[发明专利]离心机和用于检测离心机不平衡的方法

说明书

本发明公开了一种离心机(10)，包括：转子(12)；上面支撑有所述转子(12)的驱动轴(14)；通过所述驱动轴(14)驱动所述转子(12)的电机(18)；支撑单元(30)，所述支撑单元具有阻尼元件(36)，所述阻尼元件各自包括弹簧轴(36a)，所述支撑单元(30)支撑包括所述电机(18)、所述驱动轴(14)和所述转子(12)的旋转单元(19)；用于检测转速的传感器单元(82，84)；用于检测围绕旋转轴(14a)旋转的所述旋转单元(19)的不平衡的距离传感器(80)；用于检测所述旋转单元(19)的不平衡的加速度传感器(88)；以及评估所述传感器(80，82，88)的数据的控制和评估单元(90)，其中所述距离传感器(80)检测操作轴(36b)上距离的变化。本发明的特征在于，所述操作轴(36b)相对于所述旋转轴(14a)定向，使得至少在平行于所述操作轴(36b)并且穿过所述旋转轴(14a)的平面上的投影中，所述操作轴(36b)和所述旋转轴(14a)之间的角度小于90°，包括0°。

技术领域

本发明涉及一种权利要求1的前序部分所述类型的离心机，以及权利要求14的前序部分所述类型的用于检测离心机不平衡的方法。

背景技术

DE19539633A1公开了一种常见离心机，其具有用于检测旋转部件的不平衡的装置。所述装置具有速度传感器、距离传感器和加速度传感器。在这种情况下使用的加速度传感器是用于检测由不平衡引起的加速度的压电晶体传感器。此外，设置有控制和评估单元，由传感器检测到的与不平衡相关的信号以功率振荡/振幅的变化的形式传输到该控制和评估单元。比较器连接到评估单元，以将评估单元接收的信号与参考数据进行比较。如果振幅有变化，则会发出光学或声学警告，或者离心机将被关闭。压电传感器和距离传感器都在相同的水平方向上起作用。

该解决方案的一个缺点是使用的传感器将仅检测振幅的变化。它们不会提供，或者只提供有限的有关不平衡原因和起点的信息。由此难以根据振幅的变化，特别是考虑到速度，来产生诸如警告输出或关闭离心机之类的不同措施。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种根据权利要求1的前序部分所述类型的离心机，其避免了上述缺点，并且除了检测不平衡之外，还能够提供关于不平衡的原因和起点的信息。此外，进一步改进离心机，使其在检测到不平衡的情况下允许根据其转速采取不同的措施。

对于离心机，该目的通过权利要求1的限定特征结合其前序部分的特征来实现。对于该方法，该目的通过权利要求14的特征实现。

本发明基于以下发现：与当距离传感器的操作轴垂直于旋转轴延伸时相比，当距离传感器的操作轴相对于旋转轴平行地、或以小于90°的角度地、或以锐角地延伸时，距离传感器将提供关于不平衡及其原因/起点的更多信息数据。此外，本发明基于进一步发现：如果使用传感器提供的振幅信号，而不是该振幅的变化作为基础，则可以在不平衡的情况下采取不同措施。

根据本发明的离心机包括以下元件：壳体；用于接收容纳有待离心材料的容器的转子；上面安装有所述转子的驱动轴；通过所述驱动轴驱动所述转子的电机；支撑单元，所述支撑单元具有阻尼元件，所述阻尼元件各自包括弹簧轴，所述支撑单元支撑具有所述驱动轴和所述转子的电机；用于检测转速的传感器单元；用于检测旋转单元的不平衡的距离传感器，所述旋转单元由所述转子、所述电机和所述驱动轴一起形成；用于检测所述旋转单元的不平衡的加速度传感器；以及评估传感器数据的控制和评估单元。所述距离传感器检测一个操作轴上距离的变化。此外，操作轴相对于转子的旋转轴校正，使得至少在平行于操作轴并且穿过转子的旋转轴的平面上的投影中，所述操作轴和旋转轴在它们之间限定小于90°的角度，所述角度包括0°。这是有利的，因为它还允许检测旋转单元从其中心位置的歪斜运动/偏离，因此比在水平方向上检测这样的偏差产生更多的信息数据。

在优选实施方式中，距离传感器的操作轴平行于弹簧轴校正，因为悬架上的应力是不平衡及其大小的可靠指示，并且距离传感器与弹簧轴的平行布置允许精确测量。