Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung enthaltend eine Mehrzahl von Scheiben oder bestehend aus einer Mehrzahl von Scheiben nach Anspruch 1, ein Mahlwerk für eine Mühle nach Anspruch 10 und eine Verwendung der Anordnung oder des Mahlwerks nach Anspruch 14.

Hintergrund der Erfindung

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der Veröffentlichung EP 1 600214 A1, sind Zerkleinerungsvorrichtungen für Schüttgutpartikel bekannt, die Walzen mit einem Zickzackprofil aufweisen, wobei deren Radialstege und Radialnuten derart axial versetzt zueinander angeordnet sind, dass sie Eingriffspaarungen ausbilden. Zwischen den Walzen ist ein Mahlspalt ausgebildet, der in Draufsicht auf das Mahlwerk bzw. auf das Walzenpaar eine Zickzackgestalt aufweist. Gattungsgemäße Mahlwerke sind dem Fachmann auch beispielsweise aus der Veröffentlichung: Becher, T. et al.: „Neuer Mühlentyp für unterschiedlichste Rohstoffe“, Brauwelt, Nr. 45, 2015, Seiten 1344 bis 1349, bekannt.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben jedoch beobachtet, dass sich bei einer hinreichend langen Nutzungsdauer derartiger Zerkleinerungsvorrichtungen im Bereich der Radialstegkanten bzw. Radialnutgrunde lokal Vergrößerungen des Mahlspalts entstehen, die nachteilig das Durchtreten von nicht ausreichend zerkleinertem Mahlgut durch das Mahlwerk erlauben. Hierdurch kann eine optimale Schrotzusammensetzung nicht erzielt werden. Zudem muss das Mahlwerk ausgetauscht oder gewartet werden, was die Ausfallzeit des Mahlwerks und die Instandhaltungskosten erhöht.

Aufgabe der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenanordnung und/oder ein Mahlwerk zur Verfügung zu stellen, bei dem eine abnutzungsbedingte Vergrößerung des Mahlspalts im Bereich der Radialstegkanten bzw. Radialnutgrunde verkleinert oder sogar vermieden wird. Zudem ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Verwendung bereitzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die Anordnung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

So wird eine Anordnung A beansprucht, welche eine Mehrzahl von Scheiben S enthält oder aus einer Mehrzahl von Scheiben S besteht. Dabei weist jede der Scheiben S eine kegelstumpf- oder doppelkegel- oder doppelkegelstumpfformige Gestalt auf; wobei bei jeder der Scheiben S der Winkel zwischen einer Mantellinie (= Flanke) der Scheibe S und einer Kegelachse KA der Scheibe S > 30 bis 82,5 °, vorzugsweise 40 bis 75 °, beträgt; wobei die Scheiben S entlang einer Mittelachse MA der Anordnung A gestapelt angeordnet sind; wobei die Scheiben S derart angeordnet sind, dass die Kegelachse KA einer jeden Scheibe S parallel oder koaxial zur Mittelachse MA der Anordnung A angeordnet ist; wobei die Anordnung A eine Mehrzahl von zur Mittelachse MA der Anordnung A hinweisenden Radialnuten RN aufweist; und wobei die Anordnung A eine Mehrzahl von der Mittelachse MA der Anordnung A wegweisenden Radialstegen RS aufweist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung A wird bei jeder der Scheiben S der Winkel zwischen einer Mantellinie (= Flanke) der Scheibe S und einer Kegelachse KA der Scheibe S im Gegensatz zur üblichen Winkelmessung, die immer entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgt, jeweils so definiert, dass er dem kleineren der beiden Winkel zwischen der Mantellinie und der Kegelachse entspricht, wobei die beiden Winkel einmal durch Messung gegen den Uhrzeigersinn und einmal durch Messung im Uhrzeigersinn bestimmt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Radialnuten RN jeweils einen abgerundeten, vorzugsweise konkaven, Nutgrund NG aufweisen; und die Radialstege RS jeweils eine abgerundete, vorzugsweise konvexe, Kante KT aufweisen. Die erfindungsgemäße Scheibenanordnung kann Bestandteil einer Walze für ein Mahlwerk einer Mühle zum Zerkleinern von pflanzlichen Materialien sein.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass eine Vergrößerung des Mahlspalts im Bereich der Radialstegkanten bzw. Radialnutgrunde durch Abnutzung der Scheiben in diesem Bereich auftritt. Ferner haben sie festgestellt, dass sich mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgestalteten Scheibenanordnung wie vorstehend beschrieben eine Vergrößerung des Mahlspalts und damit eine nachteilige Veränderung der Schrotsortierung überraschenderweise vermeiden oder zumindest abmildem lässt. So wird statt der herkömmlichen Ausgestaltung der Radialstege mit einer spitz zulaufenden Kante und einer entsprechenden spitz zulaufenden V-Nut der Radialnuten erfindungsgemäß sowohl die Radialstege an ihren Kanten abgerundet, als auch die spitz zulaufenden, V-förmigen Nutgrunde der Radialnuten durch eine abgerundeten Nutgrund- Gestalt ersetzt. Dabei bedeutet bei den erfindungsgemäßen Radialnuten RN ein abgerundeter Nutgrund NG eine Rundnut mit einem vorbestimmten Radius (Teilwinkel, abhängig vom Öffhungswinkel OW der Radialnut RN) am Nutgrund.

Durch das Vorsehen der Abrundungen sowohl bei den Radialstegen, als auch bei den Radialnuten wird sichergestellt, dass im Bereich der Radialstege bei einer runden bzw. abgerundeten Kantengestaltung eine größere Materialstärke im Vergleich zu spitz zulaufenden Kanten vorhanden ist, sodass durch eine Abnutzung des Scheibenmaterials während der bestimmungsgemäßen Nutzung der Anordnung in einem Mahlwerk zum Zerkleinern von beispielsweise pflanzlichen Material eine Vergrößerung des Mahlspalts im Bereich der Radialnuten nicht auftritt oder zumindest geringer ausfällt. Zudem lässt sich durch die erfindungsgemäße Abrundung der Kanten bzw. Nutgrunden eine längere Nutzungsdauer der Scheibenanordnung in einem Mahlwerk erzielen. Zudem wird durch die erfindungsgemäße Abrundung der Kanten das Verletzungsrisiko für den Monteur beim Einbau oder Wartungsarbeiten im Vergleich zu den herkömmlichen Radialstegen mit spitz zulaufenden Kanten erheblich verringert. Darüber hinaus wird auch das Risiko der Beschädigung der Scheibe an deren Radialsteg beim Transport und/oder Montage derselben verringert, da die abgerundeten Kanten der Radialstege wesentlich unempfindlicher gegenüber Schlag oder anderer mechanischer Einwirkung sind.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst eine „kegelstumpf- oder doppelkegel- oder doppelkegelstumpfförmige Gestalt“ die entsprechenden geometrischen Idealformen des Kegelstumpfs, des Doppelkegels und des Doppelkegelstumpfs. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch von der geometrischen Idealform abweichende Gestaltungen, wie beispielsweise nichtlineare, bspw. gekrümmte oder stufenförmige oder zickzackförmige Mantellinien bzw. Flanken, umfassen, die im technischen Gebiet der Anmeldung, nämlich bei Mahlwerken für Mühlen, die zur Zerkleinerung pflanzlicher Feststoffe geeignet sind, üblich sind oder erfindungsgemäß vorgesehen sind (bspw. abgerundete Kanten oder abgerundete Nuten).

Die Scheiben der erfindungsgemäßen Anordnung werden aus den für Mahlwerke üblichen Materialien, insbesondere aus Edelstahl, gehärtetem Stahl oder Keramik, gefertigt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorzugsweise rotationssymmetrisch. Bevorzugt ist, wenn die Scheiben der erfindungsgemäßen Anordnung an der Kante oder im Bereich der Kante rotationssymmetrisch sind. Dies schließt insbesondere auch den Fall ein, dass die Scheibe an der Kante rotationssymmetrisch ist, jedoch an der Mantelfläche eine regelmäßige oder unregelmäßige Profilierung aufweist. Besonders bevorzugt ist, wenn die Scheiben der erfindungsgemäßen Anordnung rotationssymmetrisch sind, d.h, jede Scheibe der erfindungsgemäßen Anordnung jeweils im Ganzen rotationssymmetrisch ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

So können die Radialnuten RN senkrecht zur Mittelachse MA der Anordnung A hinweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Radialstege RS senkrecht von der Mittelachse MA der Anordnung A wegweisen.

Diese Anordnungen stellen konstruktiv einfache Verwirklichungen der erfindungsgemäßen Anordnung dar. Wegen der symmetrischen Ausgestaltung der Radialstege ist deren mechanische Festigkeit besonders hoch.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Radius Ri der Radialnuten RN am abgerundeten Nutgrund NG jeweils größer als der Radius Ra der Radialstege RS an der abgerundeten Kante sein.

Hierdurch kann sichergestellt werden, dass sich bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Mahlwerk mit zwei parallel angeordneten, erfindungsgemäßen Scheibenanordnungen einerseits die Radialstege RS der einen Anordnung und die Radialnuten RN der anderen, parallelen Anordnung (und umgekehrt) nicht berühren und daher Beschädigungen vermieden werden. Darüber hinaus ist, wenn der Radius Ri der Radialnuten RN am abgerundeten Nutgrund NG jeweils größer als der Radius Ra der Radialstege RS an der abgerundeten Kante ist, der Mahlspalt MS im Bereich der Radialsteg-Kanten (also an den Umkehrpunkten des Zickzackverlaufs des Mahlspalts) kleiner als der Mahlspalt entlang der Mantellinie bzw. Flanke der jeweiligen Scheibe S (linearer Bereich zwischen den Umkehrpunkten). Hierdurch wird ein Durchlässen von zu groben Partikeln oder sogar ganzen Körnern durch den Mahlspalt im Bereich der abgerundeten Kanten wirksam vermieden. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung können die Scheiben S einen Durchmesser von 40 bis 500 mm, vorzugsweise 100 bis 400 mm, aufweisen. Des Weiteren können bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Scheiben S eine Dicke von 30 bis 200 mm, vorzugsweise 50 bis 80 mm, aufweisen. Hierdurch wird eine hohe mechanische Stabilität bei vergleichsweise geringem Materialeinsatz erzielt.

Des Weiteren kann der Radius Ri der Radialnuten RN am abgerundeten Nutgrund NG 0,5 bis 25 mm, vorzugsweise 1 bis 20 mm, insbesondere 2 bis 10 mm, betragen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Radius Ra der Radialstege RS an der abgerundeten Kante KT nach folgender erster Gleichung (GL1) bestimmt werden (* = Multiplikationsoperator) :

Ra = Ri - 2 * MS + RT (GL1)

Dabei ist: Ra = Radius Ra der Radialstege RS an der abgerundeten Kante KT in mm; Ri = Radius Ri der Radialnuten RN am abgerundeten Nutgrund NG in mm; MS = Mahlspalt in mm; und RT = Rundlauftoleranz in mm. Die Rundlauftoleranz ist ein Korrekturwert und wird beispielsweise bestimmt durch die Wellen-, Lager-, und Scheibendimension-Toleranzen.

Erfindungsgemäß kann der Mahlspalt MS einen Wert von 0,10 bis 1,40 mm, vorzugsweise 0,10 bis 0,80 mm, vorzugsweise 0,10 bis 0,50 mm, vorzugsweise 0,20 bis 0,60 mm, insbesondere 0,20 bis 0,40 mm, aufweisen. Ferner kann die Rundlauftoleranz RT einen Wert von 0,05 bis 0,30 mm, vorzugsweise 0,10 bis 0,20 mm, insbesondere 0,12 bis 0,18 mm, aufweisen. Erfindungsgemäß schließt die Rundlauftoleranz das durch Verschleiß und/oder Beschädigung entstehende Lagerspiel, durch Wärmeausdehnung bedingte Abweichungen, die Lagertoleranz sowie einen vorgegebenen Sicherheitszuschlag ein.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann auf einzelne der vorstehend genannten bzw. berechneten Wertebereiche der Parameter Ri, Ra, MS und RT oder beliebige Kombinationen derselben beschränkt werden. Vorzugsweise werden alle vorstehend genannten Parameter Ri, Ra, MS und RT auf die vorstehend jeweils genannten bzw. berechneten Wertebereiche, insbesondere auf die jeweils bevorzugten oder jeweils besonders bevorzugten Wertebereiche, beschränkt.

In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann der Radius Ra der Radialstege RS an der abgerundeten Kante KT nach folgender zweiter Gleichung (GL2) bestimmt werden (* = Multiplikationsoperator; / = Divisionsoperator):

Ra = Ri - 2 * (RT * cos(( 180 ° - OW)/2) + RT) (GL2)

Dabei ist: Ra = Radius Ra der Radialstege RS an der abgerundeten Kante in mm; Ri = Radius Ri der Radialnuten RN am abgerundetem Nutgrund NG in mm; OW = Öffhungswinkel der Radialnut RN in °; und RT = Rundlauftoleranz in mm.

In dieser Ausführungsform weist der Öffhungswinkel OW der Radialnut RN einen Wert von 15 bis < 120 °, vorzugsweise 30 bis 100 °, insbesondere 40 bis 80 °, auf. Der Öffnungswinkel OW der Radialnut RN ist mit dem Winkel MWI zwischen einer Mantellinie der Scheibe S und der Kegelachse KA der Scheibe S grundsätzlich nach folgender dritter Gleichung (GL3) verknüpft:

OW = 180 ° - 2 * MWI (GL3)

Ferner weist bei dieser Ausführungsform die Rundlauftoleranz RT einen Wert von 0,05 bis 0,30 mm, vorzugsweise 0,10 bis 0,20 mm, insbesondere 0,12 bis 0,18 mm, auf. Die erfindungsgemäße Anordnung kann auf einzelne der vorstehend genannten bzw. berechneten Wertebereiche der Parameter Ri, Ra, OW, MWI und RT oder beliebige Kombinationen derselben beschränkt werden. Vorzugsweise werden alle vorstehend genannten Parameter Ri, Ra, OW, MWI auf die vorstehend jeweils genannten bzw. berechneten Wertebereiche, insbesondere auf die jeweils bevorzugten oder jeweils besonders bevorzugten Wertebereiche, beschränkt. Nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung wird der Radius Ra der Radialstege RS nach der vorstehenden ersten Gleichung (GL1) oder zweiten Gleichung (GL2) ermittelt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass sich bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Mahlwerk mit zwei parallel angeordneten, erfindungsgemäßen Scheibenanordnungen einerseits die Radialstege RS der einen Anordnung und die Radialnuten RN der anderen, parallelen Anordnung (und umgekehrt) nicht berühren, und sich andererseits der vorgegebene Mahlspalt bei bestimmungsgemäßer Benutzung nicht oder nicht so schnell wie bei herkömmlichen Anordnungen durch Materialabnutzung vergrößert, wodurch eine Abweichung vom gewünschten bzw. voreingestellten Zerkleinerungsgrad bzw. von der gewünschten Schrotsortierung auch bei längerer Nutzungsdauer vermieden wird. Zudem wird bei diesen Ausfuhrungsformen sichergestellt, dass der Mahlspalt MS im Bereich der Radialsteg-Kanten kleiner als der Mahlspalt entlang der Mantellinie bzw. Flanke der jeweiligen Scheibe S ist. Hierdurch wird ein Durchlässen von zu groben Partikeln oder sogar ganzen Körnern durch den Mahlspalt im Bereich der abgerundeten Kanten wirksam vermieden. Erst seit dem Vorliegen moderner Bearbeitungstechniken, insbesondere der CNC-Frästechnik, ist es möglich geworden, die erfindungsgemäßen Scheibenanordnungen mit abgerundeten Kanten und Nutgrunden präzise und erschwinglich herzustellen, was bearbeitungstechnisch trotzdem immer noch einen Mehraufwand gegenüber der Herstellung konventioneller Scheibenanordnungen mit spitz ausgeformten Kanten und Nutgrunden erfordert.

Ferner kann die Anordnung A an einem ersten Ende E1 einen ersten Endabschnitt F1 aufweisen. Dabei weist der erste Endabschnitt F1 die Gestalt eines Zylinders oder Hohlzylinders auf. Der erste Endabschnitt F1 ist derart angeordnet, dass dessen Mittelachse MF1 parallel oder koaxial zur Mittelachse MA der Anordnung A angeordnet ist. Hierbei weist der erste Endabschnitt F1 vorzugsweise eine in Richtung der Mittelachse MA der Anordnung A gemessene Länge (= Dicke) von 1 bis 100 mm, vorzugsweise von 1 bis 50 mm, insbesondere 2 bis 20 mm, auf. Der Durchmesser des ersten Endabschnitts F1 entspricht vorzugsweise dem Durchmesser der zum ersten Endabschnitt F1 benachbarten Scheibe SR1 der Anordnung A am ersten Ende E1 der Anordnung A (= der Durchmesser des zum ersten Endabschnitt F1 benachbarten, äußeren Randes der Scheibe SRI). Hierbei ist die Scheibe SRI die äußerste, am ersten Ende E1 angeordnete Scheibe der Anordnung A. Dabei ist bevorzugt, wenn der Durchmesser des ersten Endabschnitts F1 nicht größer als der Durchmesser der zum ersten Endabschnitt F1 benachbarten Scheibe SR1 der Anordnung A am ersten Ende E1 der Anordnung A ist. Hierdurch wird eine ausreichende mechanische Stabilität bei geringstmöglichem Materialeinsatz erreicht.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nach eigener Beobachtung erkannt, dass die Enden der Scheibenanordnungen in herkömmlichen Mahlwerken konstruktive Schwachstellen darstellen, an denen es durch Fremdkörper in Mahlgut zu Ausbrüchen kommen kann. Durch die Verstärkung der erfindungsgemäßen Anordnung an wenigstens einem Ende, besser an beiden Enden, mit einem zylindrischen Endabschnitt werden beim Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Mahlwerk diese Ausbrüche am jeweiligen Endbereich der Anordnung vermieden.

Bei dieser Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn der erste Endabschnitt F1 kraft-, form- oder stoffschlüssig mit der zum ersten Endabschnitt F1 benachbart angeordneten Scheibe SRI der Anordnung A verbunden ist. Alternativ kann der erste Endabschnitt F1 mit der benachbart angeordneten Scheibe SRI einstückig sein.

Des Weiteren kann die Anordnung A an einem zweiten Ende E2 einen zweiten Endabschnitt F2 aufweisen. Dabei weist der zweite Endabschnitt F2 die Gestalt eines Zylinders oder Hohlzylinders auf. Der zweite Endabschnitt F2 ist derart angeordnet, dass dessen Mittelachse MF2 parallel oder koaxial zur Mittelachse MA der Anordnung A angeordnet ist. Hierbei weist der zweite Endabschnitt F2 vorzugsweise eine in Richtung der Mittelachse MA der Anordnung A gemessene Länge (= Dicke) von 1 bis 100 mm, vorzugsweise von 1 bis 50 mm, insbesondere 2 bis 20 mm, auf. Der Durchmesser des zweiten Endabschnitts F2 entspricht vorzugsweise dem Durchmesser der zum zweiten Endabschnitt F2 benachbarten Scheibe SR2 der Anordnung A am zweiten Ende E2 der Anordnung A (= der Durchmesser des zum zweiten Endabschnitt F2 benachbarten, äußeren Randes der Scheibe SR2). Hierbei ist die Scheibe SR2 die äußerste, am zweiten Ende E2 angeordnete Scheibe der Anordnung A. Dabei ist bevorzugt, wenn der Durchmesser des zweiten Endabschnitts F2 nicht größer als der Durchmesser der zum zweiten Endabschnitt F2 benachbarten Scheibe SR2 der Anordnung A am zweiten Ende E2 der Anordnung A ist. Hierbei gelten die vorstehend für den ersten Endabschnitt F1 aufgeführten Vorteile analog.

Auch bei dieser Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn der zweite Endabschnitt F2 kraft-, form- oder stoffschlüssig mit der zum zweiten Endabschnitt F2 benachbart angeordneten Scheibe SR2 der Anordnung A verbunden ist. Alternativ kann der zweite Endabschnitt F2 mit der benachbart angeordneten Scheibe SR2 einstückig sein.

Für den ersten Endabschnitt F1 und/oder für den zweiten Endabschnitt F2 wird bevorzugt dasselbe Material verwendet, aus dem die Scheiben der Anordnung bestehen. Vorzugsweise kann jedoch auch ein Material mit größerer Härte verwendet werden. Ein besonders hoher mechanischer Verstärkungseffekt wird erzielt, wenn der erste Endabschnitt F1 und/oder der zweite Endabschnitt F2 aus Vollmaterial besteht bzw. bestehen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch den Gegenstand des Anspruchs 10 gelöst.

So wird ein Mahlwerk MW für eine Mühle beansprucht, welches wenigstens aufweist: eine erste Walze WA1, aufweisend eine erste Welle W1 und eine erste Anordnung A1; und eine zweite Walze WA2, aufweisend eine zweite Welle W2 und eine zweite Anordnung A2; wobei die erste Welle W1 und die erste Anordnung A1 kraft-, form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind oder einstückig sind; wobei die zweite Welle W2 und die zweite Anordnung A2 kraft-, form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind oder einstückig sind; wobei die erste Anordnung A1 eine Anordnung A nach einem der Ansprüche 1 bis

9 ist; wobei die zweite Anordnung A2 eine Anordnung A nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist; wobei die Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 parallel zur Mittelachse MA2 der der zweiten Anordnung A2 angeordnet ist; wobei die Radialstege RS1 der ersten Anordnung A1 in die Radialnuten RN2 der zweiten Anordnung A2 eingreifen; und wobei die Radialstege RS2 der zweiten Anordnung A2 in die Radialnuten RN1 der ersten Anordnung A1 eingreifen.

Da das erfindungsgemäße Mahlwerk wenigstens zwei erfindungsgemäße Anordnungen vorsieht, gelten die vorstehend in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung diskutierten Vorteile für das erfindungsgemäße Mahlwerk analog. Vorzugsweise weisen beim erfindungsgemäßen Mahlwerk die erste Anordnung A1 und die zweite Anordnung A2 jeweils dieselben Werte für die vorstehend definierten Parameter Ri, Ra, MWI, OW, RT, Durchmesser der Scheiben S und Dicke der Scheiben S auf. Besonders bevorzugt sind beim erfindungsgemäßen Mahlwerk die erste Anordnung A1 und die zweite Anordnung A2 identisch. Besonders bevorzugt sind beim erfindungsgemäßen Mahlwerk die erste Walze WA1 und die zweite Walze WA2 identisch.

Besonders bevorzugt werden beim erfindungsgemäßen Mahlwerk die erste Walze WA1 und die zweite Walze WA2 oder die erste Anordnung A1 und die zweite Anordnung A2 in entgegengesetzter Richtung angeordnet.

Im erfindungsgemäßen Mahlwerk ist zwischen der ersten Anordnung A1 und der zweiten Anordnung A2 ein Spalt ausgebildet, der als Mahlspalt MS bezeichnet wird.

Beim erfindungsgemäßen Mahlwerk bestimmt sich der Abstand zwischen der Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 und der Mittelachse MA2 der zweiten Anordnung A2 (= Achsabstand des Mahlwerks) anhand der Durchmesser der Scheiben der ersten Anordnung A1 und der der zweiten Anordnung A2 und dem gewünschten Mahlspalt MS.

Beim erfindungsgemäßen Mahlwerk ist der Mahlspalt MS im Bereich der Radialsteg-Kanten, also im Bereich, wo die Rundung vorhanden ist, oder einem Teil dieses Bereichs, vorzugsweise kleiner als der Mahlspalt MS entlang der Mantellinie bzw. Flanke der jeweiligen Scheibe S, also dem linearen Bereich zwischen der Radialstcgkantc und dem Nutgrund der zu diesem Radialsteg RS benachbart angeordneten Radialnut RN. Hierdurch kann ein Durchlässen von zu groben Partikeln oder sogar ganzen Körnern durch den Mahlspalt MS im Bereich der abgerundeten Kanten wirksam vermieden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Mahlwerks sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

So kann in einer Ausführungsform die Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 koaxial zur Mittelachse der ersten Welle W1 angeordnet sein. Dabei ist die Mittelachse MA2 der zweiten Anordnung A2 koaxial zur Mittelachse der zweiten Welle W2 angeordnet.

Diese Anordnung erleichtert die Montage und Einstellung des erfindungsgemäßen Mahlwerks, wie beispielsweise des Walzenabstandes und damit des Mahlspalts.

In einer weiteren Ausführungsform können die erste Welle W1 und die zweite Welle W2 derart zueinander angeordnet sein, dass die Mittelachse der ersten Welle W1 und die Mittelachse der zweiten Welle W2 parallel zueinander angeordnet sind. Dabei ist zwischen der ersten Anordnung A1 und der zweiten Anordnung A2 ein als Mahlspalt MS bezeichneter Spalt ausgebildet.

Der Mahlspalt MS weist beim erfindungsgemäßen Mahlwerk über seine gesamte Länge eine lichte Weite von 0,10 bis 1,40 mm, vorzugsweise 0,10 bis 0,80 mm, vorzugsweise 0,10 bis 0,50 mm, vorzugsweise 0,20 bis 0,60 mm, insbesondere 0,20 bis 0,40 mm, auf. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird schließlich durch die Verwendung nach Anspruch 14 gelöst.

So wird die Verwendung wenigstens einer Anordnung A nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder eines Mahlwerks nach einem der Ansprüche 10 bis 13 zum Zerkleinern eines Mahlguts beansprucht. Dabei ist das Mahlgut ein Pflanzenmaterial, vorzugsweise ein eiweißhaltiges Pflanzenmaterial, oder enthält dieses. Dabei ist das Mahlgut vorzugsweise ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Malz, unvermälztes Getreide, Gerste, Reis, Mais, Hirse, Kichererbsen, Soja, Kartoffel und ein beliebiges Gemisch derselben. Vorzugsweise ist das Mahlgut ein für die Lebensmittel- oder Getränkeherstellung, vorzugsweise für die Bierbereitung, geeigneter Rohstoff oder ein beliebiges Gemisch solcher Rohstoffe.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung oder des erfindungsgemäßen Mahlwerks zum Zerkleinern von Pflanzenmaterial, insbesondere vorstehend genannten Pflanzenmaterialien, können die eingangs im Zusammenhang mit dem Stand der Technik diskutierten Nachteile vermieden und die nutzerseitig gewünschten Zerkleinerungsgrade erzielt werden, ohne dass es zu unvorteilhaften lokalen Vergrößerungen des Mahlspalts im Bereich der Radialnutgrunde kommt.

Weitere Offenbarung

In nachfolgender Tabelle sind die vorstehend in Zusammenhang mit der Erfindung diskutierten Parameter und beispielhafte, nicht beschränkende Zahlenwerte für diese dargestellt:

Beispiele Ausfuhrungsformen des Standes der Technik und der erfindungsgemäßen Anordnung sind Gegenstand der beigefugten Zeichnung. Darin ist:

Fig. 1 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung (Draufsicht) eines herkömmlichen Mahlwerks mit zwei parallel angeordneten, herkömmlichen Scheibenanordnungen, die jeweils Radialstege mit einer spitz zulaufenden Kante und einer entsprechenden spitz zulaufenden V- Nut der Radialnuten aufweisen;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Eingriffs des Radialstegs RS der einen herkömmlichen Anordnung in die Radialnut der anderen herkömmlichen

Anordnung, welche dem Kreisausschnitt der Fig. 1 entspricht; Fig. 3 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung (Draufsicht) eines erfindungsgemäßen Mahlwerks mit zwei parallel angeordneten, erfindungsgemäßen Anordnungen mit einer Mehrzahl von Scheiben, wobei die Radialstege an ihren Kanten abgerundet sind und die Radialnuten abgerundete Nutgrunde aufweisen;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Eingriffs des Radialstegs RS der einen erfindungsgemäßen Anordnung in die Radialnut der anderen erfindungsgemäßen Anordnung, welche dem Kreisausschnitt der Fig. 3 entspricht;

Fig. 5 eine weiter vergrößerte Darstellung des in Fig. 4 dargestellten Eingriffs;

Fig. 6 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Mehrzahl von Scheiben, wobei die Radialstege an ihren Kanten abgerundet sind und die Radialnuten eine abgerundeten Nutgrund-Gestalt aufweisen; und

Fig. 7 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Mehrzahl von Scheiben, wobei die Anordnung an einem Ende einen zylindrischen Endabschnitt aufweist.

Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Mahlwerk HMW, das mit zwei Walzen HWA1, HWA2 ausgestattet ist. Jede der Walzen HWA1, HWA2 besteht aus einer drehbar gelagerten Welle HW1, HW2, auf der jeweils eine Anordnung HA1, HA2 von Scheiben HS1, HS2 angeordnet ist. In diesem Beispiel weisen die herkömmlichen Scheiben HS1, HS2 eine kegelstumpfformige oder doppelkegelstumpfformige Gestalt auf und sind jeweils entlang der Mittelachse HMA1, HMA2 der Anordnung HA1, HA2 gestapelt angeordnet. Die beiden Anordnungen HA1, HA2 nach herkömmlicher Bauart weisen jeweils eine Mehrzahl von Radialstegen HRS1, HRS2 und Radialnuten HRN1, HRN2 auf. Die Radialstege HRS1 der ersten Anordnung (HA1) greifen in die Radialnuten HRN2 der zweiten Anordnung HA2 ein und umgekehrt. Bei den herkömmlichen Anordnungen weisen die Radialstege HRS1, HRS2 spitze Kanten HKT1, HKT2 und die Radialnuten HRN1, HRN2 spitz zulaufende, V-förmige Nutgrunde auf, wie dies besonders in der vergrößerten Eingriffsdarstellung der Fig. 2 zu erkennen ist. Zwischen den beiden herkömmlichen Anordnungen HA1, HA2 oder genauer, zwischen den Radialstegen, die benachbart zueinander angeordnet sind, wenn die beiden Anordnungen IIA1, IIA2 im Eingriff sind, ist der Mahlspalt HMS ausgebildet. Die Radialnuten HRN1, HRN2 weisen jeweils einen Öffnungswinkel OW1, OW2 auf, der in Fig. 1 beispielhaft als OW1 angegeben ist. Jeder der Scheiben HS1, HS2 schließt einen Winkel MWI1, MWI2 zwischen einer Mantellinie der Scheibe HS1, HS2 und der jeweiligen Kegelachse KA1, KA2 der Scheiben HS1, HS2 ein, wobei in der Fig. 1 nur der Winkel MWI1 angegeben ist. In der Fig. 1 fallen die Kegelachsen KA1 mit der Mittelachse HMA1 der Anordnung HA1 zusammen. Entsprechend fallen die Kegelachsen KA2 mit der Mittelachse HMA2 der Anordnung HA2 zusammen.

Dagegen zeigt Fig. 3 ein erfmdungsgemäßes Mahlwerk MW mit einer ersten Walze WA1 und einer zweiten Walze WA2. Dabei weist die erste Walze WA1 eine erste Welle W1 und eine erfindungsgemäße erste Anordnung A1 auf. Entsprechend weist die zweite Walze WA2 eine zweite Welle W2 und eine erfindungsgemäße zweite Anordnung A2 auf. Die erste Walze WA1 und die zweite Walze WA2 sind drehbar gelagert und können beim Betrieb des Mahlwerks gegensinnig rotieren. Zwischen der ersten Anordnung A1 und der zweiten Anordnung A2 ist der Mahlspalt MS des erfindungsgemäßen Mahlwerks MW ausgebildet (nur in Fig. 5 dargestellt). Die erste Anordnung A1 besteht aus einer Mehrzahl von ersten Scheiben Sl, wobei jede der ersten Scheiben Sl entweder eine kegelstumpf- oder doppelkegelstumpfförmige Gestalt aufweist. Genauer weist nur die in der Figur 3 am linken Ende der ersten Anordnung A1 angeordnete erste Scheibe Sl eine kegelstufenförmige Gestalt auf, während die übrigen ersten Scheiben Sl eine doppelkegelstumpfförmige Gestalt aufweisen. Die ersten Scheiben Sl sind entlang einer ersten Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 gestapelt angeordnet. Dabei ist eine erste Kegelachse KA1 einer jeden ersten Scheibe Sl koaxial zur ersten Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 angeordnet. Die erste Anordnung A1 weist eine Mehrzahl von der ersten Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 wegweisenden, ersten Radialstegen RS1 auf. Zwischen zwei benachbarten ersten Radialstegen RS1 sind jeweils eine zur ersten Mittelachse MA1 der ersten Anordnung A1 hinweisenden, erste Radialnut RN1 ausgebildet. Im Gegensatz zum Stand der Technik weisen die ersten Radialnuten RN1 erfindungsgemäß jeweils einen abgerundeten, konkav Nutgrund NG1 auf, welcher in den vergrößerten Darstellungen der Fig. 4 und 5 besonders gut zu erkennen ist. Zudem weisen die ersten Radialstege RS1 jeweils eine abgerundete, konvexe erste Kante KT1 auf. In der dargestellten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Anordnung beträgt bei jeder der ersten Scheiben S1 der Winkel MWI1 zwischen einer Mantellinie der ersten Scheibe S1 und einer ersten Kegelachse KA1 der ersten Scheibe S1 ca. 81 °. Der Öffhungswinkel OW1 der ersten Radialnuten RN1 beträgt jeweils entsprechend ca. 18 °.

Die erfindungsgemäße zweite Anordnung A2 ist identisch aufgebaut wie die vorstehend beschriebene erste Anordnung A1, weswegen hier eine detaillierte Beschreibung entfallen kann. Die erfindungsgemäße zweite Anordnung A2 ist parallel, aber entgegengesetzt zur ersten Anordnung A1 angeordnet (vgl. Fig. 3).

In der vergrößerten Darstellung der Fig. 5 sind auch der Radius Ri der Radialnut RN1 am abgerundeten Nutgrund NG1 und der Radius Ra des Radialstegs RS2 an der abgerundeten Kante KT2 angegeben, wobei der Radius Ri der Radialnut RN1 größer ist als der Radius Ra des Radialstegs RS2 an der abgerundeten Kante KT2. Ferner ist in dieser Figur zu erkennen, dass bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Mahlspalt MS im Bereich der Radialsteg-Kanten KT2 kleiner als der Mahlspalt MS entlang der Mantellinie bzw. Flanke der Scheibe S ist. Hierdurch wird ein Durchlässen von zu groben Partikeln oder sogar ganzen Körnern durch den Mahlspalt im Bereich der abgerundeten Kanten wirksam vermieden.

Die erfindungsgemäße Anordnung A, die identisch mit der erfindungsgemäßen Anordnung A1 ist, ist in Fig. 6 nochmals separat dargestellt.

Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, die im Wesentlichen mit der vorstehend beschriebenen Anordnungen A gemäß Fig. 6 und A1 gemäß Fig. 3 identisch ist. Daher werden nachfolgend nur die Unterschiede zur Ausführungsform der Fig. 3 und 6 beschrieben. So weist die erfindungsgemäße Anordnung A der Fig. 7 an einem ersten Ende El einen ersten Endabschnitt F1 auf (schraffiert dargestellt), der die Gestalt eines Zylinders aufweist und aus Vollmaterial besteht. Die Mittelachse MF 1 des ersten Endabschnitts F1 ist koaxial zur Mittelachse MA der Anordnung A angeordnet. Im dargestellten Beispiel ist der erste Endabschnitt F1 mit der zum ersten Endabschnitt F1 benachbart angeordneten Scheibe SRI der Anordnung A stoffschlüssig verbunden. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann alternativ oder zusätzlich an einem zweiten Ende E2 der Anordnung A einen zweiten Endabschnitt F2 aufweisen (in Fig. 7 nicht dargestellt). Die in Richtung der Mittelachse MA der Anordnung A gemessene Länge (= Dicke) des ersten Endabschnitts F1 beträgt beispielsweise 5 mm.

Das Vorsehen des beschriebenen ersten Endabschnitts F1 und/oder des zweiten Endabschnitts F2 erhöht vorteilhaft die mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen Anordnung an einem oder beiden Enden der erfindungsgemäßen Anordnung A.