185638. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés ultracentrifugáknál rotor nélküli indítás elleni védelemre
1 185 638 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés ultracentrifugák rotor nélküli indításának megakadályozására. Ultracentrifugával történő méréseknél közismert, hogy a mérésre előkészített rotort a kezelő személy helyezi el a centrifuga kamrájába a hajtótengelyre. Azt, hogy a rotor benn van a centrifugában, valamilyen formában jelezni kell egy, a készüléket működtető elektronikus kapcsolás felé. Ez a jel az egyik feltétele legyen annak, hogy a centrifugálást meg lehet kezdeni. Erre azért van feltétlenül szükség, mert akár feledékenységből is, de előfordulhat, különösen hosszabb méréssorozatoknál, hogy a kezelő személy a centrifugát rotor nélkül indítja el. Megfelelő védelem hiányában a gyorsítómű a rotor nélküli, azaz terhelés nélküli centrifugát hirtelen a megengedett fordulatszám fölé pörgeti. Ennek következménye gyakran tengelytörés vagy a gyorsítómű egyéb károsdása, amely adott esetben a berendezés tönkremeneteléhez vezet. A Magyar Optikai Müvek egy olyan centrifugát állít elő, ahol a kamrában elhelyezett rotort kézzel kell megperdíteni — ami körülbelül két teljes fordulatot jelent - ahhoz, hogy a berendezéshez kiképezett kapcsolás az indításhoz szükséges „rotor a helyén” jelzést megkapja, amit ebben az esetben egy lámpa jelez. Ezután kell a kamra fedelét a kamra fölé húzni, majd bekapcsolni a vákuumszivattyút. Megfelelő vákuumszínt után a hajtás indítható. Ez az ismert ultracentrifuga úgy van kialakítva, hogy a rotor alján egy kódtárcsa van elhelyezve, amelynek a jelét egy száloptikán keresztül egy fototranzisztor érzékeli. A fototranzisztoron keletkező impulzusokat erősítik, majd egy Schmitt-triggeren keresztül egy 1/2-es osztóra juttatják, majd onnan egy számlálóra vezetik. Ezek az egységek lényegében a mellékelt, ábrán is megtalálhatók. A számláló kimenete egy négybemenetű NEM és kapu bemenetéire van kapcsolva, amelynek kimeneté egy tároló SET bemenetére van kötve. A tárolóba azonban csak akkor történik a beírás, ha a rotorról a rotor kézzel való megpörgetésével annyi impulzus érkezik az érzékelőn és átalakítókon keresztül, amennyi a tárolót telíti. Ez az adott elrendezésben a rotor második fordulatára következik be. Ha a beírás megtörtént, akkor az ábrán látható 3 tároló Q kimenetén megjelenik a logikai 1 szint, amelynek hatására a Q kimenetre kapcsolt tranzisztoros erősítőfokozat tranzisztora vezető állapotba kerül és a kollektorkörébcn elhelyezett jelfogó behúz. A jelfogó behúzott állapota a jelfogó érintkezőit magába foglaló reteszkörben létrehozza a „rotor a helyén” állapotnak megfelelő jelet. Ha az indítás egyéb feltételei is teljesülnek, megindul, illetőleg megindítható a hajtás, azaz a rotor tengelye forogni kezd. Ennek az ismert elrendezésnek hiányossága, hogy a „rotor a helyén” áll jele akkor is fennállhat, ha a rotor nincs a kamrában, hiszen a rotort szükség esetén ki is lehet emelni úgy, hogy a rotor a helyén állapot továbbra is megmarad. A rotor a helyén állapotot a kezelőlapon elhelyezett reset gombba! kell törölni, ha azonban a kezelő ezt elmulasztja, a készülék rotor nélkül is elindítható. A találmánnyal az volt a célunk, hogy az említett hiányosságot kiküszöbölendő egy olyan kapcsolási elrendezést hozzunk létre, amely biztosítja azt, hogy a rotor a helyén állapot csak addig álljon fenn, amíg rotor ténylegesen a kamrában van, a rotor kivételekor pedig ne lehesen a centrifugát elindítani. A találmány azon a felismerésen alapult, hogy bármilyen a rotor kivételét akadályozó elem, a bevezetőben említett centrifugánál például a teimisztortartó kar, felhasználható a rotor a helyén állapotot törlő jel előállítására egy megfelelően közbeiktatott éizékelő és átalakító segítségével. A találmány tehát kapcsolási elrendezés ultracentrifugák rotor nélküli indítás elleni védelemre, amely ultracentrifuga kamrában elhelyezett rotort, a rotor alján elhelyezett kódtárcsát, a kódtárcsával kölcsönhatásban lévő érzékelőt és az érzékelő jelét feldolgozó jelformáló fokozatot tartalmaz, amely jeiformáló egy számlálón és egy NAND kapuáramkörön kersztül egy tároló SET bemenetére van kapcsolva, és a tároló kimenete egy reteszelő áramkörön és egy hajtóművön keresztül van a rotor tengelyével összekapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lényege abban van, hogy egy, a rotor fölé nyúló kar egy kapcsolóval együttműködőén van elrendezve, amely kapcsoló kimenete a tároló RESET bemenetével van összekötve. A találmány szerinti ultracentrifugát a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével a mellékelt ábrán ismertetjük részletesebben. Az ábrán a találmány blokkvázlata látható, ahol a 7 kamra belsejében van az önmagában ismert 6 rotor elhelyezve. A 6 rotor alsó részéhez 9 kódtárcsa van csatlakoztatva, amely 9 kódtárcsa egy további 10 érzékelővel áll kölcsönhatásban. A 10 érzékelő kimenete egy megfelelő 11 jelformáló fokozaton, a példánkban egy erősítőn és egy Schmitt-triggeren keresztül van a 12 számláló bemenetére csatlakoztatva. A 12 számláló kimenete egy négybemenetű 13 NEM ÉS kapu bemenetével van összekapcsolva, amely 13 NE M ÉS kapu kimenete a 3 tároló SET bemenetére van kapcsolva. A 3 tárolóba akkor történik a beírás, ha a 6 rotorról a 6 rotor kézzel való megpördítésével annyi impulzus érkezik, amennyi a 12 számlálót telíti. Ez, ahogyan erre már korábban utaltunk, kb. a 6 rotor második fordulatánál következik be. A találmány lényegét az képezi, hogy az egyébként is meglévő tennisztortartó 1 kar közelében egy 2 kapcsolót helyezünk el, amelyet az 1 kar működtet. Ez a 2 kapcsoló lehet célszerűen egy mikrokapcsoló. A 2 kapcsoló az 1 karral úgy van összekapcsolva, hogy a termisztortartó 1 kar felemelésekor, a 2 kapcsolóról a logikai 0 szintet vezetjük a 3 tároló RESET bemenetére, így ez ekkor törli a 3 tároló tartalmát és megakadályozza a 6 rotor indítását. A 2 kapcsolón)! a logikai 1 szint abban az esetben van a 3 tároló RESET bemenetére vezetve, ha az 1 kar leengedett állapotban van, azaz a 6 rotor helyén van. Ekkor történik meg a beírás a 3 tárolóba, és ezt követően jelenik csak meg a 3 tároló Q kimenetén a logikai 1 szint, amely a következő 5 reteszelő áramkörön és 8 hajtáson keresztül lehetővé teszi a 6 rotor tengelyének a hajtását, ha az indítás egyéb feltételei is teljesülnek. A fenti megoldás már teljes biztonsággá! alkalmas a gyorsítómű védelmére, mivei csak és kizárólag a 7 kamrában elhelyezett és megperdített 6 rotor esetében adja ki a készülék a „rotor a helyén” jelzést, a rotor kamrából való kivételekor az 1 kar felemelkedik és így a „rotor a helyén” jelzés a 3 tároló RESET bemenetére vezetett jellel törlődik. 5 10 15 50 25 20 35 20 ^5 50 55 60 65 2
