Brevet FR2634144A1 — publié le 19900119

/4\ 2634144 CENTRIFUGEUSE COMPORTANT DES MOYENS DE FIXATION D'UN CAPTEUR DE MESURE DE LA VITESSE DE ROTATION DU ROTOR. La prsente invention conrcer:na les ceantrifueusos et a notat.aent pour objet les moyens utilisAs pour la fixation d'un capteur d'une contrifugeuseso qui es' des- tir.é enregistrer la vitesse de rotation de son rotor e4; peut Etre utilisée, de préférence, pour lo contrôla d'un rotor d'une centrifuiese pour la réalisation des tra- vaux dans le do=aine de la biotechnologie, de la biophy- sique, de la biologie ainsi que dans d'autres do=air.es. CoD_-a on le connatt la vitesse da rotation d'u. rotor d'une centrifugeuse na doit pas âtra supézieure à une valeur imosée car cetta vitesse très élevée ceut entratrner de graves inconvénients y co-pris la déteio- ration du rotor et la panne de la centrifugeuse. S3tant donné qua la vitesse de rotation des r:'ors des centrifugeuses an usage à l'heure actual.l atteint des dizaines de mille de touzs par rinutes, il y a gzand intér= de la liiter. C'est po'uoi on Prévoit dar.ns chaque construction d'ure csn-tifuesuse un csaoeui, qui coDn-r:le la vi.esse da rotation et ssuze l'in.e_- ruotion de l'al i ntaion da la cenrrifugeus etv, p3 cons sizenr., l'arr. da rotor si la vitesse de rDtajirn de ce dernier a dépassé ur.ne valear iosée. Sa règle générale, pou rêsoudre ce pDrDDlè.e on fait a-cal à un disque fi:xé s= la face en hcu irnférieir du rtom et pDrésentant des reséras qCi s'alternent l'un avec l'autre et se 's-Ls_-en par leu=s coleurs. Un cap- ter Car exae.le optique =Dnté Gai 'zce di ces -eèr-ea les lit. Indenda-. et du,ype du capteur utili_é il dait possédez une sensibilité optir.ale à la vitesse de rota- tion du rotoZ qu'on peut obtenir on csangeaa' sa position. Dans ce cas, la conception dU disDositif pour le positior.- ner.a.i;' du capteur et le réglage de sa position doit être- rarassée du fait que l'endroit o. doit etre nonté' le capteur dans n'iporta quelle centlifugeuse ast toujour3 -2- limité par l'espace formé entre l'organe d'entraînement et le rotor. En outre, la conception doit assurer une hauts fia- bilité tant au point de vue de la fixation du capteur dans une position choisie lors du réglage qu'au point de vue du montage et du démontage, par exemple pour des raisons d'entretien ou de réparation. On connaît un dispositif (US, A, 5693023) qui peut être utilisé pour le contr5le de la vitesse de rotation du rotor d'une centrifugeuse. Toutefois, la conception de ce dispositif ne permet pas de régler la position du capteur en vue d'assurer sa sensibilité optimale à la vitesse-de rotation du rotor. De plus, la réalisation comporte un grand nombre d'éléments ce qui la complique, en général. L'utilisation de cette réalisation a'est pas ratio nnelle par suite de sa complexité due l'impossibilité d'optimiser la sensibili- té du capteur à la vitesse de rotation du rotor. On connaiît également une centrifugeuse (SP, A, 0139290) dans laquelle on a prévu la possibilité de changer la position du capteur en vue d'assurer sa sen- sibilité optimale à la vitesse de rotation du rotor de la centrifugeuse. Le capteur est disposé sur un plateau de montage, logé dans un évidement d'un anneau monté sur la surface d'assemblage du corps de l'organe d'entraene- ment qui met le rotor de la centrifugeuse en rotation. La centrifugeuse comporte un organe d'entrainement qui met le rotor en rotation, dont la vitesse est cont- rléeo par uncapteur (capteur photo-électrique), disposé sur le plateau de montage logé dans un évidement de l'anneau d'appui monté sur une sprface d'assemblage du corps de l'organe d'entratnement. Le capteur a la pos- sibilité de ae déplacer en position.assurant la sensibilité ! optimale à la vitesse de rotation. Un indicateur de vitesse spécial est monté sur la surface inférieure du rotor. Le dispositif photo-électrique qui enregistre la vitesse de rotation du rotor (fréquence de rotation) est installé sur le plateau de montage du capteur qui est pourvu d'une saillie, dont les dimensions sont choisies de façoneà donner la possibilité d'y installer le dis- positif photo-électrique sur le plateau de montage. Le plateau de montage du capteur photo-électrique est iié- à un anneau d'appui à l'aide de deux éléments de réglage disposés sur les extrémités du plateau de montage. A l'aide des éléments de réglage, le plateau de montage est déelacé conjointement avec le capteur photoélectrique par rapport à l'anneau d'appui et, le dispositif photo- électrique se met à une distance optimale par rapport à l'indicateur de vitesse disposé sur la surface infé- rieure du rotor. Cependant, la conception de ce dispositif est compliquée et comporte un grand nombre d'éléments de fixation tant de l'anneau que du plateau de montage. Il convient de noter que l'élément principal de la fixation de l'anneau doit être réalisé avec des évidements et des surfaces de contact compliqués. Du fait que la position du capteur est réglée par déplacement du pLateau de montage à l'aide de deux éléments de réglage, notamment des vis, même la rotation simultanée de ces vis ne permet pas d'assurer l'orientation du capteur strictement ver- ticale par rapport à la surface inférieure du rotorde la centrifugeuse. Cet inconvénient aboutit inévitablement à une baisse de la précision de la mesure de la vitesse de rotation du rotor et, par conséquent, à une baisse de la fiabilité de la centrifugeuse. Quant au processus de réglage, il nécessite une main d'oeuvre importante et un temps notable. L'autre inconvénient de cette centrifugeuse réside en ce que cet élément photo-électrique du capteur est collé au plateau de montage. Ce mode ne permet pas de réaliser d'une part un remplacement rapide de l'élément photo-électrique en cas de panne et d'autre part il -4- baisse la fiabilité du dispositif. Ainsi, la conception connue est complexe, elle complique le processus de réglage et n'assure pas une précision et la fiabilité- désirée. On a donc proposé de créer une centrifugeuse dans laque[ela conception simplifiée du dispositif de réglage de la position du capteur de vitesse de rotation du rotor de la centrifugeuse permettrait de simplifier le processus de réglage de la position du capteur et d'assurer une haute fiabilité tant en ce qui concerne la fixation du capteur en position choisie pour le réglage qu'en ce qui concerne la fixation de l'1élément photo- -électrique du capteur. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une centrifugeuse comportant un organe d'entraînement qui met le rotor en rotation, la vitesse de rotation duquel est contrôlée par un capteur disposé sur un plateau de montage logé dans un évidement d'un anneau installé sur la surface d'assemblage du corps de l'organe d'entraCne- ment, le capteur ayant alors la possibilité de se déplacer par rapport à la surface inférieure du rotor pour prendre la position assurant la sensibilité opti- male à sa vitesse de rotation, caractérisé, selon 1'- invention,.en ce que le plateau de montage est fixé à demeure dans ledit évidement de l'anneau et en ce qu'un trou est pratiqué dans l'anneau pour un élément mobile monté avec possibilité d'entrer en contact suivant le rayon de courbure de la surface d'assemblage sus- mentionnée du corps de l'organe d'entrafnement et assu- rant la possibilité audit anneau de se déplacer par rap- port à la surface inférieure du rotor pour le position- nement du capteur à une distance déterminée par rapport à ladite surface qui assure la sensiblité optimale à la vitesse de rotation du rotor. -5- On crée ainsi une conception simple du dispositif de réglage pour le montage du capteur de vitesse de ro- tation du rotor de la centrifugeuse. Il est préférable d'orienter le trou de manière a assurer la possibilité du montage de l'élément mobile suivant une tangenté par rapport à la surface d'assemblage du corps de l'organe d'entraînement. Il est alors avan- tageux de réaliser l'élément mobile avec un évidement dont la forme est complémentaire respectivement à ladite surface d'assemblage du corps de l'organe d'entraînement. Il est alors avantageux de fileter uneextrdmité de l'élément mobile et de visser sur celle-ci un écrou pour bloquer l'élément mobile. Lorsque l'élément mobile n'est pas bloqué, l'anneau peut se déplacer par rapport à la surface inférieure du rotor en une position choisie oui assure la sensibilité optimale du capteur et lorsque l'élément robile est bloqué, l'anneau est maintenu en position choisie. Dans la centrifugeuse dans laquelle la surface d'assemblage du corps de l'organe d'entralnement est cylindrique, il est avantageux que le rayon de courbure de l'évidement de l'élément mobile soit essentiellement égal au rayon de courbure de la surface d'assemblage cy- lindrique. On crée ainsi la possibilité de déplacer l'anneau pour le réglage de la position du capteur non seulement suivant la verticale mais aussi par rapport à l'axe de l'organe d'entraînement. L'élément mobile alors assure tant le réglage de la position du capteur que sa fixa- tion fiable en position choisie qui assure la sensibili- té optimale à la vitesse du rotor. -b- Selon le mode préférentiel de la réalisation de la centrifugeuse l'élément photo-électrique du capteur est logé dans l'évidement vertical du plateau de montage. Dans ce cas il est alors possible d'utiliser une tige élastique pour la fixation de l'élément photo-électrique dans ledit évidement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins non limita- tifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un corps de l'organe d'entraînement de la centrifugeuse avec un rotor et un dispositif réglable pour le posi- tionnement du capteur de vitesse de rotation du rotor de la centrifugeuse, selon l'invention; -la figure 2 représente un corps, en coupe trans- versale à l'endroit o se trouve le trou avec l'élément mobile, selon l'invention; - la figure 3 représente une vue explosée en axo- nométrie illustrant un elément d'emmanchement, un anneau, un plateau de montage, un élément- photo-électrique et une partie du corps de l'organe d'entratnement selon l'invention; - la figure 4 représente un disque sur lequel sont portés les reperes monté sur la surface inférieure du rotor de la centrifugeuse, selon l'invention; - la figure 5 représente la fixation du plateau de montage dans l'anneau, un trou pour la sortie des câbles de l'élément photo-électrique du capteur et l'écrou de l'élément mobile, selon l'invention; - la figure 6 (a,b,c) illustre les étapes du proces- sus d'ajustage du dispositif. La centrifugeuse représentée sur la figure I comporte un anneau 1, monté sur une surface d'assemblage 2 d'un corps d'un organe d'entratnement de la centrifugeuse. Un plateau de m.ontage 4 est logé dans un évide- ment 3 de l'anneau I et porte un capteur 5 disposé sur celui-,ci et fixé dans l'évideament vertical 6.du plateau de montage 4 à l'aide d'une tige élaestique 7. Le plateau de montage est fixé dans l'évidem.ent 3 de l'anr.eau 1 à der. meure et un trou 8 est pratiqué dans ledit anneau 1 pDur l'emplacement d'un élézent mobile 9, monté (figure 2) de manière qu'il puisse entrer en con- tact suivant le rayon de courb"re de ladite surface d'assemblage 2 du corps de l'organe d'entrainement. Dans ce cas, l'axe du trdu 8 est disposé suivant une taneante à la surface susm.entionnée 2 du corps de l'organe d'entral- nement 9 tandis que l'élé.ent mobile 9 (vis) est réa- lisé avec un évidemrent 13 dont la foDrme est complémentaire respectivement à ladite surface 2. Lorsque la forme de catte surface 2 est cylindricue coDme montré sur la fi- gure 2, le rayon de cDurbre de l'évidement 10 de l'élé- -ent 9 est égal essentielle=ent au rayon.de couzbufe de la surface d'asse.blage cylindrique 2. Dans la variante ) concrète de réalisation de l'él.ment mobile 9 il pé- santa à une extrémité un fietae.r sur lequel est vissé un écru. il pou bloquer l'élément mobile 9. Lorsque l'élé_ment 9 n'est pas bloDqué, l'anneau 1 peut se déplacer librement suivant la surface d'asse:sblege 2 du corps de l'orgD-ane d'entraînement. Lorsque l'élément Dbile 9 est bloqué à l'aide de l'écrou 11, l'anr.eau es --aintenu dans la position çhoisie qui assure la sensibilité DDoti- male du capteur 5. Le plateau de montage 4 (figure 5) est fixé à demeure dans l'évidement 3 de l'anneau I à l'aide des vis 12. Un trou 13 est prévu dans le plateau 4 pour la sortie des câbles de l'él6m6ent photo-électrique 5 (figure 1). Un lémnent d'erlanchement 15 est fixé sur un arbre flexible 14 traversant le corps de l'organe d'entratnement et est destiné au montage du rotor 16 de la ceantrifugeuse. 2634 1 44 -s- Ua disque 17 pourvu des répères 18 (figure 4) est fixé sur la surface infériaure du rotor lo et est installé de fagon qua pendant la rotation du rotor 16 (figure 1) ces repères passent à travers la.zone de sensibilité de l'élément photo-électrique 5. En outre, lors du déplacement de l'anneau 1, le cap- teur 5 se pDositionne à une distance déterminée par rapport à sa surface inférieure- qui assure la.sensibilité optim.ale à la vitesse de rotation du rotor 16. La centrifugeuse fonctionne de la manière suivante. Avant de poser le rotnz 16 su:r l'élément d'emmanchement 15J on y met un calibre 19 (figure 6a) dont le trou d'assemblage (en 20) est identique à celui du rotor 16. Toutesois,la DproDfor.- deur de ce trDu dans le calibra 19 est supérieure d'une valeur de l'espacement entre le disque 17 (figure 1) et l'anneau 1. Cette position coDzresDpond à la sensibilité maximale du capteur 5. On imoDilise l'anneau I à cett position en serran l'écrou Il et on ternine ainsi le processus de d'ajustage. Ceci fait, on dépose le calib- re 19 de l'élément d'emmancherent 15 (figure 6c) et on met sur ledit élément d'emmanchement, le rotor 16 (figure 1) qui se met en rotation après 1e branchement de l'organe d'entraine-ent (noD représenté). Dans ce cas, le caZpteur 5, ar exe-ple, un couple optique lit les reperas 18 (figue 4) du dis- qua 17 monté sur la surface inférieure du rotor 16 (fi- gure 1) et forme un signal électrique.qui arrive dans l'unité de co.-ande (non représentée). On assure ainsi le controle ds le fréquence de rotation du rDtor 16 de la centrifugeuse. Il s'enr.suit qu'on assura dans la centrifugeuse une haute précision du cDntrDle de la fréquence de rotavion d.u rotor 16 grâace à la possibilité de choisir la position opti.ale et à l'orientation garantie de l'élément photo- *électrique du capteur 5. aSn outre, on assure l'utilisation aisée grâce à la fixation et à l'ajustage réalisés à l'aide d'un seul élément 9 et à la-possibilité de rempla- cer le captour 5 en.retirant la tige élastique 7 du plateau de montage 4. REVNDICATIONS 1. Centrifugeuse comprenant un organe d'entratnement qui tourne un rotor (16), dont la vitesse de rotation est contrBlé par un capteur (5) disposé sur un plateau (4) de montage logé dans un évidement (3) d'un anneau (1) installé sur la surface d'assemblage (2) du corps de l'organe d'entratnement, le capteur (5) pouvant alors se déplacer par rapport à la surface inférieure du rotor (16) pour prendre la position assurant la sensibilité optimale à sa vitesse de rotation, c a r a c t é r i s é e en ce que le plateau de montage (4) est fixé à demeure dans ledit évidement (3) de l'anneau (1) et en ce qu'un trou (8) est pratiqué dans l'anneau (1) pour un élément mobile (9) monté avec possibilité d'entrer en contact suivant le rayon de courbure de la surface d'assemblage (2) susmentionnée du corps de l'organe d'entratnement et assurant la possibilité audit anneau (1) de se déplacer par rapport à la surface inférieure du rotor (16) pour le positionnement du capteur (5) à une distance déter- minée par rapport à ladite surface qui assure la sen- sibilité optimale à la vitesse de rotation du rotor (16). 2. Centrifugeuse selon la revendication 1, c a - r a c t é r i s é e en ce que l'axe dudit trou (8) est disposé suivant la tangente à ladite surface d'assemblage (2) du corps de l'organe d'entratnement et en ce que l'élément mobile (9) présente un évidement (10) dont la forme est complémentaire respectivement à ladite sur- face d'assemblage (2) du corps. 3. Centrifugeuse selon la revendication 1, c a - r a c t é r i s é e en ce qu'une extrémité de l'élément mobile (9) est filetée et un écrou (11) est vissé sur celle-ci pour bloquer l'élément mobile (9) et en ce qu'on permet grace à ce mode de réalisation a l'anneau (1) de se déplacer par rapport à la surface inférieure du rotor (15) et de prendre la position choisie qui assure la sensi- -10- bilité optimale du capteur lorsque l'élément mobile (9) n'est pas bloqué et le maintien de l'anneau (1) en posi- tion choisie lorsque l'élément mobile (9) est bloqué. 4. Centrifugeuse selon les revendications 2 et 3, c a r a c t 6 r i s é e en ce que dans le cas o la surface *.1-ssemblage (2) du corps de l'organe d'entratne- ment a une forme cylindrique, le rayon de courbure de l'évidement (10) de l'élément mobile (9) est essentielle- ment égal au rayon de courbure de la surface d'assemblage cylindrique (2). 5. Centrifugeuse selon les revendications 2, 3, 4, c a r a c t é r i s é e en ce qu'un évidement vertical (6) est pratiqué dans le plateau de montage (4) fixé à demeure pour le montage dudit capteur (5). 6. Centrifugeuse selon la revendication 5, c a - r a c t é r i s é e en ce que le capteur (5) est fixé dans ledit évidement à l'aide d'une tige élastique (7).