EP0727254B1 - Zentrifugalmühle mit Wechselkassette - Google Patents

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EP0727254B1
EP0727254B1 EP96102155A EP96102155A EP0727254B1 EP 0727254 B1 EP0727254 B1 EP 0727254B1 EP 96102155 A EP96102155 A EP 96102155A EP 96102155 A EP96102155 A EP 96102155A EP 0727254 B1 EP0727254 B1 EP 0727254B1
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EP
European Patent Office
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rotor
centrifugal mill
grinding
motor shaft
mill according
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EP96102155A
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Inventor
Hans-Jürgen Meyer
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F Kurt Retsch GmbH and Co KG
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F Kurt Retsch GmbH and Co KG
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/062—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives with rotor elements extending axially in close radial proximity of a concentrically arranged slotted or perforated ring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/22—Feed or discharge means
    • B02C18/2216—Discharge means

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal mill for the Laboratory operation with one coupled to a drive motor Rotor as a grinding tool, with a grinding chamber of the rotor enclosing ring sieve and one on the outer circumference of the Ring sieve arranged annular collecting container for the shredded regrind, the rotor, ring sieve and Existing grinding unit with a one Housing cover having regrind inlet opening is lockable.
  • a centrifugal mill with the aforementioned features is in the company brochure of Retsch GmbH & Co. KG, Haan, under the name "Ultra Centrifugal Mill Type ZM 1" (Page 27).
  • the so far known Centrifugal mill is in a cup-shaped housing part Rotor as a grinding tool on a so far standing Motor shaft plugged in and by means of an attached Screw fixed on the motor shaft.
  • the one from the rotor swept over grinding area is enclosed by a ring sieve, which in turn is from an annular collecting container is surrounded, so that by the high rotational speed revolving rotor crushed by the centrifugal forces over the ring sieve in the ring-shaped Collecting container enters.
  • the grinding unit formed so far is of a housing cover to be attached to the housing locked.
  • the invention is therefore based on the object Centrifugal mill with the generic features for To provide that is easier to use.
  • the basic idea of the invention provides that the annular collecting container with the on its inner circumference arranged ring sieve connected and as over the rotor slip-on removable cassette is formed and the Interchangeable cassette also the grinding chamber with rotor spanning cover that can be detached from the removable cassette having.
  • the invention has the advantage that the exchangeable cassette initially without opening the grinding chamber can be removed from the rotor, so that for the another exchangeable cassette put on and the centrifugal mill started up can be.
  • the exchangeable cassette with the shredded one Grist can be in a suitable place by lifting off its Cover opened and the contents removed completely become. This simplifies handling and also that Cleaning the so far trained as a removable cassette uniform part easier.
  • the cleaning of the swap body is still relieved if according to an embodiment of the Invention of the collecting container and the ring sieve over a Plug connection connected to each other and so far are easily separable.
  • the interchangeable cassette is opposite the cover and has a base plate enclosing the grinding chamber, wherein the bottom plate has an opening for receiving an engine or Has rotor shaft; at this Embodiment is the removable cassette together with the rotor removed from the motor shaft, resulting from it the advantage is that the grinding chamber is complete is completed. After opening the cover can insofar as the rotor can be removed from the cassette.
  • Embodiment of the invention may also be provided in known centrifugal mills at the bottom of the grinding chamber lying labyrinth plate on which the rotor with a Labyrinth design including a labyrinth seal rests as a base plate and to that extent Make part of the removable cassette.
  • a sleeve-shaped shaft extension on the motor shaft is pluggable and can be fixed on it in a rotationally fixed manner Simplification of changing the rotor and thus the better handling according to an embodiment of the Invention provided that the sleeve-shaped shaft approach of Rotor has a groove inside for receiving it entering, radially displaceable on the motor shaft Has mounted locking elements, which on the Motor shaft arranged locking elements as under Centrifugal force formed radially deflectable balls are; are useful according to an embodiment of the Invention the balls by spring force in one Cross section of the motor shaft superior locking position biased.
  • Centrifugal mill has a base body 10 on which a cup-shaped upper part 11 as a housing via screws 12 is attached.
  • a motor part 13 is seated in the base body 10, which with an upstanding motor shaft 14 over the Base body 10 protrudes and so far into the upper part 11 reaches in.
  • the housing arrangement is by a Completed upper part 11 housing cover 15, in which a connected to a material inlet 17 Funnel 16 is arranged.
  • a rotor 18 is mounted on the motor shaft 14 via a sleeve-shaped extension 19 plugged in, the connection between the rotor 18 and the motor shaft 14 itself individual results from Figure 2.
  • the rotor 18 has inside of its sleeve-shaped extension 19 a groove 20 in which is mounted on the motor shaft 14 in a radially displaceable manner and balls 21 pressed out under spring load intervention; due to the high rotational speed revolving motor shaft 14 or sleeve-shaped Approach 19 of the rotor 18 by the centrifugal force Balls 21 out into the groove 20 of the sleeve-shaped Approach 19 of the rotor 18 pressed and ensure a safe locking of the rotor; on the other hand, at The rotor 18 simply comes to a standstill from the motor shaft 14 be subtracted by pulling the balls 21 pressed into the cross section of the motor shaft 14 and thus the sleeve-shaped extension 19 from the Motor shaft 14 can be removed.
  • an exchangeable cassette 26 can be inserted into the upper part 11, which from an outer annular collecting container 27 and a ring sieve 28 fixed on its inner circumference consists of which ring sieve 28 with the exchangeable cassette installed 26 encloses the rotor 18 or the grinding chamber 25.
  • Collecting container 27 and ring sieve 28 are each such connected to each other, preferably by a Detachable plug connection for cleaning purposes uniform handling of the removable cassette 26 results.
  • the Exchangeable cassette 26 has its own top cover 29 provided with a circumferential seal 30 against the sealed outer edge of the collecting container 27 and in the other closing the collecting container 27 as well as the Grinding chamber 25 overlapping on the collecting container 27 is definable.
  • the exchangeable cassette is 26 inserted into the upper part 11 and the housing cover 15 closed, the housing cover 15 via a associated design on the cover 29 of the Exchangeable cassette 26 presses and this immovable specifies.
  • Via the material inlet 17 and the funnel 16 passes to crushing regrind in the grinding chamber 25 and is here by the high speed of rotation rotating rotor 18 with the ball lock 21 with the motor shaft 14 is connected, crushed; the crushed regrind enters the ring sieve 28 into the Collection container 27 a.
  • the housing cover 15 is opened, and the interchangeable cassette 26 closed by the cover 29 can be removed from the upper part 11 and with elsewhere opened, emptied and cleaned with due care become; if the rotor 18 is also to be changed, see above can the rotor 18 due to the described Ball lock 21 simply pulled off the motor shaft 14 become.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalmühle für den Laborbetrieb mit einem an einen Antriebsmotor gekuppelten Rotor als Mahlwerkzeug, mit einem den Mahlraum des Rotors umschließenden Ringsieb und einem auf dem äußeren Umfang des Ringsiebes angeordneten ringförmigen Auffangbehälter für das zerkleinerte Mahlgut, wobei die aus Rotor, Ringsieb und Mahlanordnung bestehende Mahleinheit mit einem eine Mahlguteinlaßöffnung aufweisenden Gehäusedeckel verschließbar ist.
Eine Zentrifugalmühle mit den vorgenannten Merkmalen ist in dem Firmenprospekt der Firma Retsch GmbH & Co. KG, Haan, unter der Bezeichnung "Ultra-Zentrifugalmühle Typ ZM 1" (Seite 27) beschrieben. Bei der insoweit bekannten Zentrifugalmühle ist in einem topfförmigen Gehäuseteil ein Rotor als Mahlwerkzeug auf eine insoweit stehend angeordnete Motorwelle aufgesteckt und mittels einer aufgesetzten Schraube an der Motorwelle festgelegt. Der von dem Rotor überstrichene Mahlraum ist von einem Ringsieb umschlossen, welches seinerseits von einem ringförmigen Auffangbehälter umgeben ist, so daß das von dem mit hoher Rotationsgeschwindigkeit umlaufenden Rotor zerkleinerte Mahlgut durch die Zentrifugalkräfte über das Ringsieb in den ringförmigen Auffangbehälter eintritt. Die insoweit gebildete Mahleinheit ist von einem an dem Gehäuse zu befestigenden Gehäusedeckel verschlossen.
Mit der bekannten Zentrifugalmühle ist der Nachteil verbunden, daß die Innenseite des Gehäusedeckels in dessen den Rotor beziehungsweise den Mahlraum übergreifenden Bereich dem Mahlraum zuzurechnen ist, so daß beim Öffnen des Gehäusedeckels hier anhaftendes Mahlgut verlorengehen kann; dabei sind entsprechende Ungenauigkeiten der Analyse des zu zerkleinernden Mahlgutes nicht auszuschließen. Als weiterer Nachteil ist anzusehen, daß die Reinigung der bekannten Zentrifugalmühle aufwendig ist; nach dem Aufklappen des Gehäusedeckels müssen das Ringsieb und der Auffangbehälter nacheinander aus dem Gehäuse entnommen werden, und da es sich jeweils um völlig getrennte Bauteile handelt, müssen diese Teile auch jeweils einzeln gesäubert werden. Zudem kann es bei der entsprechenden Handhabung wiederum zu Materialverlusten kommen. Schließlich ist auch der Rotor nur umständlich auszuwechseln, da die ihn mit der Welle verbindende Schraube jeweils mit einem Werkzeug gelöst beziehungsweise festgeschraubt werden muß.
Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist auch eine derartige Zentrifugalmühle aus dem Dokument EP-A-0 584 712 bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugalmühle mit den gattungsgemäßen Merkmalen zur Verfügung zu stellen, die einfacher handhabbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der ringförmige Auffangbehälter mit dem an seinem inneren Umfang angeordneten Ringsieb verbunden und als über den Rotor stülpbare Wechselkassette ausgebildet ist und die Wechselkassette eine auch den Mahlraum mit Rotor überspannende und von der Wechselkassette lösbare Abdeckung aufweist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die Wechselkassette zunächst einmal ohne Öffnung des Mahlraumes von dem Rotor abgenommen werden kann, so daß für den nachfolgenden Mahlvorgang eine andere Wechselkassette aufgesetzt und die Zentrifugalmühle in Betrieb genommen werden kann. Die Wechselkassette mit dem zerkleinerten Mahlgut kann an einem geeigneten Ort durch Abheben ihrer Abdeckung geöffnet und der Inhalt vollständig entnommen werden. Damit ist die Handhabung vereinfacht und auch die Reinigung des insoweit als Wechselkassette ausgebildeten einheitlichen Teils erleichtert.
Die Reinigung des Wechselbehälters ist weiterhin erleichtert, wenn nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Auffangbehälter und das Ringsieb über eine Steckverbindung miteinander verbunden und insoweit auch leicht voneinander trennbar sind.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wechselkassette eine der Abdeckung gegenüberliegende und den Mahlraum einschließende Bodenplatte aufweist, wobei die Bodenplatte eine Öffnung zur Aufnahme einer Motorbeziehungsweise Rotorwelle aufweist; bei dieser Ausführungsform wird die Wechselkassette gemeinsam mit dem Rotor von der Motorwelle abgenommen, wobei sich daraus der Vorteil ergibt, daß der Mahlraum vollständig abgeschlossen ist. Nach dem Öffnen der Abdeckung kann insoweit der Rotor von der Kassette abgenommen werden.
Um die sonst erforderliche Abdichtung der Rotorwelle gegen die Öffnung in der Bodenplatte zu vermeiden, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, die auch bei bekannten Zentrifugalmühlen am Boden des Mahlraumes liegende Labyrinthplatte, auf welcher der Rotor mit einer Labyrinthgestaltung unter Einschluß einer Labyrinthdichtung aufliegt, als Bodenplatte auszubilden und insoweit zum Bestandteil der Wechselkassette zu machen.
Soweit bei einer bekannten Zentrifugalmühle der Rotor mit einem hülsenförmigen Wellenansatz auf die Motorwelle steckbar und an dieser drehfest festlegbar ist, ist es zur Vereinfachung des Wechselns des Rotors und damit zur besseren Handhabung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der hülsenförmige Wellenansatz des Rotors in seinem Inneren eine Nut zur Aufnahme von darin eintretenden, an der Motorwelle radial verschiebbar gelagerten Verriegelungselementen aufweist, wobei die an der Motorwelle angeordneten Verriegelungselemente als unter Fliehkraftwirkung radial auslenkbare Kugeln ausgebildet sind; zweckmäßig sind nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Kugeln durch Federkraft in einer den Querschnitt der Motorwelle überragenden Verriegelungslage vorgespannt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
Fig. 1
den Funktionsteil einer Zentrifugalmühle im Schnitt,
Fig. 2
die drehfeste Verbindung von Motorwelle und Rotor,
Fig. 3
eine Wechselkassette in einer Einzeldarstellung.
Die in Figur 1 in ihrem Grundaufbau dargestellte Zentrifugalmühle weist einen Grundkörper 10 auf, an welchem ein topfförmiges Oberteil 11 als Gehäuse über Schrauben 12 befestigt ist. In dem Grundkörper 10 sitzt ein Motorteil 13, welches mit einer aufstehenden Motorwelle 14 über den Grundkörper 10 vorsteht und insoweit in das Oberteil 11 hineinreicht. Die Gehäuseanordnung wird durch einen das Oberteil 11 übergreifenden Gehäusedeckel 15 vervollständigt, in welchem ein an einen Materialeinlauf 17 angeschlossener Trichter 16 angeordnet ist.
Auf die Motorwelle 14 ist ein Rotor 18 über einen hülsenförmigen Ansatz 19 aufgesteckt, wobei die Verbindung zwischen dem Rotor 18 und der Motorwelle 14 sich im einzelnen aus Figur 2 ergibt. Zur Führung des Rotors 18 ist zwischen dem Grundkörper 10 und dem Rotor 18 eine Labyrinthplatte 22 mit entsprechenden Labyrinthvorsprüngen angeordnet, auf welcher der Rotor 18 mit zugeordneten Labyrinthgestaltungen 23 läuft; zwischen Labyrinthplatte 22 und Labyrinthgestaltungen 23 des Rotors 18 liegt eine Labyrinthdichtung 24, um insoweit den durch den Rotor 18 definierten Mahlraum 25 gegen die Motorwelle 14 abzudichten.
Wie sich aus Figur 2 ergibt, weist der Rotor 18 im Inneren seines hülsenförmigen Ansatzes 19 eine Nut 20 auf, in welche an der Motorwelle 14 radial verschieblich gelagerte und unter Federbelastung nach außen gedrückte Kugeln 21 eingreifen; aufgrund der mit hoher Rotationsgeschwindigkeit umlaufenden Motorwelle 14 beziehungsweise hülsenförmigen Ansatz 19 des Rotors 18 werden durch die Fliehkraft die Kugeln 21 nach außen in die Nut 20 des hülsenförmigen Ansatzes 19 des Rotors 18 gedrückt und sorgen dabei für eine sichere Verriegelung des Rotors; andererseits kann bei Stillstand der Rotor 18 einfach von der Motorwelle 14 abgezogen werden, indem durch entsprechenden Zug die Kugeln 21 in den Querschnitt der Motorwelle 14 hineingedrückt werden und damit der hülsenförmige Ansatz 19 von der Motorwelle 14 abgezogen werden kann.
Wie sich aus einer Zusammenschau der Figuren 1 und 3 ergibt, ist in das Oberteil 11 eine Wechselkassette 26 einsetzbar, welche aus einem äußeren ringförmigen Auffangbehälter 27 und einem an dessen Innenumfang festgelegten Ringsieb 28 besteht, welches Ringsieb 28 bei montierter Wechselkassette 26 den Rotor 18 beziehungsweise den Mahlraum 25 umschließt. Auffangbehälter 27 und Ringsieb 28 sind jeweils derart miteinander verbunden, vorzugsweise durch eine zu Reinigungszwecken lösbare Steckverbindung, daß sich eine einheitliche Handhabung der Wechselkassette 26 ergibt. Die Wechselkassette 26 ist mit einer eigenen oberen Abdeckung 29 versehen, die über eine umlaufende Dichtung 30 gegen den äußeren Rand des Auffangbehälters 27 abgedichtet und im übrigen den Auffangbehälter 27 verschließend wie auch den Mahlraum 25 übergreifend an dem Auffangbehälter 27 festlegbar ist.
Bei Gebrauch der Zentrifugalmühle ist die Wechselkassette 26 in das Oberteil 11 eingesetzt und der Gehäusedeckel 15 geschlossen, wobei der Gehäusedeckel 15 über eine zugeordnete Gestaltung auf die Abdeckung 29 der Wechselkassette 26 drückt und diese dadurch unverrückbar festlegt. Über den Materialeinlauf 17 und den Trichter 16 gelangt zu zerkleinerndes Mahlgut in den Mahlraum 25 und wird hier durch den mit hoher Drehgeschwindigkeit umlaufenden Rotor 18, der über die Kugelverriegelung 21 mit der Motorwelle 14 verbunden ist, zerkleinert; das zerkleinerte Mahlgut tritt über das Ringsieb 28 in den Auffangbehälter 27 ein. Nach Abschluß der Zerkleinerungsarbeit wird der Gehäusedeckel 15 geöffnet, und die durch die Abdeckung 29 verschlossene Wechselkassette 26 kann aus dem Oberteil 11 entnommen und an anderer Stelle mit der gebotenen Sorgfalt geöffnet, geleert und gereinigt werden; soll zusätzlich der Rotor 18 gewechselt werden, so kann der Rotor 18 aufgrund der beschriebenen Kugelverriegelung 21 einfach von der Motorwelle 14 abgezogen werden.

Claims (7)

  1. Zentrifugalmühle für den Laborbetrieb mit einem an einen Antriebsmotor gekuppelten Rotor (18) als Mahlwerkzeug, mit einem den Mahlraum (25) des Rotors (18) umschließenden Ringsieb (28) und einem auf dem äußeren Umfang des Ringsiebes (28) angeordneten ringförmigen Auffangbehälter für das zerkleinerte Mahlgut, wobei die aus Rotor (18), Ringsieb (28) und Mahlanordnung bestehende Mahleinheit mit einem eine Mahlguteinlaßöffnung (17) aufweisenden Gehäusedeckel (15) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Auffangbehälter (27) mit dem an seinem inneren Umfang angeordneten Ringsieb (28) verbunden und als um den Rotor (18) stülpbare Wechselkassette (26) ausgebildet ist und die Wechselkassette (26) eine auch den Mahlraum (25) mit Rotor (18) überspannende und von der Wechselkassette (26) lösbare Abdeckung (29) aufweist.
  2. Zentrifugalmühle für den Laborbetrieb mit einem an einen Antriebsmotor gekuppelten Rotor (18) als Mahlwerkzeug, mit einem den Mahlraum (25) des Rotors (18) umschließenden Ringsieb (28) und einem auf dem äußeren Umfang des Ringsiebes (28) angeordneten ringförmigen Auffangbehälter für das zerkleinerte Mahlgut, wobei die aus Rotor (18), Ringsieb (28) und Mahlanordnung bestehende Mahleinheit mit einem eine Mahlguteinlaßöffnung (17) aufweisenden Gehäusedeckel (15) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Auffangbehälter (27) mit dem an seinem inneren Umfang angeordneten Ringsieb (28) verbunden und als Wechselkassette (26) mit einer auch den Mahlraum (25) mit Rotor (18) überspannenden und von der Wechselkassette (26) lösbaren Abdeckung (29) ausgebildet ist, wobei die Wechselkassette (26) eine der Abdeckung (29) gegenüberliegende und den Mahlraum (25) mit dem darin angeordneten Rotor (18) einschließende Bodenplatte aufweist und die Bodenplatte mit einer Öffnung zur Aufnahme einer Motor- beziehungsweise Rotorwelle versehen ist, so daß die Wechselkassette (26) gemeinsam mit dem Rotor (18) von der Motorwelle abnehmbar ist.
  3. Zentrifugalmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (27) und das Ringsieb (28) über eine Steckverbindung miteinander verbunden sind.
  4. Zentrifugalmühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte der Wechselkassette (26) als Labyrinthplatte (22) mit einer Labyrinthdichtung (24) gegen den darauf sitzenden Rotor (18) ausgebildet ist.
  5. Zentrifugalmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rotor mit einem hülsenförmigen Wellenansatz auf die Motorwelle steckbar und an dieser drehfest festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Wellenansatz (19) des Rotors (18) in seinem Inneren eine Nut (20) zur Aufnahme von darin eintretenden, an der Motorwelle (14) radial verschiebbar gelagerten Verriegelungselementen (21) aufweist.
  6. Zentrifugalmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Motorwelle (14) angeordneten Verriegelungselemente als unter Fliehkraftwirkung radial auslenkbare Kugeln (21) ausgebildet sind.
  7. Zentrifugalmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (21) durch Federkraft in eine den Querschnitt der Motorwelle (14) überragende Verriegelungslage vorgespannt sind.
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