DE9210888U1 - Labormühle - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer horizontalachsigen Labormühle mit zentraler Mahlgutzufuhr und fliegend gelagertem Rotor mit Mahlwerkzeugen, die mit drehfest im Mühlengehäuse eingesetzten Mahlwerkzeugen zusammenwirken.

Als Labormühlen werden Zerkleinerungsmaschinen kleinerer Bauart verstanden, die z.B. bei der Herstellung von Proben für anwendungstechnische Versuche oder für chemische Analysen, bei der Ermittlung von Verfahrenslösungen für neue Produkte oder bei der Weiterentwicklung von Produkten eingesetzt werden, oder auch in Produktionsanlagen kleiner Kapazität Anwendung finden.

Vor allem für den Laborbetrieb mit seinem breit gefächerten Aufgabebereich wird heute eine möglichst universell verwendbare Mühlenkonstruktion verlangt, die einfach und sicher zu bedienen ist, die leicht gereinigt und sterilisiert werden kann, die druckstoßfest und gasdicht ausgebildet ist, die ein verunreinigungsfreies Produkt liefert, die für Kalt- oder Warmmahlung eingesetzt werden kann und die durch Verwendung austauschbarer Mahlwerkzeuge unterschiedlicher Bauart eine flexible Anpassung an Mahlgut und gewünschte Mahlfeinheit ermöglicht.

Die bisher bekanntgewordenen Labormühlen sind aufgrund ihrer Konzeption jedoch nicht geeignet, diese gehobenen Anforderungen des Marktes zu erfüllen. Die meisten dieser Labormühlen sind nur für bestimmte Teilgebiete ausgelegt oder sie sind teuere Spezialkonstruktionen mit optimaler Anpassung an eine bestimmte Zerkleinerungsaufgabe, so daß stets mehrere, konstruktiv unterschiedliche Ausführungen bereitgehalten werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Labormühle der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die oben aufgezählten Forderungen erfüllt und bei der austauschbare Mahlwerkzeuge unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden können, so daß sie als Prallmühle mit Schlagscheibe oder Plattenschlägerwerk und Mahlbahn und/oder Siebring,

als Stiftmühle, als Zahnscheibenmühle oder als Schneidmühle betrieben werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die in Anspruch 1 als Grundform

beschriebene Labormühle. Ihre weitere Ausgestaltung wird in

vorteilhafter Weise mit den in den Unteransprüchen angegebenen Merkmalen erreicht.

Durch die Verbindung des Mühlengehäuses mit Lagerblock und Gutleitungen durch große Nutmuttern ist es nach Entfernen der Mahlwerkzeuge nun möglich, das Mühlengehäuse zusammen mit der Mühlentür einfach und schnell vom Antriebsteil zu trennen, so daß eine Reinigung oder Sterilisierung aller mit Mahlgut in Berührung kommenden Teile leicht möglich ist. Dies wird noch durch glatte und gut zugängliche Flächen begünstigt. Ein Abbau oder ein Zerlegen der gekapselt und unfallsicher im Inneren des Aufstellungsbocks untergebrachten Antriebseinheit ist dabei nicht erforderlich.

Durch die Verwendung von Dichtungsringen aus einem gummielastischen, wasch- und sterilisierbaren Materidl zur Adichtung der Spalten zwischen Lagerschild, lagerseitiger Mahlraumbegrenzung bzw. Mühlentür und Mühlengehäuse, sowie im Bereich der öffnungen im Mühlengehäuse für Mahlguteintritt und Fertiggutaustritt ist das Mühleninnere gasdicht verschlossen und druckstoßfest bis 10 bar, so daß auch eine Mahlung unter Schutzgas möglich ist.

Der Austritt von Mahlgut in die Lagerung wird dadurch verhindert, daß ein Sperrgas durch den Spalt zwischen der lagerseitigen Mahlraumbegrenzung und der Mühlenwelle in das Mühleninnere strömt, wobei die Zufuhr des Sperrgases durch eine Bohrung im Lagerschild erfolgt. Erzeugt wird diese Strömung entweder durch die eigene Saugwirkung der entsprechend ausgebildeten Mahlwerkzeuge oder Einpressen des Sperrgases durch die Bohrung im Lagerschild. Andererseits wird der Zutritt von Verunreinigungen, wie Schmierfett aus den Lagern, in das Mahlgut durch zwei Radialdichtringe verhindert, die zwischen sich eine in die Umgebung entlüftete Kammer zur Aufnahme von Leckgas und Verunreinigungen bilden.

Der Einsatz unterschiedlicher Mahlwerkzeuge wird dadurch erleichtert, daß Rillenkugellager verwendet werden, die mit Hilfe des antriebsseitigen Lagerdeckels und eines mühlenseitig zwischen Lager und Lagergehäuse eingesetzten Tellerfederpakets axialspielfrei auf der Mühlenwelle verspannt sind. Dadurch ergibt sich neben einer Verbesserung der Laufeigenschaften der Lager auch die Möglichkeit, die axiale Lage der rotierenden Mahlwerkzeuge von außen über die Befestigungsschrauben des antriebsseitigen Lagerdeckels zu justieren. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, bei Ausrüstung der Labormühle als Stiftmühle das Kopfspiel der Mahlstifte, oder bei Ausrüstung als Zahnscheibenmühle den Scheibenabstand genau einzustellen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Labormühle dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine komplette Mahlanlage für kleine Gutmengen in Front- (la) und Seitenansicht (Ib),

Fig. 2 die Mahlanlage von Fig. 1 in größerem Maßstab im Querschnitt,
Fig. 3 eine Einzelheit der Mahlanlage von Fig. 2 in Seitenansicht.

Die Mahlanlage nach Fig. 1 ist für die Montage auf einem Tisch 0 oder ähnlichem vorgesehen. Sie besteht aus der Labormühle 1 mit Mühlengehäuse 2 und Mühlentür 3, die mit Scharmieren 4 und Handrädern 5 am Mühlengehäuse 2 befestigt ist, dem Aufstellungsbock 6, der die Antriebseinheit mit Flanschmotor 7 und die Lagerung 8 enthält, sowie dem Aufgabetrichter 9 für das Mahlgut, dem Filterschlauch 10 für die Mühlenabluft und dem Auffangbehälter 11 für das Fertiggut.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Mahlanlage entspricht in ihrem Aufbau sämtlichen Merkmalen der Ansprüche 1 bis 11, so daß auf eine eigene Beschreibung verzichtet werden kann. Die dargestellte Labormühle ist als Stiftmühle ausgerüstet mit der rotierenden Stiftscheibe 50 und der im Mühlengehäuse 2 eingesetzten und durch Halterung 41 drehfest gehaltenen Stiftscheibe 51. Das axiale Spiel der Mahlstifte zu den Stiftscheiben kann wegen des nachgiebigen Tellerfederpakets durch mehr oder weniger weites Einschrauben des Lagerdeckels 47 bei geschlossener Mühlentür 3 von außen genau eingestellt werden. Die an der Rückseite

der rotierenden Stiftscheibe 50 hervorstehenden Mahlstifte wirken als einfacher Ventilator zur Erzeugung der Sperrgasströmung durch den Spalt zwischen Mühlenwelle 19 und Mahlraumbegrenzung 38.

Claims (11)

Gebrauchsmusteranmeldung der Alpine AG betreffend eine Labormühle Schut zansprüche

1. Labormühle mit horizontaler Mühlenwelle mit zentraler Mahlgutzufuhr und fliegend gelagertem Rotor mit Mahlwerkzeugen, die mit drehfest im Mühlengehäuse eingesetzten Mahlwerkzeugen zusammenwirken, bestehend aus Aufstellungsbock, Antriebseinheit, Lagerung und Mühlengehäuse mit schwenkbar daran befestigter Mühlentür mit folgenden Merkmalen:

- Der Aufstellungsbock (6) ist als kastenartige Konstruktion mit abnehmbaren Stirnwänden (12, 13) ausgeführt;

- die aus Flanschmotor (7), Motorwippe (14), Flachriementrieb (15) und Drehzahlüberwachung (16) bestehende Antriebseinheit sowie die Lagerung (8) sind im Inneren des Aufstellungsbocks (6) angeordnet, wobei die Motorwippe (14) mit der Bodenplatte (17) und die Lagerung (8) mit der Deckplatte (18) des Aufstellungsbocks (6) verschraubt und die Stirnwände (12, 13) mit Durchbrüchen für den Flanschmotor (7) bzw. die Lagerung (8) versehen sind;

- das Gehäuse der Lagerung (8) ist quaderförmig ausgebildet und an der Abtriebsseite der Mühlenwelle (19) zu einem kreisscheibenförmigen Lagerschild (20) mit axial vorspringender Nase (21) ausgeformt;

- Lagerschild (20) dient als Zentriersitz (22) für das Mühlengehäuse (2), wobei durch Eingriff der Nase (21) in eine von Nocken (23) begrenzte, formschlüssig angepaßte Ausnehmung im Mühlengehäuse (2) ein lagerichtiger Einbau gewährleistet ist;

- die Fläche für den Zentriersitz (22) im Mühlengehäuse (2) befindet sich in einem rohrförmigen Ansatz (24), dessen Außenfläche als Rohrgewinde ausgebildet ist, wobei der Gewindekerndurchmesser größer als der Außendurchmesser des Lagerschilds (20) ist;

- zur Abdichtung des Spalts zwischen Mühlengehäuse (2) und Lagerung (8) ist in eine ringförmige Nut im Lagerschild (20) ein Dichtungsring (25) aus einem gummielastischen, wasch- und sterilisierbaren Material eingelegt;

- die Befestigung des Mühlengehäuses (2) an der Lagerung (8) erfolgt durch eine am Lagerschild (20) anliegende, mit dem Rohrgewinde am Ansatz (24) in Eingriff stehende Nutmutter (26).

2. Labormühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mühlengehäuse (2) eine erste Öffnung (27) oberhalb der Mühlenwelle (19) für den Mahlguteintritt und eine zweite Öffnung (28) unterhalb der Mühlenwelle (19) für den Fertiggutaustritt aufweist, daß beide Öffnungen (27, 28) an ihrem äußeren Ende kreisförmigen Querschnitt und gleichen Durchmesser aufweisen, wobei die Kreismittelpunkte auf einer vertikalen, die Achse der Mühlenwelle (19) schneidenden Geraden liegen.

3. Labormühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Öffnungen (27, 28) als rohrförmige Ansätze (29, 30) am

Mühlengehäuse (2) ausgebildet sind, die an ihrem Außenumfang mit Rohrgewinden zur Befestigung von Elementen für die Mahlgutaufgabe (9) bzw. den Fertiggutaustrag (10, 11) mittels Nutmuttern (31, 32) ausgerüstet sind.
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4. Labormühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum gasdichten Anschluß der Elemente für die Mahlgutaufgabe (9) bzw. den Fertiggutaustrag (10, 11) am Mühlengehäuse (2) Dichtungsringe (35, 36) aus einem gummielastischen, wasch- und sterilisierbaren Material in Ringnuten im Mühlengehäuse (2) eingelegt sind.

5. Labormühle nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (27) oberhalb der Mühlenwelle (19) durch einen innerhalb des Mühlengehäuses (2) schräg nach unten zur Mühlentür (3) verlaufenden Kanal (33) und eine daran anschließende Einbuchtung (34) in der Mühlentür (3) mit dem Zentrum des Mühlengehäuses (2) verbunden ist.

6. Labormühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Spalts zwischen Mühlengehäuse (2) und Mühlentür (3) unter Einschluß von Kanal (33) ein Dichtungsring (37) aus einem gummielastischen, wasch- und sterilisierbaren Material in eine im Randbereich der Mühlentür (3) umlaufende Nut eingelegt ist.

7. Labormühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß antriebsseitig eine die Mühlenwelle (19) mit engem Spalt umfassende, scheibenförmige und mit Halterungen (41) für feststehende Mahlwerkzeuge versehene Mahlraumbegrenzung (38) im Mühlengehäuse (2) eingesetzt und durch einen an der Nase (21) des Lagerschilds (20) angeformten Zapfen (39) , der in eine formschlüssig angepaßte Bohrung in der Mahlraumbegrenzung (38) eingreift, gegen Verdrehen gesichert ist.

8. Labormühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Spalts zwischen Mühlengehäuse (2) und Mahlraumbegrenzung (38) ein Dichtungsring (40) aus einem gummielastischen, wasch- und sterilisierbaren Material in eine Ringnut in der Mahlraumbegrenzung (38) eingelegt ist.

9. Labormühle nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der von Mühlengehäuse (2), Mahlraumbegrenzung (38) und Lagerung (8) umschlossene Raum durch eine Bohrung (45) im Lagerschild (20) mit der Umgebung oder einer Sperrgasquelle in Verbindung steht und gegen die Wälzlager (43, 44) der Mühlenwelle (19) durch zwei Wellendichtringe (42) abgedichtet ist, die zwischen sich eine über die Bohrung (46) absaugbare Kammer bilden.

10. Labormühle nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Verwendung von Rillenkugellagern als Wälzlager (43, 44), welche mit Hilfe des am

Außenring des Wälzlagers (44) angreifenden Lagerdeckels (47) und eines Tellerfederpakets (48), gegen das der Außenring des Wälzlagers (43) abgestützt ist, axialspielfrei auf der Mühlenwelle (19) verspannt sind.
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11. Labormühle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (49) an der Mühlenwelle (19) zur Aufnahme der rotierenden Mahlwerkzeuge (50) als Konusfläche ausgebildet ist.