JPS6240066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠心分離機の加速方法に係り、特に起
動時にロータのアンバランスをロータが高速回転
に至る前に検出できるようにするのに好適な加速
方法に関する。

従来の遠心分離機には、機械的方法または光学
的方法などによるロータのアンバランス検出装置
を備えたものがある。しかしながら、アンバラン
ス検出装置は、ロータの回転中の振動を検出する
ようになつているのが普通で、満足すべき感度の
ものではない。ところで、ロータにアンバランス
がある場合は、ロータの加速過程において、通
常、低速回転時の第１次危険速度通過時に最大振
幅となるので、そのときに許容振幅を越えたらア
ンバランス有りと判定して、遠心分離機を停止し
て処置するのが望ましい。しかし、従来は、ロー
タを加速する場合、定電流加速としているため、
ロータの慣性が小さい場合には、ロータの加速が
速く、第１次危険速度を短時間で通過し、そのた
め、ロータの振動があまり大きくならず、感度の
悪いアンバランス検出装置では、このときにロー
タのアンバランスを検出することが不可能な場合
が多い。しかるに、ロータにアンバランスがあれ
ば、ロータが高速領域における第２次、第３次の
高次危険速度を通過するときに再び大きな振動を
生じるので、高速回転になつてからロータのアン
バランスが検出されることになるが、このとき
は、高速であるので、ロータを減速させても、す
ぐには停止させることができず、駆動部の損傷、
ロータの離脱等の事故を起すことになる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであつて、
その目的とするところは、ロータが低速領域にお
ける第１次危険速度の回転速度にあるときにロー
タのアンバランスを検出できるようになし得る遠
心分離機の加速方法を提供することにある。

本発明の特徴は、遠心分離機を起動後ロータの
回転速度が低速領域における危険速度に達したと
きにそれを検出して信号を送出する装置を設け、
上記信号によつて一時的に上記ロータを所定の回
転速度まで減速させ、この減速時における上記ロ
ータの振動を検出して上記ロータのアンバランス
を検出して異常がないときのみ、再加速して所定
の高回転速度まで加速するようにした点にある。

第１図は遠心分離機のロータにアンバランスが
ある場合のロータの回転数と振幅との関係の一例
を示す線図で、１は加速時、２は減速時の特性曲
線である。図よりわかるように、第１次危険速度
ＡとＡより速い第２次危険速度Ｂのときに振動振
幅が大きくなり、第２次危険速度Ｂの場合より第
１次危険速度Ａの場合の方が振幅が大きく、ま
た、加速時よりも減速時の方が振幅が大きくな
る。

したがつて、第１図より、遠心分離機の起動時
にロータの回転速度が第１次危険速度付近に達し
たら、一旦減速させた方が、ロータにアンバラン
スがあるときに、ロータに大きな振動振幅が生じ
ることがわかる。

そこで、本発明においては、ロータの回転速度
が低速領域における第１次危険速度に達したとき
にそれを検出して信号を送出する速度検出装置を
設け、この装置の出力信号によつてロータを減速
させ、ロータの回転速度が所定の回転速度まで減
少したらそれを他の速度検出装置で検出し、この
検出信号によつてロータを再び加速させ、所定の
高回転速度まで加速させるようにした。

第２図は本発明による場合の、起動からの経過
時間とロータの回転数および振動振幅との関係の
一例を示す線図で、３は回転数特性、４は振幅特
性である。この場合、ロータの回転速度が第１次
危険速度Ａに達すると、振幅が大きくなつて５に
示すようになるが、本発明ではモータの回転速度
が第１次危険速度Ａを過ぎた時点で、ロータを減
速させているので、ロータが減速するとともに振
幅が小さくなるが、再び第１次危険速度Ａまで減
速した時点で振幅が大きくなり、５よりも大きい
振幅６となる。したがつて、この大きい振幅６を
アンバランス検出装置で測定するようにすれば、
アンバランス検出装置の感度が悪くとも、ロータ
にアンバランスがある場合、それを確実に検出す
ることができる。そこで、もしロータのアンバラ
ンスが検出されたら、遠心分離機の運転を停止し
てロータのアンバランスの修正を行えばよいか
ら、高速領域の第２次、第３次の危険速度のとき
に、大きな振動を起すのが防止でき、遠心分離機
の安全性を増すことができる。

次に、第３図を用いて、本発明の方法を実施す
るための具体的装置の要部について説明する。第
３図は本発明に係る方法の一実施例を説明するた
めの一例を示す要部回路図で、第４図は第３図の
各部信号のタイムチヤート、第５図は第４図と同
一時間軸で示したロータの加減速曲線である。第
３図において、ａはスタート信号（第４図の
ａ）、ｂは第５図のＸ、すなわち、ロータの回転
速度が第１次危険速度（またはこれをわずか越え
た速度）に達したときにそれを検出して正の信号
を送出する第１の速度検出装置の出力信号（第４
図のｂ）、ｃは第５図のＹ、すなわち、ロータの
回転速度が減速後再加速する所定の回転速度と同
じ回転速度になつたとき正の信号を送出する第２
の速度検出装置の出力信号（第４図のｃ）、ｆは
第５図のＺ、すなわち、ロータの回転速度が極め
て小さい（Ｘ，Ｙより小さい）回転速度になつた
ときに正の信号を送出する第３の速度検出装置の
出力信号（第４図のｆ）で、第１、第２、第３の
速度検出装置については図示を省略してあるが、
例えば、ロータ（またはロータを回転駆動するモ
ータ）の回転数に比列したパルスを得て、これを
パルスの周波数に比例した直流信号に変換し、こ
れとあらかじめ設定された信号とを比較して、上
記の直流信号が設定信号より大きいときに正の出
力信号を送出するようにしたものを用いるように
すればよい。ｄはストツプ信号（第４図のｄ）で
ある。

スタート信号ａの正のパルスを入力させると、
そのパルスがORゲート７を経てフリツプフロツ
プ８に与えられ、フリツプフロツプ８がセツトさ
れる。このとき、スタート信号ａの正のパルスで
フリツプフロツプ９もセツトされ、フリツプフロ
ツプ８，９の出力がともに“１”レベルとなり、
ANDゲート１０より“１”レベルの信号ｅが出
力される。したがつて、この信号ｅによつてロー
タを回転駆動するモータのリレーを駆動するよう
にしておけば、モータが駆動され、ロータは加速
される。ロータが加速されて第１次危険速度の回
転速度Ｘに達すると出力信号ｂが、第４図のｂに
示すように正のレベルになり、この信号の立ち上
りで正のパルスが得られ、それがインバータ１
１、ORゲート１２、インバータ１３を介してフ
リツプフロツプ８に与えられるので、フリツプフ
ロツプ８がリセツトされる。このときは、AND
ゲート１０からの信号ｅが“０”レベルに切りか
わるのでモータが停止され、ロータが減速を初め
る。ロータが減速して回転速度がＹまで減速する
と、出力信号ｃが第４図のｃに示すように“０”
レベルになる。この出力信号ｃはインバータ１４
で符号変換され、その信号の立ち上りで正のパル
スが得され、それがインバータ１５，１６、OR
ゲート７を経てフリツプフロツプ８に与えられる
ので、フリツプフロツプ８が再びセツトされて、
ANDゲート１０からの信号ｅが“１”レベルに
切りかわり、モータが再起動される。モータが再
起動されるとロータが再び加速され、回転速度Ｘ
まで加速されると、出力信号ｂが再び“１”レベ
ルになるが、このときは、出力信号ｂが上記した
減速時に“１”から“０”レベルになるときに、
それがインバータ１７で符号変換され、その信号
の立ち上りで正のパルスが得られ、インバータ１
８，１９を介してフリツプフロツプ２０に与えら
れるので、フリツプフロツプ２０がセツトされ、
フリツプフロツプ２０の出力をORゲート１２に
入力させてあるので、フリツプフロツプ８が再び
リセツトされることがない。なお、ストツプ信号
ｄの正のパルスを入力させると、フリツプフロツ
プ９がリセツトされるので、ANDゲート１０か
らの信号ｅが“０”レベルとなるので、ロータが
減速される。

また、ストツプ信号ｄの正のパルスでフリツプ
フロツプ２０もリセツトされる。しかし、減速中
に減速開始回転数Ｘを通過するときの出力信号ｂ
の立ち下がりによつてフリツプフロツプ２０が再
びセツトされる。フリツプフロツプ２０がセツト
された状態では、ロータが停止後、再びスタート
させた場合に減速開始回転数Ｘを通過して出力信
号ｂの立ち上りでインバータ１１から“０”レベ
ルのパルスがORゲート１２に入力されてもORゲ
ート１２の出力は“１”レベルのままであり、フ
リツプフロツプ８をリセツトすることができず、
ロータはそのまま加速を続ける。

このような不都合を生じないようにするため
に、減速時にロータが極めて小さい回転数Ｚを通
過するときにそれを第３の速度検出装置で検出
し、その出力信号ｆをインバータ２１，２２，２
３を介してORゲート２４に入力させ、出力信号
ｆの立ち下がりで“１”レベルのパルスがORゲ
ート２４に入力するようにして、フリツプフロツ
プ９，２０をリセツトするようにしてある。

したがつて、第３図を用いれば、起動時にロー
タの回転速度が第１次危険速度に達したときに、
ロータを減速させ、ロータの回転速度が所定の回
転速度まで減少したら、ロータを再び加速させ、
所定の高回転速度まで加速することが容易にでき
る。

上記した本発明の実施例によれば、起動時にロ
ータが加速されてその回転速度が低速領域におけ
る第１次危険速度に達するか、または、それを越
したときにロータを回転駆動するモータを一時停
止させ、ロータを減速させるようにしているの
で、もし、ロータにアンバランスがあつたとき
は、ロータの振動振幅が非常に大きくなり、感度
が悪い従来のアンバランス検出装置を用いてもロ
ータのアンバランスを確実に検出することができ
る。したがつて、ロータにアンバランスがあつた
ときは、機器が損傷する前に処置することがで
き、遠心分離機の安全性を向上させることができ
る。また、従来、操作者は、試料のバランスを天
秤で確認してからロータにセツトするようにした
いたが、本発明によれば、ロータのアンバランス
を確実に検出することが可能になるから、試料の
バランス確認が目分量であつても問題を起すこと
がないようにすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ロータ
の加速初期である低速領域においてロータに減速
時の大きな振動を生じさせ、この大きな振動を検
出することでロータのアンバランスを検出できる
から、高精度の検出器を要することなしに確実に
ロータのアンバランスを検出することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠心分離機のロータにアンバランスが
ある場合のロータの回転数と振動振幅との関係の
一例を示す線図、第２図は本発明による場合の起
動からの経過時間とロータの回転数および振動振
幅との関係の一例を示す線図、第３図は本発明の
方法の一実施例を説明するための具体的装置の一
例を示す要部回路図、第４図は第３図の各部信号
のタイムチヤート、第５図は第４図と同一時間軸
で示したロータの加減速曲線である。 ７，１２，２４……ORゲート、８，９，２０
……フリツプフロツプ、１０……ANDゲート、
１１，１３〜１９，２１〜２３……コンバータ、
ｂ，ｃ，ｆ……第１、第２、第３速度検出装置か
らの出力信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転中のロータの振動を検出する装置を備え
   ロータのアンバランス運転を防止するようにした
   遠心分離機において、該遠心分離機を起動後前記
   ロータの回転速度が低速領域における危険速度に
   達したときにそれを検出して信号を送出する装置
   を設け、前記信号によつて一時的に前記ロータを
   所定の回転速度まで減速させ、該減速時における
   前記ロータの振動を検出して前記ロータのアンバ
   ランスを検出して異常がないときのみ、再加速し
   て所定の高回転速度まで加速することを特徴とす
   る遠心分離機の加速方法。