DE20112211U1

DE20112211U1 - Mühle für den Laborbetrieb

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Publication number: DE20112211U1
Application number: DE20112211U
Authority: DE
Original assignee: GERHARDT FABRIK und LAGER CHEM
Current assignee: GERHARDT FABRIK und LAGER CHEM
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2011-07-25

Description

Mühle für den Laborbetrieb

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mühle für den Laborbetrieb mit einem an einem Gehäuse befestigten Antriebsmotor mit Antriebswelle, einem Mahlwerkzeug zum Anschluss an die Antriebswelle, einer das Mahlwerkzeug umgebenden Mahlraumwand und einer Mahlgutführung, die mit einer Auslassöffnung kommuniziert und der Anschlussmittel für einen Mahlgutsammelbehälter zugeordnet sind. Die vorbekannte Mühle hat ferner einen Gehäusedeckel, der eine Mahlguteinlassöffnung aufweist, mit dem das Gehäuse verschließbar ist.

Eine gattungsbildende Mühle wird von der Firma Retsch in Haan unter der Produktbezeichnung &ldquor;ZM100 mit Zyklon" vertrieben. Die vorbekannte Mühle hat einen Antriebsmotor, dessen Antriebswelle sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die Mühle ist als Zentrifugalmühle mit einem Rotor als Mahlwerkzeug ausgestaltet. Dieser ist in einem Mahlraum angeordnet, dessen Mahlraumwand von einer Gehäusewand gebildet ist. Der Mahlraum kommuniziert über einen in dem Gehäuse ausgebildeten Auslass mit einem Zyklon, der als Sammelgutbehälter im Sinne der vorliegenden Erfindung anzusehen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einsetzbarkeit der vorbekannten Mühle zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die eingangs genannte Mühle dadurch weitergebildet, dass die Mahlraumwand und die Mahlgutführung an einer auswechselbaren Kassette ausgebildet sind und dass das Gehäuse eine Aufnahme für die Kassette aufweist. Im Gegensatz zu dem vorbekannten Stand der Technik sind danach bei der erfindungsgemäßen Mühle die Wandungen des Mahlraumes sowie die sich daran anschließende Mahlgutführung an einer auswechselbaren Kassette ausgebildet. Das Gehäuse wiederum weist eine Aufnahme für die Kassette auf. Es können Kassetten unterschiedlicher Ausbildung und Abmessung vorgesehen sein, die gegebenenfalls unter Zwischenlage von Adapterstücken in die Aufnahme eingesetzt werden können. In gleicher Weise können verschiedene Mahlwerkzeuge vorgesehen sein. Diese sind ohnehin regelmäßig als

Verschleißteile ausgebildet und regelmäßig auf die Antriebswelle in axialer Richtung aufgeschoben und dort durch Formschluss verdrehsicher gehalten. Es ergibt sich somit die Möglichkeit, die unterschiedlichen Mahlwerkzeuge und unterschiedliche Kassetten an dem Gehäuse zu befestigen. Die die Mahleinheit bildenden Teile, d.h. Mahlraum, Mahlgutführung einerseits sowie Mahlwerkzeug und gegebenenfalls ein Ringsieb andererseits, sind modular bei der erfindungsgemäßen Mühle verwirklicht. Durch Austausch von Modulen kann die Einsetzbarkeit der Mühle erhöht werden.

Im Hinblick auf geringe reinigungsbedingte Stillstandszeiten ist es zu bevorzugen, die Anschlussmittel für den Mahlgutsammelbehälter gleichfalls an der Kassette auszubilden. Nach dem Zerkleinern einer vorbestimmten Probe in der Mühle wird danach die Gesamtmahleinheit, d.h. der Rotor, die Kassette und der Mahlgutsammelbehälter aus dem Gehäuse entnommen. Eine bereits gereinigte und einsatzbereite Mahleinheit kann sofort in die Mühle eingesetzt werden, um die nächste Probe zu zerkleinern. Erst dann bedarf es einer Reinigung der Kassette bzw. der Entnahme der in dem Mahlgutsammelbehälter enthaltenen Probe.

Im Hinblick auf eine einfache Reinigung ist die Kassette vorzugsweise derart gestaltet, dass die Mahlgutführung in der Draufsicht trapezförmig ausgebildet ist und in eine die Antriebswelle konzentrisch umgebende Mahlraumwand übergeht. Diese Mahlraumwand ist ringsegmentförmig ausgebildet. Die Auslassöffnung der Mahlgutführung liegt in Fallrichtung unterhalb des Mahlwerkzeuges. Die axiale Erstreckung der Kassette bezogen auf die Antriebswelle beschränkt sich mithin im wesentlichen auf diejenige axiale Länge, die durch das jeweilige Mahlwerkzeug vorgegeben wird. Am unteren Ende, d.h. unterhalb des Mahlwerkzeuges befindet sich der Mahlgutsammelbehälter. Durch diese sehr einfache Ausgestaltung wird verhindert, dass sich Probenmaterial in der Kassette fängt und nicht in den Mahlgutsammelbehälter gelangt.

Die erfindungsgemäße Mühle für den Laborbetrieb lässt sich ohne weiteres als Zentrifugalmühle, Schlagkreuzmühle oder Schlagrotormühle einsetzen. Hierzu ist es lediglich erforderlich, eine angepasste Kassette sowie ein angepasstes Mahlwerkzeug in der Aufnahme anzuordnen und - im Fall einer Zentrifugalmühle und einer Schlagkreuzmühle - ein entsprechendes Ringsieb zwischen einer gehäuseseitigen Wandung und

vorzugsweise einem nachfolgend näher erläuterten Gehäusedeckel vorzusehen. Von diesen drei vorgenannten Mühlenarten benötigen regelmäßig zwei Mühlenarten einen Filter, der üblicherweise an der Auslassöffnung der Mahlgutführung vorgesehen wird, wohingegen eine Schlagrotormühle aufgrund der größeren Korngrößenverteilung des Mahlgutes ohne Filter betrieben wird. Bei einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 4 angegeben ist, kann der Mahlgutsammelbehälter sowohl beim Einsatz mit als auch beim Einsatz ohne Filter zum Einsatz kommen. Selbst wenn der Betreiber der Mühle eine Vielzahl von Mahlgutsammelbehältern zum Betrieb der Mühle hat, kann er jeden einzelnen Mahlgutsammelbehälter für sämtliche Betriebsarten der Mühle einsetzen.

Die vorstehend beschriebenen drei Arten von Mühlen für den Laborbetrieb werden regelmäßig bei unterschiedlichen Drehzahlen betrieben. So wird eine Schlagrotormühle regelmäßig mit einer konstanten Drehzahl von etwas 2500 Umdrehungen betrieben, wohingegen der Drehzahlbereich einer Schlagkreuzmühle zwischen 2500 und 8000 Umdrehungen pro Minute liegen kann. Schließlich wird eine Zentrifugalmühle mit sehr hohen Drehzahlen von etwa 18000 Umdrehungen pro Minute betrieben. Die jeweiligen Mahlwerkzeuge sind regelmäßig in ihrem Einsatz auch auf die genannten Drehzahlen bzw. Drehzahlenbereiche begrenzt. So hat ein Schlagrotor eine gewisse Unwucht. Wird der Schlagrotor bei wesentlich höheren Drehzahlen als 2500 Umdrehungen pro Minute eingesetzt, so kann dies zu Lagerschäden oder aber sogar zu einer Zerstörung der Mühle führen. Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 5 wird eine Fehlbedienung weitgehend ausgeschlossen. Es wird gemäß dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, verschiedene Mahlwerkzeuge vorzusehen, die jeweils mit einer werkzeugspezifischen Kennung versehen sind. Gehäuseseitig ist ein Aufnehmer vorgesehen, der das Vorhandensein eines bestimmten Mahlwerkzeuges erfasst und der ein werkzeugspezifisches Signal abgibt. Der Aufnehmer ermittelt die jeweilige werkzeugspezifische Kennung an dem entsprechenden Mahlwerkzeug und gibt dieses Signal an die Motorsteuerung weiter. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, einem bestimmten Mahlwerkzeug eine vorbestimmte Drehzahl zuzuordnen.

Es ist aber regelmäßig gewünscht, zumindest für Schlagkreuzmühlen und Zentrifugalmühlen einen bestimmten Drehzahlbereich dem Benutzer zur Verfügung zu stellen.

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Dementsprechend wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Kennung mit einer Steuer- und Regeleinrichtung für den Antriebsmotor verbunden ist, die einen Speicher umfasst, in dem zu dem werkzeugspezifischen Signal ein vorbestimmter Drehzahlbereich des Antriebsmotors hinterlegt ist. Innerhalb dieses hinterlegten Drehzahlbereiches kann der Benutzer der erfindungsgemäßen Mühle die Drehzahl bei einer bestimmten Mahlwerkzeugart auf die zu mahlende Probe anpassen.

Es hat sich als besonders praktikabel erwiesen, die Kennung als induktiv aufnehmbare Kennung an der Umfangsfläche einer Nabe auszubilden, die an jedem Mahlwerkzeug vorgesehen ist, um dieses auf die Antriebswelle aufzuschieben. Für diese induktiv aufnehmbare Kennung ist gehäuseseitig ein induktiver Aufnehmer ausgebildet.

Bei Zentrifugal- und Schlagkreuzmühlen ist in dem Mahlraum ein Arbeitsraum gebildet, der umfänglich durch die Fläche eines Ringsiebes begrenzt wird. Die diesen Arbeitsraum stirnseitig umgebenden Wandungen werden abrasiv beansprucht. Im Hinblick darauf schlägt die vorliegende Erfindung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vor, die Kassette gehäuseseitig durch eine Werkzeugplatte zu verschließen, die entnehmbar in der Aufnahme gehalten ist und welche eine Bohrung zur Aufnahme der Antriebswelle und/oder einer auf die Welle aufschiebbaren Nabe des Mahlwerkzeuges aufweist. Die Werkzeugplatte kann bei dieser Ausgestaltung als Verschleißteil ausgetauscht werden, ohne dass es notwenig ist, die Kassette insgesamt auszutauschen. Bei dieser Ausgestaltung kann im übrigen die Kassette auch aus einem preisgünstig herzustellenden Kunststoff gebildet sein. Lediglich die abrasiv beanspruchten Teile des Mahlraumes, d.h. die Werkzeugplatte einerseits sowie der Gehäusedeckel andererseits sind bei dieser Weiterbildung vorzugsweise aus einem Werkstoff gebildet, der gegenüber Abrasion relativ wiederstandsfähig ist, wie beispielsweise Stahl oder Keramik.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, an der Werkzeugplatte einen Kragen auszubilden, der mit einer an der Kassette ausgebildeten Kassettenzentrierung zusammenwirkt. Durch Formschluss bewirkt die an dem Gehäuse konzentrisch zu der Antriebswelle gehaltene Werkzeugplatte unmittelbar eine konzentrische Anordnung der Kassette um die Antriebswelle.

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Im Hinblick auf einen Betrieb der Mühle als Zentrifugalmühle wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, das Mahlwerkzeug durch einen Rotor einer Zentrifugalmühle auszubilden, wobei an der Werkzeugplatte und/oder dem Gehäusedeckel ein Sitz für ein Zentrifugalmühlensieb vorgesehen ist. Besonders bevorzugt wird dieser Sitz durch denjenigen Bereich des Kragens ausgebildet, welcher über die Kassettenzentrierung in den Mahlraum ragt.

Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Mühle auch als Schlagkreuzmühle genutzt werden soll, ist ein weiteres Mahlwerkzeug in Form eines Schlagkreuzes vorgesehen, wobei das Schlagkreuzringsieb vorzugsweise identische Abmessungen hat, wie das Zentrifugalmühlenringsieb, so dass der selbe Sitz genutzt werden kann, um das Ringsieb konzentrisch zu der Antriebswelle anzuordnen.

Im Hinblick auf eine Verwendung der erfindungsgemäßen Mühle sowohl als Zentrifugalbzw. Schlagkreuzmühle einerseits und Schlagrotormühle andererseits ist es zu bevorzugen, eine erste Kassette vorzusehen, bei der der Mahlraum glattwandig ausgebildet ist und in der ein Ringsieb einer Zentrifugal- und/oder Schlagkreuzmühle aufnehmbar ist, und ferner eine zweite Kassette, deren ringsegmentförmige Mahlraumwand als äußere Mahlfläche einer Schlagrotormühle ausgebildet ist und die einen Siebsitz am Übergang zwischen der Mahlraumwand und der Mahlgutführung hat. Es hat sich herausgestellt, dass es im Hinblick auf die mechanische Beanspruchung der Kassette beim Betrieb als Schlagrotormühle diese erheblichen Schlagbeanspruchungen ausgesetzt ist, so dass es im Hinblick auf die Haltbarkeit und im Hinblick auf eine sichere Verbindung zwischen der Kassette und dem Gehäuse zu bevorzugen ist, die Mahlfläche der Schlagrotormühle nicht als Einsatz für eine Kassette, sondern als einheitlichen Bestandteil einer separaten zweiten Kassette auszubilden. An der zweiten Kassette ist in an sich bekannter Weise zwischen der Mahlraumwand und der Mahlgutführung ein Siebsitz für ein Sieb ausgebildet, welches den Mahlraum, der bei der Schlagrotormühle gleichzeitig der Arbeitsraum ist, von der Mahlgutführung zumindest insoweit trennt, dass lediglich gemahlene Körner der gewünschten Korngröße durch das entsprechende Sieb in den Mahlgutsammelbehälter gelangen.

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Im Hinblick auf den modularen Aufbau wird man sowohl bei dem Betrieb der erfindungsgemäßen Mühle als Zentrifugalmühle als auch beim Betrieb als Schlagkreuzmühle ein- und dieselbe Werkzeugplatte benutzen. Diese wird vorzugsweise auch den gehäuseseitigen Sitz für das jeweilige Ringsieb ausbilden. Bei der Schlagrotormühle hingegen kommt kein Ringsieb zum Einsatz. Dementsprechend wird es im Hinblick auf die Verringerung der insgesamt erforderlichen Teile vorgeschlagen, bei der zweiten Kassette eine Werkzeugplatte vorzusehen, die fest mit der zweiten Kassette verbunden ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Mahlwerkzeug in axialer Richtung gegenüber der Antriebswelle durch einen Dauermagneten gesichert. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine derartige axiale Fixierung hinreichend ist, um das Mahlwerkzeug auch bei sehr hohen Drehzahlen auf der Antriebswelle in Position zu halten. Bekanntlich kann eine Magnetverbindung ohne Werkzeug und daher auf einfache Weise gelöst werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

Figur 1 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines Ausfüh

rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, welches als Zentrifugalmühle ausgestaltet ist;

Figur 2 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines Ausfüh

rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, welches als Schlagkreuzmühle ausgestaltet ist;

Figur 3 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines Ausfüh

rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, welches als Schlagrotormühle ausgestaltet ist;

Figuren 4 a - 4c das Ausführungsbeispiel einer Verbindungsstelle zwischen den jeweiligen Mahlwerkzeugen und der Antriebswelle mit Mahlwerk-

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zeugkennung; und

Figur 5 eine Längsschnittansicht des in Figur 4a gezeigten Ausführungs

beispiels.

In Figur 1 ist die Explosionszeichnung der wesentlichen Teile eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Mühle zu sehen, die vorliegend als Zentrifugalmühle ausgestaltet ist. Die in Figur 1 gezeigte Zentrifugalmühle hat ein Gehäuse 2, an dem ein Antriebsmotor 4 befestigt ist. Das Gehäuse 2 bildet eine Aufnahme 6 aus, die achssymmetrisch zu einer Achse ausgebildet ist, welche auch die Drehachse 8 des Antriebsmotors 4 enthält. Die Aufnahme 6 hat Aufnahmewände 10, welche die Drehachse 8 im wesentlichen U-förmig umgeben. An ihrer Unterseite hat die Aufnahme 6 eine Öffnung 12. Gegenüberliegend dieser Öffnung hat die Aufnahmewand 10 einen kreissegmentförmigen Verlauf. Dieser geht zu der Öffnung 12 in einen trapezförmigen Verlauf über. Die Aufnahmewand 10 erstreckt sich parallel zu der Drehachse 8.

In Figur 1 ist weiterhin eine Kassette 14 dargestellt, die mit ihrer äußeren Umfangsfläche korrespondierend zu der Außenwand 10 der Aufnahme 6 ausgebildet ist. Die Kassette 14 hat eine ringsegmentförmig ausgebildete Mahlraumwand 16, die ohne Absatz in eine trapezförmig ausgebildete Mahlgutführung 18 übergeht. Auch die Wandungen 16, 18 der Kassette 14 erstrecken sich parallel zu der Drehachse 8. Die Mahlgutführung 18 hat eine Auslassöffnung 20. Die Auslassöffnung 20 wird von einem Anschlussmittel 22 umgeben, welches vorliegend als Innengewinde an einem einstückig mit der Kassette 14 befestigten zylindrischen Verschlussring 24 verwirklicht ist. Über diesen Verschlussring 24 ist ein Mahlgutsammelbehälter 26 an der Kassette befestigt. Zwischen dem Mahlgutsammelbehälter 26 und dem Anschlussmittel 22 ist vorliegend ein Filter 27 montiert, der im Gewindeeingriff mit dem Verschlussring 24 gehalten ist und an dessen Kragen wiederum der Mahlgutsammelbehälter 26 im Gewindeeingriff gehalten ist.

Die Kassette 14 weist gehäuseseitig eine Abdeckfläche 28 auf, welche die Kassette stirnseitig abdeckt. In der Abdeckfläche 28 ist eine kreisförmige Öffnung 30 ausgespart. Die Ränder dieser kreisförmigen Öffnung 30 bilden eine Kassettenzentrierung 32 aus.

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Zwischen der Kassette 14 und dem Gehäuse 2 ist eine Werkzeugplatte 34 vorgesehen, die einen konzentrisch zu der Drehachse 8 ausgebildeten Kragen 36 aufweist. Der Durchmesser des Kragens 36 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der Öffnung 30, so dass die Öffnung 30 über den Kragen 36 geschoben werden kann. Die Kassettenzentrierung 32 liegt dann an dem Kragen 36 an. Die Werkzeugplatte 34 hat darüber hinaus in ihrem Mittelpunkt eine Bohrung 37.

Die Werkzeugplatte 34 wird über nicht näher dargestellte Zentriermittel gehäuseseits konzentrisch zu der Drehachse 8 gehalten. Dementsprechend wird die Kassette 14 über den Kragen 36 konzentrisch zu der Drehachse 8 ausgerichtet. Bei in dem Gehäuse 2 aufgenommener Kassette 14 legen darüber hinaus die Aufnahmewände 10 die Kassette 14 in ihrer Lage fest. Die Kassette ist verdrehfest in der Aufnahme 6 gehalten.

Die von dem Gehäuse 2 abgewandte Stirnseite der Kassette 14 hat keine Abdeckung. Lediglich die endseitigen, in der Nähe der Auslassöffnung 20 befindlichen Wandungen der Mahlgutführung 18 sind über einen Quersteg 38 miteinander verbunden. Eine Platte 40, welche den Verschlussring 24 trägt, ist an dem unteren Ende der Mahlgutführung angeordnet und umgibt die Auslassöffnung 20. Der Quersteg 38 sowie der übrige Teil der Mahlgutführung 18 und die Mahlraumwand 16 bilden einen umlaufenden Rand 42 aus. Entsprechend der Kontur dieses Randes 42 ist eine Dichtung 44 ausgebildet, die in einer entsprechenden, hier nicht dargestellten Dichtungsaufnahme eines Gehäusedeckels 46 gehalten ist. Dieser Gehäusedeckel 46 hat eine Mahlgutauslassöffnung 47. Der Gehäusedeckel 46 wird über eine Tür 49, in der ein mit der Mahlguteinlassöffnung 47 im geschlossenen Zustand kommunizierender Mahlgutdurchlass 49a ausgespart ist und die verschwenkbar an dem Gehäuse 2 befestigt ist, gegen die Kassette 14 vorgespannt. Hierdurch wird der von der Kassette 14 gebildete Mahlraum sowie die Mahlgutführung an der dem Gehäuse 2 abgewandten Seite abgedichtet. Gehäusewärts erfolgt die Abdichtung über die Abdeckfläche 28 und die Werkzeugplatte 34.

Auf eine Antriebswelle 48 (vgl. Figur 2) des Antriebsmotors 4 wird ein Mahlwerkzeug aufgeschoben. Das Mahlwerkzeug 50 hat eine Nabe 52, die vorzugsweise ein mehrkantiges Querschnittsprofil hat, um die Nabe 52 an der ebenfalls mit Mehrkantprofil versehenen Antriebswelle 48 formschlüssig verdrehfest zu halten.

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Bei der Darstellung gemäß Figur 1 ist das Ausführungsbeispiel der Mühle als Zentrifugalmühle dargestellt. Dies bedeutet, dass das Mahlwerkzeug 50 als Rotor 50a mit auf dem Umfang des Rotors 50a verteilt angeordneten Mitnehmerstiften 54 ausgestaltet ist. Ferner weist das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ein Ringsieb 56 auf, welches vorliegend als Zentrifugalmühlenringsieb 56a ausgebildet ist. Der Durchmesser des Zentrifugalmühlenringsiebes 56a ist derart, dass der Rotor 50a mit seinen Mitnehmerstiften 54 in das Ringsieb 56a eingesetzt werden kann. Das Zentrifugalmühlenringsieb 56a hat eine perforierte, hier nicht näher dargestellte Reib- und Siebfläche sowie einen perforationsfreien glatten vorderen und hinteren Randbereich 58, 60. Der Durchmesser des Zentrifugalmühlenringsiebes 56a und des Kragens 36 sind derart gewählt, dass auch das Ringsieb 56a über den Kragen 36 zentriert wird. Der Kragen 36 bildet damit den gehäuseseitigen Sitz des Ringsiebes 56 aus. In gleicher Weise weist der Gehäusedeckel 46 einen hier nicht dargestellten Sitz für das Ringsieb 56 auf. Bei geschlossener Tür und gegenüber der Kassette 14 vorgespanntem Gehäusedeckel 46 wird das Ringsieb 56 danach konzentrisch zu der Drehachse 8 und damit konzentrisch zu dem Rotor 50a gehalten.

In Figur 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mühle gezeigt. Folgende Teile sind identisch, wie bei dem vorher gezeigten Ausführungsbeispiel verwirklicht: Gehäusedeckel 46, Dichtung 44, Kassette 14 mit dementsprechenden Mahlgutsammelbehälter 26 (ohne Filter) und der Verbindung zwischen beiden Teilen, Werkzeugplatte 34 sowie Gehäuse 2 nebst Motor 4. Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist als Schlagkreuzmühle verwirklicht. Anstelle des Rotors ist hier ein Schlagkreuz 50b vorgesehen. Das Ringsieb 56 entspricht in seinen Abmessungen dem Zentrifugalmühlenringsieb 56a, ist jedoch als Schlagkreuzmühlenring 56b ausgebildet, d.h. hat gegebenenfalls eine andere Wandstärke und insbesondere eine Reib- und Siebfläche mit einer anderen Maschenweite als das Ringsieb 56a. Es ist aber durchaus denkbar, das Schlagkreuz 50b in Verbindung mit dem Zentrifugalmühlenringsieb 56a zu verwenden. In diesem Fall muss lediglich das Mahlwerkzeug ausgetauscht werden, um aus einer Zentrifugalmühle eine Schlagkreuzmühle zu machen.

In Figur 3 ist eine Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mühle zu sehen, die als

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Schlagrotormühle verwirklicht ist. Auf die Darstellung eines Gehäusedeckels sowie einer Dichtung wurde verzichtet. Diese Bauteile sind jedoch identisch, wie die Bauteile der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele gestaltet. Auch das Gehäuse 2 ist identisch. Jedoch weist das in Figur 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eine Schlagrotorkassette 14c auf, deren Malraumwand 16c eine Vielzahl von Zähnen 62 aufweist. Am Übergang der an der Kassette 14c ausgebildeten Schlagrotormahlwand 16c befindet sich ein Siebsitz 46 für eine ringsegmentförmig ausgebildetes Schlagrotorsieb 66.

Die zweite Kassette 14c hat eine Werkzeugplatte 34c, welche einstückig an der Kassette 14c ausgebildet ist und welche sowohl einen von der Mahlraumwand 16c umgebenen Arbeitsraum 68 als auch die Mahlgutführung 18c gehäuseseits abdeckt.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner als Mahlwerkzeug 50 ein Schlagrotor 50c mit drei Rotorarmen 70 gebildet, an denen endseitig Hartmetallplättchen 72 lösbar befestigt sind.

Die unterschiedlichen in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Mahlwerkzeuge weisen jeweils identische Naben 52 auf, die formschlüssig an der Antriebswelle 48 verdrehfest gehalten sind. Wie den Figuren 4a bis 4c zu entnehmen ist, ist auf der äußeren Umfangsfläche der jeweiligen Nabe 52 eine induktive Kennung vorgesehen. Diese induktive Kennung ist bei dem in Figur 4a gezeigten Ausführungsbeispiels eines Rotors durch zwei Ringscheiben 74a gebildet, die mit Abstand in axialer Richtung zueinander auf der Nabe angeordnet sind. Bei dem in Figur 4b gezeigten Ausführungsbeispiels eines Schlagkreuzes ist lediglich eine einzige Ringscheibe 74b vorgesehen. Eine Ringscheibe 74c identischer Breite, wie die Ringscheibe 74b ist bei dem in Figur 4c gezeigten Ausführungsbeispiels eines Schlagrotors 50c an der Nabe 52 jedoch mit Abstand zu dem Mahlwerkzeug 50c befestigt.

Die Figuren 4a bis c zeigen die wesentlichen Teile einer Mahlwerkzeugkennung bei jeweils auf der Antriebswelle 48 gehaltenen Mahlwerkzeugen 50a bis c. Diese Kennung umfasst neben den vorstehend beschriebenen Ringscheiben 74a bis c einen induktiven Aufnehmer, welcher drei in axialer Richtung voneinander beabstandete induktive Fühler 75 hat. Die jeweiligen Ringscheiben 74a, b und c sind derart relativ zu den induktiven

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Fühlern 75 angeordnet, dass jeweils zwei induktive Fühler 75 das Vorhandensein eines induktiven Gebers, d.h. einer Ringscheibe erkennen, wohingegen jeweils dem dritten induktiven Fühler 75 kein korrespondierender induktiver Geber zugeordnet ist. Die jeweilige Anordnung der Ringscheiben 74a bis c ist mahlwerkzeugspezifisch. Insofern wird über die Anordnung der Ringscheiben 74a bis c durch die induktiven Aufnehmer das Vorhandensein eines spezifischen Mahlwerkzeuges 50a bis c erfasst. Der induktive Aufnehmer leitet die ermittelten Signale an eine Steuer- und Regeleinrichtung weiter, die einen Speicher hat. In diesem Speicher ist zu jedem werkzeugspezifischen Signal ein vorbestimmter Drehzahlbereich des Antriebsmotors 2 hinterlegt. Der Antriebsmotor 2 ist vorzugsweise ein Elektromotor mit Frequenzumrichter, der in einem sehr breiten Drehzahlbereich ein hinreichendes Drehmoment zum Betrieb der jeweiligen Mühlen erzeugen kann. Über die mahlwerkzeugspezifischen Signale wird dem Benutzer jedoch abhängig von dem aktuell eingesetzten Mahlwerkzeug nur ein vorbestimmter Drehzahlbereich zur Verfugung gestellt. Für den Schlagrotor kann statt eines Drehzahlbereiches eine vorbestimmte Drehzahl über den Speicher vorgegeben sein.

In Figur 4a bis c ist weiterhin ein Dauermagnet 76a und eine Gegenmagnet b zu erkennen, die jeweils stirnseitig an dem Grund der Nabe 52 einerseits und der Antriebswelle 48 befestigt sind. Über diesen Magneten 76 ist das Mahlwerkzeug 50 in axialer Richtung gegenüber der Antriebswelle 48 fixiert.

In Figur 5 ist eine Längsschnittansicht des in Figur 4a gezeigten Ausführungsbeispiels zur Verdeutlichung der Sicherung des Mahlwerkzeuges 50 gegenüber der Antriebswelle 48 gezeigt. Zur axialen Sicherung des Rotors gegenüber der Antriebswelle 48 weist dieser einen Magnet 76a auf, der an dem stirnseitigen Ende der Nabe 52 fest mit dem Mahlwerkzeug 50 verbunden ist. Diesem Magneten 76a ist ein Gegenmagnet 76b zugeordnet, der stirnseitig an der Antriebswelle 48 befestigt ist. Wie bereits vorstehend dargelegt, hat die Nabe 52 ein Mehrkantprofil. Die Welle 48 ist entsprechend ausgebildet. Durch axiales Aufschieben der Nabe 52 auf die Welle ist das Mahlwerkzeug 50 durch Formschluss verdrehfest an der Antriebswelle 48 gehalten. Die zwischen den beiden Magneten 76a und 76b erzeugte Magnetkraft sichert das Mahlwerkzeug 50 in axialer Richtung gegenüber der Welle 48.

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Bezugszeichenliste

2	Gehäuse
4	Antriebsmotor
6	Aufnahme
8	Drehachse
10	Aufnahmewand
12	Öffnung
14	Kassette
14c	zweite Kassette
16	Mahlraumwand
16c	Mahlraumwand Schlagrotormühle
18	Mahlgutführung
18c	Mahlgutführung der Schlagrotormühle
20	Auslassöffnung
22	Anschlussmittel
24	Verschlussring
26	Mahlgutbehälter
27	Filter
28	Abdeckfläche
30	Öffnung
32	Kassettenzentrierung
34	Werkzeugplatte
36	Kragen
37	Bohrung
38	Quersteg
40	Platte
42	Rand
44	Dichtung
46	Gehäusedeckel
47	Mahlguteinlassöffnung
48	Antriebswelle
49	Tür

49a	Mahlgutdurchlass
50	Mahlwerkzeug
50a	Rotor
50b	Schlagkreuz
50c	Schlagrotor
52	Nabe
54	Mitnehmerstift
56	Ringsieb
56a	Zentrifugalmühlenring
56b	Schlagkreuzmühlenring
58	Randbereich vorn
60	Randbereich hinten
62	Zähne
64	Siebsitz
66	Schlagrotorsieb
68	Arbeitsraum
70	Rotorarm
72	Hartmetallplatte
74a	Ringscheibe des Rotors
74b	Ringscheibe des Schlagkreuzes
74c	Ringscheibe des Schlagrotors
75	induktiver Fühler
76a	Magnet Nabe
76b	Magnet Antriebswelle

Claims

1. Mühle für den Laborbetrieb mit einem an einem Gehäuse (2) befestigten Antriebsmotor (4) mit Antriebswelle (48), einem Mahlwerkzeug (50) zum Anschluss and die Antriebswelle (48), einer das Mahlwerkzeug umgebenden Mahlraumwand (16) und einer Mahlgutführung (18), die mit einer Auslassöffnung (20) kommuniziert und der Anschlussmittel (22) für einen Mahlgutsammelbehälter (26) zugeordnet sind, sowie mit einem eine Mahlguteinlassöffnung (47) ausweisenden Gehäusedeckel (46), mit dem das Gehäuse verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlraumwand (16) und die Mahlgutführung (18) and einer auswechselbaren Kassette (14) ausgebildet sind und dass das Gehäuse (2) eine Aufnahme (6) für die Kassette (14) aufweist.

2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmittel (22) für den Mahlgutsammelbehälter (26) an der Kassette (14) ausgebildet sind.

3. Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgutführung (18) sich trapezförmig an eine ringsegmentförmig ausgebildete Mahlraumwand (16) anschließt und dass die Auslassöffnung (20) in Fallrichtung unterhalb des Mahlwerkzeuges (50) vorgesehen ist.

4. Mühle nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Filter (27), der an die der Mahlgutführung (18) zugeordneten Anschlussmittel (22) anschließbar ist und dessen Auslassöffnung Anschlussmittel zugeordnet sind, welche identisch zu den Anschlussmitteln (22) der Mahlgutführung (18) ausgebildet sind.

5. Mühle nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch verschiedene Mahlwerkzeuge (50a, 50b, 50c), die jeweils mit einer werkzeugspezifischen Kennung (74a, 74b, 74c) versehen sind, und durch einen gehäuseseitigen Aufnehmer (75), mit dem das Vorhandensein eines bestimmten Mahlwerkzeuges (50a, 50b, 50c) erfassbar ist und der ein werkzeugspezifisches Signal abgibt.

6. Mühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer (75) mit einer Steuer- und Regelungseinrichtung für den Antriebsmotor (4) verbunden ist, die einen Speicher umfasst, in dem zu dem werkzeugspezifischen Signal ein vorbestimmter Drehzahlbereich des Antriebsmotors (4) hinterlegt ist.

7. Mühle nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mahlwerkzeug (50a, 50b, 50c) eine auf die Antriebswelle (48) aufschiebbare Nabe (52) hat, an deren Umfangsfläche eine induktiv aufnehmbare Kennung (74a, 74b, 74c) aufgebracht ist, und dass der Aufnehmer ein induktiver Aufnehmer (75) ist.

8. Mühle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (14) gehäuseseitig durch eine entnehmbar in der Aufnahme (6) gehaltene Werkzeugplatte (34) verschlossen ist, der eine Bohrung (37) zur Aufnahme der Antriebswelle (48) und/oder eine auf die Antriebswelle (48) aufschiebbare Nabe (52) des Mahlwerkzeuges (50) aufweist.

9. Mühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugplatte (34) einen Kragen (36) hat, der mit einer an der Kassette ausgebildeten Kassettenzentrierung (32) zusammenwirkt.

10. Mühle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlwerkzeug durch einen Rotor (50a) einer Zentrifugalmühle gebildet ist und dass an der Werkzeugplatte (34) und/oder dem Gehäusedeckel (46) ein Sitz für ein Zentrifugalmühlenringsieb (56a) ausgebildet ist.

11. Mühle nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein weiteres Mahlwerkzeug, welches als Schlagkreuz (50b) einer Schlagkreuzmühle gebildet ist, und durch ein Schlagkreuzringsieb (56b), welches auf den Sitz für das Zentrifugalmühlenringsieb aufsetzbar ist.

12. Mühle nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine glattwandige Mahlraumwand (16) ausbildende erste Kassette (14), in der ein Ringsieb (56a, 56b) einer Zentrifugal- und/oder Schlagkreuzmühle aufnehmbar ist, und eine zweite Kassette (14c), deren ringsegmentförmige Mahlraumwand (14c) als Mahlfläche einer Schlagrotormühle ausgebildet ist und die einen Siebsitz (46) am Übergang zwischen der Mahlraumwand (16c) und der Mahlgutführung (18c) aufweist.

13. Mühle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kassette (14c) fest mit ihrer Werkzeugplatte (34c) verbunden ist.

14. Mühle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlwerkzeug (50) in axialer Richtung durch einen Dauermagneten (76) gegenüber der Antriebswelle (48) gesichert ist.