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Patent Searching and Data


Title:
LABORATORY MILL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/247260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a laboratory mill (1) for comminuting grinding material, in particular in the form of a cutting mill, cross beater mill, disc mill, knife mill or impact mill, comprising: a device housing (12); a grinding mechanism housing (16) and/or a grinding vessel (17); a grinding chamber (82) in the grinding mechanism housing (16) or in the grinding vessel (17), wherein a grinding mechanism (84) can be arranged in the grinding chamber (82), with which the grinding material can be comminuted, and wherein the grinding mechanism housing (16) or the grinding vessel (17) has a user access opening (94); a grinding mechanism housing door (18) or a safety cover (19) for closing the user access opening (94), wherein the grinding mechanism housing door (18) or the safety cover (19) has an open and a closed state, wherein the user has access to the grinding mechanism (84) via the user access opening (94) in the open state of the grinding mechanism housing door (18) or the safety cover (19); a grinding mechanism drive (2, 4) for driving the grinding mechanism (84), wherein the grinding mechanism housing door (18) or the safety cover (19) has a closure element (22) with which the grinding mechanism housing door (18) or the safety cover (19) can be locked in the closed state, and wherein the laboratory mill (1) has a mechanical grinding mechanism drive lock (74).

Inventors:
BAUER MARCO (DE)
BUND MARKUS (DE)
KOMPANEZ EUGEN (DE)
DINGES JURI (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/065763
Publication Date:
December 28, 2023
Filing Date:
June 13, 2023
Export Citation:
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Assignee:
FRITSCH GMBH (DE)
International Classes:
B02C23/04; B02C25/00
Domestic Patent References:
WO2020200759A12020-10-08
Foreign References:
DE2710513A11977-09-22
DE3325766A11985-01-24
DE102012009987A12013-11-28
US20110133008A12011-06-09
DE19601594A11997-07-24
DE102018113751A12019-12-12
DE102019133437A12021-06-10
Attorney, Agent or Firm:
BLUMBACH ZINNGREBE PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Labormühle (1 ) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere ausgebildet als Schneidmühle, Schlagkreuzmühle, Scheibenmühle, Messermühle oder Prallmühle, umfassend ein Gerätegehäuse (12), ein Mahlwerksgehäuse (16) und/oder ein Mahlgefäß (17), einen Mahlraum (82) in dem Mahlwerksgehäuse (16) bzw. in dem Mahlgefäß (17), wobei in dem Mahlraum (82) ein Mahlwerk (84) anordenbar ist, mit welchem das Mahlgut zerkleinert wird, und wobei das Mahlwerksgehäuse (16) bzw. das Mahlgefäß (17) eine Benutzer-Zugriffsöffnung (94) aufweist, eine Mahlwerksgehäusetür (18) oder einen Sicherheitsdeckel (19) zum Verschließen der Benutzer-Zugriffsöffnung (94), wobei die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Benutzer in dem geöffneten Zustand der Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. des Sicherheitsdeckels (19) durch die Benutzer-Zugriffsöffnung (94) Zugriff auf das Mahlwerk (84) hat, einen Mahlwerksantrieb (2, 4) zum Antreiben des Mahlwerks (84), wobei die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) ein Verschlusselement (22) aufweist, mit welchem die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) in dem geschlossenen Zustand verriegelbar ist und wobei die Labormühle (1) eine mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) aufweist. Labormühle (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) von dem Verschlusselement (22) betätigt wird und das Verschlusselement (22) beim Öffnen des Verschlusselements (22) die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) verriegelt, wobei der Mahlwerksantrieb (2, 4) blockiert wird und/oder das Verschlusselement (22) beim Schließen Verschlusselements (22) die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) entriegelt, wobei der Mahlwerksantrieb (2, 4) freigegeben wird. 3. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine mechanische Manipulationseinrichtung (66) umfasst ist und das Verschlusselement (22), die mechanische Manipulationseinrichtung (66) und die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) eine mechanische Manipulationskette (65) bilden, wenn die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) geschlossen ist und wobei die Bewegung des Verschlusselements (22) über die mechanische Manipulationskette (65) auf die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) mechanisch übertragen wird, um die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) zu verriegeln und/oder zu entriegeln.

4. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beim Öffnen des Verschlusselements (22) zuerst die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) verriegelt wird und den Mahlwerksantrieb (2, 4) blockiert, und die Entriegelung der Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. des Sicherheitsdeckels (19) mit dem Verschlusselement (22) mechanisch blockiert ist, solange die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) noch nicht verriegelt ist und/oder wobei beim Schließen des Verschlusselements (22) zuerst die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) verriegelt wird und erst nachdem die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) verriegelt wurde, die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) entriegelt wird und den Mahlwerksantrieb (2, 4) freigibt.

5. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Mahlwerksantrieb einen Antriebsmotor (4) und eine Antriebswelle (2) umfasst, welche mit dem Mahlwerk (84) verbunden ist, um das Mahlwerk (84) anzutreiben und wobei die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) an der Antriebswelle (2) angreift und die Drehung der Antriebswelle (2) mechanisch blockiert, wenn die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) nicht verriegelt ist.

6. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) eine formschlüssige Kupplung (60) aufweist, die im ausgerückten Zustand den Mahlwerksantrieb (2, 4) freigibt und im eingerückten Zustand den Mahlwerksantrieb (2, 4) formschlüssig blockiert, wobei die formschlüssige Kupplung (60) insbesondere ein Statorkupplungsteil (56), das mit dem Gerätegehäuse (12) verbunden ist, und ein Rotorkupplungsteil (58), das mit den rotierenden Teilen des Mahlwerksantriebs und/oder des Mahlwerks (84) verbunden ist, umfasst, und wobei das Statorkupplungsteil (56) und das Rotorkupplungsteil (58) im formschlüssig eingerückten Zustand die Rotation des Mahlwerks (84) formschlüssig blockieren. Labormühle (1) nach Anspruch 6, wobei die formschlüssige Kupplung (60) durch axiale Verschiebung des

Statorkupplungsteils (56) und/oder des Rotorkupplungsteils (58) ein- und ausrückt, um die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) zu verriegeln und zu entriegeln. Labormühle (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die formschlüssige Kupplung (60) einen Statorkupplungsring (57) und einen Rotorkupplungsring (59) umfasst, die um die Antriebwelle (2) herum angeordnet sind, wobei der Statorkupplungsring (57) an dem Gerätegehäuse (12) befestigt ist und die Antriebswelle (2) im ausgerückten Zustand der Kupplung (60) in dem Statorkupplungsring (57) rotiert und wobei der Rotorkupplungsring (59) an der Antriebwelle (2) befestigt ist. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine mechanische Manipulationseinrichtung (66) umfasst ist, an welche das Verschlusselement (22) ankoppelt, wenn die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. der Sicherheitsdeckel (19) geschlossen ist und welche die Bewegung des Verschlusselements (22) beim Verriegeln und Entriegeln der Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. des Sicherheitsdeckels (19) mechanisch an die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) überträgt. Labormühle (1 ) nach Anspruch 9, wobei das Verschlusselement (22) und die mechanische Manipulationseinrichtung (66) zueinander komplementäre Kopplungselemente (34, 36) aufweisen, welche beim Schließen der Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. des Sicherheitsdeckels (19) aneinander ankoppeln und/oder beim Öffnen der Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. des Sicherheitsdeckels (19) voneinander abkoppeln, wobei in dem gekoppelten Zustand die Bewegung des Verschlusselements (22) über die gekoppelten Kopplungselemente (34, 36) und die mechanische Manipulationseinrichtung (66) auf die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) mechanisch übertragen wird, um die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) beim Schließen des Verschlusselements (22) zu entriegeln und den Mahlwerksantrieb (2, 4) freizugeben und/oder die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) beim Öffnen des Verschlusselements (22) zu verriegeln und den Mahlwerksantrieb (2, 4) zu blockieren. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verschlusselement (22) einen Schlüssel (28) umfasst, welcher in eine Verschlusshülse (30) eingreift und durch Drehung des Schlüssels (28) in der Verschlusshülse (30) die Mahlwerksgehäusetür (18) bzw. den Sicherheitsdeckel (19) verriegelt und entriegelt und die Entriegelung und Verriegelung der Mahlwerksantriebsverriegelung (74) betätigt. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein transversaler Schieber (44) umfasst ist und die Betätigung des Verschlusselements (22) eine transversale Verschiebung des transversalen Schiebers (44) bewirkt. Labormühle (1 ) nach Anspruch 12, wobei die mechanische Manipulationseinrichtung (66) eine Manipulatorwelle (38) und einen mit der Manipulatorwelle (38) verbundenen Exzenter (40) umfasst, wobei die Manipulatorwelle (38) von dem Verschlusselement (22) gedreht wird und der Exzenter (40) die Drehbewegung in eine transversale Verschiebung des transversalen Schiebers (40) umsetzt. Labormühle (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung und eine elektrisch aktivierbare Halteeinrichtung (72) umfasst sind, und die Steuereinrichtung die Halteeinrichtung (72) aktiviert, wenn die Labormühle (1) in Betrieb ist, wobei die aktivierte Halteeinrichtung (72) die mechanische Manipulationseinrichtung (66) festhält und durch die Festhaltung verhindert, dass das Verschlusselement (22) bewegt werden kann, und/oder wobei die Steuereinrichtung die Halteeinrichtung (72) deaktiviert, wenn der Mahlwerksantrieb (2, 4) steht.

15. Labormühle (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bewegung des Verschlusselements (22) beim Öffnen des Verschlusselements (22) durch starre mechanische Kopplung über die mechanische Manipulationseinrichtung (66) auf die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) übertragen wird, um die formschlüssige Kupplung (60) einzurücken und die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) zu verriegeln und/oder wobei die Bewegung des Verschlusselements (22) beim Schließen des Verschlusselements (22) über die mechanische Manipulationseinrichtung (66) auf die Mahlwerksantriebsverriegelung (74) übertragen wird, um die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) zu entriegeln und wobei das Ausrücken der formschlüssigen Kupplung (60) durch Federkraft (70) bewirkt wird.

16. Labormühle (1) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche und insbesondere ausgebildet als Schneidmühle, Schlagkreuzmühle oder Scheibenmühle, umfassend ein Gerätegehäuse (12) mit einem Mahlwerksgehäuse (16), einen Mahlraum (82) in dem Mahlwerksgehäuse (16), wobei in dem Mahlraum (82) ein Mahlwerk (84) anordenbar ist, mit welchem das Mahlgut zerkleinert wird, und wobei das Mahlwerksgehäuse (16) eine Benutzer-Zugriffsöffnung (94) aufweist, eine Mahlwerksgehäusetür (18) zum Verschließen der Benutzer-Zugriffsöffnung (94), wobei die Mahlwerksgehäusetür (18) einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Benutzer in dem geöffneten Zustand der Mahlwerksgehäusetür (18) durch die Benutzer-Zugriffsöffnung (94) Zugriff auf das Mahlwerk (84) hat, einen Mahlwerksantrieb (2, 4) zum Antreiben des Mahlwerks (84), wobei die Mahlwerksgehäusetür (18) einen Türverschluss (22‘) aufweist, mit welchem die Mahlwerksgehäusetür (18) in dem geschlossenen Zustand verriegelbar ist und wobei die Labormühle (1) eine mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) aufweist. Labormühle (1) zum Zerkleinern von Mahlgut, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche und insbesondere ausgebildet als Messermühle oder Prallmühle, umfassend ein Gerätegehäuse (12) und ein Mahlgefäß (17), einen Mahlraum (82) in dem Mahlgefäß (17), wobei in dem Mahlraum (82) ein Mahlwerk (84) mit einem Mahlwerksrotor anordenbar ist, mit welchem das Mahlgut zerkleinert wird, und wobei das Mahlgefäß (17) eine Benutzer-Zugriffsöffnung (94) aufweist, einen Sicherheitsdeckel (19), wobei der Sicherheitsdeckel (19) einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Sicherheitsdeckel (19) in dem geöffneten Zustand dem Benutzer durch die Benutzer-Zugriffsöffnung (94) Zugriff auf den Mahlwerksrotor ermöglicht, einen Mahlwerksantrieb (2, 4) zum Antreiben des Mahlwerksrotors, wobei der Sicherheitsdeckel (19) ein Verschlusselement (22) aufweist, mit welchem der Sicherheitsdeckel (19) in dem geschlossenen Zustand verriegelbar ist und wobei die Labormühle (1) eine mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung (74) aufweist.

Description:
Labormühle

Gebiet der

Die Erfindung betrifft eine Labormühle, insbesondere eine Schneidmühle, eine Schlagkreuzmühle, eine Scheibenmühle, eine Messermühle oder eine Prallmühle im Labormaßstab, die ein Mahlwerk aufweisen, in welchem Mahlgut z.B. in einem Spalt zwischen einem Mahlwerksrotor und einem oder mehreren stationären Gegenelementen, zwischen zwei Scheiben oder von einem Rotormesser oder Schlagrotor zerkleinert wird.

Hintergrund und allgemeine Beschreibung der Erfindung

Schneidmühlen zerkleinern Mahlgut zwischen einem rotierenden Schneidrotor mit einer oder mehreren sich im Wesentlichen axial erstreckenden Rotorschneiden und einer oder mehrerer sich ebenfalls im Wesentlichen axial erstreckenden stationären Gegenschneiden nach dem Scherenprinzip. Solche Labor-Schneidmühlen sind insbesondere geeignet zur Zerkleinerung von zähen oder faserigen Proben, z.B. biologischen Proben wie Stroh aber z.B. auch Kunststofffolien, um nur einige Beispiele zu nennen. Beispiele für aktuelle Labor-Schneidmühlen sind z.B. die PULVERISETTE® 19 und die PULVERISETTE® 15 der Anmelderin, auf deren grundsätzliche Konstruktion hiermit verwiesen wird. Entsprechende Produktbeschreibungen der PULVERISETTE® 19 und der PULVERISETTE® 15 finden sich z.B. unter www.fritsch.de.

Bei diesen Schneidmühlen im Labormaßstab wird typischerweise mehr oder weniger rieselfähiges Schüttgut z.B. über einen Einfülltrichter in die Mahlkammer eingefüllt, in welcher der Schneidrotor um eine horizontale Achse rotiert. Der Schneidrotor kann unterschiedliche Geometrien, z.B. mit geraden Schneiden oder sogenannten V-Schneiden aufweisen. Letztere weisen einen Drall auf und erzielen dadurch eine gute Schneidwirkung vor allem bei der Zerkleinerung von zäh-elastischen Materialien und Folien.

Unterhalb des Schneidrotors befindet sich typischerweise ein Sieb, z.B. eine Siebkassette, durch welche dasjenige Probenmaterial, welches bereits hinreichend stark zerkleinert wurde, hindurchrieseln kann, um in einem darunterliegenden Auffanggefäß aufgefangen zu werden. Hinsichtlich weiterer konstruktiver Details einer Schneidmühle, die dem Fachmann auf diesem Gebiet grundsätzlich bekannt sind, wird auf die Produktbeschreibungen zu den Schneidmühlen PULVERISETTE® 19 und PULVERISETTE® 15 der Anmelderin verwiesen, welche zum Zeitpunkt der Anmeldung und deren Offenlegung unter www.fritsch.de herunterladbar sind, und welche in Bezug auf die grundsätzliche Konstruktion einer solchen Schneidmühle hiermit durch Referenz inkorporiert werden. Ferner beschreiben die Anmeldungen DE 196 01 594, DE 10 2018 113 751 A1 , WO 2020/200759 A1 und DE 10 2019 133 437 A1 solche Schneidmühlen und werden hiermit ebenfalls durch Referenz inkorporiert.

Potentielle Verletzungsgefahr für den Benutzer einer Schneidmühle kann im Mahlraum zwischen dem drehenden Schneidrotor und den stationären Gegenschneiden bzw. Gegenmessern bestehen. Ähnliche Gefahrpotentiale können sich auch bei Schlagkreuzmühlen (vgl. PULVERISETTE® 16, www.fritsch.de) oder Scheibenmühlen (vgl. PULVERISETTE® 13, www.fritsch.de), ergeben, deren Produktbeschreibungen hiermit ebenfalls durch Referenz inkorporiert werden. Auch diese Labormühlen weisen ein Rotor-Mahlwerk auf, in welchem Mahlgut zwischen einem Mahlwerksrotor und stationären Gegenelementen des Rotor-Mahlwerks zerkleinert wird. Ähnliche Gefahrpotentiale können sich auch ergeben bei Messermühlen, bei welchen ein Rotormesser um eine vertikale Achse in einem Mahlgefäß rotiert (vgl.

PULVERISETTE® 11, www.fritsch.de) oder bei Prallmühlen, manchmal auch als Rotor- Schnellmühlen bezeichnet, bei welchen ein Schlagrotor in einem Ringsieb um eine vertikale Achse in einem als Auffanggefäß ausgebildeten Mahlgefäß rotiert (vgl. PULVERISETTE® 14, www.fritsch.de), deren Produktbeschreibungen hiermit ebenfalls durch Referenz inkorporiert werden.

Bei solchen Mahlwerken muss sicher verhindert werden, dass der Benutzer z.B. mit einem Finger an das Mahlwerk, insbesondere in den Bereich des Mahlwerksrotors oder zwischen den Mahlwerksrotor und die stationären Gegenelemente, gelangen kann, während des Mahlvorgangs und es muss sicher verhindert werden, dass der Mahlwerksrotor im Fehlerfall, z.B. bei einem Softwarefehler, anläuft, wenn die Mühle geöffnet ist.

Wieder Bezug nehmend auf das Beispiel einer Schneidmühle wird die Mahlkammer typischerweise mit einer stirnseitigen Tür verschlossen. Die Tür kann z.B. elektronisch überwacht und elektronisch verriegelt werden, um den Benutzer zu schützen. Solche Mühlen können z.B. über eine elektrische Zuhaltung verfügen, damit die Tür nicht geöffnet werden kann, solange die Mühle in Betrieb ist. Messermühlen weisen typischerweise einen entsprechend gesicherten Deckel auf, z.B. in Form einer Gerätehaube, der bzw. die im geschlossenen Zustand den Zugriff auf das Innere des Mahlgefäßes mit dem darin angeordneten Rotormesser verhindert.

Für solche elektrischen oder elektronischen Sicherheitssysteme sind aufgrund der Sicherheitsanforderungen zweikanalige oder redundante Schaltungen erforderlich sowie diversitär redundante Stillstandsüberwachungen, um verbleibende Gefahren bei elektrischen Fehlfunktionen zu vermeiden..

Mühlen können auch eine Motorbremse aufweisen, die z.B. an der Rückseite der Motorwelle angeflanscht ist, um die Motorwelle schneller abbremsen zu können. Aus Sicherheitsgründen bremst die Motorbremse im stromlosen Zustand und um die Mühle zu betreiben werden die Bremsbacken durch Bestromung aktiv von der Motorwelle gelüftet. Motorbremsen unterliegen allerdings einem hohen Verschleiß und bieten typischerweise keine Überwachung, ob sie ordnungsgemäß funktionieren. Ferner benötigen solche Motorbremsen im Betrieb permanent elektrische Energie, um gelüftet zu bleiben. Außerdem ist eine Bremse typischerweise kein sicherheitsgerichtetes Bauteil im Sinne der DIN EN ISO 12100, so dass weitere elektrische Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind.

Die DIN EN ISO 12100 - „Sicherheit von Maschinen“ beinhaltet allgemeine Gestaltungsleitsätze für Maschinen sowie zur Risikobeurteilung und Risikominderung und ist u.a. für eine CE- Zulassung von Laborgeräten relevant Gemäß der DIN EN ISO 12100 bezeichnet der Begriff der „Sicherheit von Maschinen“ die Fähigkeit einer Maschine, ihre vorgesehenen Funktionen während ihres gesamten Lebens zu erfüllen, ohne dabei untolerierbar hohe Risiken entstehen zu lassen.

Um Sicherheitsanforderungen der DIN EN ISO 12100 zu erfüllen, weisen z.B. Schneidmühlen typischerweise eine Mehrzahl von elektrischen sicherheitsgerichteten Bauteilen wie folgt auf:

1 . Einen sicheren Türkontakt,

2. Eine sichere Türzuhaltung, 3. Eine sichere Rückmeldung der Türzuhaltung an die Steuereinrichtung der Schneidmühle,

4. Eine diversitär redundante sichere Stillstandserkennung für den Antrieb,

5. Eine sichere Momentabschaltung des Antriebs,

6. Eine sichere Statusrückmeldung von jeder sicheren Schaltung und Meldeeinrichtung an die Steuereinrichtung der Schneidmühle, wobei „sicher“ im Sinne der DIN EN ISO 12100 zu verstehen ist

Labormühlen mit elektrischen bzw. elektronischen Sicherheitseinrichtungen oder Motorbremsen haben sich zwar grundsätzlich bewährt, können aber kostenintensiv und in Bezug auf potentielle Fehleranfälligkeit weiter verbesserungswürdig sein.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Labormühle bereit zu stellen, welche hohe Sicherheitsmaßstäbe erfüllt, insbesondere in Bezug auf einen Zugriff des Benutzers auf das Mahlwerk.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine Labormühle bereit zu stellen, welche einfach, kostengünstig sowie wenig fehleranfällig ist.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine Labormühle bereit zu stellen, die eine kostengünstige, wenig fehleranfällige Sicherheitseinrichtung gegen unerwünschten Benutzerzugriff auf ein Mahlwerk aufweist, die kompakt baut und die auch in einfache und kleine Labormühlen integriert werden kann.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine - insbesondere im Sinne der DIN EN ISO 12100 - sichere Labormühle bereit zu stellen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet oder zumindest mindert.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Es wird eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut bereit gestellt, die ein Gerätegehäuse mit einem Mahlwerksgehäuse und/oder ein Mahlgefäß aufweist. Das Mahlwerksgehäuse bzw. das Mahlgefäß definiert einen Mahlraum in dem Mahlwerksgehäuse bzw. in dem Mahlgefäß, in dem ein insbesondere rotierendes Mahlwerk angeordnet bzw. eingesetzt ist, mit welchem das Mahlgut zerkleinert wird, wenn das Mahlwerk arbeitet. Das Mahlwerksgehäuse bzw. das Mahlgefäß weist eine insbesondere axiale Benutzer-Zugriffsöffnung auf, durch die der Benutzer im geöffneten Zustand Zugriff auf das Mahlwerk erlangt.

Die Benutzer-Zugriffsöffnung kann mit einer Mahlwerksgehäusetür bzw. einem Sicherheitsdeckel verschlossen werden, sodass die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand definiert und der Benutzer in dem geöffneten Zustand der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels durch die Benutzer- Zugriffsöffnung Zugriff auf das Mahlwerk hat und das Mahlwerk in dem geschlossenen Zustand zugriffssicher eingehaust ist, um die Labormühle zu betreiben, so dass der Benutzer im Betrieb sicher keinen Zugriff auf das Mahlwerk hat.

Das Mahlwerk ist insbesondere als Rotor-Mahlwerk ausgebildet. Die Labormühle weist ferner einen motorischen Mahlwerksantrieb zum rotierenden Antreiben des Mahlwerks, z.B. mit einem Elektromotor und einer Antriebswelle auf.

Die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel weist ein Verschlusselement auf, mit welchem die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel in dem geschlossenen Zustand mechanisch verriegelt wird, um die Labormühle sicher zu betreiben.

In vorteilhafter Weise weist die Labormühle eine mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung auf, mit welcher der Mahlwerksantrieb mechanisch blockiert werden kann. Die Mahlwerksantriebsverriegelung wird, insbesondere direkt oder mittelbar, mechanisch von dem Verschlusselement betätigt.

Die Labormühle kann insbesondere als Schneidmühle, Schlagkreuzmühle, Scheibenmühle, Messermühle oder Prallmühle ausgebildet sein. Bei einer Schneidmühle, Schlagkreuzmühle, oder Scheibenmühle ist vorzugsweise ein ggf. massives Mahlwerksgehäuse um das Rotor- Mahlwerk vorhanden und das Mahlwerksgehäuse wird mit einer Mahlwerksgehäusetür verschlossen. In diesem Fall kann das Verschlusselement für die Mahlwerksgehäusetür auch als Türverschluss bezeichnet werden. Eine Messermühle oder eine Prallmühle können ein Mahlgefäß aufweisen, beispielsweise aus (transparentem) Kunststoff oder Edelstahl, in welchem der Mahlwerksrotor, z.B. ein Rotormesser oder ein Schlagrotor angeordnet ist, das bzw. der um eine vertikale Achse rotiert. Die Messermühle und die Prallmühle können (müssen aber nicht) zusätzlich noch ein Umgehäuse um das Mahlgefäß mit einer Verschlusshaube aufweisen. Bei einer Messermühle oder Prallmühle mit einem zusätzlichen Umgehäuse kann der Sicherheitsdeckel als die Verschlusshaube ausgebildet sein und das Verschlusselement kann an dem als Verschlusshaube ausgebildeten Sicherheitsdeckel angebracht sein und diesen im geschlossenen Zustand verriegeln. Bei einer Messermühle oder Prallmühle, die kein zusätzliches geschlossenes Umgehäuse aufweist, ist trotzdem wenigstens der Sicherheitsdeckel vorhanden, der das Mahlgefäß nach oben sicher verschließt. Auch in diesem Fall kann das Verschlusselement an dem Sicherheitsdeckel angebracht sein und diesen im geschlossenen Zustand verriegeln, so dass das Mahlgefäß zugriffssicher verschlossen ist.

Die Mahlwerksantriebsverriegelung blockiert den Mahlwerksantrieb mechanisch formschlüssig, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel nicht verriegelt ist und gibt den Mahlwerksantrieb frei, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel verriegelt ist. Das Verschlusselement und die Mahlwerksantriebsverriegelung können hierzu über eine mechanische Manipulationskette miteinander verbunden sein, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel geschlossen ist. Andererseits kann die mechanische Manipulationskette unterbrochen werden, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel geöffnet wird. Mit anderen Worten kann über die geschlossene mechanische Manipulationskette die Bewegung des Verschlusselements beim Entriegeln und Verriegeln der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels auf die Mahlwerksantriebsverriegelung mechanisch übertragen werden, um die Mahlwerksantriebsverriegelung zu verriegeln bzw. zu entriegeln.

Die Labormühle kann z.B. als eine Schneidmühle, Schlagkreuzmühle, Scheibenmühle, Messermühle oder Prallmühle im Labormaßstab ausgebildet sein. Bei einer Schneidmühle oder einer Schlagkreuzmühle weist das Mahlwerk eine oder mehrere stationäre Schneiden und einen innerhalb der stationären Schneiden, vorzugsweise um eine horizontale Achse, rotierenden koaxialen Schneidrotor auf. Eine Schneidmühle arbeitet nach dem Scherenprinzip, wobei das Mahlgut zwischen den Schneiden des Schneidrotors und den Gegenschneiden schneidend zerkleinert wird. Eine Schlagkreuzmühle ist ähnlich aufgebaut, weist aber ein größeres Spaltmaß zwischen den Schneiden und Gegenschneiden auf. Bei einer Scheibenmühle weist das Rotor- Mahlwerk eine drehende Scheibe und eine stationäre Scheibe auf, die sich axial gegenüberstehen, und wobei das Mahlgut in dem sich transversal zwischen den beiden Scheiben erstreckenden Spalt zerkleinert wird. Bei einer Prallmühle rotiert ein Schlagrotor um eine vorzugsweise vertikale Achse, z.B. in einem Ringsieb, und zerkleinert das Mahlgut durch Schlagwirkung der Schlagrotorzähne. Das Rotor-Mahlwerk und das Ringsieb können in einem Mahlgefäß angeordnet sein, das wiederum in ein Umgehäuse eingesetzt ist. Bei einer Messermühle rotiert ein Rotormesser ohne Gegenschneiden in dem Mahlgefäß um eine vertikale Achse. Ein zusätzliches Umgehäuse um das Mahlgefäß ist möglich aber nicht zwingend.

Eine Labormühle weist insbesondere eine Größe auf, die in einem üblichen Laborraum z.B. auf einem Labortisch aufgestellt werden kann oder auf Standfüßen auf dem Laborboden stehen kann.

Die axiale Benutzer-Zugriffsöffnung dient vorzugsweise dazu, dass der Benutzer axial durch die Benutzer-Zugriffsöffnung Zugriff auf den Mahlraum erhält, z.B. um Mahlgut oder den Mahlwerksrotor aus dem Mahlraum zu entnehmen oder den Mahlraum zu säubern oder das Sieb auszutauschen oder zu säubern, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Verschlussdeckel geöffnet ist. Hierfür kann der Mahlwerksrotor vorzugsweise mit einem Formschlusselement auf eine Antriebswelle aufgesteckt und ggf. axial verschraubt oder verrastet sein und kann ggf. nach Lösen der Verschraubung bzw. Verrastung händisch abgezogen werden.

Bei einer Schneidmühle kann der Durchmesser und/oder die Länge des Labormühlen- (Schneid-)rotors z.B. im Bereich von einigen Millimetern, z.B. 20 mm bis zu etwa 15 cm oder etwa maximal 20 cm betragen. Bei einer Scheibenmühle kann der Durchmesser ggf. größer sein, z.B. 15 cm bis 30 cm betragen.

Um das Mahlgut im Betrieb der Labormühle bei geschlossener Mahlwerksgehäusetür bzw. bei geschlossenem Sicherheitsdeckel dem Mahlwerk zuführen zu können, kann das Mahlwerksgehäuse bzw. der Sicherheitsdeckel noch eine axiale oder radiale Mahlguteinfüllöffnung aufweisen, z.B. mit einem Einfülltrichter, durch welche das Mahlgut axial oder radial in den Mahlraum eingefüllt werden kann, um das Mahlgut mit dem Mahlwerk kontinuierlich zu zerkleinern, z.B. zwischen dem Mahlwerksrotor und dem bzw. den stationären Gegenelementen oder mit dem Rotormesser oder Schlagrotor. Bei einer Schneidmühle ist die Mahlguteinfüllöffnung insbesondere radial und bei einer Schlagkreuzmühle Scheibenmühle, Messermühle oder Prallmühle insbesondere axial.

In vorteilhafter Weise kann mit einer mechanischen Mahlwerksantriebsverriegelung, die den Mahlwerksantrieb mechanisch formschlüssig blockiert, eine hohe Benutzersicherheit gewährleistet werden. Z.B. wird sicher verhindert, dass sich der Mahlwerksrotor, z.B. der Schneidrotor, die drehende Scheibe, das Rotormesser oder der Schlagrotor dreht, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel geöffnet wird. Ferner können eventuelle Defekte von elektronischen Sicherheitseinrichtungen die Sicherheit der Labormühle gegen ungewolltes Öffnen des Mahlraums nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus kann eine unbeabsichtigte und sogar eine beabsichtigte Fehlbedienung wirksam vermieden werden. Die mechanisch betätigte formschlüssige Blockierung des Mahlwerksantriebs ist auch überdurchschnittlich sicher gegen unerlaubte Manipulation und bietet generell eine hohe Sicherheit gegen verletzungsträchtige Fehlbedienungen oder unvorhergesehene Ereignisse. Insbesondere kann zumindest teilweise z.B. auf diversitär redundante elektronische Sicherheitseinrichtungen, sichere Kontakte, sichere Zuhaltungen oder elektrische Statusrückmeldungen an die Steuereinrichtung verzichtet werden. Trotzdem kann die für ein Laborgerät erforderliche Sicherheit im Sinne der DIN EN ISO 12100 bzw. zur Erlangung einer CE-Kennzeichnung, erfüllt werden.

Der Mahlwerksantrieb kann einen Antriebsmotor, insbesondere einen Elektromotor, und eine Antriebswelle umfassen, welche mit dem Mahlwerk verbunden ist, um das Mahlwerk drehend anzutreiben. Die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung kann an der Antriebswelle angreifen und die Drehung der Antriebswelle mechanisch formschlüssig blockieren, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel nicht verriegelt ist. Die Mahlwerksantriebsverriegelung kann dabei vorzugsweise zwischen dem Antriebsmotor und dem Mahlwerksrotor angeordnet sein. Eine unmittelbare formschlüssige Blockierung der Antriebswelle gewährleistet eine hohe Sicherheit, z.B. gegen elektrische Fehlfunktionen bezüglich des Mahlwerksantriebs.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung eine formschlüssige, insbesondere axial formschlüssige Kupplung auf, die im ausgerückten Zustand den Mahlwerksantrieb zur Rotation freigibt und im eingerückten Zustand den Mahlwerksantrieb formschlüssig blockiert.

Die axial formschlüssige Kupplung kann ein Statorkupplungsteil, das mit dem Gerätegehäuse verbunden ist, und ein Rotorkupplungsteil, das mit den rotierenden Teilen des Mahlwerksantriebs und/oder des Mahlwerks verbunden ist, aufweisen. Im formschlüssig eingerückten Zustand des Statorkupplungsteils und des Rotorkupplungsteils blockiert die Kupplung die Rotation des Mahlwerksantriebs und/oder des Mahlwerks formschlüssig.

Vorzugsweise wird die formschlüssige Kupplung direkt oder mittelbar von dem Verschlusselement, z.B. über die mechanische Manipulationskette, mechanisch betätigt. Dabei kann z.B. bei einem drehbaren Verschlusselement die Drehbewegung des Verschlusselements in eine Bewegung umgesetzt werden, die das Ein- und Ausrücken der formschlüssigen Kupplung mechanisch bewirkt.

Das Ein- und Ausrücken der formschlüssigen Kupplung kann z.B. durch axiale Verschiebung des Statorkupplungsteils und/oder des Rotorkupplungsteils erfolgen. Das Statorkupplungsteil und das Rotorkupplungsteil können zueinander komplementäre Zähne aufweisen, die formschlüssig, insbesondere axial, ineinandergreifen, wenn die formschlüssige Kupplung eingerückt ist, um die Rotation des Mahlwerks formschlüssig zu blockieren. Die Zähne können sich vorzugsweise in Richtung des jeweils anderen komplementären Kupplungsteils verjüngen, um das Einrücken zu erleichtern. Dadurch kann weitgehend verhindert werden, dass bei einer Zahn-vor-Zahn-Stellung der Zähne das Einrücken nicht möglich ist.

Beim Bewegen des Verschlusselements zum Öffnen verriegelt insbesondere zuerst die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung, bzw. die formschlüssige Kupplung rückt zuerst ein, und erst nachdem die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung bereits verriegelt bzw. die formschlüssige Kupplung bereits eingerückt wurde und den Mahlwerksantrieb formschlüssig blockiert, ist ein weitergehendes Öffnen des Verschlusselements bis hin zur Entriegelung der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels mechanisch ermöglicht. Mit anderen Worten ist die Entriegelung der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels mechanisch blockiert und die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel kann nicht entriegelt werden, solange die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung nicht verriegelt ist bzw. die formschlüssige Kupplung nicht eingerückt ist. Beim Bewegen des Verschlusselements zum Schließen wird zuerst die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel verriegelt und erst nachdem die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel verriegelt wurde, wird bei einem weiteren Schließen des Verschlusselements die mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung entriegelt bzw. die formschlüssige Kupplung ausgerückt, und gibt den Mahlwerksantrieb zur Drehung frei. Das Entriegeln der Mahlwerksantriebsverriegelung bzw. das Ausrücken der formschlüssigen Kupplung ist also mechanisch zumindest solange nicht möglich, solange das Verschlusselement nicht verriegelt wurde. Das Öffnen des Verschlusselements vollzieht sich demnach in zwei Phasen der Bewegung des Verschlusselements. In einer ersten Phase betätigt das Verschlusselement zuerst das Verriegeln der Mahlwerksantriebverriegelung über die mechanische Manipulationskette und erst danach in einer zweiten Phase entriegelt das Verschlusselement die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckels. Das Schließen des Verschlusselements vollzieht sich ebenfalls zwei Phasen der Bewegung des Verschlusselements. In einer ersten Phase verriegelt das Verschlusselement zuerst die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckels und erst danach in einer zweiten Phase betätigt das Verschlusselement das Entriegeln der Mahlwerksantriebsverriegelung über die mechanische Manipulationskette.

Die Bewegung des Verschlusselements beim Schließen erfolgt also insbesondere in zeitlich aufeinanderfolgenden Bewegungsphasen:

1. Verriegeln der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels durch Schließbewegung, z.B. Drehung des Verschlusselements in Schließrichtung, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung noch verriegelt bleibt,

2. Entriegeln der Mahlwerksantriebsverriegelung bei fortdauernder Schließbewegung, z.B. Drehung des Verschlusselements in Schließrichtung, wobei das Verschlusselement die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckel verriegelt hält. Die Bewegung des Verschlusselements beim Öffnen erfolgt insbesondere in zeitlich aufeinanderfolgenden Bewegungsphasen:

1. Verriegeln der Mahlwerksantriebsverriegelung durch Öffnungsbewegung, z.B. Drehung des Verschlusselements, wobei das Verschlusselement die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckel verriegelt hält,

2. Entriegeln der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels bei fortdauernder Öffnungsbewegung, z.B. Drehung des Verschlusselements, wobei die

Mahlwerksantriebsverriegelung verriegelt bleibt.

Mit anderen Worten weist die Labormühle vier Zustände wie folgt auf:

1 . Die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel ist offen und die Mahlwerksantriebsverriegelung ist verriegelt, so dass der Benutzer sicheren Zugriff auf das Mahlwerk hat.

2. Die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel ist geschlossen, aber nicht verriegelt, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung verriegelt ist.

3. Die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel ist geschlossen und verriegelt, aber das Verschlusselement ist noch nicht bis zum Anschlag bewegt, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung verriegelt ist.

4. Die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel ist geschlossen, verriegelt und das Verschlusselement ist bis zum Anschlag bewegt, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung entriegelt ist.

Zur Inbetriebnahme betätigt der Benutzer also die Labormühle ausgehend von dem geöffneten Zustand des Mahlwerksgehäuses bzw. Sicherheitsdeckels und dem verriegelten Zustand der Mahlwerksantriebsverriegelung wie folgt:

1 . Der Benutzer schließt die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckel, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung verriegelt ist.

2. Der Benutzer bewegt das Verschlusselement in Schließrichtung und verriegelt damit zunächst die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckel, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung noch verriegelt bleibt. 3. Der Benutzer bewegt das Verschlusselement weiter in Schließrichtung bis zum Anschlag, wodurch die Entriegelung der Mahlwerksantriebsverriegelung betätigt wird.

Zum Öffnen betätigt der Benutzer die Labormühle ausgehend von dem geschlossenen Zustand des Mahlwerksgehäuses bzw. Sicherheitsdeckels und dem entriegelten Zustand der Mahlwerksantriebsverriegelung wie folgt:

1 . Der Benutzer bewegt das Verschlusselement vom Anschlag aus in Öffnungsrichtung, wodurch zunächst das Verriegeln der Mahlwerksantriebsverriegelung betätigt wird.

2. Der Benutzer bewegt das Verschlusselement weiter in Öffnungsrichtung und entriegelt damit die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckel, wobei die zuvor bereits verriegelte Mahlwerksantriebsverriegelung verriegelt bleibt.

3. Der Benutzer öffnet die Mahlwerksgehäusetür bzw. den Sicherheitsdeckel, um Zugriff auf das Mahlwerk zu erlangen, wobei die Mahlwerksantriebsverriegelung verriegelt bleibt.

Somit kann sichergestellt werden, dass der Mahlwerksantrieb sicher mechanisch blockiert ist und auch keine auslaufende Restdrehung mehr vollziehen kann, in dem Moment in dem die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel entriegelt wird und somit sicher bevor sich die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel öffnen lässt. Ferner kann ein Anlaufen bei geöffneter Mahlwerksgehäusetür bzw. bei geöffnetem Sicherheitsdeckel, z.B. bei einer elektronischen Fehlfunktion sicher verhindert werden, was einen hohen Sicherheitsstandard gewährleistet.

Vorzugsweise weist die formschlüssige Kupplung einen Statorkupplungsring und einen Rotorkupplungsring auf, die um die Antriebwelle herum angeordnet sind. Der Statorkupplungsring kann im Wesentlichen, bis auf ein gewisses Winkelspiel, rotationsfest an dem Gerätegehäuse befestigt sein und die Antriebswelle kann in dem Statorkupplungsring rotieren. Der Rotorkupplungsring kann im Wesentlichen rotationsfest an der Antriebwelle befestigt sein.

Die formschlüssige Kupplung ist vorzugsweise in jeder beliebigen Drehlage des Mahlwerksrotors einrückbar, insbesondere ohne dass der Antriebsmotor angefahren wird. Das kann z.B. dadurch erreicht werden, dass zumindest eines der formschlüssig ineinandergreifenden Kupplungsteile zumindest so viel Bewegungsspiel gegenüber dem anderen Kupplungsteil aufweist, dass die Kupplung formschlüssig einrücken kann, z.B. die Zähne der Kupplung formschlüssig ineinandergreifen können, selbst dann wenn der Mahlwerksrotor, z.B. durch Mahlgut, verkeilt sein sollte. Das Bewegungsspiel ist vorzugsweise beidseitig vorhanden, so dass die Kupplung in jeder beliebigen Drehstellung des Mahlwerksrotors vollständig einrücken und die Mahlwerksgehäusetür geöffnet werden kann. Hierzu ist es z.B. bei einer axial formschlüssigen Kupplung vorteilhaft, dass die Kupplung eine Vielzahl von Zähnen aufweist und/oder die axial formschlüssige Kupplung, bzw. zumindest einer der beiden Kupplungsringe, in beide Drehrichtungen etwas Winkelspiel aufweist und zwar zumindest so viel Winkelspiel, so dass selbst bei einem total verkeilten Mahlwerksrotor die Kupplungszähne trotzdem in jeder beliebigen Drehstellung des Mahlwerksrotors vollständig einrücken können. Das beidseitige Bewegungsspiel bzw. Winkelspiel ist im ausgerückten Zustand der Kupplung vorzugsweise mittig austariert.

Die formschlüssige Kupplung kann durch axiale Verschiebung des Statorkupplungsrings und/oder des Rotorkupplungsrings ein- und ausrücken, um die Mahlwerksantriebsverriegelung zu verriegeln und zu lösen.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die formschlüssige Kupplung eine axiale Druckplatte aufweisen, welche betätigt durch die Bewegung des Verschlusselements beim Bewegen des Verschlusselements in Öffnungsrichtung axial bewegt wird, um den Statorkupplungsring und den Rotorkupplungsring formschlüssig miteinander zu kuppeln.

Als Teil der mechanischen Manipulationskette kann eine mechanische Manipulationseinrichtung umfasst sein, an die das Verschlusselement ankoppelt, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel geschlossen wird und die die Bewegung des Verschlusselements beim Verriegeln und Entriegeln der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels mechanisch an die Mahlwerksantriebsverriegelung überträgt, um diese zu entriegeln bzw. zu verriegeln. Die mechanische Manipulationseinrichtung kann demnach das mechanische Bindeglied zwischen dem Verschlusselement und der Mahlwerksantriebsverriegelung in der mechanischen Manipulationskette bilden, so dass die mechanische Betätigung der Mahlwerksantriebsverriegelung durch das Verschlusselement mittelbar über die mechanische Manipulationseinrichtung erfolgt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel lässt die mechanische Manipulationseinrichtung dem Statorkupplungsteil in dem Maße noch rotatorisches Spiel, dass die Zähne des Statorkupplungsteils und des Rotorkupplungsteils aufgrund des rotatorischen Spiels trotzdem einrücken können, wenn z.B. das Mahlwerk durch Mahlgut innerhalb des Mahlwerksgehäuses verklemmt wäre. Alternativ oder ergänzend könnte auch das Rotorkupplungsteil in Bezug auf die Antriebswelle in diesem geringen Maße rotatorisches Spiel aufweisen. Dadurch kann unter Aufrechterhaltung der Sicherheitsmerkmale das Einrücken der formschlüssigen Kupplung erleichtert werden. Das Einrücken kann zudem, wie vorstehend bereits erläutert, durch sich verjüngende Zähne, z.B. mit dreieckigem Querschnitt, erleichtert werden.

Zur Kopplung beim Schließen der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels können das Verschlusselement und die mechanische Manipulationseinrichtung zueinander komplementäre Kopplungselemente aufweisen, welche beim Schließen der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels aneinander ankoppeln und beim Öffnen der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels voneinander abkoppeln, so dass in dem gekoppelten Zustand bei geschlossener Mahlwerksgehäusetür bzw. bei geschlossenem Sicherheitsdeckel, die Bewegung des Verschlusselements über die gekoppelten Kopplungselemente und die mechanische Manipulationseinrichtung auf die Mahlwerksantriebsverriegelung mechanisch übertragen wird, um die Mahlwerksantriebsverriegelung beim Schließen des Verschlusselements zu lösen und die Mahlwerksantriebsverriegelung beim Öffnen des Verschlusselements zu verriegeln und den Mahlwerksantrieb zu blockieren. Als komplementäre Kopplungselemente haben sich z.B. komplementäre Zweiflache oder Mehrkante, die formschlüssig axial in Eingriff gelangen, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel geschlossen wird, als vorteilhaft erwiesen. Zweiflache haben ferner den Vorteil, dass sie nur in zwei um 180° gedrehten Orientierungen gekoppelt werden können.

Das Verschlusselement kann z.B. als ein Schlüssel mit einem Drehgriff ausgebildet sein, welcher in eine Verschlusshülse an dem Mahlwerksgehäuse eingreift, wobei die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel durch Drehung des Schlüssels in der Verschlusshülse verriegelt wird. Z.B. kann der Schlüssel zwei transversale Verriegelungsbolzen aufweisen, die in die komplementäre Verschlusshülse eingreifen und bei Drehung in der Verschlusshülse verriegeln (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Verriegelung bereits bei einem kleinen Drehwinkel des Schlüssels einsetzt, und erst bei weiterer Drehung des Schlüssels beim Schließen der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels das Ausrücken der formschlüssigen Kupplung beginnt, also bei kontinuierlicher Schlüsseldrehung erst nachdem der Schlüssel bereits verriegelt hat.

Demnach kann bei geschlossener Mahlwerksgehäusetür bzw. bei geschlossenem Sicherheitsdeckel der Schlüssel über die gekoppelten Kopplungselemente und die mechanische Manipulationseinrichtung mit der Mahlwerksantriebsverriegelung die mechanische Manipulationskette bilden, derart dass eine Drehung des Schlüssels über die gekoppelten Kopplungelemente, z.B. die Zweiflache, und die mechanische Manipulationseinrichtung das Verriegeln und Entriegeln der Mahlwerksantriebsverriegelung bewirkt.

Hierdurch kann eine einfache und kostengünstige, aber trotzdem sichere Verrieglung der Mahlwerksgehäusetür bzw. des Sicherheitsdeckels in Zusammenwirken mit der Antriebsblockierung erzielt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die mechanische Manipulationseinrichtung einen transversalen Schieber, z.B. eine transversale Schiebeplatte aufweisen, wobei die Betätigung, z.B. Drehung des Verschlusselements eine zu der Antriebswelle transversale Verschiebung der Schiebeplatte bewirkt. Damit kann die mechanische Manipulationseinrichtung kompakt in das Antriebskonzept einer Labormühle integriert werden und die Mechanik zum Bewirken der Antriebsblockierung kann trotzdem stabil und damit sicher ausgeführt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die mechanische Manipulationseinrichtung eine Manipulatorwelle und einen Exzenter umfassen. Die Manipulatorwelle kann eines der beiden komplementären Kopplungselemente aufweisen, so dass das Verschlusselement bzw. der Schlüssel, umfassend das andere der beiden komplementären Kopplungelemente, lösbar an die Manipulatorwelle ankoppelt, wenn die Mahlwerksgehäusetür bzw. der Sicherheitsdeckel geschlossen wird und/oder das Verschlusselement bzw. der Schlüssel in die Verschlusshülse eintaucht. In dem gekoppelten Zustand der komplementären Kopplungselemente kann die Manipulatorwelle durch Drehung des Verschlusselements bzw. Schlüssels gedreht werden und der Exzenter setzt die Drehbewegung in eine transversale Verschiebung der Schiebeplatte um.

Ferner kann die mechanische Manipulationseinrichtung zumindest ein Keilelement aufweisen, welches die transversale Verschiebung der Schiebeplatte in eine axiale Verschiebung der formschlüssigen Kupplung, d.h. des Statorkupplungsteils bzw. -rings und/oder des Rotorkupplungsteils bzw. -rings, z.B. über eine axiale bewegbare Druckplatte, die die formschlüssige Kupplung einrückt, umsetzt.

Die wesentliche Sicherheit der Labormühle kann durch die formschlüssige mechanische Blockierung des Mahlwerksantriebs erreicht werden. Es können aber noch zusätzliche elektrische oder elektronische Schutzmaßnahmen vorgesehen sein. Z.B. können eine Steuereinrichtung und eine elektrisch aktivierbare Halteeinrichtung, z.B. in Form eines Elektromagneten umfasst sein. Die Steuereinrichtung aktiviert die Halteeinrichtung, wenn die Labormühle in Betrieb ist, und die aktivierte Halteeinrichtung hält die Manipulationseinrichtung, z.B. die Schiebeplatte magnetisch fest. Durch die magnetisch haftende Festhaltung wird verhindert, dass das Verschlusselement bewegt werden kann, solange der Mahlwerksantrieb noch dreht. Die Steuereinrichtung kann die Drehung des Mahlwerksantriebs abfragen oder eine vorbestimmte Leerlaufnachlaufzeit abwarten, und erst wenn die Steuereinrichtung detektiert, dass der Mahlwerksantrieb nicht mehr rotiert oder die Leerlaufnachlaufzeit abgelaufen ist, deaktiviert die Steuereinrichtung die Halteeinrichtung. Dadurch kann verhindert werden, dass der Benutzer versucht, das Verschlusselement zu entriegeln, und damit die formschlüssige Kupplung einzurücken, während die Kupplungsteile noch gegeneinander rotieren. Zwar ist das vollständige Entriegeln des Verschlusselements durch die mechanische Manipulationskette mechanisch unmöglich, solange die formschlüssige Kupplung nicht eingerückt ist, mit der Halteeinrichtung kann aber unerwünschter Verschleiß an der formschlüssigen Kupplung durch Fehlbedienung vermieden werden. Aus diesem Grund ist es jedoch nicht erforderlich, diese zusätzliche elektronisch gesteuerte Schutzfunktion mit Sicherheitsredundanz auszulegen, was aber auch nicht ausgeschlossen sein soll.

Beim Öffnen des Verschlusselements wird die Bewegung des Verschlusselements über die mechanische Manipulationseinrichtung auf die Mahlwerksantriebsverriegelung mechanisch starr gekoppelt bzw. zwangsgeführt übertragen, um die Mahlwerksantriebsverriegelung sicher zu verriegeln, indem die formschlüssige Kupplung eingerückt wird. Die Bewegung des Verschlusselements beim Schließen des Verschlusselements wird ebenfalls über die mechanische Manipulationseinrichtung auf die Mahlwerksantriebsverriegelung übertragen, entriegelt die Mahlwerksantriebsverrieglung und gibt die formschlüssige Kupplung zum Ausrücken frei, wobei das Ausrücken der formschlüssigen Kupplung von einem oder mehreren Federelementen bewirkt werden kann. Mit anderen Worten kann das Einrücken der formschlüssigen Kupplung gegen eine Federspannung erfolgen. Ein zwangsgeführtes Ausrücken soll jedoch nicht ausgeschlossen sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird also eine Labormühle in Form einer Schneidmühle, Schlagkreuzmühle, Scheibenmühle zum Zerkleinern von Mahlgut bereit gestellt, die Folgendes umfasst: ein Gerätegehäuse mit einem Mahlwerksgehäuse, einen Mahlraum in dem Mahlwerksgehäuse, wobei in dem Mahlraum ein Mahlwerk angeordnet ist, mit welchem das Mahlgut zerkleinert wird, und wobei das Mahlwerksgehäuse eine Benutzer-Zugriffsöffnung aufweist, eine Mahlwerksgehäusetür zum Verschließen der Benutzer-Zugriffsöffnung, wobei die Mahlwerksgehäusetür einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Benutzer in dem geöffneten Zustand der Mahlwerksgehäusetür durch die Benutzer- Zugriffsöffnung Zugriff auf das Mahlwerk hat, einen Mahlwerksantrieb zum Antreiben des Mahlwerks, wobei die Mahlwerksgehäusetür einen Türverschluss aufweist, mit welchem die Mahlwerksgehäusetür in dem geschlossenen Zustand verriegelbar ist und wobei die Labormühle eine mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung aufweist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Labormühle in Form einer Messermühle oder Prallmühle zum Zerkleinern von Mahlgut bereit gestellt, die Folgendes umfasst: ein Gerätegehäuse und ein Mahlgefäß, einen Mahlraum in dem Mahlgefäß, wobei in dem Mahlraum ein Rotor-Mahlwerk mit einem, insbesondere um eine vertikale Achse rotierenden Mahlwerksrotor, z.B. ein Rotormesser oder ein Schlagrotor, anordenbar ist, mit welchem das Mahlgut zerkleinert wird, und wobei das Mahlgefäß eine insbesondere obere Benutzer-Zugriffsöffnung, z.B. des nach oben offenen Mahlgefäßes aufweist, einen Sicherheitsdeckel, wobei der Sicherheitsdeckel einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Sicherheitsdeckel in dem geöffneten Zustand dem Benutzer durch die Benutzer-Zugriffsöffnung, insbesondere von oben Zugriff auf den Mahlwerksrotor ermöglicht, einen Mahlwerksantrieb zum Antreiben des Mahlwerksrotors, wobei der Sicherheitsdeckel ein Verschlusselement aufweist, mit welchem der Sicherheitsdeckel in dem geschlossenen Zustand verriegelbar ist und wobei die Labormühle eine mechanische Mahlwerksantriebsverriegelung aufweist.

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.

Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung einer Schneidmühle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 die Schneidmühle aus Fig. 1 mit transparent dargestelltem Mahlwerksgehäuse,

Fig. 3 die Schneidmühle aus Fig. 1 mit geöffneter Mahlwerksgehäusetür,

Fig. 4 eine teilweise transparente dreidimensionale Darstellung der Mahlwerksgehäusetür und des Türverschlusses der Schneidmühle aus Fig. 1 in einem leicht geöffneten Zustand,

Fig. 5 eine teilweise transparente dreidimensionale Darstellung des Mahlwerksgehäuses der Schneidmühle aus Fig. 1 in einem leicht geöffneten Zustand von der Motorseite aus gesehen,

Fig. 6 eine teilweise transparente dreidimensionale Darstellung des Mahlwerksgehäuses der Schneidmühle aus Fig. 1 im geschlossenen Zustand, Fig. 7 eine teilweise transparente dreidimensionale Darstellung mit der Manipulationseinrichtung im eingerückten Zustand der formschlüssigen Kupplung und bei geschlossener aber entriegelter Mahlwerksgehäusetür,

Fig. 8 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 7,

Fig. 9 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B in Fig. 7,

Fig. 10 eine dreidimensionale Darstellung der Manipulationseinrichtung und der formschlüssigen Kupplung im eingerückten Zustand,

Fig. 11 eine rückwärtig axiale Ansicht der Manipulationseinrichtung im eingerückten Zustand der formschlüssigen Kupplung,

Fig. 12 eine teilweise transparente dreidimensionale Darstellung der Manipulationseinrichtung bei geschlossener und verriegelter Mahlwerksgehäusetür und im ausgerückten Zustand der formschlüssigen Kupplung,

Fig. 13 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 12,

Fig. 14 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B in Fig. 12,

Fig. 15 eine dreidimensionale Darstellung der Manipulationseinrichtung und der formschlüssigen Kupplung im ausgerückten Zustand,

Fig. 16 eine rückwärtig axiale Ansicht der Manipulationseinrichtung im ausgerückten Zustand der formschlüssigen Kupplung,

Fig. 17 einen Längsschnitt durch die Schneidmühle aus Fig. 1 ,

Fig. 18 eine dreidimensionale Darstellung einer Messermühle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit halb geöffnetem Sicherheitsdeckel,

Fig. 19 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 18,

Fig. 20 wie Fig. 19, aber mit fast geschlossenem Sicherheitsdeckel,

Fig. 21 eine teilweise aufgeschnittene dreidimensionale Darstellung der Messermühle aus Fig. 18 mit geschlossenem Sicherheitsdeckel,

Fig. 22 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 21 ,

Fig. 23 eine dreidimensionale Darstellung einer Messermühle gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel der Erfindung mit halb geöffnetem Sicherheitsdeckel,

Fig. 24 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 23,

Fig. 25 wie Fig. 23, aber mit geschlossenem Sicherheitsdeckel,

Fig. 26 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 25, Fig. 27 wie Fig. 25 mit ausgeblendeten Bauteilen,

Fig. 28 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A in Fig. 27,

Fig. 29 eine teilweise transparente rückwärtig dreidimensionale Darstellung zu der Schneidmühle aus Fig. 1.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bezugnehmend auf die Fig. 1-17 und 29 ist eine Labormühle 1 , im vorliegenden Beispiel in Form einer Schneidmühle, dargestellt. Die Labormühle 1 weist ein Gerätegehäuse 12 mit einem Benutzerdisplay 14 zur Eingabe von Mahlparametern in eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) der Labormühle 1 durch den Benutzer auf. An der Vorderseite 12a des Gerätegehäuse 12 ist ein Mahlwerksgehäuse 16 angeordnet, welches mit einem Sicherheitsdeckel in Form einer Mahlwerksgehäusetür 18 vorderseitig (axial) verschließbar ist. Die Mahlwerksgehäusetür 18 ist als Schwingtür ausgebildet und kann um Scharniere 20 auf und zu geschwenkt werden. Die Mahlwerksgehäusetür 18 kann mit einem Verschlusselement 22 in Form eines Türverschlusses 22‘ verriegelt werden, wenn die Mahlwerksgehäusetür 18, wie in Fig. 1 gezeigt, geschlossen ist. Nur wenn das Verschlusselement 22 vollständig entriegelt ist, kann der Benutzer die Mahlwerksgehäusetür 18 aufschwenken, um Zugriff auf das Rotor-Mahlwerk 84 zu erlangen, das sich im Innenraum oder Mahlraum 82 des Mahlwerksgehäuses 16 befindet. Bei geschlossenem Mahlwerksgehäuse 16 kann das Mahlgut über einen Einfülltrichter 24 und eine in diesem Beispiel radiale Mahlguteinfüllöffnung 25 eingefüllt werden, so dass im Betrieb der Schneidmühle kontinuierlich Mahlgut zugeführt und zerkleinert werden kann.

Das Verschlusselement 22 umfasst z.B. einen Drehgriff 23 oder Drehknauf und Verriegelungsbolzen 26, so dass ein Schlüssel 28 gebildet wird. Das Verschlusselement 22 oder der Schlüssel 28 ist drehbar in der Mahlwerkstür 18 angeordnet und kann bei geeigneter Drehstellung in eine Verschlusshülse 30 an der Vorderseite 16a des Mahlwerksgehäuses 16 eingeführt werden. Durch die transversale Erstreckung der Verriegelungsbolzen 26 kann das Verschlusselement 22 nur dann in die Verschlusshülse 30 eingesteckt werden, wenn sich das Verschlusselement 22 in der in Fig. 3-4 dargestellten Entriegeldrehstellung befindet. Die Verschlusshülse 30 ist in dem vorliegenden Beispiel als eine Art Schlüsselloch ausgebildet und wenn die Verriegelungs- oder Querbolzen 26 vertikal stehen, kann das Verschlusselement 22 bzw. der Schlüssel 28 in die Verschlusshülse 30 eingreifen. Die Verschlusshülse 30 weist nach Art eines Schlüssellochs transversale Ausnehmungen 31 auf, in welche die Verriegelungs- oder Querbolzen 26 beim Eintauchen des Schlüssels 28 in die Verschlusshülse 30 nach dem Schlüssel-Schlüsselloch-Prinzip eintauchen. Durch anschließendes Drehen des Verschlusselements 22 mit den Querbolzen 26 aus der Vertikalen heraus verriegeln die Querbolzen 26 in der Verschlusshülse 30 und verriegeln damit die Mahlwerksgehäusetür 18.

An einem Kopplungsende 32 weist das Verschlusselement 22 ein formschlüssiges Kopplungselement 34 auf. Beim Eintauchen des Kopplungsendes 32 in die Verschlusshülse 30 entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kopplungselement 34 und dem komplementären Kopplungselement 36 einer Manipulatorwelle 38, um eine formschlüssige Kopplung zwischen dem Verschlusselement 22 und der Manipulatorwelle 38 herzustellen. In dem vorliegenden Beispiel ist die Manipulatorwelle 38 drehbar in der Verschlusshülse 30 gelagert und die beiden komplementären formschlüssigen Kopplungselemente 34, 36 sind jeweils in Form von komplementären Zweiflachen 35, 37 ausgebildet. Wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 geschlossen wird und das Verschlusselement 22 in die Verschlusshülse 30 eintaucht, greifen die beiden Zweiflache 35, 37 formschlüssig ineinander. Wenn anschließend bei geschlossener Mahlwerksgehäusetür 18 das Verschlusselement 22 zum Verriegeln in der Verschlusshülse 30 gedreht wird, dreht das Verschlusselement 22 über die Kopplung der beiden Zweiflache 35, 37 die Manipulatorwelle 38. An dem dem Kopplungselement 36 gegenüberliegenden Ende 38b der Manipulatorwelle 38 ist eine Exzenterscheibe 40 in definierter Winkellage formschlüssig befestigt, z.B. in definierter Winkellage mit gegenseitigem Formschluss zwischen der Manipulatorwelle 38 und der Exzenterscheibe 40 angeschraubt.

Das Verschlusselement 22, die Verschlusshülse 30 und die Kopplungselemente 34, 36 sind beim Schließen der Manipulationskette 65 mittels Eingreifen der Kopplungselemente 34, 36 eindeutig zueinander drehpositioniert, wobei beim vorliegenden Beispiel zwei Drehstellungen des Verschlusselements 22 möglich sind. Mit anderen Worten sind die transversalen Ausnehmungen 31 so orientiert, dass in derselben Drehstellung des Verschlusselements 22 in der die Verriegelungsbolzen 26 des Verschlusselements 22 in die transversalen Ausnehmungen 31 eintauchen, auch die beiden Kopplungselemente 34, 36 axial ineinander greifen. Ferner kann das Verschlusselement 22 erst dann verriegelt werden, wenn es so weit in die Verschlusshülse 30 eingeführt wurde, dass die beiden Kopplungselemente 34, 36 miteinander gekoppelt bzw. die Manipulationskette 65 geschlossen wurde.

Bezugnehmend auf die Fig. 5-16 ist die Exzenterscheibe 40 in einer Öffnung 42 einer transversalen Schiebeplatte 44 geführt. Wenn das Verschlusselement 22 manuell vom Benutzer gedreht wird, überträgt er die Drehbewegung des Verschlusselements 22 über die Kopplungselemente 34, 36 auf die Manipulatorwelle 38. Dadurch dreht die Manipulatorwelle 38 die Exzenterscheibe 40 in der rechteckigen Öffnung 42. Die Schiebeplatte 44 wird von einer Linearführung 46 transversal geführt, so dass die Schiebeplatte 44, angetrieben von der Exzenterscheibe 40, im vorliegenden Beispiel horizontal, verschoben wird, und zwar initial angetrieben von der manuellen Betätigung, in diesem Beispiel Drehung, des Verschlusselements 22. Durch die Anordnung der Exzenterscheibe 40 in der Öffnung 42 wird demnach die rotatorische Bewegung des Verschlusselements 22 bzw. der Manipulatorwelle 38 in eine transversale translatorische Bewegung der Schiebeplatte 44 umgesetzt. Die Verriegelung des Verschlusselements 22 bzw. der Mahlwerksgehäusetür 18 bewirkt also gleichzeitig die Drehung der Manipulatorwelle 38 und des Exzenters 40 und damit die transversale Verschiebung der Schiebeplatte 44.

An der Schiebeplatte 44 ist ein Keiltrieb 48 mit schrägen Flächen bzw. Hubkeilen 50 angeordnet. Bei der transversalen Verschiebung der Schiebeplatte 44 laufen Zylinderstifte 52 einer Druckplatte 54 auf den Hubkeilen 50 auf, wodurch die lineare transversale Bewegung der Schiebeplatte 44 in eine in Bezug auf die Rotationsachse X der Labormühle axiale Verschiebung der Druckplatte 54 umgesetzt wird. An der Druckplatte 54 ist ein Statorkupplungsteil 56 in Form eines Statorkupplungsrings 57 befestigt, das bzw. der durch die Druckplatte 54 axial bewegt wird. Axial gegenüber dem Statorkupplungsteil 56 ist ein Rotorkupplungsteil 58 in Form eines Rotorkupplungsrings 59 angeordnet. Die beiden Kupplungsteile oder Kupplungshälften 56, 58 weisen formschlüssige Eingriffselemente 62 in Form von komplementären Zähnen 68 auf und bilden eine formschlüssige Kupplung 60. Wenn das Statorkupplungsteil 56 mittels der Druckplatte 54 axial gegen das Rotorkupplungsteil 58 geschoben wird und die komplementären Zähne 68 der beiden Kupplungsteile 56, 58 axial in Formschluss gebracht werden, rückt also die Kupplung 60 ein. Die Antriebswelle 2 des Antriebsmotors 4 (Fig. 17) verläuft koaxial durch die beiden Kupplungsringe 57, 59 und definiert die Antriebsachse X. Dabei ist der Rotorkupplungsring 59 mittels Formschluss auf der Antriebswelle befestigt, rotiert also mit der Antriebswelle. Der Statorkupplungsring 57 ist mittels der Druckplatte 54 bis auf ein gewisses Winkelspiel drehfest innerhalb einem Ausschnitt 64 der Schiebeplatte 44 an dem Gerätegehäuse 12 befestigt. Beim axialen Verschieben des Statorkupplungsrings 57 gegen den Rotorkupplungsring 59 entsteht also eine formschlüssige Verbindung, die die Antriebswelle formschlüssig gegen Rotation verriegelt. Demnach bilden die beiden Kupplungsteile 56, 58 Kupplungshälften einer formschlüssigen Kupplung 60, die die Rotation der Antriebswelle formschlüssig verriegelt und blockiert, wenn die Kupplung 60 eingerückt wird.

Die mechanische Manipulation zum Einrücken der Kupplung 60 erfolgt demnach über eine mechanische Manipulationskette 65 durch Drehung des Verschlusselements 22, der über die Kopplungselemente 34, 36 mit der Manipulatorwelle 38 verbunden ist, wenn das Verschlusselement 22 in die Verschlusshülse 30 eingeführt wurde, weiter über die Exzenterscheibe 40, die die Rotationsbewegung in eine transversale Verschiebebewegung der Schiebeplatte 44 umsetzt und den Keiltrieb 48 mit den Hubkeilen 50 und den Stiften 52, der die transversale Linearverschiebung der Schiebeplatte 44 in eine lineare Axialverschiebung einer der beiden Kupplungshälften oder Kupplungsteile 56, 58 der formschlüssigen Kupplung 60 bewirkt, um die Kupplung 60 ein- und auszurücken. Mit anderen Worten bilden die Manipulatorwelle 38, die Exzenterscheibe 40, die Schiebeplatte 44, der Keiltrieb 48, die Hubkeile 50 und die Druckplatte 54 mit den Stiften 52 ein exemplarisches Beispiel einer mechanischen Manipulationseinrichtung 66, mit der die Drehbewegung des Verschlusselements 22 auf die formschlüssige Kupplung 60 mechanisch übertragen wird, um diese ein- und auszurücken.

Allgemeiner ausgedrückt wird die Drehung des Verschlusselements 22 beim Entriegeln und Verriegeln desselben in eine axiale Verschiebung umgesetzt, mittels welcher die Kupplungsteile 56, 58 bzw. die Kupplung 60 axial ein- und ausgerückt werden.

Im eingerückten Zustand der formschlüssigen Kupplung 60 wird die Rotation der Antriebswelle dadurch verhindert, dass sich die Druckplatte 54 in dem rechteckigen Ausschnitt 64 der Schiebeplatte 44 befindet und dort formschlüssig gehalten wird. Die Druckplatte 54 weist jedoch in dem Ausschnitt 64, im vorliegenden Beispiel durch Abschrägungen 55, ein geringfügiges Winkelspiel um die Antriebswelle 2 auf, wenn die formschlüssige Kupplung 60 eingerückt ist. Dadurch kann das wechselseitige Eingreifen der komplementären Zähne 68 beim Einrücken der formschlüssigen Kupplung 60 erleichtert werden, da verhindert werden kann, dass sich die Zähne 68 in einer Zahn-vor-Zahn-Stellung gegenüberstehen und deshalb nicht einrücken können. Ferner verjüngen sich die Zähne 68 in Richtung des jeweils gegenüberliegenden Kupplungsrings, um das Einrücken weiter zu verbessern. Im vorliegenden Beispiel haben die Zähne 68 einen dreieckigen Querschnitt.

Damit beim Verriegeln des Verschlusselements 22, also wenn die Schiebeplatte 44 zurückgezogen wird, die Druckplatte 54 wieder in die Anfangsstellung mit ausgerückter formschlüssiger Kupplung 60 bzw. entriegelter Antriebswelle gehen kann, ist die Druckplatte 54 über zwei Federdruckstücke 70, deren federbeaufschlagte Kugeln in keglige Bohrungen eingreifen, geführt. Die Druckstücke 70 bewirken eine federnde Rückstellung der Druckplatte 54 in den ausgerückten Zustand der formschlüssigen Kupplung 60. Trotzdem erlauben die Druckstücke 70 die geringfügige Winkelverdrehung um die Antriebswelle, um das Einrücken der formschlüssigen Kupplung 60 zu ermöglichen, selbst wenn der Mahlwerksrotor 86 verkeilt sein sollte. Mit den Federdruckstücken 70 wird das Winkelspiel der Druckplatte 54 im ausgerückten Zustand mittig austariert, so dass die Druckplatte 54 bzw. allgemeiner die formschlüssige Kupplung 60, in beide Drehrichtungen genug Winkelspiel aufweist, damit die formschlüssige Kupplung 60 in jeder beliebigen Drehstellung der Antriebswelle einrücken kann, selbst wenn der Mahlwerksrotor 86 verkeilt sein sollte.

Wenn die Labormühle 1 in Betrieb ist, ist das Verschlusselement 22 verriegelt, die formschlüssige Kupplung 60 ist ausgerückt und die Schiebeplatte 44 befindet sich in der ausgerückten Stellung gemäß Fig. 12-16. In diesem Zustand des verriegelten Verschlusselements 22 und des entriegelten Mahlwerkantriebs wird die Schiebeplatte 44 von einem Elektromagneten 72 magnetisch festgehalten.

In der Steuereinrichtung (nicht dargestellt) der Labormühle 1 , die typischerweise in dem Gerätegehäuse 12 untergebracht ist, ist die maximale Leerlaufnachlaufzeit des Antriebs gespeichert und die Steuereinrichtung wartet diese maximale Leerlaufnachlaufzeit ab, bevor die Steuereinrichtung die Halteeinrichtung, z.B. in Form des Elektromagneten 72, deaktiviert, wodurch die Bewegung der mechanischen Manipulationskette 65 freigegeben wird, so dass das Verschlusselement 22 entriegelt werden kann. Durch das Abwarten der maximalen Leerlaufnachlaufzeit ist sichergestellt, dass der Antrieb bereits zu Stehen gekommen ist, wenn die Halteeinrichtung deaktiviert wird. Damit kann eine technisch aufwändige elektrische Stillstandsüberwachung des Antriebs entfallen. . Solange die Antriebswelle rotiert, hält die Steuereinrichtung den Elektromagneten 72 aktiviert, so dass dieser die Schiebeplatte 44 festhält, um zu verhindern, dass der Benutzer unter Rotation der Antriebswelle versucht, den Mahlwerksgehäusedeckel 18 zu öffnen. Zwar ist die Entriegelung des Verschlusselements 22 aus der Verschlusshülse 30 ohnehin solange mechanisch blockiert, solange die formschlüssige Kupplung 60 nicht eingerückt ist. Durch die magnetische Festhaltung kann aber verhindert werden, dass der Benutzer unter Rotation versucht, die formschlüssige Kupplung 60 einzurücken. Somit kann unerwünschter Verschleiß durch Fehlbedienung vermieden werden.

Ferner kann die Drehstellung des Exzenters 40 und damit die Stellung der Schiebeplatte 44 bzw. der mechanischen Manipulationseinrichtung 66 über eine elektrische Motorstartverhinderungseinrichtung, z.B. mit einem Sensor oder Schalter 73 abgefragt werden. Dieser Schalter braucht allerdings kein Sicherheitsschalter zu sein, da es aufgrund der mechanischen Verriegelung des Antriebs trotzdem zu keiner Verletzung kommen kann, falls der Schalter ausfallen sollte. Nichtsdestotrotz soll nicht ausgeschlossen sein, einen Sicherheitsschalter zu verwenden. Gleiches gilt für die magnetische Festhaltung mit dem Elektromagneten 72. Die Steuereinrichtung der Labormühle 1 erhält von der elektrischen Motorstartverhinderungseinrichtung ein Freigabesignal, welche das Starten des Antriebsmotors 4 durch den Benutzer freigibt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Benutzer versucht, den Antriebsmotor 4 zu starten, solange die formschlüssige Kupplung 60 eingerückt ist, da die Motorstartverhinderungseinrichtung noch kein Freigabesignal gegeben hat und somit z.B. der Frequenzumrichter des Antriebsmotors 4 noch sicher abgeschaltet ist.

Bezug nehmend auf die Fig. 29 kann der Schalter 73 der Motorstartverhinderungseinrichtung z.B. als magnetischer Näherungsschalter zwischen dem Exzenter 40 und z.B. einem Winkelblech 75 des Mahlwerksgehäuses 16 angeordnet sein und die Stellung der mechanischen Manipulationseinrichtung 66 detektieren. Das Freigabesignal zum Starten des Motors 4 wird nur dann erteilt, wenn sich die Mahlwerksantriebsverriegelung 74 im entriegelten Zustand befindet.

Wieder Bezug nehmend auf die Fig. 5-16 kann die Bedienung und Funktion der Mahlwerksantriebsverriegelung 74, die mittels der formschlüssigen Kupplung 60 den Mahlwerksantrieb blockiert, also wie folgt zusammengefasst werden. Der Benutzer steckt das Verschlusselement 22 in die Verschlusshülse 30 und dreht das Verschlusselement 22 in Schließrichtung. Dabei verriegelt zunächst das Verschlusselement 22 und erst bei weiterer Drehung rückt die formschlüssige Kupplung 60 aus. Hierdurch kann sicher verhindert werden, dass ein Zustand entsteht, in dem das Verschlusselement 22 nicht verriegelt, die formschlüssige Kupplung 60 aber ausgerückt ist. Beim Öffnen des Verschlusselements 22 wird in umgekehrter Weise sichergestellt, dass zunächst die formschlüssige Kupplung 60 einrückt, um den Mahlwerksantrieb zu blockieren, währenddessen aber noch die Mahlwerksgehäusetür 18, also die Querbolzen 26 in der Verschlusshülse 30 verriegelt sind. Erst ganz am Ende der öffnenden Drehbewegung des Verschlusselements 22, nachdem die formschlüssige Kupplung 60 bereits eingerückt ist, wird der in Fig. 8 dargestellte entriegelte Zustand des Verschlusselements 22 erreicht, in dem das Verschlusselement 22 aus der Verschlusshülse 30 wieder herausgezogen werden kann, um die Mahlwerksgehäusetür 18 aufzuschwenken. Eine um 90° umlaufende Nut 76 mit Enden 76a, 76b in der Verschlusshülse 30 bildet eine Führung für die Querbolzen 26 (Fig. 5-6). Die Nut 76 weist ferner eine Anstellung auf, mit der das Verschlusselement 22 und damit die Mahlwerksgehäusetür 18 beigezogen wird.

Die mechanische Manipulationseinrichtung 66 weist beidseitige Anschläge der Bewegung für den verriegelten bzw. entriegelten Zustand der Mahlwerksantriebsverriegelung 74 auf, welche im vorliegenden Beispiel durch die Linearführung 46 bereit gestellt werden.

Wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 vollständig aufgeschwenkt ist, erhält der Benutzer axialen Zugriff auf den Mahlraum 82 und das darin angeordnete Rotor-Mahlwerk 84, das einen koaxial zur Antriebsachse X rotierenden Schneidrotor 86 und mehrere sich axial erstreckende und rings um den Schneidrotor 86 angeordnete stationäre Gegenschneiden 88 aufweist. Der Schneidrotor 86 ist vorzugsweise auf die Antriebswelle aufgesteckt und axial verschraubt und wird über ein Formschlusselement angetrieben. Wenn der Mahlwerksgehäusedeckel 18 vollständig geöffnet ist, kann der Benutzer den Schneidrotor 86 axial von der Antriebswelle ab- und durch die axiale Benutzer-Zugriffsöffnung 94 axial herausziehen. Im Betrieb rotiert der Schneidrotor 86 und das Mahlgut wird über den Einfülltrichter 24 durch die radiale Mahlguteinfüllöffnung 25 dem Rotor- Mahlwerk 84 zugeführt und zwischen den Rotorschneiden 90 des Schneidrotors 86 und den stationären Gegenschneiden 88 durch Schneidwirkung zerkleinert. Anschließend rieselt das zerkleinerte Mahlgut z.B. durch ein Sieb 98 nach unten in einen Auffangbehälter 99.

Bezug nehmend auf die Fig. 18-22 weist eine Labormühle 1 in Form einer Messermühle ein Mahlgefäß 17 auf, dessen Innenraum den Mahlraum 82 definiert und das auf einem Unterteil 12a eines Gerätegehäuses 12 aufsteht. In dem Gerätegehäuse 12 ist der Antriebsmotor (hier nicht dargestellt) untergebracht und treibt über eine vertikale Antriebswelle einen in dem Mahlraum 82 des Mahlgefäßes 17 angeordneten Mahlwerksrotor 86 in Form eines Rotormessers (nicht dargestellt) an. Solche Messermühlen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt (vgl. PULVERISETTE® 11, www.fritsch.de).

Der Raum um das Mahlgefäß 17 kann durch den Sicherheitsdeckel 19, in diesem Beispiel in Form einer schwenkbaren Sicherheitshaube, geschlossen werden, so dass das Mahlgefäß 17 sicher von dem Gerätegehäuse 12 eingehaust ist. Das Mahlgefäß 17 kann noch einen Innendeckel 104 aufweisen, der aber keine Sicherheitsfunktion erfüllen muss. Bei Schließen des Sicherheitsdeckels 19 greift, wie bei der Schneidmühle, das Verschlusselement 22 in die Verschlusshülse 30 ein, koppelt an die mechanische Manipulationseinrichtung 66 an, schließt damit die mechanische Manipulationskette 65, wird an dem Gehäuse verriegelt und betätigt über die mechanische Manipulationskette 65 die Mahlwerksantriebsverriegelung 74. Im Übrigen funktioniert die mechanische Manipulationskette 65 und die Mahlwerksantriebsverriegelung 74 wie bei der in den Fig. 1-17 dargestellten Schneidmühle. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die dortige Beschreibung verwiesen und diese wird hiermit inkorporiert.

Bezug nehmend auf die Fig. 23-28 kann eine Messermühle auch mit einem Sicherheitsdeckel 19 auskommen, der zwar die obere Öffnung des Mahlgefäßes 17 sicher verschließt, aber den Umfang des Mahlgefäßes 17 freilässt. Die Manipulationseirichtung 66 kann beispielsweise seitlich in einem turmartigen Gehäuseteil 106 untergebracht sein. Die Sicherheit wird von dem Sicherheitsdeckel 19, der wie bei der in den Fig. 1-22 dargestellten Schneid- bzw. Messermühlen mit der Mahlwerksantriebsverriegelung 74 zusammenwirkt, gewährleistet. Im Übrigen funktioniert die mechanische Manipulationskette 65 und die Mahlwerksantriebsverriegelung 74 wie bei der in den Fig. 1-22 dargestellten Schneid- bzw. Messermühlen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die dortige Beschreibung verwiesen und diese wird hiermit inkorporiert.

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. Entsprechende Bauteile der exemplarischen Schneidmühle und Messermühle sind wechselweise austauschbar, wobei der Sicherheitsdeckel 19 einer Messermühle oder Prallmühle funktionell der

Mahlwerksgehäusetür 18 einer Schneidmühle, Schlagkreuzmühle oder Scheibenmühle entspricht. 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.