DE202019106603U1 - Ball mill - Google Patents
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Abstract
Kugelmühle (1) im Labormaßstab, insbesondere in Form einer Fliehkraftkugelmühle und/oder Planetenkugelmühle, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung (3) für wenigstens einen Mahlbecher (4), mit einer Verspanneinrichtung (14) mit wenigstens einem Spannelement (13) zum axialen Halten bzw. axialen Verspannen des Mahlbechers (4) an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (3) und/oder zum axialen Entspannen des Mahlbechers (4), und, vorzugsweise, mit einer um eine Zentrumsachse (Y2) drehbar gelagerten Trägervorrichtung (7), wobei die Mahlbecherhalterung (3) um eine versetzte Planetenachse (Y1) drehbar zur Trägervorrichtung (7) gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass das Spannelement (13) zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Halterung des Mahlbechers (4) ausgebildet ist, und/oder
dass das Spannelement (13) axial verstellbar zum axialen und/oder radialen Verspannen des Mahlbechers (4) an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (3) und/ oder zum axialen Entspannen bzw. Anheben des Mahlbechers (4) ausgebildet ist.
Ball mill (1) on a laboratory scale, in particular in the form of a centrifugal ball mill and / or planetary ball mill, with at least one grinding bowl holder (3) for at least one grinding bowl (4), with a bracing device (14) with at least one clamping element (13) for axial holding or axially bracing the grinding bowl (4) on or against the grinding bowl holder (3) and / or for axially relaxing the grinding bowl (4), and, preferably, with a support device (7) rotatably mounted about a central axis (Y2), the The grinding bowl holder (3) is rotatably mounted about an offset planetary axis (Y1) to the carrier device (7) and is carried by the latter about the center axis, characterized in that
that the clamping element (13) is designed for holding the grinding bowl (4) on the underside or bottom, and / or
that the clamping element (13) is axially adjustable for axially and / or radially bracing the grinding bowl (4) on or against the grinding bowl holder (3) and / or for axially relaxing or lifting the grinding bowl (4).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelmühle im Labormaßstab gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Mahlbecher für eine Kugelmühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 20. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kugelmühle im Labormaßstab, mit einer um eine Zentrumsachse drehbar gelagerten Trägervorrichtung, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung für wenigstens einen Mahlbecher, wobei die Mahlbecherhalterung um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird, und mit einer Verspanneinrichtung mit einem Spannelement zum axialen Verspannen des Mahlbechers gegen die Mahlbecherhalterung und zum axialen Entspannen des Mahlbechers.The present invention relates to a ball mill on a laboratory scale according to the preamble of
Vorschlagsgemäße Laborkugelmühlen können als Planeten- oder Fliehkraft-Monokugelmühlen mit nur einer Mahlstation oder auch als Kugelmühlen mit mehreren Mahlstationen ausgebildet sein, wobei die Mahlstationen vorzugsweise symmetrisch um die Zentrumsachse angeordnet sind, um Trägheitsmomente möglichst gut auszugleichen.Laboratory ball mills according to the proposal can be designed as planetary or centrifugal mono ball mills with only one grinding station or as ball mills with several grinding stations, the grinding stations preferably being arranged symmetrically about the center axis in order to compensate moments of inertia as well as possible.
Die
Die in der
Die bekannte Kugelmühle weist einen aufwendigen konstruktiven Aufbau auf. Weiter ist von Nachteil, dass eine Kupplung des Motors mit der Exzenterwelle zur Verspannung/Entspannung des Mahlbechers schwierig ist. Da die Exzenterwelle in der Aufnahmevorrichtung für den Mahlbecher gelagert ist, rotiert die Exzenterwelle beim Betrieb der Kugelmühle ebenfalls, was zu Unwuchteffekten führt, die zu Vibrationen und erhöhtem Verschleiß führen. Durch die Ausbildung der Aufnahmevorrichtung als starrer Käfig, ist die Zugänglichkeit zum Mahlbecher stark eingeschränkt. Für eine Probennahme ist es stets erforderlich, den Mahlbecher aus dem Käfig zu nehmen. Daher ist die Bedienung der bekannten Kugelmühle wenig benutzerfreundlich.The known ball mill has a complex construction. Another disadvantage is that it is difficult to couple the motor to the eccentric shaft to tension / relax the grinding bowl. Since the eccentric shaft is mounted in the receiving device for the grinding bowl, the eccentric shaft also rotates during operation of the ball mill, which leads to unbalance effects which lead to vibrations and increased wear. The design of the receiving device as a rigid cage means that access to the grinding bowl is severely restricted. To take a sample, it is always necessary to remove the grinding bowl from the cage. Therefore, the operation of the known ball mill is not very user-friendly.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kugelmühle und einen Mahlbecher für eine solche Mühle anzugeben, die einen hohen Bedienkomfort bei gleichzeitig hoher Sicherheit und insbesondere eine komfortable Probennahme bei verbesserter Zugänglichkeit zum Mahlbecher ermöglichen. Insbesondere das Verspannen und Entspannen eines Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung soll schneller durchführbar und weniger aufwendig sein. Vorzugsweise soll die Kugelmühle einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweisen. Zudem soll die Unwucht beim Betrieb der Kugelmühle gering sein.The object of the present invention is to provide a ball mill and a grinding bowl for such a mill, which enable a high level of operating convenience with high safety and, in particular, convenient sampling with improved accessibility to the grinding bowl. In particular, tightening and relaxing a grinding bowl on the grinding bowl holder should be quicker and less expensive. The ball mill should preferably have a simple construction. In addition, the imbalance during operation of the ball mill should be low.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Kugelmühle gemäß Anspruch 1 oder einem Mahlbecher gemäß Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The above object is achieved by a ball mill according to
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Kugelmühle vorzugsweise ein Spannelement zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Halterung des Mahlbechers an bzw. auf einer zugeordneten Mahlbecherhalterung aufweist. A first aspect of the present invention is that the ball mill preferably has a clamping element for holding the grinding bowl on the underside or bottom on or on an assigned grinding bowl holder.
Insbesondere sind die Verspanneinrichtung und die Mahlbecherhalterung zur nur unterseitigen bzw. nur bodenseitigen Aufnahme, Halterung und/oder Verspannung des Mahlbechers ausgebildet. Dies ermöglicht einen sehr einfachen Aufbau und eine sehr gute Zugänglichkeit.In particular, the bracing device and the grinding bowl holder are designed for receiving, holding and / or bracing the grinding bowl only on the underside or only on the bottom. This enables a very simple structure and very good accessibility.
Der vorschlagsgemäße Mahlbecher zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er (nur) bodenseitig mit einem Halteabschnitt zur bodenseitigen Halterung bzw. Verspannung an oder gegen bzw. auf der zugeordneten Mahlbecherhalterung versehen ist. Hierdurch ergeben sich entsprechende Vorteile.The proposed grinding bowl is characterized in particular by the fact that it (only) is provided on the bottom with a holding section for holding or bracing on the bottom on or against or on the associated grinding bowl holder. This results in corresponding advantages.
Vorzugsweise wird der Mahlbecher also nur unterseitig bzw. nur bodenseitig an der oder gegen die Mahlbecherhalterung gehalten und/oder ist die Mahlbecheröffnung auch im Betriebszustand - also bei auf der Mahlbecherhalterung gehaltenem Mahlbecher - frei zugänglich.The grinding bowl is therefore preferably held only on the underside or only on the bottom side on or against the grinding bowl holder and / or the grinding bowl opening is also freely accessible in the operating state - that is to say when the grinding bowl is held on the grinding bowl holder.
Gemäß einem zweiten, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Spannelement vorzugsweise axial verstellbar zum axialen und/oder radialen Verspannen des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung ausgebildet. Dies gestattet ebenfalls einen einfachen Aufbau und/oder eine gute Zugänglichkeit.According to a second aspect of the present invention, which can also be implemented independently, the clamping element is preferably designed to be axially adjustable for axially and / or radially bracing the grinding bowl on or against the grinding bowl holder. This also allows simple construction and / or good accessibility.
Gemäß einem dritten, ebenfalls auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Spannelement vorzugsweise axial verstellbar zum axialen Entspannen bzw. Anheben des Mahlbechers - also zum Lösen des Mahlbechers von der Mahlbecherhalterung - ausgebildet. Dies ermöglicht eine sehr einfache und insbesondere intuitive Bedienung bzw. einen hohen Bedienkomfort.According to a third aspect of the present invention, which can also be implemented independently, the clamping element is preferably axially adjustable for axially relaxing or lifting the grinding bowl - that is, for releasing the grinding bowl from the grinding bowl holder. This enables very simple and, in particular, intuitive operation or a high level of operating comfort.
Gemäß einem vierten, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Spannelement vorzugsweise nur durch Federkraft in seiner den Mahlbecher haltenden bzw. verspannenden Position gehalten, ohne das ein Stellantrieb, wie der Motor und die Exzenterwelle bei der
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, das Spannelement axial verstellbar auszubilden, wobei durch Absenken des Spannelements bzw. durch axiale Bewegung des Spannelements in eine erste Richtung eine axiale Zugkraft über das Spannelement auf wenigstens einen Mahlbecher übertragbar ist, um den Mahlbecher nach unten bzw. in die erste Richtung gegen die Mahlbecherhalterung zu ziehen bzw. den Mahlbecher axial zu verspannen. Durch Anheben des Spannelements bzw. durch axiale Bewegung des Spannelements in eine zweite Richtung ist vorzugsweise eine axiale Hebekraft auf den Mahlbecher übertragbar, um den Mahlbecher von der Mahlbecherhalterung nach oben anzuheben bzw. den Mahlbecher damit axial zu entspannen. Nach dem Entspannen des Mahlbechers lässt sich dieser dann aus der Kugelmühle entnehmen.It is preferably proposed to design the clamping element to be axially adjustable, wherein by lowering the clamping element or by axially moving the clamping element in a first direction, an axial tensile force can be transmitted via the clamping element to at least one grinding bowl, around the grinding cup downwards or in the first direction pull against the grinding bowl holder or clamp the grinding bowl axially. By lifting the clamping element or by axially moving the clamping element in a second direction, an axial lifting force can preferably be transmitted to the grinding bowl in order to lift the grinding bowl upwards from the grinding bowl holder or to axially relax the grinding bowl. After relaxing the grinding bowl, it can then be removed from the ball mill.
Damit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Kugelmühle grundlegend von der aus der
Die erfindungsgemäß vorgesehene Verspanneinrichtung ermöglicht eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Zum einen wird durch die axiale Verspannung des Mahlbechers durch Ziehen des Mahlbechers nach unten die Möglichkeit einer leichten Zugänglichkeit zum Mahlbecher von oben und damit einer komfortablen Probennahme geschaffen. Zum anderen lässt sich durch Übertragung einer Zugkraft auf den Mahlbecher eine wenig aufwendige und schnell durchzuführende Verspannung und Entspannung des Mahlbechers realisieren.The tensioning device provided according to the invention enables a number of essential advantages. On the one hand, the axial bracing of the grinding bowl by pulling the grinding bowl downwards creates the possibility of easy access to the grinding bowl from above and thus convenient sampling. On the other hand, by transferring a tensile force to the grinding bowl, the grinding bowl can be braced and relaxed quickly and with little effort.
Die bei der erfindungsgemäßen Kugelmühle vorgesehene Verspanneinrichtung ist konstruktiv in einfacher Weise umsetzbar bei geringer Bauteilanzahl. Im Übrigen lässt sich eine konstruktive Ausgestaltung wählen, bei der das Spannelement bei geringer Unwucht der Kugelmühle zusammen mit der Mahlbecherhalterung um die Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird.The bracing device provided in the ball mill according to the invention can be implemented in a simple manner with a small number of components. In addition, a constructive design can be selected in which the clamping element, together with the grinding bowl holder, is rotatably mounted about the planetary axis with the grinding bowl holder to the carrier device and is carried by the latter about the center axis.
Schließlich lassen sich bei der erfindungsgemäßen Kugelmühle mehreren Mahlbecherhalterungen bzw. mehreren Mahlstationen in einfacher Weise realisieren, wobei die Mahlstationen insbesondere symmetrisch um die Zentrumsachse angeordnet sind, um Trägheitsmomente möglichst gut auszugleichen, und wobei dann jeder Mahlbecherhalterung jeweils wenigstens ein Spannelement zugeordnet ist und die Spannelemente simultan entspannt werden können.Finally, in the ball mill according to the invention, a plurality of grinding bowl holders or a plurality of grinding stations can be realized in a simple manner, the grinding stations in particular being arranged symmetrically about the center axis in order to compensate for moments of inertia as well as possible, and then each grinding bowl holder is assigned at least one clamping element and the clamping elements simultaneously can be relaxed.
Die erfindungsgemäße Laborkugelmühle kann auch für im Labormaßstab große Mahlbecher, insbesondere mit einer Größe von mehr als 100 ml, mehr als 250 ml und/oder bis zu etwa 500 ml pro Mahlbecher oder auch größer einsetzbar sein und ermöglicht eine hohe Mahlleistung.The laboratory ball mill according to the invention can also be used for grinding cups large on a laboratory scale, in particular with a size of more than 100 ml, more than 250 ml and / or up to about 500 ml per grinding cup or even larger, and enables a high grinding capacity.
Es ist vorteilhaft, wenn ein Hebeantrieb zum Anheben des Spannelements und zur automatischen Betätigung der Entspannung des Mahlbechers vorgesehen ist. Die Hebekraft zum Anheben des Spannelements kann elektrisch, hydraulisch oder auch pneumatisch erzeugt werden. Die Übertragung der Hebekraft auf das Spannelement kann beispielsweise mit einem (Knie-)Hebel-Mechanismus, einem Exzenterspanner und/oder einer Spindel- oder Zahnstangenwinde erfolgen.It is advantageous if a lifting drive is provided for lifting the tensioning element and for automatically actuating the relaxation of the grinding bowl. The lifting force for lifting the clamping element can be generated electrically, hydraulically or pneumatically. The transmission of the lifting force to the tensioning element can take place, for example, with a (knee) lever mechanism, an eccentric tensioner and / or a spindle or rack winch.
Vorzugsweise kann ein Motor eines motorischen Hebeantriebs ortsfest an einem Gerätegehäuse der Kugelmühle angebracht sein, so dass er nicht zusammen mit der Trägervorrichtung rotiert, sondern beim Betrieb der Kugelmühle feststeht. Insbesondere muss ein Motor des Hebeantriebs nicht seitlich zur Trägervorrichtung, sondern kann beispielsweise auch unterhalb der Trägervorrichtung angeordnet sein. Daraus resultieren verringerte seitliche Abmessungen des Gerätegehäuses der erfindungsgemäßen Kugelmühle. Preferably, a motor of a motorized lifting drive can be fixedly attached to a device housing of the ball mill, so that it does not rotate together with the carrier device, but is fixed when the ball mill is in operation. In particular, a motor of the lifting drive does not have to be arranged laterally to the carrier device, but can also be arranged, for example, below the carrier device. This results in reduced lateral dimensions of the device housing of the ball mill according to the invention.
Ein Hebeantrieb zum Anheben des Spannelements kann darüber hinaus dazu ausgebildet sein, das Spannelement in einer Entlastungsstellung, bei der der Mahlbecher gegenüber der Mahlbecherhalterung angehoben bzw. entspannt ist, zu halten. Damit kann das Einsetzen und Entnehmen der Mahlbecher schnell und komfortabel vonstatten gehen.A lifting drive for lifting the clamping element can also be designed to hold the clamping element in a relief position in which the grinding bowl is raised or relaxed relative to the grinding bowl holder. This means that the grinding bowls can be inserted and removed quickly and conveniently.
Besonders bevorzugt betätigt der Hebeantrieb für das Spannelement lediglich die Entspannung des Mahlbechers und gegebenenfalls das Halten des Mahlbechers in einer Entlastungsstellung, nicht jedoch die Verspannung des Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung. Die zum Verspannen des Mahlbechers über das Spannelement auf den Mahlbecher zu übertragende axiale Zugkraft wird dann nicht durch den Hebeantrieb bereitgestellt. Stattdessen kann wenigstens ein gegen das Spannelement wirkendes Federelement vorgesehen sein, das beim Anheben des Spannelements elastisch verformt und vorgespannt wird. Wird dann die Kraftübertragung vom Hebeantrieb auf das Spannelement beendet und die von dem Hebeantrieb übertragene Hebekraft vorzugsweise auf Null verringert, bewirkt die Federkraft des vorgespannten Federelements automatisch das Absenken des Spannelements und in der Folge die Verspannung des Mahlbechers. Das Absenken des Spannelements wird dann lediglich über das sich rückverformende Federelement bewirkt, wobei die zum Verspannen des Mahlbechers erforderliche Zugkraft vorzugsweise kleiner ist als die Rückstell- bzw. Federkraft des vorgespannten Federelements. Es versteht sich, dass zur Erhöhung der Spannkraft bzw. Zugkraft, die über das Spannelement auf den Mahlbecher übertragen wird, mehrere Federelemente vorgesehen sein können.The lifting drive for the tensioning element particularly preferably actuates only the relaxation of the grinding bowl and, if appropriate, the holding of the grinding bowl in a relief position, but not the tensioning of the grinding bowl on the grinding bowl holder. The axial tensile force to be transmitted to the grinding bowl to clamp the grinding bowl via the clamping element is then not provided by the lifting drive. Instead, at least one spring element acting against the tensioning element can be provided, which is elastically deformed and preloaded when the tensioning element is raised. If the power transmission from the lifting drive to the tensioning element is then terminated and the lifting force transmitted by the lifting drive is preferably reduced to zero, the spring force of the prestressed spring element automatically causes the tensioning element to lower and, as a result, the clamping of the grinding bowl. The lowering of the tensioning element is then effected only via the resilient spring element, the tensile force required for tightening the grinding bowl preferably being smaller than the restoring or spring force of the prestressed spring element. It goes without saying that a plurality of spring elements can be provided to increase the clamping force or tensile force which is transmitted to the grinding bowl via the clamping element.
Grundsätzlich ist aber auch eine konstruktive Ausgestaltung nicht ausgeschlossen, bei der das Entspannen des Mahlbechers manuell betätigt wird, also die zum Anheben des Spannelements erforderliche Hebekraft und gegebenenfalls die Haltekraft zum Halten des Spannelements in einer Entlastungsstellung, bei der der Mahlbecher axial entspannt ist, manuell aufgebracht wird. Die manuelle Kraftübertragung kann beispielsweise mit einem Hebel-Mechanismus, insbesondere einem Kniehebel-Mechanismus, wie er bei Scherenwagenhebern zum Einsatz kommt, in einfacher Weise erfolgen.Basically, however, a design is also not excluded, in which the relaxation of the grinding bowl is manually operated, i.e. the lifting force required to lift the clamping element and, if necessary, the holding force for holding the clamping element in a relief position in which the grinding bowl is axially relaxed, manually applied becomes. The manual power transmission can be carried out in a simple manner, for example with a lever mechanism, in particular a toggle lever mechanism, as is used in scissor-jacks.
Wie bereits erwähnt, kann das Spannelement bevorzugt an der Mahlbecherhalterung gehalten und/oder gelagert und mit dieser von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse bei Rotation der Trägervorrichtung mitgeführt werden. Das Spannelement kann als ein sich koaxial zur Planetenachse erstreckender stabförmiger Zuganker ausgebildet sein, der in einer Welle der Mahlbecherhalterung axial verschiebbar und vorzugsweise drehfest zur Welle angeordnet ist. Die Welle der Mahlbecherhalterung ihrerseits kann drehbar in einem Sonnenrad der Trägervorrichtung gelagert sein. Die Mahlbecherhalterung kann einen Mahlbecherteller aufweisen, der drehfest mit der Welle verbunden ist und gegen den der Mahlbecher mit dem Spannelement beim Verspannen des Mahlbechers angezogen wird, bis eine reibschlüssige bzw. drehfeste Verbindung zwischen dem Mahlbecher und dem Mahlbecherteller erreicht ist. Insbesondere die Ausbildung des Spannelements als stabförmiger sich entlang der Planetenachse erstreckender Zuganker trägt dazu bei, dass die erfindungsgemäße Kugelmühle bei der Rotation der Trägervorrichtung eine sehr geringe Unwucht aufweist.As already mentioned, the clamping element can preferably be held and / or supported on the grinding bowl holder and carried with it by the carrier device about the central axis when the carrier device rotates. The tensioning element can be designed as a rod-shaped tie rod which extends coaxially to the planet axis and which is axially displaceable in a shaft of the grinding bowl holder and preferably arranged in a rotationally fixed manner relative to the shaft. The shaft of the grinding bowl holder in turn can be rotatably mounted in a sun gear of the carrier device. The grinding bowl holder can have a grinding bowl plate which is non-rotatably connected to the shaft and against which the grinding bowl with the clamping element is tightened when the grinding bowl is clamped until a frictional or non-rotatable connection between the grinding bowl and the grinding bowl plate is achieved. In particular, the design of the tensioning element as a rod-shaped tie rod extending along the planet axis contributes to the fact that the ball mill according to the invention has a very low imbalance when the carrier device rotates.
Um eine Zugkraft von dem Spannelement auf den Mahlbecher übertragen zu können, kann das Spannelement form- und/oder reibschlüssig und zerstörungsfrei mit einem Mahlbecher verbindbar sein, beispielsweise über eine Bajonettverbindung.In order to be able to transmit a tensile force from the clamping element to the grinding bowl, the clamping element can be connected to a grinding bowl in a form-fitting and / or frictional and non-destructive manner, for example via a bayonet connection.
Der Mahlbecher kann an seiner Unterseite einen Verbindungsbereich bzw. Halteabschnitt zur lösbaren Verbindung mit dem Spannelement aufweisen. Beim Einsetzen des Mahlbechers in die Kugelmühle wird der Mahlbecher von oben auf die Mahlbecherhalterung bzw. das Spannelement aufgesetzt, aufgesteckt und/oder aufgedreht. Ist eine Bajonettverbindung zwischen dem Mahlbecher und dem Spannelement vorgesehen, kann der Mahlbecher zum Ausrichten der Kontaktflächen des Bajonetts im aufgesetzten Zustand verdreht werden, bis der Mahlbecher und das Spannelement mechanisch verbunden sind. Die Verbindung erfolgt dann vorzugsweise über eine Steck- und/oder Drehbewegung. Vorzugsweise ist die Bajonettverbindung so ausgebildet, dass es lediglich zu einem axialen Halten des Mahlbechers an dem Zuganker kommt. Der Mahlbecher wird dann mit dem Zuganker lediglich über eine Steck-Dreh-Bewegung verbunden.On its underside, the grinding bowl can have a connecting area or holding section for releasable connection to the clamping element. When the grinding bowl is inserted into the ball mill, the grinding bowl is placed on the grinding bowl holder or the clamping element from above, pushed on and / or turned on. If a bayonet connection is provided between the grinding bowl and the clamping element, the grinding bowl can be rotated in order to align the contact surfaces of the bayonet when the grinding bowl and the clamping element are mechanically connected. The connection is then preferably made via a plug and / or rotary movement. The bayonet connection is preferably designed in such a way that the grinding bowl is only held axially on the tie rod. The grinding bowl is then connected to the tie rod only by a plug-and-turn movement.
Um eine Relativdrehung zwischen dem Spannelement und dem Mahlbecher zu verhindern, kann alternativ oder ergänzend auch eine reibschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wobei an Kontaktflächen des Spannelements und/oder Kontaktflächen des Mahlbechers eine Reibbeschichtung, beispielsweise eine Gummierung, vorgesehen sein kann. Eine solche reibschlüssige Beschichtung kann ergänzend auch dann vorgesehen sein, wenn der Mahlbecher und das Spannelement über eine Bajonettverbindung gekoppelt werden. Durch den Reibschluss wird sichergestellt, dass sich der Mahlbecher nach dem Ausbilden des Bajonettverschlusses nicht ungewollt in eine Position zurückdreht, in der der Zuganker lediglich Teilbereiche einer Hinterschneidung am Mahlbecher übergreift bzw. sich Verbindungsgeometrien der Bajonettverbindung am Mahlbecher und Spannelement nur bereichsweise überlagern bzw. bereichsweise über- oder hintergreifen, was zur Zerstörung des Mahlbechers führen könnte.In order to prevent a relative rotation between the clamping element and the grinding bowl, a frictional connection can alternatively or additionally also be provided, wherein a friction coating, for example a rubber coating, can be provided on contact surfaces of the clamping element and / or contact surfaces of the grinding bowl. Such a frictional coating can also be provided in addition if the grinding bowl and the clamping element are coupled via a bayonet connection. The frictional engagement ensures that, after the bayonet catch has been formed, the grinding bowl does not inadvertently turn back into a position in which the tie rod only overlaps partial areas of an undercut on the grinding bowl, or connection geometries of the bayonet connection on the grinding bowl and clamping element only overlap in areas or over areas - or reach behind, which could lead to the destruction of the grinding bowl.
Eine andere Variante sieht eine Bajonettverbindung mit Magnetmitteln zum Positionieren vor.Another variant provides a bayonet connection with magnetic means for positioning.
Sofern die Kugelmühle mehrere Mahlbecherhalterungen aufweist, kann vorzugsweise für jede Mahlbecherhalterung eine entsprechende Verspanneinrichtung mit jeweils einem Spannelement zum axialen Halten bzw. Verspannen eines Mahlbechers gegen die Mahlbecherhalterung vorgesehen sein.If the ball mill has a plurality of grinding bowl holders, a corresponding bracing device, each with a clamping element for axially holding or bracing a grinding bowl against the grinding bowl holder, can preferably be provided for each grinding bowl holder.
Zum gleichzeitigen Anheben mehrerer, vorzugsweise aller, Spannelemente kann eine gemeinsame Hebeeinrichtung vorgesehen sein, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform die Hebeeinrichtung ein unterhalb der Trägervorrichtung und insbesondere unterhalb der Spannelemente angeordnetes Hebeelement, vorzugsweise eine Hebeplatte, aufweisen kann. Das Hebeelement kann dann beim Anheben von unten gegen die Spannelemente wirken und die zum Anheben der Spannelemente erforderliche Hebekraft und gegebenenfalls Haltekraft auf die Spannelemente übertragen. In diesem Zusammenhang kann ein gemeinsamer motorischer Antrieb für alle Spannelemente vorgesehen sein, welcher insbesondere lediglich die Entspannung der Mahlbecher und gegebenenfalls das Halten der Mahlbecher in einer Entlastungsstellung automatisch betätigt.For the simultaneous lifting of several, preferably all, clamping elements, a common lifting device can be provided, wherein in a preferred embodiment the lifting device can have a lifting element arranged below the carrier device and in particular below the clamping elements, preferably a lifting plate. The lifting element can then act against the tensioning elements when lifting from below and transmit the lifting force required for lifting the tensioning elements and, if necessary, holding force to the tensioning elements. In this context, a common motor drive for all clamping elements can be provided, which in particular automatically actuates only the relaxation of the grinding bowls and possibly the holding of the grinding bowls in a relief position.
Für die Kraftübertragung eines Motors auf das Hebeelement kann eine Kupplungseinrichtung vorgesehen sein, die vorzugsweise ebenfalls unterhalb der Trägervorrichtung und insbesondere unterhalb des Hebeelements angeordnet ist. Das Gerätegehäuse der erfindungsgemäßen Kugelmühle weist dann geringe seitliche Abmessungen auf.A coupling device can be provided for the power transmission of a motor to the lifting element, which is preferably also arranged below the carrier device and in particular below the lifting element. The device housing of the ball mill according to the invention then has small lateral dimensions.
Es ist zweckmäßig, wenn das Hebeelement drehfest und/oder in axialer Richtung anhebbar und absenkbar im Gerätegehäuse angeordnet ist.It is expedient if the lifting element is arranged in the device housing such that it cannot rotate and / or can be raised and lowered in the axial direction.
Vorzugsweise ist das Hebeelement im verspannten Zustand des Mahlbechers kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung entkoppelt. Dies führt zu einer sehr geringen Unwucht bzw. rotierenden Masse beim Betrieb der erfindungsgemä-ßen Kugelmühle.In the tensioned state of the grinding bowl, the lifting element is preferably kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device. This leads to a very low imbalance or rotating mass when operating the ball mill according to the invention.
Das Spannelement kann zusätzlich zu der Verspannung des Mahlbechers auch eine Sicherheitsfunktion erfüllen. Diese Sicherheitsfunktion kann sich aus der Eigenschaft ergeben, dass das Spannelement bei nicht eingesetztem Mahlbecher beim Verspannen wesentlich weiter abgesenkt werden kann, als wenn der oder die Mahlbecher eingesetzt sind. In diesem Zusammenhang sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Spannelement in einem nicht mit einem Mahlbecher verbundenen Zustand bis zur Ausbildung einer Reib- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Hebeeinrichtung, insbesondere dem Hebeelement, und/oder einem feststehenden Gehäuseteil der Kugelmühle absenkbar ist, um eine Drehbewegung der Trägervorrichtung abzubremsen und/oder zu blockieren. Beim Versagen der Verbindung zwischen dem Spannelement und dem Mahlbecher während der Vermahlung kann das Spannelement ebenfalls diese oder eine andere Kollisionsstellung einnehmen und eine aktive Bremsfunktion erfüllen. Damit ist eine selbstüberwachende und ausfallsichere Konstruktion möglich. Es sind keine weiteren Elemente notwendig, um zusätzlich die betriebssichere Position des Spannelements, in der das Spannelement ordnungsgemäß mit dem Mahlbecher verbunden ist, zu überwachen. Damit lassen sich Kostenvorteile erreichen.The clamping element can also perform a safety function in addition to the clamping of the grinding bowl. This safety function can result from the property that the clamping element, when the grinding bowl is not inserted, can be lowered considerably more when bracing than when the grinding cup or bowls are inserted. In this context, an advantageous development of the invention provides that the tensioning element can be lowered in a state not connected to a grinding bowl until a frictional and / or positive connection is formed with the lifting device, in particular the lifting element, and / or a fixed housing part of the ball mill in order to brake and / or block a rotary movement of the carrier device. If the connection between the clamping element and the grinding bowl fails during grinding, the clamping element can also assume this or another collision position and fulfill an active braking function. This enables a self-monitoring and fail-safe design. No further elements are necessary in order to additionally monitor the safe position of the clamping element, in which the clamping element is properly connected to the grinding bowl. This enables cost advantages to be achieved.
Wie bereits oben beschrieben, ist vorzugsweise eine nach oben anschlagfreie Verspannung des Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung vorgesehen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Mahlbecher bzw. ein Mahlbecherdeckel nicht gegen einen Anschlag der Mahlbecherhalterung gedrückt werden muss, um den Mahlbecher axial zu verspannen. Dies gewährleistet einen freien Zugang zum Mahlbecher von oben und damit eine komfortable Probennahme.As already described above, an upward stop-free tensioning of the grinding bowl on the grinding bowl holder is preferably provided. In other words, this means that the grinding bowl or a grinding bowl cover does not have to be pressed against a stop of the grinding bowl holder in order to axially clamp the grinding bowl. This ensures free access to the grinding bowl from above and thus convenient sampling.
Ein Mahlraum des Mahlbechers kann in üblicher Weise durch einen mit dem Mahlbecher verbundenen Mahlbecherdeckel verschlossen sein. Der Mahlbecherdeckel kann mit dem Mahlbecher beispielsweise verschraubt sein.A grinding chamber of the grinding bowl can be closed in the usual way by a grinding bowl cover connected to the grinding bowl. The grinding bowl lid can be screwed to the grinding bowl, for example.
Schließlich kann an der Mahlbecherhalterung wenigstens ein Verdrehsicherungselement, beispielsweise ein Sicherungsstift, für den Mahlbecher vorgesehen sein, wodurch eine Mahlbecherposition bzw. bestimmte Drehstellung des Mahlbechers relativ zum Spannelement möglich ist, in der sich der Mahlbecher mit dem Spannelement form- und/oder reibschlüssig verbinden lässt. In diesem Fall kann eine konstruktive Ausgestaltung der Verbindungsgeometrien beispielsweise derart vorgesehen sein, dass sich eine Verbindung des Verdrehsicherungselementes mit dem Mahlbecher gleichzeitig ausbildet, wenn der Mahlbecher nach dem Aufstecken und Drehen relativ zum Spannelement eine abgesenkte Stellung oder eine Stellung erreicht hat, in der die Verbindungsgeometrien einer Bajonettverbindung von Mahlbecher und Spannelement gegeneinander anschlagen und sich die Bajonettverbindung ausbildet.Finally, at least one anti-rotation element, for example a locking pin, can be provided on the grinding bowl holder for the grinding bowl, whereby a grinding bowl position or certain rotational position of the grinding bowl relative to the clamping element is possible, in which the grinding bowl can be connected to the clamping element in a positive and / or frictional manner . In this case, a structural configuration of the connection geometries can be provided, for example, in such a way that a connection of the anti-rotation element to the grinding bowl is formed at the same time when the grinding bowl has reached a lowered position or a position relative to the clamping element after it has been plugged in and turned which strike the connection geometries of a bayonet connection of grinding bowl and clamping element against each other and the bayonet connection forms.
Die genannten Aspekte der Erfindung und die sich aus der folgenden Beschreibung ergebenden Aspekte der Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination realisiert werden.The mentioned aspects of the invention and the aspects of the invention resulting from the following description can be implemented independently of one another, but also in any combination.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.Further advantages, features, properties and aspects of the present invention result from the claims and the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawing.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei die Merkmale der Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können. Es zeigen
-
1 einen schematischen Schnitt einer erfindungsgemäßen Kugelmühle mit zwei gegenüberliegend angeordneten Mahlstationen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 eine Seitenansicht eines Spannelements zum axialen Verspannen und Entspannen eines Mahlbechers an einer Mahlstation, -
3 eine perspektivische Ansicht des Spannelements aus2 , -
4 eine Stirnansicht des Spannelements aus2 , -
5 einen Schnitt einer mit einem Mahlbecher verbindbaren Hilfsscheibe, die eine Anschlussgeometrie zur Verbindung mitdem Spannelement aus 2 aufweist, -
6 eine Draufsicht auf dieHilfsscheibe aus 5 , und -
7 einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Kugelmühle mit erfindungsgemäßem Mahlbecher gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
1 2 shows a schematic section of a ball mill according to the invention with two grinding stations arranged opposite one another in accordance with a first exemplary embodiment, -
2nd 2 shows a side view of a clamping element for axially bracing and relaxing a grinding bowl at a grinding station, -
3rd a perspective view of the clamping element2nd , -
4th an end view of the clamping element2nd , -
5 a section of a connectable with a grinding bowl auxiliary disc, the connection geometry for connection to the clamping element2nd having, -
6 a plan view of theauxiliary disc 5 , and -
7 a schematic section of the ball mill according to the invention with a grinding bowl according to the invention according to a second embodiment.
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen weggelassen ist.The same reference numerals are used in the figures for the same or similar parts, corresponding properties and advantages being achieved even if a repeated description has been omitted for the sake of simplicity.
Die Kugelmühle
Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel einer Kugelmühle
Die Mahlstation
Der Mahlbecher
Die Mahlbecherhalterung
Die Trägervorrichtung
Die Mahlbecherhalterung
Vorzugsweise wird die Trägervorrichtung
Der (Dreh)Antrieb der Mahlstationen
Die beiden Mahlstationen
Die Mahlbecherhalterung
Zum axialen Halten bzw. Verspannen des Mahlbechers
Das Spannelement
Das Spannelement
Durch (axiales) Absenken des Spannelements
Im montierten Zustand bzw. Betriebszustand - wie in
Insbesondere sind die Mahlbecherhalterung
Zum Entspannen bzw. Lösen des Mahlbechers
Durch Anheben des Spannelements
Vorzugsweise wirkt beim Entspannen des Mahlbechers
Ein optionaler Halter oder Topf
Das Spannelement
An der Stelle von Tellerfedern
Beim Darstellungsbeispiel ist zwischen den Federn
Das Tellerfederpaket liegt radial innenliegend vorzugsweise gegen den Innenring der in
Beim Anheben des Spannelements
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Spannelement
Die
Die Kugelmühle
Das Verbinden des Mahlbechers
Anschließend wird das Spannelement
Zum (gleichzeitigen) Anheben eines, mehrerer oder aller Spannelemente
Zum Anheben des Hebeelements
Der Antrieb mit den Antriebselementen, wie einem Elektromotor, kann unterhalb des Hebeelements
Grundsätzlich ist aber auch eine manuelle Erzeugung der Hebekraft möglich.In principle, however, manual generation of the lifting force is also possible.
Zur Übertragung der Hebekraft für die Entspannung der Mahlbecher
Das Hebeelement
Die zum Verspannen der Mahlbecher
Wie bereits oben erläutert, ist der Antrieb also vorzugsweise nicht beteiligt an dem Verspannen der Mahlbecher
Im Übrigen erstreckt sich das Hebeelement
Die Zugänglichkeit zu den Mahlstationen
Zum Betrieb wird der Mahlbecher
Die Spannelemente
Die dargestellte und beschriebene Verspannung der Mahlbecher
Ein Verdrehsicherungsstift oder -element 26 kann vorgesehen sein, wie in
Es ist konstruktiv möglich, einen Verdrehsicherungsstift
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorschlagsgemäßen Kugelmühle
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Mahlbecher
Vorzugsweise wird der Mahlbecher
Das Spannelement
Beim Darstellungsbeispiel sind vorzugsweise mehrere Halteelemente
Nachfolgend wird jedoch primär immer nur auf die Ausbildung eines Halteelements
Im Haltezustand sind die Halteelemente
Vorzugsweise umgibt die Wandung
Vorzugsweise ist die Ausnehmung bzw. Umfangsnut
Vorzugsweise begrenzt der Halte- bzw. Verbindungsabschnitt
Vorzugsweise ist der Halte- bzw. Verbindungsabschnitt
Vorzugsweise bildet der Halte- bzw. Verbindungsabschnitt
Vorzugsweise greift das Spannelement
Jedoch ist es grundsätzlich auch möglich, dass der Mahlbecher
Vorzugsweise erfolgt das Halten bzw. Verspannen des Mahlbechers
Insbesondere ist bzw. sind die Aufnahme bzw. Nut
Vorzugsweise bildet die Mahlbecherhaltung
Beim zweiten Ausführungsbeispiel weist die Verspanneinrichtung
Das Spannelement
Das mindestens eine Halteelement
Die Neigung der Eingriffs- oder Verspannbewegung des Halteelements
Das Halteelement
Das Halteelement
Beim Darstellungsbespiel greift das Halteelement
Jedoch kann das Halteelement
Alternativ oder zusätzlich kann das Haltelement
Die vom Halteabschnitt
Die Spanneinrichtung
Vorzugsweise ist als Rückstelleinrichtung oder Rückstellelement
Vorzugsweise ist zwischen dem Kopf
Das Spannelement
Das Spannelement
Die Welle
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Rückstellfeder bzw. das Federpacket, hier das Packet von Tellerfedern
Die Tellerfedern
Die Rückstellfeder bzw. das Federpacket ist vorzugsweise vorgespannt, insbesondere auch im verspannten bzw. abgesenkten Zustand des Spannelements
Die Mahlstation
Die Mahlstation
Beim zweiten Ausführungsbeispiel weist die Hebevorrichtung
Die Mahlstation
Wie bereits erwähnt ist beim zweiten Ausführungsbeispiel kein separates Bodenelement, wie die Hilfsscheibe
Ein besonders bevorzugter Aspekt der vorschriftsgemäßen Lösung liegt darin, dass der Mahlbecher
Besonders bevorzugt ist die Verspanneinrichtung
Es ist anzumerken, dass die Vorspanneinrichtung
Einzelne der Aspekte und Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können beliebig miteinander kombiniert, aber auch unabhängig voneinander realisiert werden.Individual aspects and features of the various exemplary embodiments can be combined with one another as desired, but can also be implemented independently of one another.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- KugelmühleBall mill
- 22nd
- MahlstationGrinding station
- 33rd
- MahlbecherhalterungGrinding bowl holder
- 44th
- MahlbecherGrinding bowl
- 4a4a
- MahlbecherbodenGrinding bowl bottom
- 55
- HilfsscheibeAuxiliary disc
- 66
- Schraubescrew
- 77
- TrägervorrichtungCarrier device
- 88th
- SonnenradSun gear
- 99
- zentrale Lagerwellecentral bearing shaft
- 9a9a
- Lagerwarehouse
- 1010th
- Welle (Mahlbecher)Shaft (grinding bowl)
- 10a10a
- Wälzlagerroller bearing
- 10b10b
- EingriffIntervention
- 10c10c
- HinterschnittUndercut
- 10d10d
- Schultershoulder
- 1111
- Wellewave
- 11a11a
- RiemenantriebBelt drive
- 11b11b
- RiemenkopplungBelt coupling
- 11c11c
- RiemenradPulley
- 11d11d
- RiemenradPulley
- 1212
- MahlbechertellerGrinding bowl plate
- 12a12a
- Aufnahmeadmission
- 12b12b
- GleitflächeSliding surface
- 12c12c
- RingnutRing groove
- 12d12d
- Schraubescrew
- 1313
- SpannelementClamping element
- 13a13a
- Kopfhead
- 13b13b
- KontaktflächeContact area
- 13c13c
- Schraubescrew
- 13d13d
- Anschlagattack
- 1414
- VerspanneinrichtungTensioning device
- 1515
- Kontaktfläche (Becher)Contact surface (cup)
- 1616
- Kontaktfläche (Teller)Contact surface (plate)
- 1717th
- Topfpot
- 1818th
- TellerfederBelleville spring
- 1919th
- HülseSleeve
- 2020th
- VerbindungsvorsprungConnection projection
- 2121st
- VerbindungsabschnittConnecting section
- 2222
- HebeeinrichtungLifting device
- 2323
- HebeelementLifting element
- 2424th
- MahlbecherdeckelGrinding bowl lid
- 2525th
- VentilValve
- 2626
- VerdrehsicherungselementAnti-rotation element
- 2727th
- HalteelementHolding element
- 27a27a
- AußenflächeOutside surface
- 27b27b
- Anschlagattack
- 2828
- UmfangsnutCircumferential groove
- 2929
- WandungWall
- 3030th
- RückstellelementReset element
- 3131
- Dichtungpoetry
- 32a32a
- oberes Lagerelementupper bearing element
- 32b32b
- unteres Lagerelementlower bearing element
- 3333
- Antriebdrive
- 3434
- StellelementActuator
- 3535
- Halteeinrichtung Holding device
- HH
- HubbewegungLifting motion
- Y1Y1
- PlanetenachsePlanetary axis
- Y2Y2
- ZentrumsachseCenter axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |