DE102009019869B4 - Housing for process engineering machines and apparatus - Google Patents
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Abstract
Gehäuse für verfahrenstechnische Maschinen zur Aufnahme von Antrieb, Arbeitsraum mit rotierendem Arbeitsteil sowie Materialaufgabe und Produktaustrag dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gehäuseteil ein Polygonprofil aufweist, und bei zylindrischer Innenbohrung unterschiedliche Wanddicken, die unterschiedliche Funktionen übernehmen, wobei Verbindungsstellen zu weiteren Anlagenteilen und/oder Gehäuseteilen als Polygonprofil ausgeführt sind.Housing for process engineering machines for receiving the drive, work space with rotating work part as well as material feed and product discharge, characterized in that at least one housing part has a polygonal profile, and with cylindrical inner bore different wall thicknesses, which take on different functions, with connection points to other system parts and / or housing parts as Polygon profile are executed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Gehäuseform für verfahrenstechnische Maschinen, insbesondere Kleinstmaschinen, die sowohl Fertigung und Montage, als auch die Handhabung für den Betreiber verbessert.The invention relates to a housing shape for process engineering machines, especially miniature machines, which improves both manufacturing and assembly, as well as handling for the operator.
Für die Entwicklung innovativer Produkte und deren Herstellungsprozesse, stehen oft nur geringe Materialmengen zur Verfügung, da diese sehr teuer und zum Teil auch hochwirksam sind. Für die Produktentwicklung aber auch für die Prozessentwicklung werden Maschinen mit immer kleineren Prozessräumen benötigt. Sie müssen aber andererseits alle Bauteile einer großen Maschine aufweisen. Sie sind nicht beliebig herunter skalierbar sondern erfordern neue Fertigungstechnologien und neue konstruktive Merkmale. Dies gilt insbesondere für Maschinen in der Verfahrenstechnik für trockene und nasse Aufbereitungsverfahren wie Mühlen, Mischer und Sichter.For the development of innovative products and their manufacturing processes, often only small amounts of material are available, as these are very expensive and sometimes highly effective. For product development but also for process development, machines with ever smaller process spaces are needed. On the other hand, however, they must have all the components of a large machine. They are not arbitrarily scalable but require new manufacturing technologies and new design features. This applies in particular to machines in process engineering for dry and wet processing methods such as mills, mixers and classifiers.
Bekannt sind einige einzelne Lösungen für Kleinstmaschinen wie die kleine Rührwerksmühle, die in der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht kleinste Maschinen zu bauen, die aus möglichst wenigen Bauteilen bestehen, aber alle Funktionsflächen aufweisen, wie Maschinen großer Bauart und zusätzlich einfach zu handhaben sind.The invention is therefore an object of the invention to provide a solution that makes it possible to build the smallest machines that consist of as few components as possible, but have all functional surfaces, such as machines of large design and also easy to handle.
Bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Gehäuseteil ein Polygonprofil aufweist, und bei zylindrischer Innenbohrung unterschiedliche Wanddicken, die unterschiedliche Funktionen übernehmen, wobei Verbindungsstellen zu weiteren Anlagenteilen und/oder Gehäuseteilen als Polygonprofile ausgeführt sind.In a machine of the type described above, the object is achieved in that at least one housing part has a polygonal profile, and cylindrical inner bore different wall thicknesses, which assume different functions, with connection points to other parts of the system and / or housing parts are designed as polygonal profiles.
Das erfindungsgemäße Gehäuse einer verfahrenstechnischen Maschine nimmt beispielsweise den Antrieb der Maschine, den Arbeitsraum mit dem rotierenden Arbeitsteil, sowie Vorrichtungen für die Materialaufgabe auf. Die Gehäuse werden insbesondere für Aufbereitungsmaschinen der Trocken- wie der Nasstechnik eingesetzt, dazu zählen Mühlen, Sichtermühlen, Schneidmühen, Sichter, Mischer aber auch Kompaktoren.The housing according to the invention of a process-engineering machine accommodates, for example, the drive of the machine, the working space with the rotating working part, as well as devices for the material task. The housings are used in particular for dry and wet processing machines, including mills, classifier mills, cutting mills, classifiers, mixers as well as compactors.
Die Gehäuse weisen mindestens eine polygonförmige Außenkontur auf. Durch die Polygonform weisen die Gehäuseteile, die eine zylindrische Innenbohrung aufweisen, unterschiedliche Wanddicken auf, diese stellen Funktionsträger dar. Wandverdickungen können dazu genutzt werden, Anschlüsse für Spülluft- oder Kühlwasserversorgung vorzusehen. Sie können Maschinenkomponenten wie Injektordüsen aufnehmen. Es können Trichter für die Materialaufgabe in das Gehäuseteil integriert werden ohne ein zusätzliches Bauteil zu benötigen. Dadurch kann die Anzahl der Bauteile für eine solche Kleinstmaschine minimiert werden. Wanddünnstellen können als Verbindungsflächen zu weiteren Maschinenkomponenten oder Anlagenteile dienen.The housings have at least one polygonal outer contour. Due to the polygonal shape, the housing parts which have a cylindrical inner bore have different wall thicknesses, these represent function carriers. Wall thickenings can be used to provide connections for purge air or cooling water supply. You can pick up machine components such as injector nozzles. Funnels for material feeding can be integrated into the housing part without the need for an additional component. Thereby, the number of components for such a mini machine can be minimized. Wall thinnings can serve as connecting surfaces to other machine components or plant components.
Bei Kleinstmaschinen können aus Platzmangel häufig keine Clamps als Verbindungselemente eingesetzt werden, weil für die Montage der Clamps ein großer Raum erforderlich ist.In the case of very small machines, lack of space often means that no clamps can be used as connecting elements because a large space is required for mounting the clamps.
Alternativ erfolgt die Fixierung von Gehäuseteilen und Maschinenkomponenten dadurch, dass die Bauteile über Passstücke verfügen, die ineinander geschoben werden. Das äußere Passstück wird mit Gewindebohrungen versehen. Diese dienen zur Aufnahme von Gewindestiften mit einem konischen Ende. Im inneren Passstück ist gegenüber der Gewindebohrung eine konische Vertiefung angebracht. Durch diese Ausgestaltung der Komponenten können die Gehäuseteile bzw. Maschinenkomponenten in der gewünschten Weise fixiert werden. In der Regel reicht ein Gewindestift.Alternatively, the fixing of housing parts and machine components takes place in that the components have fitting pieces which are pushed into one another. The outer fitting is provided with threaded holes. These serve to receive grub screws with a conical end. In the inner fitting a conical recess is mounted opposite the threaded hole. This configuration of the components, the housing parts or machine components can be fixed in the desired manner. As a rule, a set screw is sufficient.
Außer den Gehäuseteilen können auch Verbindungsflächen zu weiteren Maschinen oder anderen Anlagenkomponenten mit einer Vieleckkontur ausgeführt werden, sie weisen so auch den Vorteil auf, dass sie verdrehsicher und in eindeutiger Einbaulage zusammengebaut werden können.In addition to the housing parts and connecting surfaces can be performed to other machines or other system components with a polygonal contour, they also have the advantage that they can be assembled against rotation and in a clear installation position.
Als Polygonform für die Gehäuse und Verbindungsflächen werden Vielecke mit ungradzahliger Eckenzahl bevorzugt, speziell das Dreieck. Die Ecken des Vielecks können dabei abgerundet sein und die Seiten können ebenfalls einen Radius aufweisen. Bevorzugt werden Profile P3G nach DIN 32711 und P4C nach DIN 32712 eingesetzt.As a polygon shape for the housings and connecting surfaces polygons with odd number of corners are preferred, especially the triangle. The corners of the polygon can be rounded and the sides can also have a radius. Profiles P3G according to DIN 32711 and P4C according to DIN 32712 are preferably used.
Die polygonförmigen Außenkonturen der Gehäuseteile werden durch Drehen und Schleifen gefertigt, die polygonförmigen Innenkonturen werden vorzugsweise durch Drahterodieren gefertigt. Die Vielecksinnenkontur bildet mit der Vielecksaußenkontur eine Presspassung, die nach der Schrumpfverbindung einen Körper bildet, der der Monoblockfertigung entspricht und für Pharmaanwendungen bevorzugt wird. Die Formgebung (Vieleckform) der Körper verhindert nach dem Verbund die Einleitung einer Drehbewegung, somit muss die Presspassung der Körper nur gegen Verschieben gesichert werden. Die Körper haben beim Fügen nur einen Freiheitsgrad in Achsrichtung. Wird dieser Freiheitsgrad durch eine Vorrichtung oder Messung festgelegt, besteht die Möglichkeit, Kammern oder winklig zueinander stehende Bohrungen durch getrennte Teilfertigung der Rohteile zu erzeugen.The polygonal outer contours of the housing parts are made by turning and grinding, the polygonal inner contours are preferably made by wire erosion. The Polygon inner contour forms with the polygonal outer contour a press fit, which forms a body after the shrink connection, which corresponds to the monoblock production and is preferred for pharmaceutical applications. The shape (polygonal shape) prevents the body after the composite, the initiation of a rotary motion, so the press-fit of the body must be secured against displacement. The bodies have only one degree of freedom in the axial direction during joining. If this degree of freedom is determined by a device or measurement, it is possible to produce chambers or holes that are at an angle to each other by separate partial production of the blanks.
Um unterschiedliche Maschinenkomponeten in einem Gehäuse zu realisieren ist es notwendig, Gehäuseteile durch Schrumpfen zusammenzufügen. Erfindungsgemäß weist mindestens ein Gehäuseteil eine Polygonform auf. Weisen die zusammenzufügenden Gehäuseteile eine entsprechende Vieleckaußen- bzw. Vieleckinnenkontur aus, können sie zum Einen verdrehsicher zusammengefügt werden und zum Anderen in einer eindeutigen Einbaulage zusammengefügt werden. Außerdem können die einzelnen Gehäuseteile vor dem Zusammenfügen bereits mit Bohrungen und Funktionsträgern ausgerüstet werden.In order to realize different machine components in a housing, it is necessary to assemble housing parts by shrinking. According to the invention, at least one housing part has a polygonal shape. If the housing parts to be joined together have a corresponding polygonal or polygonal inner contour, they can be joined together against rotation and joined together in an unambiguous installation position. In addition, the individual housing parts can already be equipped with holes and function carriers prior to assembly.
Die Polygonform weist Funktionsflächen auf, die es ermöglichen durch Drehbewegung die Montage und Demontage zu erleichtern, da hier nicht wie bei zylindrischen Bauteilen ein Drehmoment nur über die Reibkraft eingeleitet werden kann.The polygonal shape has functional surfaces which make it possible to facilitate assembly and disassembly by means of rotational movement, since torque can only be introduced via the frictional force, as in the case of cylindrical components.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in der – bespielhaft – ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the subclaims and from the following description of the accompanying drawings, in which - as an example - a preferred embodiment of the invention is shown. In the drawing shows:
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rohteilblank
- 22
- Mittelteilmidsection
- 33
- Querteilcross section
- 44
- VieleckaußenkonturenVieleckaußenkonturen
- 55
- VieleckaußenkonturenVieleckaußenkonturen
- 66
- Zapfenspigot
- 77
- Zentrierbohrungencentering
- 88th
- Flachstellenflats
- 99
- VieleckinnenkonturVieleckinnenkontur
- 1010
- Gehäusecasing
- 1111
- Arbeitsraumworking space
- 1212
- beidseitig rotationssymmetrische Kammernboth sides rotationally symmetric chambers
- 1313
- die Funktionsflächenthe functional surfaces
- 1414
- SpülluftzuführungskammernSpülluftzuführungskammern
- 1515
- Aufnahmebohrungenmounting holes
- 1616
- Gewindebohrungenthreaded holes
- 1717
- polygonförmige AufnahmetaschePolygonal receiving bag
- 1818
- Befestigungsbohrungmounting hole
- 1919
- Luftbohrungenair holes
- 2020
- Bohrungdrilling
- 2121
- Bohrungdrilling
- 2222
- Bohrungdrilling
- 2323
- TreibdüsenaufnahmekammerBlowing nozzle receiving chamber
- 2424
- Bohrungdrilling
- 2525
- Aufgabetrichterhopper
- 2626
- Zuleitungsupply
- 2727
- zylindrische Andrehungcylindrical rotation
- 2828
- GewindestiftSet screw
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