WO2020148366A1 - Kugelmühle und mahlbecher für eine kugelmühle - Google Patents

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WO2020148366A1
WO2020148366A1 PCT/EP2020/050986 EP2020050986W WO2020148366A1 WO 2020148366 A1 WO2020148366 A1 WO 2020148366A1 EP 2020050986 W EP2020050986 W EP 2020050986W WO 2020148366 A1 WO2020148366 A1 WO 2020148366A1
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WO
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grinding bowl
grinding
lifting
holder
ball mill
Prior art date
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PCT/EP2020/050986
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English (en)
French (fr)
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Stefan Drechsler
Bastian Sonntag
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Retsch GmbH
Original Assignee
Retsch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/04—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls with unperforated container
    • B02C17/08—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls with unperforated container with containers performing a planetary movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details

Definitions

  • a first aspect of the present invention relates to a ball mill on a laboratory scale according to the preamble of claim 1 and a grinding bowl for a ball mill according to the preamble of claim 4.
  • the invention relates to a ball mill on a laboratory scale, with a carrier device rotatably mounted about a central axis, with at least a grinding bowl holder for at least one grinding bowl, the grinding bowl holder being rotatably mounted about an offset planetary axis to the carrier device and being carried by the latter about the center axis, and with a tensioning device with a tensioning element for axially tightening the grinding bowl against the grinding bowl holder and for axially releasing the grinding bowl.
  • Laboratory ball mills according to the proposal can be designed as planetary or centrifugal mono ball mills with only one grinding station or as ball mills with several grinding stations, the grinding stations preferably being arranged symmetrically about the center axis in order to compensate moments of inertia as well as possible.
  • DE 10 2012 009 987 A1 discloses a laboratory ball mill. This has a carrier device which rotates about a vertical center axis. On the carrier device, a plurality of grinding stations are rotatably mounted to the carrier device about a planet axis offset parallel to the center axis, each grinding station having a cage-like receiving device for at least one grinding bowl which can be filled with grinding stock and grinding media, in particular grinding balls. Each receiving device is carried about the center axis by the carrier device and additionally rotates - mostly in the opposite direction - to the carrier device about the respective planet axis.
  • the laboratory ball mill described in DE 10 2012 009 987 A1 has a tensioning device with a tensioning element for axially tensioning a grinding bowl in the receiving device and a motor drive for the clamping element, which automatically actuates the tensioning of the grinding bowl in the receiving device.
  • the axial bracing is accomplished by means of an eccentric shaft extending transversely to the planetary axis as a tensioning element, which is rotatably mounted in the receiving device for the grinding bowl.
  • the ball mill has a motor, which is stationary in relation to a device housing. half of the support device is attached. The motor drives a drive shaft that is slotted at its end in order to be able to couple to the eccentric shaft.
  • Coupling to the eccentric shaft is only possible if the grinding station is in a specific insertion and removal position and in the correct rotational orientation.
  • the eccentric shaft can then be rotated via the motor, an axial change in height of the eccentric shaft being transmitted via a plate spring to a spring-loaded pressure plate which lifts the grinding bowl until it abuts with a grinding bowl cover against a stop on the receiving device. By turning back the eccentric shaft it is possible to release the tension again.
  • the known ball mill has a complex construction. Another disadvantage is that it is difficult to couple the motor to the eccentric shaft to tension / relax the grinding bowl. Since the eccentric shaft is mounted in the holding device for the grinding bowl, the eccentric shaft also rotates during operation of the ball mill, which leads to unbalance effects which lead to vibrations and increased wear.
  • the design of the receiving device as a rigid cage means that access to the grinding bowl is severely restricted. To take a sample, it is always necessary to remove the grinding bowl from the cage. Therefore, the operation of the known ball mill is not very user-friendly.
  • the object of the present invention is to provide a ball mill and a grinding bowl for such a mill, which enable a high level of operating comfort with high safety and, in particular, convenient sampling with improved accessibility to the grinding bowl.
  • the tensioning and relaxing of a grinding bowl on the grinding bowl holder should be quicker and less expensive.
  • the ball mill should preferably have a simple construction.
  • the imbalance when operating the ball mill should be low.
  • a first aspect of the present invention is that the ball mill preferably a clamping element for holding the bottom or bottom side of the Has grinding bowl on or on an associated grinding bowl holder.
  • the bracing device and the grinding bowl holder are designed for receiving, holding and / or bracing the grinding bowl only on the underside or only on the bottom. This enables a very simple structure and very good accessibility.
  • the proposed grinding bowl is characterized in particular by the fact that (only) it is provided on the bottom side with a holding section for holding or bracing on the floor side on or against or on the assigned grinding bowl holder. This results in corresponding advantages.
  • the grinding bowl is therefore preferably held only on the underside or only on the bottom side on or against the grinding bowl holder and / or the grinding bowl opening is also freely accessible in the operating state - that is to say when the grinding bowl is held on the grinding bowl holder.
  • the clamping element is preferably designed to be axially adjustable for axially and / or radially bracing the grinding bowl on or against the grinding bowl holder. This also allows simple construction and / or good accessibility.
  • the tensioning element is preferably axially adjustable for axially relaxing or lifting the grinding bowl - that is, for releasing the grinding bowl from the grinding bowl holder. This enables very simple and, in particular, intuitive operation or a high level of operating comfort.
  • the tensioning element is preferably held only in its position holding or tensioning the grinding bowl by spring force, without the need for an actuator such as the motor and the eccentric shaft in DE 10 2012 009 987 A1 , causes the necessary force or preload or axial feed. This allows a simple structure and a reproducible bracing.
  • the tensioning element is axially adjustable, whereby by lowering the tensioning element or by axial movement of the An axial tensile force can be transmitted to at least one grinding bowl in a first direction via the clamping element in order to pull the grinding bowl downwards or in the first direction against the grinding bowl holder or to clamp the grinding bowl axially.
  • an axial lifting force can preferably be transmitted to the grinding bowl in order to lift the grinding bowl upwards from the grinding bowl holder or to axially relax the grinding bowl. After relaxing the grinding bowl, it can then be removed from the ball mill.
  • the ball mill according to the invention thus differs fundamentally from the ball mill known from DE 10 2012 009 987 A1, in which the clamping element, namely the eccentric shaft, transmits an axial compressive force to the grinding bowl, around the grinding bowl upwards against a stop of the cage-like grinding bowl holder to press and thereby to clamp axially.
  • the grinding bowl is then lowered by rotating the eccentric shaft and thus axially relaxed.
  • the tensioning device provided according to the invention enables a number of essential advantages.
  • the axial bracing of the grinding bowl by pulling the grinding bowl downwards creates the possibility of easy access to the grinding bowl from above and thus convenient sampling.
  • the grinding bowl can be braced and relaxed quickly and easily.
  • the bracing device provided in the ball mill according to the invention can be implemented in a simple manner with a small number of components.
  • a constructive design can be selected in which the clamping element, together with the grinding bowl holder, is rotatably mounted about the planetary axis to the carrier device and is carried by the ball mill around the center axis with little imbalance of the ball mill.
  • a plurality of grinding bowl holders or a plurality of grinding stations can be implemented in a simple manner, the grinding stations in particular being arranged symmetrically about the center axis in order to balance moments of inertia as well as possible, at least one clamping element is assigned to the grinding bowl holder and the clamping elements can be relaxed simultaneously.
  • the laboratory ball mill according to the invention can also be used for grinding bowls large on a laboratory scale, in particular with a size of more than 100 ml, more than 250 ml and / or up to about 500 ml per grinding cup or even larger, and enables a high grinding capacity.
  • a lifting drive is provided for lifting the tensioning element and for automatically actuating the relaxation of the grinding bowl.
  • the lifting force for lifting the tensioning element can be generated electrically, hydraulically or pneumatically.
  • the transmission of the lifting force to the tensioning element can take place, for example, with a (knee) lever mechanism, an eccentric tensioner and / or a spindle or rack winch.
  • a motor of a motorized lifting drive can be fixedly attached to a device housing of the ball mill, so that it does not rotate together with the carrier device, but is fixed when the ball mill is in operation.
  • a motor of the lifting drive does not have to be arranged laterally to the carrier device, but can also be arranged, for example, below the carrier device. This results in reduced lateral dimensions of the device housing of the ball mill according to the invention.
  • a lifting drive for lifting the tensioning element can also be designed to hold the tensioning element in a relief position, in which the grinding bowl is raised or relaxed relative to the grinding bowl holder. This means that the grinding bowls can be inserted and removed quickly and conveniently.
  • the lifting drive for the tensioning element actuates only the relaxation of the grinding bowl and, if appropriate, the holding of the grinding bowl in a relief position, but not the tensioning of the grinding bowl on the grinding bowl holder.
  • the axial tensile force to be transmitted to the grinding bowl to clamp the grinding bowl via the clamping element is then not provided by the lifting drive.
  • at least one spring element acting against the tensioning element can be provided, which is elastically deformed and preloaded when the tensioning element is raised.
  • the spring force of the prestressed spring element automatically causes the tensioning element to lower and, as a result, the clamping of the grinding bowl.
  • the lowering of the tensioning element is then effected only via the resilient spring element, the tensile force required for tightening the grinding bowl preferably being smaller than the restoring or spring force of the prestressed spring element.
  • a constructional design is also not ruled out, in which the relaxation of the grinding bowl is actuated manually, that is to say the lifting force required for lifting the clamping element and possibly the holding force for holding the clamping element in a relief position in which the grinding bowl is axially relaxed, is applied manually.
  • the manual power transmission can be carried out in a simple manner, for example with a lever mechanism, in particular a toggle lever mechanism, as is used in scissor-jacks.
  • the clamping element can preferably be held and / or supported on the grinding bowl holder and carried with it by the carrier device about the central axis when the carrier device rotates.
  • the tensioning element can be designed as a rod-shaped tie rod which extends coaxially to the planet axis and is axially displaceable in a shaft of the grinding bowl holder and is preferably arranged in a rotationally fixed manner relative to the shaft.
  • the shaft of the grinding bowl holder in turn can be rotatably mounted in a sun gear of the carrier device.
  • the grinding bowl holder can have a grinding bowl plate which is non-rotatably connected to the shaft and against which the grinding bowl with the clamping element is tightened when the grinding bowl is clamped until a frictional or non-rotatable connection between the grinding bowl and the grinding bowl plate is achieved.
  • the design of the tensioning element as a rod-shaped tie rod extending along the planet axis contributes to the fact that the ball mill according to the invention has a very low imbalance when the carrier device rotates.
  • the clamping element can be connected to a grinding bowl in a form-locking and / or frictional and non-destructive manner, for example via a bayonet connection.
  • the grinding bowl can have a connection area or holding section for releasable connection to the clamping element.
  • the grinding bowl When inserting the grinding bowl into the ball mill, the grinding bowl is placed from above onto the grinding bowl holder or the clamping element, put on and / or turned on. If a bayonet connection is provided between the grinding bowl and the clamping element, the grinding bowl can be rotated in order to align the contact surfaces of the bayonet until the grinding bowl and the clamping element are mechanically connected.
  • the connection is then preferably made via a plug and / or rotary movement.
  • the bayonet connection is preferably designed in such a way that the grinding bowl is only held axially on the tie rod. The grinding bowl is then connected to the tie rod only by a plug-and-turn movement.
  • a frictional connection can alternatively or additionally also be provided, wherein a friction coating, for example a rubber coating, can be provided on contact surfaces of the clamping element and / or contact surfaces of the grinding bowl.
  • a friction coating for example a rubber coating
  • Such a friction-locked coating can also be provided in addition if the grinding bowl and the clamping element are coupled via a bayonet connection.
  • the frictional engagement ensures that, after the bayonet catch has been formed, the grinding bowl does not unintentionally turn back into a position in which the tie rod only overlaps partial areas of an undercut on the grinding bowl or connection geometries of the bayonet connection on the grinding bowl and clamping element only overlap in some areas or reach over or behind in some areas, which could lead to the grinding bowl being destroyed.
  • Another variant provides a bayonet connection with magnetic means for positioning.
  • a corresponding bracing device can preferably be provided for each grinding bowl holder.
  • One clamping element each for axially holding or bracing a grinding bowl against the grinding bowl holder may be provided.
  • a common lifting device can be provided, wherein in a preferred embodiment the lifting device can have a lifting element arranged below the carrier device and in particular below the clamping elements, preferably a lifting plate. The lifting element can then act against the tensioning elements when lifting from below and transmit the lifting force required for lifting the tensioning elements and, if necessary, holding force to the tensioning elements.
  • a common motor drive can be provided for all clamping elements, which in particular automatically actuates only the relaxation of the grinding bowls and, if necessary, the holding of the grinding bowls in a relief position.
  • a coupling device For the power transmission of a motor to the lifting element, a coupling device can be provided, which is preferably also arranged below the carrier device and in particular below the lifting element.
  • the device housing of the ball mill according to the invention then has small lateral dimensions.
  • the lifting element is arranged in the device housing such that it cannot rotate and / or can be raised and lowered in the axial direction.
  • the lifting element In the clamped state of the grinding bowl, the lifting element is preferably kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device. This leads to a very low imbalance or rotating mass when operating the ball mill according to the invention.
  • the clamping element can also perform a safety function. This safety function can result from the property that the clamping element, when the grinding bowl is not inserted, can be lowered considerably more when tightening than when the grinding cup or bowls are inserted.
  • an advantageous further development of the invention provides that the tensioning element in a state not connected to a grinding bowl until a frictional and / or positive connection is formed with the lifting device, in particular the lifting element. and / or a stationary housing part of the ball mill can be lowered in order to brake and / or block a rotary movement of the carrier device. If the connection between the clamping element and the grinding bowl fails during grinding, the clamping element can also assume this or another collision position and fulfill an active braking function. This enables a self-monitoring and fail-safe design. No further elements are necessary to additionally monitor the safe position of the clamping element, in which the clamping element is properly connected to the grinding bowl. This enables cost advantages to be achieved.
  • an upward stop-free bracing of the grinding bowl is preferably provided on the grinding bowl holder.
  • a grinding chamber of the grinding bowl can be closed in the usual way by a grinding bowl cover connected to the grinding bowl.
  • the grinding bowl cover can be screwed to the grinding bowl, for example.
  • At least one anti-rotation element for example a locking pin, can be provided on the grinding bowl holder for the grinding bowl, whereby a grinding bowl position or specific rotational position of the grinding bowl relative to the clamping element is possible, in which the grinding bowl can be connected to the clamping element in a positive and / or frictional manner .
  • connection geometries can be provided, for example, in such a way that a connection of the anti-rotation element to the grinding bowl is formed at the same time when the grinding bowl has reached a lowered position or a position relative to the tensioning element after it has been plugged on and turned strike the connection geometries of a bayonet connection of grinding bowl and clamping element against each other and the bayonet connection forms.
  • Further partial aspects of the first aspect of the present invention relate to a ball mill on a laboratory scale, - Wherein the clamping element indirectly holds or engages the grinding bowl, and / or
  • the grinding bowl up against a device housing of the ball mill is non-stop on the grinding bowl holder or axially braced, and / or
  • clamping element is positively and / or frictionally and non-destructively releasably connectable to the grinding bowl, and / or
  • an axial tensile force can be transmitted to the grinding bowl by lowering the clamping element, in order to pull the grinding bowl down against the grinding bowl holder and to axially clamp the grinding bowl against the grinding bowl holder, and / or
  • an axial lifting force can be transmitted to the grinding bowl via the clamping element in order to lift the grinding bowl upwards from the grinding bowl holder and to axially relax the grinding bowl or to release the grinding bowl from the grinding bowl holder, and / or
  • At least one spring element acting against or on the tensioning element is provided, the spring element being preloaded when the tensioning element is raised and relieved when the tensioning element is lowered, and / or
  • the clamping element is held and / or supported on the grinding bowl holder and carried with it by the carrier device during the rotation of the carrier device about the center axis, and / or
  • the tensioning element is designed as a tie rod extending coaxially to the planet axis, and / or
  • a drive or a lifting device is provided for lifting the tensioning element and / or the grinding bowl, and / or
  • the lifting device has a lifting element arranged below the tensioning elements, the lifting element preferably acting against the tensioning elements from below during or for lifting, and / or #
  • the lifting element being arranged in a rotationally fixed manner and / or being able to be raised and lowered in the axial direction and / or the lifting element being kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder in the tensioned state of the grinding bowl, and / or
  • the tensioning element in a friction and / or positive connection with the lifting device and / or a fixed housing part of the gel mill can be lowered in order to brake and / or block a rotary movement of the carrier device, and / or
  • At least two grinding bowl holders and at least two bracing devices each with a clamping element for axially bracing or holding a grinding bowl each against a grinding bowl holder, are provided, preferably with a common lifting device for simultaneously lifting several, preferably all, clamping elements, and / or
  • the tensioning element or the tensioning device has or forms a centering tensioner, and / or
  • the clamping element or the clamping device has a plurality of circumferentially distributed or radially movable holding elements for the friction or positive locking holding or centering of the grinding bowl, and / or
  • the ball mill has a grinding bowl which is provided on the bottom side with a holding section for holding on the floor side on or on the grinding bowl holder.
  • the holding section is ring-like or flange-like and / or radially protrudes preferably inwards, and / or
  • the holding section forms or delimits a recess or circumferential groove which is open radially inwards.
  • a second aspect of the present invention relates to a ball mill on a laboratory scale with a carrier device rotatably mounted about a central axis, with at least one grinding bowl holder for at least one grinding bowl, the grinding bowl holder being rotatably mounted on and / or in the carrier device and around it the center axis is carried along and, preferably, the grinding bowl holder is rotatably mounted about an offset planet axis to the carrier device, and wherein the grinding bowl holder has at least one clamping element for axially bracing the grinding bowl in and / or on or against the grinding bowl holder and the clamping element during the rotation - Hung the grinding bowl holder is carried by the carrier device around the center axis.
  • the grinding bowl cherhalterung correspondingly carried the clamping element from the grinding bowl holder or is also rotatable about the planet axis to the carrier device.
  • a laboratory ball mill with the features described above is already known from DE 10 2012 009 987 A1.
  • Laboratory-type ball mills of this type are used for a wide range of applications, for example for comminuting and mixing samples and / or for mechanical alloying.
  • Possible embodiments of laboratory ball mills, in particular designed as planetary and centrifugal ball mills, are described in DE 10 2012 009 987 A1.
  • DE 10 2012 009 987 A1 describes a planetary or centrifugal ball mill on a laboratory scale, in which the grinding container is axially clamped in a rigid cage in order to secure the grinding container in a grinding station for a grinding process.
  • the axial bracing is accomplished by means of an eccentric shaft extending transversely to the planet axis, which is rotatably mounted in a receiving device for the grinding bowl.
  • the eccentric shaft is located below an axially movable clamping base.
  • the tensioning base can be clamped upwards by a predefined length dimension against the grinding container by the eccentric shaft in order to clamp the grinding container in the cage axially from below against an upper transverse bridge.
  • the eccentric shaft transmits the tensioning force to the tensioning floor by means of needle bearings with which the eccentric shaft is mounted between a lower floor part and the tensioning floor.
  • the clamping base lifts a pressure plate upwards via a spring assembly, which in turn first moves an inserted grinding bowl against a pressure yoke, which acts as a stop for the grinding bowl lid until axial gaps are eliminated from the system.
  • a seal between the grinding bowl and the grinding bowl lid is compressed. If this is compressed up to a rigid flea stop, the clamping base compresses the disc springs on the remaining clamping path of the eccentric shaft in order to bring about the actual axial bracing force for the grinding vessel in the rigid cage.
  • the motor of a motor drive for an adjustment or rotation of the eccentric shaft is fixed to a device housing and does not rotate with the carrier device.
  • a coupling device is provided which, when the ball mill is at rest, with a certain rotational orientation of the grinding container, the motor drive to the eccentric shaft couples, so that the eccentric shaft can be actuated from outside the carrier device in the idle state. In this way, for example, electrical supply lines to the rotating carrier device can be avoided and even in a mill with several grinding stations, only one motor is required.
  • the coupling of the known laboratory mill comprises several interacting coupling parts of the motor drive and the eccentric shaft, which are to automatically interlock when the grinding station comes to rest in an insertion and removal position.
  • the coupling device is designed as a slot coupling, in which a pin running transversely to the eccentric shaft engages in a slot of a drive shaft running coaxially to the eccentric shaft when the grinding station is in the insertion and removal position.
  • the eccentric shaft can be rotated via the motor in order to automatically tension the grinding vessel axially or to automatically release the tension again.
  • a commercially available geared motor can be provided as the motor, which generates a torque on a drive shaft that is transmitted to the eccentric shaft.
  • the previously described bracing mechanism of the known laboratory mill provides a plurality of clamping elements for axially bracing a grinding bowl, which are rotatably mounted on the support device as part of a grinding bowl holder and are carried by the support device about the central axis when the support device is rotated.
  • the eccentric shaft is provided as a lifting element and clamping element for raising and lowering the clamping base, the spring assembly and the pressure plate as further clamping elements.
  • the eccentric shaft is used for power transmission and power transmission of the motor drive force to the further clamping elements.
  • the structural design of the bracing mechanism is mechanically complex.
  • a high number of rotating masses is provided by the cage with rotating eccentric shaft and the rotating further clamping elements provided during the grinding process for securing the grinding container, which makes balancing difficult and can lead to malfunctions during operation of the known laboratory mill.
  • a large moving mass of the clamping mechanism causes a greater bearing load and requires the use of high quality, expensive bearing components.
  • a further disadvantage is when the known bracing mechanism is used in planetary or centrifugal ball mills with several grinding stations.
  • Each grinding bowl holder has a separate bracing arrangement made up of an eccentric shaft and the other clamping elements. To clamp several grinding bowls, it is necessary to bring the grinding stations into the insert and removal positions in order to form the coupling between the motor drive and the eccentric shaft of the respective grinding station and then to clamp the grinding bowl of the respective grinding station. The bracing of several grinding bowls is therefore very time-consuming.
  • Another object of the present invention is to provide a laboratory ball mill of the type mentioned at the outset with a tightening and / or relaxing mechanism which has been developed further than the prior art for at least one grinding bowl in the grinding bowl holder, the tightening and / or relaxing mechanism in structurally simple way with high operational reliability, the forwarding and transmission of motor or possibly also manually generated clamping forces to the clamping element and the clamping forces required for clamping lead to a lower mechanical load on the construction of the grinding bowl holder.
  • the tensioning and / or relaxation mechanism should therefore be low-maintenance and allow the transmission of high clamping forces.
  • the relaxation and / or relaxation mechanism should offer the possibility of taking up little time and in a simple and convenient manner for the user. len way in planetary and centrifugal ball mills with several grinding stations to cause the clamping of the grinding bowls in the grinding bowl holders.
  • the ball mill according to the invention has a lifting device as part of a tensioning and / or relaxing mechanism with at least one lifting element for transmitting a motor-driven and / or manually generated clamping force to the at least one clamping element, the lifting element being kinematically dependent on the rotational movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder is decoupled.
  • a plurality of lifting elements can also be provided for transmitting a clamping force to the clamping element. When the carrier device rotates, the lifting element is not carried along about the center axis by the carrier device.
  • a “lifting element” in the sense of the invention is preferably a passive component which serves for the pure transmission and / or transmission of a motor or manual driving force to the tensioning element.
  • the driving force can be applied manually or via a motor drive unit.
  • the lifting element is preferably located substantially below the grinding bowl holder, more preferably below the clamping element, and is used in particular to transmit an axial lifting force to the clamping element.
  • An "axial" lifting force in the sense of the invention exists when the force vector is at least substantially parallel or coaxial (coaxial) to or with an axis of rotation of the grinding bowl holder and / or an axis of rotation of the tensioning element.
  • the lifting element can be permanently connected to a motor drive.
  • a connection to the motor drive can in particular also be present if the carrier device rotates about the center axis when the ball mill is in operation.
  • the invention is based on the idea of using a clamping element or lifting element which is at least essentially stationary with respect to the carrier device in order to transmit the clamping forces required for expanding and / or relaxing the grinding bowl in and / or on the grinding bowl holder for a relaxation and / or relaxation cooperates with at least one clamping element of the grinding bowl holder carried by the carrier device during operation of the ball mill.
  • a clamping element or lifting element which is at least essentially stationary with respect to the carrier device in order to transmit the clamping forces required for expanding and / or relaxing the grinding bowl in and / or on the grinding bowl holder for a relaxation and / or relaxation cooperates with at least one clamping element of the grinding bowl holder carried by the carrier device during operation of the ball mill.
  • an eccentric shaft which also rotates during operation of the ball mill serves for the transmission and transmission of motor-generated clamping forces.
  • the invention provides at least one lifting element which is kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device and is fixed during operation of the ball mill.
  • the invention thus permits a design of the tensioning and / or relaxation mechanism for the grinding bowl, which is characterized by a smaller number of components which are carried about the center axis by the carrier device during operation of the ball mill. Due to the lower rotating masses, a simple design is possible that is low-wear and therefore low-maintenance. Furthermore, the invention permits a structural design of the tensioning and / or relaxation mechanism, in which tensioning forces are absorbed in particular by the grinding bowl holder with less mechanical stress.
  • the tensioning and / or releasing mechanism can also provide the transmission of motor-generated clamping forces from a motor to the clamping element without a clutch, so that the disadvantages in connection with the use of a coupling device in the ball mill known from DE 10 2012 009 987 A1 can be avoided.
  • the grinding bowl holder is in particular designed exclusively for holding the grinding bowl on the underside or bottom and / or is axially adjustable for axially and / or radially bracing a grinding bowl on or against the grinding bowl holder and / or for axially and / or radially relaxing the grinding bowl.
  • This enables user-friendly attachment of the grinding bowl to, in, on and / or with the grinding bowl holder.
  • the design of the grinding bowl holder as a cage that can be loaded from the side which is known from DE 10 2012 009 987 A1
  • a particularly simple structural embodiment of the invention provides that the lifting element is guided and / or supported in a height-adjustable manner, in particular only essentially parallel and / or coaxially to a longitudinal or rotational axis of the grinding bowl holder, the grinding bowl and / or the clamping element, preferably in an at least substantially vertical direction.
  • the lifting force is then preferably transmitted to the tensioning element only by adjusting the height of the lifting element when they come into contact.
  • the lifting element can be designed, for example, as a lifting stone, which can be adjusted in height in the axial direction, preferably in at least substantially the vertical direction, via an adjusting or actuating element.
  • the lifting element as such is guided and / or supported so as to be adjustable transversely to the axis of rotation of the grinding bowl holder and / or the clamping element.
  • the lifting element can be designed, for example, as a push rod with an inclined run-up surface, the run-up slope being brought into contact with the tensioning element against the tensioning element during the adjustment movement of the push rod, and the tensioning element being raised or lowered depending on the direction of movement during the adjustment movement.
  • the lifting element can also be designed as an eccentric shaft which is rotatably arranged transversely to the longitudinal or rotational axis of the grinding bowl holder and / or the clamping element, an eccentric section of the eccentric shaft for transmitting the required clamping force with the clamping element in Contact occurs.
  • an eccentric shaft known from DE 10 2012 009 987 A1 for the transmission of clamping forces, however, in deviation from the known ball mill, a stationary arrangement of the eccentric shaft is proposed according to the invention, in which the eccentric shaft is kinematically different from the Turning movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder is decoupled.
  • a “lifting element” in the sense of the invention can also be an actuator or a linear motor, which preferably moves a force transmission element against the tensioning element in at least substantially a vertical direction and thus transmits the required force for lifting or lowering to the tensioning element .
  • the actuator or linear motor can be arranged below the tensioning element.
  • the axial lifting force from the lifting element only when a certain insertion and / or removal position of the carrier device has been reached, i.e. on reaching a certain insertion and / or removal position of the grinding bowl holder, i.e. when a certain rotational orientation of the carrier device is reached, is transferable.
  • the determined insertion and / or removal position is preferably reached when the tensioning element is located coaxially above the lifting element.
  • the lifting element In a properly clamped state of the grinding bowl on and / or in the grinding bowl holder, the lifting element is preferably spaced apart from the clamping element, so that a relative movement between the clamping element and thus the grinding bowl holder on the one hand and the lifting element on the other hand is possible in the circumferential direction of the circular path along which the grinding bowl holder is moved during operation of the ball mill.
  • the lifting element is then mechanically decoupled from the tensioning element, in particular there is no direct physical connection between the two components.
  • the tensioning element can be lowered or lowered relative to the lifting element in such a way that a positive and / or non-positive connection is formed between the tensioning element and the lifting element.
  • the lifting element is then mechanically coupled and / or can be coupled to the tensioning element and can fulfill a braking or stop function for the carrier device and / or the grinding bowl holder if the grinding bowl is not properly held on and / or in the grinding bowl holder.
  • the lifting device can have at least one adjusting element for transmitting a motor and / or manual driving force to the lifting element and for adjustment, in particular for lifting the lifting element.
  • the adjusting element is then also kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder.
  • An adjustment movement of the adjustment element transversely to the longitudinal axis or axis of rotation of the grinding bowl holder and / or the tensioning element can particularly preferably lead to an adjustment movement of the lifting element.
  • the adjusting element can be designed as a spindle or push rod, the motor drive force of a drive motor possibly being transmitted to the spindle or push rod via a motor coupling and the lifting element being adjusted, preferably raised, by axial adjustment of the spindle or push rod. This enables a structurally simple transmission of high clamping forces.
  • An eccentric shaft which can be rotated relative to the lifting element and acts against the lifting element can also be provided as the adjusting element, the lifting element being able to be raised via an eccentric section of the eccentric shaft.
  • a lever can also be provided as the adjusting element in order to adjust, in particular to raise, at least one lifting element for transmitting tensioning forces with a reduced effort.
  • the adjustment element can be permanent, i.e. in particular when the support device rotates or the ball mill is operated, be mechanically connected to a motor drive, in particular without a clutch.
  • a coupling device for rigid, elastic, movable or releasable connection of the adjusting element to a motor drive can also be provided.
  • the motor drive can preferably be arranged laterally spaced from rotating components and / or vertically below the grinding bowl holder.
  • the drive is further preferably arranged in a stationary manner and kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder.
  • manual actuation of the adjusting element is also possible using an adjusting tool or an adjusting handle.
  • At least one coupling element is expediently provided for the kinematic coupling of the adjusting element to the lifting element, wherein, preferably, the coupling element can be adjusted relative to the adjusting element by rotating the adjusting element.
  • the coupling element can, for example, be wedge-shaped with oblique and / or curved contact surfaces. These come into contact with the lever element during the translatory movement of the adjusting element, which can lead to the lifting element being raised.
  • a sliding or rolling contact can reduce frictional forces and enables the movement of the adjusting element to be coupled to the lifting element via the coupling element with little effort.
  • a low-friction coating and / or a hardened contact surface of the coupling element also simplify the kinematic coupling.
  • a corresponding contact surface can also be provided on the lifting element.
  • the lifting element can rest against the inclined or curved run-up surface on the coupling element via at least one roller, which rolls up and down along the run-up surface during the lifting movement of the lifting element.
  • the coupling element is preferably a separate component.
  • the adjusting element is direct, i.e. acts directly or abuts against the lifting element and has, for example, an oblique run-up surface which comes into operative contact with the lifting element during the adjustment movement of the adjusting element and, for example, lifts the lifting element to transmit the clamping force.
  • the coupling element is preferably adjustable on the adjusting element.
  • the adjusting element can be designed as a spindle with an external thread and the coupling element can have a threaded bore for a threaded section of the spindle. If the coupling element can only be adjusted in the linear direction, an adjustment movement of the coupling element along the axis of rotation of the spindle then occurs as a function of the thread pitch when the threaded spindle rotates.
  • the coupling element is also kinematically decoupled from the rotational movement of the carrier device and / or the rotational movement of the grinding bowl holder.
  • the lifting device can further comprise at least one lifting housing, the lifting element being guided and / or supported in the lifting housing, preferably adjustable in height and, more preferably, having play on the side.
  • the lifting housing can have a recess for the lifting element in which the lifting element is is preferably added axially adjustable in height. It is expedient if the lifting element is received and guided loosely in the recess, ie not tightly fitting. A lifting movement of the lifting element in the recess is thus possible without the risk of the lifting element becoming jammed.
  • the lifting housing is also kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder.
  • the lifting housing as part of the lifting device is then not carried by the carrier device about the center axis during the rotational movement of the latter.
  • At least one abutment or support section can be provided on the lifting housing for forming an abutment for the grinding bowl holder.
  • the grinding bowl holder can have a holding section corresponding to the abutment section on the lifting housing.
  • the formation of an abutment requires the abutment section to come into contact with the holding section.
  • the formation of an abutment can in particular take place before the lifting element comes into contact with the tensioning element, also simultaneously or only afterwards.
  • the tensioning element is preferably raised only after the holding section on the grinding bowl holder bears against the abutment section on the lifting housing.
  • the abutment for the grinding bowl holder ensures that the lifting housing is held on the grinding bowl holder during the transmission of clamping forces and that the compressive forces transmitted from the lifting element to the clamping element and the counteracting forces on the abutment are essentially compensated.
  • the lifting housing is essentially not supported over the bottom of the mill, so that the tensioning or relaxing forces essentially do not have to be transmitted via the bearing means of the carrier device and the grinding bowl holder. In particular, essentially no vertical forces have to be absorbed by the adjusting element when the lifting element is raised.
  • the holding section on the grinding bowl holder can engage under and / or engage behind the abutment section on the lifting housing to form an abutment.
  • the abutment section on the lifting housing can engage under and / or behind a corresponding holding section on the grinding bowl holder.
  • the abutment section on the grinding bowl holder can be formed in a particularly advantageous manner at the lower end of a planetary shaft of the grinding bowl holder, for example as a shoulder projecting radially outwards.
  • An anchor-shaped or piston-shaped tensioning element can be guided axially or vertically adjustable in the planetary shaft.
  • a recess can be provided on the lifting housing, on which protrusions projecting radially inwards are formed, which form the abutment section on the lifting housing.
  • the lifting housing can be adjustable, in particular height-adjustable, relative to the grinding bowl holder to form the abutment. It is expedient if the design of the abutment is coupled to the achievement of a certain rotational orientation of the carrier device provided for inserting / removing a grinding bowl.
  • a corresponding height adjustability of the adjusting means and, if appropriate, a drive connected to the adjusting means is preferably provided for a height adjustment of the lifting housing.
  • a structural design of the tensioning and / or releasing mechanism can be provided such that the grinding bowl holder is carried along by the carrier device and freely past and / or in some areas in the lifting housing is moved.
  • the holding section is formed on a lower end of a planetary axle body, in which the tensioning element can be guided in a height-adjustable manner
  • the planetary axle body can engage with a lower end facing the lifting housing in a corresponding recess in the lifting housing and periodically pass through the recess when the carrier device rotates .
  • the recess in the circumferential direction of the carrier device can be designed to be open on both sides, so that the components cannot collide when the lower end of the planetary body passes through the lifting housing.
  • the holding and abutment geometries on the grinding bowl holder on the one hand and the lifting housing on the other are to be designed accordingly.
  • abutment sections can be formed on the lifting housing, for example, which cover only part of the width of the recess and / or part of the circumferential length of the Extend recess and are further preferably arranged opposite one another.
  • the lifting housing can preferably only be arranged in a height-adjustable manner relative to the grinding bowl holder and / or an axle body of the grinding bowl holder and fixed in a direction transverse to the axis of rotation of the grinding bowl holder and / or transverse to the axis of rotation of the clamping element or transverse to the axis of rotation of the carrier device be arranged.
  • a coupling element is provided for power transmission to the lifting element, the coupling element can be adjustably guided in and / or on the lifting housing and, preferably, moves in an direction transverse to the axis of rotation of the grinding bowl holder and / or to the axis of rotation of the clamping element during an adjustment movement relative to the lifting housing become.
  • the coupling element can be guided in and / or on the lifting housing by means of rollers. Sliding contact is also possible.
  • the lifting housing has a corresponding guide recess for the coupling element, in which the coupling element is guided with play, preferably loosely and not closely fitting.
  • a rotationally fixed guidance of the coupling element in the lifting housing is ensured by corresponding guide geometries on the lifting housing and / or on the coupling element.
  • the coupling element can preferably be raised or lowered together with the lifting housing.
  • the lifting or lowering of the lifting housing is preferably brought about by an adjustment movement of the coupling element or the movement of the coupling element relative to the adjustment element. If, for example, a threaded spindle is provided as the adjusting element, the coupling element provided with a threaded bore and penetrated by the threaded spindle being displaceable or displaceable in one direction only in the lifting housing, then it can move to the positively guided movement of the coupling element by rotating the threaded spindle along the spindle axis Raising or lowering the coupling element and thus also the lifting housing.
  • the lifting device can have a preferably stationary support element for the coupling element, on which the coupling element rests and to which the coupling element is relatively adjusted using the adjusting element.
  • the support element can provide at least two different height levels for the coupling element, the coupling element being adjusted with the adjusting element and sliding off from a first height level to a second height level during the adjustment together with the lifting housing. During the adjustment movement of the coupling element with the adjustment element, there is then automatically a change in height of the coupling element and the adjustment element and thus also a change in height of the lifting housing.
  • the lifting device By means of the lifting device provided according to the invention with a lifting element which is kinematically decoupled from the rotary movement of the carrier device and / or the rotary movement of the grinding bowl holder, the lifting device can be designed for the synchronous lifting and / or lowering of several clamping elements.
  • an adjustment element can be provided, the adjustment of which leads to the actuation, in particular to the lifting, of a plurality of lifting elements and thus to the synchronous raising and / or lowering of the clamping elements from a plurality of grinding stations.
  • a threaded spindle can be provided on which two coupling elements are guided so as to be movable in the axial direction.
  • Each coupling element interacts with a lifting element, the adjusting movement of the spindle, ie rotation of the spindle about the axis of rotation, leading to simultaneous contact of the coupling elements with the lifting elements, whereupon the lifting elements in turn come into contact with the clamping elements of two grinding bowl holders and can actuate the clamping elements, in particular lift them.
  • the coupling elements can have threaded bores and, correspondingly, the threaded spindle with different thread sections Have direction of rotation, so that there is an adjustment movement of the two coupling elements in the opposite direction when the threaded spindle rotates.
  • a spindle that has a left-handed and a right-handed external thread section can be used as an adjusting element together with coupling elements that have corresponding internal thread bores with different directions of rotation.
  • a preferred embodiment of the mill according to the invention has at least two grinding bowl brackets and at least two bracing devices, each with a clamping element for axially holding or bracing a grinding bowl each on or against the one grinding bowl holder and / or in each grinding bowl holder and / or for axial relaxation , in particular wherein the common lifting device is provided for the simultaneous and / or synchronous lifting and / or lowering of several, preferably all, clamping elements.
  • the common lifting device is provided for the simultaneous and / or synchronous lifting and / or lowering of several, preferably all, clamping elements.
  • several adjustment elements can be provided in order to be able to adjust several coupling elements independently of one another if necessary.
  • the threads can also be designed in the same direction, so that both coupling elements are adjusted in the same direction during an adjustment movement of the adjustment element.
  • the adjusting element is kinematically decoupled from the rotational movement of the carrier device and / or the rotational movement of the grinding bowl holder, and / or
  • Adjusting element is provided with the lifting element, wherein, preferably, the coupling element is adjusted by rotating the adjusting element relative to the adjusting element, and that the coupling element is kinematically decoupled from the rotational movement of the carrier device and / or the rotational movement of the grinding bowl holder, and / or
  • the lifting device has at least one lifting housing and that the lifting element is guided and / or supported in the lifting housing, preferably adjustable in height and, more preferably, laterally with play, and / or
  • the lifting housing is kinematically decoupled from the rotational movement of the carrier device and / or the rotational movement of the grinding bowl holder, and / or
  • At least one abutment section (is provided on the lifting housing to form an abutment for the grinding bowl holder, and / or
  • the coupling element is adjustable in and / or on the lifting housing, preferably relative to the lifting housing in a direction transverse to
  • the coupling element can be raised or lowered together with the lifting housing, wherein, preferably, the raising or lowering is brought about by an adjustment movement of the coupling element relative to the adjustment element, and / or
  • a third aspect of the present invention relates to a ball mill on a laboratory scale, in particular in the form of a centrifugal ball mill and / or planetary ball mill, with at least one grinding bowl holder for at least one grinding bowl that can be closed with a grinding bowl lid, with a clamping device with at least one clamping element for axial holding or axial clamping of the grinding bowl on or against the grinding bowl holder and / or for the axial relaxation of the grinding bowl, and, preferably, with a support device rotatably mounted about a central axis, the grinding bowl holder being rotatably mounted about an offset planetary axis to the support device and being carried by the latter around the central axis becomes. Furthermore, the present invention relates to a grinding bowl for a laboratory mill according to one of the preceding claims.
  • Laboratory ball mills according to the invention can be designed as planetary or centrifugal mono ball mills with only one grinding station or also as ball mills with several grinding stations, the grinding stations preferably being arranged symmetrically about the center axis in order to compensate moments of inertia as well as possible.
  • DE 10 2012 009 987 A1 discloses a laboratory ball mill. This has a carrier device which rotates about a vertical center axis. On the carrier device, a plurality of grinding stations are rotatably mounted to the carrier device about a planet axis offset parallel to the center axis, each grinding station having a cage-like receiving device for at least one grinding bowl which can be filled with grinding stock and grinding media, in particular grinding balls. Each receiving device is carried about the center axis by the carrier device and additionally rotates - mostly in the opposite direction - to the carrier device about the respective planet axis.
  • the laboratory ball mill described in DE 10 2012 009 987 A1 has a tensioning device with a tensioning element for axially tensioning a grinding bowl in the receiving device and a motor drive for the tensioning element, which automatically actuates the tensioning of the grinding bowl in the receiving device.
  • the axial bracing is accomplished by means of an eccentric axle body extending transversely to the planet axis as a clamping element, which is rotatably mounted in the receiving device for the grinding bowl.
  • the ball mill has a motor which is fixed to a device housing outside of the carrier device. The motor drives a drive axle body that is slotted at its end so that it can be coupled to the eccentric axle body.
  • Coupling to the eccentric axle bodies is only possible if the grinding station is in a specific insertion and removal position and in the correct rotational orientation.
  • the eccentric axle body can then be rotated via the motor, whereby an axial change in height of the eccentric axle body is transmitted via a plate spring to a spring-loaded pressure plate which lifts the grinding bowl until it abuts with a grinding bowl cover against a stop on the holding device. By turning back the eccentric axle bodies, it is possible to release the tension again.
  • the known ball mill has a complex construction. Another disadvantage is that it is difficult to couple the motor to the eccentric axle body to tension / relax the grinding bowl. Since the eccentric axle body is mounted in the holder for the grinding bowl, the eccentric axle body also rotates during operation of the ball mill, which leads to unbalance effects, which lead to vibrations and increased wear.
  • the design of the receiving device as a rigid cage makes it accessible to the grinding bowl highly limited. To take a sample, it is always necessary to remove the grinding bowl from the cage. Therefore, the operation of the known ball mill is not very user-friendly.
  • tensioning and relaxing a grinding bowl on the grinding bowl holder should be quicker and less expensive.
  • the ball mill should preferably have a simple construction.
  • the imbalance when operating the ball mill should be low.
  • a further aspect of the invention relates to the top accessibility of the grinding bowl lid in the tensioned state of the grinding bowl while maintaining the state of tension, the tensioning device being designed such that the tensioning cup cover is not subjected to a tensioning force from above when the grinding bowl is tensioned.
  • the grinding bowl according to the invention has at least one jacket-side holding means for a stop on the grinding bowl holder of the ball mill.
  • grinding bowl is used in the following for grinding vessels whose grinding bowl is clamped or held directly on the grinding bowl holder and grinding vessels in which a grinding bowl is clamped or held as a separate component on the grinding bowl holder via a grinding bowl adapter.
  • the clamping and / or holding force for axially bracing or holding the grinding bowl on or against the grinding bowl holder is consequently only applied in the area of a lateral surface and / or over the bottom of the grinding bowl, but not over the grinding bowl cover.
  • the grinding bowl cover is thus freely accessible from the clamping device on the cover side, that is to say from above. This makes it easy to take samples even when the grinding bowl is clamped, without having to remove it from the grinding bowl holder.
  • the grinding bowl lid can be releasably connected to the grinding bowl by means of clamping and / or screwing means known per se from the prior art.
  • the bracing device serves to hold or axially brace the grinding bowl on or against the grinding bowl holder and / or to axially relax the grinding bowl and is thus to be distinguished from the bracing of the grinding bowl cover against the grinding bowl, which is inherently from the state of the art Technology known clamping or screwing can be done.
  • the tensioning element is designed to transmit a clamping force to the grinding bowl on the shell side and / or on the bottom or bottom side.
  • a simple constructive embodiment of the invention provides that the clamping element is designed to be axially adjustable for axially and / or radially bracing the grinding bowl on or against the grinding bowl holder and / or for axially and / or radially releasing the grinding bowl.
  • the clamping element is adjusted relative to the grinding bowl holder.
  • the clamping element is raised or clamped up to clamp the grinding bowl and lowered or pulled down to relax the grinding cup.
  • a constructional design is not excluded in such a way that the clamping element is lowered or pulled down to brace the grinding bowl and raised or pressed up to relax the grinding bowl.
  • the tensioning element can be spring-loaded via at least one spring element.
  • the clamping force required to clamp the grinding bowl is preferably applied only via the spring element. To relax the grinding bowl, it is then necessary to move the tensioning element against the spring force of the spring element from a first position, in which the grinding bowl cup is clamped, to a second position, in which the grinding bowl is relaxed.
  • the adjustment force required for this can be generated with a motor drive or manually. In another configuration, on the other hand, it can also be provided that the clamping force required to clamp the grinding bowl is applied via a motor drive. After a motorized release of the clamping element, in which there is no power transmission from the motor drive to the clamping element, the clamping element can then be brought into a position in at least one spring element in which the grinding bowl is relaxed.
  • the grinding bowl holder has at least one stop as an abutment for at least one protruding holding means of the grinding bowl formed on the outer circumference of the grinding bowl, the grinding bowl via the stop and the holding means in the axial direction and, preferably, in the circumferential direction during the transfer of the Bracing force on or against the grinding bowl holder is clamped or held.
  • the transfer of the clamping force from the clamping element to the grinding bowl then leads to the fact that the folding projection is adjusted together with the grinding bowl in the axial direction and is pressed against the stop. Due to a complementary geometry of the stop and the folding projection, the grinding bowl can be automatically centered when it is transferred from a relaxed state to a tensioned state with the clamping element.
  • the stop can preferably be provided in the area of the outer circumference of the grinding bowl holder.
  • the grinding bowl holder can further preferably have a plurality of stops as an abutment for a plurality of folding projections on the grinding bowl, a particularly circular insertion region for the grinding bowl being formed between the stops.
  • the grinding bowl can then be easily inserted from above into the insertion area between the stops of the grinding bowl holder and then braced.
  • the stop on the grinding bowl holder can be in relation to the grinding bowl held in or on the grinding bowl holder in the region below half the height, preferably in the region of the lower third of the height of the grinding bowl be provided in the area of the grinding bowl near the bottom.
  • the grinding bowl has at least one holding projection as a holding means, which cooperates with the stop when the grinding bowl is clamped.
  • the grinding bowl is then freely accessible from above and, preferably, on the casing side, manual access to the grinding bowl in this area not being impaired by parts of the grinding bowl bracing and / or the bracing device.
  • the grinding bowl holder can have at least one further stop, which limits the rotational movement of the grinding bowl in the circumferential direction of the grinding bowl holder.
  • the further stop preferably interacts with the holding means on the outer circumference of the grinding bowl.
  • the holding means can be brought into contact with the further stop by rotating the grinding bowl relative to the grinding bowl holder.
  • This allows the grinding bowl in the relaxed state by rotating relative to the grinding bowl holder in a simple manner in a position in which the grinding bowl is subsequently braced by transmission of the clamping force on or against the grinding bowl holder and, preferably, due to the axial movement of the grinding bowl at the Bracing is automatically centered relative to the grinding bowl holder.
  • the stop on the grinding bowl holder and the holding means on the grinding bowl can have such complementary geometries that a positive connection acting in the axial direction and preferably in the circumferential direction between the grinding bowl and the grinding bowl holder in the clamped state of the grinding bowl is achieved via the stop and the holding means. This ensures that the grinding bowl is securely attached to the grinding bowl holder when it is clamped.
  • the grinding bowl holder and the grinding bowl can have complementary locking means, whereby, preferably, the locking means for forming a locking connection when a certain rotational position of the grinding bowl is reached relative to the grinding bowl holder, and, more preferably, for forming the locking connection before the grinding bowl is braced on or are formed against the grinding bowl holder.
  • At least one ball thrust piece can be provided on the grinding bowl holder, preferably on the jacket side of the grinding bowl, which engages in an opening or recess on the outer circumference of the grinding bowl when a certain rotational position of the grinding bowl is reached.
  • a specific rotational position of the grinding bowl can thus be found in a simple manner if the grinding bowl is still in the relaxed state, that is to say no tensioning force has yet been transmitted to the grinding bowl.
  • a snap-in and / or interlocking connection between the grinding bowl holder and the grinding bowl makes it easy to ensure that the grinding bowl is not inadvertently moved relative to the grinding bowl holder before being braced.
  • a structurally simple embodiment of the invention provides that the grinding bowl holder has at least one tab arranged on the outer circumference of the grinding bowl holder, the stop being integrated in the tab.
  • a recess can be provided in the tab, into which the above holding means on the grinding bowl can be screwed in relative to the grinding bowl holder after the grinding bowl has been inserted into and / or the grinding bowl has been placed on the grinding bowl holder by rotating the grinding bowl.
  • the holding means can then be clamped against the stop in the tab.
  • an axially adjustable one Slider can be provided, which can be kinematically coupled to the grinding bowl and, preferably, can be raised and / or lowered with the holding means provided on the grinding bowl, the slide forming a mechanical stop when the grinding bowl is not or not properly inserted, so that rotation of the grinding bowl holder is excluded is.
  • This turns one Carrier device for the grinding bowl holder and thus improper operation of the laboratory mill effectively prevented.
  • the grinding bowl holder has a plurality of stops as an abutment for the grinding bowl, an insertion area for the grinding bowl being formed between the stops, and / or
  • Grinding jar preferably in the region of the lower third of the height of the grinding jar, further preferably in the area near the floor, is subjected to a bracing force and / or holding force, and / or
  • the grinding bowl holder has at least one tab arranged on the outer circumference of the grinding bowl holder, the stop being integrated in the tab, and / or
  • the grinding bowl holder and the grinding bowl have complementary locking means, and that, preferably, the locking means are provided when the grinding bowl has reached a certain rotational position relative to the grinding bowl holder before the grinding bowl is braced on or against the grinding bowl holder to form a locking connection, and / or
  • At least one locking means is integrated in the tab, and / or
  • an axially adjustable slide which can be kinematically coupled to the grinding bowl and, preferably, can be raised and / or lowered via the holding means on the grinding bowl, the slide forming a mechanical stop when the grinding bowl is not or not properly inserted, so that a Rotation of the grinding bowl holder is excluded.
  • FIG. 1 shows a schematic section of a ball mill according to the invention with two grinding stations arranged opposite one another according to a first exemplary embodiment
  • Fig. 2 is a side view of a clamping element for axial bracing
  • FIG. 3 shows a perspective view of the tensioning element from FIG. 2,
  • FIG. 4 shows an end view of the tensioning element from FIG. 2
  • FIG. 5 shows a section of an auxiliary disk which can be connected to a grinding bowl and which has a connection geometry for connection to the tensioning element from FIG. 2,
  • FIG. 6 is a plan view of the reed plate from FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a schematic section of the ball mill according to the invention with a grinding bowl according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment
  • FIG. 8 shows a perspective view of a ball mill according to the invention with two grinding bowl holders
  • FIG. 9 is a plan view of the ball mill from FIG. 8
  • FIG. 10 is a partial sectional view of the ball mill from FIG. 8 along the section line III-III from FIG. 2, the grinding bowl holders being shown in a clamped state
  • 11 is a partial sectional view of the ball mill from FIG. 8, which shows the right grinding bowl holder and part of a fluffing device for the grinding bowl holder in a relaxed state of the grinding bowl holder
  • Fig. 12 is a sectional view of the ball mill of Fig. 8 along the section line V-V of Fig. 9 and
  • FIG. 13 shows the detail VI from FIG. 12 in an enlarged view
  • FIGS. 17 to 19 are perspective views of an arrangement for a ball mill, the arrangement comprising a grinding bowl holder and a bracing device, designed for axially holding or axially bracing one in the FIGS. 17 to 19 shown grinding bowl adapter on or against the grinding bowl holder and for axially relaxing the grinding bowl;
  • FIG. 15 is a plan view of the arrangement of FIG. 14,
  • Fig. 16 is a sectional view taken along the line III - III of Fig. 15, one with the
  • FIG. 17 shows a side view of the arrangement shown in FIG. 14, consisting of a grinding bowl holder and bracing device in the direction of arrow IV from FIG. 14, a grinding bowl adapter connected to the arrangement being shown for a grinding bowl, not shown,
  • Fig. 18 is a sectional view of the arrangement shown in Fig. 17 along the
  • FIG. 19 shows a partial sectional view of the arrangement from FIG. 17 along the sectional plane VI from FIG. 18.
  • 1 to 7 show a proposed ball mill according to a first aspect of the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic section of a proposed ball mill 1 according to a first embodiment with one or more, in particular two grinding stations 2, which are preferably constructed identically.
  • the ball mill 1 is preferably designed as a laboratory mill or planetary ball mill.
  • the invention is explained below using the example of a ball mill 1 with two grinding stations 2.
  • the description of the features of the ball mill 1 is not limited to ball mills 1 with two grinding stations 2, but is equally valid for laboratory ball mills with more than two grinding stations 2 or also for planetary mono ball mills. Due to the preferably identical construction of the grinding stations 2, the features and components of the ball mill 1 or grinding stations 2 are primarily described below using the example of the grinding station 2 shown on the left in FIG. 1.
  • the grinding station 2 has a grinding bowl holder 3 for a grinding bowl 4.
  • the grinding bowl 4 is optionally provided with a reed disk or an end piece or base element 5, preferably via a plurality of screws 6, or is permanently connected.
  • the grinding bowl 4 and the auxiliary disc or the base element 5 can in principle also be formed in one piece. Accordingly, either the auxiliary disc or the base element 5 or the grinding bowl 4 can form the end face or the grinding bowl end with which the grinding bowl 4 sits or is held on the grinding bowl holder 3 in the operating state - that is, as shown in FIG. 1.
  • the grinding bowl holder 3 is rotatably mounted about a vertical planet axis Y1 to or on a carrier device 7.
  • the carrier device 7 has a sun gear 8, which can be rotated about a central axis Y2, preferably a central bearing shaft 9, and in particular is rotatably supported via bearings 9a.
  • the grinding bowl holder 3 is preferably rotatable via a shaft 10 or bearing or roller bearing 10a, in particular mounted on or in the sun gear 8.
  • the carrier device 7 or the sun gear 8 is preferably driven by an electric drive motor (not shown) or preferably by means of a belt drive 11a, which is only indicated.
  • the carrier device 7 or the sun gear 8 rotates, the grinding bowl holder 3 is carried about the center axis Y2.
  • the (rotary) drive of the grinding stations 2 or shafts 9 preferably takes place via a rotary coupling or belt coupling 11b, as indicated by belt wheels 11c and 11d.
  • the two grinding stations 2 lie opposite one another with respect to the center axis Y2, so that their moments of inertia are compensated for.
  • the grinding bowl holder 3 preferably has a grinding bowl plate 12 for holding the grinding bowl 4.
  • a grinding bowl plate 12 for holding the grinding bowl 4.
  • the tensioning device 14 has the tensioning element 13.
  • the clamping element 13 preferably extends coaxially to the planet axis Y1, the longitudinal axis of the clamping element 13 and the planet axis Y1 coinciding.
  • the clamping element 13 is preferably connected in a rotationally fixed manner to the shaft 10 of the grinding bowl holder 3, but is guided in an axially movable manner on or in the shaft 10, as shown schematically by the arrow or the lifting movement H in FIG. 1.
  • an axial holding or pulling force can be transmitted to the grinding bowl 4 via the tensioning element 13 and the optional auxiliary disk 5.
  • the holding or tensile force causes the grinding bowl 4 (via or with the auxiliary disk 5) downwards against the grinding bowl plate 12 of the grinding bowl holder 3 is held or pulled and therefore the grinding bowl 4 is held or axially clamped in particular only on the bottom or bottom side against or on the grinding bowl holder 3.
  • the grinding bowl 4 or the auxiliary disc 5, if present, is seated with the bottom or underside, in particular with contact and centering surfaces 16, on the grinding bowl holder 3 or the grinding bowl plate 12 , particularly preferably on contact and centering surfaces 15 formed therefrom.
  • the grinding bowl holder 3 and the grinding bowl 4 or the contact and centering surfaces 15, 16 are adapted to one another and / or are designed to be complementary in such a way that radial grinding of the grinding bowl 4 on the grinding bowl holder 3 or to the planetary axis Y1 or shaft 10 and / or a preferably positive rotational driving or rotating coupling takes place.
  • the centering and / or rotary coupling can also take place by the axial holding or tensioning and / or an engagement of the tensioning element 13 or the tensioning device 14 on the grinding bowl 4 or its auxiliary disk 5.
  • one or more engagement elements such as a pin or anti-rotation element 26, for desired positioning, centering and / or rotational coupling between the grinding bowl 4 or its auxiliary disk 5 on the one hand and the grinding bowl holder 3 or its grinding bowl plate 12 on the other hand be used.
  • the clamping element 13 is raised to relax or loosen the grinding bowl 4 from the grinding bowl holder 3.
  • the grinding bowl 4 can then be rotated and thereby released from an engagement of the tensioning element 13 or the tensioning device 14.
  • an axial lifting force is preferably transmitted to the grinding bowl 4 via the clamping element 13, which leads to the grinding bowl 4 (with the auxiliary disk 5 if present) being raised from the grinding bowl plate 12 of the grinding bowl holder 3 and / or the grinding bowl 4 axially released or relaxed.
  • a force preferably acts against the clamping element 13 from below and lifts it up relative to the contact and centering surfaces 15, 16 of the grinding bowl plate 12 and the auxiliary disk 5.
  • An optional holder or pot 17 is used here to receive or hold one or more springs, in particular plate springs 18, for axially pretensioning or moving the tensioning element 13 downwards or into the holding or tensioning position.
  • the clamping element 13 is preferably in particular firmly connected to the holder or pot 17, so that a relative movement between the clamping element 13 and the holder or pot 17 in the axial direction is not possible.
  • plate springs 18 instead of plate springs 18, other means for storing potential energy, for example a gas pressure spring, can also be provided.
  • an optional sleeve 19 is arranged between the springs 18 and the shaft 10.
  • the plate spring assembly lies radially on the inside, preferably against the inner ring of the lower roller bearings 10a shown in FIG. 1, via which the shaft 10 is supported in the sun gear 8.
  • the springs 18 can therefore preferably rotate together with the grinding bowl holder 3, the shaft 10 and the tensioning element 13 as well as the pot and / or the pulley 11 c.
  • the plate springs 18 are preloaded or tensioned further. If the grinding bowl 4 (with the auxiliary disk 5) is raised sufficiently far that the grinding bowl 4 with the auxiliary disk 5 can be rotated relative to the grinding bowl plate 12 or rotated by the latter and / or the clamping element 13 or the clamping device 14 can be released. the grinding bowl 4 with the auxiliary disk 5 can be removed from the ball mill 1 and optionally a new grinding bowl 4 can be inserted into the ball mill 1.
  • the clamping element 13 can preferably be connected to the auxiliary disk 5 or the grinding bowl 4 by means of a bayonet connection by means of a combined plug-in and rotary movement.
  • the auxiliary disc 5 or the grinding bowl 4 preferably has a connection on the underside. binding area or section 21 for releasable connection with the tensioning element 13 or for an engagement or engagement of the tensioning device 14.
  • Preferred connection geometries of the tensioning element 13 and auxiliary disk 5 are shown in detail in FIGS. 2 to 6.
  • FIGS. 2 to 4 show the tensioning element 13, which is preferably designed as a tie rod.
  • the tensioning element 13 has at least one engagement section or a first connection geometry, in the present case preferably three radial connection projections 20, which are spaced apart in the circumferential direction.
  • the connecting area is provided, in particular in the form of one or more, preferably complementary, connecting projections or sections 21, which interact when connecting with the tensioning element 13 or its connecting projections 20, in particular for axially positive locking of the clamping element 13 or the clamping device 14 are axially overlapped.
  • the ball mill 1 or tensioning device 14 preferably has a lifting device 22 for axially moving or lifting the tensioning element 13 or for automatically actuating or relieving or releasing the grinding bowl 4 from the grinding bowl holder 3.
  • the lifting device 22 can act with an axial force (lifting force) on the tensioning element 13, for example by means of a lifting element 23, with the tensioning elements 13 being shown in FIG. 1 only in the lowered state or in the tensioned state or the state holding the grinding element 4 are.
  • the grinding bowl 4 is connected to the clamping element 13 by placing the grinding bowl 4 (with the auxiliary disk 5) on the contact and centering surfaces 15 on the upper side of the grinding bowl plate 12, the grinding bowl 4 with the auxiliary disk 5 to form a bayonet connection (for axial aligned alignment or overlap of the connecting projections 20, 21) is rotated in the mounted state relative to the grinding bowl plate 12.
  • the grinding bowl 4 with the auxiliary disk 5 must preferably be lifted upwards from the grinding bowl plate 12 - in particular with the clamping element 13 - and axially relaxed.
  • a lifting device 22 is provided, which preferably has a lifting element 23 arranged below the tensioning elements 13 and, for example, designed as a lifting plate.
  • An electrical, hydraulic and / or also pneumatic drive can be provided for lifting the lifting element 23 or tensioning element 13 or for the lifting device 22.
  • the drive then serves to automatically actuate the relaxation of one, several or all of the grinding bowls 4 and is, preferably, designed to hold the tensioning elements 13 in a relief position in which the grinding bowls 4 are axially relaxed. This enables the grinding bowls 4 to be inserted and removed in a simple and convenient manner.
  • the grinding bowls 4 can be opened at the same time in the inserted state and thus allow convenient sampling at any time during the grinding.
  • the grinding bowls 4 do not have to be removed for this.
  • the drive with the drive elements such as an electric motor, can be arranged below the lifting element 23.
  • a variety of different mechanisms can be used to transmit the lifting force for the relaxation of the grinding bowls 4 to the lifting element 23 when the lifting device 22 is positioned in a fixed position.
  • the Lifting force of a drive with a toggle lever mechanism, a coupling with an eccentric tensioner or a spindle or rack winch are transmitted to the lifting element 23.
  • the lifting element 23 is preferably connected to the clamping elements 13 only in the relaxed state of the grinding bowl 4.
  • the mechanism which exerts the lifting force on the clamping elements 13 is preferably completely decoupled from the rotation of the components of the ball mill 1. Due to fewer rotating components, the unbalance or rotating mass during the operation of the ball mill 1 is significantly reduced.
  • the tensile force required to brace the grinding bowls 4 on the grinding bowl holders 3 is preferably generated exclusively via the plate springs 18 and transmitted to the clamping elements 13.
  • the drive provided for lifting the clamping elements 13 and for the axial relaxation of the grinding bowls 4 then makes no contribution to the tensile or clamping force required for the clamping of the grinding bowls 4.
  • the drive is therefore preferably not involved in the tensioning of the grinding bowls 4.
  • the lifting element 23 preferably does not extend in the radial direction beyond the tensioning elements 13, in any case preferably not in the radial direction beyond the sun gear 8. This results in a space-saving construction of the ball mill 1.
  • the drive components of the drive for generating the lifting force are preferably arranged below the lifting element 23 and not laterally. This also contributes to a small size of the ball mill 1 in the lateral direction. Access to the grinding stations 2 is very good for the user. Due to the few exposed components, the cleaning of the components of the ball mill 1 is simplified.
  • the grinding bowl 4 is preferably closed by a grinding bowl cover 24, which is preferably screwed on.
  • One or more valves 25 are preferably provided in the grinding bowl cover 24.
  • the clamping elements 13 can also perform a safety function in addition to the bracing of the grinding bowls 4.
  • “Inserting” in the sense of the invention is understood to mean placing the respective grinding bowl 4 (with the auxiliary disk 5) on the contact and centering surfaces 15 of the grinding bowl plate 12.
  • the respective clamping element 13 can be lowered further, so that the clamping element 13 is in a frictional and / or positive connection with the lifting device 22, in particular with the lifting element 23, and / or get with a fixed housing part of the ball mill 1 and thus a start of the ball mill 1 can be prevented by mechanically blocking the rotary movement.
  • the stabilizing element 13 can then perform an active braking function by prestressing the plate springs 18. It can thus also be ensured that both grinding bowls 4 must always be inserted and braced in the ball mill 1 in order to put the mill 1 into operation. A securely clamped grinding bowl 4 can thus be detected without the need for further sensors or elements in order to monitor the reliable position of the clamping elements 13.
  • a constructive embodiment can be realized in which the clamping element 13 also assumes a more lowered position when the bayonet connection between the clamping element 13 and the grinding bowl 4 fails during grinding and in frictional and / or positive contact with the lifting device 22, in particular the lifting element 23.
  • the illustrated and described bracing of the grinding bowls 4 against the grinding bowl holders 3 by pulling or holding the grinding bowls 4 against the grinding bowl holders 3 with the tensioning elements 13 preferably permits a self-monitoring and fail-safe construction, whereby when the grinding bowl is not inserted and / or when the connection between a clamping element 13 and a grinding bowl 4 a position of the clamping element 13 is assumed in each machine state, in which the ball mill 1 is automatically transferred to a safe operating state.
  • An anti-rotation pin or element 26 can be provided, as indicated schematically on the right-hand side in FIG. 1, in order to prevent unwanted rotation. to prevent nes grinding bowl 4 during grinding. Such an anti-rotation function is advantageous for the stability of the connection between the grinding bowl 4 and the clamping element 13. Moreover, by using one or more anti-rotation pins or elements 26, a torque can be safely transmitted to the grinding bowl 4 at high loads.
  • an anti-rotation pin 26 is structurally possible to arrange an anti-rotation pin 26 in such a way that the positioning of the grinding bowl 4 in the correct rotational position relative to the grinding bowl plate 12 or clamping element 13 is simplified, or a complete axial placement of the grinding bowl 4 is only possible, for example, when the bayonet connection has been made.
  • the anti-rotation pin 26, which can be provided, for example, on the underside of the auxiliary disk 5, can be lowered into a corresponding bore in the grinding bowl plate 12 only when the rotating position of the grinding bowl 4 relative to the clamping element 13 results in an essentially complete overlay the connecting projections 20, 21 leads.
  • a second exemplary embodiment of the proposed ball mill 1 and of the proposed grinding bowl 4 is explained in more detail with reference to the schematic section in FIG. 7, the previous explanations and explanations in particular correspondingly or additionally being applicable.
  • FIG. 7 shows the ball mill 1 in the area of only one grinding station 2, other parts, such as the sun wheel 8, having been omitted for reasons of clarity.
  • the grinding bowl 4 is preferably (at least essentially) held or clamped by the grinding cup holder 3, the tensioning device 14 or the tensioning element 13 only at the bottom or bottom, in particular against or against the grinding bowl holder 3 or its grinding bowl plate 12, as shown.
  • the grinding bowl 4 is preferably held in a form-fitting manner in the axial and / or radial direction in the clamped state or holding state.
  • the clamping element 13 or the clamping device 14 preferably has at least one radially movable holding element 27 for holding or centering the grinding bowl 4.
  • a plurality of holding elements 27 are preferably provided and in particular (evenly) distributed over the circumference. This is particularly conducive to a desired centering and / or clamping or holding distributed over the circumference.
  • a centering vice can be formed.
  • the holding elements 27 are moved or preloaded radially in particular outwards, preferably in order to engage in a recess or groove or circumferential groove 28 and / or to engage behind or overlap the holding or connecting section 21 and / or to radially engage against a wall 29 of the grinding bowl 4 (or a bottom element or end piece of the grinding bowl 4 formed by the auxiliary disk 5 or the like) or to press on.
  • the wall 29 preferably surrounds the holding elements 27 and / or delimits the recess or groove 28.
  • the recess or circumferential groove 28 is preferably open radially inwards.
  • the holding or connecting section 21 preferably delimits the recess or groove 28 in the axial direction and / or downwards.
  • the holding or connecting section 21 is preferably ring-like or flange-like and / or projects radially, in particular inwards.
  • the holding or connecting section 21 preferably forms an axial stop and / or a preferably circumferential shoulder, in particular for one or more holding elements 27, alternatively for a connecting projection 20 of the tensioning element 13 according to the first exemplary embodiment.
  • the clamping element 13 or the tensioning device 14 or the at least one holding element 27 preferably engages from the inside on the grinding bowl 4 or the bottom element or end of the grinding bowl 4 formed by the auxiliary disk 5 or the like, in particular on the lower end or peripheral wall 29 on and / or from the inside into the recess or circumferential groove 28.
  • the grinding bowl 4 is held or braced alternatively or additionally in the region of its lower or bottom end in the holding state from radially outside and / or axially below.
  • the holding or tightening of the grinding bowl 4 always takes place axially below a grinding bowl bottom 4a delimiting the grinding bowl interior.
  • the receptacle or groove 28, the wall 29 and / or the connecting section 21 is / are arranged in the region of the lower or the end of the grinding bowl 4 opposite the grinding bowl opening.
  • the grinding bowl holder 3 or the grinding bowl plate 12 preferably forms a particularly conical receptacle or groove 12a for the grinding bowl 4 or its lower end or wall 29.
  • the tensioning device 14 or the tensioning element 13 preferably has a head 13a which is arranged or formed at the end of the tensioning element 13 on the grinding bowl side.
  • the head 13a is non-positively connected to the tensioning elements 13 via a screw 13c.
  • the clamping element 13 or the head 13a preferably has a contact surface 13b inclined to the radial plane, which serves as an inclined plane or acts on the holding element 27 in order to move the at least one holding element 27 radially when the clamping element 13 is axially lowered, here outside, or preload.
  • the at least one holding element 27 is preferably axially supported on the grinding bowl holder 3 or grinding bowl plate 12 via a sliding surface 12b, so that when the clamping element 13 is axially lowered - that is, the head 13a is moved axially towards the grinding bowl plate 12 - the holding element 27 radially - preferably outwards - is moved.
  • This engagement or bracing movement preferably or optionally does not run purely radially, but, depending on the symmetrical or asymmetrical inclination of the surfaces 12b and 13b, can also be inclined in addition to the radial plane, in particular directed downwards, in order to achieve a desired axial bracing of the grinding bowl 4 or to effect its holding section 21 against the grinding bowl holder 3 or the grinding bowl plate 12.
  • the inclination of the engagement or bracing movement of the holding element 27 to the radial plane is preferably more than 2 ° or 5 ° and / or preferably less than 10 ° or 15 °.
  • the holding element 27 is preferably at least essentially triangular or trapezoidal in cross section, one surface, in particular the outer surface 27a, preferably essentially forming a circumferential surface, in particular with respect to the preferably ring-like turn 29.
  • the holding element 27 is preferably at least essentially triangular or trapezoidal in cross section, one surface, in particular the outer surface 27a, preferably essentially forming a circumferential surface, in particular with respect to the preferably ring-like turn 29.
  • other shapes are also possible.
  • the holding element 27 can either act punctually or linearly radially and / or axially on the grinding bowl 4 or its end piece or act on it.
  • the holding element 27 preferably engages only or only substantially with a lower end or stop 27b on the grinding bowl 4 or its connecting section 21 and / or in the receptacle or groove 28.
  • the retaining element 27 can also engage, abut and / or be pressed onto the grinding bowl 4 or its wall 29 with its peripheral or outer surface 27a.
  • the holding element 27 or its outer surface 27a can, for example, only abut the wall 29 in a punctiform or linear manner.
  • the holding element 27 can also radially into the wall 29 or a recess formed therein, for example in the case of a concave design of the wall 29, and with a corresponding shape, for example a spherical design, of the holding element 27 engage and thereby - if necessary additionally - bring about a form-fitting mounting or fixing of the grinding bowl 4 in the axial direction.
  • the axial contact surface or shoulder formed by the holding section 21 for the holding element 27 or its stop 27b is preferably slightly inclined with respect to the radial plane, in particular towards the free end or opposite to the inclination of the engagement or bracing movement of the holding element 27.
  • the clamping device 14 or the at least one holding element 27 preferably has a resetting device or a resetting element 30 in order to move the holding element 27 or the holding elements 27 back into an initial position when the tensioning element 13 / head 13a is released or axially raised - in this case radially inward to move - so that the grinding head 4 or its holding section 21 is released in order to be able to remove or lift off the grinding bowl 4 from the grinding bowl holder 3 (axially).
  • An elastic element such as a spring or an elastic band or the like, is preferably provided as the resetting device or resetting element 30 in order to preload all holding elements 27 radially inwards and thereby to bring about the desired resetting when the tensioning element 13 or head 13a is raised .
  • the tensioning element 13 extends, for example, through bores in the holding elements 27 and extends over the entire circumference.
  • other constructive solutions are also possible.
  • a seal 31 in particular as a ring or molded seal, preferably all around, is preferably arranged between the head 13a and the grinding bowl plate.
  • the seal 31 can, for example, be arranged or held in an annular groove 12c of the grinding bowl plate 12.
  • other design solutions are also possible.
  • the clamping element 13 with its head 13a is preferably guided or mounted axially displaceably or movably in the shaft 10 or the grinding bowl plate 12 connected thereto via an upper bearing element 32a and / or a lower bearing element 32b.
  • the clamping element 13 is not necessarily rotationally coupled to the shaft 10 in the second exemplary embodiment.
  • the shaft 10 is preferably firmly connected or screwed to the grinding bowl plate 12 by means of screws 12c in order to keep it rotatable in the desired manner.
  • the return spring or the spring set here the set of plate springs 18, is preferably around the tensioning element 13, in particular between a shoulder 13d of the tensioning element 13 as an axial stop on the one hand and a stop of the shaft 10 or the grinding bowl plate 12 arranged or clamped on the other hand as a second axial stop.
  • the plate springs 18 are preferably arranged within the shaft 10 or grinding bowl holder 3.
  • the return spring or the spring assembly is preferably pre-tensioned, in particular also when the tensioning element 13 or the tensioning device 14 is tensioned or lowered.
  • the grinding station 2 or the shaft 10 is preferably rotatably supported about the planetary axis Y1 by means of the bearings 10a.
  • the grinding station 2, grinding bowl holder 3 or shaft 10 is preferably rotationally coupled via an engagement 10b or a belt wheel or the like (not shown), in particular with the central bearing shaft 9, that when the carrier device 7 or sun wheel 8 is rotated (not in FIG. 7) shown) the grinding station 2 or grinding bowl holder 3 and thus the grinding bowl 4 rotate about the planet axis Y1.
  • the fleece device 22 preferably has a motor or drive 33 and / or an actuating element 34, which particularly preferably acts on the fleece element 23 via an inclined plane or another gear for axially moving or lifting the tensioning element 13.
  • the control element 34 can also be placed directly on the instead of the fleece element 23 Act clamping element 13 (axially). Other constructive solutions are also possible.
  • the grinding station 2 or grinding bowl holder 3 or shaft 10 preferably has a possibility of engagement 10c and / or a stop 10d for the lifting device 22 or a holding device 35 of the lifting device 22 in order to axially abut or hold the grinding bowl holder 3 or the shaft 10 when to enable or ensure axial movement, in particular lifting, of the tensioning element 13.
  • no separate base element such as the auxiliary disk 5 is attached or shown on the grinding bowl 4 in the second exemplary embodiment.
  • a suitable end piece or base element or a suitable insert can be arranged or fastened on the grinding bowl 4 for forming and / or adapting the engagement options for the grinding bowl holder 3 or the grinding bowl plate 12 and / or for the clamping device 14.
  • the attachment can be done, for example, by clamping and / or screwing.
  • Such an end piece or base element can also be used to retrofit existing grinding bowls 4 to adapt to the new clamping system.
  • a particularly preferred aspect of the solution in accordance with the regulations is that the grinding bowl 4 can preferably be held or fixed and / or clamped in the axial direction on the grinding bowl holder or on the grinding bowl base 12 in a threadless and / or form-fitting manner.
  • the clamping device 14 is particularly preferably designed as a quick-clamping device and / or only engages in the recesses or depressions of the grinding bowl 4 on the bottom or underside, the bottom or bottom side of the grinding bowl 4 optionally being provided by an end piece or base element, such as the auxiliary disc 5 or the like , can be formed.
  • the pretensioning device 14 in the depicted example can preferably include the tensioning element 13 with its head 13a, one or more or all holding elements 27, the spring return or plate springs 18 and / or the lifting device 22.
  • Individual aspects and features of the various exemplary embodiments can be combined with one another as desired, but can also be implemented independently of one another. 8 to 13 show a proposed ball mill according to a second aspect of the invention.
  • FIGS. 8 to 13 show a ball mill T on a laboratory scale which has a carrier device 2 'which is rotatably mounted about a central axis body 3' and rotates about the central axis 3a 'when the mill T is in operation.
  • the ball mill T in the exemplary embodiment selected has two grinding bowl holders 4 ', each grinding bowl holder 4' being designed to fix a grinding bowl (not shown) for a grinding operation of the ball mill T.
  • the grinding bowls can have a size between 100 ml and 500 ml, for example.
  • Each grinding bowl holder 4 ' is rotatably mounted on the carrier device 2' and is carried by the latter when it rotates about the central axis 3a '.
  • each grinding bowl holder 4 ' has a planet axis 5 and is rotatably mounted to the carrier device 2'.
  • the two grinding bowl holders 4 ' lie opposite one another with respect to the center axis 3a', so that their moment of inertia is compensated for or their mass produces the least possible imbalance when rotating about the center axis 3a '.
  • the features described below using the example of a ball mill T with a plurality of grinding stations can also be implemented in the same way in laboratory ball mills with only one grinding station or with more than two grinding stations.
  • a drive motor 6 ' sets the carrier device 2' in rotation about the center axis 3a 'by means of a V-belt 7' via a pulley 8 ', as a result of which the grinding bowl holders 4' with a cover plate 9 'of the carrier device 2' run in a circular path around the center axis 3a ' .
  • the cover plate 9 ' is not shown in FIGS. 10 and 11.
  • a rotary movement of the grinding bowl holders 4 ' is additionally about the planet axes 21 'eccentrically mounted to the center axis 3a'.
  • the grinding stations thus run around the center or sun axis 3a 'and at the same time additionally rotate about their own planetary axis 21'.
  • the directions of rotation can be opposite.
  • the central axle body 3 ' is rigidly connected to a base plate 11', which in turn is attached to a housing base plate 12 '.
  • the carrier device 2 ' is rotatably mounted on the stationary central axle body 3' with ball bearings 13 ', 14'.
  • the coupled belt drive 10 ' comprises toothed belt wheels 15', 16 'in order to drive the rotation of the grinding bowl holders 4 with two further toothed belts 17', 18 '.
  • each grinding bowl holder 4 ' has a piston-like clamping element 19' for axially bracing a grinding bowl on a grinding bowl holder 20 '.
  • the clamping element 19 ' is axially displaceably received in the planetary axle 5'.
  • the planetary axle bodies 5' rotate about their planetary axes 2T, the planetary axle bodies 5 'being rotatable by means of ball bearings 22', 23 'on a block-like reinforced bearing area 24' of the pulley 8 'on the one hand and on a disk-like bearing block 25 ', which is fixedly connected to the pulley 8', are rotatably mounted.
  • a grinding bowl is braced and relaxed on a grinding bowl holder 4 'as described below.
  • 10 shows the grinding bowl holders 4 'in the clamped state, in which, when the grinding bowl bottom of a grinding bowl is properly placed on the grinding bowl receptacle 20', clamping blocks 26 'with a pressure plate 27' are pushed radially outward into a corresponding folding projection on the grinding bowl bottom, so that the grinding bowl is on the grinding bowl holder 20 'is fixed.
  • the pressure plate 27 ' is fixedly connected to the tensioning element 19' in the axial direction, the tensioning element 19 'being spring-loaded.
  • the clamping stones 26 'thus come out of a groove-shaped receptacle on the grinding bowl base, so that the grinding bowl is released and can be removed from the pressure plate 27'.
  • Fig. 1 1 shows an example of a grinding bowl holder 4 'in a relaxed state when the clamping element 19' and thus the pressure plate 27 'is raised and the clamping blocks 26' are pulled radially inwards.
  • the ball mill T has a lifting device 30 'for applying a fluid force which is required to lift the tensioning element 19' from the tensioned state into the relaxed state.
  • the lifting device 30 'and the principle of the power transmission to the clamping element 19' is shown below using the example of the tensioning and relaxing mechanism of the clamping element 19 'shown in FIGS. 8 to 13 and the clamping of the grinding bowl via the grinding bowl base described and described by means of clamping stones 26' the grinding bowl holder 20 'described. It goes without saying that the clamping and relaxing mechanism shown and described has been selected as an example to explain the transmission of clamping forces or lifting forces to a clamping element of a grinding bowl holder.
  • the lifting device 30 'described below can also be used, if necessary, for lifting clamping elements in grinding bowl holders 4' which are designed differently from the exemplary embodiment shown, in order to transmit axial and / or vertical clamping forces to at least one clamping element of a grinding bowl holder.
  • the lifting device 30 ' has a lifting element 3T which is guided in a lifting housing 32' so as to be displaceable coaxially to the clamping element 19 '.
  • the lifting element 3T lies freely or loosely in a recess in the lifting housing and is freely movable in the axial direction of the clamping element 19 '.
  • the lifting element 3T bears against a lifting wedge as a coupling element 34 'via two rollers 33'.
  • the rollers 33 ' are connected via a retaining bolt 33a'.
  • the lifting element 3T is held in the center between the two rollers 33 'via a hole in the lifting element 3T on the holding bolt 33a'.
  • the lifting wedge kinematically couples the lifting element 31 'to an adjusting element 35' designed as a threaded spindle on both sides.
  • the coupling element 34 ' has a through bore with an internal thread and is guided in the lifting housing 32' so as to be displaceable in the axial direction of the adjusting element 35 'and rests on two pairs of rollers 36' lying next to one another.
  • Each pair of rollers 36 ' is mounted on the lifting housing 32' via a bearing pin 37 '.
  • FIG. 13 shows a sectional view of lateral projections 38 'in the bottom region of the coupling element 34', which engage under and behind the lateral shoulders 39 'on the inner housing sides of the lifting housing 32'.
  • the coupling element 34 ' is displaceable in the axial direction of the adjusting element 35' and non-displaceably guided transversely to the axial direction via the shoulders 39 '.
  • Fig. 1 1 shows the relaxed state of the grinding bowl holder 20 'with the clamping element 19' raised. Due to the thread guidance of the coupling element 34 'on the adjusting element 35', the adjusting element rotates
  • the lifting device 30 'with the lifting housing 32' and the lifting element 31 'guided on the lifting housing 32' and the coupling element 34 'also guided on the lifting housing 32' as well as the adjusting element 35 'designed as a threaded spindle are kinematically of the carrier device 2' or the Rotational movement of the pulley 8 'and all components connected to the pulley 8' decoupled about the central axis 3a '. In other words, this means that the lifting device 30 'is not carried along by the carrier device 2' about the center axis 3a 'when the ball mill T is operating.
  • an adjusting motor 42' is provided, which can be a commercially available gear motor.
  • the adjusting motor 42 ' transmits a torque to the adjusting element 35', which is converted into a movement of the lifting element 31 'via the coupling element 34'.
  • the adjusting motor 42 ' is attached in such a way that it can follow an adjusting movement, in particular a height adjustment, of the adjusting element 35'.
  • the lifting housing 32 ' has lateral abutment sections 43' in the upper region.
  • the planetary axle 5 ' has a diameter widening at the lower end which forms a circumferential holding section 44' which engages under and behind the abutment sections 43 '.
  • the lifting housing 32' is open. The result is an open recess in the lifting element 3T in the circumferential direction of the circular path along which the planetary axle 5 'is moved during the rotation of the carrier device 2' for the lower end of the planetary axle 5 '.
  • Fig. 1 1 shows the grinding bowl holder 20 'in the relaxed state when the clamping element 19' is raised by the lifting element 3T.
  • the holding section 44 lies at the lower end of the planetary axle 5' from the inside against the abutment sections 43 'of the lifting housing 32' to form an abutment when the grinding bowl holder 4 'is transferred from a tensioned state to a relaxed state.
  • the lifting housing 32 ' can be adjusted or lowered in the vertical direction relative to the grinding bowl holder 4' or relative to the planetary axle body 5 '.
  • the lowering of the lifting housing 32 ' is coupled to the achievement of a specific rotational orientation of the carrier device 2', in which the clamping element 19 'is arranged above the lifting element 3T.
  • the planetary axle body 5' can be carried around the center axis 3 'by the carrier device 2' during the rotation of the carrier device 2 ', i.e. during the milling operation of the ball mill T, and freely on the abutment sections 43 'of the lifting housing 32'.
  • the abutment is formed by lowering the lifting housing 32 '.
  • the lifting housing 32 ' is raised and lowered via a lifting bar 46', which is preferably fixedly connected to the housing base plate 12 'and has a shoulder 47' which opens into a slope 48 '.
  • the coupling element 34 ' has a bevel 49' on the underside and is in the tensioned state of the grinding bowl holder 4 ', when the lifting housing 32' is raised, with the underside on the shoulder 47 '. This is shown in Figure 3.
  • the lifting device 30 ' is designed for the synchronous raising or lowering of the clamping elements 19 of the opposing grinding bowl holders 4' and, in particular, has two coupling elements 34 ', two lifting housings 32', two lifting elements 31 'and a threaded spindle as an adjusting element 35 ', which has a left-hand thread section and a right-hand thread section. Due to an opposite inclination of the run-up surfaces 41 'and correspondingly different thread directions, when the threaded spindle provided as the adjusting element 35' rotates, the coupling elements 34 'of the two lifting devices 30' move towards or away from one another, which results in the lifting or lowering of the lifting arms at the same time - mente 31 'leads.
  • the retaining bolt 33a ' is clamped vertically by means of a spring means 50', preferably an annular spring, which is wound around the retaining bolt 33a 'and the two bearing bolts 37', so that it always experiences a spring tension downwards in addition to the weight, in order to always use it the rollers 33 'to be in contact with the coupling element 34'.
  • a spring means 50' preferably an annular spring, which is wound around the retaining bolt 33a 'and the two bearing bolts 37', so that it always experiences a spring tension downwards in addition to the weight, in order to always use it the rollers 33 'to be in contact with the coupling element 34'.
  • FIGS. 14 to 19 show a proposed arrangement of a ball mill according to a third aspect of the invention.
  • FIGS. 14 to 19 show an arrangement formed from a grinding bowl holder 1 "and a bracing device 2" of a ball mill, not shown in detail, in particular a planetary ball mill.
  • the bracing device 2 " is for axially holding or axially bracing a grinding bowl (not shown in FIG. 14) and / or a grinding bowl adapter shown in FIGS. 16 to 19 on or against the grinding bowl holder 1" and for axially relaxing the grinding bowl or . of the grinding bowl adapter 3 ".
  • the ball mill can have a carrier device rotatably mounted about a center axis, the grinding cup holder 1 being rotatably mounted about an offset planet axis to the carrier device and being carried by the latter about the center axis.
  • the grinding bowl adapter 3 is designed for fastening with a grinding device, not shown.
  • the grinding chamber of the grinding bowl is closed in a manner known per se from the prior art via a grinding bowl cover, which can be connected to the grinding bowl in a non-positive and / or positive manner
  • a grinding bowl cover which can be connected to the grinding bowl in a non-positive and / or positive manner
  • the grinding bowl holder 1 has a plate-shaped base body 4" with three tabs 5 "screwed onto the outer circumference of the base body 4".
  • the tabs 5 are screwed to the base body 4" in each case by means of two screws 6 ".
  • the tabs 5 are arranged on the outer periphery of the grinding bowl holder 1" or on the outer periphery of the base body 4 ", the tabs 5" having an arcuate inner contour, so that there is a circular insertion area for the grinding bowl adapter 3 ".
  • the tensioning device 2 has a piston 7" as a tensioning element, which in an axle body 8 "via a slide bearing 9" is height-adjustable in the axial direction.
  • the piston 7 is spring-loaded via a disk spring assembly 10", with the disk spring assembly 10 "only being shown schematically in Fig. 16.
  • the clamping force required for bracing a grinding bowl or a grinding bowl adapter 3" is only applied via the spring washer pack 10 " Spring force presses the piston 7 “to brace the grinding bowl or the grinding bowl adapter 3" in the axial direction upwards against a pressure plate 11 "which has an annular projection 12" on the edge side.
  • a clamping force is applied via the annular projection 12 "when the piston 7" is raised transfer to the grinding bowl adapter 3 ".
  • the tensioning mechanism provides that the tensioning force is transmitted via the piston 7 "to the pressure plate 11", which raises the grinding bowl or the grinding bowl adapter 3 "from the position shown in FIG. 16, so that radially projecting holding means 13" which are arranged, for example, offset by 60 ° to one another on an outer circumferential surface of the grinding bowl adapter 3 ", against which stops 14" integrated in the straps 5 “come to rest.
  • the stops 14" form abutments on the grinding bowl holder 1 "in the axial direction, so that the The grinding bowl adapter 3 "together with a grinding bowl attached to the grinding bowl adapter 3” can be clamped in the axial direction due to the spring force of the plate spring assembly 10 "and can be fixed on the grinding bowl holder 1.
  • the holding means 13 can be formed in one piece on the outer circumference of the grinding bowl adapter 3".
  • the holding means 13 can also be a separate component which is firmly connected to the grinding bowl adapter 3".
  • each tab 5" has a cutout 15 ".
  • the cutouts 15" in the tabs 5 are of identical design, but can in principle also have a different geometry.
  • Each cutout 15" points upward in the axial direction delimited by a vertical wall section 16 "and two inclined wall sections 17", 18 "adjoining the vertical wall section 16". In the circumferential direction, the recess 15 "is delimited by a vertical wall section 19".
  • the recess 15" On the side opposite the vertical wall section 19 ", the recess 15" is open, so that it is possible to screw a holding means 13 "on the grinding bowl adapter into the recess 15" when the grinding bowl adapter 3 "is placed on the base body 4" of the grinding bowl holder 1 ".
  • the grinding bowl adapter 3" is thereby placed on the base body 4 "from above placed or inserted into the grinding bowl holder 1 "and then rotated until the holding means 13" comes into contact with the vertical wall section 19 "of the bracket 5".
  • the vertical wall section 19 “thus forms a further stop 20" and an abutment acting in the circumferential direction for the holding means 13 ".
  • the geometry of the holding means 13 "in cross section is adapted to the wall geometry of the tab 5" in the region of the recess 15 ".
  • the holding means 13" in cross section can have two centering bevels 21 “, 22 “on the top.
  • a sliding plate 24 can be provided for a simplified rotatability of the grinding bowl adapter 3" to reach the final rotational position.
  • at least one ball thrust piece 25 can also be provided, which is inserted into a bore 26" of the base body 24 "and on which the bottom of the grinding bowl adapter 3" rolls when it is rotated relative to the grinding bowl holder 1 ".
  • axle body 8 is connected in a rotationally fixed manner to the base body 4 "by means of screws 28".
  • axle body 8 is rotatably mounted on a support device, not shown, and by this when the support device is rotated by one Center axis can be carried.
  • the axle body 8 ′′ then forms a planetary axis which is rotatably mounted to the carrier device.
  • the carrier device in turn is rotatably mounted about a central axis body and rotates about the central axis during operation of the ball mill.
  • a drive motor can set the carrier device in rotation about the center axis by means of a V-belt via a belt pulley, whereby the grinding bowl holder 1 "rotates with the carrier device on a circular path around the center axis.
  • a toothed belt drive coupled to the belt drive of the belt pulley can additionally rotate the Grinding bowl holder 1 "can be brought about a planet axis mounted eccentrically to the center axis.
  • the axle body 8 has on its outside a tooth profile 29 ′′ for a toothed belt (not shown) of a belt drive. The grinding station thus rotates around the center or sun axis and at the same time rotates additionally about its own planet axis. The directions of rotation can be opposite.
  • the ball mill can have, for example, two grinding bowl holders 1 ", each grinding bowl holder 1" being designed to fix a grinding bowl for a grinding operation of the ball mill.
  • the grinding bowls can have a size between 100 ml and 500 ml, for example.
  • the grinding bowl adapter 3 is then pressed with the folding means 13" provided on the circumference against the axial stops 14 "in the tabs 5" and due to the inclined wall sections 17 “, 18" in the tabs 5 "and the centering bevels 21", 22 “ centered the tabs 13 "at the same time.
  • a positive connection acting in the axial and circumferential direction between the grinding bowl adapter 3" and the grinding bowl holder 1 " is achieved via the stops 14" and the holding means 13 ".
  • the clamping concept described provides that the grinding bowl adapter 3 "is only subjected to a clamping force on the bottom and shell side.
  • a grinding bowl connected to the grinding bowl adapter 3" is therefore not clamped between the disgust and the floor from above, but the grinding bowl is pushed through from below Piston 7 "pressed into the stops 14".
  • the stops 14 ′′ form abutments acting in the axial direction and in the circumferential direction in order to securely clamp the grinding bowl adapter 3 ′′ on or against the grinding bowl holder 1 ′′.
  • the holding means 13 are provided in the region of the grinding bowl adapter 3" near the bottom.
  • the abutment sections formed by the stops 14 "in the tabs 5" are accordingly provided in the area below half the height, preferably in the area of the lower third of the height of the grinding bowl adapter 3 ".
  • the grinding bowl adapter 3 " is provided in the area above the tabs 5".
  • the grinding bowl adapter 3 " is provided. and thus also a grinding bowl connected to the grinding bowl adapter 3 "freely accessible on the shell side.
  • the grinding bowl lid is freely accessible from above when the grinding bowl is clamped while maintaining the clamping state, which increases ease of use and allows access to the grinding chamber of the grinding bowl by loosening the grinding bowl lid even when the grinding bowl is clamped.
  • a slide 30 can be provided on at least one of the tabs 5", which is arranged so as to be longitudinally displaceable on a corresponding longitudinal recess in the lens 5 ", the slide 30" being pushed into a blocking position via a spring means 31 "when the grinding bowl adapter 3 "is not or not properly inserted into the grinding bowl holder 1".
  • a lower blocking edge 32 "strikes a stationary mill part, in particular on a carrier device of the mill. This means that the axle body 8 "and thus the grinding bowl holder 1" and, preferably, also a carrier device for the grinding bowl holder 1 "are not freely rotatable.
  • a vertical guide 34" is provided in the upper region of the tab 5 ", in which an axial shaft piece 35 on the actuating arm 33" of the slide 30 "is guided to be longitudinally displaceable.
  • a locking element 36" designed as a ball is provided, which is spring-loaded and snaps into a complementary recess in the lateral surface of the folding means 13 "when the grinding bowl adapter 3" has reached a certain rotational position, preferably the final rotating position before the grinding bowl adapter 3 "is tightened. This ensures that the grinding bowl adapter 3 "is not unintentionally turned back from a certain rotational position or is rotated further.
  • this can have a longitudinal groove 38 ′′.
  • the slide 30 In order to be able to raise the slide 30 "relative to a guide sleeve 38", in which the latching means 36 "is guided in a transversely displaceable manner, the slide 30" has an elongated hole 39 ".
  • the slide 30" has another Elongated hole 40 ′′ for a folding projection 41 ′′ on the tab 5 ′′, the slide 30 ′′ resting against the folding projection 41 ′′ in the blocking position and being secured against further axial displacement downwards.

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Abstract

Es werden eine Planetenkugelmühle im Labormaßstab sowie ein dafür vorgesehener Mahlbecher vorgeschlagen. Der Mahlbecher wird nur von unten über ein axial bewegliches Spannelement gehalten und vorzugsweise zum Lösen axial von dem Spannelement angehoben.

Description

Kugelmühle und Mahlbecher für eine Kugelmühle
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Kugelmühle im Labormaßstab gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Mahlbecher für eine Kugelmühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kugelmühle im Labormaßstab, mit einer um eine Zentrumsachse drehbar gelagerten Trägervorrichtung, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung für wenigstens einen Mahlbecher, wobei die Mahlbecherhalterung um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird, und mit einer Verspanneinrichtung mit einem Spannelement zum axialen Verspannen des Mahlbechers gegen die Mahlbecherhalterung und zum axialen Entspannen des Mahlbechers.
Vorschlagsgemäße Laborkugelmühlen können als Planeten- oder Fliehkraft- Monokugelmühlen mit nur einer Mahlstation oder auch als Kugelmühlen mit mehreren Mahlstationen ausgebildet sein, wobei die Mahlstationen vorzugsweise symmetrisch um die Zentrumsachse angeordnet sind, um Trägheitsmomente möglichst gut auszugleichen.
Die DE 10 2012 009 987 A1 offenbart eine Laborkugelmühle. Diese weist eine Trägervorrichtung auf, die um eine vertikale Zentrumsachse rotiert. An der Trägervorrichtung sind mehrere Mahlstationen um jeweils eine parallel zur Zentrumsachse versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert, wobei jede Mahlstation eine käfigartige Aufnahmevorrichtung für zumindest einen mit Mahlgut und Mahlkörpern, insbesondere Mahlkugeln, befüllbaren Mahlbecher aufweist. Jede Aufnahmevorrichtung wird von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse mitgeführt und rotiert zusätzlich - zumeist entgegengesetzt - zur Trägervorrichtung um die jeweilige Planetenachse.
Die in der DE 10 2012 009 987 A1 beschriebene Laborkugelmühle weist eine Verspanneinrichtung mit einem Spannelement zum axialen Verspannen eines Mahlbechers in der Aufnahmevorrichtung sowie einen motorischen Antrieb für das Spannelement auf, welcher die Verspannung des Mahlbechers in der Aufnahmevorrichtung automatisch betätigt. Die axiale Verspannung wird mittels einer sich quer zur Planetenachse erstreckenden Exzenterwelle als Spannelement bewerkstelligt, welche drehbar in der Aufnahmevorrichtung für den Mahlbecher gelagert ist. Die Kugelmühle weist einen Motor auf, welcher ortsfest zu einem Gerätegehäuse außer- halb der Trägervorrichtung befestigt ist. Der Motor treibt eine Antriebswelle an, die an ihrem Ende geschlitzt ist, um an der Exzenterwelle ankoppeln zu können. Das Ankoppeln an die Exzenterwelle ist nur dann möglich, wenn sich die Mahlstation in einer bestimmten Einsetz- und Entnahmeposition und der richtigen Drehorientie- rung befindet. Dann kann über den Motor die Exzenterwelle gedreht werden, wobei eine axiale Höhenänderung der Exzenterwelle über eine Tellerfeder auf eine federgelagerte Andruckplatte übertragen wird, die den Mahlbecher anhebt, bis er oberseitig mit einem Mahlbecherdeckel gegen einen Anschlag der Aufnahmevorrichtung anschlägt. Durch Zurückdrehen der Exzenterwelle besteht die Möglichkeit, die Verspannung wieder zu lösen.
Die bekannte Kugelmühle weist einen aufwendigen konstruktiven Aufbau auf. Weiter ist von Nachteil, dass eine Kupplung des Motors mit der Exzenterwelle zur Verspannung/Entspannung des Mahlbechers schwierig ist. Da die Exzenterwelle in der Aufnahmevorrichtung für den Mahlbecher gelagert ist, rotiert die Exzenterwelle beim Betrieb der Kugelmühle ebenfalls, was zu Unwuchteffekten führt, die zu Vibrationen und erhöhtem Verschleiß führen. Durch die Ausbildung der Aufnahmevorrichtung als starrer Käfig, ist die Zugänglichkeit zum Mahlbecher stark eingeschränkt. Für eine Probennahme ist es stets erforderlich, den Mahlbecher aus dem Käfig zu nehmen. Daher ist die Bedienung der bekannten Kugelmühle wenig benutzerfreundlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kugelmühle und einen Mahlbecher für eine solche Mühle anzugeben, die einen hohen Bedienkomfort bei gleichzeitig hoher Sicherheit und insbesondere eine komfortable Probennahme bei verbesserter Zugänglichkeit zum Mahlbecher ermöglichen. Insbesondere das Verspannen und Entspannen eines Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung soll schneller durchführbar und weniger aufwendig sein. Vorzugsweise soll die Kugelmühle einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweisen. Zudem soll die Unwucht beim Betrieb der Kugelmühle gering sein.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Kugelmühle gemäß Anspruch 1 oder einem Mahlbecher gemäß Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Kugelmühle vorzugsweise ein Spannelement zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Halterung des Mahlbechers an bzw. auf einer zugeordneten Mahlbecherhalterung aufweist. Insbesondere sind die Verspanneinrichtung und die Mahlbecherhalterung zur nur unterseitigen bzw. nur bodenseitigen Aufnahme, Halterung und/oder Verspannung des Mahlbechers ausgebildet. Dies ermöglicht einen sehr einfachen Aufbau und eine sehr gute Zugänglichkeit.
Der vorschlagsgemäße Mahlbecher zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er (nur) bodenseitig mit einem Halteabschnitt zur bodenseitigen Halterung bzw. Verspannung an oder gegen bzw. auf der zugeordneten Mahlbecherhalterung ver- sehen ist. Hierdurch ergeben sich entsprechende Vorteile.
Vorzugsweise wird der Mahlbecher also nur unterseitig bzw. nur bodenseitig an der oder gegen die Mahlbecherhalterung gehalten und/oder ist die Mahlbecheröffnung auch im Betriebszustand - also bei auf der Mahlbecherhalterung gehaltenem Mahlbecher - frei zugänglich.
Gemäß einem zweiten, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Spannelement vorzugsweise axial verstellbar zum axialen und/oder radialen Verspannen des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbe- cherhalterung ausgebildet. Dies gestattet ebenfalls einen einfachen Aufbau und/oder eine gute Zugänglichkeit.
Gemäß einem dritten, ebenfalls auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Spannelement vorzugsweise axial verstellbar zum axialen Entspannen bzw. Anheben des Mahlbechers - also zum Lösen des Mahlbechers von der Mahlbecherhalterung - ausgebildet. Dies ermöglicht eine sehr einfache und insbesondere intuitive Bedienung bzw. einen hohen Bedienkomfort.
Gemäß einem vierten, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der vorliegenden Er- findung wird das Spannelement vorzugsweise nur durch Federkraft in seiner den Mahlbecher haltenden bzw. verspannenden Position gehalten, ohne das ein Stellantrieb, wie der Motor und die Exzenterwelle bei der DE 10 2012 009 987 A1 , die notwendige Kraft bzw. Vorspannung oder axiale Zustellung bewirkt. Dies gestattet einen einfachen Aufbau und eine reproduzierbare Verspannung.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, das Spannelement axial verstellbar auszubilden, wobei durch Absenken des Spannelements bzw. durch axiale Bewegung des Spannelements in eine erste Richtung eine axiale Zugkraft über das Spannelement auf wenigstens einen Mahlbecher übertragbar ist, um den Mahlbecher nach unten bzw. in die erste Richtung gegen die Mahlbecherhalterung zu ziehen bzw. den Mahlbecher axial zu verspannen. Durch Anheben des Spannelements bzw. durch axiale Bewegung des Spannelements in eine zweite Richtung ist vorzugsweise eine axiale Hebekraft auf den Mahlbecher übertragbar, um den Mahlbecher von der Mahlbecherhalterung nach oben anzuheben bzw. den Mahlbecher damit axial zu entspannen. Nach dem Entspannen des Mahlbechers lässt sich dieser dann aus der Kugelmühle entnehmen.
Damit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Kugelmühle grundlegend von der aus der DE 10 2012 009 987 A1 bekannten Kugelmühle, bei der das Spannelement, nämlich die Exzenterwelle, eine axiale Druckkraft auf den Mahlbecher überträgt, um den Mahlbecher nach oben gegen einen Anschlag der käfigartigen Mahl- becherhalterung zu drücken und dadurch axial zu verspannen. Bei der bekannten Lösung wird dann durch Drehen der Exzenterwelle der Mahlbecher abgesenkt und damit axial entspannt.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Verspanneinrichtung ermöglicht eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Zum einen wird durch die axiale Verspannung des Mahlbechers durch Ziehen des Mahlbechers nach unten die Möglichkeit einer leichten Zugänglichkeit zum Mahlbecher von oben und damit einer komfortablen Probennahme geschaffen. Zum anderen lässt sich durch Übertragung einer Zugkraft auf den Mahlbecher eine wenig aufwendige und schnell durchzuführende Verspannung und Entspannung des Mahlbechers realisieren.
Die bei der erfindungsgemäßen Kugelmühle vorgesehene Verspanneinrichtung ist konstruktiv in einfacher Weise umsetzbar bei geringer Bauteilanzahl. Im Übrigen lässt sich eine konstruktive Ausgestaltung wählen, bei der das Spannelement bei geringer Unwucht der Kugelmühle zusammen mit der Mahlbecherhalterung um die Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird.
Schließlich lassen sich bei der erfindungsgemäßen Kugelmühle mehreren Mahlbecherhalterungen bzw. mehreren Mahlstationen in einfacher Weise realisieren, wobei die Mahlstationen insbesondere symmetrisch um die Zentrumsachse angeordnet sind, um Trägheitsmomente möglichst gut auszugleichen, und wobei dann je- der Mahlbecherhalterung jeweils wenigstens ein Spannelement zugeordnet ist und die Spannelemente simultan entspannt werden können.
Die erfindungsgemäße Laborkugelmühle kann auch für im Labormaßstab große Mahlbecher, insbesondere mit einer Größe von mehr als 100 ml, mehr als 250 ml und/oder bis zu etwa 500 ml pro Mahlbecher oder auch größer einsetzbar sein und ermöglicht eine hohe Mahlleistung.
Es ist vorteilhaft, wenn ein Hebeantrieb zum Anheben des Spannelements und zur automatischen Betätigung der Entspannung des Mahlbechers vorgesehen ist. Die Hebekraft zum Anheben des Spannelements kann elektrisch, hydraulisch oder auch pneumatisch erzeugt werden. Die Übertragung der Hebekraft auf das Spannelement kann beispielsweise mit einem (Knie-)Hebel-Mechanismus, einem Exzenterspanner und/oder einer Spindel- oder Zahnstangenwinde erfolgen.
Vorzugsweise kann ein Motor eines motorischen Hebeantriebs ortsfest an einem Gerätegehäuse der Kugelmühle angebracht sein, so dass er nicht zusammen mit der Trägervorrichtung rotiert, sondern beim Betrieb der Kugelmühle feststeht. Insbesondere muss ein Motor des Hebeantriebs nicht seitlich zur Trägervorrichtung, sondern kann beispielsweise auch unterhalb der Trägervorrichtung angeordnet sein. Daraus resultieren verringerte seitliche Abmessungen des Gerätegehäuses der erfindungsgemäßen Kugelmühle.
Ein Hebeantrieb zum Anheben des Spannelements kann darüber hinaus dazu ausgebildet sein, das Spannelement in einer Entlastungsstellung, bei der der Mahlbecher gegenüber der Mahlbecherhalterung angehoben bzw. entspannt ist, zu halten. Damit kann das Einsetzen und Entnehmen der Mahlbecher schnell und komfortabel vonstatten gehen. Besonders bevorzugt betätigt der Hebeantrieb für das Spannelement lediglich die Entspannung des Mahlbechers und gegebenenfalls das Halten des Mahlbechers in einer Entlastungsstellung, nicht jedoch die Verspannung des Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung. Die zum Verspannen des Mahlbechers über das Spannelement auf den Mahlbecher zu übertragende axiale Zugkraft wird dann nicht durch den Hebeantrieb bereitgestellt. Stattdessen kann wenigstens ein gegen das Spannelement wirkendes Federelement vorgesehen sein, das beim Anheben des Spannelements elastisch verformt und vorgespannt wird. Wird dann die Kraftübertra- gung vom Hebeantrieb auf das Spannelement beendet und die von dem Hebean- trieb übertragene Hebekraft vorzugsweise auf Null verringert, bewirkt die Federkraft des vorgespannten Federelements automatisch das Absenken des Spannelements und in der Folge die Verspannung des Mahlbechers. Das Absenken des Spann- elements wird dann lediglich über das sich rückverformende Federelement bewirkt, wobei die zum Verspannen des Mahlbechers erforderliche Zugkraft vorzugsweise kleiner ist als die Rückstell- bzw. Federkraft des vorgespannten Federelements. Es versteht sich, dass zur Erhöhung der Spannkraft bzw. Zugkraft, die über das Spannelement auf den Mahlbecher übertragen wird, mehrere Federelemente vorgese- hen sein können.
Grundsätzlich ist aber auch eine konstruktive Ausgestaltung nicht ausgeschlossen, bei der das Entspannen des Mahlbechers manuell betätigt wird, also die zum Anheben des Spannelements erforderliche Hebekraft und gegebenenfalls die Halte- kraft zum Halten des Spannelements in einer Entlastungsstellung, bei der der Mahlbecher axial entspannt ist, manuell aufgebracht wird. Die manuelle Kraftübertragung kann beispielsweise mit einem Hebel-Mechanismus, insbesondere einem Kniehebel-Mechanismus, wie er bei Scherenwagenhebern zum Einsatz kommt, in einfacher Weise erfolgen.
Wie bereits erwähnt, kann das Spannelement bevorzugt an der Mahlbecherhalterung gehalten und/oder gelagert und mit dieser von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse bei Rotation der Trägervorrichtung mitgeführt werden. Das Spannelement kann als ein sich koaxial zur Planetenachse erstreckender stabförmiger Zuganker ausgebildet sein, der in einer Welle der Mahlbecherhalterung axial verschiebbar und vorzugsweise drehfest zur Welle angeordnet ist. Die Welle der Mahlbecherhalterung ihrerseits kann drehbar in einem Sonnenrad der Trägervorrichtung gelagert sein. Die Mahlbecherhalterung kann einen Mahlbecherteller aufweisen, der drehfest mit der Welle verbunden ist und gegen den der Mahlbecher mit dem Spannelement beim Verspannen des Mahlbechers angezogen wird, bis eine reibschlüssige bzw. drehfeste Verbindung zwischen dem Mahlbecher und dem Mahlbecherteller erreicht ist. Insbesondere die Ausbildung des Spannelements als stabförmiger sich entlang der Planetenachse erstreckender Zuganker trägt dazu bei, dass die erfindungsgemäße Kugelmühle bei der Rotation der Trägervorrich- tung eine sehr geringe Unwucht aufweist. Um eine Zugkraft von dem Spannelement auf den Mahlbecher übertragen zu können, kann das Spannelement form- und/oder reibschlüssig und zerstörungsfrei mit einem Mahlbecher verbindbar sein, beispielsweise über eine Bajonettverbindung. Der Mahlbecher kann an seiner Unterseite einen Verbindungsbereich bzw. Halteabschnitt zur lösbaren Verbindung mit dem Spannelement aufweisen. Beim Einsetzen des Mahlbechers in die Kugelmühle wird der Mahlbecher von oben auf die Mahlbecherhalterung bzw. das Spannelement aufgesetzt, aufgesteckt und/oder aufgedreht. Ist eine Bajonettverbindung zwischen dem Mahlbecher und dem Span- nelement vorgesehen, kann der Mahlbecher zum Ausrichten der Kontaktflächen des Bajonetts im aufgesetzten Zustand verdreht werden, bis der Mahlbecher und das Spannelement mechanisch verbunden sind. Die Verbindung erfolgt dann vorzugsweise über eine Steck- und/oder Drehbewegung. Vorzugsweise ist die Bajonettverbindung so ausgebildet, dass es lediglich zu einem axialen Halten des Mahlbechers an dem Zuganker kommt. Der Mahlbecher wird dann mit dem Zuganker lediglich über eine Steck-Dreh-Bewegung verbunden.
Um eine Relativdrehung zwischen dem Spannelement und dem Mahlbecher zu verhindern, kann alternativ oder ergänzend auch eine reibschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wobei an Kontaktflächen des Spannelements und/oder Kontaktflächen des Mahlbechers eine Reibbeschichtung, beispielsweise eine Gummierung, vorgesehen sein kann. Eine solche reibschlüssige Beschichtung kann ergänzend auch dann vorgesehen sein, wenn der Mahlbecher und das Spannelement über eine Bajonettverbindung gekoppelt werden. Durch den Reibschluss wird si- chergestellt, dass sich der Mahlbecher nach dem Ausbilden des Bajonettverschlusses nicht ungewollt in eine Position zurückdreht, in der der Zuganker lediglich Teilbereiche einer Hinterschneidung am Mahlbecher übergreift bzw. sich Verbindungsgeometrien der Bajonettverbindung am Mahlbecher und Spannelement nur bereichsweise überlagern bzw. bereichsweise über- oder hintergreifen, was zur Zer- Störung des Mahlbechers führen könnte.
Eine andere Variante sieht eine Bajonettverbindung mit Magnetmitteln zum Positionieren vor. Sofern die Kugelmühle mehrere Mahlbecherhalterungen aufweist, kann vorzugsweise für jede Mahlbecherhalterung eine entsprechende Verspanneinrichtung mit jeweils einem Spannelement zum axialen Halten bzw. Verspannen eines Mahlbechers gegen die Mahlbecherhalterung vorgesehen sein.
Zum gleichzeitigen Anheben mehrerer, vorzugsweise aller, Spannelemente kann eine gemeinsame Hebeeinrichtung vorgesehen sein, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform die Hebeeinrichtung ein unterhalb der Trägervorrichtung und insbesondere unterhalb der Spannelemente angeordnetes Hebeelement, vorzugsweise eine Hebeplatte, aufweisen kann. Das Hebeelement kann dann beim Anheben von unten gegen die Spannelemente wirken und die zum Anheben der Spannele- mente erforderliche Hebekraft und gegebenenfalls Haltekraft auf die Spannelemente übertragen. In diesem Zusammenhang kann ein gemeinsamer motorischer Antrieb für alle Spannelemente vorgesehen sein, welcher insbesondere lediglich die Entspannung der Mahlbecher und gegebenenfalls das Halten der Mahlbecher in einer Entlastungsstellung automatisch betätigt.
Für die Kraftübertragung eines Motors auf das Hebeelement kann eine Kupplungseinrichtung vorgesehen sein, die vorzugsweise ebenfalls unterhalb der Trägervorrichtung und insbesondere unterhalb des Hebeelements angeordnet ist. Das Gerätegehäuse der erfindungsgemäßen Kugelmühle weist dann geringe seitliche Ab- messungen auf.
Es ist zweckmäßig, wenn das Hebeelement drehfest und/oder in axialer Richtung anhebbar und absenkbar im Gerätegehäuse angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Hebeelement im verspannten Zustand des Mahlbechers kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung entkoppelt. Dies führt zu einer sehr geringen Unwucht bzw. rotierenden Masse beim Betrieb der erfindungsgemäßen Kugelmühle. Das Spannelement kann zusätzlich zu der Verspannung des Mahlbechers auch eine Sicherheitsfunktion erfüllen. Diese Sicherheitsfunktion kann sich aus der Eigenschaft ergeben, dass das Spannelement bei nicht eingesetztem Mahlbecher beim Verspannen wesentlich weiter abgesenkt werden kann, als wenn der oder die Mahlbecher eingesetzt sind. In diesem Zusammenhang sieht eine vorteilhafte Wei- terbildung der Erfindung vor, dass das Spannelement in einem nicht mit einem Mahlbecher verbundenen Zustand bis zur Ausbildung einer Reib- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Hebeeinrichtung, insbesondere dem Hebeelement, und/oder einem feststehenden Gehäuseteil der Kugelmühle absenkbar ist, um eine Drehbewegung der Trägervorrichtung abzubremsen und/oder zu blockieren. Beim Versagen der Verbindung zwischen dem Spannelement und dem Mahlbecher während der Vermahlung kann das Spannelement ebenfalls diese oder eine andere Kollisionsstellung einnehmen und eine aktive Bremsfunktion erfüllen. Damit ist eine selbstüberwachende und ausfallsichere Konstruktion möglich. Es sind keine weiteren Elemente notwendig, um zusätzlich die betriebssichere Position des Spannelements, in der das Spannelement ordnungsgemäß mit dem Mahlbecher verbunden ist, zu überwachen. Damit lassen sich Kostenvorteile erreichen.
Wie bereits oben beschrieben, ist vorzugsweise eine nach oben anschlagfreie Verspannung des Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung vorgesehen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Mahlbecher bzw. ein Mahlbecherdeckel nicht gegen einen Anschlag der Mahlbecherhalterung gedrückt werden muss, um den Mahlbecher axial zu verspannen. Dies gewährleistet einen freien Zugang zum Mahlbecher von oben und damit eine komfortable Probennahme.
Ein Mahlraum des Mahlbechers kann in üblicher Weise durch einen mit dem Mahlbecher verbundenen Mahlbecherdeckel verschlossen sein. Der Mahlbecherdeckel kann mit dem Mahlbecher beispielsweise verschraubt sein.
Schließlich kann an der Mahlbecherhalterung wenigstens ein Verdrehsicherungselement, beispielsweise ein Sicherungsstift, für den Mahlbecher vorgesehen sein, wodurch eine Mahlbecherposition bzw. bestimmte Drehstellung des Mahlbechers relativ zum Spannelement möglich ist, in der sich der Mahlbecher mit dem Spannelement form- und/oder reibschlüssig verbinden lässt. In diesem Fall kann eine konstruktive Ausgestaltung der Verbindungsgeometrien beispielsweise derart vorgesehen sein, dass sich eine Verbindung des Verdrehsicherungselementes mit dem Mahlbecher gleichzeitig ausbildet, wenn der Mahlbecher nach dem Aufste- cken und Drehen relativ zum Spannelement eine abgesenkte Stellung oder eine Stellung erreicht hat, in der die Verbindungsgeometrien einer Bajonettverbindung von Mahlbecher und Spannelement gegeneinander anschlagen und sich die Bajonettverbindung ausbildet. Weitere Teilaspekte des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung betreffen eine Kugelmühle im Labormaßstab, - wobei das Spannelement mittelbar den Mahlbecher hält bzw. an diesem angreift, und/oder
- wobei der Mahlbecher nach oben gegen ein Gerätegehäuse der Kugelmühle anschlagfrei an der Mahlbecherhalterung haltbar bzw. axial verspannbar ist, und/oder
- wobei das Spannelement form- und/oder reibschlüssig und zerstörungsfrei lösbar mit dem Mahlbecher verbindbar ist, und/oder
- wobei durch Absenken des Spannelements eine axiale Zugkraft über das Spannelement auf den Mahlbecher übertragbar ist, um den Mahlbecher nach unten gegen die Mahlbecherhalterung zu ziehen und den Mahlbecher gegen die Mahlbecherhalterung axial zu verspannen, und/oder
- wobei durch Anheben des Spannelements eine axiale Hebekraft über das Spannelement auf den Mahlbecher übertragbar ist, um den Mahlbecher von der Mahlbecherhalterung nach oben anzuheben und den Mahlbecher axial zu entspannen bzw. um den Mahlbecher von der Mahlbecherhalterung zu lösen, und/oder
- wobei wenigstens ein gegen bzw. auf das Spannelement wirkendes Federelement vorgesehen ist, wobei das Federelement beim Anheben des vorgespannt und beim Absenken des Spannelements entlastet wird, und/oder
- wobei das Spannelement an der Mahlbecherhalterung gehalten und/oder gelagert und mit dieser von der Trägervorrichtung bei der Rotation der Trägervorrichtung um die Zentrumachse mitgeführt wird, und/oder
- wobei das Spannelement als ein sich koaxial zur Planetenachse erstre- ckender und/oder stabförmiger Zuganker ausgebildet ist, und/oder
- wobei ein Antrieb oder eine Hebeeinrichtung zum Anheben des Spannelements und/oder des Mahlbechers vorgesehen ist, und/oder
- wobei die Hebeeinrichtung ein unterhalb der Spannelemente angeordnetes Hebeelement autweist, wobei das Hebeelement beim oder zum Anheben vorzugsweise von unten gegen die Spannelemente wirkt, und/oder#
- wobei das Hebeelement drehfest und/oder in axialer Richtung anhebbar und absenkbar angeordnet ist und/oder dass das Hebeelement im verspannten Zustand des Mahlbechers kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkop- pelt ist, und/oder
- wobei das Spannelement in eine reib- und/oder formschlüssige Verbindung mit der Hebeeinrichtung und/oder einem feststehenden Gehäuseteil der Ku- gelmühle absenkbar ist, um eine Drehbewegung der Trägervorrichtung abzubremsen und/oder zu blockieren, und/oder
- wenigstens zwei Mahlbecherhalterungen und wenigstens zwei Verspanneinrichtungen mit jeweils einem Spannelement zum axialen Verspannen oder Halten jeweils eines Mahlbechers gegen jeweils eine Mahlbecherhalterung vorgesehen sind, vorzugsweise wobei eine gemeinsame Hebeeinrichtung zum gleichzeitigen Anheben mehrerer, vorzugsweise aller, Spannelemente vorgesehen ist, und/oder
- wobei das Spannelement bzw. die Verspanneinrichtung einen Zentrierspan- ner aufweist oder bildet, und/oder
- wobei das Spannelement bzw. die Verspanneinrichtung mehrere über einen Umfang verteilte bzw. radial bewegbare Halteelemente zum reib- oder formschlüssigen Halten bzw. Zentrieren des Mahlbechers aufweist, und/oder
- wobei die Kugelmühle einen Mahlbecher aufweist, der bodenseitig mit ei- nem Halteabschnitt zur bodenseitigen Halterung an oder auf der Mahlbecherhalterung versehen ist.
Weitere Teilaspekte des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung betreffen darüber hinaus einen Mahlbecher für eine Kugelmühle,
- wobei der Halteabschnitt ringartig oder flanschartig ausgebildet ist und/oder radial vorzugsweise nach innen vorspringt, und/oder
- wobei der Halteabschnitt eine Ausnehmung oder Umfangsnut bildet oder begrenzt, die radial nach innen offen ist.
Darüber hinaus betrifft ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kugelmühle im Labormaßstab mit einer um eine Zentrumsachse drehbar gelagerten Trägervorrichtung, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung für wenigstens einen Mahlbecher, wobei die Mahlbecherhalterung drehbar an und/oder in der Trägervor- richtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird und, vorzugsweise, die Mahlbecherhalterung um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist, und wobei die Mahlbecherhalterung wenigstens ein Spannelement zur axialen Verspannung des Mahlbechers in und/oder an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung aufweist und das Spannelement bei der Dre- hung der Mahlbecherhalterung von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse mitgeführt wird. Ist die Mahlbecherhalterung selbst um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert, so wird bei der Drehung der Mahlbe- cherhalterung entsprechend das Spannelement von der Mahlbecherhalterung mitgeführt bzw. ist ebenfalls um die Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung angeordnet. Aus der DE 10 2012 009 987 A1 ist bereits eine Laborkugelmühle mit den zuvor beschriebenen Merkmalen bekannt. Solche Kugelmühlen im Labormaßstab werden für ein breites Anwendungsspektrum, beispielsweise zum Zerkleinern und Mischen von Proben und/oder zum mechanischen Legieren eingesetzt. Mögliche Ausführungsformen von Laborkugelmühlen, insbesondere ausgebildet als Planeten- und Fliehkraftkugelmühlen, sind in der DE 10 2012 009 987 A1 beschrieben.
Insbesondere wird in der DE 10 2012 009 987 A1 eine Planeten- oder Fliehkraftkugelmühle im Labormaßstab beschrieben, bei der der Mahlbehälter in einem starren Käfig axial verspannt wird, um den Mahlbehälter in einer Mahlstation für einen Mahlvorgang zu befestigen. Die axiale Verspannung wird mittels einer sich quer zur Planetenachse erstreckenden Exzenterwelle bewerkstelligt, welche drehbar in einer Aufnahmevorrichtung für den Mahlbecher gelagert ist. Die Exzenterwelle befindet sich unterhalb eines axial verschiebbaren Spannbodens. Der Spannboden kann von der Exzenterwelle um ein vordefiniertes Längenmaß nach oben gegen den Mahlbehälter verspannt werden, um den Mahlbehälter in dem Käfig axial von unten gegen eine obere Querbrücke zu verspannen. Beispielsweise überträgt die Exzenterwelle die Verspannkraft mittels Nadellagern, mit denen die Exzenterwelle zwischen einem unteren Bodenteil und dem Spannboden gelagert ist, auf den Spannboden. Der Spannboden hebt über ein Federpaket eine Andruckplatte nach oben, die ihrerseits einen eingesetzten Mahlbehälter zuerst gegen ein Druck-Joch bewegt, welches als Anschlag für den Mahlbecherdeckel wirkt, bis axialen Spalten aus dem System beseitigt sind. Beim weiteren Verspannen wird eine Dichtung zwischen dem Mahlbecher und dem Mahlbecherdeckel komprimiert. Ist diese bis zu einem starren Flöhenanschlag komprimiert, komprimiert der Spannboden auf dem restlichen Spannweg der Exzenterwelle die Tellerfedern, um die eigentliche axiale Verspann kraft für das Mahlgefäß in dem starren Käfig zu bewirken.
Der Motor eines motorischen Antriebs für eine Verstellung bzw. Drehung der Exzenterwelle ist ortsfest an einem Gerätegehäuse angebracht und rotiert mit der Trägervorrichtung nicht mit. Zum Betätigen der Exzenterwelle ist eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, welche im Ruhezustand der Kugelmühle bei bestimmter Drehorientierung des Mahlbehälters den motorischen Antrieb an die Exzenterwelle ankuppelt, so dass die Exzenterwelle in dem Ruhezustand von außerhalb der Trägervorrichtung betätigt werden kann. Damit können beispielsweise elektrische Zuleitungen auf die rotierende Trägervorrichtung vermieden werden und auch bei einer Mühle mit mehreren Mahlstationen wird lediglich ein Motor benötigt.
Die Kupplung der bekannten Labormühle umfasst mehrere zusammenwirkende Kupplungsteile des motorischen Antriebs und der Exzenterwelle, die automatisch formschlüssig ineinander greifen sollen, wenn die Mahlstation in einer Einsetz- und Entnahmeposition zu liegen kommt. Die Kupplungseinrichtung ist als Schlitzkupp- lung ausgebildet, bei welcher ein transversal zur Exzenterwelle verlaufender Stift in einem Schlitz einer koaxial zur Exzenterwelle verlaufenden Antriebswelle eingreift, wenn sich die Mahlstation in der Einsetz- und Entnahmeposition befindet. Im eingekuppelten Zustand kann über den Motor die Exzenterwelle gedreht werden, um das Mahlgefäß automatisch axial zu verspannen oder automatisch die Verspan- nung wieder zu lösen. Als Motor kann ein handelsüblicher Getriebemotor vorgesehen sein, der an einer Antriebswelle ein Drehmoment erzeugt, das auf die Exzenterwelle übertragen wird.
Der zuvor beschriebene Verspannmechanismus der bekannten Labormühle sieht mehrere Spannelemente zur axialen Verspannung eines Mahlbechers vor, die als Teil einer Mahlbecherhalterung drehbar an der Trägervorrichtung gelagert sind und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt werden, wenn die Trägervorrichtung gedreht wird. Die Exzenterwelle ist als Hubelement und Spannelement zum Anheben und Absenken des Spannbodens, des Federpakets und der Andruckplatte als weitere Spannelemente vorgesehen. Die Exzenterwelle dient bei der bekannten Labormühle zur Kraftweiterleitung und Kraftübertragung der motorischen Antriebskraft auf die weiteren Spannelemente. Die konstruktive Ausgestaltung des Verspannmechanismus ist aber mechanisch aufwendig. Durch die beim Mahlvorgang mit dem zur Sicherung des Mahlbehälters vorgesehenen Käfig mit rotierender Ex- zenterwelle und den rotierenden weiteren Spannelementen ist eine hohe Anzahl rotierender Massen vorgesehen, was den Unwuchtausgleich erschwert und beim Betrieb der bekannten Labormühle zu Betriebsstörungen führen kann. Eine große bewegte Masse des Verspannmechanismus bedingt eine größere Lagerbelastung und erfordert den Einsatz entsprechend hochwertiger, teurer Lagerkomponenten.
Ferner müssen sämtliche Spannkräfte zum axialen Verspannen des Mahlbechers in dem Käfig innerhalb des Käfigs aufgenommen werden, was zu einer hohen me- chanischen Belastung der Käfigkonstruktion führt. Aufgrund von Bauteilbelastungen und Materialermüdung kann es zu Problemen im Zusammenhang mit einer Verriegelung und einem Öffnen des Käfigs kommen. Die für eine motorische Betätigung der Exzenterwelle erforderliche Verbindung der Exzenterwelle mit dem motorischen Antrieb über eine Kupplungseinrichtung ist ebenfalls mechanisch aufwendig, unterliegt einem erhöhten Verschleiß und ist damit wartungsintensiv. Das Einkuppeln erfordert das exakte Einhalten einer bestimmten Drehposition der Trägervorrichtung. Wird diese Drehposition nicht exakt eingehalten, kann dies zu Bauteilverspannungen im Bereich der Kupplungseinrichtung bis hin zu einer völligen Blockade der Kupplungsfunktion führen, so dass die Verspannung bzw. das Lösen der Verspannung des Mahlbehälters nicht mehr vollzogen werden kann. Weiter nachteilig ist, wenn der bekannte Verspannmechanismus bei Planeten- oder Fliehkraftkugelmühlen mit mehreren Mahlstationen zum Einsatz kommen. So weist jede Mahlbecherhalterung eine separate Verspannanordnung gebildet aus Exzenterwelle und den weiteren Spannelementen auf. Zur Verspannung mehrerer Mahlbecher ist es erforderlich, die Mahlstationen nachfolgend jeweils in die Einsatz- und Entnahmeposition zu bringen, um die Kupplung zwischen dem motorischen Antrieb und der Exzenterwelle der jeweiligen Mahlstation auszubilden und anschließend den Mahlbecher der jeweiligen Mahlstation zu verspannen. Die Verspannung mehrerer Mahlbecher ist somit sehr zeitaufwendig. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Laborkugelmühle der eingangs genannten Art mit einem gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelten Ver- und/oder Entspannmechanismus für wenigstens einen Mahlbecher in der Mahlbecherhalterung zur Verfügung zu stellen, wobei der Ver- und/oder Entspannmechanismus in konstruktiv einfacher Weise bei hoher Betriebssicherheit die Weiterleitung und Übertragung motorisch oder gegebenenfalls auch manuell erzeugter Spannkräfte auf das Spannelement ermöglicht und die zur Verspannung erforderlichen Spannkräfte zu einer geringeren mechanischen Belastung der Konstruktion der Mahlbecherhalterung führen. Der Ver- und/oder Entspannmechanismus soll damit wartungsarm sein und die Übertragung hoher Spannkräfte zulassen. Insbesondere soll der Ver- und/oder Entspannmechanismus die Möglichkeit bieten, bei geringem Zeitaufwand und in einer für den Benutzer einfachen und komfortab- len Weise bei Planeten- und Fliehkraftkugelmühlen mit mehreren Mahlstationen die Verspannung der Mahlbecher in den Mahlbecherhalterungen zu bewirken.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Kugelmühle mit den Merkmalen von An- spruch 5 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs 6.
Die erfindungsgemäße Kugelmühle weist gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung eine Hubeinrichtung als Teil eines Ver- und/oder Entspannmechanismus mit wenigstens einem Hubelement zur Übertragung einer motorisch und/oder manuell erzeugten Spannkraft auf das wenigstens eine Spannelement auf, wobei das Hubelement kinematisch von Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist. Es können auch mehrere Hubelemente zur Übertragung einer Spannkraft auf das Spannelement vorgesehen sein. Das Hubelement wird bei der Drehung der Trägervorrichtung nicht von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse mitgeführt.
Bei einem "Hubelement" im Sinne der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein passives Bauteil, das zur reinen Kraftweiterleitung und/oder -Übertragung einer motorischen oder manuellen Antriebskraft auf das Spannelement dient. Die Antriebskraft kann manuell aufgebracht werden oder über eine motorische Antriebseinheit. Das Hubelement befindet sich vorzugsweise im Wesentlichen unterhalb von der Mahlbecherhalterung, weiter vorzugsweise unterhalb von dem Spannelement, und dient insbesondere zur Übertragung einer axialen Hubkraft auf das Spannelement. Eine "axiale" Hubkraft im Sinne der Erfindung liegt dann vor, wenn der Kraftvektor zumindest im Wesentlichen parallel oder koaxial (gleichachsig) zur bzw. mit einer Rotationsachse der Mahlbecherhalterung und/oder einer Rotationsachse des Spannelementes ist. Nicht ausgeschlossen ist aber auch eine Ausführungsform, bei der von dem Hubelement zumindest auch oder gegebenenfalls aus- schließlich horizontale bzw. radiale Kraftkomponenten auf das Spannelement übertragen werden. Nachfolgend wird die Erfindung lediglich beispielhaft und nicht abschließend im Wesentlichen für die Übertragung rein axialer Hubkräfte von dem Hubelement auf das Spannelement beschrieben. Bei der Kraftübertragung von dem Hubelement auf das Spannelement kann das Hubelement unmittelbar gegen das Spannelement anliegen, wobei die Kraftüber- tragung über sich berührende Kontaktflächen des Hubelementes und des Spannelementes erfolgt.
Im Übrigen kann das Hubelement dauerhaft mit einem motorischen Antrieb ver- bunden sein. Eine Verbindung mit dem motorischen Antrieb kann insbesondere auch dann vorliegen, wenn die Trägervorrichtung beim Betrieb der Kugelmühle um die Zentrumsachse rotiert.
Der Erfindung liegt gemäß dem zweiten Aspekt der Gedanke zugrunde, zur Über- tragung der für eine Ver- und/oder Entspannung des Mahlbechers in und/oder an der Mahlbecherhalterung erforderlichen Spannkräfte ein gegenüber der Trägervorrichtung zumindest im Wesentlichen ortsfestes Spannelement bzw. Hubelement einzusetzen, das für eine Ver- und/oder Entspannung mit wenigstens einem beim Betrieb der Kugelmühle von der Trägervorrichtung mitgeführten Spannelement der Mahlbecherhalterung zusammenwirkt. Bei der aus der DE 10 2012 009 987 A1 bekannten Ausführungsform dient eine beim Betrieb der Kugelmühle mitrotierende Exzenterwelle zur Weiterleitung und Übertragung von motorisch erzeugten Spannkräften. Hiervon abweichend sieht die Erfindung wenigstens ein Hubelement vor, das kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung entkoppelt ist und beim Betrieb der Kugelmühle feststeht. Die Erfindung lässt damit eine konstruktive Ausgestaltung des Ver- und/oder Entspannmechanismus für den Mahlbecher zu, die sich durch eine geringere Anzahl von Bauteilen auszeichnet, die beim Betrieb der Kugelmühle von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse mitgeführt werden. Durch geringere rotierende Massen ist eine einfache konstruktive Ausgestal- tung möglich, die verschleiß- und damit wartungsarm ist. Ferner lässt die Erfindung eine konstruktive Ausgestaltung des Ver- und/oder Entspannmechanismus zu, bei dem Spannkräfte bei geringerer mechanischer Belastung insbesondere von der Mahlbecherhalterung aufgenommen werden. Der Ver- und/oder Entspannmechanismus kann darüber hinaus kupplungsfrei die Übertragung von motorisch erzeug- ten Spannkräften von einem Motor auf das Spannelement vorsehen, so dass die Nachteile in Zusammenhang mit der Verwendung einer Kupplungseinrichtung bei der aus der DE 10 2012 009 987 A1 bekannten Kugelmühle umgangen werden können. Die Mahlbecherhalterung ist insbesondere ausschließlich zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Halterung des Mahlbechers ausgebildet und/oder axial verstellbar zum axialen und/oder radialen Verspannen eines Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung und/oder zum axialen und/oder radialen Entspannen des Mahlbechers. Dies ermöglicht eine benutzerfreundliche Befestigung des Mahlbechers an, in, auf und/oder mit der Mahlbecherhalterung. Gegenüber der aus der DE 10 2012 009 987 A1 bekannten Ausgestaltung der Mahlbecherhalterung als seitlich beschickbarer Käfig besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit eines schnelleren Wechsels des Mahlbechers und/oder auf einen schnellen Zugriff auf den Mahlbe- cherinnenraum durch Abnehmen des Mahlbecherdeckels.
Eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Hubelement höhenverstellbar geführt und/oder gelagert ist, insbesondere lediglich im Wesentlichen parallel und/oder koaxial zu einer Längs- bzw. Rotationsachse der Mahlbecherhalterung, des Mahlbechers und/oder des Spannelements, vorzugsweise in eine zumindest im Wesentlichen vertikale Richtung. Die Hubkraft wird dann vorzugsweise lediglich durch Höhenverstellung des Hubelements auf das Spannelement übertragen, wenn diese in Kontakt kommen. Das Hubelement kann in diesem Zusammenhang beispielweise als Hebestein ausgebildet sein, der über ein Verstell- bzw. Betätigungselement in axialer Richtung, vorzugsweise in zumindest im Wesentlichen vertikaler Richtung, höhenverstellt werden kann. Alternativ kann auch eine Ausführungsform vorgesehen sein, bei der das Hubelement als solches quer zur Rotationsachse der Mahlbecherhalterung und/oder des Spannelements verstellbar geführt und/oder gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform kann das Hubelement beispielsweise als Schubstange mit schräger Auflauffläche ausgebildet sein, wobei die Auflaufschräge bei der Verstellbewegung der Schubstange zur Übertragung von Spannkräften gegen das Spannelement zur Anlage gebracht wird und bei der Verstellbewegung das Spannelement in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung angehoben oder abgesenkt wird.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Hubelement auch als ei- ne Exzenterwelle ausgebildet sein, die quer zur Längs- bzw. Rotationsachse der Mahlbecherhalterung und/oder des Spannelements drehbar angeordnet ist, wobei ein Exzenterabschnitt der Exzenterwelle zur Übertragung der erforderlichen Spannkraft mit dem Spannelement in Kontakt tritt. Die Erfindung greift an dieser Stelle die aus der DE 10 2012 009 987 A1 bekannte Verwendung einer Exzenter- welle zur Übertragung von Spannkräften auf, wobei jedoch abweichend von der bekannten Kugelmühle erfindungsgemäß eine ortsfeste Anordnung der Exzenterwelle vorgeschlagen wird, bei der die Exzenterwelle kinematisch von der Drehbe- wegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist.
Schließlich kann es sich bei einem "Hubelement" im Sinne der Erfindung auch um einen Aktor oder einen Linearmotor handeln, der ein Kraftübertragungselement vorzugsweise in zumindest im Wesentlichen vertikaler Richtung gegen das Spannelement bewegt und damit die erforderliche Kraft zum Anheben bzw. Absenken auf das Spannelement überträgt. Der Aktor oder Linearmotor kann zu diesem Zweck unterhalb von dem Spannelement angeordnet sein.
Es ist zweckmäßig, wenn die axiale Hubkraft von dem Hubelement lediglich bei Erreichen einer bestimmten Einsetz- und/oder Entnahmeposition der Trägervorrichtung, d.h. bei Erreichen einer bestimmten Einsetz- und/oder Entnahmeposition der Mahlbecherhalterung, d.h. bei Erreichen einer bestimmten Drehorientierung der Trägervorrichtung, übertragbar ist. Die bestimmte Einsetz- und/oder Entnahmeposition ist vorzugsweise dann erreicht, wenn sich das Spannelement koaxial oberhalb von dem Hubelement befindet.
In einem ordnungsgemäß verspannten Zustand des Mahlbechers an und/oder in der Mahlbecherhalterung ist das Hubelement vorzugsweise von dem Spannelement beabstandet, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Spannelement und damit der Mahlbecherhalterung einerseits und dem Hubelement andererseits in Umfangsrichtung der Kreisbahn möglich ist, entlang derer die Mahlbecherhalterung beim Betrieb der Kugelmühle bewegt wird. Das Hubelement ist dann mecha- nisch vom Spannelement entkoppelt, insbesondere besteht keine unmittelbare körperliche Verbindung zwischen den beiden Bauteilen.
Bei nicht oder nicht ordnungsgemäß eingesetztem Mahlbecher kann erfindungsgemäß das Spannelement derart relativ zum Hubelement absenkbar oder abge- senkt sein, dass zwischen dem Spannelement und dem Hubelement eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ausgebildet wird. Das Hubelement ist dann mechanisch mit dem Spannelement gekoppelt und/oder koppelbar und kann eine Brems- oder Stoppfunktion für die Trägervorrichtung und/oder die Mahlbecherhalterung erfüllen, wenn der Mahlbecher nicht ordnungsgemäß an und/oder in der Mahlbecherhalterung gehalten ist. Zur Kraftweiterleitung einer motorischen und/oder manuellen Antriebskraft auf das Hubelement und zur Verstellung, insbesondere zum Anheben des Hubelements, kann die Hubeinrichtung wenigstens ein Verstellelement aufweisen. Auch das Verstellelement ist dann kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt. Besonders bevorzugt kann eine Verstellbewegung des Verstellelements quer zur Längsachse bzw. Rotationsachse der Mahlbecherhalterung und/oder des Spannelements zu einer Verstellbewegung des Hubelements führen. Das Verstellelement kann in diesem Zusammenhang als Spindel oder Schubstange ausgebildet sein, wobei die motorische Antriebskraft eines Antriebsmotors gegebenenfalls über eine Motorkupplung auf die Spindel oder Schubstange übertragen wird und durch Axialverstellung der Spindel oder Schubstange das Hubelement verstellt, vorzugsweise angehoben, wird. Damit wird eine konstruktiv einfache Übertragung hoher Spannkräfte ermöglicht.
Als Verstellelement kann auch eine drehbar zum Hubelement angeordnete Exzenterwelle vorgesehen sein, die gegen das Hubelement wirkt, wobei das Hubelement über einen Exzenterabschnitt der Exzenterwelle angehoben werden kann. Schließlich kann als Verstellelement auch ein Hebel vorgesehen sein, um mit einem verringerten Kraftaufwand mindestens ein Hubelement zur Übertragung von Spannkräften zu verstellen, insbesondere anzuheben.
Das Verstellelement kann dauerhaft, d.h. insbesondere bei einer Drehung der Trä- gervorrichtung bzw. dem Betrieb der Kugelmühle, mechanisch mit einem motorischen Antrieb verbunden sein, insbesondere kupplungsfrei. Es kann auch eine Kupplungseinrichtung zur starren, elastischen, beweglichen oder lösbaren Verbindung des Verstellelements mit einem motorischen Antrieb vorgesehen sein. Der motorische Antrieb kann vorzugsweise seitlich beabstandet von rotierenden Bautei- len und/oder vertikal unterhalb der Mahlbecherhalterung angeordnet sein. Der Antrieb ist weiter vorzugsweise ortsfest angeordnet und kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt. Grundsätzlich ist auch eine manuelle Betätigung des Verstellelements über ein Verstellwerkzeug oder einen Verstellgriff möglich.
Weiter zweckmäßig ist wenigstens ein Kopplungselement zur kinematischen Kopplung des Verstellelements mit dem Hubelement vorgesehen, wobei, vorzugsweise, das Kopplungselement durch Rotation des Verstellelements relativ zum Verstellelement verstellt werden kann. Das Kopplungselement kann beispielsweise keilförmig ausgebildet sein mit schrägen und/oder gekrümmten Auflaufflächen. Diese kommen bei der translatorischen Bewegung des Verstellelements mit dem Hu- belement in Kontakt, was zum Anheben des Hubelements führen kann. Ein Gleitoder Rollkontakt kann Reibungskräfte verringern und ermöglicht eine wenig kraftaufwendige Kopplung der Bewegung des Verstellelements über das Kopplungselement mit dem Hubelement. Auch eine reibungsarme Beschichtung und/oder eine gehärtete Auflauffläche des Kopplungselements vereinfachen die kinematische Kopplung. Eine entsprechende Auflauffläche kann auch am Hubelement vorgesehen sein. Besonders bevorzugt kann das Hubelement über wenigstens eine Rolle gegen eine schräge oder gekrümmte Auflauffläche an dem Kopplungselement an- liegen, die bei der Hubbewegung des Hubelements entlang der Auflauffläche auf- bzw. abrollt.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kopplungselement um ein separates Bauteil. Nicht ausgeschlossen ist aber eine Ausführungsform, bei der das Verstellelement direkt, d.h. unmittelbar, gegen das Hubelement wirkt bzw. anliegt und beispielsweise eine schräge Auflauffläche aufweist, die bei der Verstellbewegung des Verstellelements mit dem Hubelement in Wirkkontakt tritt und das Hubelement zum Übertragen der Spannkraft beispielsweise anhebt.
Vorzugsweise ist das Kopplungselement aber verstellbar auf dem Verstellelement geführt. Das Verstellelement kann in diesem Zusammenhang als Spindel mit Au- ßengewinde ausgebildet sein und das Kopplungselement kann eine Gewindebohrung für einen Gewindeabschnitt der Spindel aufweisen. Wenn das Kopplungselement lediglich in linearer Richtung verstellbar ist, kommt es dann in Abhängigkeit von der Gewindesteigung bei einer Rotation der Gewindespindel zu einer Verstellbewegung des Kopplungselements entlang der Rotationsachse der Spindel.
Das Kopplungselement ist ebenfalls kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt.
Die Hubeinrichtung kann ferner wenigstens ein Hubgehäuse umfassen, wobei das Hubelement in dem Hubgehäuse geführt und/oder gelagert ist, vorzugsweise höhenverstellbar und, weiter vorzugsweise, seitlich spielbehaftet. Das Hubgehäuse kann eine Aussparung für das Hubelement autweisen, in der das Hubelement vor- zugsweise axial höhenverstellbar aufgenommen ist. Es ist zweckmäßig, wenn das Hubelement in der Aussparung lose, d.h. nicht eng anliegend, aufgenommen und geführt ist. Damit ist eine Hubbewegung des Hubelements in der Aussparung ohne die Gefahr einer Verklemmung des Hubelementes möglich.
Es ist zweckmäßig, wenn das Hubgehäuse ebenfalls kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist. Das Hubgehäuse als Teil der Hubeinrichtung wird dann bei der Drehbewegung der Trägervorrichtung nicht von dieser um die Zentrumsachse mit- geführt.
Um die Bauteilbelastungen, insbesondere von Lagern der Trägervorrichtung und/oder der Mahlbecherhalterung, gering zu halten, kann an dem Hubgehäuse wenigstens ein Widerlager- bzw. Stützabschnitt vorgesehen sein zur Ausbildung eines Widerlagers für die Mahlbecherhalterung. Die Mahlbecherhalterung kann zu diesem Zweck einen zum Widerlagerabschnitt an dem Hubgehäuse korrespondierenden Halteabschnitt aufweisen. Die Ausbildung eines Widerlagers setzt das Inkontakttreten des Widerlagerabschnitts mit dem Halteabschnitt voraus. Die Ausbildung eines Widerlagers kann insbesondere bereits vor dem In kontakttreten des Hubelements mit dem Spannelement, auch zeitgleich oder auch erst danach erfolgen. Das Anheben des Spannelements erfolgt vorzugsweise jedoch erst nachdem der Halteabschnitt an der Mahlbecherhalterung gegen den Widerlagerabschnitt an dem Hubgehäuse anliegt. Insbesondere wird durch das Widerlager für die Mahlbecherhalterung sichergestellt, dass das Hubgehäuse bei der Übertragung von Spannkräften an der Mahlbecherhalterung gehalten ist und dass sich die vom Hubelement an das Spannelement übertragen Druckkräfte und die entgegenwirkenden Kräfte am Widerlager im Wesentlichen kompensieren. Das Hubgehäuse ist dabei im Wesentlichen nicht über den Boden der Mühle abgestützt, so dass die Ver- bzw. Entspannkräfte im Wesentlichen nicht über die Lagermittel der Trägervorrichtung und der Mahlbecherhalterung übertragen werden müssen. Insbesondere müssen beim Anheben des Hubelements im Wesentlichen keine vertikalen Kräfte von dem Verstellelement aufgenommen werden.
Der Halteabschnitt an der Mahlbecherhalterung kann den Widerlagerabschnitt an dem Hubgehäuse zur Ausbildung eines Widerlagers unter- und/oder hintergreifen. Alternativ ist es möglich, dass der Widerlagerabschnitt an dem Hubgehäuse einen korrespondierenden Halteabschnitt an der Mahlbecherhalterung unter- und/oder hintergreift. Der Widerlagerabschnitt an der Mahlbecherhalterung kann in besonders vorteilhafter Weise am unteren Ende einer Planetenwelle der Mahlbecherhal- terung ausgebildet sein, beispielsweise als radial nach außen überstehender Absatz. In der Planetenwelle kann ein ankerförmiges bzw. kolbenförmiges Spannelement axial- bzw. höhenverstellbar geführt sein. An dem Hubgehäuse kann eine Ausnehmung vorgesehen sein, an dem radial nach innen überstehende Vorsprünge ausgebildet sind, die den Widerlagerabschnitt an dem Hubgehäuse bilden.
Um das Widerlager auszubilden bzw. das In kontakttreten eines Widerlagerabschnitts am Hubgehäuse und eines Halteabschnitts an der Mahlbecherhalterung, insbesondere an einer Planetenwelle der Mahlbecherhalterung, zu realisieren, kann das Hubgehäuse zur Ausbildung des Widerlagers relativ zur Mahlbecherhal- terung verstellbar, insbesondere höhenverstellbar, sein. Es ist zweckmäßig, wenn die Ausbildung des Widerlagers an das Erreichen einer bestimmten zum Einsetzen/Entnehmen eines Mahlbechers vorgesehenen Drehorientierung der Trägervorrichtung gekoppelt ist. Im Übrigen ist bei einer Höhenverstellung des Hubgehäuses vorzugsweise eine entsprechende Höhenverstellbarkeit des Verstellmittels und ge- gebenenfalls eines mit dem Verstellmittel verbundenen Antriebs vorgesehen.
Bei der Drehung der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse bzw. beim Betrieb der erfindungsgemäßen Kugelmühle kann eine konstruktive Ausgestaltung des Ver- und/oder Entspannmechanismus derart vorgesehen sein, dass die Mahlbe- cherhalterung von der Trägervorrichtung mitgeführt und frei an und/oder bereichsweise in dem Hubgehäuse vorbei bewegt wird.
Ist der Halteabschnitt ausgebildet an einem unteren Ende eines Planetenachskörpers, in dem das Spannelement höhenverstellbar geführt sein kann, kann der Pla- netenachskörper mit einem unteren dem Hubgehäuse zugewandten Ende in eine entsprechende Aussparung in dem Hubgehäuse eingreifen und bei der Drehbewegung der Trägervorrichtung periodisch die Aussparung durchfahren. Zu diesem Zweck kann die Aussparung in Umfangsrichtung der Trägervorrichtung beidseitig offen ausgebildet sein, so dass es beim Durchfahren des Planetenachskörpers mit dem unteren Ende durch das Hubgehäuse nicht zu einer Kollision der Bauteile kommen kann. Entsprechend sind die Halte- und Widerlagergeometrien an der Mahlbecherhalterung einerseits und dem Hubgehäuse andererseits auszugestal- ten. Um Kollisionen zwischen der Mahlbecherhalterung, insbesondere eines Achskörpers der Mahlbecherhalterung, und dem Hubgehäuse sicher ausschließen zu können, können beispielsweise an dem Hubgehäuse Widerlagerabschnitte ausgebildet sein, die sich lediglich über einen Teil der Breite der Aussparung und/oder über einen Teil der Umfangslänge der Aussparung erstrecken und weiter vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Hubgehäuse vorzugsweise lediglich höhenverstellbar relativ zur Mahlbecherhalterung und/oder ei- nes Achskörpers der Mahlbecherhalterung angeordnet und in einer Richtung quer zur Rotationsachse der Mahlbecherhalterung und/oder quer zur Rotationsachse des Spannelementes bzw. quer zur Rotationsachse der Trägervorrichtung ortsfest angeordnet sein. Ist ein Kopplungselement zur Kraftübertragung auf das Hubelement vorgesehen, so kann das Kopplungselement verstellbar im und/oder an dem Hubgehäuse geführt sein und, vorzugsweise, bei einer Verstellbewegung relativ zum Hubgehäuse in einer Richtung quer zur Rotationsachse der Mahlbecherhalterung und/oder zur Rotationsachse des Spannelements bewegt werden.
Die Führung des Kopplungselements in und/oder an dem Hubgehäuse kann über Rollen erfolgen. Auch ein gleitender Kontakt ist möglich. Um ein Verklemmen des Kopplungselements bei der Verstellbewegung in dem Hubgehäuse sicher ausschließen zu können, weist das Hubgehäuse eine entsprechende Führungsaus- nehmung für das Kopplungselement auf, in der das Kopplungselement spielbehaftet, vorzugsweise lose und nicht eng anliegend, geführt ist. Weiter insbesondere ist eine drehfeste Führung des Kopplungselements in dem Hubgehäuse durch entsprechende Führungsgeometrien an dem Hubgehäuse und/oder an dem Kopplungselement gewährleistet. Bei Betätigung des Kopplungselements über eine Spindel erfolgt dann lediglich eine Verstellbewegung des Kopplungselements relativ zum Hubgehäuse in Längsrichtung der Spindel.
Das Kopplungselement ist vorzugsweise zusammen mit dem Hubgehäuse anhebbar oder absenkbar. Vorzugsweise wird das Anheben oder Absenken des Hubgehäuses durch eine Verstellbewegung des Kopplungselements bzw. das Bewegen des Kopplungselements relativ zum Verstellelement bewirkt. Ist als Verstellelement beispielsweise eine Gewindespindel vorgesehen, wobei das mit Gewindebohrung versehene und von der Gewindespindel durchgriffene Kopplungselement lediglich in eine Richtung verschiebbar bzw. verstellbar in dem Hubgehäuse geführt ist, so kann es bei der Bewegung des Kopplungselements durch Drehung der Gewindespindel entlang der Spindelachse zum zwangsgeführten Anheben oder Absenken des Kopplungselementes und damit auch des Hubgehäuses kommen.
Beispielsweise kann die Hubeinrichtung ein bevorzugt ortsfestes Stützelement für das Kopplungselement aufweisen, auf dem das Kopplungselement aufliegt und zu dem das Kopplungselement mit Hilfe des Verstellelements relativ verstellt wird. Das Stützelement kann wenigstens zwei unterschiedliche Höhenniveaus für das Kopplungselement bereitstellen, wobei das Kopplungselement mit dem Verstellelement verstellt wird und bei der Verstellung zusammen mit dem Hubgehäuse von einem ersten Höhenniveau auf ein zweites Höhenniveau abgleitet. Bei der Verstellbewegung des Kopplungselements mit dem Verstellelement kommt es dann automatisch zu einer Höhenänderung des Kopplungselements und des Verstellelements und damit auch zu einer Höhenänderung des Hubgehäuses. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Hubeinrichtung mit einem Hubelement, das kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist, kann die Hubeinrichtung zum synchronen Anheben und/oder Absenken von mehreren Spannelementen ausgebildet sein. Zu diesem Zweck kann ein Verstellelement vorgesehen sein, dessen Verstellung zur Betätigung, insbesondere zum Anheben, mehrerer Hubelemente und damit zum synchronen Anheben und/oder Absenken der Spannelemente von mehreren Mahlstationen führt. Beispielsweise kann eine Gewindespindel vorgesehen sein, auf der zwei Kopplungselemente in Axialrichtung bewegbar geführt sind. Jedes Kopplungselement wirkt mit einem Hubelement zusammen, wobei die Ver- Stellbewegung der Spindel, d.h. Rotation der Spindel um die Rotationsachse, zu einem gleichzeitigen In kontakttreten der Kopplungselemente mit den Hubelementen führt, woraufhin die Hubelemente ihrerseits mit den Spannelementen von zwei Mahlbecherhalterungen in Kontakt treten und die Spannelemente betätigen, insbesondere anheben, können. Ist das Verstellelement als Gewindespindel ausgebildet und werden die Kopplungselemente auf der Gewindespindel in Achsrichtung verstellbar geführt, so können die Kopplungselemente Gewindebohrungen und entsprechend die Gewindespindel Außengewindeabschnitte mit unterschiedlicher Drehrichtung aufweisen, so dass es bei einer Drehbewegung der Gewindespindel zu einer Verstellbewegung der beiden Kopplungselemente in entgegengesetzter Richtung kommt. Beispielsweise kann eine Spindel, die einen linkssteigenden und einen rechtssteigenden Außengewindeabschnitt aufweist, als Verstellelement zu- sammen mit Kopplungselementen verwendet werden, die entsprechende Innengewindebohrungen mit unterschiedlichem Drehsinn aufweisen. Mit den beiden Kopplungselementen lassen sich dann in einfacher Weise zeitgleich zwei Hubelemente verstellen, insbesondere Anheben oder Absenken, die ihrerseits gegen Spannelemente von zwei Mahlstationen wirken.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mühle weist wenigstens zwei Mahlbecherhalterungen und wenigstens zwei Verspanneinrichtungen mit jeweils einem Spannelement zum axialen Halten bzw. Verspannen jeweils eines Mahlbechers an der bzw. gegen die jeweils eine Mahlbecherhalterung und/oder in der jeweils einen Mahlbecherhalterung und/oder zum axialen Entspannen auf, insbesondere wobei die gemeinsame Hubeinrichtung zum gleichzeitigen und/oder synchronen Anheben und/oder Absenken mehrerer, vorzugsweise, aller Spannelemente vorgesehen ist. Nicht ausgeschlossen ist allerdings, dass mehrere Verstellelemente vorgesehen sein können, um mehrere Kopplungselemente gegebe- nenfalls unabhängig voneinander verstellen zu können. Auch können die Gewindegänge gleichsinnig ausgebildet sein, so dass beide Kopplungselemente bei einer Verstellbewegung des Verstellelementes in die gleiche Richtung verstellt werden.
Weitere Teilaspekte des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung betreffen darüber hinaus eine Kugelmühle im Labormaßstab,
- wobei das Verstellelement kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist, und/oder
- wobei wenigstens ein Kopplungselement zur kinematischen Kopplung des
Verstellelements mit dem Hubelement vorgesehen ist, wobei, vorzugsweise, das Kopplungselement durch Rotation des Verstellelements relativ zum Verstellelement verstellt wird, und dass das Kopplungselement kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist, und/oder
- wobei die Hubeinrichtung wenigstens ein Hubgehäuse aufweist und dass das Hubelement in dem Hubgehäuse geführt und/oder gelagert ist, vor- zugsweise höhenverstellbar und, weiter vorzugsweise, seitlich spielbehaftet, und/oder
- wobei das Hubgehäuse kinematisch von der Drehbewegung der Trägervorrichtung und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung entkoppelt ist, und/oder
- wobei an dem Hubgehäuse wenigstens ein Widerlagerabschnitt (vorgesehen ist zur Ausbildung eines Widerlagers für die Mahlbecherhalterung, und/oder
- wobei das Kopplungselement verstellbar in und/oder an dem Hubgehäuse geführt ist, vorzugsweise relativ zum Hubgehäuse in einer Richtung quer zur
Planetenachse der Mahlbecherhalterung und/oder des Spannelements, und/oder
- wobei das Kopplungselement zusammen mit dem Hubgehäuse anhebbar oder absenkbar ist, wobei, vorzugsweise, das Anheben oder Absenken durch eine Verstellbewegung des Kopplungselements relativ zum Verstellelement bewirkt wird, und/oder
- wobei die Hubeinrichtung (30') zum synchronen Anheben und/oder Absenken von mehreren Spannelementen (19') ausgebildet ist. Schließlich betrifft ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kugelmühle im Labormaßstab, insbesondere in Form einer Fliehkraftkugelmühle und/oder Planetenkugelmühle, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung für wenigstens einen mit einem Mahlbecherdeckel verschließbaren Mahlbecher, mit einer Verspanneinrichtung mit wenigstens einem Spannelement zum axialen Halten bzw. axialen Verspannen des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung und/oder zum axialen Entspannen des Mahlbechers, und, vorzugsweise, mit einer um eine Zentrumsachse drehbar gelagerten Trägervorrichtung, wobei die Mahlbecherhalterung um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Mahlbecher für eine Labormühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Erfindungsgemäße Laborkugelmühlen können als Planeten- oder Fliehkraft- Monokugelmühlen mit nur einer Mahlstation oder auch als Kugelmühlen mit mehreren Mahlstationen ausgebildet sein, wobei die Mahlstationen vorzugsweise symmetrisch um die Zentrumsachse angeordnet sind, um Trägheitsmomente möglichst gut auszugleichen. Die DE 10 2012 009 987 A1 offenbart eine Laborkugelmühle. Diese weist eine Trägervorrichtung auf, die um eine vertikale Zentrumsachse rotiert. An der Trägervorrichtung sind mehrere Mahlstationen um jeweils eine parallel zur Zentrumsachse versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert, wobei jede Mahlstation eine käfigartige Aufnahmevorrichtung für zumindest einen mit Mahlgut und Mahlkörpern, insbesondere Mahlkugeln, befüllbaren Mahlbecher aufweist. Jede Aufnahmevorrichtung wird von der Trägervorrichtung um die Zentrumsachse mitgeführt und rotiert zusätzlich - zumeist entgegengesetzt - zur Trägervorrichtung um die jeweilige Planetenachse.
Die in der DE 10 2012 009 987 A1 beschriebene Laborkugelmühle weist eine Verspanneinrichtung mit einem Spannelement zum axialen Verspannen eines Mahlbechers in der Aufnahmevorrichtung sowie einen motorischen Antrieb für das Spann- element auf, welcher die Verspannung des Mahlbechers in der Aufnahmevorrichtung automatisch betätigt. Die axiale Verspannung wird mittels einer sich quer zur Planetenachse erstreckenden ExzenterAchskörper als Spannelement bewerkstelligt, welche drehbar in der Aufnahmevorrichtung für den Mahlbecher gelagert ist. Die Kugelmühle weist einen Motor auf, welcher ortsfest zu einem Gerätegehäuse außerhalb der Trägervorrichtung befestigt ist. Der Motor treibt eine AntriebsAchs- körper an, die an ihrem Ende geschlitzt ist, um an der ExzenterAchskörper ankoppeln zu können. Das Ankoppeln an die ExzenterAchskörper ist nur dann möglich, wenn sich die Mahlstation in einer bestimmten Einsetz- und Entnahmeposition und der richtigen Drehorientierung befindet. Dann kann über den Motor die Exzenter- Achskörper gedreht werden, wobei eine axiale Höhenänderung der ExzenterAchskörper über eine Tellerfeder auf eine federgelagerte Andruckplatte übertragen wird, die den Mahlbecher anhebt, bis er oberseitig mit einem Mahlbecherdeckel gegen einen Anschlag der Aufnahmevorrichtung anschlägt. Durch Zurückdrehen der ExzenterAchskörper besteht die Möglichkeit, die Verspannung wieder zu lösen.
Die bekannte Kugelmühle weist einen aufwendigen konstruktiven Aufbau auf. Weiter ist von Nachteil, dass eine Kupplung des Motors mit der ExzenterAchskörper zur Verspannung/Entspannung des Mahlbechers schwierig ist. Da die ExzenterAchskörper in der Aufnahmevorrichtung für den Mahlbecher gelagert ist, rotiert die ExzenterAchskörper beim Betrieb der Kugelmühle ebenfalls, was zu Unwuchteffekten führt, die zu Vibrationen und erhöhtem Verschleiß führen. Durch die Ausbildung der Aufnahmevorrichtung als starrer Käfig, ist die Zugänglichkeit zum Mahlbecher stark eingeschränkt. Für eine Probennahme ist es stets erforderlich, den Mahlbecher aus dem Käfig zu nehmen. Daher ist die Bedienung der bekannten Kugelmühle wenig benutzerfreundlich. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kugelmühle und einen Mahlbecher für eine solche Mühle anzugeben, die einen hohen Bedienkomfort bei gleichzeitig hoher Sicherheit und insbesondere eine komfortable Probennahme bei verbesserter Zugänglichkeit zum Mahlbecher ermöglichen. Insbesondere das Verspannen und Entspannen eines Mahlbechers an der Mahlbecherhalte- rung soll schneller durchführbar und weniger aufwendig sein. Vorzugsweise soll die Kugelmühle einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweisen. Zudem soll die Unwucht beim Betrieb der Kugelmühle gering sein.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Kugelmühle gemäß Anspruch 7 oder ei- nen Mahlbecher gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 8 und 9.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt bei einer Kugelmühle der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass im verspannten Zustand des Mahlbechers eine lediglich mantelseitige und/oder lediglich bodenseitige Beaufschlagung des Mahlbechers mit einer Verspannkraft und/oder Haltekraft für den Mahlbecher vorgesehen ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die von oben freie Zugänglichkeit des Mahlbecherdeckels im verspannten Zustand des Mahlbechers unter Beibehaltung des Verspannungszu- Stands, wobei die Verspanneinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Mahlbecherdeckel im verspannten Zustand des Mahlbechers von oben nicht mit einer Verspannkraft beaufschlagt ist.
Der erfindungsgemäße Mahlbecher weist zur Lösung der genannten Aufgabe we- nigstens ein mantelseitiges Haltemittel für einen Anschlag an der Mahlbecherhalterung der Kugelmühle auf.
Der Begriff„Mahlbecher“ wird nachfolgend gleichermaßen für Mahlgefäße verwendet, deren Mahlbecher direkt an der Mahlbecherhalterung verspannt bzw. gehalten wird und solche Mahlgefäße, bei denen ein Mahlbecher über einen Mahlbecheradapter als separates Bauteil an der Mahlbecherhalterung verspannt bzw. gehalten wird. Die Spann- und/oder Haltekraft zum axialen Verspannen bzw. Halten des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung wird folglich lediglich im Bereich einer Mantelfläche und/oder über den Boden des Mahlbechers aufgebracht, nicht aber über den Mahlbecherdeckel. Der Mahlbecherdeckel ist damit im verspannten Zustand deckelseitig, d.h. von oben, frei von der Verspanneinrichtung zugänglich. Damit ist eine komfortable Probenentnahme auch im verspannten Zustand des Mahlbechers möglich, ohne dass dieser von der Mahlbecherhalterung gelöst werden muss. Der Mahlbecherdeckel kann über an sich aus dem Stand der Technik bekannte Klemm- und/oder Schraubmittel mit dem Mahlbecher lösbar verbunden sein.
Die Verspanneinrichtung dient zum Halten bzw. axialen Verspannen des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung und/oder zum axialen Entspan- nen des Mahlbechers und ist damit zu unterscheiden von der Verspannung des Mahlbecherdeckels gegen den Mahlbecher, was mit an sich aus dem Stand der Technik bekannten Klemm- oder Schraubmitteln erfolgen kann.
Zum axialen Halten bzw. axialen Verspannen des Mahlbechers und/oder zum axia- len Entspannen des Mahlbechers ist das Spannelement zur mantelseitigen und/oder zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Übertragung einer Verspannkraft auf den Mahlbecher ausgebildet.
Eine einfache konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Spann- element axial verstellbar ausgebildet ist zum axialen und/oder radialen Verspannen des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung und/oder zum axialen und/oder radialen Entspannen des Mahlbechers. Die Verstellung des Spannelements erfolgt dabei relativ zur Mahlbecherhalterung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Spannelement zum Verspannen des Mahlbechers angehoben bzw. nach oben gedrückt und zum Entspannen des Mahlbechers entsprechend abgesenkt bzw. nach unten gezogen. Nicht ausgeschlossen ist aber eine konstruktive Ausgestaltung derart, dass das Spannelement zum Verspannen des Mahlbechers abgesenkt bzw. nach unten gezogen und zum Entspannen des Mahlbechers entsprechend angehoben bzw. nach oben gedrückt wird. Das Spannelement kann über wenigstens ein Federelement federbelastet sein. Vorzugsweise wird die zum Verspannen des Mahlbechers erforderliche Spannkraft lediglich über das Federelement aufgebracht. Zum Entspannen des Mahlbechers ist es dann erforderlich, das Spannelement entgegen der Federkraft des Federele- ments aus einer ersten Stellung, in der der Mahlbecherbecher verspannt ist, in eine zweite Stellung zu bewegen, in der der Mahlbecher entspannt ist. Die hierzu erforderliche Verstellkraft kann mit einem motorischen Antrieb oder auch manuell erzeugt werden. Bei einer anderen Ausgestaltung kann dagegen auch vorgesehen sein, dass die zum Verspannen des Mahlbechers erforderliche Spannkraft über ei- nen motorischen Antrieb aufgebracht wird. Nach einer motorischen Freigabe des Spannelements, bei der vom motorischen Antrieb keine Kraftübertragung auf das Spannelement erfolgt, kann das Spannelement dann über wenigstens ein Federelement in eine Stellung gebracht werden, in der der Mahlbecher entspannt ist. Es ist zweckmäßig, wenn die Mahlbecherhalterung wenigstens einen Anschlag als Widerlager für wenigstens ein am äußeren Umfang des Mahlbechers ausgebildetes, vorstehendes Haltemittel des Mahlbechers aufweist, wobei der Mahlbecher über den Anschlag und das Haltemittel in axialer Richtung und, vorzugsweise, in Umfangsrichtung bei der Übertragung der Verspannkraft an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung verspannt bzw. gehalten wird.
Die Übertragung der Verspannkraft von dem Spannelement auf den Mahlbecher führt dann dazu, dass der Flaltevorsprung zusammen mit dem Mahlbecher in axialer Richtung verstellt und gegen den Anschlag gedrückt wird. Durch eine komple- mentäre Geometrie des Anschlags und des Flaltevorsprungs kann es zur automatischen Zentrierung des Mahlbechers kommen, wenn dieser mit dem Spannelement aus einem entspannten Zustand in einen verspannten Zustand überführt wird.
Der Anschlag kann bevorzugt im Bereich des äußeren Umfangs der Mahlbecher- halterung vorgesehen sein. Die Mahlbecherhalterung kann weiter bevorzugt eine Mehrzahl von Anschlägen als Widerlager für eine Mehrzahl von Flaltevorsprüngen an dem Mahlbecher aufweisen, wobei zwischen den Anschlägen ein insbesondere kreisförmiger Einsetzbereich für den Mahlbecher gebildet wird. Der Mahlbecher lässt sich dann in einfacher Weise von oben in den Einsetzbereich zwischen den Anschlägen der Mahlbecherhalterung einsetzen und nachfolgend verspannen. Um eine leichte Zugänglichkeit zum Mahlbecherdeckel bei hohem Bedienkomfort zu erreichen, kann der Anschlag an der Mahlbecherhalterung bezogen auf den in bzw. an der Mahlbecherhalterung gehaltenen Mahlbecher im Bereich unterhalb der halben Höhe, vorzugsweise im Bereich des unteren Drittels der Höhe des Mahlbe- chers, insbesondere im bodennahen Bereich des Mahlbechers, vorgesehen sein. Der Mahlbecher weist entsprechend im Bereich unterhalb der halben Höhe, vorzugsweise im Bereich des unteren Drittels der Höhe des Mahlbechers, insbesondere im bodennahen Bereich, wenigstens einen Haltevorsprung als Haltemittel auf, der im verspannten Zustand des Mahlbechers mit dem Anschlag zusammenwirkt. Im Bereich oberhalb des Anschlags ist der Mahlbecher dann von oben und, vorzugsweise, mantelseitig, frei zugänglich, wobei ein händischer Zugang zum Mahlbecher in diesem Bereich nicht durch Teile der Mahlbecherverspannung und/oder der Verspanneinrichtung beeinträchtigt wird. Darüber hinaus kann die Mahlbecherhalterung wenigstens einen weiteren Anschlag aufweisen, der eine Begrenzung einer Drehbewegung des Mahlbechers in Umfangsrichtung der Mahlbecherhalterung bewirkt. Der weitere Anschlag wirkt dazu vorzugsweise mit dem Haltemittel am äußeren Umfang des Mahlbechers zusammen. Der Haltemittel kann nach dem Einsetzen des Mahlbechers in und/oder Aufsetzen des Mahlbechers auf die Mahlbecherhalterung durch Drehen des Mahlbechers relativ zur Mahlbecherhalterung gegen den weiteren Anschlag zur Anlage gebracht werden. Damit lässt sich der Mahlbecher im entspannten Zustand durch Drehen relativ zur Mahlbecherhalterung in einfacher Weise in eine Position bringen, in der nachfolgend der Mahlbecher durch Übertragung der Verspannkraft an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung verspannt und, vorzugsweise, aufgrund der axialen Bewegung des Mahlbechers bei der Verspannung automatisch relativ zur Mahlbecherhalterung zentriert wird.
Der Anschlag an der Mahlbecherhalterung und das Haltemittel am Mahlbecher können derart komplementäre Geometrien aufweisen, dass über den Anschlag und das Haltemittel eine in axialer Richtung und, vorzugsweise, in Umfangsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen dem Mahlbecher und der Mahlbecherhalterung im verspannten Zustand des Mahlbechers erreicht wird. Damit ist eine sichere Befestigung des Mahlbechers an der Mahlbecherhalterung im verspann- ten Zustand gewährleistet. Die Mahlbecherhalterung und der Mahlbecher können komplementäre Rastmittel aufweisen, wobei, vorzugsweise, die Rastmittel zur Ausbildung einer Rastverbindung bei Erreichen einer bestimmten Drehposition des Mahlbechers relativ zur Mahlbecherhalterung, und, weiter vorzugsweise, zur Ausbildung der Rastverbin- düng vor der Verspannung des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung ausgebildet sind. Beispielsweise kann an der Mahlbecherhalterung wenigstens ein Kugeldruckstück vorgesehen sein, vorzugsweise mantelseitig zum Mahlbecher, das bei Erreichen einer bestimmten Drehposition des Mahlbechers in eine Öffnung oder Vertiefung am äußeren Umfang des Mahlbechers einrastet. So lässt sich eine bestimmte Drehposition des Mahlbechers in einfacher Weise finden, wenn sich dieser noch im entspannten Zustand befindet, also noch keine Verspannkraft auf den Mahlbecher übertragen wird. Durch eine Rast- und/oder Formschlussverbindung zwischen der Mahlbecherhalterung und dem Mahlbecher lässt sich in einfacher Weise gewährleisten, dass der Mahlbecher vor der Verspannung nicht ungewollt aus einer bestimmten Drehposition relativ zur Mahlbecherhalterung bewegt wird.
Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Mahlbecherhalterung wenigstens eine am äußeren Umfang der Mahlbecherhalterung an- geordnete Lasche aufweist, wobei der Anschlag in die Lasche integriert ist. Hierzu kann in der Lasche eine Ausnehmung vorgesehen sein, in die das vorstehende Haltemittel am Mahlbecher nach dem Einsetzen des Mahlbechers in und/oder Aufsetzen des Mahlbechers auf die Mahlbecherhalterung durch Drehen des Mahlbechers relativ zur Mahlbecherhalterung eindrehbar ist. Durch nachfolgendes Anhe- ben oder Absenken des Mahlbechers relativ zur Mahlbecherhalterung kann dann das Haltemittel gegen den Anschlag in der Lasche verspannt werden.
Um die Sicherheit der erfindungsgemäßen Mühle gegen ein Lösen der Mahlbecher aus der Mühle während des Mahlbetriebes zu verbessern und um sicherzustellen, dass vor dem Betrieb der Mühle der Mahlbecher ordnungsgemäß in und/oder auf die Mahlbecherhalterung ein- bzw. aufgesetzt ist, kann ein axial verstellbarer Schieber vorgesehen sein, der mit dem Mahlbecher kinematisch koppelbar und, vorzugsweise, mit dem an dem Mahlbecher vorgesehenen Haltemittel anhebbar und/oder absenkbar ist, wobei der Schieber bei nicht oder nicht ordnungsgemäß eingesetztem Mahlbecher einen mechanischen Anschlag bildet, so dass eine Drehung der Mahlbecherhalterung ausgeschlossen ist. Damit wird eine Drehung einer Trägervorrichtung für die Mahlbecherhalterung und damit ein nicht ordnungsgemäßer Betrieb der Labormühle wirkungsvoll verhindert.
Weitere Teilaspekte des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung betreffen eine Kugelmühle im Labormaßstab,
- wobei die Mahlbecherhalterung eine Mehrzahl von Anschlägen als Widerlager für den Mahlbecher aufweist, wobei zwischen den Anschlägen ein Einsetzbereich für den Mahlbecher gebildet wird, und/oder
- wobei der Mahlbecher lediglich im Bereich unterhalb der halben Höhe des
Mahlbechers, vorzugsweise im Bereich des unteren Drittels der Höhe des Mahlbechers, weiter vorzugsweise im bodennahen Bereich, mit einer Verspannkraft und/oder Haltekraft beaufschlagt wird, und/oder
- wobei die Mahlbecherhalterung wenigstens eine am äußeren Umfang der Mahlbecherhalterung angeordnete Lasche autweist, wobei der Anschlag in die Lasche integriert ist, und/oder
- wobei die Mahlbecherhalterung und der Mahlbecher komplementäre Rastmittel aufweisen, und dass, vorzugsweise, die Rastmittel bei Erreichen einer bestimmten Drehposition des Mahlbechers relativ zur Mahlbecherhalterung vor der Verspannung des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung zur Ausbildung einer Rastverbindung vorgesehen sind, und/oder
- wobei wenigstens ein Rastmittel in die Lasche integriert ist, und/oder
- wobei ein axial verstellbarer Schieber vorgesehen ist, der mit dem Mahlbecher kinematisch koppelbar und, vorzugsweise, über das Haltemittel an dem Mahlbecher anhebbar und/oder absenkbar ist, wobei der Schieber bei nicht oder nicht ordnungsgemäß eingesetztem Mahlbecher einen mechanischen Anschlag bildet, so dass eine Drehung der Mahlbecherhalterung ausgeschlossen ist. Die vorgenannten Aspekte der Erfindung können unabhängig von der Absatzformatierung beliebig miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit im Einzelnen erwähnt ist.
Die genannten Aspekte der Erfindung und die sich aus der folgenden Beschreibung ergebenden Aspekte der Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination realisiert werden. Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei die Merkmale der Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer erfindungsgemäßen Kugelmühle mit zwei gegenüberliegend angeordneten Mahlstationen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Spannelements zum axialen Verspannen und
Entspannen eines Mahlbechers an einer Mahlstation,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Spannelements aus Fig. 2,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Spannelements aus Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt einer mit einem Mahlbecher verbindbaren Hilfsscheibe, die eine Anschlussgeometrie zur Verbindung mit dem Spannelement aus Fig. 2 aufweist,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Flilfsscheibe aus Fig. 5,
Fig. 7 einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Kugelmühle mit erfindungsgemäßem Mahlbecher gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kugelmühle mit zwei Mahlbecherhalterungen,
Fig. 9 eine Draufsicht der Kugelmühle aus Fig. 8, Fig. 10 eine Teilschnittansicht der Kugelmühle aus Fig. 8 entlang der Schnittlinie lll-lll aus Fig. 2, wobei die Mahlbecherhalterungen in einem verspannten Zustand dargestellt sind, Fig. 1 1 eine Teilschnittsansicht der Kugelmühle aus Fig. 8, die die rechte Mahlbecherhalterung und einen Teil einer Flubeinrichtung für die Mahlbecherhalterung in einem entspannten Zustand der Mahlbecherhalterung zeigt,
Fig. 12 eine Schnittansicht der Kugelmühle aus Fig. 8 entlang der Schnittlinie V-V aus Fig. 9 und
Fig. 13 die Einzelheit VI aus Fig. 12 in einer vergrößerten Ansicht,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung für eine Kugelmühle, wobei die Anordnung eine Mahlbecherhalterung und eine Verspann-einrichtung umfasst, ausgebildet zum axialen Halten bzw. axialen Verspannen eines in den Fign. 17 bis 19 gezeigten Mahlbecheradapters an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung und zum axialen Entspannen des Mahlbechers;
Fig. 15 eine Draufsicht auf die Anordnung von Fig. 14,
Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Linie III - III aus Fig. 15, wobei ein mit der
Anordnung verbundener Mahlbecheradapter für einen nicht gezeigten Mahlbecher dargestellt ist,
Fig. 17 eine Seitenansicht der in Fig. 14 gezeigten Anordnung aus Mahlbecherhalterung und Verspanneinrichtung in Richtung des Pfeils IV aus Fig. 14, wobei ein mit der Anordnung verbundener Mahlbecheradapter für einen nicht gezeigten Mahlbecher dargestellt ist,
Fig. 18 eine Schnittansicht der in Fig. 17 gezeigten Anordnung entlang der
Schnittlinie V - V aus Fig. 15 und
Fig. 19 eine Teilschnittansicht der Anordnung aus Fig. 17 entlang der Schnittebene VI aus Fig. 18.
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen weggelassen ist. Die Fig. 1 bis Fig. 7 zeigen eine vorschlagsgemäße Kugelmühle gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Schnitt eine vorschlagsgemäße Kugelmühle 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit ein oder mehreren, insbesondere zwei Mahlstationen 2, die vorzugsweise baugleich ausgeführt sind.
Die Kugelmühle 1 ist vorzugsweise als Labormühle bzw. Planetenkugelmühle ausgeführt.
Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel einer Kugelmühle 1 mit zwei Mahlstationen 2 erläutert. Die Beschreibung der Merkmale der Kugelmühle 1 ist aber nicht auf Kugelmühlen 1 mit zwei Mahlstationen 2 beschränkt, sondern gleicherweise für Laborkugelmühlen mit mehr als zwei Mahlstationen 2 oder auch für Planeten- Monokugelmühlen gültig. Aufgrund des vorzugsweise gleichen Aufbaus der Mahlstationen 2 werden nachfolgend die Merkmale und Bauelemente der Kugelmühle 1 bzw. Mahlstationen 2 primär lediglich am Beispiel der in Fig. 1 links dargestellten Mahlstation 2 beschrieben. Die Mahlstation 2 weist eine Mahlbecherhalterung 3 für einen Mahlbecher 4 auf.
Der Mahlbecher 4 ist optional mit einer Flilfsscheibe oder einem Endstück bzw. Bodenelement 5 vorzugsweise über eine Mehrzahl von Schrauben 6 versehen bzw. fest verbunden. Der Mahlbecher 4 und die Hilfsscheibe bzw. das Bodenelement 5 können grundsätzlich auch einstückig ausgebildet sein. Dementsprechend kann entweder die Hilfsscheibe bzw. das Bodenelement 5 oder der Mahlbecher 4 die Stirnseite bzw. das Mahlbecherende bilden, mit der bzw. dem der Mahlbecher 4 auf der Mahlbecherhalterung 3 im Betriebszustand - also wie in Figur 1 gezeigt - sitzt bzw. gehalten ist.
Die Mahlbecherhalterung 3 ist um eine vertikale Planetenachse Y1 drehbar zu bzw. an einer Trägervorrichtung 7 gelagert.
Die Trägervorrichtung 7 weist ein Sonnenrad 8 auf, das um eine Zentrumsachse Y2 vorzugsweise einer zentralen Lagerwelle 9 drehbar ist und insbesondere über Lager 9a drehbar gelagert ist. Die Mahlbecherhalterung 3 ist vorzugsweise über eine Welle 10 bzw. Lager oder Wälzlager 10a drehbar, insbesondere am oder im Sonnenrad 8 gelagert.
Vorzugsweise wird die Trägervorrichtung 7 bzw. das Sonnenrad 8 von einem nicht dargestellten elektrischen Antriebsmotor bzw. vorzugsweise über einen nur angedeuteten Riemenantrieb 1 1a angetrieben. Bei der Rotation der Trägervorrichtung 7 bzw. des Sonnenrads 8 wird die Mahlbecherhalterung 3 um die Zentrumsachse Y2 mitgeführt. Der (Dreh)Antrieb der Mahlstationen 2 bzw. Wellen 9 erfolgt vorzugsweise über eine Drehkopplung bzw. Riemenkopplung 1 1 b, wie durch Riemenräder 11 c und 1 1 d angedeutet.
Die beiden Mahlstationen 2 liegen in Bezug auf die Zentrumsachse Y2 gegenüber, so dass sich deren Trägheitsmomente kompensieren.
Die Mahlbecherhalterung 3 weist vorzugsweise einen Mahlbecherteller 12 zum Halten des Mahlbechers 4 auf. Zum axialen Halten bzw. Verspannen des Mahlbechers 4 gegen den Mahlbecherteller 12 bzw. die Mahlbecherhalterung 3 und/oder zum axialen Entspannen des ment 13 bzw. eine Verspanneinrichtung 14 vorgesehen. Insbesondere weist die Verspanneinrichtung 14 das Spannelement 13 auf. Das Spannelement 13 erstreckt sich vorzugsweise koaxial zur Planetenachse Y1 , wobei die Längsachse des Spannelements 13 und die Planetenachse Y1 zusammenfallen.
Das Spannelement 13 ist vorzugsweise drehfest mit der Welle 10 der Mahlbecher- halterung 3 verbunden, aber axial bewegbar auf bzw. in der Welle 10 geführt, wie schematisch durch den Pfeil bzw. die Hubbewegung H in Fig. 1 gezeigt.
Durch (axiales) Absenken des Spannelements 13 in die in Fig.1 gezeigte Halte- bzw. Verspannstellung lässt sich eine axiale Halte- oder Zugkraft über das Spannelement 13 und die optionale Hilfsscheibe 5 auf den Mahlbecher 4 übertragen. Die Halte- bzw. Zugkraft bewirkt, dass der Mahlbecher 4 (über die bzw. mit der Hilfsscheibe 5) nach unten gegen den Mahlbecherteller 12 der Mahlbecherhalterung 3 gehalten bzw. gezogen und daher der Mahlbecher 4 insbesondere nur bodenseitig bzw. unterseitig gegen die bzw. an der Mahlbecherhalterung 3 gehalten bzw. axial verspannt wird. Im montierten Zustand bzw. Betriebszustand - wie in Fig. 1 dargestellt - sitzt der Mahlbecher 4 bzw. die Hilfsscheibe 5, sofern vorhanden, mit dem Boden bzw. der Unterseite insbesondere mit Kontakt- und Zentrierflächen 16 auf der Mahlbecherhalterung 3 bzw. dem Mahlbecherteller 12, besonders bevorzugt auf davon gebildeten Kontakt- und Zentrierflächen 15.
Insbesondere sind die Mahlbecherhalterung 3 und der Mahlbecher 4 bzw. die Kontakt- und Zentrierflächen 15, 16 derart zueinander angepasst und/oder komplementär ausgebildet, das eine radiale Zentrierung des Mahlbechers 4 auf der Mahlbecherhalterung 3 bzw. zur Planetenachse Y1 oder Welle 10 und/oder eine vorzugs- weise formschlüssige Drehmitnahme bzw. Drehkopplung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Zentrierung und/oder Drehkopplung aber auch durch das axiale Halten bzw. Verspannen und/oder einen Eingriff des Spannelements 13 bzw. der Verspanneinrichtung 14 am Mahlbecher 4 bzw. dessen Hilfsscheibe 5 erfolgen. Außerdem können alternativ oder zusätzlich auch ein oder mehrere Eingriffsele- mente, wie ein Stift oder Verdrehsicherungselement 26, für eine gewünschte Positionierung, Zentrierung und/oder Drehkopplung zwischen dem Mahlbecher 4 bzw. dessen Hilfsscheibe 5 einerseits und der Mahlbecherhalterung 3 bzw. dessen Mahlbecherteller 12 andererseits eingesetzt werden. Zum Entspannen bzw. Lösen des Mahlbechers 4 von der Mahlbecherhalterung 3 wird das Spannelement 13 angehoben. Beispielsweise kann der Mahlbecher 4 dann verdreht und dadurch von einem Eingriff des Spannelements 13 bzw. der Verspanneinrichtung 14 gelöst werden. Durch Anheben des Spannelements 13 wird vorzugsweise eine axiale Hebekraft über das Spannelement 13 auf den Mahlbecher 4 übertragen, was dazu führt, dass der Mahlbecher 4 (mit der Hilfsscheibe 5 sofern vorhanden) von dem Mahlbecherteller 12 der Mahlbecherhalterung 3 angehoben und/oder der Mahlbecher 4 axial gelöst bzw. entspannt wird. Vorzugsweise wirkt beim Entspannen des Mahlbechers 4 von unten eine Kraft gegen das Spannelement 13 und hebt dieses relativ zu Kontakt- und Zentrierflächen 15, 16 des Mahlbechertellers 12 und der Hilfsscheibe 5 an. Ein optionaler Halter oder Topf 17 dient hier der Aufnahme bzw. Halterung oder Lagerung von ein oder mehreren Federn, insbesondere Tellerfedern 18, zur axialen Vorspannung bzw. Bewegung des Spannelements 13 nach unten bzw. in die Halteoder Verspannposition. Das Spannelement 13 ist vorzugsweise mit dem Halter oder Topf 17 insbesondere fest verbunden, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Spannelement 13 und dem Halter oder Topf 17 in axialer Richtung nicht möglich ist.
An der Stelle von Tellerfedern 18 können auch sonstige Mittel zur Speicherung po- tenzieller Energie, beispielsweise eine Gasdruckfeder, vorgesehen sein.
Beim Darstellungsbeispiel ist zwischen den Federn 18 und der Welle 10 eine optionale Hülse 19 angeordnet. Das Tellerfederpaket liegt radial innenliegend vorzugsweise gegen den Innenring der in Fig. 1 gezeigten unteren Wälzlager 10a an, über das die Welle 10 in dem Sonnenrad 8 gelagert ist. Die Federn 18 können also vorzugsweise zusammen mit der Mahlbecherhalterung 3, der Welle 10 und dem Spannelement 13 sowie dem Topf und/oder dem Riemenrad 1 1 c rotieren.
Beim Anheben des Spannelements 13 werden die Tellerfedern 18 vorgespannt bzw. weiter gespannt. Ist der Mahlbecher 4 (mit der Hilfsscheibe 5) ausreichend weit angehoben, so dass sich der Mahlbecher 4 mit der Hilfsscheibe 5 relativ zum Mahlbecherteller 12 drehen bzw. von diesem und/oder dem Spannelement 13 dre- hen bzw. der Verspanneinrichtung 14 lösen lässt, kann der Mahlbecher 4 mit der Hilfsscheibe 5 aus der Kugelmühle 1 entnommen und wahlweise ein neuer Mahlbecher 4 in die Kugelmühle 1 eingesetzt werden.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Spannelement 13 vorzugsweise über eine Bajonettverbindung mit der Hilfsscheibe 5 bzw. dem Mahlbecher 4 durch eine kombinierte Steck- und Drehbewegung verbindbar. Die Hilfsscheibe 5 bzw. der Mahlbecher 4 weist dementsprechend an der Unterseite vorzugsweise einen Ver- bindungsbereich bzw. -abschnitt 21 zur lösbaren Verbindung mit dem Spannelement 13 bzw. für einen Eingriff oder ein Angreifen der Verspanneinrichtung 14 auf. Bevorzugte Verbindungsgeometrien von Spannelement 13 und Hilfsscheibe 5 sind in den Figuren 2 bis 6 im Einzelnen gezeigt.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen das vorzugsweise als Zuganker ausgebildete Spannelement 13. An dem dem Mahlbecher 4 zugewandten Ende des Spannelements 13 weist dieses mindestens einen Eingriffsabschnitt bzw. eine erste Verbindungsgeometrie mit vorliegend vorzugsweise drei radialen Verbindungsvorsprüngen 20 auf, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Am Mahlbecher 4 bzw. an der Hilfsscheibe 5 ist dazu passend der Verbindungsbereich insbesondere in Form von ein oder mehreren, vorzugsweise komplementären Verbindungsvorsprüngen bzw. -abschnitten 21 vorgesehen, die beim Verbinden mit dem Spannelement 13 bzw. dessen Verbindungsvorsprüngen 20 Zusammenwirken, insbesondere zum axial-formschlüssigen Halten von dem Spannelement 13 bzw. der Verspanneinrichtung 14 axial Übergriffen werden.
Die Kugelmühle 1 bzw. Verspanneinrichtung 14 weist vorzugsweise eine Hebeeinrichtung 22 zum axialen Bewegen bzw. Anheben des Spannelements 13 bzw. zum automatischen Betätigen oder Bewirken der Entspannung oder des Lösens des Mahlbechers 4 von der Mahlbecherhalterung 3 auf. Insbesondere kann die Hebeeinrichtung 22 mit einer axialen Kraft (Hebekraft) auf das Spannelement 13, beispielsweise mittels eines Hebeelements 23, einwirken, wobei in Fig. 1 die Spannelemente 13 nur im abgesenkten Zustand bzw. im verspannten oder die Mahlbe- eher 4 haltenden Zustand dargestellt sind.
Das Verbinden des Mahlbechers 4 mit dem Spannelement 13 erfolgt durch Aufsetzen des Mahlbechers 4 (mit der Hilfsscheibe 5) auf die Kontakt- und Zentrierflächen 15 an der Oberseite des Mahlbechertellers 12, wobei der Mahlbecher 4 mit der Hilfsscheibe 5 zur Ausbildung einer Bajonettverbindung (zum axial fluchtenden Ausrichten bzw. Übergreifen der Verbindungsvorsprünge 20, 21 ) im aufgesetzten Zustand relativ zu dem Mahlbecherteller 12 verdreht wird. Vorzugsweise muss dazu der Mahlbecher 4 mit der Hilfsscheibe 5 von dem Mahlbecherteller 12 - insbesondere mit dem Spannelement 13 - nach oben angehoben und axial entspannt sein. Anschließend wird das Spannelement 13 abgesenkt bzw. die gegen das Spannelement 13 wirkende Hebekraft zum Anheben des Spannelements 13 zurückgenommen, so dass die Tellerfedern 18 bzw. Verspanneinrichtung 14 den Mahlbecher 4 über die Hilfsscheibe 5 und das Spannelement 13 (aufgrund der zwischen der Hilfsscheibe 5 und dem Spannelement 13 gebildeten Bajonettverbindung) auf den Kontakt- und Zentrierflächen 15 des Mahlbechertellers 12, also an der Mahlbecherhalterung 3, festlegen, halten bzw. verspannen. Der Entnahmeprozess des Mahlbechers 4 gestaltet sich entsprechend in umgekehrter Reihenfolge. Zum (gleichzeitigen) Anheben eines, mehrerer oder aller Spannelemente 13 ist eine Hebeeinrichtung 22 vorgesehen, die vorzugsweise ein unterhalb der Spannelemente 13 angeordnetes und beispielhaft als Hebeplatte ausgebildetes Hebeelement 23 aufweist. Durch Anheben des Hebeelements 23 ist es möglich, simultan eine ausreichende Hebekraft zum Anheben aller Spannelemente 13 zu übertragen und simultan mehrere Mahlbecher 4, insbesondere alle Mahlbecher 4, gleichzeitig zu entspannen. Die Realisierung einer positionsunabhängigen Entspannung der Mahlbecher 4 ist so in einfacher Weise möglich.
Zum Anheben des Hebeelements 23 bzw. Spannelements 13 bzw. für die Hebeein- richtung 22 kann ein elektrischer, hydraulischer und/oder auch pneumatischer Antrieb vorgesehen sein. Der Antrieb dient dann zur automatischen Betätigung der Entspannung der eines, mehrerer oder aller Mahlbecher 4 und ist, vorzugsweise, dazu ausgebildet, die Spannelemente 13 in einer Entlastungsstellung, in der die Mahlbecher 4 axial entspannt sind, zu halten. Damit ist das Einsetzen und Ent- nehmen der Mahlbecher 4 in einfacher und komfortabler Weise möglich. Die Mahlbecher 4 können gleichzeitig im eingesetzten Zustand geöffnet werden und erlauben somit eine komfortable Probennahme zu einem beliebigen Zeitpunkt der Vermahlung. Hierzu müssen die Mahlbecher 4 nicht entnommen werden. Der Antrieb mit den Antriebselementen, wie einem Elektromotor, kann unterhalb des Hebeelements 23 angeordnet sein.
Grundsätzlich ist aber auch eine manuelle Erzeugung der Hebekraft möglich. Zur Übertragung der Hebekraft für die Entspannung der Mahlbecher 4 auf das Hebeelement 23 kann bei einer ortsfesten Positionierung der Hebeeinrichtung 22 eine Vielzahl unterschiedlicher Mechanismen genutzt werden. Beispielsweise kann die Hebekraft eines Antriebs mit einem Kniehebel-Mechanismus, einer Kupplung mit Exzenterspanner oder einem Spindel- oder Zahnstangenwinde an das Hebeelement 23 übertragen werden. Das Hebeelement 23 ist vorzugsweise lediglich im entspannten Zustand der Mahlbecher 4 mit den Spannelementen 13 verbunden. Wenn die Mahlbecher 4 verspannt sind, ist der Mechanismus, welcher die Hebekraft auf die Spannelemente 13 ausübt, dagegen vorzugsweise vollständig von der Rotation der Bauteile der Kugelmühle 1 entkoppelt. Durch weniger rotierende Bauteile wird die Unwucht bzw. rotierende Masse beim Betrieb der Kugelmühle 1 deutlich verringert.
Die zum Verspannen der Mahlbecher 4 an den Mahlbecherhalterungen 3 erforderliche Zugkraft wird vorzugsweise ausschließlich über die Tellerfedern 18 erzeugt und auf die Spannelemente 13 übertragen. Der zum Anheben der Spannelemente 13 und zur axialen Entspannung der Mahlbecher 4 vorgesehene Antrieb leistet dann keinen Beitrag zu der für die Verspannung der Mahlbecher 4 erforderlichen Zug- bzw. Spannkraft.
Wie bereits oben erläutert, ist der Antrieb also vorzugsweise nicht beteiligt an dem Verspannen der Mahlbecher 4.
Im Übrigen erstreckt sich das Hebeelement 23 in radialer Richtung vorzugsweise nicht über die Spannelemente 13 hinaus, jedenfalls vorzugsweise nicht in radialer Richtung über das Sonnenrad 8 hinaus. Daraus resultiert eine platzsparende Bau- weise der Kugelmühle 1. Darüber hinaus sind die Antriebskomponenten des Antriebs zur Erzeugung der Hebekraft vorzugsweise unterhalb des Hebeelements 23 angeordnet und nicht seitlich. Auch dies trägt zu einer geringen Baugröße der Kugelmühle 1 in seitlicher Richtung bei. Die Zugänglichkeit zu den Mahlstationen 2 ist für den Benutzer sehr gut. Aufgrund der wenig offenliegenden Bauteile wird die Reinigung der Bauteile der Kugelmühle 1 vereinfacht.
Zum Betrieb wird der Mahlbecher 4 vorzugsweise durch einen Mahlbecherdeckel 24 verschlossen, der vorzugsweise verschraubt wird. Im Mahlbecherdeckel 24 sind vorzugsweise ein oder mehrere Ventile 25 vorgesehen. Die Spannelemente 13 können neben der Verspannung der Mahlbecher 4 auch eine Sicherheitsfunktion erfüllen. Hier besteht die konstruktive Möglichkeit, dass die Spannelemente 13 bei nicht eingesetzten Mahlbechern 4 beim Verspannen wesentlich weiter durch die Tellerfedern 18 nach unten gezogen werden, als wenn der oder die Mahlbecher 4 eingesetzt sind. Unter„Einsetzen“ im Sinne der Erfindung ist das Aufsetzen des jeweiligen Mahlbechers 4 (mit der Hilfsscheibe 5) auf die Kontakt- und Zentrierflächen 15 des Mahlbechertellers 12 zu verstehen. Wenn also wenigstens ein Mahlbecher 4 oder auch mehrere Mahlbecher 4 nicht eingesetzt sind, kann das jeweilige Spannelement 13 weiter abgesenkt werden, so dass das Spannelement 13 in eine reib- und/oder formschlüssige Verbindung mit der Hebeeinrichtung 22, insbesondere mit dem Hebeelement 23, und/oder mit einem feststehenden Gehäuseteil der Kugelmühle 1 gelangen und somit ein Anlaufen der Kugelmühle 1 durch mechanisches Blockieren der Drehbewegung unterbunden werden kann. Durch die Vorspannung der Tellerfedern 18 kann dann das Stabilisie- rungselement 13 eine aktive Bremsfunktion erfüllen. Somit kann auch sichergestellt werden, dass stets beide Mahlbecher 4 in die Kugelmühle 1 eingesetzt und verspannt sein müssen, um die Mühle 1 in Betrieb zu nehmen. Es lässt sich so ein sicher verspannter Mahlbecher 4 detektieren, ohne dass weitere Sensoren oder Elemente notwendig sind, um die betriebssichere Position der Spannelemente 13 zu überwachen. Im Übrigen kann eine konstruktive Ausführungsform realisiert sein, bei der das Spannelement 13 beim Versagen der Bajonettverbindung zwischen dem Spannelement 13 und dem Mahlbecher 4 während der Vermahlung ebenfalls eine stärker abgesenkte Position einnimmt und in einen reib- und/oder formschlüssigen Kontakt mit der Hebeeinrichtung 22, insbesondere dem Hebeelement 23 ge- langt.
Die dargestellte und beschriebene Verspannung der Mahlbecher 4 gegen die Mahlbecherhalterungen 3 durch Ziehen bzw. Halten der Mahlbecher 4 gegen die Mahlbecherhalterungen 3 mit den Spannelementen 13 lässt vorzugsweise eine selbstüberwachende und ausfallsichere Konstruktion zu, wobei bei nicht eingesetztem Mahlbecher und/oder bei Versagen der Verbindung zwischen einem Spannelement 13 und einem Mahlbecher 4 in jedem Maschinenzustand eine Position des Spannelements 13 eingenommen wird, in welcher die Kugelmühle 1 automatisch in einen sicheren Betriebszustand überführt wird.
Ein Verdrehsicherungsstift oder -element 26 kann vorgesehen sein, wie in Fig. 1 auf der rechten Seite schematisch angedeutet, um eine ungewollte Verdrehung ei- nes Mahlbechers 4 während der Vermahlung zu verhindern. Eine solche Verdrehsicherungsfunktion ist von Vorteil für die Standfestigkeit der Verbindung zwischen dem Mahlbecher 4 und dem Spannelement 13. Im Übrigen lässt sich durch die Nutzung von ein oder mehreren Verdrehsicherungsstiften bzw. -elementen 26 bei hohen Belastungen ein Drehmoment sicher auf die Mahlbecher 4 übertragen.
Es ist konstruktiv möglich, einen Verdrehsicherungsstift 26 so anzuordnen, dass das Positionieren des Mahlbechers 4 in der richtigen Drehlage relativ zum Mahlbecherteller 12 bzw. Spannelement 13 vereinfacht wird oder ein vollständiges axiales Aufsetzen des Mahlbechers 4 beispielsweise nur bei hergestellter Bajonettverbindung möglich ist. Im Ergebnis lässt sich der Verdrehsicherungsstift 26, der beispielsweise an der Unterseite der Hilfsscheibe 5 vorgesehen sein kann, in eine entsprechende Bohrung in dem Mahlbecherteller 12 nur dann absenken, wenn die Drehposition des Mahlbechers 4 relativ zum Spannelement 13 zu einer im Wesent- liehen vollständigen Überlagerung der Verbindungsvorsprünge 20, 21 führt.
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorschlagsgemäßen Kugelmühle 1 und des vorschlagsgemäßen Mahlbechers 4 anhand des schematischen Schnitts von Figur 7 näher erläutert, wobei die bisherigen Ausführungen und Erläu- terungen insbesondere entsprechend oder ergänzend gelten.
Figur 7 zeigt die Kugelmühle 1 im Bereich nur einer Mahlstation 2, wobei andere Teile, wie das Sonnenrad 8, aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen wurden. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Mahlbecher 4 - ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel - von der Mahlbecherhalterung 3, der Verspanneinrichtung 14 bzw. dem Spannelement 13 vorzugsweise (zumindest im Wesentlichen) nur unterseitig bzw. bodenseitig gehalten bzw. verspannt, insbesondere gegen die oder an der Mahlbecherhalterung 3 bzw. deren Mahlbecherteller 12, wie darge- stellt.
Vorzugsweise wird der Mahlbecher 4 formschlüssig in axialer und/oder radialer Richtung im verspannten Zustand bzw. Haltezustand gehalten. Jedoch ist grundsätzlich insbesondere in axialer Richtung auch nur eine reibschlüssige Halterung gegen Abheben oder Abziehen des Mahlbechers 4 von der Mahlbecherhalterung 3 möglich, worauf später noch eingegangen wird. Das Spannelement 13 bzw. die Verspanneinrichtung 14 weist vorzugsweise mindestens ein radial bewegbares Halteelement 27 zum Halten bzw. Zentrieren des Mahlbechers 4 auf. Beim Darstellungsbeispiel sind vorzugsweise mehrere Halteelemente 27 vorgesehen und insbesondere über den Umfang (gleichmäßig) verteilt. Dies ist insbesondere einem gewünschten Zentrieren und/oder über den Umfang verteilten Spannen bzw. Halten zuträglich. So kann insbesondere ein Zentrierspanner gebildet werden. Nachfolgend wird jedoch primär immer nur auf die Ausbildung eines Halteelements 27 näher eingegangen, wobei dies vorzugsweise auch für die anderen Halteelemente 27 dient. Jedoch ist es grundsätzlich auch möglich, dass unterschiedlich ausgebildete Halteelemente 27 bei Bedarf eingesetzt werden. Im Haltezustand sind die Halteelemente 27 radial insbesondere nach außen bewegt bzw. vorgespannt, vorzugsweise um in eine Ausnehmung oder Nut bzw. Umfangsnut 28 einzugreifen und/oder den Halte- bzw. Verbindungsabschnitt 21 zu hintergreifen oder übergreifen und/oder um sich radial an eine Wandung 29 des Mahlbechers 4 (bzw. einem durch die Hilfsscheibe 5 o. dgl. gebildeten Bodenelement oder Endstück des Mahlbechers 4) anzulegen oder anzupressen.
Vorzugsweise umgibt die Wandung 29 die Halteelemente 27 und/oder begrenzt die Ausnehmung bzw. Nut 28. Vorzugsweise ist die Ausnehmung bzw. Umfangsnut 28, radial nach innen hin offen ist.
Vorzugsweise begrenzt der Halte- bzw. Verbindungsabschnitt 21 die Ausnehmung bzw. Nut 28 in axialer Richtung und/oder nach unten hin.
Vorzugsweise ist der Halte- bzw. Verbindungsabschnitt 21 ringartig oder flanschartig ausgebildet und/oder springt radial, insbesondere nach innen, vor.
Vorzugsweise bildet der Halte- bzw. Verbindungsabschnitt 21 einen axialen Anschlag und/oder eine vorzugsweise umlaufende Schulter, insbesondere für ein oder mehrere Halteelemente 27, alternativ für einen Verbindungsvorsprung 20 des Spannelements 13 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Vorzugsweise greift das Spannelement 13 bzw. die Verspanneinrichtung 14 bzw. das mindestens eine Halteelement 27 von innen am Mahlbecher 4 bzw. den von der Hilfsscheibe 5 o. dgl. gebildeten Bodenelement oder Ende des Mahlbechers 4, insbesondere an der unteren End- oder Umfangswandung 29 an und/oder von innen in die Ausnehmung bzw. Umfangsnut 28 ein.
Jedoch ist es grundsätzlich auch möglich, dass der Mahlbecher 4 alternativ oder zusätzlich im Bereich seines unterseitigen bzw. bodenseitigen Endes im Haltezu- stand von radial außen und/oder axial unten gehalten bzw. verspannt wird.
Vorzugsweise erfolgt das Halten bzw. Verspannen des Mahlbechers 4 immer axial unterhalb eines den Mahlbecherinnenraum begrenzenden Mahlbecherbodens 4a. Insbesondere ist bzw. sind die Aufnahme bzw. Nut 28, die Wandung 29 und/oder der Verbindungsabschnitt 21 im Bereich des unteren bzw. des der Mahlbecheröffnung gegenüberliegenden Endes des Mahlbechers 4 angeordnet.
Vorzugsweise bildet die Mahlbecherhaltung 3 bzw. der Mahlbecherteller 12 eine insbesondere konische Aufnahme oder Nut 12a für den Mahlbecher 4 bzw. dessen unteres Ende oder Wandung 29.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel weist die Verspanneinrichtung 14 bzw. das Spannelement 13 vorzugsweise einen Kopf 13a auf, der am mahlbecherseitigen Ende des Spannelements 13 angeordnet oder ausgebildet ist. Der Kopf 13a ist dabei über eine Schraube 13c mit dem Spannelemente 13 kraftschlüssig verbunden.
Das Spannelement 13 bzw. der Kopf 13a weist vorzugsweise eine zur Radialebene geneigte Kontaktfläche 13b auf, die als schräge Ebene dient oder auf den Hal- teelement 27 wirkt, um bei axialem Absenken des Spannelements 13 das mindestens eine Halteelement 27 radial zu bewegen, hier nach außen, bzw. vorzuspannen.
Das mindestens eine Halteelement 27 ist vorzugsweise über eine Gleitfläche 12b an der Mahlbecherhalterung 3 bzw. Mahlbecherteller 12 axial widergelagert, so dass beim axialen Absenken des Spannelements 13 - also axialen Heranbewegen des Kopfs 13a an den Mahlbecherteller 12 - das Halteelement 27 radial - vor- zugsweise nach außen - bewegt wird. Diese Eingriffs- bzw. Verspannbewegung verläuft vorzugsweise oder optional nicht rein radial, sondern kann je nach symmetrischer oder unsymmetrischer Neigung der Flächen 12b und 13b auch zusätzlich zur Radialebene geneigt, insbesondere nach unten gerichtet sein, um eine ge- wünschte axiale Verspannung des Mahlbechers 4 bzw. seines Halteabschnitts 21 gegen die Mahlbecherhalterung 3 bzw. den Mahlbecherteller 12 zu bewirken.
Die Neigung der Eingriffs- oder Verspannbewegung des Halteelements 27 zur Radialebene beträgt vorzugsweise mehr als 2° oder 5° und/oder vorzugsweise weni- ger als 10° oder 15°.
Das Halteelement 27 ist beim Darstellungsbeispiel im Querschnitt vorzugsweise zumindest im Wesentlichen dreieckig oder trapezförmig ausgebildet, wobei eine Fläche, insbesondere die Außenfläche 27a, vorzugsweise im Wesentlichen eine Umfangsfläche insbesondere bezüglich der vorzugsweise ringartigen Wendung 29 bildet. Jedoch sind auch andere Formen möglich.
Das Halteelement 27 kann wahlweise punktförmig oder linienförmig radial und/oder axial am Mahlbecher 4 oder dessen Endstück angreifen oder darauf diesen einwir- ken.
Beim Darstellungsbespiel greift das Halteelement 27 vorzugsweise nur oder nur im wesentlichen mit einem unterem Ende oder Anschlag 27b am Mahlbecher 4 bzw. dessen Verbindungsabschnitt 21 an und/oder in die Aufnahme bzw. Nut 28 ein.
Jedoch kann das Halteelement 27 alternativ oder zusätzlich auch mit seiner Umfangs- oder Außenfläche 27a am Mahlbecher 4 bzw. dessen Wandung 29 angreifen, anliegen und/oder angepresst werden. Hierbei kann dann gegebenenfalls auch nur ein Reibschuss in axialer Richtung zwischen der Verspanneinrichtung 14 bzw. dem Halteelement 27 oder den Halteelementen 27 einerseits und dem Mahlbecher 4 bzw. dessen Wandung 29 andererseits in axialer Richtung erzeugt werden. Dabei kann das Haltelement 27 oder dessen Außenfläche 27a beispielsweise nur punktförmig oder linienförmig an der Wandung 29 anliegen. Alternativ oder zusätzlich kann das Haltelement 27 auch radial in die Wandung 29 oder eine darin gebildete Vertiefung, beispielsweise bei konkaver Ausbildung der Wandung 29, und entsprechender Formgebung, zum Beispiel balliger Ausführung, des Halteelements 27 eingreifen und dadurch - gegebenenfalls zusätzlich - eine formschlüssige Halterung bzw. Festlegung des Mahlbechers 4 in axialer Richtung bewirken. Die vom Halteabschnitt 21 gebildete axiale Auflagefläche oder Schulter für das Halteelement 27 bzw. dessen Anschlag 27b ist vorzugsweise gegenüber der Radialebene leicht geneigt, insbesondere zum freien Ende hin bzw. entgegengesetzt zu der Neigung der Eingriffs- oder Verspannbewegung des Haltelements 27. Die Spanneinrichtung 14 bzw. das mindestens eine Halteelement 27 weist vorzugsweise eine Rückstelleinrichtung oder ein Rückstellelement 30 auf, um das Halteelement 27 bzw. die Halteelemente 27 beim Lösen der Verspannung bzw. axiale Anheben des Spannelements 13 / Kopfs 13a wieder in eine Ausgangsstellung zurückzubewegen - hier also radial nach innen zu bewegen -, so dass der Mahlbe- eher 4 bzw. dessen Halteabschnitt 21 freigegeben wird, um den Mahlbecher 4 von der Mahlbecherhalterung 3 (axial) abnehmen oder abheben zu können.
Vorzugsweise ist als Rückstelleinrichtung oder Rückstellelement 30 ein elastisches Element, wie eine Feder oder ein elastisches Band o. dgl. vorgesehen, um alle Hal- teelemente 27 radial nach innen vorzuspannen und dadurch die gewünschte Rückstellung bei Anheben des Spannelements 13 bzw. Kopfs 13a zu bewirken. Beim Darstellungsbeispiel verläuft das Spannelement 13 beispielsweise durch Durchgangsbohrungen der Halteelemente 27 und erstreckt sich über den gesamten Umfang. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
Vorzugsweise ist zwischen dem Kopf 13a und dem Mahlbecherteller eine Dichtung 31 , insbesondere als Ring- oder Formdichtung, vorzugsweise umlaufend, angeordnet. Die Dichtung 31 kann beispielsweise in einer Ringnut 12c des Mahlbechertellers 12 angeordnet oder gehalten sein. Jedoch sind auch andere konstruktive Lö- sungen möglich.
Das Spannelement 13 mit seinem Kopf 13a ist vorzugsweise über ein oberes Lagerelement 32a und/oder ein unteres Lagerelement 32b axial verschiebbar bzw. bewegbar in der Welle 10 bzw. dem damit verbundenen Mahlbecherteller 12 ge- führt oder gelagert. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich. Das Spannelement 13 ist beim dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht zwangsweise mit der Welle 10 drehgekoppelt.
Die Welle 10 ist vorzugsweise über Schrauben 12c fest mit dem Mahlbecherteller 12 verbunden bzw. verschraubt, um diesen in gewünschter Weise drehbar zu halten.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Rückstellfeder bzw. das Federpacket, hier das Packet von Tellerfedern 18, vorzugsweise um das Spannelement 13 her- um, insbesondere zwischen einer Schulter 13d des Spannelements 13 als axialem Anschlag einerseits und einem Anschlag der Welle 10 bzw. des Mahlbechertellers 12 als zweitem axial Anschlag andererseits angeordnet bzw. eingespannt. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich. Die Tellerfedern 18 sind vorzugsweise innerhalb der Welle 10 bzw. Mahlbecherhalterung 3 angeordnet.
Die Rückstellfeder bzw. das Federpacket ist vorzugsweise vorgespannt, insbesondere auch im verspannten bzw. abgesenkten Zustand des Spannelements 13 bzw. der Spanneinrichtung 14.
Die Mahlstation 2 bzw. die Welle 10 ist vorzugsweise mittels der Lager 10a drehbar um die Planetenachse Y1 gelagert. Die Mahlstation 2, Mahlbecherhalterung 3 bzw. Welle 10 ist vorzugsweise über einem Eingriff 10b bzw. ein nicht dargestelltes Riemenrad oder dergleichen derart drehgekoppelt, insbesondere mit der zentralen Lagerwelle 9, dass bei Drehen der Trägervorrichtung 7 bzw. Sonnenrads 8 (in Fig. 7 nicht dargestellt) die Mahlstation 2 bzw. Mahlbecherhalterung 3 und damit der Mahlbecher 4 um die Planetenachse Y1 rotieren.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel weist die Flebevorrichtung 22 vorzugsweise einen Motor oder Antrieb 33 und/oder ein Stellelement 34 auf, das besonders bevorzugt über eine schiefe Ebene oder ein sonstiges Getriebe auf das Flebeelement 23 zum axialen Bewegen bzw. Anheben des Spannelements 13 wirkt. Bedarfsweise kann jedoch das Stellelement 34 auch anstelle des Flebeelements 23 direkt auf das Spannelement 13 (axial) einwirken. Darüber hinaus sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
Die Mahlstation 2 bzw. Mahlbecherhalterung 3 oder Welle 10 weist vorzugsweise eine Eingriffsmöglichkeit 10c und/oder einen Anschlag 10d für die Hebeeinrichtung 22 bzw. eine Halteeinrichtung 35 der Hebeeinrichtung 22 auf, um eine axiale Widerlagerung oder Halterung der Mahlbecherhalterung 3 bzw. der Welle 10 beim axialen Bewegen, insbesondere Anheben, des Spannelements 13, zu ermöglichen oder sicherzustellen.
Wie bereits erwähnt ist beim zweiten Ausführungsbeispiel kein separates Bodenelement, wie die Hilfsscheibe 5, am Mahlbecher 4 angebracht bzw. dargestellt. Jedoch kann ein geeignetes Endstück oder Bodenelement oder ein geeigneter Einsatz am Mahlbecher 4 zur Bildung und/oder Anpassung der Eingriffsmöglichkeiten für die Mahlbecherhalterung 3 bzw. den Mahlbecherteller 12 und/oder für die Spanneinrichtung 14 angeordnet bzw. befestigt sein. Die Befestigung kann beispielsweise durch Klemmen und/oder Verschrauben erfolgen. Durch ein solches Endstück oder Bodenelement kann auch eine Nachrüstung vorhandener Mahlbecher 4 zur Anpassung an das neue Spannsystem eingesetzt werden.
Ein besonders bevorzugter Aspekt der vorschriftsgemäßen Lösung liegt darin, dass der Mahlbecher 4 vorzugsweise gewindelos und/oder formschlüssig in axialer Richtung an der Mahlbecherhalterung bzw. am Mahlbecherboden 12 halterbar bzw. festlegbar und/oder verspannbar ist.
Besonders bevorzugt ist die Verspanneinrichtung 14 als Schnellklemmeinrichtung ausgebildet und/oder greift nur bodenseitig bzw. unterseitig in Ausnehmungen oder Vertiefungen des Mahlbechers 4 ein, wobei die Unterseite oder Bodenseite des Mahlbechers 4 optional durch ein Endstück oder Bodenelement, wie die Hilfsschei- be 5 oder dergleichen, gebildet sein kann.
Es ist anzumerken, dass die Vorspanneinrichtung 14 beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise das Spannelement 13 mit seinem Kopf 13a, ein oder mehrere bzw. alle Halteelemente 27, die Federrückstellung bzw. Tellerfedern 18 und/oder die Hebeeinrichtung 22 umfassen kann. Einzelne der Aspekte und Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können beliebig miteinander kombiniert, aber auch unabhängig voneinander realisiert werden. Die Fig. 8 bis Fig. 13 zeigen eine vorschlagsgemäße Kugelmühle gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung.
In den Figuren 8 bis 13 ist eine Kugelmühle T im Labormaßstab gezeigt, die eine Trägervorrichtung 2' aufweist, welche um einen Zentralachskörper 3' drehbar gela- gert ist und beim Betrieb der Mühle T um die Zentrumsachse 3a' rotiert. Die Kugelmühle T weist bei der beispielhaft ausgewählten Ausführungsform zwei Mahlbecherhalterungen 4' auf, wobei jede Mahlbecherhalterung 4' zur Festsetzung eines nicht gezeigten Mahlbechers für einen Mahlbetrieb der Kugelmühle T ausgebildet ist. Die Mahlbecher können beispielsweise eine Größe zwischen 100 ml und 500 ml aufweisen.
Jede Mahlbecherhalterung 4' ist drehbar an der Trägervorrichtung 2' gelagert und wird von dieser bei der Drehung um die Zentrumsachse 3a' mitgeführt. Darüber hinaus weist jede Mahlbecherhalterung 4' einen Planentenachskörper 5 auf und ist drehbar zur Trägervorrichtung 2' gelagert.
Die beiden Mahlbecherhalterungen 4' liegen in Bezug auf die Zentrumsachse 3a' gegenüber, so dass sich deren Trägheitsmoment kompensiert bzw. deren Masse eine möglichst geringe Unwucht bei Rotation um die Zentrumsachse 3a' erzeugt. Die nachfolgend am Beispiel einer Kugelmühle T mit mehreren Mahlstationen beschriebenen Merkmale können jedoch auch in gleicher Weise bei Laborkugelmühlen mit lediglich einer Mahlstation oder auch mit mehr als zwei Mahlstationen verwirklicht sein. Ein Antriebsmotor 6' versetzt mittels eines Keilriemens 7' über eine Riemenscheibe 8' die Trägervorrichtung 2' in Rotation um die Zentrumsachse 3a', wodurch die Mahlbecherhalterungen 4' mit einer Abdeckplatte 9' der Trägervorrichtung 2' auf einer Kreisbahn um die Zentrumsachse 3a' umlaufen. Die Abdeckplatte 9' ist in den Fig. 10 und 11 nicht gezeigt.
Über einen zu dem Riemenantrieb der Riemenscheibe 8' gekoppelten Zahnriemenantrieb 10' wird zusätzlich eine Drehbewegung der Mahlbecherhalterungen 4' um die zur Zentrumsachse 3a' exzentrisch gelagerten Planetenachsen 21 ' herbeigeführt. Die Mahlstationen laufen somit um die Zentrums- oder Sonnenachse 3a' um und rotieren gleichzeitig zusätzlich um ihre eigene Planetenachse 21 '. Die Drehrichtungen können gegenläufig sein.
Der Zentralachskörper 3' ist starr mit einer Grundplatte 1 1 ' verbunden, die ihrerseits an einer Gehäusebodenplatte 12' befestigt ist. Die Trägervorrichtung 2' ist mit Kugellagern 13', 14' auf dem ortsfesten Zentralachskörper 3' drehbar gelagert. Der gekoppelte Riemenantrieb 10' umfasst Zahnriemenräder 15', 16' um die Rotation der Mahlbecherhalterungen 4 mit zwei weiteren Zahnriemen 17', 18' anzutreiben.
Wie sich insbesondere aus den Figuren 10 und 1 1 ergibt, weist jede Mahlbecher- halterung 4' ein kolbenartiges Spannelement 19' zur axialen Verspannung eines Mahlbechers an einer Mahlbecheraufnahme 20' auf. Das Spannelement 19' ist axial verschiebbar in dem Planetenachskörper 5' aufgenommen. Bei der Eigenrotation der Mahlbecherhalterungen 4' rotieren die Planetenachskörper 5' um ihre Planetenachsen 2T, wobei die Planetenachskörper 5' mittels Kugellagern 22', 23' dreh- bar an einem blockartig verstärkten Lagerbereich 24' der Riemenscheibe 8' einerseits und an einem scheibenartigen Lagerblock 25', der fest mit der Riemenscheibe 8' verbunden ist, drehbar gelagert sind.
Das Ver- und Entspannen eines Mahlbechers an einer Mahlbecherhalterung 4' er- folgt wie nachfolgend beschrieben. Fig. 10 zeigt die Mahlbecherhalterungen 4' im verspannten Zustand, in dem bei ordnungsgemäß auf die Mahlbecheraufnahme 20' aufgesetztem Mahlbecherboden eines Mahlbechers Klemmsteine 26' mit einer Druckplatte 27' radial nach außen in einen entsprechenden Flaltevorsprung am Mahlbecherboden gedrängt werden, so dass der Mahlbecher an der Mahlbecher- aufnahme 20' festgesetzt ist. Die Druckplatte 27' ist mit dem Spannelement 19' in axialer Richtung fest verbunden, wobei das Spannelement 19' federbelastet ist. Zwei Tellerfedern 28' drücken das Spannelement 19' und damit die Druckplatte 27' weg von der Mahlbecheraufnahme 20' in vertikaler Richtung nach unten, was bei auf die Mahlbecheraufnahme 20' aufgesetztem Mahlbecher zu einer Verspannung des Mahlbechers über die nach außen tretenden Klemmsteine 26' führt. Für eine Entspannung des Mahlbechers bzw., um den Mahlbecher von der Mahlbecheraufnahme 20' abnehmen zu können, ist es erforderlich, das Spannelement 19 gegen die Federkraft der Tellerfedern 28' vertikal nach oben anzuheben, so dass die Druckplatte 27' mit angehoben und die Klemmsteine 26 mit einem weiteren Federmittel 29' radial nach innen gezogen werden. Damit gelangen die Klemmsteine 26' aus einer nutförmigen Aufnahme am Mahlbecherboden, so dass der Mahlbecher freigegeben ist und von der Druckplatte 27' abgenommen werden kann.
Fig. 1 1 zeigt exemplarisch eine Mahlbecheraufnahme 4' in einem entspannten Zustand, wenn das Spannelement 19' und damit die Druckplatte 27' angehoben und die Klemmsteine 26' radial nach innen gezogen sind.
Zum Aufbringen einer Flubkraft, die erforderlich ist, um das Spannelement 19' aus dem verspannten Zustand in den entspannten Zustand anzuheben, weist die Kugelmühle T eine Hubeinrichtung 30' auf. Die Hubeinrichtung 30' und das Prinzip der Kraftübertragung auf das Spannelement 19' wird nachfolgend am Beispiel des in den Figuren 8 bis 13 dargestellten Ver- und Entspannmechanismus des Spannelements 19' und die über Klemmsteine 26' dargestellt und beschriebene Klemmung des Mahlbechers über den Mahlbecherboden an der Mahlbecheraufnahme 20' beschrieben. Es versteht sich, dass der dargestellt und beschriebene Spann- und Entspannmechanismus beispielhaft ausgewählt worden ist, um die Übertra- gung von Spannkräften bzw. Hubkräften auf ein Spannelement einer Mahlbecherhalterung zu erläutern. Die nachfolgend beschriebene Hubeinrichtung 30' lässt sich bedarfsweise auch zum Anheben von Spannelementen in abweichend zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel konstruktiv ausgestalteten Mahlbecherhalterungen 4' einsetzen, um axiale und/oder vertikale Spannkräfte auf wenigstens ein Spannele- ment einer Mahlbecherhalterung zu übertragen.
Die Hubeinrichtung 30' weist ein Hubelement 3T auf, das in einem Hubgehäuse 32' koaxial zum Spannelement 19' verschiebbar geführt ist. Das Hubelement 3T liegt frei anliegend bzw. lose in einer Aussparung des Hubgehäuses und ist in axialer Richtung des Spannelements 19' frei beweglich.
Das Hubelement 3T liegt über zwei Rollen 33' gegen einen Hubkeil als Kopplungselement 34' an. Die Rollen 33' sind über einen Haltebolzen 33a' verbunden. Mittig zwischen den beiden Rollen 33' ist das Hubelement 3T über eine Bohrung im Hubelement 3T auf dem Haltebolzen 33a' gehalten. Der Hubkeil koppelt kinematisch das Hubelement 31 ' mit einem als beidseitige Gewindespindel ausgebildeten Verstellelement 35'. Das Kopplungselement 34' weist eine Durchgangsbohrung mit Innengewinde auf und ist in dem Hubgehäuse 32' in Achsrichtung des Verstellelements 35' verschiebbar geführt und liegt auf zwei nebeneinander liegenden Rollenpaaren 36 'auf. Jedes Rollenpaar 36' ist über einen Lagerbolzen 37' am Hubgehäuse 32' gelagert. Dies ergibt sich insbesondere aus Fig. 13, die in einer Schnittansicht seitliche Vorsprünge 38' im Bodenbereich des Kopplungselements 34' zeigt, die seitliche Schultern 39' an den inneren Gehäuseseiten des Hubgehäuses 32' unter- und hintergreifen. Über die Schultern 39' ist das Kopplungselement 34' in Axialrichtung des Verstellelements 35' verschiebbar und quer zur Axialrichtung unverschiebbar geführt.
Fig. 1 1 zeigt den entspannten Zustand der Mahlbecheraufnahme 20' bei angehobenem Spannelement 19'. Aufgrund der Gewindeführung des Kopplungselements 34' auf dem Verstellelement 35' kommt es bei einer Rotation des Verstellelements
35' um dessen Rotationsachse in Bewegungsrichtung 40' je nach Drehrichtung der Gewindespindel zu einer entsprechenden Verstell beweg ung des Kopplungselements 34'. Da das Hubelement 31 ' über die Rollen 33' auf einer schrägen Auflauffläche 41 ' des Kopplungselements 34' geführt ist, führt eine Verstellbewegung des Kopplungselements 34' gemäß Fig. 1 1 nach rechts oder nach links zu einer entsprechenden Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Hubelements 31 ' in Längsrichtung des Spannelements 19', so dass das Spannelement 19' angehoben bzw. abgesenkt wird. Dies führt beim Anheben des Spannelements 19', wie oben beschrieben, zur Anhebung der Druckplatte 27', woraufhin die Klemmsteine 26' radial nach innen gezogen werden und ein auf der Mahlbecheraufnahme 20' mit einem Boden aufstehender Mahlbecher freigegeben wird.
Die Hubeinrichtung 30' mit dem Hubgehäuse 32' und dem am Hubgehäuse 32' geführten Hubelement 31 ' sowie dem ebenfalls am Hubgehäuse 32' geführten Kopp- lungselement 34' sowie das als Gewindespindel ausgebildete Verstellelement 35' sind kinematisch von der Trägervorrichtung 2' bzw. der Drehbewegung der Riemenscheibe 8' und aller mit der Riemenscheiben 8' verbundenen Bauteile um die Zentrumsachse 3a' entkoppelt. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Hubeinrichtung 30' beim Betrieb der Kugelmühle T nicht von der Träger- Vorrichtung 2' um die Zentrumsachse 3a' mitgenommen wird. Zum Antrieb des Verstellelements 35' ist ein Verstellmotor 42' vorgesehen, bei dem es sich um einen handelsüblichen Getriebemotor handeln kann. Der Verstellmotor 42' überträgt auf das Verstellelement 35' ein Drehmoment, das über das Kopplungselement 34' in eine Bewegung des Hubelements 31 ' umgesetzt wird. Der Ver- Stellmotor 42' ist derart angebracht, dass er einer Verstellbewegung, insbesondere einer Höhenverstellung, des Verstellelements 35' folgen kann.
Wie sich weiter insbesondere aus Fig. 1 1 ergibt, weist das Hubgehäuse 32' im oberen Bereich seitliche Widerlagerabschnitte 43' auf. Der Planentenachskörper 5' weist am unteren Ende eine Durchmessererweiterung auf, die einen umlaufenden Halteabschnitt 44' bildet, der die Widerlagerabschnitte 43' unter- und hintergreift. In einer Richtung quer zur Längsachse des Spannelements 19' bzw. der Planetenachse 21 ' bzw. zur Zentrumsachse 3a' ist das Hubgehäuse 32' jedoch offen ausgebildet. Es ergibt sich eine in Umfangsrichtung der Kreisbahn, entlang derer der Planetenachskörper 5' bei der Rotation der Trägervorrichtung 2' bewegt wird, offene Aussparung im Hubelement 3T für das untere Ende des Planetenachskörpers 5'.
Fig. 1 1 zeigt die Mahlbecheraufnahme 20' im entspannten Zustand, wenn das Spannelement 19' von dem Hubelement 3T angehoben ist. Hierbei liegt der Halteabschnitt 44' am unteren Ende des Planetenachskörpers 5' von innen gegen die Widerlagerabschnitte 43' des Hubgehäuses 32' an zur Ausbildung eines Widerlagers bei der Überführung der Mahlbecherhalterung 4' aus einem gespannten Zustand in einen entspannten Zustand.
Zur Ausbildung des Widerlagers ist das Hubgehäuse 32' relativ zur Mahlbecherhalterung 4' bzw. relativ zum Planetenachskörper 5' in vertikaler Richtung verstellbar bzw. absenkbar. Das Absenken des Hubgehäuses 32' ist gekoppelt an das Erreichen einer bestimmten Drehorientierung der Trägervorrichtung 2', bei der das Spannelement 19' über dem Hubelement 3T angeordnet ist. Durch die Möglichkeit, das Hubgehäuse 32' bedarfsweise anzuheben und abzusenken, kann der Planetenachskörper 5' bei der Drehung der Trägervorrichtung 2', also während des Mahlbetriebs der Kugelmühle T, von der Trägervorrichtung 2' um die Zentrumsachse 3' mitgeführt und frei an den Widerlagerabschnitten 43' des Hubgehäu- ses 32' vorbeigeführt werden. Vor oder zeitgleich mit dem Anheben des Hubelements 3T wird das Widerlager durch Absenken des Hubgehäuses 32' ausgebildet. Das Anheben und Absenken der Hubgehäuses 32' erfolgt über eine vorzugsweise fest mit der Gehäusebodenplatte 12' verbundene Hubleiste 46', die einen Absatz 47' aufweist, der in einer Schräge 48' mündet. Das Kopplungselement 34' weist eine Schräge 49' an der Unterseite auf und liegt im verspannten Zustand der Mahl- becherhalterung 4', wenn das Hubgehäuse 32' angehoben ist, mit der Unterseite auf dem Absatz 47' auf. Dies ist in Fig. 3 gezeigt. Beim Verstellen des Kopplungselements 44' gemäß Fig. 3 nach rechts, also beim Anheben des Hubelements 31 ', rutscht das Kopplungselement 34 über die korrespondierenden Schrägen 48', 49' nach unten ab, was zu einer vertikalen Absenkung des Hubgehäuses 32' mit den Widerlagerabschnitten 43' und zur Ausbildung des Widerlagers gemäß Fig. 3 führt. Im Ergebnis stützt sich das Hubgehäuse 32' beim Anheben des Hubelements 31 ' lediglich gegen den Planetenachskörper 5' ab, was zu einer sehr geringen Belastung insbesondere der Lagerbauteile führt. Wie sich aus Fig. 10 ergibt, ist die Hubeinrichtung 30' zum synchronen Anheben oder Absenken der Spannelemente 19 der gegenüberliegenden Mahlbecherhalterungen 4' ausgebildet und weist hierzu insbesondere zwei Kopplungselemente 34', zwei Hubgehäuse 32', zwei Hubelemente 31 ' und eine Gewindespindel als Verstellelement 35' auf, welche einen Linksgewindeabschnitt und einen Rechtsgewinde- abschnitt aufweist. Durch eine entgegengesetzte Neigung der Auflaufflächen 41 ' und entsprechend unterschiedliche Gewinderichtungen kommt es bei einer Rotation der als Verstellelement 35' vorgesehenen Gewindespindel zu einer Bewegung der Kopplungselemente 34' der beiden Hubeinrichtungen 30' aufeinander zu oder voneinander weg, was zum gleichzeitigen Anheben oder Absenken der Hubele- mente 31 ' führt.
Der Haltebolzen 33a' ist über ein Federmittel 50', vorzugsweise eine Ringfeder, das um den Haltebolzen 33a' sowie die zwei Lagerbolzen 37' gewickelt ist, vertikal verspannt, so dass er stets neben der Gewichtskraft eine Federzugkraft nach unten erfährt, um möglichst immer über die Rollen 33' in Kontakt mit dem Kopplungselement 34' zu stehen. Hierdurch wird die Gefahr vermieden, dass der Haltebolzen 33a' mit den Rollen 33' und dem Hubelement 31 ' durch lediglich minimales Verklemmen ungewollt in oberer Position verbleibt, obwohl das Kopplungselement 34' es gerade nicht anhebt.
Die Fig. 14 bis Fig. 19 zeigen eine vorschlagsgemäße Anordnung einer Kugelmühle gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung. In den Figuren 14 bis 19 ist eine Anordnung gebildet aus einer Mahlbecherhalterung 1 " und einer Verspanneinrichtung 2" einer nicht im Einzelnen dargestellten Kugelmühle, insbesondere einer Planetenkugelmühle, gezeigt. Die Verspannein- richtung 2" ist zum axialen Halten bzw. axialen Verspannen eines in Fig. 14 nicht gezeigten Mahlbechers und/oder eines in den Figuren 16 bis 19 gezeigten Mahlbecheradapters an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung 1 " und zum axialen Entspannen des Mahlbechers bzw. des Mahlbecheradapters 3" ausgebildet. Nicht dargestellt ist, dass die Kugelmühle eine um eine Zentrumsachse drehbar gelager- te Trägervorrichtung aufweisen kann, wobei die Mahlbecherhalterung 1 um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird.
Der Mahlbecheradapter 3" ist zur Befestigung mit einem nicht gezeigten Mahlbe- eher ausgebildet. Das Verschließen eines Mahlraums des Mahlbechers erfolgt in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Weise über einen Mahlbecherdeckel, der mit dem Mahlbecher kraft- und/oder formschlüssig lösbar verbunden sein kann. Es versteht sich, dass die nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Merkmale in entsprechender Weise auch bei einem Mahlgefäß verwirklicht sein können, bei dem der Mahlbecheradapter 3" und das Mahlgefäß einstückig ausgebildet sein, mit anderen Worten also der untere Bereich des Mahlbechers die Funktion des Mahlbecheradapters 3" übernimmt.
Gemäß Fig. 14 weist die Mahlbecherhalterung 1 " einen plattenförmigen Grundkörper 4" mit drei am äußeren Umfang des Grundkörpers 4" angeschraubten Laschen 5" auf. Die Verschraubung der Laschen 5" an dem Grundkörper 4" erfolgt jeweils über zwei Schrauben 6".
Die Laschen 5" sind am äußeren Umfang der Mahlbecherhalterung 1 " bzw. am äußeren Umfang des Grundkörpers 4" angeordnet, wobei die Laschen 5" eine bogenförmige Innenkontur aufweisen, so dass sich ein kreisförmiger Einsetzbereich für den Mahlbecheradapter 3" ergibt.
Wie sich insbesondere aus Fig. 16 ergibt, weist die Verspanneinrichtung 2" einen Kolben 7" als Spannelement auf, der in einem Achskörper 8" über ein Gleitlager 9" in axialer Richtung höhenverstellbar gelagert ist. Der Kolben 7" ist über ein Tellerfederpaket 10" federbelastet, wobei in Fig. 16 das Tellerfederpaket 10" lediglich schematisch dargestellt ist. Die zum Verspannen eines Mahlbechers oder eines Mahlbecheradapters 3" erforderliche Spannkraft wird lediglich über das Tellerfe- derpaket 10" aufgebracht. Die Federkraft drückt den Kolben 7" zur Verspannung des Mahlbechers bzw. des Mahlbecheradapters 3" in axialer Richtung nach oben gegen einen Druckplatte 1 1 ", die randseitig einen Ringvorsprung 12" aufweist. Über den Ringvorsprung 12" wird beim Anheben des Kolbens 7" eine Verspannkraft auf den Mahlbecheradapter 3" übertragen.
Der Spannmechanismus sieht vor, dass über den Kolben 7" die Verspannkraft auf die Druckplatte 1 1 " übertragen wird, die den Mahlbecher bzw. den Mahlbecheradapter 3" aus der in Fig. 16 gezeigten Stellung anhebt, so dass radial vorstehende Haltemittel 13", die um beispielsweise 60° versetzt zueinander an einer äußeren Mantelfläche des Mahlbecheradapters 3" angeordnet sind, gegen in die Laschen 5" integrierte Anschläge 14" zur Anlage kommen. Die Anschläge 14" bilden Widerlager an der Mahlbecherhalterung 1 " in axialer Richtung, so dass sich der Mahlbecheradapter 3" zusammen mit einem an dem Mahlbecheradapter 3" befestigten Mahlbecher aufgrund der Federkraft des Tellerfederpakets 10" in axialer Richtung verspannen und an der Mahlbecherhalterung 1 festsetzen lässt.
Fig. 16 zeigt den nicht-verspannten Zustand des Mahlbecheradapters 3", wenn das Haltemittel 13" von dem Anschlag 14" in der zugeordneten Lasche 5" beanstandet ist.
Das Haltemittel 13" kann einstückig am äußeren Umfang des Mahlbecheradapters 3" ausgebildet sein. Bei dem Haltemittel 13" kann es sich auch um ein separates fest mit dem Mahlbecheradapter 3" verbundenes Bauteil handeln. Zur Ausbildung eines Anschlags 14" weist jede Lasche 5" eine Aussparung 15" auf. Die Ausnehmungen 15" in den Laschen 5" sind gleich ausgebildet, können grundsätzlich aber auch eine unterschiedliche Geometrie aufweisen. Jede Ausnehmung 15" wird in axialer Richtung nach oben hin durch einen vertikalen Wandabschnitt 16" und zwei an den vertikalen Wandabschnitt 16" angrenzende schräge Wandabschnitte 17", 18" begrenzt. In Umfangsrichtung wird die Ausnehmung 15" durch einen vertikalen Wandabschnitt 19" begrenzt. Auf der dem vertikalen Wandabschnitt 19" gegenüberliegenden Seite ist die Ausnehmung 15" offen ausgebildet, so dass es möglich ist, ein Haltemittel 13" an dem Mahlbecheradapter in die Ausnehmung 15" einzudrehen, wenn der Mahlbecheradapter 3" auf den Grundkörper 4" der Mahlbecherhalterung 1 " aufgesetzt ist. Der Mahlbecheradapter 3" wird dabei von oben auf den Grundkörper 4" aufgesetzt bzw. in die Mahlbecherhalterung 1 " eingesetzt und anschließend gedreht, bis das Haltemittel 13" gegen den vertikalen Wandabschnitt 19" der Lasche 5" zur Anlage kommt. Der vertikale Wandabschnitt 19" bildet somit einen weiteren Anschlag 20" und ein in Umfangsrichtung wirkendes Widerlager für das Haltemittel 13". Wie sich aus Fig. 19 ergibt, ist die Geometrie des Haltemittels 13" im Querschnitt an die Wandgeometrie der Lasche 5" im Bereich der Ausnehmung 15" angepasst. Beispielsweise kann gemäß Fig. 19 das Haltemittel 13" im Querschnitt zwei Zentrierschrägen 21 ", 22" an seiner Oberseite aufweisen. Zum Einsetzen des Mahlbecheradapters 3" wird zunächst der Kolben 7", der über eine Schraube 23" fest mit der Druckplatte 11 " verbunden ist, entgegen der Federkraft des Tellerfederpakets 10" nach unten gezogen. Hierzu kann ein nicht gezeigter motorischer Antrieb vorgesehen sein. Erst dann ist es möglich, den Mahlbecheradapter 3" in die Mahlbecherhalterung 1 " einzusetzen und den Mahlbecher- adapter 3" auf den Grundkörper 4" im Bereich zwischen den Laschen 5" aufzusetzen. Dann wird der Mahlbecheradapter 3" im Uhrzeigersinn gedreht. Wenn die Haltemittel 13" in Umfangsrichtung gegen die Anschläge 20" in den Laschen 5" zur Anlage kommen, hat der Mahlbecheradapter 3" eine finale Drehposition erreicht, in der der Mahlbecheradapter 3" an der Mahlbecherhalterung 1 fixiert werden kann.
Für eine vereinfachte Drehbarkeit des Mahlbecheradapters 3" zum Erreichen der finalen Drehposition kann eine Gleitplatte 24" vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend kann auch wenigstens ein Kugeldruckstück 25" vorgesehen sein, dass in eine Bohrung 26" des Grundkörpers 24" eingesetzt ist und auf dem der Boden des Mahlbecheradapters 3" abrollt, wenn dieser relativ zur Mahlbecherhalterung 1 " gedreht wird.
Als Verdrehsicherung können zwei Passstifte 27" vorgesehen sein. Der Achskörper 8" ist über Schrauben 28" drehfest mit dem Grundkörper 4" verbunden.
Nicht gezeigt ist, dass der Achskörper 8" drehbar an einer nicht gezeigten Trägervorrichtung gelagert und von dieser bei Drehung der Trägervorrichtung um eine Zentrumsachse mitgeführt sein kann. Der Achskörper 8" bildet dann eine Planetenachse, die drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist. Die Trägervorrichtung ihrerseits ist um einen Zentralachskörper drehbar gelagert und rotiert beim Betrieb der Kugelmühle um die Zentrumsachse.
Ein Antriebsmotor kann mittels eines Keilriemens über eine Riemenscheibe die Trägervorrichtung in Rotation um die Zentrumsachse versetzen, wodurch die Mahlbecherhalterung 1 " mit der Trägervorrichtung auf einer Kreisbahn um die Zentrumsachse umläuft. Über einen zu dem Riemenantrieb der Riemenscheibe gekop- pelten Zahnriemenantrieb kann zusätzlich eine Drehbewegung der Mahlbecherhalterung 1 " um eine zur Zentrumsachse exzentrisch gelagerte Planetenachse herbeigeführt werden. Der Achskörper 8 weist hierzu an seiner Außenseite ein Zahnprofil 29" für einen nicht dargestellten Zahnriemen eines Riemenantriebs auf. Die Mahlstation läuft somit um die Zentrums- oder Sonnenachse um und rotiert gleich- zeitig zusätzlich um ihre eigene Planetenachse. Die Drehrichtungen können gegenläufig sein.
Die Kugelmühle kann beispielhaft zwei Mahlbecherhalterungen 1 " aufweisen, wobei jede Mahlbecherhalterung 1 " zur Festsetzung eines Mahlbechers für einen Mahlbetrieb der Kugelmühle ausgebildet ist. Die Mahlbecher können beispielsweise eine Größe zwischen 100 ml und 500 ml aufweisen.
Wird der Kolben 7" vor dem Einsetzen des Mahlbecheradapters 3" in die Mahlbecherhalterung 1 " motorisch nach unten gezogen, wird für eine Freigabe des Spannmechanismus die motorische Übertragung einer Zugkraft auf den Kolben 7" unterbrochen und der Kolben 7" insoweit kraftlos gestellt. Der Kolben 7" wird dann aufgrund der Federkraft des Tellerfederpakets 10" zusammen mit der Druckplatte 1 1 " axial nach oben gedrückt, so dass der Ringvorsprung 12" am Außenrand der Druckplatte 1 1 " gegen den Boden des Mahlbecheradapters 3" drückt und den Mahlbecheradapter 3" in axialer Richtung anhebt. Der Mahlbecheradapter 3" wird mit den am Umfang vorgesehenen Flaltemittels 13" dann gegen die axialen Anschläge 14" in den Laschen 5" gedrückt und aufgrund der schrägen Wandabschnitte 17", 18" in den Laschen 5" und den Zentrierschrägen 21 ", 22" an den Flaltevor- sprüngen 13" gleichzeitig zentriert. Im verspannten Zustand des Mahlbecheradap- ters 3" wird über die Anschläge 14" und die Haltemittel 13" eine in axialer Richtung und in Umfangsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen dem Mahlbecheradapter 3" und der Mahlbecherhalterung 1 " erreicht. Das beschriebene Spannkonzept sieht vor, dass der Mahlbecheradapter 3" lediglich bodenseitig und mantelseitig mit einer Verspannkraft beaufschlagt wird. Ein mit dem Hahlbecheradapter 3" verbundener Mahlbecher wird somit nicht zwischen De- ekel und Boden von oben verspannt, sondern der Mahlbecher wird von unten durch den Kolben 7" in die Anschläge 14" gedrückt. Die Anschläge 14" bilden dabei in axialer Richtung und in Umfangsrichtung wirkende Widerlager aus, um den Mahlbecheradapter 3" sicher an bzw. gegen die Mahlbecherhalterung 1 " zu verspannen.
Wie sich weiter aus den Figuren 14 bis 19 ergibt, sind die Haltemittel 13" im bodennahen Bereich des Mahlbecheradapters 3" vorgesehen. Die durch die Anschläge 14" in den Laschen 5" ausgebildeten Widerlagerabschnitte sind dementsprechend im Bereich unterhalb der halben Höhe, vorzugsweise im Bereich des unte- ren Drittels der Höhe des Mahlbecheradapters 3" vorgesehen. Im Bereich oberhalb der Laschen 5" ist der Mahlbecheradapter 3" und damit auch ein mit dem Mahlbecheradapter 3" verbundener Mahlbecher mantelseitig frei zugänglich. Insbesondere ist der Mahlbecherdeckel im verspannten Zustand des Mahlbechers unter Beibehaltung des Verspannungszustands von oben frei zugänglich, was den Bedienkom- fort erhöht und einen Zugang zum Mahlraum des Mahlbechers durch Lösen des Mahlbecherdeckels auch im verspannten Zustand des Mahlbechers zulässt.
Als Überwachungseinrichtung kann an wenigstens einer der Laschen 5" ein Schieber 30" vorgesehen sein, der an einer entsprechenden Längsausnehmung der La- sehe 5" längs verschiebbar angeordnet ist, wobei der Schieber 30" über ein Federmittel 31 " in eine Blockierstellung gedrängt wird, wenn der Mahlbecheradapter 3" nicht oder nicht ordnungsgemäß in die Mahlbecherhalterung 1 " eingesetzt ist. In der Blockierstellung schlägt eine untere Blockierkante 32" gegen einen feststehenden Mühlenteil, insbesondere an einer Trägervorrichtung der Mühle. Damit ist eine freie Drehbarkeit des Achskörpers 8" und damit der Mahlbecherhalterung 1 " und, vorzugsweise, auch einer Trägervorrichtung für die Mahlbecherhalterung 1 ", nicht gegeben.
Beim Fixieren der Mahlbecherhalterung 3" bzw. bei Verspannen der Mahlbecherhalterung 3" an und/oder in der Mahlbecherhalterung 1 " wird ein abgewinkelter Betätigungsarm 33" des Schiebers 30" von einem Haltemittel 13" axial entgegen der Federkraft des Federmittels 31 " angehoben und der Schieber 30" in eine Freigabe- Stellung gebracht, in welcher das Blockierende 32" von dem feststehenden Teil der Mühle freigegeben ist. In dieser Freigabestellung ist eine freie Drehbarkeit der Mahlbecherhalterung 1 " einerseits und, vorzugsweise, damit auch einer Trägervorrichtung für die Mahlbecherhalterung 1 " andererseits gegeben. Bei korrektem Ein- setzen und Verspannen des Mahlbecheradapters 3" wird der Schieber 30" angehoben, welcher bei einer Kontrollfahrt mechanisch nicht gegen einen feststehenden Anschlag an der Labormühle läuft.
Zur Führung des Schiebers 30" ist im oberen Bereich der Lasche 5" eine vertikale Führung 34" vorgesehen, in der ein axiales Wellenstück 35 am Betätigungsarm 33" des Schiebers 30" längs verschiebbar geführt ist.
Um vor dem Verspannen des Mahlbecheradapters 3" eine bestimmte Drehposition des Mahlbecheradapters 3" relativ zur Mahlbecherhalterung 1 " für einen Benutzer taktil und/oder hörbar erkennbar zu machen, ist bei der gezeigten Ausführungsform ein als Kugel druckstück ausgebildetes Rastmittel 36" vorgesehen, das federbelastet ist und in eine komplementäre Ausnehmung in der Mantelfläche des Flaltemit- tels 13" einrastet, wenn der Mahlbecheradapter 3" eine bestimmte Drehposition, vorzugsweise die finale Drehposition vor dem Verspannen des Mahlbecheradap- ters 3", erreicht hat. Damit wird sichergestellt, dass der Mahlbecheradapter 3" nicht aus einer bestimmten Drehposition ungewollt zurückdreht bzw. weitergedreht wird.
Für einen Eingriff des Rastmittels 36" in den Flaltevorsprung 13" kann dieser eine Längsnut 38" aufweisen.
Um den Schieber 30" relativ zu einer Führungshülse 38", in der das Rastmittel 36" quer verschiebbar geführt ist, in die Freigabestellung anheben zu können, weist der Schieber 30" ein Langloch 39" auf. Darüber hinaus weist der Schieber 30" ein weiteres Langloch 40" für einen Flaltevorsprung 41 " an der Lasche 5" auf, wobei der Schieber 30" in der Blockierstellung gegen den Flaltevorsprung 41 " anliegt und gegen weiteres axiales Verschieben nach unten gesichert ist. Bezugszeichenliste:
1 Kugelmühle 18 Tellerfeder
2 Mahlstation 19 Hülse
3 Mahlbecherhalterung 40 20 Verbindungsvorsprung
4 Mahlbecher 21 Verbindungsabschnitt
4a Mahlbecherboden 22 Hebeeinrichtung
5 Hilfsscheibe 23 Hebeelement
6 Schraube 24 Mahlbecherdeckel
7 Trägervorrichtung 45 25 Ventil
8 Sonnenrad 26 Verdrehsicherungselement
9 zentrale Lagerwelle 27 Halteelement
9a Lager 27a Außenfläche
10 Welle (Mahlbecher) 27b Anschlag
10a Wälzlager 50 28 Umfangsnut
10b Eingriff 29 Wandung
10c Hinterschnitt 30 Rückstellelement
10d Schulter 31 Dichtung
1 1 Welle 32a oberes Lagerelement
1 1 a Riemenantrieb 55 32b unteres Lagerelement 1 1 b Riemenkopplung 33 Antrieb
1 1 c Riemenrad 34 Stellelement
1 1 d Riemenrad 35 Halteeinrichtung
12 Mahlbecherteller
12a Aufnahme 60 H Hubbewegung
12b Gleitfläche Y1 Planetenachse
12c Ringnut Y2 Zentrumsachse
12d Schraube
13 Spannelement T Kugelmühle
13a Kopf 65 2' Mahlstation
13b Kontaktfläche 3' Mahlbecherhalterung 13c Schraube 4' Mahlbecher
13d Anschlag 4a' Mahlbecherboden
14 Verspanneinrichtung 5' Hilfsscheibe
15 Kontaktfläche (Becher) 70 6' Schraube
16 Kontaktfläche (Teller) 7' Trägervorrichtung
17 Topf 8' Sonnenrad 9' zentrale Lagerwelle 27b' Anschlag
9a' Lager 28' Umfangsnut
10' Welle (Mahlbecher) 40 29' Wandung
10a' Wälzlager 30' Rückstellelement 10b' Eingriff 31' Dichtung
10c' Hinterschnitt 32a' oberes Lagerelement
10d' Schulter 32b' unteres Lagerelement
1 1 ' Welle 45 33' Antrieb
1 1 a' Riemenantrieb 34' Stellelement
1 1 b' Riemenkopplung 35' Halteeinrichtung
1 1 c' Riemenrad
1 1 d' Riemenrad H' Hubbewegung
12' Mahlbecherteller so Y1- Planetenachse
12a' Aufnahme Y2' Zentrumsachse 12b' Gleitfläche
12c' Ringnut 1 Mahlbecherhalterung
12d' Schraube 2 Verspanneinrichtung
13' Spannelement 55 3" Mahlbecheradapter
13a' Kopf 4" Grundkörper
13b' Kontaktfläche 5" Lasche
13c' Schraube 6 Schraube
13d' Anschlag 7" Kolben
14' Verspanneinrichtung 60 8 Achskörper
15' Kontaktfläche (Becher) 9" Gleitlager
16' Kontaktfläche (Teller) 10 Tellerfederpaket
17' Topf 11 Druckplatte
18' Tellerfeder 12 Ringvorsprung
19' Hülse 65 13 Haltevorsprung
20' Verbindungsvorsprung 14" Anschlag
2T Verbindungsabschnitt 15 Ausnehmung
22' Hebeeinrichtung 16 Wandabschnitt
23' Hebeelement 17 Wandabschnitt
24' Mahlbecherdeckel 70 18" Wandabschnitt
25' Ventil 19" Wandabschnitt
26' Verdrehsicherungselement 20 Anschlag
27' Halteelement 21 Zentrierschräge
27a' Außenfläche 22 Zentrierschräge 23" Schraube 34" Führung
24" Gleitplatte 35" Wellenstück
25" Kugeldruckstück 36" Rastmittel
26" Bohrung 15 37" Längsnut 27" Passstift 38" Führungsstück
28" Schraube 39" 'Langloch
29" Zahnprofil 40" Langloch
30" Schieber 41 " Flaltevorsprung
31 " Federmittel 20
32" Blockierende
33" Betätigungsarm

Claims

Patentansprüche:
1. Kugelmühle (1 ) im Labormaßstab, insbesondere in Form einer Fliehkraftkugelmühle und/oder Planetenkugelmühle, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung (3) für wenigstens einen Mahlbecher (4), mit einer Verspanneinrichtung (14) mit wenigstens einem Spannelement (13) zum axialen Flalten bzw. axialen Verspannen des Mahlbechers (4) an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (3) und/oder zum axialen Entspannen des Mahlbechers (4), und, vorzugsweise, mit einer um eine Zentrumsachse (Y2) drehbar gelagerten Trägervorrichtung (7), wobei die Mahlbecherhalterung (3) um eine versetzte Planetenachse (Y1 ) drehbar zur Trägervorrichtung (7) gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass das Spannelement (13) zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Flalterung des Mahlbechers (4) ausgebildet ist, und/oder
dass das Spannelement (13) axial verstellbar zum axialen und/oder radialen Verspannen des Mahlbechers (4) an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (3) und/ oder zum axialen Entspannen bzw. Anheben des Mahlbechers (4) ausgebildet ist.
2. Kugelmühle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (13) unmittelbar den Mahlbecher (4) hält bzw. an diesem angreift.
3. Kugelmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinrichtung (14) und die Mahlbecherhalterung (3) zur nur unterseitigen bzw. nur bodenseitigen Aufnahme, Flalterung und/oder Verspannung des Mahlbechers (4) ausgebildet sind.
4. Mahlbecher (4) für eine Kugelmühle (1 ),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mahlbecher (4) bodenseitig mit einem Flalteabschnitt (21 ) zur bodenseitigen Flalterung bzw. Verspannung an oder auf einer Mahlbecherhalterung (3) der Kugelmühle (1 ) versehen ist.
5. Kugelmühle (T) im Labormaßstab mit einer um eine Zentrumsachse (3a') drehbar gelagerten Trägervorrichtung (2'), mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung (4') für wenigstens einen Mahlbecher, wobei die Mahlbecherhalterung (4') drehbar an der Trägervorrichtung (2) gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse (3a') mitgeführt wird und, vorzugsweise, die Mahlbecherhalterung (4') um eine versetzten Planentenachse (2T) drehbar zur Trägervorrichtung (2') gelagert ist, und wobei die Mahlbecherhalterung (4') wenigstens ein Spannelement (19') zur axialen Verspannung des Mahlbechers in und/oder an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (4') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hubeinrichtung (30') mit wenigstens einem Hubelement (3T) zur Übertragung einer motorisch und/oder manuell erzeugten Spannkraft auf das Spannelement (19') vorgesehen ist, wobei das Hubelement (30') kinematisch von der Drehbewegung der Trä- gervorrichtung (7') und/oder der Drehbewegung der Mahlbecherhalterung (4') entkoppelt ist.
6. Kugelmühle (T) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung (30') wenigstens ein Verstellelement (35') zur Verstellung, insbesondere zum Anheben, des Hubelements (3T) und zur Kraftweiterleitung einer motorischen und/oder manuellen Antriebskraft auf das Hubelement (3T) aufweist.
7. Kugelmühle im Labormaßstab, insbesondere in Form einer Fliehkraftkugelmühle und/oder Planetenkugelmühle, mit wenigstens einer Mahlbecherhalterung (1 ") für wenigstens einen mit einem Mahlbecherdeckel verschließbaren Mahlbecher, mit einer Verspanneinrichtung (2") mit wenigstens einem Spannelement (7") zum axialen Halten bzw. axialen Verspannen des Mahlbechers an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (1 ") und/oder zum axialen Entspannen des Mahlbechers, und, vorzugsweise, mit einer um eine Zentrumsachse drehbar gelagerten Trägervorrich- tung, wobei die Mahlbecherhalterung (1 ") um eine versetzte Planetenachse drehbar zur Trägervorrichtung gelagert ist und von dieser um die Zentrumsachse mitgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im verspannten Zustand des Mahlbechers eine lediglich mantelseitige und/oder lediglich bodenseitige Beaufschlagung des Mahlbechers mit einer Verspannkraft und/oder Haltekraft für den Mahlbecher vorgesehen ist und/oder dass der Mahlbecherdeckel im verspannten Zustand des Mahlbechers unter Beibehaltung des Verspannungszustands von oben frei zugänglich ist.
8. Kugelmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (7") zur mantelseitigen und/oder zur unterseitigen bzw. bodenseitigen Übertragung der Verspannkraft auf den Mahlbecher ausgebildet ist.
9. Kugelmühle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlbecherhalterung (1 ") wenigstens einen Anschlag (14", 20") als Widerlager für ein am äußeren Umfang des Mahlbechers ausgebildetes Haltemittel (13") des Mahlbechers aufweist, wobei der Mahlbecher über den Anschlag (14, 20) und das Halte- mittel (13") in axialer Richtung und, vorzugsweise, in Umfangsrichtung bei der Übertragung der Verspannkraft an der bzw. gegen die Mahlbecherhalterung (1 ") verspannt wird.
10. Mahlbecher für eine Kugelmühle nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9 mit wenigstens einem mantelseitigen Haltemittel (13") für einen Anschlag (14", 20") an der Mahlbecherhalterung (1 ") der Kugelmühle.
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