のアンバランスを補償する方法 - 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、遠心分離機を所定の回転数に加速運転する際
のアンバランスを補償する方法であって、加速運転中に
アンバランスを測定し、回転数の時間的な変化を制御し
て所定の最大許容アンバランス値を越えないようにする
形式のものに関する。

脱水装置のような遠心分離機を加速する際にはしばしば
、遠心分離機、特に遠心分離機の支承部を許容できない
程度に負荷するアンバランスが生じる。このアンバラン
スは水平な回転軸を有する遠心分離機、例えば大型の洗
たく兼脱水機においては重要な意味を有する。このよう
な洗たく兼脱水機においては加速に際してまず被処理物
、例えば洗たく物が回転する分離ドラムによって連行さ
れて持ち上げられ、頂点の前でドラ“ム壁から離れ、次
いで自由に遠心ドラムの下方の部分上に落下する。回転
数が増大せしめられ、遠心加速が最終加速を越えると、
自由な落下はなくな９、洗たく物はドラム内壁にリング
状に接着せしめられる。この場合被処理物、例えば洗た
く物の分配に応じて、ある程度のアンバランスが生じ、
このアンバランスは被処理物を遠心分離機内へ倉入りに
装入することによっても避けられない。従って、実際に
−は゛遠心分離機の最終的な運転回転数の回転時に生じ
るアンバランスを許容できる程度に制限する必要がある
。

従って、西独国特許出願公開第２９１５８１５号若しく
は第３０３９３１５号明細書に基づき遠ノし分離過程に
際し回転数は許容できる最大アンバランスが達成される
程度までしか増大させられない。このような理由から脱
水能力が制限される。

さらに西独国特許出願公開第２２０４３２　’５号若し
くは第２９３９３４０号明細書によって公知の洗たく・
遠心分離においては、発生するアンバランスを測定して
、加速時のアン・ζランスが許容できる所定の値を越え
た場合には、機械を停止しかつ遮断し、次いで許容でき
る最大のアンバランスが越えられることなく運転回転数
に達するまでの間断たな加速過程を行う。しかしながら
このような方法は時間及びエネルギを必要とし、経済的
でない。

た際に遠心分離機を遮断する代わりに、もっばら回転数
が所定の時間の間コンスタントに維持される。この場合
、被処理物、特に洗たく物がゆっくりとずれ広がり始め
かつドラム内壁にわたって均一に分配される。回転数を
コンスタントに維持する時間の経過した後に、多くの場
合被処理物は加速過程がおそれなく続けられる程度に均
一に分配される。アンバランスの測定にヨッテ、アンバ
ランス値が著しく小さくされていないことが確認された
場合にのみ、遠心分離機が遮断されねばならない。従っ
である程度の改善は行われるが、時間及びエネルギの節
約が十分に達成されない。

本発明の目的は公知の方法の前述の欠点を取除き、特に
遠心分離機を加速する際のアンバランスを補償する方法
を提供し、運転回転数までの加速時間並びに加速するた
めのエネルギ消費量が減少せしめられ、運転回転数まで
の加速に際し許容できる所定の最大のアンバランスの越
えられるようなことが確実に避けられるようにすること
である。さらにこのような方法が特に、水平方向の回転
軸線を有する遠心分離機、例えば洗たく／脱水機に適し
ているようにしたい。

前述の目的を達成するために本発明の方法では、時間的
な回転数変化を、測定されるアンバランスの時間的な変
化若しくはアンバランスの所定の値への接近に関連して
制御するようにした。

この場合には時間的なアンバランス・変化が制御・基準
として用いられ、アン・ぐランスの絶対値ではないので
、運転回転数までの加速時間が短くなり、許容できる最
大のアンバランスが越えられることはなく、かつ遠心分
離過程時にエネルギ消費のわずかな迅速かつ能率的な脱
水が行われる。

この場合回転数制御は、有利な実施態様では回転数をア
ンバランスの上方の限界値の達成に際しまず少なくとも
ほぼ一定に維持し、次いで測定されたアンバランス値が
所定の量だけ減少せしめられ、すなわち下方の限界値を
下回らせられる遅延時間の後に回転数を引き続き増大さ
せわ るように行諮れる。この場合には回転数のサイクル的な
維持と増大は繰返してよい。

有利な別の実施態様では、測定されるアンバランス値と
別のアンバランス値との差が測定され、回転数の変化速
度が前記差に関連して調整される。例えば、測定される
アンバランス値と不動の値、例えば許容できる最大のア
ンバランス値との間の間隔が検出され、測定されるアン
バランス値が許容できる最大のアンバランス値に近づけ
ば近づくほど回転数の時間的な変化、すなわち加速速度
が小さく選ばれる。若しくは測定されるアンバランス値
が直前に測定されたアンバランス値と比較され、ひいて
はアンバランス値の増大速度が検出される。時間的な回
転数変化は、時間的なアンバランス変化が太きければ大
きいほど、すなわち単位時間当りのアンバランス値が急
速に増大すればするほど、回転数変化量が小さくなるよ
うに、すなわち加速がゆっくりと行われるように調整さ
れる。この場合には回転数変化とアンバランス値経過と
の関連性は時間及びエネルギ費用に関連して最適なかつ
連続的な加速過程がロス時間なしに可能になるように選
ばれる。

次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明する。

図面には時間ｔに関連して、遠心分離機のドラムの回転
数ｎの経過並びに加速運転時にドラムに生じるアンバラ
ンスの経過が示しである。

この場合アンバランスは、１ラム内の重心の幾何学的な
変位、若しくは・変位量と回転質量の積る。この力は例
えば遠心分離機の支承部に設けられた適当な力センサに
よって測定され、この場合、交流信号がアン・Ｓランス
を示し、水平なドラム軸線においては直流信号が質量、
すなわち洗たく物の残留湿気を示している。有利には大
型の重い遠心分離機にとっては、例えば米国特許第４１
１３３２５号明細書に記載しであるように運動可能な支
持ピストン及びダイナミックな特性を有するハイドロス
タティックな支承が用いられる。この場合、アンバラン
ス力は直接支持ピストンの変位量を測定することによっ
て検出される。測定されるアンバランス値を同じく測定
される回転数と適当な回路若しくはマイクロゾレセツサ
を用いて組み合わせて、所定の運転回転数で運転する際
に見込まれる理論的なアンバランス値に換算し、換算さ
れたアンバランス値を調整値として用いることも有利で
ある・。

第１図には遠心分離機、特に水平方向の軸線を有する洗
たく／遠心分離機のだめのアンバランス補償方法が示し
てあシ、この場合回転数ｎはまず連続的に増大する。時
間ｔｏの後に回転数ｎｏ及び遠心加速が達成され、この
場合被処理、すなわち遠心ドラム内に存在する洗たく物
はドラム内壁に当付けられる。今、調整装置がスイッチ
オンされる。測定されたアンバランス値Ｕ若しくはこの
アンバランス”値から導き出された調整値が図示の実施
例ではまず上方の限界値Ｕ・の下に位置しているが回転
数ｎの増大に伴って増大して時点ｔ１及び回転数ｎ１で
上方の限界値に達する。この瞬間に回転数ｎの変動が少
なくともほぼＯの値に戻され、すなわち回転数はまず少
なくともほぼ一定値（回転数）１１に維持される。この
場合、回転数のわずかな減少若しくけわずかな増大は許
容される。測定されるアンバランス値がすでに時点ｔｏ
　、すなわち調整過程開始時に上方の限界値ｕ１　を越
えている場合には、すでにこの時点で回転数が一定に維
持される。回転数がおおよそ変動することなく維持され
る間は、分離ドラム内の被処理物分配が遠心分離される
被処理物のずれ広がり過程及び進む脱水によって部分的
に補償され、アンパランづ値が減少する。時点ｔ２では
アン、２ランス値は所定の値（ｕｌ−ｕ２　　）だけ減
少し、すなわち下方の限界値ｕ２に後退させられており
、この時点で回転数ｎの変化が再びプラスの値に調整さ
れ、すなわち加速過程が増大する回転数で進行する。こ
の加速過程中に上方の限界値ｕ１　が例えば時点ｔ３及
び回転数ｎ２で再び達成されると、前述のサイクルが繰
返され、すなわち回転数がアンバランス値を下方の限界
値ｕ２　に低下させるまで例えば時点ｔ４　まで同じく
一定に維持され、次いで加速過程が運転回転数Ｈｍまで
続けられる。この場合、所定の回数のサイクルの後にま
だ上方の限界値が越えられ、すなわちアンバランスの補
償が行われないときにはサイクルの数を制限しかつ加速
過程を中断する、すなわち回転数を零に戻すと有利であ
る。

その他りに、回転数がすでに十分な遠心分離能力を見込
み得る値に達した場合には、達成された回転数も一定に
維持される。

アンバランス値が上方のアンノくランス限界を越えた後
に、従って回転数を一定に維持しても全く若しくは十分
に減少せしめられない場合に、加速過程を中断しかつ回
転数を零に戻すと有利である。最大回転数ｎｍにおける
脱水は、アンバランスセンサの直流信号によって示され
る残留湿気が所定の値に低下するまで続けられる。

第２図の実施例においては、調整装置が調整過程を開始
する時点ｔｏ及び回転数ｎｏの後に、測定されるアン・
ζランス値と許容できる最大許容アンバランス値ｕｍと
の間の距離ΔｕＯを形成するように構成されている。こ
の距離ΔｕＯは調整値として利用され、回転数ｎの増大
速度が増大角度α０によって示され、対応するイ直に調
整される。調整過程は連続的に続く、すなわち回転数の
増大速度、つまり増大角度Ａ：　？１１１定されるアン
バランス値と最大許容アン、Ｓランスｆ直ｕｍとの差に
関連して調整され、アン・々ランスイ直ｕ力；最太許容
アン・ｚランス値ｕｍに近づけば近づくほどに回転数ｎ
がゆっくりと増大する。アン・々ランス補償値は時間に
関連して若しくは回転数に関連して選ばれること力工オ
り７５為る。

換算は電気的な公知の回路若しくはマイクロプロセッサ
を用いて行われる。そのつどのアンバランス値に関連し
て回転数ｎを前述のように連続的に後調整することによ
って、運転回転数ｎｍまでの十分に短い始動時間ｔｍ　
７５：得られ、この場合許容できる最大値ｕｍ　７５Ｓ
越えられるようなことは確実に避けられる。

第３図は別の連続的なカロ速運転方法を示しており、こ
の場合回転数ｎｏの達成された後に、測定されたアン、
Ｓランスイ直ｕｏｉ：時間的に隣接する位置のアン・ζ
ランスイ直と比較され、アン・ζランス値の増大速度が
調整値として用いられ、増大角度β０によって示される
。この調整値に対応して回転数の増大速度が増大角度α
０で示され、調整される。調整過程は同じく連続的に続
けられ、この場合そのつどアンバランス値の増大角度β
に対して回転数の増大角度αが調整され、回転数増大は
アンバランス値が著しい増大を示している間は低速に行
われる。この場合にも、極めて短い時間に経済的に運転
回転数ｎｍが達成され、許容できる最大許容アンバラン
ス値ｕｍが越えられることはない。

本発明は図示の実施例に制限されるものではなく、当該
技術分野の能力の範囲で変化実施例が可能である。この
場合に重要なことは、回転数の増大が所定のアンバラン
ス値限界においてのみ中断され若しくはあらかじめ与え
られた定まった時間において回転数が一定に維持される
だけではなく、一定な回転数の維持時間が変化可能に保
たれかつアンバランスの変化に関連して最小の遅延時間
で以って調整される。この場、合、アン・ζランスを所
定値だけ変える時間が規定され、若しくは測定点間の時
間間隔が十分に短縮され、アンバランスの変化速度が測
定され、これは実質的に差調整に同じである。従って、
アン・ζランスのだめの唯一の限界値若しくは定まった
維持時間を有する従来の方法に比べて、十分に短い加速
運転時間が達成され、許容できるアンバランスが確実に
許容できる限界値の下に維持される。

本発明による方法は、水平軸を中心として回転する遠心
分離機、特に大きな寸法、すなわちメータ範囲の真紅を
有し機械の特別な負荷に基づき避けられずかつ適当な加
速運転法によってしか避けられない大きなアン・ζラン
ス力の発生する洗たく／遠心分離機に用いると有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法の実施例を示すものであって、第１
図は第１実施例の線図、第２図は第２実施例の線図、第
３図は第３実施例の線図である・ ｔｏ、ｔｉ＋ｔ２＋及びｔ３・一時点、ｔｍ・・・始動
時間、ｎ、ｎ＋　及びｎ２−・回転数、ｎｍ・・・運転
回転数、ｎｏ・・・回転数、ｕｌ　及びｕ２　　・・限
界値、ｕｏ　　・・アンバランス値、α、α０　、β及
びβ０・・・増大角度、Δｕｏ・・距離 手続補正書（方式） 昭和５９年４月　ら　日 特許庁長官殿 １・１「訃の表示　昭和５８年特許願第２３４４５１号
２、発明の名称 遠心分離機を加速運転する際のアンバランスを補償する
方法 ３　補正をする者 ′ｌｔ件との関係　　特許出願人 名　称　　ズルツアーーエツシャー・ライス・アクチェ
ンゲゼルシャフト４　代理人 ５　抽圧命令の日付 昭和５９年　３月２７日　　（発送日）６、補正の対象 別紙の通シ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、遠心分離機を所定の回転数に加速運転する際のアン
   ・ぐランスを補償する方法であって、加速運転中にアン
   ・Ｓランスを測姫し、回転数の時間的な変化を制御して
   所定の最大許容アンバランス値を越えないようにする形
   式のものにおいて、時間的な回転数変化を、測定される
   アン・ζランスの時間的な変化若しくはアンバランスの
   所定の値への接近に関連して制御することを特徴とする
   、遠心分離機を加速する際のアンバランスを補償する方
   法。 ２、加速運転する際に、測定されるアンバランスが当該
   回転数のだめの上方の限界値を越える場合に時間的な回
   転数変化を少なくともほぼ零の値に戻し、次いで測定さ
   れるアンバランスを所定の値だけ低下させる遅延時間の
   後に回転数変化をプラスの値で継続する特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３、　プラスの値での回転数変化の後に、測定されるア
   ンバランスが再び上方の制限値を越える場合には時間的
   な回転数変化の過程を少なくとも１回繰り返えす特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ４、所定の回数の回転数変化過程の後に、測定されるア
   ン・Ｓランスが再び上方の限界値を越える場合には加速
   過程を中断して回転数を０に戻す特許請求の範囲第３項
   記載の方法。 ５　上方の限界値の越えられた後に所定の時間内・で、
   測定されるアンバランスが別の限界値を下回らない場合
   には加速過程を中断して回転数を零に戻す特許請求の範
   囲第１項〜第Φ項のいずれか１つの項に記載の方法。 ６　所定のアンバランス値と測定されるアン・ζランス
   値との差を形成し、回転数の時間的な変化速度を調整し
   て、所定のアンバランス値と測定されるアン・Ｓランス
   値との差が小さくなればなるほど時間的な変化を特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、　測定されたアンバランス値をその直前のアンバラ
   ンス値と比較し、すなわちアンバランスの時間的な変化
   速度を測定し、回転数の時間的な変化をアンバランスの
   時間的な変化速度に関連して調整して、アンバランスの
   変化速度が大きければ大きいほど回転数の変化速度を特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８、　回転数を無関係に所定の回転数値１で連続的に高
   め、しかしながら最終的な運転回転数捷での所定の回転
   数の越えられた場合には測定されるアンバランスによっ
   て回転数の変化を調整する特許請求の範囲第６項若しく
   は第７項記載の方法。 ９７ン・ζランス値として遠心分離機の遠心ドラムの回
   転中に発生する変位を測定する特許請求の範囲第１項〜
   第８項のいずれか１つの項に記載の方法。 １０　　アン・ζランス値として遠心分離機の回転中に
   遠心分離機の支承部に生じる力を測定する方法。 １１、　　アンバランス値としてノ・イドロスタテイッ
   クな支持ピストンとして構成された支承部の変位を測定
   する特許請求の範囲第１０項記載の方法。