(57)【要約】【課題】【解決手段】  オービタルシェーカー装置は、第１ベアリング組立体（１８）に第１端において接続され、取付部に他端において接続される第１シャフト（１２）を有している。第１シャフト（１２）は、第１シャフト軸の周りを回転可能であり、かつモータ（２６）に接続されている。第２シャフト（２６）は、一端において取付部上にベアリング組立体（３２）を備え、他端においてプラットフォーム（４４）を備え、かつ第１シャフト１２に対し並列に並べられるとともに距離を置いてオフセットされる。カウンターウェイト・ローター組立体（３８）は、取付部と結合し、カウンターウェイト・モーター（２５）の回転シャフトに接続されている滑車によって駆動されるベルトによって回転する。カウンターウェイト・ローター組立体（３８）は、それぞれがカウンターウェイト・くさび（４０）を保持する２つのカウンターウェイト・ベアリング（４１）を備えている。プラットフォームは、それに固定される複数の対象物用の支持部も備える。使用中、カウンターウェイト・ローラは、第２シャフト（２６）、第２ベアリング組立体（３２）、そして直径２Ｒの円軌道を描くプラットフォーム４４を回転する。【選択図】図１
2014515310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定される複数の対象物用の支持部をさらに備えるプラットフォーム（４４）と、
シャシーに取り付けられている第１ベアリング組立体（１８）に第１端において接続され、取付部に第２端において接続される第１シャフト（１２）であって、第１シャフト軸の周りを回転可能であり、回転用のモーター（２５）に接続される第１シャフト（１２）と、
一端において取付部に取り付けられ他端においてプラットフォーム（４４）に取り付けられる第２ベアリング組立体（３２）を備える第２シャフト（２６）であって、第１シャフト（１２）と平行に並べられ、距離Ｒだけ第１シャフト（１２）からオフセットされた第２シャフト（２６）と、
取付部に強固に結合されるカウンターウェイト・ローター組立体（３８）であって、カウンターウェイト・モーター（２５）の回転シャフトに接続されたプーリー（２７）によって駆動されるベルト（２９）によって回転可能であり、カウンターウェイト・ローター組立体（３８）はさらに２つのカウンターウェイト・ベアリング（４１）を備え、２つのカウンターウェイト・ベアリング（４１）のそれぞれはカウンターウェイト・くさび（４０）に取り付けられ、それらカウンターウェイト・ベアリング（４１）はカウンターウェイト・ローター組立体（３８）の周りを回転可能であり、第１シャフト（１２）に強固に結合された台部（３９）上のキャップ（４３）によって回転面に直交する方向の動作が抑制され、２つのカウンターウェイト・くさび（４０）は第１と第２のシャフト軸を通る平面およびカウンターウェイト・くさび（４０）の回転面との交差によって形成されるラインに関連して対称的に配置され、ファスナー（４９）によってカウンターウェイト・くさび（４０）の位置が保持されているカウンターウェイト・ローター組立体（３８）と、
一端において前記第１シャフト（１２）に強固に結合され、他端において前記第２シャフト（２６）に強固に結合され、さらに調整装置を備えるシャフトスライド（４２）と、を有し、
使用中に、カウンターウェイト・ローター（３８）が回転するにつれて、第２シャフト（２６）、第２ベアリング組立体、そしてプラットフォーム（４４）は、直径２Ｒの円軌道を描き、調整装置は、第１、第２シャフト（１２、２６）の間の距離Ｒを変更するために作動する、オービタルシェーカー装置（１０）。
【請求項２】
ユーザーインターフェース（５５）、モーター（２５）、およびシャシーに取り付けられる加速度計（５４）を備える稼働通信手段であるコントローラー（５６）であって、ユーザーインターフェース（５５）、モーター（２５）および加速度計（５４）と共にさらに直流電源（７１）に接続されるコントローラー（５６）をさらに有し、ユーザーは、第１と第２シャフト（１２、２６）の間の目標距離Ｒに調整装置を調整させ、
コントローラー（５６）は、さらに、プロセッサーを備え、かつ方法を実行するために設計されたコンピューターメモリと結合され、
その方法は、ユーザーからＲのための目標値、プラットフォーム／フラスコの形状構造、および目標速度（ＲＰＭ）を受理し、
加速測定値と比較するための加速係数用の安定限界を演算し、
ユーザーがカウンターウェイトを調整するために最初のカウンターウェイトの位置を演算し、
ユーザーからモーターを開始するためのコマンドを受理し、
モーター速度を目標速度に加速させている間に、加速度計を監視し、その測定値と演算された安定限界とを比較し、
加速度計の測定値が安定限界を超えると、モーター（２５）を停止し、カウンターウェイトの位置を補正するために、演算、受理、監視手順を繰り返す、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項３】
ユーザーインターフェースは、タッチスクリーンである、請求項３に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項４】
ユーザーインターフェース、モーター（２５）、およびシャシーに取り付けられる加速度計（５４）を備える稼働通信手段であるコントローラー（５６）であって、ユーザーインターフェース、モーター（２５）および加速度計（５６）と共にさらに直流電源（７１）に接続されるコントローラー（５６）をさらに有し、
それぞれのカウンターウェイト・くさび（４０）は、ギアおよびカウンターウェイト・ローター（３８）に加えられたギアトレーン（６４）によって適所に保持され、ギアトレーン（６４）は、カウンターウェイト・ギアおよび入力シャフト（６５）をさらに備え、かつ互いから反対方向にカウンターウェイト（４０）を回転させるために駆動し、入力シャフト（６５）は、カウンターウェイト・モーター（２５）によって駆動され、カウンターウェイト・モーター（２５）は、コントローラー（５６）によって制御され、ユーザーは、第１および第２シャフト軸（１４、２８）の間の目標の距離Ｒに調整装置を調整させ、
コントローラー（５６）は、プロセッサーをさらに備え、かつ方法を実行するために設計されたコンピューターメモリと結合され、
その方法は、ユーザーからＲのための目標値、プラットフォーム／フラスコの形状構造、および目標速度（ＲＰＭ）を受理し、
加速度計の測定値と比較するための加速度係数用の安定限界を演算し、
ユーザーがカウンターウェイト（４０）を調整するために最初のカウンターウェイトの位置を演算し、
カウンターウェイト・モーター（２５）を使用して、カウンターウェイト（４０）を調整し、
モーター速度が加速する間に、加速度計を監視し、その測定値と演算された安定限界とを比較し、
加速度計の測定値が安定限界を超える場合、カウンターウェイト（４０）の位置を補正するために、演算、受理、監視の手順を繰り返し、カウンターウェイト・モータ（２５）を使用してカウンターウェイト（４０）の位置を再調整し、
目標速度に到達している場合、加速度計（５４）を監視し、かつその測定値と演算された安定限界とを比較することを継続する、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項５】
コントローラーは、カウンターウェイト位置センサー、カウンターウェイト移動制限センサー（高）およびカウンターウェイト移動制限センター（低）をそれぞれ操作可能な通信手段を備え、かつ直流電源により電力を供給され、
コントローラーは、カウンターウェイト（４０）の位置を合わせるために、カウンターウェイト移動制限センサーとカウンターウェイト位置センサーからの測定値を使用する、請求項４に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項６】
シェーカー装置の非固定部に置かれたカウンターウェイト・アクチュエーターおよび他の電気部品に制御信号と電力を供給するための誘導カップリングをさらに有し、誘導カップリングは、誘導静止カップリングと誘導回転カップリングを備える、請求項４に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項７】
ユーザーインターフェース、モーター（２５）、およびシャシーに取り付けられる加速度計（５４）を備える稼働通信手段であるコントローラー（５６）であって、ユーザーインターフェース、モーター（２５）および加速度計（５４）と共にさらに直流電源に接続されるコントローラー（５６）と、
一端において第１シャフト（１２）に、かつ他端において第２シャフト（２６）に強固に結合されたシャフトスライドであって、コントローラー（５６）の管理下において第１および第２シャフト（１２、２６）の間の距離Ｒを変更するために作動する調整装置をさらに備えるシャフトスライドと、をさらに有し、
それぞれのカウンターウェイト・くさび（４０）は、ギアおよびカウンターウェイト・ローター（３８）に加えられたギアトレーン（６４）によって適所に保持され、ギアトレーン（６４）は、カウンターウェイト・ギアおよび入力シャフト（６５）をさらに備え、かつ互いから反対方向にカウンターウェイト（４０）を回転させるために作動し、入力シャフト（６５）は、コントローラー（５６）によって制御されたカウンターウェイト・モーター（２５）によって駆動され、
コントローラー（５６）は、さらにプロセッサーを備え、かつ方法を実行するために設計されたコンピューターメモリと結合され、
その方法は、ユーザーからＲのための目標値、プラットフォーム／フラスコの形状構造、および目標速度（ＲＰＭ）を受理し、
加速度計の測定値と比較するための加速度係数の安定限界を演算し、
ユーザーがカウンターウェイト（４０）を調整するために最初のカウンターウェイトの位置を演算し、
第１と第２シャフトとの間の目標距離Ｒに調整装置を調整し、
カウンターウェイト・モーター（２５）を使用して、カウンターウェイトの位置を調整し、
モーター速度が加速する間に、加速度計（５４）を監視し、かつその測定値と演算された安定限界とを比較し、
もし加速度計（５４）の測定値が安定限界を超える場合、カウンターウェイトの位置を補正するために、そしてカウンターウェイト・モーター（２５）を使用してカウンターウェイトの位置を再調整するために、演算、受信、監視ステップを繰り返し、
目標速度に到達している場合、加速度計（５４）を監視し、かつその測定値と演算された安定限界とを比較することを継続する、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項８】
プラットフォームの円周軌道での回転を抑制するための屈曲装置をさらに有する、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項９】
円周軌道で回転するプラットフォームを抑制するための追加の２以上のシャフトおよびベアリングをさらに有する、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項１０】
第１のシャフト軸に関する荷重の平衡を保つためにカウンターウェイト・くさびとは異なる垂直位置に配置される、第２の一組の等しくかつ円周を調整可能なカウンターウェイトをさらに有する、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項１１】
適所にそれぞれのカウンターウェイト・くさびを保持しているファスナーは、バッキングワッシャーを押圧するローター組立体のスロットを貫通するショルダーボルトである、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項１２】
複数のカウンターウェイトのそれぞれの位置は、それぞれのカウンターウェイト用のショルダーボルトを緩め、それぞれのカウンターウェイト・くさびを動かし、かつそれぞれのショルダーボルトを再度締めることによって変化する、請求項４に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項１３】
それぞれのカウンターウェイト・くさび（４０）は、カウンターウェイト・ローター（３８）に加えられたギアおよびギアトレーン（６４）によって適所に保持され、ギアトレーンは、カウンターウェイト・ギアと入力シャフト（６５）をさらに備え、かつ互いに反対方向にカウンターウェイト（４０）を回転させるために作動し、
カウンターウェイト・ベアリングは、多数の等間隔に置かれたグラデーションと、可視の刻み目があるキャップとをさらに備え、
カウンターウェイトの位置を調整するとき、ユーザーは、入力シャフト（６５）を回し、それによって、カウンターウェイト（４０）を移動させる、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項１４】
前記調整装置は、ナット付きのフランジを備える、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【請求項１５】
それぞれのカウンターウェイト・くさび（Ｃ１、Ｃ２）は、カウンターウェイト・ローター（３８）に結合されたブラケット（９４）によって適所に保持され、
ブラケットは、ブラケット（９４）の外周を囲むように定間隔に配置された不可欠の溝（９６）をさらに備え、
スプリング・ピン組立体（８２）を保持するカウンターウェイト・くさび（Ｃ１、Ｃ２）は、さらに、スプリング（８８）およびピン（９０）を備え、かつ溝（９６）に嵌め込むために形成され、ハンドル（８４）によって操作可能なスプリングピン組立体（８２）では、ハンドル（８４）の解除は、スプリング（８８）が複数の溝（９０）の１つに正常にピン（９０）を押し進めることにより可能であり、それによって、カウンターウェイト（Ｃ１、Ｃ２）の位置を固定する、請求項１に記載のオービタルシェーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、完全参照によってここに取り入れられる、ザミロスキー他によって２０１１年５月２４日に出願された、発明の名称「軌道を調整可能で、不均衡を補償するオービタルシェーカー」である米国特許出願第１３／１１４２８０から優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
この発明は、一般的なオービタルシェーカー装置に関するものであり、より具体的には、カウンターウェイトと、プラットフォーム上の複数のフラスコまたは容器の荷重と、シェーカーの各種軌道直径を変える装置との静的な不均衡によって一般に引き起こされた不安定を縮小するための装置に関するものである。
【発明の概要】
【０００３】
オービタルシェーカー装置は、特に科学的応用、または混合もしくは撹拌する容器（例えばプラットフォーム上でいろいろな液体が入っているビーカーおよびフラスコ）に用いられる混合または撹拌装置である。具体的には、プラットフォームのＸ−Ｙ平面における上部表面上の全てのポイントが共通の半径を有する円軌道内を移動するような方法でオービタルシェーカーは、プラットフォームを平行移動させる。一般的に、混合を増加させ、液体と局所的なガス環境との間での相互作用又は交換を増加させるために、ビーカー、フラスコ及び他の容器の中に収容された液体が容器の内部側壁の周りに回転するように、ビーカー、フラスコ、及びその他の容器がプラットフォームの上部表面に取り付けられる。従来、軌道の移転によりプラットフォームを動かす装置は、オフセットでモーターにより動かされる１以上の垂直シャフト、または上側のシャフト軸がシャフトのオフセット量により（つまり「クランク距離」により）決定された半径の円周に沿って移動するシャフトの最上部の上端にクランクを有している。上側のシャフトまたは複数のシャフトは、上側のシャフトまたは複数のシャフトとプラットフォームの間で回転運動を遮断するベアリングを介して、プラットフォームの下側に接続されている。
【０００４】
実施中、オフセット量又はクランク距離よりも長いシャフト、取り付け金具及び充填されたフラスコ又は容器からなる荷重を有するプラットフォーム、及びプラットフォームに容器を保持するクリップ又はファスナーの質量は、全てクランク距離に等しい半径を有する円内において従動するシャフトの回転速度に変換される。容器内の液体の質量は、クランク距離に等しい半径に容器の中心から容器内に収容された液体の質量の中心までの距離を加えた長さを有する円内においてシャフトの回転速度に変換される。
【０００５】
全体として軌道を描いて回転する質量に起因する力は、容器内の液体に付加的な運動成分を重ね合わせ、望ましくない乱流又はしぶきにつながりうるシェーカーのベースの運動をしばしば引き起こす可能性がある。これらの力は、ベースユニットを移動させ、あるいは支持部表面に沿って「歩かせる」可能性がある。
【０００６】
この動きを低減するために、回転しない支持構造の質量は、回転する質量によって生成される力に抵抗するために増加されなければならない。このように安定化のために単純に対処すると、シェーカーの全重量が増加するという望ましくない結果を招く。あるいは、軌道を描いて回転する質量から生成された力に対抗する、または釣り合いを取るためには複数のカウンターウェイトが使用される。
【０００７】
例えば、「シェーカー装置のためのカウンターウェイトシステム」と表題をつけられたフリードマンらによる米国特許第３４３０９２６は、回転するプラットフォームによって生成された不均衡な力に対抗するシャフトの周囲に配置された、複合的に固定された複数のカウンターウェイトの使用を記述する。
【０００８】
「動的に均衡を保っているオービタルシェーカー」と表題をつけられたローデによる米国特許第５５５８４３７は、それらの質量と配置が回転するプラットフォームの質量による寄与の影響を正確に相殺するように、クランクアームの平面において様々な固定質量を位置づけることによって静的及び動的な不均衡の問題について言及している。
【０００９】
同様に、「シェーカー」と表題が付けられたハウリーレンコによるヨーロッパ特許出願第１８５４５３３号は、与えられた荷重条件を補償するために２つの平衡を保つ質量が放射状および垂直に調整されることが可能なクランクの配置について説明している。
【００１０】
これらの配置は、全て特定の質量と位置を放射状と同様に垂直に選択することを好ましくなく必要とし、それら（特定の質量と位置）はプラットフォームの荷重条件に応じて変化する。その上、多大な質量の不均衡を静的または動的に正すために、これらの装置は、プラットフォームの荷重と相対的に適切な位置に補正重量を配置し、全体の製品重量についても増加させる相当な空間を必要とする。
【００１１】
「容器の中に備えられた液体を振動させるための振動装置」と表題を付けられたニッケルらによる米国特許第６１０６１４３は、ある軸に沿って放射状に質量を前進または後退することによって、プラットフォーム荷重の範囲を補償するために、静的なカウンターウェイトを調整する手段を提供する。カウンターウェイトの質量の中心と回転軸との間の距離は、増加または減少した量の、バランス補償を生成する。これは少量の荷重にとっては現実的解決案であるが、大きな動的補償範囲の提供には実現可能ではない。例えば、もし大きなカウンターウェイトの塊（質量）が選択されている場合、それは最小のバランス補償を達成するために回転軸を十分に接近して配置されないかもしれない。もし小さなカウンターウェイトが選択されている場合、十分な付加的スペースを使用せずに、大きなプラットフォーム荷重の平衡を保つために回転軸から、それを十分遠い位置に配置することは難しい。また、この装置は、望ましくない不安定の開始が切迫しているユーザーにフィードバックを行わず、補償調整を要求するだろう。
【００１２】
マネラによる米国特許出願公開第２００８／００５６０５９は、不均衡な荷重条件を検知する振動センサーの使用と、安定した大きさにするために振動速度を減少するが、調整のためにオービタルシェーカーのカウンターウェイトの手段、または目標速度を達成するために適用可能な過程を提供しないことを説明している。
【００１３】
他の技術分野の回転技術は、重量を備えた２つのアームを使用するローター不均衡を補正するためのバランシング・ヘッドに使用する。例えば、Ｊ．Ｐ．デン・ハルトーグ１９３４年、２３６−２３７ページ、ＩＳＢＮ  ０−４８６−６４７８５−４の機械的振動を参照する。しかしながら、オービタルシェーカーは、プラットフォーム荷重が静的な質量成分だけでなく動的成分、すなわちフラスコあるいは他の容器の中の流体も含んでいるので、異なる傾向がある。この流体は、容器の形状、容器の中の流体の量、シェーカーの軌道直径、および可動状況に応じて異なる量の合成のバランス補償を生じることができるシェーカーの速度に応じて変化する不均衡を生成する。さらに、自動的に平衡を保つ技術（それによって平衡を保つ質量が振動を最小化する正確な位置へ移動する）は、オービタルシェーカーがこれらの技術を可能にするのに必要な危険速度よりも大変遅いため、オービタルシェーカーに一般に適用可能ではない。
【００１４】
オービタルシェーカーのためのクランク距離は、正確に単一成分の機械加工によって通常固定されている。２つの偏心ジャーナル間のオフセット量は、軌道半径を定義する。この半径は調整可能ではない。その回転の中心を互いに関連する異なる偏心オフセットに固定することが可能な独立したベアリングハウジングに２つのジャーナルを分けることによって偏心オフセット量を調整することは、先行技術の中で知られている例えばクーヘナー・シェーカーのような方法である。達成されていないものは、連続的に可変範囲内の偏心距離を手動あるいは自動的に調整する手段である。さらに、与えられたプラットフォーム用の偏心距離の変化は、それを補償するために必要とされるカウンターウェイトの量の変化を生じる。従って、偏心距離を調整する機能と、カウンターウェイトを補償調整する機能とを同時に兼ね備えることが望まれる。
【００１５】
さらに、それは、ユーザーにフィードバックを供給するオービタルシェーカー装置、あるいは、補償調整を必要とする望ましくない不安定の開始が切迫しているそのコントローラーへのフィードバックを供給するために自動調整を備えたシェーカーの場合が望ましい。
【００１６】
さらに、不合理なサイズまたは重量の装置を必要とせずに、中間サイズのカウンターウェイトを使用して大きなプラットフォームの平衡を保つことが可能なオービタルシェーカーを提供することが望ましい。
【００１７】
本発明の特徴は、取り付け部を備えた第１軸に関して回転可能な第１シャフト、第１シャフトを受けてシェーカーシャシーに取り付けられる第１ベアリング組立体、前述の第１軸からオフセットされた第２軸に関して回転可能でありプラットフォームの一部分を含む第２シャフト、第２シャフトを受ける第２ベアリング組立体、第１シャフトの取り付け部および第２シャフトの取り付け部の間に取り付けられたカウンターウェイト・ローター組立体、第１シャフトの周りで放射状に伸びるカウンターウェイト・ローター組立体を有するオービタルシェーカー装置を提供する。プラットフォームは、プラットフォームの回転が第１軸に関する軌道方法で生じるように、前述の第２シャフトベアリング組立体に接続される。等しい２つのカウンターウェイトは、カウンターウェイト・ローター組立体に配置され、固定の放射状の位置を備えるが、プラットフォーム荷重および第１シャフト軸周りのカウンターウェイト間の静的バランスを実現可能であるように可変のカウンターウェイトバランスを促進する円周方向に調整可能である。さらに、プラットフォーム荷重および複数のカウンターウェイトの間の静的不均衡を検知する手段が提供される。
【００１８】
本発明の別の形態では、これらの特徴は、システムの顕著な不均衡、または静的な不均衡を最小化するあるいはそれを合格水準にするオービタルシェーカー・コントローラーによって供給される情報に応じてユーザーがカウンターウェイトの位置を調整することを許可する。
【００１９】
さらに、第１および第２シャフトの取り付け部の間に配置されたスライド接続部は、互いに関連するこの複数のシャフトの軸を移動させることによって偏心軌道の調整を許可する。
【００２０】
本発明の他の特徴として、アクチュエーターおよびセンサーは、コントローラーの管理のもとに、システムに追加することが可能であり、検知された静的な不均衡に応じたカウンターウェイトの自動調整と同様にユーザー指定の距離に偏心軌道を自動調整することを許可する。
【００２１】
本発明の特徴として考えられたいままでにない複数の特徴は、添付された複数の請求項に明記される。本発明自体、しかしながら、使用のベストモードと同様に、さらなる目的およびその利点は、添付図面と共に読む場合、説明に役立つ実施形態の下記の詳細な記述への言及によって最も理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る部品の一般配置を示す概略正面断面図である。
【図２】図１に示された本発明の実施形態の平面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係るカウンターウェイト・くさびを用いたインバランス補償の法則を説明するために明確さのためにプラットフォームを除いた場合のカウンターウェイト・ローター組立体の平面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る別の位置に移動されたカウンターウェイトを備えるカウンターウェイト・ローター組立体の別の平面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に係る別の位置に移動されたカウンターウェイトを備えるカウンターウェイト・ローター組立体の別の平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカウンターウェイト・くさびを手動調整することに関与する部品を説明するローター組立体の等角図法である。
【図５】本発明の実施形態に係るカウンターウェイト・くさびの調整の変形例を説明し、自動カウンターウェイト調整に使用されるモーターを含むローター組立体の等角図法である。
【図６】本発明の実施形態に係る図５に示された実施形態の平面図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る偏心オフセット量の手動調整の方法、調整ロッドの端部の詳細、それぞれを示すカウンターウェイト・ローター組立体の正面の断面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に係る偏心オフセット量の手動調整の方法、調整ロッドの端部の詳細、それぞれを示すカウンターウェイト・ローター組立体の正面断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る荷重と動作状態の範囲のための加速係数の典型的な観測値を示している。
【図９】本発明の実施形態に係る手動で調整されたカウンターウェイトと偏心オービットシステムの稼働に関するフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る手動で調整可能な実施形態の電子機器に関するシステムブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るオービタルシェーカーの軌道直径を自動調整するために使用される偏心アクチュエーターの詳細図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る自動調整されたカウンターウェイトおよび偏心軌道システムに関するシステムブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る電力を供給し、ローターからの電気信号を伝達する誘導カップリングの位置を示すローター組立体の正面断面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る偏心オフセット量とカウンターウェイト・くさびの自動調整に関するプロセス処理のフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態に係る自動的なカウンターウェイト調整ルーチンの図解である。
【図１６】本発明の実施形態に係る複数のカウンターウェイト・ピストンの手動固定および調整に関する方法の等角図法である。
【図１７】本発明の実施形態に係る複数のカウンターウェイト・ピストンの手動固定および調整に関する方法の等角図法である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の記載は、図および説明の記載のために示されているが、精密であること、または開示された形式の発明に制限されることを意図しない。多くの変更と修正は、発明の範囲と精神を逸脱しない範囲で通常の技術の知識を得る者にとって明らかである。
【００２４】
複数の数字のようなこの記述は、発明を説明する他の表示による要素のように識別するために使用できる。
【００２５】
本発明は、同時に偏心オフセット量を調整し、カウンターウェイトの補償を調整する機能を有するオービタルシェーカー装置を提供する。
【００２６】
本発明は、ユーザーにフィードバックを提供するオービタルシェーカー、または切迫した補償調整を必要とする装置のコントローラーにフィードバックを提供する自動調整機能を有するシェーカーに有利にフィードバックを提供する。
【００２７】
本発明は、不適切なサイズおよび重量の装置を必要とすることなく、中間サイズのカウンターウェイトを使用して大きなプラットフォームの平衡を保つことができるオービタルシェーカーを提供する。
【００２８】
図１は、複数のカウンターウェイトと偏心クランク距離の自動調整を許可するオービタルシェーカー１０の発明の実施形態を示す。この実施形態は、第１シャフト１２と第１ベアリング組立体１８、第２シャフト２６と第２ベアリング組立体３２、シャフトスライド４２、カウンターウェイト・ローター組立体３８を含む。さらに、第１ベアリングハウジング２０と、第１シャフトベアリング２２と、同様に、第２シャフト取付部３０、第２ベアリングハウジング３４と第２シャフトベアリング３６を含む。
【００２９】
第１ベアリング組立体１８は、望ましくはシェーカー筐体（シャシー）２４に強固に結合され、それによって回転が抑制される。第１シャフト１２は、第１シャフト軸１４の周りを自由に回転できるように、ベアリングによって第１ベアリング組立体１８に結合される。図２に示すように、第１シャフト１２の取付部１６は、そのローターが第１シャフト１２と一致して回転できるように、カウンターウェイト・ローター組立体３８に強固に結合される。
【００３０】
図２の中で見られるように、カウンターウェイト・ローター組立体３８は、中央に位置し、そして筐体（シャシー）２４に取り付けられたモーター２５の回転シャフトに接続されたプーリー２７によって駆動されるベルト２９によって回転する。ローターは、下端において、その円周の周りにプーリー溝３７を備えるドラムから構成される。ドラムは、台部３９を形成する中心が高くなったエリアを有している。この台部は、第１シャフト１２に強固に結合している。
【００３１】
このカウンターウェイト・ローター組立体３８は、カウンターウェイト・くさび４０に取り付けられた２つのカウンターウェイト・ベアリング４１を備える。カウンターウェイト・ベアリング４１は、ローター組立体の台部の周りを回転するために自由であるが、台部３９上のキャップ４３による上下運動により制限される。
【００３２】
振られる複数のフラスコ４６または複数の他の容器（表示なし）を支持するためのプラットフォーム４４は、第２シャフトベアリング組立体３２に取り付けられている。プラットフォーム４４の組立体は、剛性のために補強されるサブプラットフォームにさらに分割されることができ、フラスコが積載されたトレイと同様に第２ベアリング組立体３２に接続されている。サブプラットフォームおよびトレイは、撹拌された複数のサンプルが露出された大気を保持するために、オービタルシェーカーがドア付きのキャビネットに包み込まれる典型例として、トレイがユーザーにより近く、より人間工学的に許容できる位置に移動することができるように、ロック可能な線形のガイドによって接続することができる。
【００３３】
第２シャフト軸２８は、距離Ｒだけ第１シャフト軸１４からオフセットしている。カウンターウェイト・ローター３８が回るにつれて、第２シャフト２６および第２ベアリング組立体３２は、第１シャフト軸１４の周りに直径２Ｒの周回軌道を描く。プラットフォーム４４は、屈曲組立体４８へのその接続と同様に、このオフセットの効力によって周回軌道が抑制される。屈曲組立体４８は、プラットフォーム（４４）の残存する自由度を純粋な回転に制限するための、典型的な板ばね結合である。屈曲バネの組は、これらがたった１つの方向（たとえば、左／右または正面／背面）だけに動くかもしれないように、互いに直交し、抑制される。１つの組は、他の組が筐体２４に接続されている間、プラットフォーム４４に接続されている。各組は、固い機械式フレームを介して、互いに接続され、直交して保持される。小型化のために、１つの面に全てのスプリングを統合するために、そして、長手方向のプラットフォーム方向にスプリングの軸方向の強度を増すために、そして、カンチレバーを除去するために、前後方向に動く板ばねは、これら筐体（シャシー）の端で筐体（シャシー）につながって、中央で機械式フレームに接続する。
【００３４】
代替の実施形態において、プラットフォームの拘束されない自由度は、３つの偏心したベアリングハウジングのデザインにおいて典型的であるように、プラットフォーム４４と筐体（シャシー）２４との間に取り付けられた少なくとも２つの追加偏心シャフトおよびベアリング組立体（図示せず）によって制限される。
【００３５】
図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは、それぞれのシステムの荷重の典型的な分布と、本発明が静的釣り合いを成し遂げる方法を例示している。通常、単一のカウンターウェイトは、デッドおよびライブプラットフォームの荷重（ロード）によって生成される静的瞬間の釣り合いを保つために選択される。デッド荷重は、回転プラットフォームに強固に結合される全システムの質量の部分として定義される。ライブ荷重は、回転プラットフォーム上の容器によって包みこまれる全システムの質量の部分として定義され、積載荷重は、一般的に液体である。カウンターウェイトが提供している釣り合いは、回転力として表すことができ、垂直方向での重量に、重量の作動線と第１シャフト軸１４の中心線との間の距離を掛けることにより決定される。デッド荷重については、これは、軌道半径Ｒで作動する、垂直に適応させられた力として単純化される。ライブ荷重については、それは、撹拌速度に基づいたＲより大きな軌道、媒体容器（たとえば、一般的なマーレンマイヤーフラスコ）と、流体の量または容器の１杯の量で動く、垂直に適応させられた力である。ライブおよびデッド荷重の重量および位置は、ユーザーの要望により変化することができ、固定位置で作用する単一のカウンターウェイトは、単に１つの荷重条件で釣り合うことができる。
【００３６】
単一の固定されたカウンターウェイトの代わりに、本発明の一つの実施形態は、この構成を２つの等しいカウンターウェイト・くさび４０に分割する。２つの等しいカウンターウェイト・くさび４０は、ローター組立体３８に基づいて円周に移動させることができる。この特徴の利得は、ローター組立体の平面図の中で最も観察することができる。
【００３７】
図３Ａは、ライブ荷重Ｌ、デッド荷重Ｄ、およびカウンターウェイト・くさびＣ１とＣ２の質量のそれぞれの中心の相対位置を説明している。垂直線は、シャフト軸１４、２８を通って対称面である。距離Ｒ、ＲＬ、そしてＲｃは、それぞれデッド荷重、ライブ荷重、およびカウンターウェイトの静的瞬間の距離である。プラットフォーム荷重とカウンターウェイトとの間の釣り合いは、次の方程式を満たさなければならない。
（１）Ｄ×Ｒ＋Ｌ×ＲＬ＝ＲＣ×（Ｃ１＋Ｃ２）
Ｄ＝デッド荷重重量、Ｌ＝ライブ荷重重量、Ｃ１およびＣ２がそれぞれのカウンターウェイト・くさびの重量である。
【００３８】
実質的な釣り合いの寄与は、ローターの第１シャフトの回転軸からの距離によって増加される個々のくさびの質量の合計と見なすことができる。カウンターウェイト・くさびがそれぞれ移動すると、その質量の中心も移動する。複数のくさびが一致して互いに離れ合うにつれて、２つの連結の質量の実効中心は、ローターの中心方向に向かって滑る。このことは、図３Ｂの中のＲＣ＜ＲＣ  ｍａｘに示されたように、カウンターウェイトの質量が作用するモーメントアームを減少させ、したがって、静的釣り合いの寄与を縮小する。極端な場合、図３Ｃに示されたように、Ｒｃは０まで縮み、そして２つのカウンターウェイトは、互いの寄与を相殺し、従って、少しの静的釣り合いも提供しない。
【００３９】
カウンターウェイトの質量は、Ｒｃ  ｍａｘ  Ｘ（Ｃ１＋Ｃ２）が与えられたオービタルシェーカー用のＲ、ＲＬ、ＤおよびＬの極大条件以上または等しくなるように設計されている。これに基づき、任意の荷重条件のために適切な静的バランスを提供することができるカウンターウェイトの位置に常になる。
【００４０】
プラットフォーム荷重およびカウンターウェイトが異なる水平面の軌道に乗るので、それらは、２個の前述のカウンターウェイト・くさびによって補償できない動的不均衡を生み出す。本発明の実施形態において、カウンターウェイトの２番目のセットは、異なる垂直面のシステムに加えることができ、そして動的不均衡を補償するためにそのようなやり方で調整される。これらのウェイトは、第１シャフト軸１４に関連して第２のシャフト軸２８と同じ方向に配置され、かつプラットフォームロードの要求範囲を提供するために並べられるだろう。
【００４１】
図１６と図１７は、カウンターウェイトの位置が固定され、そして手動により調整される具体例を示す。この実施形態において、ロータードラム４７は、取り除かれ、そしてローター３８に強固に結合されているブランケット９４に適用される位置のマーキングまたはグラデーション９２は、適用される。ブランケット９４は、さらに不可欠なスロットである溝９６、または外周を囲むように周期的に間隔を置かれる歯を備える。スプリング８８を含むスプリングピン組立体８２を備えたインジケーター８６およびピン９０は、カウンターウェイトＣ１、Ｃ２と強固に結合される。スプリングピン直径は、それが不可欠な複数のスロット／複数の溝／複数の歯９６をかみ合わせることができるように形成される。ハンドル８４が押し下げられると、ピン９０は、複数の溝９６から動かされ、他の実施形態のように、カウンターウェイトＣ１、Ｃ２は、自由に回転することができる。ハンドル８４が解除されると、スプリング８８は、複数のスロット９０の１つの中へピン９０を押し進め、そしてカウンターウェイトＣ１、Ｃ２の位置を固定する。これは、他の実施形態に記載された締め付けボルトの必要をなくす。本実施形態は、上記ローター３８からではなくローター３８の側面から手動で調整されるカウンターウェイトＣ１、Ｃ２をも許可する。
【００４２】
カウンターウェイト・くさびの位置を手動で調整するためのいくつかの選択肢がある。図４は、カウンターウェイト・ベアリング４１によって垂直に支持されるカウンターウェイトと、ロータードラム４７に接続されるショルダーボルト４９の発明の典型的な実施形態を説明している。上記に記述されたように、カウンターウェイト・くさびは、放射状に、そして垂直に抑制されるが、円周を描く回転により自由に移動することができる。ショルダーボルト・コネクション（継手）は、ボルト４９を締め付け、スロット５１に沿ってどんな外周の位置でも保持することができるバッキングワッシャー５３にカウンターウェイトを押し付けることによって、通過する。スロット５１は、それに隣接する複数のマークまたは複数のグラデーションとともに、プラットフォーム荷重の機能としてのカウンターウェイト４０のために正確な位置の選択を供給できる。代わりの実施形態において、ボルト５１は、容易な調整のためのドローラッチまたは圧縮ラッチによって取り替えることができる。オペレーションでは、ユーザーは、自由回転を許可するカウンターウェイト・ボルトを容易に緩めることができ、荷重必要条件による両方のカウンターウェイト・くさびへの調整を行うことができ、カウンターウェイトの位置を固定するためにボルトを締めることができる。
【００４３】
図５と図６は、カウンターウェイトの位置を手動で調整するための本発明の他の典型的実施形態を示している。この実施形態において、複数のギア６３は、複数のカウンターウェイト・ベアリング４１に追加され、かつギアトレーン６４は、カウンターウェイト・ローター３８に追加される。ギアトレーンの入力シャフト６５は、垂直方向に合わせられ、そしてプラットフォーム４４の穴３３を通ってアクセス可能である。ギアトレーン６４は、複数のカウンターウェイト・ギア６３と噛み合い、かつ複数のカウンターウェイトが互い反対方向に回転できるように設計されている。平等に間隔を置かれたマークまたはグラデーション６７は、調整中にユーザーによってこれらのマークが見られるように、上側のカウンターウェイト・ベアリング４１およびベアリングキャップ４３に設置されるノッチ６１に追加される。入力シャフト６５を右回りにあるいは左回りに回転することによって、複数のカウンターウェイトは、互いに円周により接近、または離反し、したがって、不均衡補償の量を増加または減少させる。この実施形態において、複数のカウンターウェイト４０は、ロータードラム４７に接続されたショルダーボルト４９の代わりの複数のローラーまたは低摩擦材料により垂直に支持される。
【００４４】
プラットフォーム上の複数のフラスコと他のサンプルを効率的に撹拌するための様々なユーザーの需要に対処するために、クランク距離／偏心オフセット量の寸法Ｒは調整することができる。これは、Ｒが変更されるにしたがって、効果的な半径方向の負荷が増加する、または減少するように、必要なカウンターウェイトの補償量を変えるだろう。したがって、クランク距離の調整の許可は、複数のカウンターウェイトからの静的バランス補正を調整できることを必ず必要とする。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、本発明は、実施形態において、この偏心調整を提供する。
【００４５】
図７Ａは、シャフトスライド４２と強固に結合された第１シャフト軸１４からオフセットされた第２軸２８を備える第２シャフト２６を示している。シャフトスライド４２は、主軸を第２シャフト軸２８に垂直に置いたナット４５を備えるフランジを有し、シャフトスライドの移動を許容可能な方向と平行である。シャフトスライド４２は、ローター台部３９によって横方向に沿って抑制され、そしてベアリングキャップ４３によって垂直に抑制される。代わりの実施形態において、ドーブテールスライドは、シャフトスライド４２の代わりに用いることができる。シャフトスライド４２は、それらがベアリングキャップに干渉する場合に、実際の移動の停止を提供するために、２本のピン３５を保持している。シャフトスライド４２の糸が通されたナット４５部分は、主ねじとして役立つ糸が通されたロッド５８に接続される。ロッド５８は、ロッドを回転させることができるが、平行移動させることができないように、スナップリング５９を備えるロータードラム４７によって、保持される。したがって、ロッド５８が回転されるので、シャフトスライド４２は、半径方向のその移動範囲内で自由に移動する。この複数の半径移動シャフトである第１、第２シャフト軸１４、２８は、互いに接近し、または遠ざかり、偏心クランク距離の増加または減少をもたらし、Ｒ．Ａジャムナット６０を固く締めたとき、ロッドがオービタルシェーカーのオペレーション中に回転することを防ぎ、軌道半径を変更するだろう。スケールは、現在の偏心オフセット量をユーザーへの表示のためにプラットフォーム４４上で提供することができ、また、ロッド５８の回転数は、糸ピッチに基づいたこのオフセット量と相互に関連付けることができる。
【００４６】
好ましくない静的不均衡の開始を検知するために、本発明の実施形態は、さらなる構成を必要とする。望ましい実施形態は、オービタルシェーカーの筐体（シャシー）２４に取り付けられた加速度計５４を組み込む。この加速度計５４は、３つの主要な方向Ｘ、Ｙ、Ｚの中の静的・動的な不均衡を検知する。オービタルシェーカーが作動している間、監視電子コントローラー５６は、軸からの信号を読み取って、下記２．２．２として定義することができる加速係数を演算する。  
（２）加速係数＝（（Ｘ−加速）  ＋  （Ｙ−加速）  ＋  （Ｚ−加速）  ）
【００４７】
このパラメーター用の許容限度、以下にコントローラー５６によって許可された「安定限度」は、オービタルシェーカーの荷重必要条件、質量、および形状によって変わるだろう。図８は、荷重の範囲と動作状態のための加速係数の一般的に観察された値の実施例を提供する。チャートは、カウンターウェイト角度に対する測定された加速係数を示し、ここで増加する角度は、増加する不均衡補償に一致する
【００４８】
与えられた荷重条件および速度用の加速係数の測定値は、粗い放物線である。この放物線の一部は、安定限界以下に位置し、安定ゾーンと呼ばれる。この安定ゾーン内の任意に選択されたカウンターウェイトの角度は、許容範囲の動作を生じさせることができる。安定ゾーンは、速度の増加とともに減少し、放物線の最小値は、動的な不均衡の増加の大きさとしてのプラットフォームの減少とともに増加する。さらに、与えられた荷重条件のための典型的な放物線の最小値は、より高速のオペレーションのための安定ゾーン内にある。
【００４９】
図９は、手動調整されたカウンターウェイトのオペレーションのための典型的なフローチャート９０を示す。本発明の実施形態では、ユーザーは、最初に偏心軌道９２を調整する。次に、例えばタッチスクリーンのようなユーザーインターフェース５５によって、ユーザーは、偏心オフセット量、プラットフォーム／フラスコの形状構造、および目標速度（ＲＰＭ）９４を指定する。コントローラー５６が不安定の開始を監視するので、複数のカウンターウェイトを正確な位置に手動で調整するために必要な時間を短縮する以外のプラットフォーム情報を提供する必要はない。コントローラー５６は、次に、第１のカウンターウェイトの位置９６を演算し、ユーザーは、前述の方法を使用して、この位置９８にカウンターウェイトを調整する。コントローラーは、モーター２５を駆動させ、そして加速係数１０２を監視する間に速度１００を増加させる。このパラメーターが安定限界１０４を超過しない限り、目標速度が達成された１０６になるまで速度が増加される。パラメーターが安定限界を超過する場合、次に、モーターは止められ１０８、そして、コントローラーは、適切なカウンターウェイトの位置９６のためのその演算を訂正する。
【００５０】
図１２は、カウンターウェイトおよび偏心的なクランク距離の自動調整および監視用の典型的なシステムブロックダイアグラム１２０を表現している。自動調整および監視に必要とされたこれらの部品に加えて、複数の要素は、検知のために追加でき、そしてカウンターウェイトおよび偏心オフセット量の開始を検知する。
【００５１】
図１０は、本発明の様々な実施形態のための典型的なシステムブロック略図１１０を示す。メイン・コントローラー５６は、少なくとも１台のプロセッサーを備え、記載された機能性を行うように特に構成されたコンピュータメモリー（非表示）と結合されることが理解される。プロセッサー技術の熟練者は、様々なオペレーティングシステムおよびメモリ構成を使用する様々な代替プロセッサーが、記述されたシステムと方法を以前は実行していたかもしれないことを理解できる。メイン・コントローラー５６は、ユーザーインターフェース５５によってユーザーにアクセス可能である。最小で、ユーザーインターフェース５５は、ユーザーに情報を提供するディスプレイと、ユーザーが指示を入力することを可能にするキーボードまたは他の部と、コントローラー５６へのデータデータを追加する。本発明の好ましい実施形態において、ユーザーインターフェース５５は、タッチスクリーンである。コントローラーは、さらにモーター２５、加速度計５４、ＰＣＢローター５７、カウンターウェイト６２、カウンターウェイト重り移動限度センサー（高）７８、カウンターウェイト移動限度センサー（低）７９、カウンターウェイト位置センサー７６、偏心アクチュエーター７２、そして偏心アクチュエーター位置センサー７４、誘導固定カップリング６６／誘導回転カップリング６９を介した通信により可動する。全ての実施形態の全ての電気部品は、メイン・コントローラー５６を備えるが、これに限定されず、モーター２５、加速度計５４およびユーザーインターフェース５５は、直流電源７１によって電力が供給される。電力と制御信号は、誘導固定カップリング６６／誘導回転カップリング６９を経由して、ＰＣＢローター５７、カウンターウェイト・モーター６２、カウンターウェイト移動制限センサー（高）７８、カウンターウェイト移動センサー（低）７９、カウンターウェイト位置センサー７６、偏心アクチュエーター７２、そして偏心アクチュエーター位置センサー７４に供給される。本発明の望ましい実施形態は、カウンターウェイト・モーター６２としてのデイトン永久磁石ギア・モーター２Ｌ００５、カウンターウェイト・位置センサー７６用のハネウェルＨＯＡ１４０５反射センサー、偏心的なアクチュエーター７２としてのフィラジリーオートメーションリニアアクチュエーターＦＡ−２４０−Ｓ−１２−１、そして誘導固定カップリング６６／誘導回転カップリング６９用のメサシステムズＤＯＮ１００  ＨＥ３０を使用する。電子工学の通常の技術は、本発明の様々な電子的要素へ提供される電力およびコントローラーの代替手段が使用されるかもしれないことを理解される。上記リストされた好ましい複数のモーター、複数のセンサー、複数のアクチュエーターおよび複数のカップリングが使用されるかもしれないことも理解される。
【００５２】
カウンターウェイトおよび偏心的クランク距離の自動調整を許可する発明のための好ましい実施形態は、今記述される。カウンターウェイトおよび偏心的なクランク距離の自動調整のために、カウンターウェイト・モーター６２は、望ましくは、カウンターウェイトを調整するための図５に示されるようなカウンターウェイト・ローター３８に追加される。カウンターウェイト・モーター６２は、第１のシャフト軸１４において回転する原因となるカウンターウェイト・ベアリング・ギア６３を係合する。カウンターウェイト・ギアトレーン（歯車列）６４は、両ベアリングギア６３が同時に逆回転することを確実にする。このカウンター回転は、結果的に、均衡を保っている複数のカウンターウェイトのカウンター変換をもたらす。リミットスイッチ７８、７９は、カウンターウェイトが限界位置に到着するとき、ギア・モーターの駆動を停止する。カウンターウェイト位置センサー７６は、例えば光学のエンコーダ、あるいはカウンターウェイトのうちの１つに取り付けられ、そしてカウンターウェイト・ギアトレーン６４の歯の間の反射する／反射しない推移を検知することができる逆反射センサーであり、カウンターウェイトの位置を決定する。カウンターウェイト・モーター６２は、ローターがカウンターウェイトを加速させるまたは減速させるとき、ギアトレーンおよびモーターの慣性抵抗を克服するために十分なトルクを生成しないように、形成される。
【００５３】
偏心的クランク距離を変化させるために、図１１中のアクチュエーター７２は、ローター・ドラムとシャフト・スライド４２との間に設置される。このアクチュエーターは、ロッド５８を交換し、クランク距離の寸法Ｒを変更する回転のないプラットフォームによって生成された最大の向心力に抵抗するために形成された主ねじを備えている。アクチュエーターは、アクチュエーターの位置を測定することができ、かつメイン・コントローラーへ送信できるように、例えばＬＶＤＴまたは電位差計などとして、位置センサー７４と共に収容、または使用することができる。
【００５４】
図１３に示されたように、本発明の実施形態の中のスプリング・ローター上のアクチュエーターに電力と制御信号とを供給するために、誘導カップリングは、ローターの土台と下側のシャフト・ハウジングとの間のスペースに置かれる。カップリングの２分の１は、他方がローターに接続されている間に、ハウジングに固定される。信号と電力は、２つの構成要素の間の空隙を横切って送信される。他の実施形態において、この電気的な接続は、スリップ・リングを使用して成すことができる。
【００５５】
図１４は、自動調整のための典型的な工程１４０を示している。本発明の実施形態では、ユーザーは、１４２に示すように、ユーザーインターフェース５５を介して目標速度および偏心オフセット量を入力する。コントローラー５６は、偏心アクチュエーター７２および位置センサー７４を使って、目標位置１４４までの偏心オフセット量を自動調整する。コントローラーは、偏心オフセット量１４６によってもたらされるカウンターウェイト開始位置を演算する。図３Ａによれば、この演算は、カウンターウェイト・くさびの質量中心間の半角の余弦が、既知のカウンターウェイトの質量中心に固定半径方向距離を掛けた合計の総カウンターウェイト質量の積で割られて、既知のシステム固定荷重を掛けた偏心オフセット量Ｒと等しいところで公式を使用して行われる。この位置は、任意の複数の容器の追加の貢献、それらの中身、およびプラットフォームに取り付けられた取り付け金具を無視するシステムの平衡を保つ。コントローラーは、次に、複数のカウンターウェイトを使用する初期位置へ複数のカウンターウェイトを作動させ１４８、下限値センサー７９を移動する。次に、コントローラーは、振動モーター２５を開始させ、カウンターウェイト・モーター６２がそのトルク／電流制限を超過せずに、まだカウンターウェイトの位置を変えることができる速度である限界１５０に調整するために速度を増加させる。コントローラーは、１５２を測定し、加速係数１５４を最小化するためにカウンターウェイトの角度位置を増加させる間に加速係数を演算する。コントローラーは、加速係数が安定限界１５８以下のままであることを確認している間に、モーター速度１５６を増加させる。加速係数が安定限界を超過した場合、コントローラーは、次に、速度を減少させ、カウンターウェイト１６０を調整し、そして次に、再び速度を増加させる１５６。そうでなければ、シェーカーは、目標速度１６２に達する。
【００５６】
図１５は、グラフを使って、この自動カウンターウェイトの調整ルーチンを実証する。一旦、適切な最小値に達成されたならば、コントローラーは、付加的なカウンターウェイト調整のないモーター２５の速度を増加させ、シェーカーが目標動作速度に近づく間に安定パラメーターを監視する。パラメーターを超過する場合、コントローラーは、速度を減少させ、複数のカウンターウェイトへさらなる調整を行い、回転速度に依存する大きさが変化することができる活荷重インバランス寄与を補償する。
【００５７】
カウンターウェイトの改善された位置調整のために、荷重セルまたは歪みゲージ（非表示）は、プラットフォーム荷重によって生成された向心力を測定することができるように、偏心的な調整ロッドに取り付けられるか、あるいは偏心的なアクチュエーターに組み込まれるかもしれない。
【００５８】
本出願の発明について詳細に記述したことにしたがって、および実例となる具体化への言及によって、修正と変化が、追加された請求項の中で定義された発明の範囲から外れずに可能であることは明白である。
【図１】
2014515310.tif 000003
【図２】
2014515310.tif 000004
【図３Ａ】
2014515310.tif 000005
【図３Ｂ】
2014515310.tif 000006
【図３Ｃ】
2014515310.tif 000007
【図４】
2014515310.tif 000008
【図５】
2014515310.tif 000009
【図６】
2014515310.tif 000010
【図７Ａ】
2014515310.tif 000011
【図７Ｂ】
2014515310.tif 000012
【図８】
2014515310.tif 000013
【図９】
2014515310.tif 000014
【図１０】
2014515310.tif 000015
【図１１】
2014515310.tif 000016
【図１２】
2014515310.tif 000017
【図１３】
2014515310.tif 000018
【図１４】
2014515310.tif 000019
【図１５】
2014515310.tif 000020
【図１６】
2014515310.tif 000021
【図１７】
2014515310.tif 000022
【国際調査報告】
2014515310.tif 000023