EP4725609A1

EP4725609A1 - Labormühle, insbesondere rotor- oder zentrifugalmühle

Info

Publication number: EP4725609A1
Application number: EP25207319.2A
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: DE102024129193A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Labormühle (1) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere Rotor- oder Zentrifugalmühle, umfassend:
ein Gerätegehäuse (30) mit einem Gehäusedeckel (36) mit welchem ein Mahlraum (98) im Inneren des Gerätegehäuses (30) gegenüber der Umwelt verschließbar ist,
einen elektrischen Antriebsmotor (102),
eine in den 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),
einen Probenauffangbehälter (56) und
einen Auffangbehälterdeckel (72), mit welchem der Probenauffangbehälter (56) im Inneren des Mahlraums (98) verschließbar ist, 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,

eine Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212), welche das Vorhandensein und/oder den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) in dem Mahlraum (98) detektiert.

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.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche potentielle Bedienungsfehler durch den Benutzer vermeidet oder zumindest reduziert.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche unnötigen Reinigungsaufwand vermeidet oder zumindest reduziert.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche sich in verbesserter Weise für kostspielige und/oder für schadstoffhaltige Proben eignet bzw. Umweltrisiken vermeidet oder zumindest mindert.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere eine Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit zu stellen, welche einerseits einen sicheren Betrieb gewährleistet und andererseits trotzdem bei ausgewählten Fehlfunktionen weiterbetrieben werden kann, solange die Fehlfunktionen nicht sicherheitsrelevant sind.
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, insbesondere Rotor- oder Zentrifugalmühle bereit gestellt. Die Labormühle umfasst ein Gerätegehäuse mit einem Gehäusedeckel, mit welchem ein Mahlraum im Inneren des Gerätegehäuses gegenüber der Umwelt verschließbar ist, einen elektrischen Antriebsmotor und eine in den Mahlraum einsetzbare Mahlgarnitur. Der Gehäusedeckel kann insbesondere als aufschwenkbare Haube ausgebildet sein.
Die Mahlgarnitur umfasst einen Zerkleinerungsrotor, welcher von dem Antriebsmotor rotierend angetrieben wird, ein koaxial, unmittelbar um den Zerkleinerungsrotor anordenbares feststehendes ringförmiges Gegenelement, einen ringförmigen Probenauffangbehälter und einen Auffangbehälterdeckel, mit welchem der Probenauffangbehälter verschlossen ist, wenn sich dieser in einem Betriebszustand im Inneren des Mahlraums befindet. Der Auffangbehälterdeckel ist vorzugsweise ein loser separater bzw. von dem Gehäusedeckel unabhängiger Innendeckel, der vom Benutzer einzeln gehandhabt, z.B. vollumfänglich gereinigt werden kann.
Der Zerkleinerungsrotor kann z.B. ein ringförmiges Array, bzw. eine ringförmige Kolonnade, aus umlaufenden vertikalen Schlagzähnen umfassen, die sich in einem peripheren Randbereich von einer Basisscheibe z.B. vertikal bzw. parallel zur Rotationsachse erstrecken. Das feststehende ringförmige Gegenelement kann, je nach Zerkleinerungsrotor, z.B. als Ringsieb, ringförmige Schlagleiste oder ringförmiger Gegenmessereinsatz ausgebildet sein. Das Mahlgut wird z.B. durch Schlag-, Prall- und/oder Scherwirkung des rotierenden Zerkleinerungsrotors, z.B. durch die mit hoher Drehzahl umlaufenden Schlagzähne in einem zylindrischen peripheren Randbereich des Zerkleinerungsrotors bzw. zwischen dem Zerkleinerungsrotor oder genauer den Schlagzähnen und dem diese koaxial zylindrisch umgebenden ringförmigen Gegenelement, z.B. dem Ringsieb zerkleinert.
Der Probenauffangbehälter weist insbesondere eine periphere umlaufende Ringwand und einen ringförmigen Boden mit einem zentralen Loch auf. Der Probenauffangbehälter und der Auffangbehälterdeckel können eine in den Mahlraum einsetzbare im peripheren Ringbereich geschlossene Kassette, ggf. bereits mit in die Kassette eingesetztem ringförmigem Gegenelement und/oder Zerkleinerungsrotor, bilden.
Die Mahlgarnitur definiert dabei einen radial innerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements angeordneten zentralen Rotorraum, in dem der Zerkleinerungsrotor rotiert, und einen radial außerhalb des feststehenden ringförmigen Gegenelements angeordneten peripheren ringförmigen Probenauffangraum, in dem das zerkleinerte Mahlgut aufgefangen werden kann.
Das feststehende ringförmige Gegenelement grenzt insbesondere den zentralen Rotorraum 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 und/oder der ringförmige Boden des Probenauffanggefäßes eine untere Begrenzung des peripheren ringförmigen Probenauffangraums.
Im Betrieb der Labormühle rotiert der Zerkleinerungsrotor, angetrieben von dem elektrischen Antriebsmotor, in dem zentralen Rotorraum, derart dass in den zentralen Rotorraum eingegebenes Mahlgut durch Schlag-, Prall- und/oder Scher- bzw. Schneidwirkung von dem Zerkleinerungsrotor bzw. zwischen dem Zerkleinerungsrotor, z.B. Schlagrotor, Prallrotor oder Schneidrotor, und dem feststehenden ringförmigen Gegenelement zerkleinert wird und das so zerkleinerte Mahlgut durch das feststehende ringförmige Gegenelement, z.B. ein Ringsieb, hindurch radial nach außen in den peripheren ringförmigen Probenauffangraum gelangt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Labormühle eine Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung, welche das Vorhandensein und/oder den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter in dem Mahlraum detektiert. Damit kann sichergestellt werden, dass der Auffangbehälterdeckel vom Benutzer korrekt auf den Probenauffangbehälter aufgesetzt wurde, und sich mit korrektem Sitz auf dem Probenauffangbehälter in dem vom Gehäusedeckel verschlossenen Mahlraum befindet, wenn der Mahlprozess gestartet wird. Z.B. kann Schutzschaltung umfasst sein, die das Starten des Mahlprozesses, also das Starten des Antriebsmotors, verhindert, wenn der Auffangbehälterdeckel nicht korrekt positioniert wurde oder sogar ganz vom Benutzer vergessen wurde.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass Benutzer manchmal vergessen, den Auffangbehälterdeckel aufzusetzen, bevor sie den Gehäusedeckel schließen. Der Betrieb ohne Auffangbehälterdeckel stellt jedoch kein Sicherheitsrisiko dar, da der Gehäusedeckel den Mahlraum verschließt und dieser gesichert ist, so dass die Sicherheitsvorschriften nichts Derartiges verlangen. Der Betrieb ohne den Auffangbehälterdeckel kann aber beim Einschalten der Labormühle zu einer großflächigen Verschmutzung des gesamten Mahlraums und der Außenseite des Probenauffangbehälters führen, da das Mahlgut nach oben aus dem Probenauffangbehälter herausfliegen und sich nahezu im gesamten Mahlraum verteilen kann, was einen großen Reinigungsaufwand verursacht und höchst unerwünscht ist. Dieses Fehlbedienungspotential kann mit der vorliegenden Erfindung eliminiert werden, so dass insbesondere unnötiger Reinigungsaufwand aufgrund einer solchen Fehlbedienung vermieden werden kann.
Ferner kann es vorkommen, dass der Anwender umweltgefährdende Stoffe zerkleinert. Der Anwender trägt dabei Schutzkleidung. Bei Zugabe der Probe in eine konventionelle Rotormühle - ohne Auffangbehälterdeckel - könnte eine unkontrollierte Abgabe des Schadstoffs an die Umgebung erfolgen, da der Probenauffangbehälter nicht verschlossen ist. Dabei kann die zerkleinerte Probe in alle Richtungen aus der Labormühle herausstauben, da das Gerätegehäuse bzw. der Mahlraum nicht luftdicht gegenüber der Umgebung ist. Dieser Nachteil kann mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls vermieden werden.
Weiter kann es sein, dass sehr teure Proben zerkleinert werden sollen. Solche Proben werden typischerweise in verhältnismäßig geringen Probenmengen eingesetzt. Z.B. kann ein Gramm einer Probe ggf. mehrere Tausend Euro kosten. Würde eine solche wertvolle Probe unachtsam ohne Auffangbehälterdeckel zerkleinert, kann ein großer finanzieller Schaden entstehen. Auch dieser Nachteil kann mit der vorliegenden Erfindung vermieden werden.
Der Auffangbehälterdeckel weist insbesondere eine sich im Wesentlichen horizontal erstreckende Deckelplatte und einen sich von einem peripheren Rand der Deckelplatte nach unten erstreckenden Zentrierring auf, welcher den Ringmantel des Probenauffanggefäßes außen ringförmig umschließt. Die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung greift vorzugsweise von oben an der horizontalen Deckelplatte an, was sich konstruktiv als einfach und zuverlässig erwiesen hat.
Vorzugsweise ist die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung an einer Innenseite des Gehäusedeckels angebracht bzw. befestigt und kommt beim Schließen des Gehäusedeckels automatisch in Wirknähe zu dem Auffangbehälterdeckel bzw. zu der Deckelplatte, um bei geschlossenem Gehäusedeckel das Vorhandensein und/oder den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter in dem Mahlraum detektieren zu können.
Gemäß einer bevorzugten Bauform der Labormühle weist diese zusätzlich eine Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung auf, welche den Verschlusszustand des Gehäusedeckels detektiert. Mit dieser kann verhindert werden, dass der Mahlprozess gestartet wird, wenn der Gehäusedeckel nicht verschlossen ist und/oder dass der Gehäusedeckel geöffnet wird, während die Labormühle noch in Betrieb ist.
Vorzugsweise umfasst die Labormühle eine Steuerungseinrichtung mit einer Programmsteuerung zum Steuern des Mahlprozesses und eine Benutzer-Eingabeeinrichtung über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess, z.B. Mahldauer, Rotor-Drehzahl, Pausen etc. eingeben kann. Die Programmsteuerung ist insbesondere dazu ausgebildet, den Mahlprozess in Ansprechen auf die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter zu steuern. Ferner kann die Programmsteuerung dazu ausgebildet sein, die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung und/oder die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung abzufragen und den Mahlprozess in Ansprechen auf das Ergebnis der Abfrage der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung und/oder in Ansprechen auf das Ergebnis der Abfrage der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung den Mahlprozess zu starten oder den Start des Mahlprozesses, insbesondere trotz einer Benutzer-Starteingabe zu verhindern.
Vorzugsweise definiert die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung einen Freigabezustand, welcher zu dem korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter korrespondiert und einen Schutzzustand, welcher zu einem Fehlen und/oder zu einem inkorrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter korrespondiert und die Programmsteuerung ist dazu ausgebildet, nach einer Benutzer-Starteingabe für den Mahlprozess bei Vorliegen des Freigabezustands den Mahlprozess zu starten und bei Vorliegen des Schutzzustands den Start des Mahlprozesses trotz der Benutzer-Starteingabe zu verhindern.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Programmsteuerung eine Benutzer-Override-Funktion auf, mittels welcher der Benutzer die Verhinderung des Starts des Mahlprozesses bei Vorliegen des Schutzzustands an der Benutzer-Eingabeeinrichtung manuell überschreiben kann. Dadurch kann der Benutzer durch Aktivierung der Benutzer-Override-Funktion den Mahlprozess starten, obwohl die Programmsteuerung das Vorliegen des Schutzzustands detektiert hat. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer die Labormühle bei einer Fehlfunktion der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung, z.B. durch Defekt oder Verschmutzung der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung, trotzdem weiter benutzen kann und nicht zwingend sofort auf einen Servicetechniker angewiesen ist. Andererseits ist die Labormühle trotzdem noch maschinenrichtlinienkonform, da das Fehlen des Auffangbehälterdeckels kein Sicherheitsrisiko darstellt, weil der Gehäusedeckel zum Betrieb verschlossen ist. Überdies kann trotzdem das Risiko einer ungewollten Verschmutzung reduziert werden, da die bewusste Aktivierung der Benutzer-Override-Funktion eine besondere Sensibilisierung für die Kontrolle des korrekten Sitzes des Auffangbehälterdeckels beim Benutzer erzeugt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Labormühle eine Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung, welche den Geschlossenzustand des Gehäusedeckels detektiert. Die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung definiert einen Freigabezustand, welcher zu dem korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter korrespondiert und einen Schutzzustand, welcher zu einem Fehlen und/oder zu einem inkorrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter korrespondiert. Die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung definiert einen Offenzustand, welcher zu einer Offenstellung des Gehäusedeckels korrespondiert und einen Geschlossenzustand, welcher zu einer Geschlossenstellung des Gehäusedeckels korrespondiert. Die Programmsteuerung ist dazu ausgebildet, nach einer Benutzer-Starteingabe für den Mahlprozess bei Vorliegen einer Kombination des Geschlossenzustands und des Freigabezustands den Mahlprozess zu starten und bei Vorliegen zumindest eines des Schutzzustands und/oder des Offenzustands den Start des Mahlprozesses zu verhindern.
Die Benutzer-Override-Funktion ist nun derart ausgestaltet, dass der Benutzer an der Benutzer-Eingabeeinrichtung die Verhinderung des Starts des Mahlprozesses bei Vorliegen des Schutzzustands an der Benutzer-Eingabeeinrichtung manuell überschreiben kann, derart dass der Benutzer durch Aktivierung der Benutzer-Override-Funktion den Mahlprozess trotzdem starten kann, obwohl die Programmsteuerung das Vorliegen des Schutzzustands detektiert hat, aber nur dann, wenn die Programmsteuerung das Vorliegen des Geschlossenzustands des Gehäusedeckels detektiert. Dadurch können maximale Sicherheit mit einem Schutz vor ungewollter Verschmutzung einerseits und der maschinenrichtlinienkonforme Weiterbetrieb im Fehlerfall nicht sicherheitsrelevanter Funktionen andererseits in Einklang gebracht werden.
Vorzugsweise umfassen die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung und/oder die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung jeweils zumindest einen Kontaktsensor, einen optischen Sensor, einen NFC-Sensor oder einen Reed-Kontakt, welcher bei korrektem Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter in dem Mahlraum in Wirknähe zu dem Auffangbehälterdeckel kommt, wenn der Gehäusedeckel geschlossen wird.
Mit anderen Worten ist die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung im Gehäusedeckel angeordnet. Schließt man den Gehäusedeckel und es wird kein Auffangbehälterdeckel detektiert, dann wird der Anlauf des Labormühle softwareseitig durch die Programmsteuerung verhindert. Die Sensorfunktion der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung kann dabei z.B. über Kontakte, z.B. Federkontakte, optische Sensoren, NFC-Sensoren, Reed-Kontakte oder Ähnliches ausgeführt sein. Durch die Abfrage des Auffangbehälterdeckels und der nachgeschalteten Anlaufblockade kann eine Fehlbedienung verhindert werden.
Der Auffangbehälterdeckel weist vorzugsweise eine elektrisch leitfähige Oberfläche auf, er besteht z.B. aus rostfreiem Stahl mit elektrisch leitender Oberfläche. Die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung kann z.B. einen oder mehrere Federkontakte umfassen, welche bei korrektem Sitz des Auffangbehälterdeckels auf dem Probenauffangbehälter in dem Mahlraum auf dem Auffangbehälterdeckel federbeaufschlagt zur Anlage kommen und einen elektrischen Kontakt zu dem Auffangbehälterdeckel herstellen, wenn der Gehäusedeckel geschlossen wird.
Vorzugsweise kann die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung zwei Federkontakte aufweisen, die durch elektrischen Kontakt mit dem Auffangbehälterdeckel elektrisch bzw. galvanisch über den Auffangbehälterdeckel miteinander verbunden werden, derart, dass die Programmsteuerung einen Stromfluss durch die beiden Federkontakte und den Auffangbehälterdeckel detektieren kann.
Dies hat sich bei den speziellen Laborbedingungen einer Rotor- bzw. Zentrifugalmühle als gleichermaßen einfach und anwendungsrobust erwiesen.
Insbesondere weist der Gehäusedeckel einen axialen zentralen Einfülltrichter auf und/oder der Auffangbehälterdeckel weist eine axiale, zentrale Öffnung auf, in welche der Einfülltrichter mündet, derart dass der Benutzer während des Betriebs der Labormühle Mahlgut von außerhalb der Labormühle durch den Einfülltrichter und/oder die zentrale Öffnung in dem Auffangbehälterdeckel in den Rotorraum einfüttern kann, um kontinuierlich Mahlgut zu zerkleinern. Dabei kann der Einfülltrichter gegen den Auffangbehälterdeckel dichten, wenn der Gehäusedeckel für den Mahlprozess geschlossen ist, so dass an dieser Schnittstelle kein Mahlgut entweichen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gerätegehäuse eine im Wesentlichen horizontale Trennwand oder einen Zwischenboden zwischen dem Mahlraum und einem unteren Motorraum auf, in welchem der Antriebsmotor eingebaut ist. Der Zwischenboden weist wiederum eine zentrale Öffnung auf, durch welche sich eine Rotorantriebswelle vertikal in den Bereich des Mahlraums erstreckt. Im eingesetzten Zustand erstreckt sich der ringförmige Boden des Probenauffangbehälters oberhalb des Zwischenbodens, der den Mahlraum von dem unteren Motorraum trennt. Die Rotorantriebswelle kann z.B. die Motorwelle selbst sein oder die Motorwelle verlängern. 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 Mitnahmemittel von der Rotorantriebswelle rotierend antreibbar ist. Zwischen dem Zerkleinerungsrotor und dem Antriebsmotor kann um die Rotorantriebswelle herum eine Ringdichtung, insbesondere eine Labyrinthdichtung angeordnet sein, welche den Rotorraum und/oder den peripheren ringförmigen Probenauffangraum bzw. das Innere des Probenauffangbehälters gegen den unteren Motorraum dichtet, um eine Verschmutzung des Motorraums mit Mahlgut zu verhindern. Die Labyrinthdichtung kann konzentrische zueinander komplementäre Labyrinthringe an einer Unterseite des Zerkleinerungsrotors und an der Oberseite einer feststehenden Labyrinthscheibe aufweisen, die beim Aufstecken des Zerkleinerungsrotors auf die Rotorantriebswelle miteinander in Eingriff gebracht werden.
Vor einem Mahlvorgang werden normalerweise die notwendigen Komponenten der Rotor- bzw. Zentrifugalmühle wie folgt eingesetzt: Erst die Labyrinthscheibe, dann der Zerkleinerungsrotor, dann der Probenauffangbehälter für die zerkleinerte Probe, dann das Ringsieb, dann der Auffangbehälterdeckel des Probenauffangbehälters. Selbstverständlich ist auch eine andere Reihenfolge des Zusammenbaus möglich. Falls der Anwender vor einer Mahlung vergessen haben sollte, den Auffangbehälterdeckel auf den Probenauffangbehälter aufzusetzen, kann der Gehäusedeckel trotzdem geschlossen werden. Bei einer konventionellen Rotor- bzw. Zentrifugalmühle kann diese gestartet werden und der Anwender gibt die Probe durch den Probeneinfülltrichter in den Mahlprozess. Da der Probenauffangbehälter in diesem Moment nicht verschlossen ist, wird die zerkleinerte Probe durch den gesamten oberen Geräteraum verteilt. Daraus resultiert ein langwieriger und aufwändiger Reinigungsprozess des Geräts. Mit der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise kann eine solche Fehlbedienung vermieden werden.
Vorzugsweise weist der Gehäusedeckel eine motorische Zuhaltung oder eine motorische Verrieglung auf, die von der Programmsteuerung gesteuert und/oder überwacht wird, wodurch die Sicherheit und/oder der Bedienkomfort für den Benutzer erhöht werden kann.
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 insgesamt 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) mit einem Gehäusedeckel (36) mit welchem ein Mahlraum (98) im Inneren des Gerätegehäuses (30) gegenüber der Umwelt verschließbar ist,

einen elektrischen Antriebsmotor (102),

eine in den 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),

einen Probenauffangbehälter (56) und

einen Auffangbehälterdeckel (72), mit welchem der Probenauffangbehälter (56) im Inneren des Mahlraums (98) verschließbar ist, 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,

eine Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212), welche das Vorhandensein und/oder den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) in dem Mahlraum (98) detektiert.
Labormühle (1) nach Anspruch 1,
wobei der Auffangbehälterdeckel (72) eine sich im Wesentlichen horizontal erstreckende Deckelplatte (72b) und vorzugsweise einen sich von einem peripheren Rand der Deckelplatte (72b) erstreckenden Ringrand (72c) aufweist, wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) von oben an einer Oberseite (72a) der Deckelplatte (72b) angreift.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) zumindest teilweise an dem Gehäusedeckel (36) angeordnet ist und durch das Schließen des Gehäusedeckels (36) in Wirknähe zu dem Auffangbehälterdeckel (72) gebracht wird, um bei geschlossenem Gehäusedeckel (36) das Vorhandensein und/oder den korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) in dem Mahlraum (98) detektieren zu können.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend
eine Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung (202), welche einen Geschlossenzustand des Gehäusedeckels (36) detektiert.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend
eine Programmsteuerung zum Steuern des Mahlprozesses, und

eine Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess eingeben kann,

wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, den Mahlprozess in Ansprechen auf die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter zu steuern,

wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) und/oder die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung (202) abzufragen und den Mahlprozess in Ansprechen auf das Ergebnis der Abfrage der Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) und/oder in Ansprechen auf das Ergebnis der Abfrage der Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung (202) den Mahlprozess zu starten oder den Start des Mahlprozesses zu verhindern.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend
eine Programmsteuerung zum Steuern des Mahlprozesses, und

eine Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess eingeben kann,

wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, den Mahlprozess in Ansprechen auf die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter zu steuern,

wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) einen Freigabezustand, welcher zu dem korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) korrespondiert und einen Schutzzustand, welcher zu einem Fehlen und/oder zu einem inkorrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) korrespondiert, definiert und

wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, nach einer Benutzer-Starteingabe für den Mahlprozess bei Vorliegen des Freigabezustands den Mahlprozess zu starten und bei Vorliegen des Schutzzustands den Start des Mahlprozesses zu verhindern.
Labormühle (1) nach Anspruch 6,
wobei die Programmsteuerung eine Benutzer-Override-Funktion aufweist, mittels welcher der Benutzer die Verhinderung des Starts des Mahlprozesses bei Vorliegen des Schutzzustands an der Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) manuell überschreiben kann, derart dass der Benutzer durch Aktivierung der Benutzer-Override-Funktion den Mahlprozess starten kann, obwohl die Programmsteuerung das Vorliegen des Schutzzustands detektiert hat.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend
eine Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung (202), welche den Verschlusszustand des Gehäusedeckels (36) detektiert,

eine Programmsteuerung zum Steuern des Mahlprozesses, und

eine Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) über welche der Benutzer Mahlparameter für den Mahlprozess eingeben kann,

wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, den Mahlprozess in Ansprechen auf die vom Benutzer eingegebenen Mahlparameter zu steuern,

wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) einen Freigabezustand, welcher zu dem korrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) korrespondiert und einen Schutzzustand, welcher zu einem Fehlen und/oder zu einem inkorrekten Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) korrespondiert, definiert,

wobei die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung (202) einen Offenzustand, welcher zu einer Offenstellung des Gehäusedeckels (36) korrespondiert und einen Geschlossenzustand, welcher zu einer Geschlossenstellung des Gehäusedeckels (36) korrespondiert, definiert und

wobei die Programmsteuerung dazu ausgebildet ist, nach einer Benutzer-Starteingabe für den Mahlprozess bei Vorliegen einer Kombination des Geschlossenzustands und des Freigabezustands den Mahlprozess zu starten und bei Vorliegen zumindest eines des Schutzzustands und/oder des Offenzustands den Start des Mahlprozesses zu verhindern.
Labormühle (1) nach Anspruch 8,
wobei die Programmsteuerung eine Benutzer-Override-Funktion aufweist, mittels welcher der Benutzer die Verhinderung des Starts des Mahlprozesses bei Vorliegen des Schutzzustands an der Benutzer-Eingabeeinrichtung (40) manuell überschreiben kann, derart dass der Benutzer durch Aktivierung der Benutzer-Override-Funktion den Mahlprozess starten kann, obwohl die Programmsteuerung das Vorliegen des Schutzzustands detektiert hat, aber nur dann, wenn die Programmsteuerung das Vorliegen des Geschlossenzustands detektiert.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) und/oder die Gehäusedeckel-Sensoreinrichtung (202) jeweils zumindest einen Kontaktsensor, einen optischen Sensor, einen NFC-Sensor oder einen Reed-Kontakt umfasst, welcher bei korrektem Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) in dem Mahlraum (98) in Wirknähe zu dem Auffangbehälterdeckel (72) kommt, wenn der Gehäusedeckel (36) geschlossen wird.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Auffangbehälterdeckel (72) eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweist, wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) einen oder mehrere Federkontakte umfasst, welche bei korrektem Sitz des Auffangbehälterdeckels (72) auf dem Probenauffangbehälter (56) in dem Mahlraum (98) auf dem Auffangbehälterdeckel (72) federbeaufschlagt zur Anlage kommen und einen elektrischen Kontakt zu dem Auffangbehälterdeckel (72) herstellen, wenn der Gehäusedeckel (36) geschlossen wird.
Labormühle (1) nach Anspruch 11,
wobei die Auffangbehälterdeckel-Sensoreinrichtung (212) zwei Federkontakte aufweist, die durch elektrischen Kontakt mit dem Auffangbehälterdeckel (72) elektrisch über den Auffangbehälterdeckel (72) miteinander verbunden werden, derart, dass die Programmsteuerung einen Stromfluss durch die beiden Federkontakte und den Auffangbehälterdeckel (72) detektieren kann.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
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) in dem Auffangbehälterdeckel (72) in den Rotorraum (62) einfüttern kann, um kontinuierlich Mahlgut zu zerkleinern.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Gerätegehäuse (30) einen Zwischenboden (96) zwischen dem Mahlraum (98) und einem unteren Motorraum (134) aufweist, in welchem der Antriebsmotor (102) eingebaut ist, wobei der Zwischenboden (96) eine zentrale Öffnung aufweist, durch welche sich eine Rotorantriebswelle (106) vertikal in den Bereich des Mahlraums (98) erstreckt,

wobei zwischen dem Zerkleinerungsrotor (52) und dem Antriebsmotor (102) eine Ringdichtung, insbesondere eine Labyrinthdichtung (86) angeordnet ist, welche den Rotorraum (62) und/oder den peripheren ringförmigen Probenauffangraum (64) gegen den unteren Motorraum (134) dichtet.
Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Gehäusedeckel (36) eine Zuhaltung (152) oder Verriegelung aufweist, die von der Programmsteuerung gesteuert und/oder überwacht wird.