Die Erfindung betrifft eine Gehäuseform für verfahrenstechnische Maschinen, insbesondere Kleinstmaschinen, die sowohl Fertigung und Montage, als auch die Handhabung für den Betreiber verbessert. Die Gehäuseteile der Maschine weisen eine polygonförmige Grundform auf, wobei die unterschiedlich dicken Gehäusewandugen bei zylindrischen Innenbohrungen unterschiedliche Funktionen übernehmen.
Die Erfindung betrifft eine Gehäuseform für verfahrenstechnische Maschinen, insbesondere Kleinstmaschinen, die sowohl Fertigung und Montage, als auch die Handhabung für den Betreiber verbessert.
Für die Entwicklung innovativer Produkte und deren Herstellungsprozesse, stehen oft nur geringe Materialmengen zur Verfügung, da diese sehr teuer und zum Teil auch hochwirksam sind. Für die Produktentwicklung aber auch für die Prozessentwicklung werden Maschinen mit immer kleineren Prozessräumen benötigt. Sie müssen aber andererseits alle Bauteile einer großen Maschine aufweisen. Sie sind nicht beliebig herunter skalierbar sondern erfordern neue Fertigungstechnologien und neue konstruktive Merkmale. Dies gilt insbesondere für Maschinen in der Verfahrenstechnik für trockene und nasse Aufbereitungsverfahren wie Mühlen, Mischer und Sichter.
Bekannt sind einige einzelne Lösungen für Kleinstmaschinen wie die kleine Rührwerksmühle, die in der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht kleinste Maschinen zu bauen, die aus möglichst wenigen Bauteilen bestehen, aber alle Funktionsflächen aufweisen, wie Maschinen großer Bauart und zusätzlich einfach zu handhaben sind.
Bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass (kennzeichnender Teil des Hauptanspruchs) die Gehäuseteile eine Polygongrundform aufweisen und die unterschiedlich dicken Gehäusewandungen bei zylindrischen Innenbohrungen unterschiedliche Funktionen übernehmen.
Das erfindungsgemäße Gehäuse einer verfahrenstechnischen Maschine nimmt beispielsweise den Antrieb der Maschine, den Arbeitsraum mit dem rotierenden Arbeitsteil, sowie Vorrichtungen für die Materialaufgabe auf. Die Gehäuse werden insbesondere für Aufbereitungsmaschinen der Trocken- wie der Nasstechnik eingesetzt, dazu zählen Mühlen, Sichtermühlen, Schneidmühen, Sichter, Mischer aber auch Kompaktoren.
Die Gehäuse weisen mindestens eine polygonförmige Außenkontur auf. Durch die Polygonform weisen die Gehäuseteile, die eine zylindrische Innenbohrung aufweisen, unterschiedliche Wanddicken auf, diese stellen Funktionsträger dar. Wandverdickungen können dazu genutzt werden, Anschlüsse für Spülluft- oder Kühlwasserversorgung vorzusehen. Sie können Maschinenkomponenten wie Injektordüsen aufnehmen. Es können Trichter für die Materialaufgabe in das Gehäuseteil integriert werden ohne ein zusätzliches Bauteil zu benötigen. Dadurch kann die Anzahl der Bauteile für eine solche Kleinstmaschine minimiert werden. Wanddünnstellen können als Verbindungsflächen zu weiteren Maschinenkomponenten oder Anlagenteile dienen.
Bei Kleinstmaschinen können aus Platzmangel häufig keine Clamps als Verbindungselemente eingesetzt werden, weil für die Montage der Clamps ein großer Raum erforderlich ist.
Alternativ erfolgt die Fixierung von Gehäuseteilen und Maschinenkomponenten dadurch, dass die Bauteile über Passstücke verfügen, die ineinander geschoben werden. Das äußere Passstück wird mit Gewindebohrungen versehen. Diese dienen zur Aufnahme von Gewindestiften mit einem konischen Ende. Im inneren Passstück ist gegenüber der Gewindebohrung eine konische Vertiefung angebracht. Durch diese Ausgestaltung der Komponenten können die Gehäuseteile bzw. Maschinenkomponenten in der gewünschten Weise fixiert werden. In der Regel reicht ein Gewindestift.
Außer den Gehäuseteilen können auch Verbindungsflächen zu weiteren Maschinen oder anderen Anlagenkomponenten mit einer Vieleckkontur ausgeführt werden, sie weisen so auch den Vorteil auf, dass sie verdrehsicher und in eindeutiger Einbaulage zusammengebaut werden können.
Als Polygonform für die Gehäuse und Verbindungsflächen werden Vielecke mit ungradzahliger Eckenzahl bevorzugt, speziell das Dreieck. Die Ecken des Vielecks können dabei abgerundet sein und die Seiten können ebenfalls einen Radius aufweisen. Bevorzugt werden Profile P3G nach DIN 32711 und P4C nach DIN 32712 eingesetzt.
Die polygonförmigen Außenkonturen der Gehäuseteile werden durch Drehen und Schleifen gefertigt, die polygonförmigen Innenkonturen werden vorzugsweise durch Drahterodieren gefertigt. Die Vielecksinnenkontur bildet mit der Vielecksaußenkontur eine Presspassung, die nach der Schrumpfverbindung einen Körper bildet, der der Monoblockfertigung entspricht und für Pharmaanwendungen bevorzugt wird. Die Formgebung (Vieleckform) der Körper verhindert nach dem Verbund die Einleitung einer Drehbewegung, somit muss die Presspassung der Körper nur gegen Verschieben gesichert werden. Die Körper haben beim Fügen nur einen Freiheitsgrad in Achsrichtung. Wird dieser Freiheitsgrad durch eine Vorrichtung oder Messung festgelegt, besteht die Möglichkeit, Kammern oder winklig zueinander stehende Bohrungen durch getrennte Teilfertigung der Rohteile zu erzeugen.
Um unterschiedliche Maschinenkomponeten in einem Gehäuse zu realisieren ist es notwendig, Gehäuseteile durch Schrumpfen zusammenzufügen. Erfindungsgemäß weist mindestens ein Gehäuseteil eine Polygonform auf. Weisen die zusammenzufügenden Gehäuseteile eine entsprechende Vieleckaußen- bzw. Vieleckinnenkontur aus, können sie zum Einen verdrehsicher zusammengefügt werden und zum Anderen in einer eindeutigen Einbaulage zusammengefügt werden. Außerdem können die einzelnen Gehäuseteile vor dem Zusammenfügen bereits mit Bohrungen und Funktionsträgern ausgerüstet werden.
Die Polygonform weist Funktionsflächen auf, die es ermöglichen durch Drehbewegung die Montage und Demontage zu erleichtern, da hier nicht wie bei zylindrischen Bauteilen ein Drehmoment nur über die Reibkraft eingeleitet werden kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in der - bespielhaft- ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Die
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