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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mahlen von beliebigem Mahlgut mit einem oberen, im Gehäuse festsitzenden Mahlstein, der eine zentrische Öffnung zur Zufuhr des Mahlgutes aufweist, mit einem unteren, auf einer Antriebswelle sitzenden, umlaufenden Mahlstein und mit einer Zerkleinerungseinrichtung für das Mahlgut vor dem Eintritt des Mahlgutes zwischen die Mahlsteine.
Eine solche Vorrichtung ist aus der österr. Patentschrift Nr. 13028 bekannt. Bei dieser als Handmühle ausgebildeten bekannten Vorrichtung besteht die Zerkleinerungseinrichtung aus einem Einlauftrichter für das Mahlgut mit vertikal verlaufenden Nuten und einem in diesem Einlauftrichter angeordneten, auf der Antriebswelle des rotierenden Mahlsteines sitzenden Abschnitt mit einer schräg gegen die Achse der Antriebswelle verlaufenden Verzahnung. Diese Verzahnung hat im wesentlichen die Funktion einer Förderschnecke zur Zuführung des Mahlgutes zwischen die Mahlscheiben.
Infolge der Verengung des Einlauftrichters besteht dabei auch die Möglichkeit, dass grobkörniges Mahlgut zwischen der schräg verlaufenden Verzahnung der Förderschnecke und den vertikal verlaufenden Nuten des Einlauftrichters zerquetscht und dadurch in gewissem Umfang zerkleinert wird.
Für das Vermahlen von Getreide ist es wichtig, dass der Mahlvorgang möglichst schonend durchgeführt wird, um eine stärkere Erwärmung des Mahlgutes während des Mahlvorganges zu vermeiden, die zu einer Zerstörung der in dem Getreide enthaltenen, für eine gesunde Ernährung wichtigen Vitalstoffe führen würde. Ein solches schonendes Vermahlen ist nur möglich, wenn die Zerkleinerung des Mahlgutes nicht zu schnell geschieht.
Bei einer beschränkten radialen Ausdehnung der Mahlsteine, wie dies insbesondere bei Haushaltsgetreidemühlen der Fall ist, bedeutet dies, dass nur Mahlgut mit einer unter einem bestimmten Maximalwert liegenden Korngrösse in den Mahlspalt zwischen die Mahlsteine eintreten darf. Grobkörnigeres Mahlgut müsste zwischen den Mahlsteinen zu schnell zerkleinert werden und würde sich daher zu stark erwärmen.
Um beliebiges Mahlgut, d. h. auch grobkörnigeres Mahlgut wie z. B. Mais, Sojabohnen, Erbsen u. dgl., ohne eine solche starke Erwärmung vermahlen zu können, ist eine Vorzerkleinerung des Mahlgutes vor dem Eintritt in den Feinmahlbereich der Mahlsteine erforderlich. Selbstverständlich darf diese Vorzerkleinerung ebenfalls nicht
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass bei unterschiedlicher Korngrösse des Mahlgutes auch die in den Mahlspalt zwischen den Mahlsteinen eintretende Mahlgutmenge stark schwankt. Eine zu hohe Mahlgutzufuhr zwischen die Mahlsteine auf Grund einer Vorzerkleinerung von grosskörnigem Mahlgut kann aber ein Zusetzen des Mahlspaltes verursachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden. Es soll eine Vorrichtung zum Mahlen von beliebigem Mahlgut geschaffen werden, bei welcher auch grosskörniges Mahlgut vor dem Eintritt zwischen die Mahlsteine auf die dem Mahlsteinabstand und der Mahlsteingestaltung optimal angepasste Korngrösse vorzerkleinert wird, so dass es ohne eine schädliche Erwärmung zwischen den Mahlsteinen auf die gewünschte Feinheit vermahlen werden kann. Diese Vorzerkleinerung soll dabei ebenfalls keine schädliche Erwärmung zur Folge haben. Weiter soll mit der Vorzerkleinerung gleichzeitig eine Dosierung des Mahlgutes verbunden sein, welche eine zu starke Mahlgutzufuhr zwischen die Mahlsteine und damit ein Zusetzen des Mahlspaltes verhindert, selbst wenn grosskörniges Mahlgut verarbeitet wird.
Schliesslich soll die Vorrichtung verhältnismässig einfach aufgebaut sein, so dass sich diese Vorrichtung im Hinblick auf Kosten, Betriebssicherheit, einfache Wartung und Störungsunanfälligkeit für Haushaltsgetreidemühlen eignet.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Zerkleinerungseinrichtung aus einem im Bereich der Zufuhröffnung auf der durch die Zufuhröffnung verlängerten Antriebswelle angeordneten Fräser, dessen Schneiden auf dem Umfang der Antriebswelle liegen, im wesentlichen senkrecht zu deren Längsachse verlaufen und durch Ausnehmungen unterbrochen sind, sowie aus mindestens einer sich in Zufuhrrichtung verengenden, in der Wand der Zufuhröffnung vorgesehenen Zufuhrnut besteht.
Durch diese äusserst einfach aufgebaute Zerkleinerungseinrichtung kann auch grobkörniges Mahlgut wirkungsvoll zerkleinert werden. Die grossen Körner eines solchen Mahlgutes werden durch die sich verengende Zufuhrnut in der Wand der Zufuhröffnung an den Fräser herangeführt, wo sie von den Schneiden des umlaufenden Fräsers erfasst und gebrochen werden. Die die Schneiden unterbrechenden Ausnehmungen des Fräsers bewirken dabei ein schnelles und sicheres Erfassen der Körner durch die Fräserschneiden, wenn die Körner in diese Ausnehmungen hineinrutschen bzw. hineinfallen. Die so gebrochenen Körner werden durch die Zufuhrnut in der Wand der Zufuhröffnung weiter nach unten geführt, bis sie auf Grund der Verengung dieser Zufuhrnut wieder gegen den umlaufenden Fräser gedrückt und erneut zerkleinert werden.
Auf diese Weise erfolgt eine Zerkleinerung des Mahlgutes bis auf eine Korngrösse, die der Breite des Spaltes zwischen der Wand der Zufuhröffnung und dem Fräser am unteren Ende der Zufuhröffnung entspricht. Feinkörniges Mahlgut, dessen Korndurchmesser diese Spaltbreite nicht überschreitet, tritt praktisch unzerkleinert durch die Zerkleinerungseinrichtung.
Da das grosskörnige Mahlgut durch die erfindungsgemässe Zerkleinerungseinrichtung nicht wie bei dem bekannten Stand der Technik zerquetscht sondern durch die Fräserschneiden gebrochen wird, entsteht keine
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schädliche Erwärmung des Mahlgutes. Da grosse Mahlgutkörner jeweils nur einzeln in die Zufuhrnut eintreten können, wirkt die erfindungsgemässe Zerkleinerungseinrichtung gleichzeitig als Dosierung, so dass auch bei grosskörnigem Mahlgut keine Erhöhung der Mahlgutzufuhr zu dem Mahlspalt zwischen den Mahlsteinen auftritt, die ein Zusetzen des Mahlspaltes verursachen könnte.
Da die erfindungsgemässe Vorrichtung gegenüber den bekannten Mühlen nur den Fräser und die Zufuhrnut zusätzlich aufweist, ist sie in der Herstellung nicht wesentlich teurer, im Aufbau ebenso robust, in der
Handhabung ebenso einfach und im Betrieb ebenso zuverlässig und störungsunanfällig.
Die Herstellung des Fräsers wird besonders einfach, wenn die die Schneiden unterbrechenden
Ausnehmungen des Fräsers sich zumindestens einer in Längsrichtung der Antriebswelle durchgehenden Nut ergänzen. Die Zuführung des Mahlgutes zu dem Fräser wird besonders begünstigt, wenn das Mahlgut bei der
Drehung des Fräsers auf einer schraubenförmigen Bahn geführt wird, so dass zusätzlich die Wirkung einer
Förderschnecke erzielt wird. Dies kann in einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die von den Ausnehmungen gebildeten durchgehenden Nuten parallel zur Achse der Antriebswelle verlaufen, während die Zufuhrnuten schraubenförmig in der Wand der Zufuhröffnung verlaufen.
In einer andern Ausführungsform wird dieselbe Wirkung dadurch erreicht, dass die von den Ausnehmungen gebildeten durchgehenden Nuten schraubenförmig um die Antriebswelle verlaufen, während die Zufuhrnuten in der Wand der Zufuhröffnung achsparallel zur Antriebswelle verlaufen.
Die Breite der Ausnehmungen des Fräsers entspricht zweckmässigerweise dem maximalen Korndurchmesser des zu verarbeitenden Mahlgutes. Dadurch wird gewährleistet, dass auch die grössten auftretenden Körner in die Ausnehmungen des Fräsers einfallen können und somit sicher von den Schneiden erfasst werden.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt durch eine Mahlvorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht des feststehenden, oberen Mahlsteines von unten, Fig. 3 eine Ansicht des umlaufenden, unteren Mahlsteines von oben, Fig. 4 einen Schnitt durch ein Mahlsteinpaar gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung längs der Linie IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 eine Ansicht des unteren Mahlsteines der Ausführungsform der Fig. 4 von oben, Fig. 6 eine Ansicht auf die Mahlfläche eines Mahlsteines gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 einen Schnitt durch ein Mahlsteinpaar der Ausführungsform der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt gemäss Fig.
7, wobei die beiden Mahlsteine gegenüber der Darstellung in Fig. 7 verdreht sind, Fig. 9 eine Ansicht der Mahlfläche eines Mahlsteines gemäss einer weiteren Ausführungsform mit drei ineinander gefügten spiraligen Furchen, Fig. 10 eine Darstellung des Verlaufes der spiraligen Furchen der zwei Mahlsteine der Ausführungsform der Fig. 6 bis 8, und Fig. ll eine Fig. 10 entsprechende Darstellung, bei der jedoch die beiden Mahlsteine um etwa 450 gegeneinander in bezug auf die Darstellung der Fig. 10 gedreht sind.
Die in Fig. l dargestellte Mahlvorrichtung besteht aus einem unteren Gehäuseteil--10--, einem darauf aufgesetzten Vorratsbehälter--12--, der als Einfülltrichter dient und einem Deckel--14--, der auf den Vorratsbehälter --12-- aufgesetzt ist. Der Deckel --14-- ist nach innen trichterförmig abgesenkt und besitzt speichenförmige Rippen, die kreissektorförmige Zwischenräume zum Einfüllen des Mahlgutes in den
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--10-- sitztZufuhrnuten--24--ausgebildet, die in Zufuhrrichtung des Mahlgutes schraubenförmig nach unten verlaufen, wobei sich ihr Querschnitt verengt. Die Verengung der Zufuhrnuten--24--ist in Fig. l, ihr schraubenförmiger Verlauf in Fig. 2, wo die Zufuhrnuten gestrichelt eingezeichnet sind, am deutlichsten zu erkennen.
Auf der Antriebswelle --26-- sitzt durch einen Querstift --28-- dreh fest gehalten der umlaufende untere Mahlstein--30--. Die Antriebswelle --26-- ragt nach oben durch die Zufuhröffnung-22--des oberen Mahlsteines--20--und durch den mittleren Deckelteil--16--.
An dem über den Deckelteil --16-- hinausragenden Ende ist die Antriebswelle --26-- mit einem Gewinde versehen, auf welches eine Gegenmutter --32-- geschraubt ist, die sich über eine Lagerscheibe --34-- auf dem mittleren Deckelteil --16-- abstützt. Mit Hilfe der Gegenmutter --32-- kann der Abstand des unteren Mahlsteines--30-- gegenüber dem oberen Mahlstein--20--, d. h. der Mahlspalt --21--, eingestellt werden.
Im Bereich der Zufuhröffnung --22-- des oberen Mahlsteines --20-- befindet sich auf der Antriebswelle --26-- ein Fräser --36--, der sich im wesentlichen über die Dicke des oberen Mahlsteines - erstreckt. Der Fräser --36-- besteht aus zahlreichen Schneiden-38--, die jeweils auf dem
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--26-- kreisförmigAntriebswelle--26--verteilten Schneiden--38--sind axial hintereinander angeordnet.
Die Ausnehmungen --40--, die die einzelnen Schneiden in einer Ebene trennen, sind bei den axial aneinander anschliessenden Schneiden miteinander fluchtend angeordnet, so dass sich über die gesamte axiale Länge des Fräsers--36-- durchgehende Nuten--40--ergeben.
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ringförmigen Vertiefung--47--verlaufen, welche sich der Vertiefung--46--des unteren Mahlsteines gegenüber befindet. Die Rillen--48--verlaufen im wesentlichen in radialer Richtung, sind aber, wie Fig. 2 zeigt, leicht schräg gegen die radiale Richtung gestellt, so dass sie dem Windungssinn der Spiralnut--42-- entgegengesetzt verlaufen.
An die im radial mittleren Bereich verlaufende ringförmige Vertiefung --46-- des unteren Mahlsteines --30-- schliesst sich der Feinmahlbereich mit gekrümmt nach aussen verlaufenden spiraligen Furchen--50-an, die nach aussen zu flacher werden. In entsprechender Weise schliessen sich im Feinmahlbereich an die ringförmige Vertiefung--47--des oberen Mahlsteines--20--spiralige Furchen--51--an, die ebenso geformt sind wie die Furchen--50--, jedoch im entgegengesetzten Windungssinn zu diesen gekrümmt verlaufen.
Ausserhalb der spiraligen Furchen--50 bzw. 51-- stehen sich die Mahlsteine--20 bzw. 30-- mit ebenen Flächen --52-- in einem Abstand gegenüber, der dem durch die Gegenmutter--32--eingestellten Mahlspalt--21--entspricht.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise ;
Das zu verarbeitende Mahlgut wird durch die öffnungen des Deckels--14--in den als Einfülltrichter
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Drehung des Fräsers --36-- eine der Ausnehmungen--40--des Fräsers in den Bereich des Kornes kommt, fällt dieses radial nach innen in die Ausnehmung--40--, so dass es von der anschliessenden Schneide--38-- des Fräsers erfasst werden kann und zwischen dieser Schneide--38--und der Seitenwand der Zufuhrnut --24-- zerkleinert wird. Nach ein- oder mehrfachen Brechen des Kornes in der beschriebenen Weise sind die
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dabei in die Spiralnut --42-- des unteren, umlaufenden Mahlsteines --30-- und wird durch diese radial nach aussen gefördert.
Dabei werden die Bruchstücke der vorgebrochenen Mahlgutkörner von der Spiralnut --42-- gegen die schräg laufenden Rillen--48--des oberen Mahlsteines--20--gequetscht und dadurch weiter zerkleinert.
Das auf diese Weise zerkleinerte Mahlgut gelangt aus den ringförmigen Vertiefungen--46 bzw. 47--in die spiraligen Furchen--50 bzw. 51--, wo es weiter zerkleinert wird, und anschliessend in die ebenen Mahlsteinbereiche--52--, wo es auf den dem eingestellten Mahlspalt --21-- entsprechenden Feinheitsgrad gemahlen wird.
Aus dem Mahlspalt --21-- tritt das gemahlene Gut radial in die vom unteren Gehäuseteil--10--
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--10-- aufgesetztGehäuseteil --10-- sorgen dafür, dass die mit dem Mahlgut mitgeführte Luft ungehindert austreten kann. Die Lüftungsschlitze --56- sind nach innen durch einen Prallring--58--abgedeckt, so dass das aus dem Mahlspalt austretende gemahlene Gut nicht durch diese Lüftungsschlitze entweichen kann.
In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der eine Dosierung der Mahlgutzufuhr zum Feinmahlbereich der Mahlsteine vorgesehen ist. Selbstverständlich können bei dieser Ausführungsform auch Zerkleinerungseinrichtungen vorgesehen sein, wie sie an Hand der Ausführungsform der Fig. l bis 3 beschrieben wurden. Solche Zerkleinerungseinrichtungen sind in den Fig. 4 und 5 jedoch nicht eingezeichnet, um die Darstellung einfacher zu machen.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung besteht aus dem unteren Mahlstein--130--und dem oberen Mahlstein--120-. Der untere Mahlstein --130-- sitzt drehfest auf der Antriebswelle-126-
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--120- führtFig. 5 durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Durch die zentrale Zufuhröffnung --122-- wird das Mahlgut von oben vom nicht dargestellten Vorratsbehälter zugeführt.
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In Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Mahlfläche des unteren Mahlsteines --130-- dargestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Mahlsteinen, bei denen sich das Steinherz unmittelbar anschliessend an die Antriebswelle --126-- befindet, liegt hier das Steinherz --144-- in einem radialen Abstand von dieser Antriebswelle-126-. Dieser radiale Abstand ist so gewählt, wie Fig. 5 zeigt, dass der untere Mahlstein
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-130-- in dem--120-- bedeckt wird.
Zur dosierten Zufuhr der Mahlgutkörner von der zentralen Zufuhröffnung --122-- zum Steinherz - 144-- dienen zwei im unteren Mahlstein --130-- ausgebildete Dosierrillen --160--. Diese Dosierrillen --160-- beginnen in dem von der zentralen Zufuhröffnung --122-- überlappten Bereich der Oberfläche des unteren Mahlsteines --130-- und verlaufen spiralig nach aussen, bis sie in das Steinherz--144--münden.
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zerkleinernde Scherwirkung beim Mahlvorgang verbessert wird.
Das am äusseren Ende der spiralig verlaufenden Furchen--150, 150'bzw. 151--nahezu vollständig zerkleinerte Mahlgut geiangt in den Randbereich-152--, in welchem beide Mahlsteine mit ebenen Mahlflächen einander gegenüberstehen. In diesem Bereich erfolgt das letzte Feinmahlen des Mahlgutes, bevor dieses am Aussenumfang aus dem Mahlspalt --121-- austritt.
Es sind zahlreiche Abwandlungen des dargestellten Mahlsteinpaares möglich. Insbesondere kann die Anzahl
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dies die Zufuhr des Mahlgutes zum Steinherz erleichtert. Ebenso ist es nicht notwendig, dass die Dosierrillen bis in den von der zentralen Zufuhröffnung --122-- überlappten Bereich verlaufen. Die Dosierrillen können z. B.
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Drehung des unteren Mahlsteines nach aussen bewegt und treten in die Dosierrillen ein. Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Form der Dosierrillen--16Q--wird jedoch derzeit bevorzugt, da hiebei die Getreidekörner durch ihr Eigengewicht besonders einfach in die Dosierrillen-160-gelangen.
In den Fig. 6 bis 10 sind weitere Abwandlungen der Erfindung dargestellt. Diese Abwandlungen betreffen die Ausbildung der spiraligen Furchen im Feinmahlbereich der Mahlsteine. Um die Darstellung einfacher zu machen, sind daher in den Fig. 6 bis 11 die Mahlsteine nur mit den Feinmahlbereichen dargestellt.
Selbstverständlich können sich Feinmahlbereiche in der in den Fig. 6 bis 11 dargestellten Ausführungsform auch an Zerkleinerungseinrichtungen gemäss den Fig. l bis 3 und an Dosieranordnungen gemäss den Fig. 4 und 5 anschliessen.
Während bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 bzw. 4 und 5 die spiraligen Furchen--50, 51 bzw.
150, 151--im Feinmahlbereich eine verhältnismässig geringe Krümmung aufweisen und in grosser Anzahl vorhanden sind, weisen diese spiraligen Furchen in den Ausführungsformen der Fig. 6 bis 11 eine wesentlich stärkere Krümmung auf, so dass sie einmal oder sogar mehrmals um den Mittelpunkt des Mahlsteines umlaufen. Die Anzahl der spiraligen Furchen ist dagegen wesentlich geringer. Die Ausführungsform der Fig. 6 bis 8 und 10 bis 11 weist nur eine einzige spiralige Furche in jedem Mahlstein auf, während bei der Ausführungsform der Fig. 9 jeweils drei Furchen in jedem Mahlstein vorgesehen sind.
Der in Fig. 6 gezeigte Mahlstein --220-- umfasst einen ebenen Mahlflächenbereich--252--und ein Steinherz-244--. Eine Zufuhröffnung-222-mündet gemäss Fig. 6 in das Steinherz-244--. Eine
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