EP4725608A1

EP4725608A1 - Labormühle, insbesondere rotor- oder zentrifugalmühle

Info

Publication number: EP4725608A1
Application number: EP25207316.8A
Authority: EP
Inventors: Wjatscheslaw Oshereljew; Markus Bund; Juri Dinges
Original assignee: Fritsch GmbH
Current assignee: Fritsch GmbH
Priority date: 2024-10-09
Filing date: 2025-10-07
Publication date: 2026-04-15
Also published as: DE102024129192A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Labormühle (1) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere Rotor- oder Zentrifugalmühle, umfassend:
ein Gerätegehäuse (30), das einen unteren Motorraum (134) und einen oberen Mahlraum (98) bildet,
einen in dem unteren Motorraum (134) des Gerätegehäuses (30) angeordneten elektrischen Antriebsmotor (102) mit einer Motorwelle (104),
eine in den oberen Mahlraum (98) einsetzbare Mahlgarnitur (74), welche einen von dem Antriebsmotor (102) rotierend antreibbaren Zerkleinerungsrotor (52), ein um den Zerkleinerungsrotor (52) anordenbares feststehendes ringförmiges Gegenelement (54) und einen Probenauffangbehälter (56) aufweist,
wobei die Mahlgarnitur (74) einen radial innerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements (54) angeordneten zentralen Rotorraum (62) und einen radial außerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements (54) angeordneten peripheren ringförmigen Probenauffangraum (64) definiert,
einen im Bereich des unteren Motorraums (134) angeordneten elektrischen Kühlungslüfter (114), welcher einen Kühlluftstrom (138) erzeugt, der entlang des elektrischen Antriebsmotors (102) strömt, um den elektrischen Antriebsmotor (102) zu kühlen,
eine Steuerungseinrichtung (142) zum Steuern des Mahlprozesses, und
eine Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess eingeben kann,
wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, den Mahlprozess in Ansprechen auf die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter zu steuern und
wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, den elektrischen Kühlungslüfter (114) unabhängig von dem Antriebsmotor (102) zu steuern.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle, welche das Mahlgut durch Prall-, Schlag-, und/oder Scherwirkung mittels eines rotierenden Zerkleinerungsrotors, welcher in einem ringförmigen Probenauffangbehälter von einem feststehenden ringförmigen Gegenelement, z.B. in Form eines Ringsiebs, einer ringförmigen Schlagleiste oder eines ringförmigen Gegenmessereinsatzes umgeben ist, effektiv zerkleinert.

Hintergrund und allgemeine Beschreibung der Erfindung

Rotormühlen, manchmal auch als Rotor-Schnellmühlen oder Zentrifugalmühlen bezeichnet, arbeiten typischerweise mit einem um eine vertikale Achse rotierenden Zerkleinerungsrotor, der von einem feststehenden ringförmigen Gegenelement umgeben ist. Dabei können die Form und Ausprägung des Rotors, je nach Applikation, variieren. Das ringförmige Gegenelement kann z.B. als Ringsieb, als sogenannte Schlagleiste oder als ringförmiger Gegenmessereinsatz ausgebildet sein. Z.B. können Form und Größe der Siebperforation, je nach Anforderung gewählt werden. Die Schlag- bzw. Schneidgeometrie des Rotors befindet sich typischerweise im radial äußeren Bereich des Rotordurchmessers. Bei einer häufig verwendeten Mahlgarnitur mit Schlagrotor und Ringsieb besteht der Rotor typischerweise aus einer horizontalen kreisförmigen Basisplatte in deren peripherem Randbereich sich umlaufend eine Mehrzahl von vertikalen Schlagzähnen parallel zur Rotationsachse erstrecken. Die Schlagzähne bilden also z.B. eine zur Rotationsachse koaxiale ringförmige Kolonnade im radialen Außenbereich des Rotors. Die Zerkleinerung erfolgt z.B. durch Prall-, Schlag- und oder Scherwirkung durch die Schlagzähne in dem peripheren ringförmigen Randbereich des Rotors, wenn dieser mit hoher Drehzahl um die vertikale Rotationsachse rotiert. Die Schlagzähne des Rotors bilden demnach gemeinsam einen koaxialen zylindrischen Mantelbereich in dem das Mahlgut von den Schlagzähnen zerkleinert wird. Dieser zylindrische Mantelbereich der Schlagzähne wird unmittelbar von dem zylindrischen Ringsieb mit einem relativ kleinen Ringspalt dazwischen zylindrisch umgeben, so dass das Mahlgut unmittelbar an der zylindrischen Innenseite des Ringsiebs und/oder zwischen den Schlagzähnen und dem Ringsieb zerkleinert wird. Wenn das Mahlgut eine hinreichende Feinheit erreicht hat, kann es unmittelbar durch die Perforation des Ringsiebs radial nach außen aus dem Ringsieb austreten. Der Rotor und das Ringsieb sind in einem Auffangbehälter angeordnet, welcher einen das Ringsieb ringförmig umgebenden Auffangraum bildet, in dem das durch die Siebperforation radial nach außen austretende zerkleinerte Mahlgut aufgefangen wird.
Der Auffangbehälter wird typischerweise mit einem separaten Innendeckel oder Auffangbehälterdeckel verschlossen. Die Anordnung aus Auffangbehälter und Innendeckel, ggf. zusammen mit dem Ringsieb und/oder dem Rotor bildet eine austauschbare Mahlgarnitur, die in das Gerätegehäuse einsetzbar ist und wird manchmal auch als Kassette oder Wechselkassette bezeichnet. Der Rotor wird hierzu axial auf die Welle eines elektrischen Antriebsmotors aufgesetzt. Typischerweise ist der Antriebsmotor für den Rotor in vertikaler Ausrichtung in der Labormühle eingebaut. Somit hat der Benutzer die Möglichkeit, Probe durch einen Einfülltrichter von oben zuzuführen und diese direkt auf den rotierenden Rotor aufzugeben. Durch den kurzen Zuführweg können zum einen Probenverschleppungen verringert werden. Zum anderen wird die Anzahl der Bauteile gering gehalten und die Reinigung nach der Mahlung erleichtert. Die Mahlgarnitur wird in einen oberen Bereich des Gerätegehäuses eingesetzt, welcher für den Mahlprozess mit einem Gehäusedeckel, z.B. einer schwenkbaren Haube, verschlossen wird. Aus Gründen der Benutzersicherheit kann der Mahlprozess nur gestartet werden, wenn die Haube verriegelt ist.
Derartige Rotormühlen sind z.B. in der DE 100 22 849 A1 , DE 100 66 027 A1 , DE 10 2012 010 065 A1 , DE 20 2012 013 666 U1 und der DE 20 2012 013 667 U1 beschrieben, welche hiermit durch Referenz inkorporiert werden.
Beispiele von Rotor-(Schnell)mühlen sind die Pulverisette^® 14 classic line und die Pulverisette^® 14 premium line der Anmelderin, die auf deren Webseite www.fritsch.de dargestellt sind, vgl. www.fritsch.de/probenaufbereitung/mahlen/rotor-schlagmuehlen/details/produkt/pulverisette-14-classic-line/ und www.fritsch.de/probenaufbereitung/mahlen/rotorschlagmuehlen/details/produkt/pulverisette-14-premium-line/. Die auf der Webseite der Anmelderin enthaltenen bzw. herunterladbaren Beschreibungen, Prospekte, Anleitungen etc. werden hiermit als weitere Hintergrundinformation zu Rotor- bzw. Zentrifugalmühlen durch Referenz zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.
Während des Mahlprozesses entsteht Prozesswärme durch die elektrischen Bauteile in dem Gerät, insbesondere durch den elektrischen Antriebsmotor, aber auch durch elektrische Bauteile im Bereich des Antriebsmotors, die permanent Prozesswärme erzeugen. Manche konventionelle Rotor- oder Zentrifugalmühlen weisen ein Lüfterrad auf, welches am unteren Ende des Antriebsmotors an die Motorwelle gekoppelt ist, um den Antriebsmotor zu kühlen. Dies hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als verbesserungsfähig erwiesen, so dass die Erfinder hier angesetzt haben.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche eine schonende Zerkleinerung des Mahlguts bei einer Labormühle mit hoher Mahlleistung ermöglicht.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche für den Benutzer komfortabel und arbeitszeiteffizient zu handhaben sowie wenig reinigungsintensiv ist.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche eine effektive Zerkleinerung einer breiten Vielfalt auch von schwierigem Mahlgut, insbesondere von Kunststoffen, die zur Verglasung neigen, ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Labormühle zum Zerkleinern bzw. Mahlen von Mahlgut bereit gestellt, welche insbesondere der Gattung der Rotor- oder Zentrifugalmühlen angehört. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst die Rotor- oder Zentrifugalmühle ein Gerätegehäuse, das in zwei Funktionsbereiche aufgeteilt ist, nämlich in einen unteren Motorraum, in dem ein Antriebsmotor mit seiner Motorwelle und ggf. weitere elektrotechnische Bauteile, wie z.B. Netzteile, Lüfter, eine Steuerungseinrichtung etc. beherbergt sind und einen oberen Mahlraum in dem eine Mahlgarnitur als austauschbares Mahlwerk beherbergt ist, und in welcher der Mahlprozess durchgeführt wird. Der obere Mahlraum weist insbesondere einen Zwischenboden auf, welcher den oberen Mahlraum von dem unteren Motorraum trennt. Der Zwischenboden bildet eine Trennwand zwischen dem oberen Mahlraum und dem unteren Motorraum.
Die Mahlgarnitur kann vom Benutzer in den oberen Mahlraum eingesetzt und wieder entnommen werden, z.B. um das zerkleinerte Mahlgut zu entnehmen, mit verschiedenen Mahlgarnituren zu arbeiten und die Mahlgarnitur zu reinigen. Die Mahlgarnitur umfasst einen Zerkleinerungsrotor, welcher von dem Antriebsmotor rotierend antreibbar ist, und ein koaxial und insbesondere unmittelbar um den Zerkleinerungsrotor angeordnetes feststehendes ringförmiges Gegenelement. Der Zerkleinerungsrotor weist in seinem peripheren Randbereich z.B. ein ringförmiges Array oder eine ringförmige Kolonnade, aus einer Mehrzahl von vertikalen Schlagzähnen auf. Das mit dem Zerkleinerungsrotor zusammenwirkende feststehende ringförmige Gegenelement kann z.B. als Ringsieb, ringförmige Schlagleiste oder ringförmiger Gegenmessereinsatz ausgebildet sein, und umgibt das ringförmige Schlagzahn-Array ringförmig, so dass in den Zerkleinerungsrotor eingegebenes Mahlgut durch die Zentrifugalkraft nach außen beschleunigt wird und in dem peripheren Randbereich des Zerkleinerungsrotors von den Schlagzähnen oder in einem Ringspalt zwischen den Schlagzähnen und dem feststehenden ringförmigen Gegenelement insbesondere mittels Prall-, Schlag und/oder Scherwirkung zerkleinert wird. Die Mahlgarnitur weist ferner einen ringförmigen Probenauffangbehälter auf, der insbesondere eine periphere umlaufende Ringwand und einen ringförmigen Boden mit einem zentralen Loch aufweisen kann. Im eingesetzten Zustand erstreckt sich der ringförmige Boden des Probenauffangbehälters oberhalb des Zwischenbodens, der den oberen Mahlraum von dem unteren Motorraum trennt.
Die Mahlgarnitur bzw. der Innenraum des Probenauffangbehälters bildet einen radial innerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements angeordneten zentralen Rotorraum, in welchem der Zerkleinerungsrotor rotiert und einen radial außerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements angeordneten peripheren ringförmigen Probenauffangraum, in welchem das Mahlgut nach der Zerkleinerung aufgefangen werden kann. Dabei grenzt das feststehende ringförmige Gegenelement den zentralen Rotorraum insbesondere ringförmig gegenüber dem peripheren ringförmigen Probenauffangraum ab. Mit anderen Worten bildet das feststehende ringförmige Gegenelement eine umlaufende innere Begrenzung, die periphere umlaufende Ringwand eine umlaufende äußere Begrenzung, der Boden des Probenauffangbehälters eine untere Begrenzung und der Auffangbehälterdeckel eine obere Begrenzung des peripheren ringförmigen Probenauffangraums.
Im Betrieb der Labormühle rotiert der Zerkleinerungsrotor in dem zentralen Rotorraum, angetrieben von dem elektrischen Antriebsmotor, derart dass in den zentralen Rotorraum eingegebenes Mahlgut durch Schlag-, Prall- und/oder Scherwirkung von dem Zerkleinerungsrotor, insbesondere in Form eines Schlagrotors bzw. Prallrotors oder Schneidrotors, und/oder zwischen dem Zerkleinerungsrotor und dem feststehenden ringförmigen Gegenelement, insbesondere in Form eines Ringsiebs, einer ringförmigen Schlagleiste oder eines ringförmigen Gegenmessereinsatzes, zerkleinert wird und das zerkleinerte Mahlgut durch das feststehende ringförmige Gegenelement hindurch radial nach außen in den peripheren ringförmigen Probenauffangraum gelangt.
Die Labormühle umfasst ferner einen im Bereich des unteren Motorraums angeordneten elektrischen Kühlungslüfter, welcher einen gerichteten Kühlluftstrom erzeugt, der insbesondere axial entlang des elektrischen Antriebsmotors strömt, um den elektrischen Antriebsmotor effektiv zu kühlen.
Der elektrische Kühlungslüfter ist insbesondere unterhalb des elektrischen Antriebsmotors angeordnet und bläst den Kühlluftstrom am Umfang des elektrischen Antriebsmotors in axialer Richtung nach oben.
Die Labormühle umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung, z.B. mit einem Mikroprozessor und einer Programmsteuerung zum Steuern des Mahlprozesses, sowie eine Benutzer-Eingabeeinrichtung über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess, wie z.B. Mahldauer, Rotor-Drehzahl, Pausen etc., eingeben kann, damit die Programmsteuerung den Mahlprozess in Ansprechen auf die von dem Benutzer eingegebenen Mahlparameter automatisch steuern kann.
Der Kühlungslüfter ist vorliegend als elektrischer Kühlungslüfter ausgebildet, wobei die Steuerungseinrichtung bzw. die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, den elektrischen Kühlungslüfter unabhängig von dem Antriebsmotor zu steuern, z.B. um den Kühlungslüfter auch dann weiter zu betreiben, wenn der Antriebsmotor, d.h. der Mahlprozess bereits gestoppt hat.
Die Wärmeentwicklung in einer Labormühle lässt sich in Prozesswärme durch die elektrischen Bauteile und die Zerkleinerungswärme unterteilen. Die Zerkleinerungswärme wird insbesondere durch Prall und Scherung des Mahlguts verursacht. Die Umwandlung der zugeführten Energie in Wärme ist für viele Applikationen einer Rotor- oder Zentrifugalmühle unerwünscht. Durch zunehmende Temperatur im Mahlprozess können Proben zu negativen Eigenschaften neigen oder sogar ganz unbrauchbar werden. Z.B. können manche Kunststoffe ab einer gewissen Glasübergangstemperatur nicht mehr zerkleinert werden, da das erweichte Probenmaterial die Sieböffnungen zusetzt. Gewisse Inhaltsstoffe organischer Proben können beim Übersteigen bestimmter Temperaturen zerstört werden. Diese Probleme werden mit steigender Mahlleistung größer. Mit der vorliegenden Erfindung können sie in vorteilhafter Weise zumindest vermindert werden.
Haben die Komponenten einer Rotor-(Schnell)mühle eine gewisse Temperatur erreicht oder überschritten, so wurden außerdem Pausenzeiten eingelegt, in denen die Wärme an die Umgebung abgeführt wird. Diese Pausenzeiten können mit der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise verkürzt werden.
Wenn bei einer konventionellen Rotor- oder Zentrifugalmühle der Zerkleinerungsprozess einer Probe als Mahlgut beendet und der Antriebsmotor gestoppt wird, so wird auch die aktive Kühlung gestoppt. Demgegenüber kann in vorteilhafter Weise mit einem unabhängig gesteuerten bzw. bestromten Kühlungslüfter z.B. ein Nachlauf der Kühlung gesteuert werden, was z.B. im Rahmen einer Standard Operating Procedure (SOP) vorgesehen sein kann. Unter anderem kann die Wartezeit bis zum Entnehmen der Mahlgarnitur durch den Benutzer verringert werden, wenn die Komponenten nach dem Stopp des Antriebsmotors noch für eine gewisse Zeit aktiv weiterkühlt werden.
Ferner kann die Drehzahl einer Rotor- oder Zentrifugalmühle variabel sein. Bei konventionellen Rotormühlen, bei welchen das Lüfterrad mechanisch an die Motorwelle des Antriebsmotors gekoppelt ist, ist die Drehzahl des Lüfterrads abhängig von der Drehzahl der Motorwelle. Betreibt man beispielsweise eine solche konventionelle Labormühle mit 6000 U/min, so dreht sich das Lüfterrad abhängig mit derselben Drehzahl und wälzt weniger warme Luft um, als bei der maximalen Antriebsmotor-Drehzahl von ggf. mehr als 20.000 U/min. Durch eine Entkopplung der beschriebenen Komponenten kann der Kühlungslüfter unabhängig von der Motordrehzahl des Antriebsmotors dauerhaft mit seiner maximalen Leistung betrieben werden.
In vorteilhafter Weise kann also die von dem Kühlungslüfter erzeugte Kühlwirkung unabhängig von dem Betrieb und von der Drehzahl des Antriebsmotors bereit gestellt werden. Insbesondere kann mit maximaler Kühlleistung gekühlt werden, während die Labormühle nicht mit maximaler Drehzahl arbeitet oder es kann vor oder nach dem Mahlprozess und/oder in Mahlpausen weiter aktive Kühlleistung bereitgestellt werden.
Somit kann mit der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise eine schonende Zerkleinerung des Mahlguts bei verringerter Temperatur ermöglicht werden. Es können ggf. auch problematische Kunststoffe besser zerkleinert werden. Insbesondere kann eine Verglasung und damit ein Zusetzen z.B. des Ringsiebs vermieden oder zumindest vermindert werden. Demnach kann eine effektive Mahlung gewährleistet und außerdem der Reinigungsaufwand der Mahlgarnitur verringert werden.
Wenn wie vorliegend das Lüfterrad vom Antriebsmotor entkoppelt ist und der Kühlungslüfter als unabhängig bestromte Einheit unabhängig von dem Antriebsmotor betrieben werden kann, kann gegenüber konventionellen Rotor- oder Zentrifugalmühlen mit mechanisch an die Motorwelle gekoppeltem Lüfterrad noch ein weiterer Vorteil erzielt werden. Durch das Entkoppeln des Lüfterrads von der Motorwelle des Antriebsmotors kann bewegte Masse aus dem System, das die Mahlenergie bereitstellt, eliminiert werden. Dadurch kann auch eine Entlastung des Antriebsmotors erreicht werden, wodurch wiederum die Wärmeerzeugung durch den Antriebsmotor reduziert werden kann. Weiter kann ggf. ein größerer Anteil der Motorleistung in den Mahlprozess eingebracht werden.
Vorzugsweise weist das Gerätegehäuse einen Gehäusedeckel, z.B. in Form einer aufschwenkbaren Haube auf, derart dass der Mahlraum mit dem Gehäusedeckel gegenüber der Umwelt verschließbar ist. Weiter bevorzugt weist der Probenauffangbehälter einen eigenen von dem Gehäusedeckel separaten Auffangbehälterdeckel in dem Mahlraum auf, mit welchem der Probenauffangbehälter im Inneren und außerhalb des Mahlraums verschließbar ist. Mithin bildet der mit dem Auffangbehälterdeckel verschlossene Probenauffangbehälter eine, ggf. gemeinsam mit dem Zerkleinerungsrotor und/oder dem feststehenden ringförmigen Gegenelement, als Baugruppe in den Mahlraum einsetzbare und aus dem Mahlraum entnehmbare Kassette. Daher wird eine solche Kassette einer Rotor- oder Zentrifugalmühle manchmal auch als Wechselkassette bezeichnet.
Der Gehäusedeckel weist vorzugsweise einen axialen zentralen Einfülltrichter auf. Ferner weist der Auffangbehälterdeckel vorzugsweise eine zentrale Öffnung auf, in welche das untere Ende des Einfülltrichters mündet, so dass der Benutzer während des Betriebs der Labormühle Mahlgut von außerhalb der Labormühle durch den Einfülltrichter und/oder durch die zentrale Öffnung in dem Auffangbehälterdeckel in den Rotorraum bzw. auf den rotierenden Zerkleinerungsrotor einfüttern kann, insbesondere um kontinuierlich Mahlgut zuzufüttern und zu zerkleinern. Der Einfülltrichter kann dabei gegen Auffangbehälterdeckel dichten, wenn Gehäusedeckel für den Mahlprozess geschlossen ist, so dass das Mahlgut beim Einfüttern nicht neben den Probenauffangbehälter entweichen kann.
Die Programmsteuerung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, den Kühlungslüfter automatisch unabhängig von dem Antriebsmotor ein- und auszuschalten. Ggf. ist die Programmsteuerung dazu ausgebildet, die Lüfterdrehzahl des Kühlungslüfters unabhängig von der Antriebsmotordrehzahl des Antriebsmotors zu steuern.
Vorzugsweise weist die Labormühle einen Speicher auf und ist dazu ausgebildet, ein Nachlauf-Zeitintervall in dem Speicher abzuspeichern. Die Programmsteuerung ist dazu ausgebildet, nach dem Abschalten des Antriebsmotors, den Kühlungslüfter noch für die Dauer des Nachlauf-Zeitintervalls weiterlaufen zu lassen und erst nach dem Ablauf des Nachlauf-Zeitintervalls den Kühlungslüfter automatisch auszuschalten. Alternativ oder zusätzlich kann eine Temperatursteuerung vorgesehen sein, wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, nach dem Abschalten des Antriebsmotors, den elektrischen Kühlungslüfter temperaturgesteuert nachlaufen zu lassen, z.B. bis ein vordefinierter Temperaturschwellenwert unterschritten wird. Die Temperaturmessung für die Temperatursteuerung kann z.B. im oberen Mahlraum, insbesondere im Bereich des Probenauffangbehälters und/oder am Antriebsmotor erfolgen. Eine solche Nachkühlung ist besonders bei einer Rotor- oder Zentrifugalmühle mit sehr hoher Leistung vorteilhaft und ermöglicht eine kürzere Wartezeit zur Entnahme des Probenauffangbehälters aus der Rotor- oder Zentrifugalmühle durch den Benutzer.
Bevorzugt ist die Programmsteuerung dazu ausgebildet, einen vom Benutzer über die Benutzer-Eingabeeinrichtung eingegebenen Nachlaufbefehl zu verarbeiten und in Ansprechen auf den Nachlaufbefehl den Kühlungslüfter nach dem Stopp des Antriebsmotors noch für ein Nachlauf-Zeitintervall weiterlaufen zu lassen und erst nach dem Ablauf des Nachlauf-Zeitintervalls den Kühlungslüfter automatisch auszuschalten. Vorzugsweise ist die Programmsteuerung dazu ausgebildet, dass der Benutzer die Dauer des Nachlauf-Zeitintervalls über die Benutzer-Eingabeeinrichtung eingibt. In vorteilhafter Weise kann der Benutzer je nach Mahlaufgabe selbst entscheiden, ob und ggf. wieviel Nachlaufkühlung am Ende des Mahlprozesses oder ggf. in Mahlpausen sinnvoll ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Labormühle in dem Mahlraum im Bereich des Probenauffangbehälters einen ersten Temperatursensor auf, welcher die Temperatur des Probenauffangbehälters und/oder des Mahlguts während und/oder nach dem Mahlprozess erfasst. Die Labormühle kann an dem Antriebsmotor einen zweiten Temperatursensor aufweisen, welcher die Temperatur des Antriebsmotors während und/oder nach dem Mahlprozess erfasst. Die Programmsteuerung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, den ersten und/oder zweiten Temperatursensor während und/oder nach dem Mahlprozess auszulesen, um während und/oder nach dem Mahlprozess Temperaturmesswerte von dem Probenauffangbehälter bzw. dem Mahlgut und/oder dem Antriebsmotor zu erhalten und für den Benutzer zur Darstellung zu bringen und/oder als Steuergröße für den Antriebsmotor und/oder den elektrischen Kühlungslüfter zu verwenden.
Z.B. kann die Programmsteuerung die Temperaturmesswerte als Istwerte zur Steuerung des Mahlprozesses, z.B. zum Stoppen oder zur Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors, und/oder zur Steuerung des Nachlaufs und/oder zur Regelung der Drehzahl des elektrischen Kühlungslüfters verwenden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Antriebsmotor mit einer vertikal verlaufenden Motorwelle in den unteren Motorraum eingebaut. Das Motorgehäuse des Antriebsmotors kann einen sich axial und ringförmig erstreckenden Motorgehäusemantel aufweisen. Der Kühlungslüfter ist vorzugsweise unter dem Antriebsmotor, insbesondere koaxial zu der vertikal verlaufenden Motorwelle, aber entkoppelt von der Motorwelle, angeordnet und der Kühlungslüfter erzeugt insbesondere einen im Wesentlichen vertikal nach oben gerichteten Kühlluftstrom, welcher axial in dem Motorgehäusemantel und/oder an einer Außenseite des Motorgehäusemantels entlang nach oben geführt wird, um den Antriebsmotor effektiv zu kühlen.
Vorzugsweise erstreckt sich in axialer Richtung am Umfang des elektrischen Antriebsmotors zumindest ein axialer erster Kühlluftkanal. Der axiale erste Kühlluftkanal weist an einem unteren Ende des elektrischen Antriebsmotors eine untere Kühllufteinlassöffnung auf, durch welche der von dem elektrischen Kühlungslüfter erzeugte Kühlluftstrom in den axialen ersten Kühlluftkanal eingeblasen wird. Der axiale erste Kühlluftkanal weist am oberen Ende des elektrischen Antriebsmotors eine obere Kühlluftauslassöffnung auf, durch welche der Kühlluftstrom aus dem axialen ersten Kühlluftkanal austritt.
Mit anderen Worten umfasst der elektrische Antriebsmotor vorzugsweise ein Motorgehäuse mit einem Motorgehäusemantel, welcher sich radial umlaufend um die Motorwelle und axial entlang der Motorwelle erstreckt. Der axiale erste Kühlluftkanal ist vorzugsweise in oder an dem Motorgehäusemantel des elektrischen Antriebsmotors angeordnet und steht mit dem Motorgehäusemantel in Wärmekontakt, so dass der Kühlluftstrom in dem axialen ersten Kühlluftkanal den Motorgehäusemantel kühlt.
Mit anderen Worten ist vorzugsweise in oder an dem Motorgehäusemantel zumindest ein axialer erster Kühlluftkanal vorgesehen, welcher sich axial von unten nach oben, insbesondere von dem Kühlungslüfter bis in den Bereich des Zwischenbodens zwischen dem unteren Motorraum und dem oberen Mahlraum erstreckt. Innerhalb des zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanals kann so der Kühlluftstrom von dem Kühlungslüfter gezielt innerhalb des ersten Kühlluftkanals axial entlang des Motorgehäusemantels nach oben geführt werden. Vorzugsweise umfasst der zumindest eine axiale erste Kühlluftkanal eine Mehrzahl von axialen ersten Kühlluftkanälen, die an verschiedenen Umfangspositionen des Motorgehäusemantels angeordnet sind. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine besonders effektive Kühlung des Antriebsmotors erreicht werden.
Vorzugsweise ist der zumindest eine axiale erste Kühlluftkanal im Wesentlichen als geschlossene Kühlluftröhre ausgebildet, welche sich radial außerhalb der rotierenden Motorteile, aber innerhalb des Motorgehäusemantels oder um den Motorgehäusemantel herum axial erstreckt.
Weiter vorzugsweise weist das Gerätegehäuse zumindest einen zweiten Kühlluftkanal auf, welcher sich von dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum erstreckt und durch welchen der Kühlluftstrom aus dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum strömt, wenn der Kühlungslüfter in Betrieb ist. Vorzugsweise umfasst der zumindest eine zweite Kühlluftkanal eine Mehrzahl von zweiten Kühlluftkanälen, welche sich parallel von dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum erstrecken und durch welche der Kühlluftstrom aus dem unteren Motorraum bzw. aus dem zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal bzw. der oberen Kühlluftauslassöffnung in den oberen Mahlraum strömt. Der Kühlluftstrom kann effektiv aus dem oder den axialen ersten Kühlluftkanälen durch den oder die zweiten Kühlluftkanäle in den oberen Mahlraum gelangen.
Der zumindest eine zweite Kühlluftkanal erstreckt sich durch den Zwischenboden hindurch von dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum, so dass der Kühlluftstrom durch den zumindest einen zweiten Kühlluftkanal aus dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum strömt. Der zumindest eine zweite Kühlluftkanal weist an einer Unterseite des Zwischenbodens eine untere Kühllufteinlassöffnung auf, durch welche der aus dem axialen ersten Kühlluftkanal ausströmende Kühlluftstrom in den zweiten Kühlluftkanal einströmt. Der zweite Kühlluftkanal weist an einer Oberseite des Zwischenbodens und/oder unterhalb des ringförmigen Probenauffangbehälters eine obere Kühlluftauslassöffnung auf, durch welche der Kühlluftstrom aus dem zweiten Kühlluftkanal in den oberen Mahlraum, insbesondere unter den Zerkleinerungsrotor und/oder den ringförmigen Probenauffangbehälter, austritt. Mit anderen Worten strömt der Kühlluftstrom vorzugsweise von der Kühlluftauslassöffnung des axialen ersten Kühlluftkanals durch den zweiten Kühlluftkanal hindurch in den oberen Mahlraum, insbesondere unter den ringförmigen Boden des Probenauffangbehälters.
Mit anderen Worten kann der Kühlluftstrom insbesondere durch den zumindest einen zweiten Kühlluftkanal hindurch aus dem unteren Motorraum und unter den ringförmigen Boden des Probenauffangbehälters geleitet werden.
Vorzugsweise kühlt also der von demselben Kühlungslüfter erzeugte Kühlluftstrom sukzessive zunächst den elektrischen Antriebsmotor, insbesondere den Motorgehäusemantel, und nach dem Durchtritt durch den Zwischenboden in den oberen Mahlraum, den ringförmigen Probenauffangbehälter in dem oberen Mahlraum, insbesondere den ringförmigen Boden des Probenauffangbehälters.
In vorteilhafter Weise kann so auch der Probenauffangbehälter effektiv gekühlt werden. Außerdem kühlt dieselbe Kühlluft sukzessive zuerst den Antriebsmotor und dieselbe Kühlluft kühlt nachfolgend den Probenauffangbehälter, was in vorteilhafter Weise an die Wärmeerzeugung der Rotor- bzw. Zentrifugalmühle angepasst ist.
Der axiale erste Kühlluftkanal kann auch als Kühlluftführungsrohr ausgebildet sein, welches den elektrischen Antriebsmotor ringförmig umgibt. Ein solches Kühlluftführungsrohr kann auch zusätzlich zu einem oder mehreren Kühlluftkanälen kleineren Durchmessers in oder an dem Motorgehäusemantel vorgesehen sein und den Motorgehäusemantel einschließlich der Kühlluftkanäle an dem Motorgehäusemantel ringförmig umgeben. Mit anderen Worten kann also alternativ oder zusätzlich zu dem zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal in oder an dem Motorgehäusemantel ein Kühlluftführungsrohr, z.B. mit rechteckigem Querschnitt, koaxial um den Antriebsmotor in den unteren Motorraum eingebaut sein. Das Kühlluftführungsrohr kann sich axial ringförmig um den elektrischen Kühlungslüfter und/oder radial beabstandet um den Antriebsmotor herum erstrecken, so dass ein sich axial und ringförmig um den Antriebsmotor erstreckender Ringraum zwischen dem Motorgehäuse und dem Kühlluftführungsrohr gebildet wird. Der Ringraum kann eine Kühlluftführung bilden, derart dass der Kühlluftstrom von dem Kühlungslüfter in den Ringraum geblasen wird und innerhalb des Ringraums radial innen und radial außen begrenzt axial an dem Antriebsmotor entlang nach oben geführt wird. Das Kühlluftführungsrohr ist, wenn zusätzlich vorhanden, insbesondere radial außerhalb des zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanals bzw. der axialen ersten Kühlluftkanäle angeordnet. Das Kühlluftführungsrohr kann sich axial insbesondere vom Gehäuseboden bis an das obere Ende des unteren Motorraums erstrecken, um den Kühlluftstrom entlang der gesamten axialen Ausdehnung des Motorgehäuses zu leiten. Das Kühlluftkanalsystem kann also in dem unteren Motorraum zumindest zwei parallele Kühlluftpfade umfassen. Der erste Kühlluftpfad kann den oder die axialen ersten Kühlluftkanäle in dem Motorgehäusemantel und der zweite Kühlluftpfad kann z.B. von dem Ringraum zwischen dem Motorgehäuse und dem Kühlluftführungsrohr gebildet werden. Mit anderen Worten kann der Kühlluftstrom zumindest zwei parallele Kühlluftteilströme umfassen. Der erste Kühlluftteilstrom kann in dem ersten Kühlluftpfad bzw. in dem oder den axialen ersten Kühlluftkanälen in dem Motorgehäusemantel und der zweite Kühlluftteilstrom kann z.B. in dem zweiten Kühlluftpfad bzw. in dem Ringraum zwischen dem Motorgehäuse und dem Kühlluftführungsrohr, insbesondere jeweils axial, geleitet werden.
In vorteilhafter Weise kann so eine besonders effektive Führung des Kühlluftstroms vom Kühlungslüfter entlang des Antriebsmotors und ggf. bis in den oberen Mahlraum hinein erreicht werden.
Der Kühlluftstrom kann einen Volumenstrom von vorzugsweise zumindest 50 m³/h, vorzugsweise zumindest 100 m³/h, vorzugsweise zumindest 200 m³/h, vorzugsweise im Bereich von 50 m³/h bis 1000 m³/h, vorzugsweise im Bereich von 100 m³/h bis 500 m³/h aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gerätegehäuse einen horizontalen Zwischenboden zwischen dem oberen Mahlraum und dem unteren Motorraum auf, um weitgehend zu verhindern, dass Mahlstäube oder andere Verschmutzungen in den unteren Motorraum gelangen können. Der Zwischenboden weist vorzugsweise eine zentrale Öffnung auf, durch welche sich eine Rotorantriebswelle vertikal in den Bereich des Mahlraums erstreckt, so dass der Zerkleinerungsrotor vom Benutzer im oberen Mahlraum als Wechselrotor auf die Rotorantriebswelle aufgesteckt und von dieser wieder abgezogen werden kann. Die Rotorantriebswelle kann z.B. direkt die Motorwelle selbst sein oder kann die Motorwelle axial verlängern. Es wird also vorzugsweise ein Direktantrieb gebildet. Vorzugsweise weisen die Rotorantriebswelle und der Zerkleinerungsrotor zueinander komplementäre Mitnahmemittel, z.B. Querbolzen und eine dazu korrespondierende Quernut auf, derart dass der Zerkleinerungsrotor in dem Mahlraum von oben auf die Rotorantriebswelle aufsteckbar und mittels der komplementären Mitnahmemittel von der Rotorantriebswelle rotierend antreibbar ist.
Vorzugsweise ist zwischen dem Zerkleinerungsrotor und dem Antriebsmotor um die Rotorantriebswelle herum eine Ringdichtung, insbesondere eine Labyrinthdichtung angeordnet, die den oberen Mahlraum gegen den unteren Motorraum dichtet. Die Labyrinthdichtung umfasst vorzugsweise eine untere feststehende Labyrinthscheibe, die an dem Gerätegehäuse befestigt ist. Das Gegenlabyrinth hierzu kann unmittelbar an der Unterseite des Zerkleinerungsrotors ausgebildet sein. Vorzugsweise bildet die feststehende Labyrinthscheibe eine Deckplatte eines Domaufbaus, welcher axial nach oben in den oberen Mahlraum hineinragt. Der Probenauffangbehälter kann eine hierzu korrespondierende zentrale untere Ausnehmung aufweisen, mittels welcher der Probenauffangbehälter über den Domaufbau gestülpt wird, derart dass die feststehende Labyrinthscheibe innerhalb der zentralen unteren Ausnehmung und oberhalb des Bodens des Probenauffangbehälters angeordnet ist, wenn der Probenauffangbehälter in den oberen Mahlraum eingesetzt ist. Die Unterseite des Zerkleinerungsrotors und die feststehende Labyrinthscheibe bilden demnach eine axiale bzw. axial auseinander ziehbare Labyrinthdichtung. Die feststehende Labyrinthscheibe und die Unterseite des Zerkleinerungsrotors weisen dabei jeweils zueinander komplementäre konzentrische Labyrinthringe auf, die axial ineinandergreifen und radial dichten, so dass der Zerkleinerungsrotor axial auf die Rotorantriebswelle aufgesteckt wird, dabei die komplementären Labyrinthringe ineinander in Eingriff gebracht werden und der Zerkleinerungsrotor auf dem Domaufbau zu liegen kommt.
Die Labyrinthdichtung dichtet den Rotorraum und/oder den peripheren ringförmigen Probenauffangraum bzw. das Innere des Probenauffangbehälters gegen den unteren Motorraum, um eine Verschmutzung des Motorraums mit Mahlgut zu verhindern.
Unter der Labyrinthdichtung kann sich der zumindest eine zweite Kühlluftkanal durch den Zwischenboden von dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum erstrecken und mündet unter dem Probenauffangbehälter, bzw. vorzugsweise unter dem Domaufbau. Von unter dem Domaufbau kann der Kühlluftstrom dann radial nach außen unter den Boden des Probenauffanggefäßes geführt werden. Der Kühlluftstrom kann so, z.B. von dem Motorgehäusemantel und/oder aus dem zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal in den oberen Mahlraum, insbesondere unter den ringförmigen Boden des Probenauffangbehälters geführt werden. Falls gewünscht, kann der Kühlluftstrom von dem Motorgehäusemantel und/oder aus dem zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal auch ggf. teilweise durch die Spalte der Labyrinthdichtung hindurch ins Innere des Probenauffangbehälters gepresst werden. Dadurch kann ein Gegenstrom gegen das Eindringen von feinem Mahlgut durch die Labyrinthdichtung in den Motorraum verhindert werden.
Der Domaufbau weist vorzugsweise einen Ringmantel auf, auf dessen oberem Ende die feststehende Labyrinthscheibe sitzt, so dass der Domaufbau insbesondere hutförmig oder hohlkegelstumpfförmig ausgebildet ist. Der Ringmantel des Domaufbaus kann Durchlässe aufweisen, die vom Innenbereich des Domaufbaus zum peripheren Außenbereich führen. Der Kühlluftstrom, der aus dem zumindest einen zweiten Kühlluftkanal in den Innenbereich des Domaufbaus unter die feststehende Labyrinthscheibe geführt wird, kann so durch die Durchlässe vom Innenbereich des Domaufbaus in den oberen Mahlraum, genauer unter den Probenauffangbehälter, strömen, um diesen effektiv zu kühlen.
Der bzw. die axialen ersten Kühlluftkanäle in dem Motorgehäusemantel gehen vorzugsweise in den bzw. die zweiten Kühlluftkanäle zwischen dem unteren Motorraum und dem oberen Mahlraum strömungstechnisch seriell über, so dass der bzw. die axialen ersten Kühlluftkanäle in dem Motorgehäusemantel und der bzw. die zweiten Kühlluftkanäle zwischen dem unteren Motorraum und dem oberen Mahlraum ein gemeinsames Kühlluftströmungssystem, ggf. mit mehreren parallelen Kanälen, bilden, welches sich ggf. mehr oder weniger geschlossen von dem Kühlungslüfter bis unter den Domaufbau und in den oberen Mahlraum hinein erstreckt, derart dass die Kühlluftströmung effektiv von dem Kühlungslüfter durch das Kühlluftströmungssystem an dem Antriebsmotor entlang nach oben bis in den oberen Mahlraum geleitet wird. Dadurch können die wesentlichen wärmeerzeugenden Baugruppen der Rotor- bzw. Zentrifugalmühle mit ein und demselben Kühlluftstrom sukzessive effizient gekühlt werden. Mit anderen Worten weist die Labormühle ein Kühlluftkanalsystem auf, in welchem der Kühlluftstrom vom Kühlungslüfter im Wesentlichen axial nach oben bis unter die Labyrinthscheibe und dann radial nach außen unter den Probenauffangbehälter geleitet wird. Mit anderen Worten bilden der sich axial an dem Antriebsmotor erstreckende zumindest eine axiale erste Kühlluftkanal und der sich von dem unteren Motorraum in den oberen Mahlraum erstreckende zumindest eine zweite Kühlluftkanal ein serielles Kühlluftkanalsystem vom Antriebsmotor bis in den oberen Mahlraum.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gerätegehäuse einen Gehäusedeckel, insbesondere ein Form einer Haube, auf, mit welcher der Benutzer den Mahlraum gegenüber der Umwelt verschließt. Der Gehäusedeckel kann eine, insbesondere motorische, Zuhaltung oder eine, insbesondere motorische, Verrieglung aufweisen, die von der Programmsteuerung gesteuert bzw. überwacht wird. Die Programmsteuerung kann dazu ausgebildet sein, die Zuhaltung oder Verriegelung automatisch zu öffnen, wenn der Antriebsmotor und/oder der Zerkleinerungsrotor zum Stillstand gekommen ist, aber während der Kühlungslüfter noch in Betrieb ist. Dadurch kann z.B. die Programmsteuerung die Entriegelung bzw. das Öffnen des Gehäusedeckels unabhängig von dem Nachlaufbetrieb des Kühlungslüfters freigeben.
Vorzugsweise kann die Programmsteuerung dazu ausgebildet sein, nach dem Ausschalten des Antriebsmotors den Gehäusedeckel automatisch zumindest ein Stück weit zu öffnen, während der Kühlungslüfter noch in Betrieb ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine effektive Nachkühlung nach dem Ende des Mahlprozesses erreicht werden.
Insbesondere kann die Programmsteuerung dazu ausgebildet sein, nach dem Ausschalten des Antriebsmotors den Gehäusedeckel nur einen Spalt weit, aber nicht vollständig zu öffnen, während der Kühlungslüfter noch in Betrieb ist, derart dass der Kühlluftstrom durch den Spalt aus dem Mahlraum in die Umwelt entweichen kann. Hierzu kann z.B. ein Federschnapper zwischen dem Gerätegehäuse und dem Gehäusedeckel umfasst sein, welcher den Gehäusedeckel einen Spalt weit aufdrückt, wenn die Zuhaltung entriegelt wird. Dies hat u.a. den Vorteil, dass eine verbesserte Nachkühlung erzielt wird und trotzdem Gegenstände, die der Benutzer während des Mahlprozesses ggf. auf den Gehäusedeckel gelegt hat, nicht weggeschleudert werden. Ein weiterer Vorteil der automatischen Öffnung um einen Spalt weit bzw. des Federschnappers ist, dass der Anwender nach dem Zerkleinerungsprozess nicht zwingend anwesend sein muss und der Gehäusedeckel trotzdem automatisch aufspringt. Falls gewünscht, kann die Rotor- bzw. Zentrifugalmühle mit einer Zuteilrinnenvorrichtung, insbesondere mit einer Vibrationszuteilrinne, kombiniert werden. Der Anwender kann dann den Trichter der Zuteilrinnenvorrichtung befüllen und eine adäquate Förderrate an der Zuteilrinnenvorrichtung einstellen. Dann kann der Anwender die Rotor- bzw. Zentrifugalmühle verlassen und kann während und nach der Zerkleinerung bereits den nächsten Batch vorbereiten. Die Rotor- bzw. Zentrifugalmühle kann einer vorprogrammierten Mahldauer automatisch stoppen und nachfolgend den Gehäusedeckel - trotz Abwesenheit des Anwenders - automatisch einen Spalt weit öffnen und mit verbesserter Kühlwirkung nachkühlen.
Vorzugsweise umfasst das Gerätegehäuse einen Gehäuseboden, welcher Lüftungsöffnungen bzw. ein Lüftungsgitter unmittelbar unter dem Kühlungslüfter aufweist. Dadurch kann kühle Ansaugluft unter dem Gehäuseboden des Gerätegehäuses angesaugt werden und von dort mittels des Kühlungslüfters als gerichteter Kühlluftstrom vertikal nach oben entlang des Motorgehäusemantels und von dort in den oberen Mahlraum bzw. unter den Boden des Auffangbehälters geleitet werden. Aus dem oberen Mahlraum kann die Kühlluft dann in die Umwelt austreten. Diese Kühlluftführung nutzt die thermodynamischen Verhältnisse der Konstruktionsweise der Rotor- bzw. Zentrifugalmühle in vorteilhafter Weise aus. Insbesondere wird bei der Belüftung die Kühlluft an folgenden Komponenten vorbei geleitet: Zunächst wird die Kühlluft in den vorgesehenen axialen ersten Kühlluftkanälen am Motor entlang geleitet. Des Weiteren wird die Kühlluft, mithilfe der zweiten Kühlluftkanäle, unter das Labyrinth und den Zerkleinerungsrotor geleitet. Danach bewegt sich der Kühlluftstrom am Auffanggefäß mit der zerkleinerten Probe vorbei und tritt letztendlich an Gehäuseöffnungen aus, wodurch eine gute Kühlwirkung auch für den Probenauffangbehälter erreicht werden kann.
Unter anderem durch die effektive Kühlung kann eine hohe Mahlleistung möglich gemacht werden. Die maximale Drehzahl des Antriebsmotors und/oder des Zerkleinerungsrotors kann sogar größer oder gleich 24.000 U/min betragen. Die Motorleistung des Antriebsmotors kann größer oder gleich als 1 kW, vorzugsweise größer und gleich 1,3 kW, oder sogar vorzugsweise größer und gleich 1,5 kW betragen. Bei herkömmlichen Rotormühlen ist eine derart hohe Leistung zumindest schwierig zu realisieren. Vorliegend kann in vorteilhafter Weise eine hohe Leistung durch die verbesserte Kühlwirkung des vorliegenden Kühlkonzepts realisiert werden, so dass eine hohe Mahlleistung ermöglicht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle, bereitgestellt, welche umfasst:

ein Gerätegehäuse, das einen unteren Motorraum und einen oberen Mahlraum bildet,
einen in dem unteren Motorraum des Gerätegehäuses angeordneten elektrischen Antriebsmotor mit einer Motorwelle,
eine in den oberen Mahlraum einsetzbare Mahlgarnitur, welche einen von dem Antriebsmotor rotierend antreibbaren Zerkleinerungsrotor, ein um den Zerkleinerungsrotor anordenbares feststehendes ringförmiges Gegenelement und einen Probenauffangbehälter aufweist,
wobei die Mahlgarnitur einen radial innerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements angeordneten zentralen Rotorraum und einen radial außerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements angeordneten peripheren ringförmigen Probenauffangraum definiert,
einen im Bereich des unteren Motorraums angeordneten elektrischen Kühlungslüfter, welcher einen Kühlluftstrom erzeugt,
ein Kühlluftkanalsystem, in welchem der Kühlluftstrom von dem Kühlungslüfter entlang des elektrischen Antriebsmotors und bis unter den Probenauffangbehälter geleitet wird, um den elektrischen Antriebsmotor und den Probenauffangbehälter zu kühlen. Eine Labormühle mit einem konventionellen Lüfter oder Lüfterrad und der offenbarten besonderen neuartigen Kühlluftführung ggf. in Kombination mit einem oder mehreren der hierin offenbarten weiteren Merkmale soll demnach auch im Rahmen der vorliegenden Anmeldung liegen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben Labormühle bzw. Rotor- oder Zentrifugalmühle, umfassend die Schritte:

Einsetzen der Mahlgarnitur in den oberen Mahlraum,
Schließen des Gehäusedeckels,
Eingeben einer Nachlaufzeit oder eines Nachlaufbefehls für den Kühlungslüfter in die Benutzer-Eingabeeinrichtung,
Eingeben eines Startbefehls in die Benutzer-Eingabeeinrichtung,
nach dem Stoppen des Antriebsmotors, Öffnen des Gehäusedeckels während der elektrische Kühlungslüfter noch läuft,
Entnehmen zumindest des Probenauffangbehälters und des Auffangbehälterdeckels aus dem oberen Mahlraum, entweder während der elektrische Kühlungslüfter noch läuft oder nach dem Stoppen des elektrischen Kühlungslüfters.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.

Kurzbeschreibung der Figuren

Es zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer Labormühle,
Fig. 2: eine Seitenansicht von rechts der Labormühle aus Fig. 1
Fig. 3: eine dreidimensionale Darstellung der Labormühle aus Fig. 1 mit Explosionsdarstellung der Mahlgarnitur,
Fig. 4: einen Ausschnitt aus Fig. 3,
Fig. 5: eine dreidimensionale Darstellung eines beispielhaften Innenlebens einer Labormühle,
Fig. 6: eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 6-6 in Fig. 1,
Fig. 7: eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 7-7 in Fig. 2,
Fig. 8: einen horizontalen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 1,
Fig. 9: eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 9-9 in Fig. 8,
Fig. 10: eine Ansicht der Unterseite der Labormühle aus Fig. 1 mit teilweise ausgeblendetem Bodengitter,
Fig. 11: eine Seitenansicht von links der Labormühle aus Fig. 1,
Fig. 12: eine Schnittdarstellung entlang der Linie 12-12 in Fig. 11,
Fig. 13: eine vergrößerte Schnittdarstellung der Mahlgarnitur aus Fig. 12,
Fig. 14: eine Draufsicht von oben auf die Labormühle aus Fig. 1 mit ausgeblendetem Gehäusedeckel,
Fig. 15: eine Draufsicht von oben auf die Labormühle aus Fig. 1 mit teilweise ausgeblendetem Gehäusedeckel,
Fig. 16: eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 16-16 in Fig. 15,
Fig. 17a: eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 16,
Fig. 17b: eine Ausschnittsvergrößerung mit Explosionsdarstellung der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung,
Fig. 18: eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 18-18 in Fig. 15,
Fig. 19a: eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 18,
Fig. 19b: eine Ausschnittsvergrößerung mit Explosionsdarstellung der Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung,
Fig. 20: eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts der Labormühle aus Fig. 1,
Fig. 21: eine teilweise aufgeschnittene dreidimensionale Darstellung der Labormühle aus Fig. 1,
Fig. 22: eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 21,
Fig. 23: eine Ausschnittsvergrößerung ähnlich Fig. 22, gesehen von vorne,
Fig. 24: eine geschnittene Darstellung der Labormühle aus Fig. 1 mit einem Spalt weit geöffneten Gehäusedeckel,
Fig. 25: eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 24,
Fig. 26: einen schematischen Funktionsablauf eines Mahlvorgangs,
Fig. 27: eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Labormühle.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Labormühle 1, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Rotormühle bzw. sogenannte Rotor-Schnellmühle ausgebildet ist. Die Rotormühle 1 weist ein Gerätegehäuse 30 auf, welches ein unteres Basisgehäuse 32 umfasst, das mit Standfüßen 34 auf einem Labortisch platzierbar ist. Das Gerätegehäuse 30 bzw. das Basisgehäuse 32 ist mit einem schwenkbaren Gehäusedeckel 36 an der Oberseite des Basisgehäuses 32 verschließbar. Der Gehäusedeckel 36 weist einen Einfülltrichter 38 auf, in welchen während des Betriebs der Rotormühle 1, Mahlgut in das Rotor-Mahlwerk eingefüttert werden kann. An der Oberseite des Basisgehäuses 32 befindet sich eine Benutzer-Eingabeeinrichtung 40, z.B. in Form eines Touch-Displays 42 und eines Drehknopfes 44, über welche der Benutzer die Rotormühle 1 programmieren und steuern kann. Zum Beispiel können über das Touch-Display 42 die Mahldauer, die Drehzahl, Mahlpausen oder weitere vom Mahlgut oder von der Mahlaufgabe abhängige Prozessparameter vom Benutzer eingegeben werden und der Mahlprozess gestartet werden.
Das Rotor-Mahlwerk 50 umfasst einen um eine vertikale Rotationsachse A rotierenden Zerkleinerungsrotor 52, welcher z.B. als Schlagrotor ausgebildet ist und ein feststehendes ringförmiges Gegenelement in Form eines Ringsiebs 54, in welchem der Zerkleinerungsrotor 52 koaxial rotiert. Der Zerkleinerungsrotor 52 und das Ringsieb 54 sind in einem Probenauffangbehälter 56 positioniert und unterteilen den Innenraum des Probenauffangbehälters 56 in einen zentralen Rotorraum 62, in welchem der Zerkleinerungsrotor 52 rotiert und das Mahlgut zerkleinert und einen peripheren ringförmigen Probenauffangraum 64, in welchem das zerkleinerte Mahlgut aufgefangen wird. Für den Mahlprozess füttert der Benutzer Probe bzw. Mahlgut in den Mahlgutguteinfülltrichter 38 axial in den Zentralbereich des Zerkleinerungsrotors 52 ein. Das Mahlgut wird in dem Zerkleinerungsrotor 52 durch die Zentrifugalkraft radial nach außen beschleunigt. In einem peripheren Ringbereich des Zerkleinerungsrotors 52 befindet sich eine ringförmige Kolonnadenanordnung 58 aus einer Mehrzahl von Schlagzähnen 66, welche durch Schlag-, Prall und/oder Scherwirkung das Mahlgut bei hoher Drehzahl zerkleinern. Teilweise kann das Mahlgut auch zwischen den Schlagzähnen 66 und dem Ringsieb 54 zerkleinert werden. Das so zerkleinerte Mahlgut kann anschließend durch die Öffnungen (nicht dargestellt) des Ringsiebs 54 radial nach außen durch das Ringsieb 54 treten, und gelangt in den ringförmigen Probenauffangraum 64. Gegebenenfalls kann das zerkleinerte Mahlgut auch durch eine Absaugeinrichtung (nicht dargestellt), die an einen Absaugstutzen 70 angeschlossen werden kann, abgesaugt werden. Der Absaugstutzen 70 ist ersichtlich optional und andere Mahlgarnituren bzw. Probenauffangbehälter 56 besitzen keinen Absaugstutzen, sondern der Ringmantel 56a des Probenauffangbehälters 56 ist umlaufend geschlossen.
Der ringförmige Probenauffangbehälter 56 wird oberseitig mit einem Auffangbehälterdeckel 72 verschlossen. Die Mahlgarnitur 74 wird demnach gebildet aus dem Probenauffangbehälter 56, dem Auffangbehälterdeckel 72 und den in dem verschlossenen Probenauffangbehälter 56 angeordneten Schlagrotor 52 und Ringsieb 54. Der Probenauffangbehälter 56 kann mit dem oder ohne den aufgesetzten Auffangbehälterdeckel 72 aus der Rotormühle 1 entnommen werden, zum Beispiel um das zerkleinerte Mahlgut außerhalb der Rotormühle 1 zu handhaben oder um die Mahlgarnitur zu reinigen. Der Auffangbehälterdeckel 72 weist eine zentrale Probeneinfüllöffnung 78 auf, in welche der Einfülltrichter 38 im geschlossenen Zustand des Gehäusedeckels 36 axial mündet, um im Betrieb das Mahlgut in den Zerkleinerungsrotor 52 zu füttern.
Der Mahlraum 98 wird unterseitig durch einen Zwischenboden 96 als Trennwand zu dem unteren Motorraum 134 und oberseitig durch den haubenförmigen Gehäusedeckel 36 begrenzt. Der Zerkleinerungsrotor 52 weist an seiner Unterseite konzentrische Labyrinthringe 82 auf, welche zusammen mit dazu korrespondierenden konzentrischen Labyrinthringen 84 der Labyrinthscheibe 80 eine scheibenförmige Labyrinthdichtung 86 bilden (vgl. Fig. 13, 14). Beim Einsetzen der Mahlgarnitur 74 in die Rotormühle 1 kann der Benutzer zunächst die Labyrinthscheibe 80 auf einen Ringmantel 92 aufsetzen, welcher koaxial von dem Zwischenboden 96 des Mahlraums in den Mahlraum 98 hineinragt. Der Ringmantel 92 und die aufgesetzte Labyrinthscheibe 80 bilden gemeinsam einen zentralen hutförmigen oder hohlkegelstumpfförmigen Domaufbau 94 auf dem Zwischenboden 96 des Mahlraums 98. Die Teile der Mahlgarnitur 74 können auf den Domaufbau 94 in dem Mahlraum 98 aufgesetzt werden und anschließend wird der Mahlraum durch Zuklappen und Verriegeln des Gehäusedeckels 36 geschlossen, um den Mahlprozess starten zu können.
Bezug nehmend auf die Fig. 6-14 weist die Rotormühle 1 einen Antriebsmotor 102 auf, dessen Motorwelle 104 vertikal verläuft und die zentrale Achse A der Rotormühle 1 bildet. Der Zerkleinerungsrotor 52 kann auf eine Rotorantriebswelle 106, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Motorwelle 104 selbst sein kann, axial aufgesteckt werden und kann durch einen Querbolzen 108, der mit einer Quernut 110 an einem unteren Antriebsfortsatz 112 des Zerkleinerungsrotors 52 angebracht ist, rotierend angetrieben werden.
Unterhalb des Antriebsmotors 102 ist ein elektrischer Kühlungslüfter 114 positioniert und zwar vorzugsweise koaxial zu dem Antriebsmotor 102. Der Kühlungslüfter 114 saugt frische Kühlluft durch eine Bodenplatte 116 des Gerätegehäuses 30 an und erzeugt einen Kühlluftstrom, schematisch symbolisiert durch Pfeile 138, der vertikal nach oben in Richtung des Antriebsmotors 102 gerichtet ist und axial entlang des Antriebsmotors 102 nach oben strömt. Der Gehäuseboden 116 weist hierfür ein Bodengitter 118 unter dem Kühlungslüfter 114 auf. Das Bodengitter 118 ist durch die Standfüße 34 beabstandet von dem Labortisch, auf welchem die Rotormühle 1 steht, um frische Kühlluft von der Seite unter dem Gehäuseboden 116 und von dort durch das Bodengitter 118 ins Innere des Gerätegehäuses 30, genauer in den unteren Motorraum 134 zu saugen und axial von unten in Richtung des Antriebsmotors 102 zu blasen.
Um einen gerichteten Kühlluftstrom 138 axial entlang des Antriebsmotors 102 zu erzeugen, weist der Antriebsmotor 102 in dem vorliegenden Beispiel ein Motorgehäuse 122 auf, welches im Außenbereich des Motorgehäuses 122 bzw. in einem Motorgehäusemantel 123 vertikale bzw. axiale erste Kühlluftkanäle 124 definiert. Im vorliegenden Beispiel ist das Motorgehäuse 122 im horizontalen Schnitt im Wesentlichen quadratisch ausgebildet und weist an seinen Ecken, insbesondere vier, vertikale erste Kühlluftkanäle 124 auf, welche in strömungstechnischer Flucht mit dem elektrischen Kühlungslüfter 114 stehen und den von dem Kühlungslüfter 114 vertikal nach oben gerichteten Kühlluftstrom 138 unmittelbar aufnehmen und innerhalb der ersten Kühlluftkanäle 124 um den Motor herum gerichtet nach oben führen, so dass der Antriebsmotor 102 effektiv gekühlt werden kann. Mit anderen Worten bläst der Kühlungslüfter 114 die Kühlluft durch Kühllufteinlassöffnungen 124a in die ersten Kühlluftkanäle 124 hinein. Im vorliegenden Beispiel beträgt der Volumenstrom des Kühlluftstroms etwa 255 m³/h.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmotor 102 mit seinem Motorgehäuse 122 in ein sich vertikal erstreckendes axiales Kühlluftführungsrohr 126 eingebaut. Das Kühlluftführungsrohr 126 umgibt das Motorgehäuse 122 mit radialem Abstand, so dass ein Ringraum oder Zwischenraum 128 zwischen dem Antriebsmotor 102 bzw. dem Motorgehäuse 122 und dem Kühlluftführungsrohr 126 gebildet wird. Im vorliegenden Beispiel weist das Kühlluftführungsrohr 126 einen rechteckigen Querschnitt auf. Es ist ersichtlich, dass das Kühlluftführungsrohr aber auch eine andere Querschnittsform, z.B. rund, aufweisen kann. Durch den Ringraum 128 kann zusätzlich Kühlluft in Form eines gerichteten Kühlluftstroms 138 axial an dem Antriebsmotor 102 entlang nach oben geleitet werden. Der Ringraum 128 umgibt im vorliegenden Beispiel den gesamten Antriebsmotor 102 ringförmig, sodass hierin ein relativ großer Kühlluftstrom 138 geleitet werden kann bzw. der Strömungswiderstand in dem Zwischenraum 128 relativ klein ist.
Am oberen Ende des Antriebsmotors 102 kann der Kühlluftstrom 138 aus Kühlluftauslassöffnungen 124b aus den ersten Kühlluftkanälen 124 und/oder aus dem Ringraum 128 austreten und in Kühllufteinlassöffnungen 132a der zweiten Kühlluftkanäle 132 eintreten. Die zweiten Kühlluftkanäle 132 erstrecken sich durch den Zwischenboden 96 von dem unteren Motorraum 134 in den oberen Mahlraum 98. Ansonsten sind der obere Mahlraum und der untere Motorraum 134 vorzugsweise durch den Zwischenboden 96, der eine horizontale Trennwand zwischen dem oberen Mahlraum 98 und den unteren Motorraum 134 bildet, im Großen und Ganzen getrennt, um Verschmutzungen im unteren Motorraum 134 zu vermeiden.
Demnach bilden die ersten Kühlluftkanäle 124 und/oder der das Motorgehäuses 122 umgebende Ringraum 128 zusammen mit den zweiten Kühlluftkanälen 132 ein gemeinsames Kühlluftkanalsystem bzw. Kühlluftströmungssystem, welches sich von dem Kühlungslüfter 114 an der Bodenplatte 116 des Gerätegehäuses 30 bis nach oben in den oberen Mahlraum 98 hinein erstreckt. Der Kühlungslüfter 114 saugt Kühlluft durch die Bodenplatte 116 von außerhalb des Gerätegehäuses 30 an bläst diese in das Kühlluftkanalsystem, welches den Kühlluftstrom 138 vertikal axial an dem Antriebsmotor 102 entlang nach oben leitet und von dort durch den horizontalen Zwischenboden 96 zwischen dem oberen Mahlraum 98 und dem unteren Motorraum 134 in den oberen Mahlraum 98 hinein leitet. Aus dem oberen Mahlraum 98 kann die Kühlluft durch ein Austrittsgitter 120, z.B. im Gehäusedeckel 36, aus dem oberen Mahlraum 98 nach außen in die Umwelt entweichen (Fig. 20).
Mit anderen Worten umfasst der gesamte Kühlluftstrom 138 in dem unteren Motorraum 134 einen ersten Kühlluftteilstrom 138a in den axialen ersten Kühlluftkanälen 124 in dem Motorgehäusemantel 123 und einen hiervon parallelen zweiten Kühlluftteilstrom 138b in dem Zwischenraum oder Ringraum 128 zwischen dem Motorgehäuse 122 und dem Kühlluftführungsrohr 126. Die Kühlluftteilströme 138a, 138b werden von dem Kühlluftkanalsystem getrennt voneinander axial entlang des Antriebsmotors 102 nach oben geleitet. Beide Kühlluftteilströme 138a, 138b werden in diesem Beispiel im oberen Bereich des Antriebsmotors 102 wieder vereinigt, um dann gemeinsam in die hierzu seriellen zweiten Kühlluftkanäle 132 zu strömen.
Insbesondere wird der Kühlluftstrom 138 von den zweiten Kühlluftkanälen 132 zwischen dem unteren Motorraum 134 und dem oberen Mahlraum 98 unter das Probenauffanggefäß 56, insbesondere unter dessen ringförmigen Boden 60 geleitet. Im eingebauten Zustand der Mahlgarnitur 74 verläuft der ringförmige Boden 60 ringförmig um den Domaufbau 94 herum, auf dem der Zerkleinerungsrotor 52 rotiert und mittels der Labyrinthdichtung 86 gedichtet ist. Hierzu weist der Domaufbau 94, bzw. der von dem Zwischenboden 56 aufragende Ringmantel 92, beispielsweise länglich gefräste Kühlluftdurchlassöffnungen 136 auf, welche vom Inneren des Domaufbaus 94 radial nach außen unter den Boden 60 des Probenauffanggefäßes 56 führen. Mit anderen Worten strömt die Kühlluft aus Kühlluftaustrittsöffnungen 132b der zweiten Kühlluftkanäle 132 unter die Labyrinthscheibe 80 in den Innenraum des Domaufbaus 94 unter der Labyrinthscheibe 80 und von dort durch die radialen Kühlluftdurchlassöffnungen 136 (Fig. 3, 4) unter den Boden 60 des Probenauffangbehälters 56. Damit kann eine effiziente Kühlung sowohl des Antriebsmotors 102, als auch der Mahlgarnitur 74 und damit des Mahlguts während und ggf. nach der Mahlung erzielt werden.
Die Rotormühle 1 wird durch eine Steuerungseinrichtung 142 mit einer Programmsteuerung gesteuert. Die Steuerungseinrichtung 142 ist mit der Benutzer-Eingabeeinrichtung 40 verbunden und die Programmsteuerung empfängt und verarbeitet die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter. Die Programmsteuerung der Steuerungseinrichtung 142 steuert zum Beispiel die Drehzahl der Rotormühle und den Start und Stopp des Mahlprozesses, überwacht Sicherheitseinrichtungen, wie den Verschlussmechanismus des Gehäusedeckels 36 und überwacht oder steuert ggf. eine Vielzahl von weiteren Funktionen der Rotormühle 1. Die Programmsteuerung steuert außerdem den elektrischen Kühlungslüfter 114, insbesondere das An- und Abschalten des Kühlungslüfters 114. Zum Beispiel kann die Programmsteuerung dazu ausgebildet sein, den elektrischen Kühlungslüfter 114 mit einer Nachlaufsteuerung weiterlaufen zu lassen, nachdem der Mahlprozess bereits beendet wurde, d.h. nachdem der Antriebsmotor 102 bereits gestoppt wurde. Die Nachlaufsteuerung kann im Rahmen einer SOP vorgegeben sein und/oder vom Benutzer als Parameter über die Benutzer-Eingabeeinrichtung 40 angefordert werden, sofern dies für die jeweilige Mahlaufgabe gewünscht ist. D.h. der Benutzer kann z.B. über die Benutzer-Eingabeeinrichtung 40, insbesondere vor dem Startbefehl für den Mahlprozess, den Nachlaufbefehl in die Programmsteuerung eingeben und ggf. auch die Nachlaufzeit quantitativ definieren. Anschließend startet die Rotormühle 1 den Antriebsmotor 102, so dass der Benutzer seine Probe mahlen kann. Die Programmsteuerung lässt nach dem Stoppen des Antriebsmotors 102 den Kühlungslüfter 114 automatisch noch eine vorbestimmte Nachlaufzeit nachlaufen, um den Antriebsmotor 102 und den Probenauffangbehälter 56 nach dem Ende des Mahlprozesses noch die vordefinierte Nachlaufzeit weiter zu kühlen. Dies kann unter anderem für die weitere Handhabung der Mahlgarnitur 74 vorteilhaft sein. Z.B. kann die Mahlgarnitur 74 unmittelbar nach dem Stoppen des Antriebsmotors 102 noch zu heiß sein, um vom Benutzer aus dem Gerätegehäuse 30 entnommen zu werden. Durch den Nachlauf und die damit verbundene Nachkühlung, die von der Programmsteuerung nach dem Stoppen des Antriebsmotors 102 automatisch durchgeführt wird, kann sich der Benutzer ggf. zunächst noch anderen Aufgaben widmen, während der Antriebsmotor 102 und der Probenauffangbehälter 56 weiter heruntergekühlt werden und zwar schneller als dies der Fall wäre, wenn lediglich der Gehäusedeckel 36 geöffnet würde. Außerdem kann, falls erforderlich, der Antriebsmotor 102 auch weitergekühlt werden, nachdem der Benutzer die Mahlgarnitur 74 bereits entnommen hat. Dadurch kann die Effizienz der Benutzung der Rotormühle 1 gesteigert werden.
Zusammenfassend, enthält die Steuerungseinrichtung 142 eine Programmsteuerung, welche den elektrischen Kühlungslüfter 114 unabhängig vom Mahlprozess bzw. unabhängig vom Antriebsmotor 102 steuern kann.
Unter dem Probenauffangbehälter 56 kann ein erster Temperatursensor 144 angeordnet sein, welcher die Temperatur des Probenauffangbehälters 56 und damit indirekt des Mahlguts bestimmt. Ein zweiter Temperatursensor (nicht dargestellt) kann die Temperatur des Antriebsmotors 102 messen. Im vorliegenden Beispiel verfügt der Antriebsmotor 102 über drei zweite Temperatursensoren, welche direkt in den Wicklungen U,V,W liegen. Dabei können im vorliegenden Beispiel die zweiten Temperatursensoren lediglich binär schalten, I/O. bedeutet, wenn die Temperatur von 135°C überschritten wird, wird der Antriebsmotor 102 abgeschaltet. Die Programmsteuerung kann dazu ausgebildet sein, den ersten und/oder zweiten Temperatursensor auszulesen und den Mahlprozess in Ansprechen auf die mit dem ersten und/oder zweiten Temperatursensor gemessenen Temperaturmesswerte zu steuern. Zum Beispiel kann die Programmsteuerung dazu ausgebildet sein, mit den gemessenen Temperaturwerten einen Intervallmahlprozess zu steuern. Die Programmsteuerung kann dazu ausgebildet sein, den Antriebsmotor 102 automatisch abzuschalten, wenn der Temperaturmesswert an dem ersten und/oder zweiten Temperatursensor einen jeweils vordefinierten und in einem Speicher der Steuerungseinrichtung gespeicherten Temperaturschwellenwert T1max bzw. T2max übersteigt, wobei die Programmsteuerung den elektrischen Kühlungslüfter 114 zum Weiterlaufen steuert, zumindest bis vordefinierte Schwellenwerte für den ersten und/oder zweiten Temperaturmesswert wieder unterschritten werden. Auch hiermit kann die Effizienz der Mühlenbenutzung gesteigert werden, da die Zeitdauer, die das Probenauffanggefäß 56 und damit das Mahlgut und/oder der Antriebsmotor 102, z.B. für eine Handhabung des Mahlbehälters und/oder für den nächsten Mahlprozess wieder hinreichend heruntergekühlt sind, reduziert werden kann.
Um die Nachkühlung weiter zu verbessern, kann der Gehäusedeckel 36 mit einem Aufspringmechanismus 150 versehen sein, welcher nach dem Stopp des Antriebsmotors 102 den Gehäusedeckel 36 ein Stück weit aufspringen lässt, wie in den Fig. 24, 25 dargestellt ist.
Der Gehäusedeckel 36 wird z.B. mit einer motorischen Zuhaltung 152 zugehalten bzw. verriegelt. Die motorische Zuhaltung 152 wird von der Programmsteuerung gesteuert bzw. überwacht, so dass der Mahlprozess nur dann freigegeben werden kann, wenn die motorische Zuhaltung 152 des Gehäusedeckels 36 sich in der geschlossenen Sicherheitsposition befindet (vgl. Fig. 21-23).
Nach dem Stopp des Antriebsmotors 102 kann die Programmsteuerung die Zuhaltung 152 automatisch öffnen. Der Gehäusedeckel 30 kann einen Aktor 154 umfassen, der den Gehäusedeckel 36 ein Stück weit, aber vorzugsweise nicht vollständig, aufdrückt. Dadurch kann die Labormühle 1 nach der Beendigung des Mahlprozesses den Gehäusedeckel 36 automatisch ein Stück weit, bzw. einen Spalt weit, aufdrücken und die angewärmte Kühlluft kann noch besser aus dem oberen Mahlraum 98 entweichen. Hierzu sind vorzugsweise im Bereich der Deckelscharniere 158 ein oder mehrere Aktoren 154 vorgesehen, z.B. links und rechts des Gehäusedeckels 36 jeweils ein Aktor 154. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Aktoren 154 als Federschnappverschlüsse ausgebildet, welche bei geschlossenem Gehäusedeckel 36 ggf. nicht tief genug einfahren, um einzurasten. Dadurch drücken die Federschnappverschlüsse permanent ihre Rolle 156 nach unten und erzeugen eine Öffnungskraft auf dem Gehäusedeckel 36. Zum Schließen des Gehäusedeckels 36 drückt der Benutzer entgegen der Vorspannung der Aktoren 154 den Gehäusedeckel 36 nach unten und die motorische Zuhaltung 152 zieht den Gehäusedeckel 36 weiter bei und verriegelt diesen, so dass der Mahlprozess sicher gestartet werden kann. Zusätzlich können in den Deckelscharnieren 158 Torsionsfedern (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche helfen, den Gehäusedeckel 36 mit dem Einfülltrichter 38 anzuheben. Ferner können federgelagerte Rotorblockierstifte 162 im Gehäusedeckel 36 vorgesehen sein, die ein Anlaufen des Zerkleinerungsrotors 52 mechanisch blockieren, wenn der Benutzer vergessen haben sollte, den Auffangbehälterdeckel 72 aufzusetzen. Ist der Auffangbehälterdeckel 72 auf dem Probenaufnahmebehälter 56 aufgesetzt, stützen sich die federgelagerten Rotorblockierstifte 162 auf dem Auffangbehälterdeckel 72 ab und können so zum Anheben des Gehäusedeckels 36 beitragen.
Der Mahlprozess kann demnach wie folgt ablaufen: Der Benutzer setzt bei geöffnetem Gehäusedeckel 36 die Mahlgarnitur 74 in den oberen Mahlraum der Rotormühle 1 ein. Hierbei kann zunächst die Labyrinthscheibe 80 aufgesetzt werden und danach der Zerkleinerungsrotor 52 auf die Rotorantriebswelle 106 aufgesteckt werden, wobei die Labyrinthringe 82 des Zerkleinerungsrotors 52 mit den Labyrinthringen 84 der Labyrinthscheibe 80 axial miteinander in Eingriff kommen, um die Labyrinthdichtung 86 zu bilden. Anschließend kann das ringförmige Gegenelement, z.B. Ringsieb 54 um den Zerkleinerungsrotor 52 herum aufgesetzt werden, z.B. auf einen äußeren Rand der Labyrinthscheibe 80. Dann kann der Probenauffangbehälter 56 mit seiner zentralen Öffnung 57 im Boden 60 über den Zerkleinerungsrotor 52 und ggf. das Ringsieb 54 gestülpt werden, wobei der Probenauffangbehälter 56 auch über den Domaufbau 94 auf dem Zwischenboden 96 des inneren Mahlraums 98 gestülpt wird. Schließlich kann der Auffangbehälterdeckel 72 auf den Probenauffangbehälter 56 aufgesetzt werden und verschließt ggf. mit einer Ringdichtung 73 und einem ringförmigen peripheren Ringrand 75 den Probenauffangbehälter 56. Bei manchen Mahlgarnituren 74 kann auch eine andere Einsetzreihenfolge vorgesehen sein, zum Beispiel lassen sich bei manchen Mahlgarnituren auch komplett mit dem Zerkleinerungsrotor 52 und/oder den Ringsieb 54 aus dem oberen Mahlraum 98 entnehmen und wieder einsetzen. Anschließend wird der Gehäusedeckel 36 geschlossen bzw. zugeschwenkt, wobei das untere Ende 39 des Einfülltrichters 38 mit der zentralen Probeneinfüllöffnung 78 des Auffangbehälterdeckels 72 in Eingriff kommt. Ferner wird der Gehäusedeckel 36 mit der Zuhaltung 152 ggf. fest beigezogen und verriegelt.
Entweder hat der Benutzer die Mahlparameter für den Mahlprozess bereits für mehrere Mahlaufgaben einprogrammiert, oder er macht dies individuell vor oder nach dem Schließen des Gehäusedeckels 36. Hierbei können zum Beispiel Drehzahl, Mahldauer, Mahlpausen, sowie außerdem der Nachlauf als solcher und gegebenenfalls einen Nachlaufzeit einprogrammiert werden. Dann startet der Benutzer den Mahlprozess und füttert das Mahlgut durch den Einfülltrichter 38 ins Innere der Mahlgarnitur 74 auf den Zerkleinerungsrotor 52 zu. Wenn der Zerkleinerungsprozess beendet ist, stoppt die Programmsteuerung zunächst den Antriebsmotor 102, lässt aber den Kühlungslüfter 114 noch für die programmierte Nachlaufzeit nachlaufen. Ferner kann die Programmsteuerung nach dem Stopp des Antriebsmotors 102 die Zuhaltung 152 automatisch öffnen, wobei der Kühlungslüfter 114 noch weiter nachlaufen kann. Durch das Öffnen der Zuhaltung 152 können die Aktoren 154 den Gehäusedeckel 56 einen Spalt weit öffnen, so dass die Effizienz der Nachkühlung noch weiter verbessert wird. Wenn die Nachlaufzeit abgelaufen ist, stoppt die Programmsteuerung automatisch den Kühlungslüfter 114.
Bezug nehmend auf die Fig. 15-19 weist die Labormühle 1 zwischen dem Basisgehäuse 32 und dem Gehäusedeckel 36 eine Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung 202 auf, welche den Schließzustand des Gehäusedeckels 36 überwacht. Zwischen dem Gehäusedeckel 36 und dem Auffangbehälterdeckel 72 ist eine Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 vorgesehen, welche das Vorhandensein und/oder den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels 72 auf dem Probenauffanggefäß 56 innerhalb des oberen Mahlraums 98 detektiert, wenn der Gehäusedeckel 36 geschlossen ist. Die beiden Sensoreinrichtungen 202 und 212 sind im vorliegenden Beispiel als doppelte Federkontakte ausgebildet, welche durch Kontakt mit einer leitfähigen Fläche einen Stromfluss ermöglichen. Die ersten Federkontakte 204 der Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung 202 sind vorzugsweise an einem unteren Rand 36a, zum Beispiel im vorderen Bereich des Gehäusedeckels 36 gegenüber den Deckelscharnieren 158 des Gehäusedeckels 30 angeordnet. Beim Zuschwenken des Gehäusedeckels 36 kommen die Federkontakte 204 an einer elektrisch leitfähigen Gegenplatte 206 zur Anlage, federn leicht ein und der Stromkreis zwischen den beiden Federkontakten 204 wird über die Gegenplatte 206 automatisch geschlossen, wenn der Benutzer den Gehäusedeckel 36 schließt.
Die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 bzw. deren zweite Federkontakte 214 sind vorzugsweise an einer Innenseite 36b des Gehäusedeckels angeordnet und zwar im Bereich des Auffangbehälterdeckels 72. Wenn der Benutzer den Gehäusedeckel 36 schließt, detektiert die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 das Vorhandensein bzw. den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels 72 auf dem Probenauffangbehälter 56, in dem die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 in Wirknähe zu dem Auffangbehälterdeckel 72 gelangt. In dem vorliegenden Beispiel kommen die Federkontakte 214 automatisch beim Schließen des Gehäusedeckels 36 gegen eine Oberseite 72a des Auffangbehälterdeckels 72 zur Anlage. Der Probenauffangbehälter 56 und insbesondere der Auffangbehälterdeckel 72 weisen vorzugsweise eine elektrisch leitfähige Oberfläche auf, sind z.B. aus blankem rostfreien Stahlblech hergestellt. Dadurch wird ein galvanischer Kontakt zwischen den beiden Federkontakten 214 der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 mit der Oberseite 72a des Auffangbehälterdeckels 72 hergestellt. Die Programmsteuerung überwacht den Stromfluss durch die Sensoreinrichtungen 202 und/oder 212 und detektiert ob der Gehäusedeckel 36 geschlossen ist und/oder ob der Auffangbehälterdeckel 72 in dem oberen Mahlraum 98 vorhanden und korrekt auf dem Probenauffangbehälter 56 positioniert ist. Die Programmsteuerung ist dazu ausgebildet, den Start des Mahlprozesses bzw. des Antriebsmotors 102 nur dann freizugeben, wenn die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtungen 202 den Geschlossenzustand und die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung den Freigabezustand signalisieren. Im vorliegenden Beispiel sind beide Sensoreinrichtungen 202, 212 durch Federkontakte, die einen Stromfluss über galvanischen Kontakt ermöglichen ausgebildet. Die Sensoreinrichtungen 202 und/oder 212 können allerdings auch andere Sensoreinrichtungen, wie zum Beispiel optische Sensoren, einen NFC-Sensoren oder Reed-Kontakte umfassen.
Der Auffangbehälterdeckel 72 besteht vorzugsweise aus einer ringförmigen, die zentrale Einfüllöffnung 78 umgebenden Deckelplatte 72b und einem peripheren Ringrand 72c, der ringförmig um die Deckelplatte 72b umläuft, um den Auffangbehälterdeckel 72 auf dem Probenauffangbehälter 56 zu zentrieren und in welchem die Ringdichtung 73, vorzugsweise in Form eines O-Rings befestigt ist, um gegen den oberen Ringrand 56a des Probenauffangbehälters 56 zu dichten. Die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 ist vorzugsweise über der Deckelplatte 72b angeordnet, so dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweiten Federkontakte 214 automatisch mit der Deckelplatte 72b in Kontakt kommen, wenn der Gehäusedeckel 36 geschlossen wird.
Wenn die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung 202 keinen Geschlossenzustand bzw. den Offenzustand signalisiert, stellt dies eine sicherheitsrelevante Information dar, sodass die Programmsteuerung den Start des Antriebsmotors 102 verhindert, ohne dass der Benutzer das Überregeln kann. Das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein des Auffangbehälterdeckels 72 stellt hingegen keine sicherheitsrelevante Funktion dar, so dass die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 keine Sicherheitsfunktionen repräsentiert. Daher kann die Programmsteuerung eine Override-Funktion aufweisen, welche dem Benutzer die Möglichkeit anbietet, die Verhinderung des Starts des Antriebsmotors 102 bzw. des Mahlprozesses manuell zu überschreiben, zum Beispiel durch Eingeben eines Override-Befehls an der Benutzereingabeeinrichtung 40. Der Vorteil liegt darin begründet, dass der Benutzer die Labormühle 1 trotzdem betreiben kann, wenn die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 eine Fehlfunktion haben sollte, und nicht unmittelbar auf einen Servicetechniker angewiesen ist. Da ein nicht korrekter Sitz oder ein Nichtvorhandensein des Auffangbehälterdeckels 72 lediglich zur Detektion einer Fehlbedienung dient, die eine Verschmutzung des Mahlraums 98 verhindern soll, aber zu keiner Gefährdung des Benutzers führen kann, da der sicherheitsrelevante Gehäusedeckel 36 trotzdem geschlossen ist (und für diesen keine Override-Funktion zur Verfügung steht), ist das Abschalten der Detektion des Auffangbehälterdeckels 72 durch manuellen Override durch den Benutzer maschinenrichtlinienkonform.
Fig. 26 zeigt einen vereinfachten beispielhaften Funktionsablauf eines Mahlvorgangs.
In Schritt 302 wartet die Programmsteuerung auf das Einsetzen der kompletten Mahlgarnitur 74. Im Touch-Display 42 kann per Animation gezeigt werden, in welcher Reihenfolge der Zerkleinerungsrotor 52, das Ringsieb 54, der Probenauffangbehälter 56 und/oder der Auffangbehälterdeckel 72 eingesetzt werden sollen. Diese Animationen können ggf. dynamisch angepasst werden.
In Schritt 304 fordert die Programmsteuerung den Benutzer über das Touch-Display 42 zum Schließen des Gehäusedeckels 36 auf.
In Schritt 306 prüft die Programmsteuerung mittels der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung 212 ob der Auffangbehälterdeckel 72 korrekt eingesetzt wurde.
Wenn die Programmsteuerung den korrekten Einsatz des Auffangbehälterdeckels 72 festgestellt hat, steuert die Programmsteuerung in Schritt 308 die Sicherheitsverriegelung, den Verschlusshaken der Zuhaltung 152 zu schließen.
Wenn die Programmsteuerung die Rückmeldung von der Sicherheitsverriegelung bzw. der Zuhaltung "geschlossen" erhält, wartet die Programmsteuerung in Schritt 310 auf die Eingabe des Startbefehls durch den Benutzer.
Nachdem der Benutzer den Startbefehl am Touch-Display 42 eingegeben hat, aktiviert die Programmsteuerung in Schritt 312 den Kühlungslüfter 114 und gibt Sicherheitskreise frei.
Nachdem die Programmsteuerung vom Frequenzumrichter das Signal "Sicherheit ok" erhalten hat, startet die Programmsteuerung in Schritt 314 den Antriebsmotor 102.
Nachdem die vom Benutzer programmierte Mahldauer abgelaufen ist oder nachdem der Benutzer einen Stoppbefehl für den Mahlprozess eingegeben hat, stoppt die Programmsteuerung in Schritt 316 den Antriebsmotor 102.
Nachdem die Programmsteuerung vom Frequenzumrichter die Rückmeldung Drehzahl "-0" erhalten hat, prüft die Programmsteuerung in Schritt 318, ob ein automatisches Entriegeln erfolgen soll oder ob ein Entriegeln-Befehl des Benutzers vorliegt.
Bei positivem Ergebnis in Schritt 318 sendet die Programmsteuerung in Schritt 320 einen Entriegeln-Befehl an die Verriegelung und die Zuhaltung 152 öffnet.
Nachdem die Sicherheitsverriegelung "offen" an die Programmsteuerung gemeldet hat, prüft die Programmsteuerung in Schritt 322, ob ein Nachlauf programmiert ist, z.B. als SOP oder durch individuelle Benutzerprogrammierung. Wenn nein, stoppt der Kühlungslüfter 114 und die Programmsteuerung springt in Schritt 324 wieder zum Anfangsschritt 102 und wenn ja, wird der Kühlungslüfter 114 in Schritt 326 weiterbetrieben (Nachlauf).
In Schritt 328 überwacht die Programmsteuerung, ob die Nachlaufzeit abgelaufen ist. Wenn ja, wird der Kühlungslüfter 114 in Schritt 330 gestoppt und die Programmsteuerung springt wieder zum Anfangsschritt 102.
Fig. 27 zeigt eine Rotormühle 1 mit einem axialen ersten Kühlluftkanal 124, welcher sich ringförmig koaxial um den Antriebsmotor 102 erstreckt. Der axiale erste Kühlluftkanal 124 erstreckt sich dabei insbesondere zylindrisch um das Motorgehäuse 122 bzw. den Motorgehäusemantel 123. Zwischen dem Antriebsmotor 102 bzw. dem Motorgehäusemantel 123 erstreckt sich ein hohlzylindrischer Ringraum 128, welcher den axialen ersten Kühlluftkanal 124 bildet. Der Kühlungslüfter 114 bläst Kühlluft von unten in die Kühllufteinlassöffnungen 124a des axialen ersten Kühlluftkanals 124 und der Kühlluftstrom tritt an oberen Kühlluftauslassöffnungen 124b aus dem axialen ersten Kühlluftkanal 124 aus. Von dort tritt der Kühlluftstrom in motorraumseitigen Kühllufteinlassöffnungen 132a der zweiten Kühlluftkanäle 132 in dem Zwischenboden 96 ein und aus mahlraumseitigen Kühlluftauslassöffnungen 132b in den oberen Mahlraum 98 aus.
Bei beiden Ausführungsformen befindet sich vorzugsweise in dem unteren Motorraum 134 im Bereich der Kühlluftströmung keine Abluftöffnung nach außerhalb des Gerätegehäuses 30, so dass der von dem Kühlungslüfter 114 erzeugte Kühlluftstrom mit entsprechendem Überdruck aus dem unteren Motorraum 134 in den oberen Mahlraum 98 gepresst wird. Z.B. kann in dem unteren Motorraum 134 eine hermetisch geschlossene Hülse 146 um den Kühlungslüfter 114 und den elektrischen Antriebsmotor 102 angeordnet sein.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.

Claims

Labormühle (1) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere Rotor- oder Zentrifugalmühle, umfassend:
ein Gerätegehäuse (30), das einen unteren Motorraum (134) und einen oberen Mahlraum (98) bildet,

einen in dem unteren Motorraum (134) des Gerätegehäuses (30) angeordneten elektrischen Antriebsmotor (102) mit einer Motorwelle (104),

eine in den oberen Mahlraum (98) einsetzbare Mahlgarnitur (74), welche einen von dem Antriebsmotor (102) rotierend antreibbaren Zerkleinerungsrotor (52), ein um den Zerkleinerungsrotor (52) anordenbares feststehendes ringförmiges Gegenelement (54) und einen Probenauffangbehälter (56) aufweist,

wobei die Mahlgarnitur (74) einen radial innerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements (54) angeordneten zentralen Rotorraum (62) und einen radial außerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements (54) angeordneten peripheren ringförmigen Probenauffangraum (64) definiert,

einen im Bereich des unteren Motorraums (134) angeordneten elektrischen Kühlungslüfter (114), welcher einen Kühlluftstrom (138) erzeugt, der entlang des elektrischen Antriebsmotors (102) strömt, um den elektrischen Antriebsmotor (102) zu kühlen,

eine Steuerungseinrichtung (142) zum Steuern des Mahlprozesses, und

eine Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess eingeben kann,
wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, den Mahlprozess in Ansprechen auf die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter zu steuern und

wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, den elektrischen Kühlungslüfter (114) unabhängig von dem Antriebsmotor (102) zu steuern.
Labormühle (1) nach Anspruch 1,
wobei das Gerätegehäuse (30) einen Gehäusedeckel (36) aufweist mit welchem der obere Mahlraum (98) gegenüber der Umwelt verschließbar ist und/oder wobei der Probenauffangbehälter (56) einen Auffangbehälterdeckel (72) aufweist, mit welchem der Probenauffangbehälter (56) im Inneren des oberen Mahlraums (98) verschließbar ist,

insbesondere wobei der Gehäusedeckel (36) einen axialen Einfülltrichter (38) aufweist und der Auffangbehälterdeckel (72) eine zentrale Öffnung (78) aufweist, in welche der Einfülltrichter (38) mündet, derart dass der Benutzer während des Betriebs der Labormühle (1) Mahlgut von außerhalb der Labormühle (1) durch den Einfülltrichter (38) und die zentrale Öffnung (78) des Auffangbehälterdeckels (72) in den zentralen Rotorraum (62) einfüttern kann.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, den elektrischen Kühlungslüfter (114) automatisch unabhängig von dem Antriebsmotor (102) einzuschalten und auszuschalten.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein Speicher umfasst ist, in welchem ein Nachlauf-Zeitintervall speicherbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, nach dem Abschalten des Antriebsmotors (102), den elektrischen Kühlungslüfter (114) noch für die Dauer des Nachlauf-Zeitintervalls weiterlaufen zu lassen und nach dem Ablauf des Nachlauf-Zeitintervalls den elektrischen Kühlungslüfter (114) automatisch auszuschalten und/oder

wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, nach dem Abschalten des Antriebsmotors (102), den elektrischen Kühlungslüfter (114) temperaturgesteuert nachlaufen zu lassen.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, einen vom Benutzer über die Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) eingegebenen Nachlaufbefehl zu empfangen und in Ansprechen auf den Nachlaufbefehl den elektrischen Kühlungslüfter noch für ein Nachlauf-Zeitintervall weiterlaufen zu lassen und erst nach dem Ablauf des Nachlauf-Zeitintervalls den elektrischen Kühlungslüfter automatisch auszuschalten.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein erster Temperatursensor im Bereich des Probenauffangbehälters (56) umfasst ist, welcher die Temperatur des Probenauffangbehälters (56) während und nach dem Mahlprozess erfasst und/oder wobei ein zweiter Temperatursensor im Bereich des Antriebsmotors (102) umfasst ist, welcher die Temperatur des Antriebsmotors (102) während und nach dem Mahlprozess erfasst und wobei die Steuerungseinrichtung (142) den ersten und/oder den zweiten Temperatursensor ausliest, um während und nach dem Mahlprozess Temperaturmesswerte von dem Probenauffangbehälter (56) und/oder dem Antriebsmotor (102) zu erhalten,

insbesondere wobei die Steuerungseinrichtung (142) den Mahlprozess und/oder den elektrischen Kühlungslüfter (114) in Ansprechen auf die gemessenen Temperaturmesswerte des Probenauffangbehälters (56) und/oder des Antriebsmotors (102) steuert.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Antriebsmotor (102) mit vertikal verlaufender Motorwelle (104) in dem unteren Motorraum (134) eingebaut ist und ein Motorgehäuse (122) mit einem sich axial und ringförmig erstreckenden Motorgehäusemantel (123) aufweist, wobei der elektrische Kühlungslüfter (114) unter dem Antriebsmotor (102), insbesondere koaxial zu der vertikal verlaufenden Motorwelle (104), angeordnet ist und wobei der elektrische Kühlungslüfter (114) einen nach oben gerichteten Kühlluftstrom (138) erzeugt, welcher axial in dem Motorgehäusemantel (123) und/oder an einer Außenseite des Motorgehäusemantels (123) nach oben strömt, um den Antriebsmotor (102) zu kühlen.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Motorgehäusemantel (123) zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal (124) umfasst, welcher sich axial von unten nach oben erstreckt und welcher den Kühlluftstrom (138) von dem elektrischen Kühlungslüfter (114) gezielt innerhalb des zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanals axial entlang des Motorgehäusemantels (123) nach oben führt, ,

insbesondere wobei der zumindest eine axiale erste Kühlluftkanal (124) im Wesentlichen als eine sich axial innerhalb des Motorgehäusemantels (123) erstreckende radial geschlossene Kühlluftröhre ausgebildet ist,

und/oder wobei sich ein axiales Kühlluftführungsrohr (126) ringförmig um den elektrischen Kühlungslüfter (114) und/oder radial beabstandet um den Antriebsmotor (102) herum erstreckt, wobei ein sich axial und ringförmig um den Antriebsmotor (102) erstreckender Ringraum (128) gebildet wird, wobei der Ringraum (128) eine Kühlluftführung bildet, und der Kühlluftstrom (138) von dem elektrischen Kühlungslüfter (114) in den Ringraum (128) geblasen wird und innerhalb des Ringraums (128) radial innen und radial außen begrenzt axial an dem Antriebsmotor (102) entlang nach oben geführt wird.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei zumindest ein zweiter Kühlluftkanal (132) umfasst ist, welcher von dem unteren Motorraum (134) in den oberen Mahlraum (98) führt und durch welchen der Kühlluftstrom (138) aus dem unteren Motorraum (134) in den oberen Mahlraum (98) strömt,

insbesondere wobei der Kühlluftstrom (138) durch den zumindest einen zweiten Kühlluftkanal (132) aus dem unteren Motorraum (134) unter den Zerkleinerungsrotor (52) und von dort weiter unter den Probenauffangbehälter (56) geführt wird.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Gerätegehäuse (30) einen Zwischenboden (96) zwischen dem oberen Mahlraum (98) und dem unteren Motorraum (134) aufweist, wobei der Zwischenboden (96) eine zentrale Öffnung aufweist, durch welche sich eine Rotorantriebswelle (106) vertikal in den Bereich des oberen Mahlraums (98) erstreckt, insbesondere wobei die Rotorantriebswelle (106) und der Zerkleinerungsrotor (52) zueinander komplementäre Mitnahmemittel (108, 110) aufweisen, derart dass der Zerkleinerungsrotor (52) von oben auf die Rotorantriebswelle (106) aufsteckbar und mittels der Mitnahmemittel (108, 110) von der Rotorantriebswelle (106) rotierend antreibbar ist,

insbesondere wobei zwischen dem Zerkleinerungsrotor (52) und dem Antriebsmotor (102) eine Labyrinthdichtung (86) angeordnet ist, welche den zentralen Rotorraum (62) und/oder den peripheren ringförmigen Probenauffangraum (64) gegen den unteren Motorraum (134) dichtet,

insbesondere wobei sich unter der Labyrinthdichtung (86) zumindest ein zweiter Kühlluftkanal (132) von dem unteren Motorraum (134) in den oberen Mahlraum (98) erstreckt, durch welchen der Kühlluftstrom (138) von dem Motorgehäusemantel (123) und/oder aus dem zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal (124) in den oberen Mahlraum (98), insbesondere unter die Labyrinthdichtung (86) geführt wird oder wobei der Kühlluftstrom (138) von dem Motorgehäusemantel (123) und/oder aus dem zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal (124) und durch den zumindest einen zweiten Kühlluftkanal (132) durch die Labyrinthdichtung (86) hindurch ins Innere des Probenauffangbehälters (56) gepresst wird.
Labormühle (1) nach Anspruch 9 oder 10,
wobei der zumindest eine axiale erste Kühlluftkanal (124) in den zumindest einen zweiten Kühlluftkanal (132) zwischen dem unteren Motorraum (134) und dem oberen Mahlraum (98) strömungstechnisch übergeht, wobei der zumindest eine axiale erste Kühlluftkanal (124) und der zumindest eine zweite Kühlluftkanal (132) zwischen dem unteren Motorraum (134) und dem oberen Mahlraum (98) gemeinsam ein Kühlluftströmungssystem bilden, welches sich von dem elektrischen Kühlungslüfter (114) bis in den oberen Mahlraum (98) hinein erstreckt, derart dass die Kühlluftströmung von dem elektrischen Kühlungslüfter (114) durch das Kühlluftströmungssystem nach oben bis in den oberen Mahlraum (98) geführt wird.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Gerätegehäuse (30) einen Gehäusedeckel (36) aufweist, mit welchem der obere Mahlraum (98) gegenüber der Umwelt verschließbar ist, wobei der Gehäusedeckel (36) eine Zuhaltung (152) oder Verrieglung aufweist, die von der Steuerungseinrichtung (142) gesteuert und/oder überwacht wird, wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, die Zuhaltung (152) oder Verriegelung freizugeben, wenn der Antriebsmotor (102) und/oder der Zerkleinerungsrotor (52) zum Stillstand gekommen ist, aber während der elektrische Kühlungslüfter (114) noch in Betrieb ist.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Gerätegehäuse (30) einen Gehäusedeckel (36) aufweist, mit welchem der obere Mahlraum (98) gegenüber der Umwelt verschließbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, nach dem Ausschalten des Antriebsmotors (102) den Gehäusedeckel (36) zumindest teilweise zu öffnen, während der elektrische Kühlungslüfter (114) noch in Betrieb ist und/oder wobei das Gerätegehäuse (30) einen Gehäusedeckel (36) aufweist, mit welchem der obere Mahlraum (98) gegenüber der Umwelt verschließbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung (142) dazu ausgebildet ist, nach dem Ausschalten des Antriebsmotors (102) den Gehäusedeckel (36) einen Spalt weit, aber nicht vollständig zu öffnen, während der elektrische Kühlungslüfter (114) noch in Betrieb ist, derart dass der Kühlluftstrom (138) durch den Spalt aus dem oberen Mahlraum (98) in die Umwelt entweichen kann.
Labormühle (1) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere Rotor- oder Zentrifugalmühle, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend:
ein Gerätegehäuse (30), das einen unteren Motorraum (134) und einen oberen Mahlraum (98) bildet,

einen in dem unteren Motorraum (134) des Gerätegehäuses (30) angeordneten elektrischen Antriebsmotor (102) mit einer Motorwelle (104),

eine in den oberen Mahlraum (98) einsetzbare Mahlgarnitur (74), welche einen von dem Antriebsmotor (102) rotierend antreibbaren Zerkleinerungsrotor (52), ein um den Zerkleinerungsrotor (52) anordenbares feststehendes ringförmiges Gegenelement (54) und einen Probenauffangbehälter (56) aufweist,

wobei die Mahlgarnitur (74) einen radial innerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements (54) angeordneten zentralen Rotorraum (62) und einen radial außerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements (54) angeordneten peripheren ringförmigen Probenauffangraum (64) definiert,

einen im Bereich des unteren Motorraums (134) angeordneten Kühlungslüfter (114), welcher einen Kühlluftstrom (138) erzeugt,

ein Kühlluftkanalsystem (124, 132, 136), in welchem der Kühlluftstrom (138) von dem Kühlungslüfter (114) entlang des elektrischen Antriebsmotors (102) und bis unter den Probenauffangbehälter (56) geleitet wird, um den elektrischen Antriebsmotor (102) und den Probenauffangbehälter (56) zu kühlen.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Kühlluftkanalsystem in dem unteren Motorraum (134) zumindest zwei parallele Kühlluftpfade umfasst, insbesondere wobei der Antriebsmotor (102) ein Motorgehäuse (122) mit einem Motorgehäusemantel (123) umfasst und der erste Kühlluftpfad zumindest einen axialen ersten Kühlluftkanal (124) in oder an dem Motorgehäusemantel (123) umfasst und/oder wobei der Antriebsmotor (102) mit seinem Motorgehäuse (122) in ein sich vertikal erstreckendes axiales Kühlluftführungsrohr (126) eingebaut ist, welches das Motorgehäuse (122) mit radialem Abstand umgibt, so dass ein Ringraum (128) zwischen dem Motorgehäuse (122) und dem Kühlluftführungsrohr (126) gebildet wird, wobei der zweite Kühlluftpfad von dem Ringraum (128) zwischen dem Motorgehäuse (122) und einem Kühlluftführungsrohr (126) gebildet wird.
Verfahren zum Betreiben einer Rotor- oder Zentrifugalmühle, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
Einsetzen der Mahlgarnitur (74) in den oberen Mahlraum (98),

Schließen des Gehäusedeckels (36),

Eingeben einer Nachlaufzeit oder eines Nachlaufbefehls für den Kühlungslüfter (114) in die Benutzer-Eingabeeinrichtung (42),

Eingeben eines Startbefehls in die Benutzer-Eingabeeinrichtung (42),

nach dem Stoppen des Antriebsmotors (102), Öffnen des Gehäusedeckels (36) während der elektrische Kühlungslüfter (114) noch läuft,

Entnehmen zumindest des Probenauffangbehälters (56) und des Auffangbehälterdeckels (72) aus dem oberen Mahlraum (98), entweder während der elektrische Kühlungslüfter (114) noch läuft oder nach dem Stoppen des elektrischen Kühlungslüfters (114).