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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von insbesondere kristallinen Substanzen geringer Größe wie Salzkristalle und Zuckerkristalle, Suchtmittelkristalle aber auch Tabletten usw.
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Zum Zerkleinern derartiger kristallisierter Substanzen sind Mörser und Reibschalen bekannt als becherartige Behältnisse aus Porzellan, Marmor, Granit und Metallen, in denen mittels eines Stößels (Pistill) das jeweilige Produkt zerstoßen und zerrieben wird. Die Innenflächen des becherartigen Behältnisses des Mörsers bzw. die der Reibschale hat einen größeren Krümmungsradius als die Wölbung der Arbeitsfläche des Pistills, um einen zweckentsprechenden Gebrauch zu gewährleisten.
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Das Pistill kann von Hand im fixierten Behältnis betätigt werden. Auch eine maschinelle Bewegung von Pistill und/oder Behältnis ist bekannt und wird u. a. beschrieben in der
DE 34 30 047 A1 und
DE 1782168 A .
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Die
US 4 121 775 A nutzt ein maschinenangetriebenes abgeflachtes Pistill mit einem Distanzstück, um zwischen dem Pistill und der Reibschale einen Raum für das zerriebene Material zu schaffen.
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Im Gegensatz zu Mörsern, deren innere Gefäßwand glatt ist, wie gewöhnlich auch die Arbeitsfläche der Pistills, weisen Reibschalen, die meist aus Porzellan sind, eine rauhe Innenoberfläche auf und auch das Pistill ist an der Arbeitsfläche angerauht.
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Dieser Ausbildung der aufeinander einwirkenden Werkzeuge entsprechend ist auch die Wirkung auf die zwischen diese Werkzeugpaarung gelangenden Produkte oder Substanzen. Beim Mörser überwiegt das Zerquetschen oder Zerstoßen der Produkte oder Substanzen, während bei den Reibschalen das Prinzip des Zerreibens dominiert.
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Im Stand der Technik werden darüber hinaus spezielle Ausbildungen von Behälter und Pistill vorgeschlagen, um zusätzliche Effekte zu erreichen. So sieht die
DE 138 366 B beim Pistill, dessen Wölbung identisch ist mit der Reibschale, vor, dass die Oberfläche des Pistills knopfförmige Erhebungen aufweist, die unterschiedlich beabstandet sind. Neben einem Zerreiben soll so ein Durchmischen der eingebrachten Produkte erreicht werden.
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Zum Zerreiben und Pulverisieren von Safranfäden wird in der
DE 202 10 582 U1 ein Metallstempel vorgeschlagen, der eine flache und riffelige Oberfläche aufweist.
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Bei dem Mahlstempel nach
DE 10 2007 007 075 A1 ist die Arbeitsfläche als Mahlscheibe mit Kavitäten ausgebildet, wobei diese aus sich kreuzenden oder gekrümmten Rillen bestehen sollen. Die Mahlscheibe wirkt mit einem Mahlsieb zusammen.
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Diese Konstruktionen sind mit Nachteilen behaftet. Insbesondere knopf- oder nippelartig hervorstehende Erhebungen wie auch Rillen und Schlitze neigen dazu, dass sich in ihnen Mahlgut sammelt und diese verstopft. Damit geht ihre vorgesehene Wirkung verloren und das Reinigen wird zu einer aufwendigen Sache.
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Mit der
DE 20 2011 106 042 U1 werden die Vorzüge eines Mörsers mit denen einer Reibschale verbunden und neben dem Zerstoßen und Zerreiben die Funktion des Zerschneidens mit genutzt.
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Dazu weist das Pistill flache konkave Vertiefungen, vergleichbar mit den Dimples eines Golfballes, auf. Der Rand dieser Vertiefungen ist scharf ausgebildet. Mörser und Reibschale haben den Vorteil, dass beim Zerkleinern wegspringendes Mahlgut zumindest teilweise durch die Gefäßwand aufgefangen und zurückbefördert wird. Wird mit einem Pistill auf einer ebenen Platte gearbeitet, entfällt dieser Auffangeffekt vollständig.
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Für ebene Unterlagen ist es aus der
US 8 684 290 B1 bekannt, dass zu zerreibende Gut in einem Sack anzuordnen und diesen auf einer ebenen Unterlage mit einem ebenen Pistill zu bearbeiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Wegspringen von Mahlgut in Form von kristallinen Stoffen beim Zerkleinern zu verhindern.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern von kristallinen Substanzen durch Zerreiben zwischen einer harten Arbeitsfläche eines Pistills und einer festen Unterlage sieht vor, dass auf der Arbeitsfläche des Pistills und/oder der Unterlage eine dünne elastische Beschichtung aufgebracht ist, die durch die auf der Unterlage aufgelegten kristallinen Substanzen beim Zerkleinern eindrückbar ist, so dass die kristallinen Substanzen eine Fixierung erfahren, ohne dass der Reibeffekt zwischen der harten Arbeitsfläche des Pistills und der festen Unterlage verloren geht.
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Durch die Beschichtung wird erreicht, dass sich die einzelnen Körner der kristallinen Substanz in die Beschichtung etwas eindrücken und so vor dem Zerkleinern in einer Vertiefung fixiert sind. Sie können nicht mehr seitlich wegspringen, wenn der eigentliche Zerkleinerungsprozess zwischen der festen Unterlage und der harten Arbeitsfläche des Pistills einsetzt. Die Beschichtung ist in der Dicke so bemessen, dass der Reibeffekt nicht verloren geht, d. h. die Eindrücktiefe ist kleiner als die äußeren Abmaße der kristallinen Substanz.
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Im Einzelnen sind folgende wesentliche Kombinationen vorgesehen:
- - die beschichtete Arbeitsfläche des Pistills weist eine konvexe, d.h. nach außen gerichtete Krümmung auf, die auf der Unterlage mit konkaver, d.h. nach innen gerichteter und unbeschichteter Oberfläche arbeitet,
- - die beschichtete Arbeitsfläche des Pistills ist eben ausgeführt und arbeitet auf der Unterlage mit einer ebenen unbeschichteten Oberfläche,
- - die unbeschichtete konvex gekrümmte Arbeitsfläche des Pistills arbeitet auf einer konkav gekrümmten und beschichteten Oberfläche der Unterlage,
- - die unbeschichtete Arbeitsfläche des Pistills ist eben ausgeführt und arbeitet auf einer beschichteten ebenen Oberfläche der Unterlage und
- - die beschichtete Arbeitsfläche des Pistills ist eben ausgeführt und arbeitet auf einer unbeschichteten ebenen Oberfläche der Unterlage.
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Da durch die Beschichtung kein direkter Kontakt zwischen der harten Arbeitsfläche des Pistills und der festen Unterlage besteht, muss die Beschichtung sehr dünn ausgeführt werden, oder sie muss sich sehr stark zusammendrücken lassen, wenn das Ergebnis ein sehr feines Mahlgut sein soll.
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Bevorzugt ist deshalb eine Beschichtung vorgesehen, die aus einer hochfesten Folie besteht, die durch eine weiche elastische Masse unterlegt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist die hochfeste Folie mit dem Pistill oder der Unterlage im Randbereich verklebt, vorzugsweise in Form einer lösbaren Verbindung.
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Desweiteren sieht eine Ausgestaltung vor, dass die hochfeste Folie und/oder die untergelegte Masse austauschbar angeordnet sind. So lassen sich verschiedene Körnungen des Mahlgutes realisieren.
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Neben der üblichen bekannten Form eines Pistills mit Griff und Mahlkopf, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass das Pistill durch eine ebene Scheibe mit harter Oberfläche gebildet ist, die auf einer ebenen festen Unterlage arbeitet. Die ebene Scheibe kann dabei beidseitig beschichtet sein, vorzugsweise mit verschiedenen Dicken der Beschichtung, so dass unterschiedliche Körnungen des Mahlgutes durch einen Seitenwechsel der ebenen Scheibe herstellbar sind.
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Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine konkave gekrümmte Unterlage mit einem konvexen beschichteten Pistill und
- 2 eine unbeschichtete ebene Unterlage mit einem Pistill mit beidseitig beschichteter ebener Arbeitsfläche.
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1 zeigt eine erste Ausführung, bei der die beschichtete Arbeitsfläche des Pistills 1 eine konvexe, d.h. nach außen gerichtete Krümmung aufweist, die auf der Unterlage 2 mit konkaver, d.h. nach innen gerichteter und unbeschichteter Oberfläche arbeitet. Das Pistill 1 ist konventionell ausgeführt mit Griff und Mahlkopf.
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Die elastische Beschichtung 3 wird durch die auf die Unterlage 2 aufgebrachten kristallinen Substanzen 7 beim Zerkleinern eingedrückt, umhüllt somit die kristallinen körnigen Substanzen teilweise, ohne dass der Reibeffekt zwischen der harten Arbeitsfläche des Pistills 1 und der festen Unterlage 2 verloren geht. Durch diese teilweise Umhüllung werden die Körner, die dann der Reibwirkung und dem Druck zwischen der harten Arbeitsfläche des Pistills 1 und der festen Unterlage 2 ausgesetzt sind, am Wegspringen gehindert.
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Wird der Zerkleinerungsvorgang beendet, bewegen sich die eingedrückten Stellen aufgrund der Elastizität der Beschichtung 3 in ihre ursprüngliche Lage zurück, wodurch Mahlgut, das sich in den Umhüllungen befindet ausgestoßen wird. Es findet somit eine Selbstreinigung der Arbeitsfläche des Pistills 1 statt.
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Dieser Selbstreinigungsprozess trifft auf alle eingesetzten Beschichtungen und Ausführungsformen, wie oben genannt, zu.
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2 zeigt eine Ausführung, bei der das Pistill 1 durch eine ebene Scheibe mit harter Oberfläche gebildet ist, die auf einer ebenen festen Unterlage 2 arbeitet.
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Die ebene Scheibe ist hier beidseitig mit einer Beschichtung 3.1 und 3.2 versehen, wobei die Beschichtung 3.1 eine größere Dicke aufweist als die Beschichtung 3.2, so dass unterschiedliche Körnungen des Mahlgutes durch einen Wechsel der Seiten der ebenen Scheibe herstellbar sind.
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Die elastische Beschichtung 3.2 wird durch die auf die Unterlage 2 aufgebrachten kristallinen Substanzen 7 beim Zerkleinern eingedrückt, umhüllt somit die kristallinen körnigen Substanzen teilweise, ohne dass der Reibeffekt zwischen der harten Arbeitsfläche des Pistills 1 und der festen Unterlage 2 verloren geht. Durch diese teilweise Umhüllung werden die Körner, die dann der Reibwirkung und dem Druck zwischen der harten Arbeitsfläche des Pistills 1 und der festen Unterlage 2 ausgesetzt sind, am Wegspringen gehindert. Dies wird in der Detailzeichnung deutlich.
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Wird der Zerkleinerungsvorgang beendet, bewegen sich die eingedrückten Stellen aufgrund der Elastizität der Beschichtung 3.2 in ihre ursprüngliche Lage zurück, wodurch Mahlgut, das sich in den Umhüllungen befindet ausgestoßen wird. Es findet die bereits benannte Selbstreinigung der Arbeitsfläche des Pistills 1 statt.
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Die elastische Beschichtung 3.2 besteht hier aus einer hochfesten Folie 4, die durch eine weiche elastische Masse 5 unterlegt ist.
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Die hochfeste Folie 4 ist mit dem als Scheibe ausgeführten Pistill 1 im Randbereich verklebt, vorzugsweise in Form einer lösbaren Verbindung. Die hochfeste Folie 4 und die untergelegte Masse 5 sind so austauschbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pistill
- 2
- Unterlage
- 3
- Beschichtung
- 3.1
- Beschichtung einer ersten Arbeitsfläche
- 3.2
- Beschichtung einer zweiten Arbeitsfläche
- 4
- Folie
- 5
- untergelegte elastische Masse
- 7
- kristalline Substanz
