Gebiet der

Die Erfindung betrifft eine Labormühle, insbesondere eine Schneidmühle oder eine Schlagkreuzmühle im Labormaßstab, die ein Mahlwerk aufweisen, in welchem Mahlgut z.B. in einem Mahlspalt zwischen einem Mahlwerksrotor und einem oder mehreren stationären Gegenelementen durch Schneid- und/oder Schlagwirkung 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 in dem axial dazwischen verlaufenden Mahlspalt. 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.

Die Schneidmesser unterliegen Abnutzung, wodurch sich der Schneidspalt im Laufe der Zeit in unerwünschter Weise verändern kann. Ferner können die Schneidmesser durch hartes Mahlgut beschädigt werden, was ggf. ein Nachschleifen erfordert, wodurch sich die Weite des Schneidspaltes ebenfalls verändert. Daher sind die Mahlspalte bei solchen Mühlen für den Benutzer typischerweise einstellbar und der Benutzer kann die Schneiden nachjustieren, um die Weite des Schneidspaltes zwischen den Schneiden des Rotors und den Gegenschneiden auf das gewünschte Maß und die gewünschte Parallelität einzustellen. Bezug nehmend auf Fig. 23 wird bei einer konventionellen Schneidmühle 100 typischerweise die radiale Positionierung der stationären Gegenmesser 102 mittels zwei Gewindestiften 104 eingestellt. Dann werden die Gegenmesser 102 mit einer weiteren Schraube 106 gegen diese Anschläge gezogen, um sie zu fixieren. Die Schneiden des Rotors sind typischerweise durch Form und Schliff fix oder wenn Einzelschneiden auf dem Rotor verwendet werden, werden diese auf den Rotor montiert und dann im Folgenden die Schneiden der stationären Gegenmesser 102 relativ zu den Rotorschneiden eingestellt und fixiert. Diese Einstellung des Schneidspalts hat sich zwar grundsätzlich bewährt, weist aber auch einige Nachteile auf.

Zunächst ist dieses Einstellen nicht besonders einfach und erfordert Erfahrung, was dazu führen kann, dass dies vom Benutzer nicht immer optimal gehandhabt wird. Ferner verändern sich die Mahlspalte nicht nur durch Abnutzung, sondern können auch nach Demontage und Remontage verstellt sein. Insbesondere bei einem ungeteilten Mahlwerksgehäuse ist der Schneidspalt am hinteren motorseitigen Ende nur schwierig erreichbar und messbar. Weiter nachteilig ist, dass der Benutzer den Schneid- oder Mahlspalt auch zu klein einstellen kann. Daraus resultiert dann entweder ein zu geringer Mahlspalt, der zu erhöhtem Schneidenverschleiß, übermäßiger Erwärmung und höherer Maschinenbelastung führen kann, oder, was noch nachteiliger ist, eine Überlappung der Schneiden. Letzteres kann beim Anlaufen der Mühle zu Beschädigungen führen und kommt mitunter gar nicht so selten vor.

Ebenfalls nachteilig ist, dass die Einstellschrauben, Gewinde, Kontermuttern usw., die zum Einstellen verwendet werden, zusätzliche Bauteile darstellen, und einem hygienischen Design des Mahlwerks entgegen stehen.

Zusätzlich kann diese Art der Einstellung die Größe der Mühle nach unten begrenzen, da die einzelnen Elemente bei kleiner werdender Mühle ebenfalls schrumpfen müssten, was das Einstellen noch schwieriger machen würde.

Insgesamt kann also beim Einstellen einiges „falsch“ gemacht werden.

Ähnliche Nachteile gelten auch für Schlagkreuzmühlen (vgl. PULVERISETTE® 16, www.fritsch.de), deren Produktbeschreibungen hiermit ebenfalls durch Referenz inkorporiert werden. Eine Schlagkreuzmühle weist ein ähnliches Mahlwerk wie eine Schneidmühle auf, wobei aber typischerweise eine größere Weite des Mahlspalts vorhanden ist als bei einer Schneidmühle. Dadurch kann die Zerkleinerungswirkung verstärkt auf einer Schlagwirkung beruhen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Labormühle, insbesondere eine Schneidmühle oder Schlagkreuzmühle, bereit zu stellen, welche einfach in der Benutzung ist und wenig Fachkenntnis und Bedienungsaufwand vom Benutzer erfordert.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine Labormühle, insbesondere eine Schneidmühle oder Schlagkreuzmühle, bereit zu stellen, welche kostengünstig, wenig fehleranfällig ist sowie geringen Wartungsaufwand erfordert. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine Labormühle, insbesondere eine Schneidmühle oder Schlagkreuzmühle, bereit zu stellen, die gut zu reinigen ist und bei der die Weite des Mahlspalts sehr einfach und fehlersicher vom Benutzer verändert werden kann.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine Labormühle, insbesondere eine Schneidmühle oder Schlagkreuzmühle, bereit zu stellen, die besonders klein und kompakt gebaut werden kann.

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

Erfindungsgemäß wird eine Labormühle zum Zerkleinern von Mahlgut bereit gestellt, die ein Gerätegehäuse und ein Mahlwerksgehäuse umfasst, in dem sich das Rotor-Mahlwerk befindet. Das Mahlwerksgehäuse kann insbesondere aus massivem Metall, z.B. aus Aluminium oder Edelstahl bestehen. Das Mahlwerksgehäuse definiert einen, insbesondere im Wesentlichen zylindrischen Mahlraum in den das Rotor-Mahlwerk aus Rotor und zumindest einem stationären Gegenelement eingesetzt wird. Der Rotor bzw. sein Antrieb definiert mit seiner Rotationsachse die zentrale Achse des Mahlraums bzw. des Mahlwerksgehäuses. Das Mahlwerksgehäuse kann eine rückwärtige antriebsseitige axiale Stirnseite aufweisen, mit welcher das Mahlwerksgehäuse an einem rückwärtigen Teil des Gerätegehäuses angeflanscht sein kann. Das Mahlwerksgehäuse weist insbesondere eine vordere, dem Mahlwerksantrieb gegenüberliegende axiale Stirnseite auf, von der aus der Benutzer axialen Zugriff auf das Mahlwerk erlangt.

Das Rotor-Mahlwerk wird also in den Mahlraum des Mahlwerksgehäuses eingesetzt, wobei der Rotor auf eine Antriebswelle aufgesteckt werden kann. Das zumindest eine stationäre Gegenelement wird parallel zum Rotor in das Mahlwerksgehäuse eingesetzt, um einen definierten Mahlspalt zwischen dem Rotor und dem zumindest einen Gegenelement zu bilden in dem das Mahlgut zerkleinert wird, wenn der Rotor gegenüber dem zumindest einen Gegenelement rotiert. Ggf. weist das Mahlwerk einen Rotor mit mehreren, z.B. zwei, drei, vier oder mehr Schneidmessern bzw. Schlagleisten auf und die Labormühle weist mehrere, z.B. zwei, drei, vier oder mehr Gegenelemente auf, die entlang des Rotorumfangs um den Rotor angeordnet sind. In der vorliegenden Anmeldung bedeutet „zumindest ein“ also ein oder mehrere, insbesondere zwei, drei, vier oder mehr solcher Bauelemente. Die Labormühle ist insbesondere als Schneidmühle oder Schlagkreuzmühle im Labormaßstab ausgebildet. Somit kann der Rotor als Schneidrotor und das zumindest eine Gegenelement als stationäres Gegenmesser einer Schneidmühle ausgebildet sein oder der Rotor kann als Schlagrotor und das zumindest eine Gegenelement als stationäre Gegenschlagleiste einer Schlagkreuzmühle ausgebildet sein.

Der Mahlwerksantrieb ist vorzugsweise in dem Gerätegehäuse beherbergt und treibt über eine Antriebswelle, die sich axial in den Mahlraum hinein erstreckt, den Rotor an. Der Rotor und/oder das bzw. die Gegenelemente erstrecken sich axial in dem Mahlraum, vorzugsweise von einem hinteren motorseitigen Ende bis zu einem vorderen dem Antrieb gegenüberliegenden Ende des Mahlraums, insbesondere bis zur Mahlwerksgehäusetür. Die Antriebswelle kann z.B. durch eine Wellendurchtrittsöffnung an dem motorseitigen Ende des Mahlraums in den Mahlraum eintreten.

Das Mahlwerksgehäuse bzw. der Mahlraum sind an dem vorderen, also dem dem motorseitigen Ende gegenüberliegenden Ende offen, wodurch eine axiale Benutzer-Zugriffsöffnung gebildet wird, durch welche der Benutzer den Rotor, das bzw. die Gegenelemente und ggf. weitere austauschbare Mahlwerksbauteile einsetzen und wieder entnehmen kann, z.B. um diese zu säubern, zu warten oder auszutauschen und auch um den Mahlraum zu reinigen.

Zum Betreiben der Labormühle wird die Benutzer-Zugriffsöffnung mit einer Mahlwerksgehäusetür verschlossen, die z.B. mit Scharnieren schwenkbar an dem Mahlwerksgehäuse aufgehängt ist. Die Mahlwerksgehäusetür weist einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand auf, wobei der Benutzer in dem geöffneten Zustand Zugriff auf das Mahlwerk hat und die Labormühle bei geschlossener Mahlwerksgehäusetür sicher betrieben werden kann. Die Labormühle kann noch eine kleinere axiale oder radiale Mahlguteinfüllöffnung, z.B. mit einem Einfülltrichter aufweisen durch die im Betrieb kontinuierlich Mahlgut zugeführt werden kann. Die Mahlwerksgehäusetür kann einen Türverschluss aufweisen, mit welchem sie in dem geschlossenen Zustand verriegelbar ist, und Sicherheitseinrichtungen, welche die Verriegelung der Mahlwerksgehäusetür im Betrieb sicherstellen. Es wird auf die von derselben Anmelderin am selben Tag eingereichte parallele Patentanmeldung mit dem Titel „Labormühle“ verwiesen, die hiermit durch Referenz inkorporiert wird. Das zumindest eine bzw. die mehreren stationären Gegenelemente sind in vorteilhafter Weise axial in das Mahlwerksgehäuse einsteckbar bzw. einschiebbar, wenn die Mahlwerkgehäusetür geöffnet ist.

Das Mahlwerksgehäuse bildet hierzu mit dem bzw. den Gegenelementen jeweils eine axial verschiebliche Führung mit einem radial wirkenden Formschluss, z.B. in Form einer axial verschieblichen Nut-Feder-Führung als Linearführung.

Der jeweilige radiale Formschluss bildet eine Abstützung gegen eine Bewegung des bzw. der Gegenelemente radial nach innen hin zum Rotor, so dass die Bewegung des jeweiligen Gegenelements radial nach innen zum Rotor hin begrenzt ist. Die formschlüssige Abstützung für das zugehörige Gegenelement gegen die Bewegung nach radial innen zum Rotor hin wird also z.B. von der Nut-Feder-Führung gebildet.

Das bzw. die Gegenelemente sind dabei vorzugsweise lediglich lose in das Mahlwerksgehäuse eingesteckt. Die radialen Endlagen des bzw. der Gegenelemente werden in dem Mahlwerksgehäuse insbesondere formschlüssig begrenzt, insbesondere gegen eine Bewegung nach radial innen, um das Kleinstmaß des Mahlspalts zu definieren. Das bzw. die Gegenelemente werden also axial in die Linearführung mit radialem Formschluss eingeschoben und der Mahlspalt wird durch den radialen Formschluss der sich axial erstreckenden Linearführung definiert. Insbesondere begrenzt die Linearführung eine Bewegung des bzw. der Gegenelemente radial nach innen. Insbesondere ist keine weitere radiale und/axiale Befestigung, z.B. Verschraubung, und/oder keine Justiermittel und/oder keine radiale Verspannung, z.B. durch Schrauben etc. nötig. Das bzw. die Gegenelemente sind im Betrieb der Labormühle also axial in die Linearführung eingesteckt und/oder werden beim Einbauen radial lediglich durch den Formschluss fixiert. Insbesondere sind das bzw. die Gegenelemente im Betrieb der Labormühle nicht verschraubt. Die Gegenelemente sind insbesondere nicht radial, z.B. mit Gewindestiften, justierbar, um den Mahlspalt (Schneidspalt oder Schlagspalt) zwischen dem Rotor und dem zumindest einen Gegenelement einzustellen. Die Definition der Weite des Mahlspalts erfolgt ausschließlich durch die Geometrie der Teile und die Linearführung bzw. den radialen Formschluss der Linearführung. Die Linearführung ist insbesondere eine einachsige Linearführung. Die Weite des Mahlspalts ist also nicht vom Benutzer kontinuierlich einstellbar, sondern fix konstruktionsbedingt herstellerseitig gefertigt und dadurch fest vordefiniert. Die Auswahl der Weite des Mahlspalts kann z.B. durch die Verwendung unterschiedlicher Rotoren mit unterschiedlichen Rotordurchmessern oder durch unterschiedlich breite Gegenelemente erfolgen, anstatt durch manuelle Einstellung der Weite des Mahlspalts durch radiale Justierung des bzw. der Gegenelemente durch den Benutzer.

Damit wird eine sehr einfache Verwendung der Labormühle gewährleistet, da keine manuelle Einstellung des Mahlspalts durch radiale Justage des bzw. der Gegenelemente erforderlich ist und entfallen kann. Wenn das bzw. die Gegenelemente abgenutzt sein sollten, werden diese einfach durch neue ersetzt (sogenanntes Single-Use-Prinzip). Zur Auswahl der gewünschten Weite des Mahlspalts hält der Benutzer einen, zwei oder mehr weitere Rotoren mit unterschiedlichen Durchmessern vor, die zur diskreten Veränderung der Weite des Mahlspalts einfach nur ausgetauscht werden. Es ist ersichtlich, dass hiermit einige diskrete Werte für die Weite des Mahlspalts ausgewählt werden können.

Eine Fehlbedienung durch den Benutzer, insbesondere eine fehlerhafte Justage des Mahlspalts ist demnach konstruktiv ausgeschlossen, weshalb die Labormühle auch von weniger erfahrenen Benutzern bedient werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Labormühlenset aus der Labormühle und zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei oder mehr Rotoren mit vordefiniert unterschiedlichen Durchmessern oder zumindest zwei oder vorzugsweise zumindest drei Sätzen unterschiedlich breiter Gegenelemente, wobei die Auswahl der Weite des Mahlspalts zwischen dem aktuell in den Mahlraum eingesetzten Rotor und dem zumindest einen Gegenelement nicht durch radiale Justierung des zumindest einen Gegenelements, sondern durch Austausch des Rotors oder der Gegenelemente gegen einen anderen Rotor mit einem anderen Durchmesser oder andere Gegenelemente mit einer anderen Breite erzielt wird.

Wenn Rotoren mit einem Rotorgrundkörper und separaten Schneidmessern oder separaten Schlagleisten verwendet werden und die Schneidmesser bzw. Schlagleisten an dem Rotorgrundkörper festgeschraubt sind, sollte vorzugsweise auch an dem Rotor eine exakte radiale Positionierung der Schneidmesser bzw. Schlagleisten gewährleistet werden, um den Mahlspalt herstellerseitig exakt zu definieren, insbesondere da das bzw. die Gegenelemente radial nicht justierbar sind, sondern durch die Linearführung in einer einzigen diskreten radial vordefinierten Position geführt sind. Hierzu kann der Rotorgrundkörper mit dem Schneidmesser bzw. den Schlagleisten eine Nut-Feder-Verbindung zur radialen Arretierung aufweisen und/oder die Schneidmesser bzw. Schlagleisten können mit Passschrauben an dem Rotorgrundkörper festgeschraubt sein.

Das Einstecken des bzw. der stationären Gegenelemente in eine Linearführung mit radialem Formschluss hat allerdings noch einen weiteren Vorteil. Damit lassen sich nämlich das bzw. die Gegenelemente und damit auch das Mahlwerk und die gesamte Labormühle sehr kompakt ausführen, da Justierelemente, wie Gewindestifte und Schrauben an den Gegenelementen entfallen können, so dass ein Synergieeffekt aus Einfachheit, Kosteneffizienz und Kompaktheit erreicht werden kann.

Vorzugsweise weist das Mahlwerksgehäuse zumindest einen oder mehrere sich axial entlang des Rotors und radial erstreckende Aufnahme- und Führungsschlitze für das bzw. die Gegenelemente auf. Der bzw. die Aufnahme- und Führungsschlitze sind radial nach innen zum Rotor hin und an der axialen Stirnseite des Mahlwerksgehäuses offen. Durch die stirnseitige Öffnung des Aufnahme- und Führungsschlitzes kann das zugehörige Gegenelement durch die offene Stirnseite axial in den jeweils zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitz händisch eingesteckt bzw. eingeschoben werden. Das bzw. die Gegenelemente ragen radial innen zumindest mit einer axialen Kante (Gegenschneidkante bzw. Gegenschlagkante) aus dem jeweiligen Aufnahme- und Führungsschlitz in den Mahlraum hinein, um das Mahlgut zwischen dem Rotor und der zumindest einen axialen Kante in einem peripheren Mantelbereich des Mahlraums zu zerkleinern. Vorzugsweise bilden die axiale Linearführung zwischen dem bzw. den Aufnahme- und Führungsschlitzen und dem bzw. den zugehörigen Gegenelementen eine innere radiale Abstützung für das jeweils zugehörige Gegenelement, so dass deren Bewegung radial nach innen in Richtung zum Rotor begrenzt ist und einen präzise definierten Mahlspalt gewährleisten. Der bzw. die Aufnahme- und Führungsschlitze können jeweils zumindest eine sich axial und quer zu dem Aufnahme- und Führungsschlitz erstreckende Führungsnut als Führungsschiene aufweisen und das bzw. die Gegenelemente können jeweils zumindest ein in der zumindest einen Führungsnut verschiebbares Federelement aufweisen. Nut und Feder der so gebildeten axial verschieblichen Nut-Feder-Führung könnten allerdings auch umgekehrt ausgebildet sein, d.h. die Nut(en) in den Gegenelementen und die Feder(n) in den Aufnahme- und Führungsschlitzen. Die Nut-Feder-Führung bildet demnach Führungsschienen der Linearführung.

Vorzugsweise erstrecken sich beidseits des bzw. der Aufnahme- und Führungsschlitze vorzugsweise symmetrische axiale Führungsnuten. Der bzw. die Aufnahme- und Führungsschlitze können also gemeinsam mit den beidseitigen Führungsnuten einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen. Die Linearführungen bzw. die Aufnahme- und Führungsschlitze und/oder die Führungsnuten erstrecken sich dabei jeweils axial und linear von einem hinteren antriebsseitigen Ende bis zu einem vorderen türseitigen Ende. Die Linearführung(en) für das bzw. die Gegenelemente bzw. die Führungsnuten sind vorzugsweise transversal beidseits der Aufnahme- und Führungsschlitze vorgesehen.

Derartige Linearführungen, Aufnahme-und Führungsschlitze sowie Führungsnuten lassen sich z.B. mit vertretbarem Aufwand in ein massives Metall-Mahlwerksgehäuse einbringen.

Vorzugsweise weisen das bzw. die Gegenelemente jeweils zwei Flachseiten auf, die sich axial und radial in dem jeweils zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitz erstrecken und an diesem anliegen, wenn das bzw. die Gegenelemente in den jeweils zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitz eingesteckt ist. Die Begriffe „radial“ oder „Erstreckung in radialer Richtung“ sind hierin nicht streng mathematisch zu verstehen, sondern meinen eine Richtung die „im Wesentlichen“ radial, also nach innen hin zur oder nach außen weg von der Rotorachse verläuft. Die „radiale“ Richtung in diesem Sinne muss also nicht zwingend mathematisch exakt die Rotorachse schneiden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei oder mehr Querbohrungen durch die beiden Flachseiten des bzw. der Gegenelemente vorgesehen, in denen jeweils ein Querstift befestigt ist, z.B. mit einer Presspassung. Der bzw. die Querstifte bilden das bzw. die Federelemente, die in der jeweils zugehörigen Führungsnut radial geführt und axial verschieblich sind, um die jeweilige lineare Schiebeführung zu bilden. Vorzugsweise sind beidseits des bzw. der Gegenelemente Nut-Feder- Führungen vorgesehen.

Die radiale Begrenzung der Bewegung zur Bildung einer fest definierten Weite des Mahlspalts kann wie folgt ausgebildet sein. Zur Begrenzung der Bewegung radial nach innen können sich das bzw. die Gegenelemente an einer radial inneren Seitenwand der jeweils zugehörigen Führungsnut der Nut-Feder-Führung radial nach innen in Richtung zum Rotor abstützen, so dass die Bewegung des bzw. der Gegenelemente radial nach innen in Richtung zum Rotor begrenzt ist.

Zur Begrenzung der Bewegung radial nach außen können sich das bzw. die Gegenelemente an einer radial äußeren Seitenwand der jeweils zugehörigen Führungsnut der Nut-Feder-Führung radial nach außen in Richtung weg vom Rotor abstützen, so dass die Bewegung des bzw. der Gegenelemente radial nach außen in Richtung weg vom Rotor begrenzt ist oder eine vom Rotor abgewandte Längsseite des bzw. der Gegenelemente kann sich direkt oder mittelbar an einem radial außen liegenden Grund des jeweils zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitzes abstützen, so dass die Bewegung des bzw. der Gegenelemente ebenfalls radial nach außen in Richtung weg vom Rotor begrenzt ist. Dadurch kann eine Spielpassung der Linearführung mit geringem Spiel in radialer Richtung, z.B. von nahe null bis maximal +/- einem Zehntel, vorzugsweise -V- wenige Hundertstel gebildet werden, um die Weite des Mahlspalts konstruktiv fest zu definieren.

Insbesondere können der bzw. die Aufnahme- und Führungsschlitze jeweils an einem radial außen liegenden Grund eine axiale Bohrung aufweisen, in die ein sich axial erstreckender Stützstift eingesetzt ist. Eine vom Rotor abgewandte Längsseite des bzw. der Gegenelemente stützt sich dann an dem Stützstift ab und der Stützstift stützt sich in der axialen Bohrung an dem Mahlwerksgehäuse ab, um die Bewegung des zumindest einen Gegenelement radial nach außen in Richtung weg vom Rotor zu begrenzen. Dies hat den Vorteil, dass die beim Mahlen radial nach außen wirkenden Lasten über eine lange Linie entlang des Längsstifts abgetragen werden können, wobei der axiale Stützstift z.B. als gehärteter Stahlstift ausgebildet sein kann, dem dann wiederum eine große Fläche innerhalb der axialen Bohrung zur Lastabtragung an das Mahlwerksgehäuse zu Verfügung steht. Dies ist insbesondere bei kleinen Labormühlen von Vorteil.

Die beiden Stirnseiten bzw. stirnseitigen Schmalseiten des bzw. der Gegenelemente erstrecken sich insbesondere in einer Ebene quer zur Rotorachse, wenn das Gegenelement in den zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitz eingesteckt ist. In der Nähe zumindest einer der beiden Stirnseiten kann eine Ziehöffnung in dem Gegenelement vorgesehen sein, z.B. eine Querbohrung durch die Flachseiten, sodass ein Ziehwerkzeug, z.B. ein Ziehhaken, in die Ziehöffnung in Formschluss bringbar, insbesondere einhakbar ist, um das Gegenelement mithilfe des Ziehwerkzeugs axial aus dem Mahlwerksgehäuse bzw. aus dem zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitz axial herauszuziehen, wenn die Mahlwerksgehäusetür geöffnet ist. Hiermit kann der Benutzer das bzw. die Gegenelemente einfach aus dem Mahlwerksgehäuse entfernen, z.B. um sie zu säubern, zu wenden, oder auszutauschen.

Besonders einfach ist es, die die Ziehöffnung in radialer Richtung an der Führungsnut zu positionieren, so dass die Ziehöffnung mit dem Ziehwerkzeug durch die ohnehin vorhandene Führungsnut erreichbar ist.

Vorzugsweise weisen das bzw. die Gegenelemente jeweils Grundkörper in Form von länglichen flachen Platten oder Leisten auf. Die Grundkörper sind insbesondere im Wesentlichen quaderförmig, ausgebildet. Das bzw. die Gegenelemente weisen also zwei sich axial und radial erstreckende Flachseiten, zwei sich axial und quer zu den Flachseiten erstreckende Längsseiten und zwei sich quer zu den Flachseiten und Längsseiten, also in einer Ebene quer zur Rotorachse und insbesondere im Wesentlichen parallel zur axialen Stirnseite des Mahlwerksgehäuses, erstreckenden Stirnseiten auf. Vorzugsweise beträgt das Aspektverhältnis zwischen Breite und Dicke der Grundkörper mindestens 2 oder mindestens 3.

Zumindest eine Längskante zwischen einer Flachseite und einer angrenzenden Längsseite bildet eine Schneide oder Schlagkante des jeweiligen Gegenelements, die mit den Schneiden oder Schlagkanten des Rotor zusammenwirkt, um das Mahlgut dazwischen zu zerkleinern, wobei die besagte Längskante axial im Inneren des Mahlraums verläuft, wenn das zumindest eine Gegenelement in den zumindest einen Aufnahme- und Führungsschlitz des Mahlwerksgehäuses eingesteckt ist.

Vorzugsweise sind das bzw. die Gegenelemente zwar prinzipiell als Single-Use-Bauteile ausgelegt, d.h. sie werden nicht nachgeschliffen, da sonst die Weite des Mahlspalts nicht mehr stimmen würde, aber das bzw. die Gegenelemente können wendbar und damit mehrfach einsetzbar ausgebildet sein. Hierzu können der bzw. die Aufnahme- und Führungsschlitze spiegelsymmetrisch geformt sein. Ferner können das bzw. die Gegenelemente jeweils bezüglich zumindest einer, zwei oder drei der folgenden Achsen um 180° rotationssymmetrisch bzw. wendbar ausgebildet sein: um eine quer zur Flachseite verlaufende Achse, um eine quer zur Längsseite verlaufende Achse, und/oder um eine quer zur Stirnseite verlaufende Achse, so dass das bzw. die Gegenelemente nicht nur in einer, sondern in zumindest zwei, drei oder vier Orientierungen in den zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitz eingesteckt werden können.

Das bzw. die Gegenelemente sind also vorzugsweise in einer ersten Orientierung und einer zur ersten Orientierung gewendeten zweiten Orientierung, und/oder in einer zur ersten und zweiten Orientierung gewendeten dritten Orientierung und/oder in einer zur ersten, zweiten und dritten Orientierung gewendeten vierten Orientierung in das Mahlwerksgehäuse einsteckbar, um eine erste und zweite und/oder dritte und/oder vierte Längskante des zumindest einen Gegenelements als Schneide oder Schlagkante zu benutzen. Mit anderen Worten sind das bzw. die Gegenelemente zumindest einfach, zweifach oder dreifach wendbar und durch das Wenden zumindest zweifach, dreifach oder vierfach einsetzbar.

Vorzugsweise können zum Wenden zumindest vier, insbesondere axial kollineare, Querbohrungen durch die Flachseiten des zumindest einen Gegenelements vorhanden sein, wobei in den beiden axial innenliegenden Querbohrungen jeweils ein durchgehender und nach beiden Seiten als Federelement vorstehender Querstift befestigt ist, z.B. mit Presspassung, und wobei die beiden axial außenliegenden Bohrungen als Ziehöffnungen frei bleiben. Die mit der einachsigen Linearführung eingesteckten Gegenelemente können in vorteilhafter Weise relativ klein ausgeführt werden, insbesondere da die Gegenelemente nicht verschraubt sind und komplexere Bauteile wie Gewindestifte und Schrauben zum Justieren und festziehen entfallen können. Sie können allerdings auch größer ausgeführt werden. Vorzugsweise kann der Grundkörper der axial einsteckbaren Gegenelemente eine Länge zwischen 20 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 30 mm und 60 mm eine Breite zwischen 8 mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 15 mm und 30 mm und/oder eine Dicke zwischen 3 mm und 25 mm, vorzugsweise zwischen 4 mm und 8 mm aufweisen.

An der Innenseite der Mahlwerksgehäusetür kann ein elastomeres Andruckelement, z.B. in Form einer elastomeren Dichtung befestigt sein, mit dem das bzw. die Gegenelement axial gegen das axiale motorseitige Ende des Aufnahme- und Führungsschlitzes geklemmt werden, wenn die Mahlwerksgehäusetür geschlossen ist. Hierdurch kann eine Restbewegung aufgrund von Spiel in der Linearführung verhindert werden.

Das elastomere Andruckelement kann z.B. als eine Ringdichtung (O-Ring) ausgebildet sein und z.B. in einer Ringnut an der Innenseite der Mahlwerksgehäusetür befestigt sein. Die elastomere Dichtung kann eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich einerseits die Führungsnuten und/oder den Mahlraum stirnseitig ringförmig abzudichten und andererseits das bzw. die Gegenelemente festzuklemmen.

Vorzugsweise kann der Mahlraum als eine im Wesentlichen zylindrische, insbesondere im wesentlichen rundzylindrische Kavität in dem Mahlwerksgehäuse gebildet sein und radial nach unten in einen Mahlgutauslasskanal übergehen, durch den das zerkleinerte Mahlgut in einen Mahlgutauffangbehälter rieseln kann. Der Mahlraum und der Mahlgutauslasskanal können durch ein bogenförmiges Siebblech, insbesondere ohne stabile Siebkassette getrennt sein, durch welches das zerkleinerte Mahlgut aus dem Mahlraum nach unten in den Mahlgutauslasskanal rieseln kann. Das bogenförmige Siebblech und der Rotor können bei geöffneter Mahlwerksgehäusetür axial aus dem Mahlwerksgehäuse entnommen werden. Dazu kann das bogenförmige Siebblech in das Mahlwerksgehäuse eingesteckt sein und dort zwischen dem Mahlraum und dem Mahlgutauslasskanal aufliegen. In vorteilhafter Weise ist das Mahlwerksgehäuse an seiner vorderen türseitigen Stirnseite im Bereich unter dem Siebblech insbesondere stegfrei, weist also keinen den Mahlgutauslasskanal quer überspannenden Steg auf. Dadurch können der Mahlraum und der Mahlgutauslasskanal von der Stirnseite des Mahlwerksgehäuses aus gemeinsam hindernisfrei ausgepinselt werden, um diese zu reinigen, wenn die Mahlwerksgehäusetür geöffnet und der Rotor und das bogenförmige Siebblech entnommen sind. Der Mahlraum und der Mahlgutauslasskanal besitzen also eine gemeinsame einheitliche vordere stirnseitige Öffnung.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Labormühle, die insbesondere als Schneidmühle oder Schlagkreuzmühle ausgebildet ist, folgendes umfassen: ein Gerätegehäuse mit einem Mahlwerksgehäuse, wobei das Mahlwerksgehäuse einen im Wesentlichen zylindrischen Mahlraum definiert und eine vordere, dem Mahlwerksantrieb gegenüberliegende axiale Stirnseite aufweist, ein Rotor-Mahlwerk in dem Mahlraum des Mahlwerksgehäuses, wobei das Rotor-Mahlwerk einen Rotor, der eine Rotorachse definiert, und zumindest ein stationäres Gegenelement, vorzugsweise mehrere, insbesondere zwei, drei, vier oder mehr stationäre Gegenelemente aufweist, wobei das Mahlgut zwischen dem Rotor und dem bzw. den stationären Gegenelementen, die vorzugsweise entlang einer Umfangslinie um den Rotor herum angeordnet sind, zerkleinert wird, wenn der Rotor rotiert, einen Mahlwerksantrieb in dem Gerätegehäuse zum Antreiben des Rotors in dem Mahlraum, eine Mahlwerksgehäusetür zum Verschließen des Mahlwerksgehäuses an der axialen Stirnseite, wobei die Mahlwerksgehäusetür einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Benutzer in dem geöffneten Zustand der Mahlwerksgehäusetür axialen Zugriff auf das Mahlwerk hat, wobei der Mahlraum in Form einer im wesentlichen zylindrischen Kavität in dem Mahlwerksgehäuse gebildet ist und nach unten in einen Mahlgutauslasskanal übergeht, durch den das zerkleinerte Mahlgut in einen Mahlgutauffangbehälter rieseln kann, wobei der Mahlraum und der Mahlgutauslasskanal durch ein bogenförmiges Siebblech, insbesondere ohne Siebkassette getrennt sind, durch welches das zerkleinerte Mahlgut aus dem Mahlraum nach unten in den Mahlgutauslasskanal rieseln kann, und wobei aus der Mahlwerksgehäusetür zumindest ein oder mehrere, vorzugsweise zumindest zwei oder zumindest drei axiale Konusstifte hervorspringen, die beim Schließen der Mahlwerksgehäusetür durch eine Schwenkbewegung, unter das bogenförmige Siebblech eingeschwenkt werden und dieses bei geschlossener Mahlwerksgehäusetür nach unten abstützen.

In vorteilhafter Weise kann so ein einfaches flächiges z.B. aus einem Lochblech ausgestanztes und nachfolgend gebogenes Siebblech ohne Siebkassette und ohne anderweitige transversale Verstärkung in zwei seitlichen Nuten in dem Mahlwerksgehäuse geführt werden und an der stirnseitigen dem Mahlwerksgehäusedeckel zugewandten Kante von den Konusstiften unten abgestützt werden. Mit den Konusstiften als untere Abstützung an der Mahlwerksgehäusetür kann ein klemmfreies Zuschwenken derselben gewährleistet werden.

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 wie Fig. 1 mit transparentem Mahlwerksgehäuse,

Fig. 3 wie Fig. 1 mit geöffneter Mahlwerksgehäusetür,

Fig. 4 eine Vorderansicht der Schneidmühle aus Fig. 1 ohne Mahlwerksgehäusetür,

Fig. 5 eine Vergrößerung des Ausschnitts A aus Fig. 4,

Fig. 6 eine dreidimensionale Darstellung einer Schneidmühle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Mahlwerksgehäusetür,

Fig. 7 eine Vorderansicht der Schneidmühle aus Fig. 6,

Fig. 8 Vergrößerung des Ausschnitts A aus Fig. 7,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Schneidmühle aus Fig. 1 ,

Fig. 10 eine dreidimensionale Darstellung des stationären Gegenelements,

Fig. 11 eine Draufsicht einer Flachseite des Gegenelements aus Fig. 10,

Fig. 12 eine Vorderansicht einer Längsseite des Gegenelements aus Fig. 10, Fig. 13 eine Ansicht einer Stirnseite des Gegenelements aus Fig. 10,

Fig. 14 eine dreidimensionale Darstellung eines Rotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 15 eine dreidimensionale Darstellung eines Rotors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 16 einen horizontalen Schnitt durch das Mahlwerksgehäuse, Fig. 17 einen vertikalen Schnitt durch das Mahlwerksgehäuse, Fig. 18 eine dreidimensionale Darstellung einer Schneidmühle ohne Mahlwerksgehäusetür gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 19 eine Vorderansicht der Schneidmühle aus Fig. 18,

Fig. 20 eine Vergrößerung des Ausschnitts A in Fig. 19,

Fig. 21 eine dreidimensionale Darstellung von schräg unten links des Grundkörpers der Schneidmühle aus Fig. 6,

Fig. 22 eine dreidimensionale Darstellung von schräg oben rechts des Grundkörpers der Schneidmühle aus Fig. 6,

Fig. 23 eine Explosionszeichnung von Teilen einer herkömmlichen Schneidmühle.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bezugnehmend auf die Fig. 1-9 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 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 Türverschluss 22 verriegelt werden, wenn die Mahlwerksgehäusetür 18, wie in Fig. 1 gezeigt, geschlossen ist. Bei geschlossenem Mahlwerksgehäuse 16 kann das Mahlgut über einen Einfülltrichter 24 und eine in diesem Beispiel radiale Mahlguteinfüllöffnung 26 (Fig. 21-22) eingefüllt werden, so dass im Betrieb der Schneidmühle 1 kontinuierlich Mahlgut zugeführt und zerkleinert werden kann. Wenn das Verschlusselement 22 entriegelt ist, kann der Benutzer die Mahlwerksgehäusetür 18 aufschwenken, um Zugriff auf das Rotor-Mahlwerk 30 zu erlangen, das sich im Innenraum oder Mahlraum 32 des Mahlwerksgehäuses 16 befindet. Wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 vollständig aufgeschwenkt ist, erhält der Benutzer also durch eine axiale Benutzer-Zugriffsöffnung 38 axialen Zugriff auf den im Wesentlichen rundzylindrischen Mahlraum 32 und das darin angeordnete Rotor-Mahlwerk 30, das einen koaxial zur Antriebsachse oder Rotorachse X rotierenden Rotor 34 und mehrere sich axial erstreckende und ringförmig um den Rotor 34 angeordnete stationäre Gegenelemente 36 aufweist. Das Beispiel zeigt eine Schneidmühle, so dass der Rotor 34 als Schneidrotor und die stationären Gegenelemente 36 als stationäre Gegenmesser ausgebildet sind. Bei einer entsprechend aufgebauten Schlagkreuzmühle sind der Rotor 34 als Schlagrotor mit Schlagleisten und die stationären Gegenelemente 36 als Gegenschlagleisten ausgebildet.

Der Rotor 34 ist vorzugsweise auf eine Antriebswelle 2, die rückwärtig von einem Antriebsmotor 4 angetrieben wird, aufgesteckt und axial verschraubt und wird über ein Formschlusselement angetrieben. Hierzu erstreckt sich die Antriebswelle 2 durch eine zentrale Öffnung 6 zwischen dem hinteren Teil 12b des Gerätegehäuses 12 und dem daran vorderseitig angeflanschten Mahlwerksgehäuse 16 und definiert auch die koaxiale Rotorachse X (Fig. 9).

Wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 vollständig geöffnet ist, kann der Benutzer den Rotor 34 lösen und axial von der Antriebswelle 2 abziehen und durch die vordere axiale Benutzer- Zugriffsöffnung 38 des Mahlwerksgehäuses 16 axial herausziehen. Im Betrieb rotiert der Rotor 34 und das Mahlgut wird über den Einfülltrichter 24 durch die radiale Mahlguteinfüllöffnung 26 dem Rotor-Mahlwerk 30 zugeführt und zwischen Rotormessern 40 bzw. Schlagleisten des Rotors 34 und den stationären Gegenelementen 36 durch Schneidwirkung und/oder Schlagwirkung zerkleinert. Anschließend rieselt das zerkleinerte Mahlgut z.B. durch ein Sieb 42 nach unten in einen Mahlgutauffangbehälter 44.

Die stationären Gegenelemente 36 sind in dem Mahlwerksgehäuse 16 fixiert, d.h. radial nicht einstellbar, also radial fest positioniert. Sie sind im vorliegenden Beispiel vierfach verwendbar, indem sie mehrfach rotationsymmetrisch ausgebildet sind, sodass sie in vier verschiedenen Orientierungen gewendet und auf Umschlag in das Mahlwerksgehäuse 16 eingesetzt werden können. Damit der Benutzer trotzdem, je nach Mahlgut, unterschiedliche Weiten des Mahlspalts auswählen kann, können die Labormühlen 1 beispielsweise mit unterschiedlichen Rotoren 34 mit unterschiedlichen Durchmessern angeboten werden. Zum Beispiel wird jede Labormühle 1 mit einem Set aus drei verschiedenen Rotoren 34 angeboten, die im Zusammenwirken mit den radial nicht verstellbaren Gegenelementen 36 zum Beispiel drei Weiten des Mahlspalts von 0,2 mm, 0,6 mm und 1 mm zur Verfügung stellen. Dabei können auf den unterschiedlichen Rotoren 34 identische Schneidmesser 40 bzw. Schlagleisten verwendet werden, die ebenfalls zweifach wendbar sein können. Lediglich die einfach herstellbaren Rotorkörper 35 weisen jeweils unterschiedliche radiale Maße auf. Mit diesen radialen Maßen der Rotorgrundkörper 35 werden letztendlich die unterschiedlichen diskreten Weiten des Mahlspalts bestimmt, so dass die auswählbaren Weiten des Mahlspalts nicht aus vom Benutzer Undefiniert eingestellten Maßen kommen, sondern maßlich eindeutig durch die Herstellung aus dem Rotorkörper 35 definiert sind, zum Beispiel durch Zerspanung. Die Rotormesser 40 bzw. Schlagleisten sind hierfür in der Lage auf dem Rotor 34 eindeutig und genau definiert, zum Beispiel über eine axial verlaufende Nut- Feder-Verbindung 46 oder über Passschrauben 48. Die Rotormesser 40 bzw. Schlagleisten sind geometrisch exakt bearbeitet, was einfach und kostengünstig realisierbar ist, da diese ohnehin geschliffen werden müssen und somit in einem letzten Arbeitsgang mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden können.

Somit lässt die Labormühle 1 keine kontinuierliche radiale Verstellung der Gegenelemente 36 und damit der Weite des Mahlspalts zu, sie stellt aber eine diskrete Anzahl von zum Beispiel zwei, drei oder mehr diskreten Werte für die Weite des Mahlspalts zur Verfügung, die z.B. mittels unterschiedlich durchmessender Rotoren 34, also per Katalog vom Anbieter, auswählbar sind. Alternativ können die diskreten Werte für die Weite des Mahlspalts auch mittels unterschiedlicher Sätze an Gegenelementen 36 mit unterschiedlichen Breiten zur Verfügung gestellt werden.

Der Rotor 34 wird durch die Benutzer-Zugriffsöffnung 38 axial auf die Antriebswelle 2 aufgesteckt. Die Labormühlen 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsbeispiele weisen beispielhaft vier stationäre Gegenelemente 36 auf, die bei geöffneter Mahlwerksgehäusetür 18 von einer vorderen axialen Stirnseite 16a in vier lange axiale Aufnahme- und Führungsschlitze 52 in dem Mahlwerksgehäuse 16 eingesteckt werden. Die Aufnahme- und Führungsschlitze 52 bilden dabei eine einachsige axial verlaufende Linearführung für die stationären Gegenelemente 36. Bezug nehmend auf die Fig. 10-13 bestehen die Gegenelemente 36 aus einem quaderförmigen Grundkörper 54 mit zwei Flachseiten 54a, zwei Längsseiten 54b und zwei Stirnseiten 54c und sind einstückig, z.B. aus gehärtetem Stahl, Wolframcarbid oder einem keramischen Material hergestellt. Durch die Flachseiten 54a erstrecken sich in diesem Beispiel vier Querbohrungen 56, die der Einfachheit halber identisch ausgeführt sein können. In die beiden axial innenliegenden Querbohrungen 56a sind mittels Presspassung jeweils ein Führungs- bzw. Federstift 58 eingepresst. Somit ist die axiale Linearführung 62 für die Gegenelemente 36 in dem Mahlwerksgehäuse 16 in Form einer Nut-Feder-Linearführung ausgebildet, in diesem Beispiel mit zwei Gleitlagern. Die beiden axial außen liegenden Bohrungen 56b bleiben offen und dienen als Ziehöffnungen 60, um die Gegenelemente 36 aus den Aufnahme- und Führungsschlitzen 52, zum Beispiel mit einem Ziehwerkzeug (nicht dargestellt), das in die jeweils vordere Zielöffnung 60 eingehakt wird, wieder herausziehen zu können.

Die hier dargestellten Gegenelemente 36 sind äußerst einfach aufgebaut und weisen keine Justierelemente, wie zum Beispiel Gewindebohrungen für Befestigungsschrauben, auf, da sie mittels der Linearführung 62 radial genau auf ein herstellungsbedingt festgelegtes (vom Benutzer unveränderliches Maß) in dem Mahlwerksgehäuse 16 positioniert werden. Die Gegenelemente 36 können einfach hergestellt werden und relativ klein ausgestaltet sein, so dass hiermit relativ kompakte Labormühlen 1 gebaut werden können. Die Länge der Gegenelemente 36 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel lediglich 40 mm, die Breite beträgt 20 mm und die Dicke beträgt 5 mm. Der Durchmesser der Federstifte 58 beträgt 5 mm, deren beidseitiger Überstand, also die Eingriffstiefe der Nut-Feder-Linearführung beträgt 2,5 mm.

Der quaderförmige Grundkörper 54 der Gegenelemente 36 besteht einstückig aus einem Schneidenmaterial, z.B. gehärtetem Stahl, und die Gegenelemente 36 sind um alle drei Flächennormalen um 180° rotationssymmetrisch ausgebildet. Alle vier Längskanten 54d zwischen den Flachseiten 54a und den Längsseiten 54b sind als identische Schneiden ausgebildet. Somit können die Gegenelemente 36 dreifach gewendet und in vier verschiedenen Orientierungen in die Aufnahme- und Führungsschlitze 52 axial eingeschoben, also vierfach verwendet werden. Die axialen Aufnahme- und Führungsschlitze 52 sind jeweils zum Mahlraum 32 hin offen und weisen transversal beidseits sich quer aus den Aufnahme- und Führungsschlitzen 52 axial erstreckende Führungsnuten 64 auf, die mit den Federelementen bzw. Federstiften 58 der Gegenelemente 36 eine Linearführung 62 in Form einer Nut-Feder-Linearführung bilden.

Bei dem in Fig. 4 - 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Passung zwischen den Federstiften 58 und den Führungsnuten 64 als Spielpassung, zum Beispiel mit einem Spiel von +/- 5/100 gefertigt, sodass die Federelemente 58 sowohl radial nach innen als auch radial nach außen die radiale Abstützung der Gegenelemente 36 bilden. Die Federelemente 58 hintergreifen eine radial innen liegende Lauffläche 64a der zugehörigen Führungsnut 64 und stützen sich radial nach innen an diesen ab. Die radial innenliegende Mantellinie 58a des Federelements 58 bildet also mit der Lauffläche 64a einen nach innen wirkenden Anschlag und die radial nach außen weisende Mantellinie 58b des Federelements 58 bilden mit der radial außen liegende Lauffläche 64b einen nach außen wirkenden Anschlag der Linearführung 62 für das Gegenelement 36. Daher ist ein radial außen liegender Freiraum 68 in dem Aufnahme- und Führungsschlitz 52 freigehalten. Hierdurch können zusätzliche Freistiche beim Fräsen eingespart werden.

Andererseits wird die nach außen wirkende Last über die relativ kurze Mantellinien 58b der Federstifte 58 abgetragen. Die Linearführung 62 besitzt demnach in dem vorliegenden Beispiel zwei axial beabstandete radiale Lastabtragestellen. Wenn zumindest zwei axial beabstandete radiale Lastabtragestellen verwendet werden, können Kippmomente vermieden und eine hohe Spaltparallelität gewährleistet werden.

Bezugnehmend auf das in Fig. 6 - 8 dargestellte Ausführungsbeispiel kann die axial verlaufende Führungsnut 64 auch mit deutlichem radialem Übermaß für einen radial äußeren Freiraum 69 gefertigt werden. In diesem Fall wird lediglich der radial nach innen wirkende Anschlag zwischen den Federelementen 58 und der Führungsnut 64 gebildet. Der radial nach außen wirkende Anschlag wird hier von der radial außen liegenden Längsseite 54b gebildet. Den radial außen liegenden Gegenanschlag bildet in diesem Beispiel ein in einer axialen Bohrung 70 verlaufender Stützstift 72, z.B. ein gehärteter Stahlstift 72. Diese Variante bedarf zwar einer zusätzlichen Bohrung 70 und eines zusätzlichen Stützstifts 72, dafür wird aber die radial nach außen wirkende Last auf einer größeren Länge, vorzugsweise auf der gesamten Länge der radial äußeren Längsseite 54b des Gegenelements 36 bzw. des Stützstifts 72 abgetragen. Trotzdem kann auf zusätzliche Freistiche in der Fräsung der Aufnahme- und Führungsschlitze 52 verzichtet werden. Dadurch können die Nutgeometrien einfach gehalten werden. Die Stützstifte 72 können in der zugehörigen axialen Bohrung 70 mittels Presspassung eingepresst sein, da diese vom Benutzer nicht entfernt werden müssen.

Die stationären Gegenelemente 36 sind also gegen eine Bewegung in radialer Richtung nach innen, also zum Rotor 34 hin bei beiden Ausführungsbeispielen mittels der Nut-Feder- Linearführung, bzw. genauer mittels der in den Führungsnuten 64 geführten Federelemente 58, fixiert. Die axiale Linearführung 62 weist also für das eingesteckte Gegenelement 36 zumindest keinen Freiheitsgrad der Bewegung in radialer Richtung zum Rotor 34 hin auf.

Vom Rotor weg wirken bei dem in Fig. 4 - 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls die Federelemente 58 und die Führungsnut 64 als begrenzender Anschlag. Bei dem in Fig. 6 - 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der gegen eine radial auswärts oder vom Rotor 34 weg gerichtete Bewegung wirkende Anschlag von den Stützstiften 72 gebildet. Die axiale Linearführung 62 weist also für das eingesteckte Gegenelement 36 vorzugsweise auch keinen Freiheitsgrad der Bewegung in radialer Richtung vom Rotor 34 weg auf.

In beiden Fällen sind die lose eingesteckten Gegenelemente 36 also vorzugsweise in beide Richtungen radial nach innen und radial nach außen, bis auf das durch die Fertigungstoleranzen vorgegebene radiale Spiel, in den zugehörigen Aufnahme- und Führungsschlitzen 52 radial fest positioniert, sodass die Weite des Mahlspalts fix vordefiniert ist und nicht mehr eingestellt zu werden braucht und/oder auch nicht eingestellt werden kann.

Ein weiterer Vorteil des Verzichts auf die radiale Justierung der Gegenelemente 36 ergibt sich daraus, dass eine solche bei den herkömmlichen Schneidmühlen erfordert, dass der Rotor zum Justieren so gedreht wird, dass sich die Rotormesser 40 und die Gegenelemente 36 exakt gegenüberstehen, um den Schneidspalt zu justieren. Dies kann bei der vorliegenden Erfindung entfallen. Deshalb kann der Rotationsantrieb des Rotors 34 bei geöffneter Mahlwerksgehäusetür 18 als Sicherheitsfunktion sogar formschlüssig verriegelt sein. Die vorliegende Erfindung kann daher in Kombination mit einer formschlüssigen Verriegelung des Mahlwerksantriebs, wie sie in der am selben Tag vom selben Anmelder unter dem Titel „Labormühle“ eingereichten Patentanmeldung beschrieben ist, von besonderem Vorteil sein, wenngleich dies nicht notwendig ist. Die Labormühle 1 kann z.B. eine formschlüssige Kupplung aufweisen, die vom Türverschluss 22 mittels einer mechanischen Manipulationskette betätigt wird und bei geöffneter Mahlwerksgehäusetür 18 das Mahlwerk formschlüssig verriegelt. Wegen weiterer Details wird auf die besagte parallele Patentanmeldung verwiesen.

In vorteilhafter Weise können die Gegenelemente 36 durch Einstecken und wieder Herausziehen in die und aus den Aufnahme- und Führungsschlitzen 52 bzw. in die und aus der Linearführung 62 einfach gewendet und/oder ausgetauscht werden, insbesondere da keine Gewindestifte oder Schrauben zum Justieren und/oder Festziehen erforderlich sind. Ferner können alle Teile des Rotor-Mahlwerks 30, insbesondere der Rotor 34 und die Gegenelemente 36 sowie das gebogene Sieb 42 einfach axial aus dem Mahlraum 32 herausgezogen werden, wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 geöffnet ist, sodass der Mahlraum 32 einfach von Mahlstäuben gereinigt, z.B. ausgepinselt werden kann. Selbst wenn sich Mahlstäube an den Gegenelementen 36 festsetzen sollten, können diese mittels der Ziehöffnungen 60 mit hinreichender Auszugskraft herausgezogen werden. Die Labormühle 1 ist also diesbezüglich schmutztolerant.

Die Mahlwerksgehäusetür 18 kann zusätzlich an ihrer dem Mahlraum 32 zugewandten Innenseite 18a eine elastomere Dichtung 74 aufweisen, zum Beispiel eine Ringdichtung in einer umlaufenden Nut 76. Die Ringdichtung 74, z.B. ein O-Ring, dichtet beim Schließen der Mahlwerksgehäusetür 18 ringförmig die Benutzer-Zugriffsöffnung 38 bzw. den Mahlraum 32 ab, damit keine Mahlstäube austreten können. In vorteilhafter Weise verläuft die Ringdichtung 74 umlaufend radial zwischen dem Mahlraum 32 und den Führungsnuten 64 der Aufnahme- und Führungsschlitze 52. Dadurch können die Führungsnuten 64 weitgehend von Mahlstäuben freigehalten werden. Hierzu schließen die vorderen Stirnseiten 54c der Gegenelemente 36 im Wesentlichen bündig mit der Vorderseite 16a des Mahlwerksgehäuses 16 oder mit geringfügigem Übermaß ab. Die elastomere Dichtung 74 klemmt die Gegenelemente 36 in den Aufnahme- und Führungsschlitzen 52 gegen ein hinteres Ende der Aufnahme- und Führungsschlitze 52 fest, sodass auch bei geringfügigem Passungsspiel der Linearführung 62 die Gegenelemente 36 bei geschlossenem Mahlwerksgehäuse 16 fest fixiert sind und nicht klappern. Bezugnehmend auf die Fig. 18 - 20 kann die elastomere Dichtung 74 auch als spezielle Flachdichtung 74‘ ausgebildet sein und Ohren 78 aufweisen, die die vorderen Stirnseiten der Führungsnuten 64 axial überlappen und vollständig verschließen können. Durch die größere Fläche der Ohren 78 kann auch mehr Kraft axial auf die Gegenelemente 36 aufgebracht werden.

An der Mahlwerksgehäusetür 18 sind etwas unterhalb des Mahlraums 32 drei Konusstifte 80 befestigt, die aus der Innenseite 18a der Mahlwerksgehäusetür 18 hervorspringen. Wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 geschlossen wird, insbesondere durch eine Schwenkbewegung um die Scharniere 20, schwenken die Konusstifte 80 in einer Schwenktrajektorie unter das gebogene Siebblech 42 und stützen dieses final nach unten ab. Dadurch kann auf einen fest an dem Mahlwerksgehäuse 16 befestigten und die Benutzer-Zugriffsöffnung 38 quer überspannenden Stützsteg für das Siebblech 42 verzichtet werden. Die Verwendung von Konusstiften 80 hat sich in Bezug auf die Schwenktrajektorie in Kombination mit der Formgebung des gebogenen Siebblechs 42 als besonders vorteilhaft erwiesen.

Bezugnehmend auf Fig. 21 - 22 kann das Mahlwerksgehäuse 16 einen einstückigen Grundkörper oder Gehäuseblock 17 umfassen, und z.B. einstückig aus einem Metallblock gefräst sein. Hierbei werden die Aufnahme- und Führungsschlitze 52, die Führungsnuten 64, der Mahlraum 32 und/oder ein sich unten an den Mahlraum anschließender Mahlgutauslasskanal 82 als einheitliche miteinander kommunizierende Kavität 84 aus dem Metallblock herausgearbeitet. Die Kavität 84 ist vorzugsweise zylindrisch mit komplexer Mantellinie 84a gefräst. Die vordere Stirnseite der zylindrischen Kavität 84 ist vorzugsweise vollständig offen. Mit anderen Worten öffnet sich die einheitliche zylindrische Kavität 84 aus miteinander kommunizierenden Aufnahme- und Führungsschlitzen 52, Führungsnuten 64, Mahlraum 32 und/oder dem sich unten an den Mahlraum anschließenden Mahlgutauslasskanal 82 vollständig mit einer einheitlichen gemeinsamen Öffnungsfläche, die von der Mantellinie 84a der zylindrischen Kavität 84 begrenzt wird, an der vorderen Stirnseite 17a des Gehäuseblocks 17. Dadurch kann das Mahlwerksgehäuse einerseits kostengünstig, z.B. aus einem Aluminium- oder Edelstahlblock, gefräst werden und andererseits kann eine kompakte kleine Labormühle 1 mit kleinem Mahlwerk 30 gebaut werden. Das Siebblech 42 kann relativ einfach und nachgiebig aus einem einfachen Lochblech hergestellt sein, da es trotz der breiten einheitlichen Benutzer-Zugriffsöffnung 38, die sowohl auf den im Wesentlichen rundzylindrischen Mahlraum 32 als auch auf den relativ breiten Mahlgutauslasskanal 82 quersteglosen Zugriff erlaubt. Die gesamte Kavität 84 aus dem Mahlraum 32 und dem damit einheitlich ausgebildeten Mahlgutauslasskanal 82 ist an der vorderen Stirnseite 16a des Mahlwerksgehäuses 16 hindernisfrei offen, wenn die Mahlwerksgehäusetür 18 geöffnet ist. Durch die Konusstifte 80 kann eine Durchbiegung des Siebblechs 42 im Betrieb verhindert werden. Das Siebblech 42 wird zwischen den Gegenelementen 36 und einer Auflagefläche 86 zwischen dem Mahlraum 32 und dem Mahlgutauslasskanal 82 eingesteckt.

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. Bauteile die in Einzahl beschrieben sind, sind auch in Mehrzahl zu verstehen und umgekehrt. 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.