Eine Kugelmühle ist ein nützliches Gerät um Pulvermischungen zu homogenisieren und Chemikalien zu feinstem Pulver zu zermahlen, wenn erwünscht auch nass oder unter Schutzflüssigkeit.
Sie ist leicht zu bauen und liefert außerordentlich feine Pulver, feiner als man es je mit Reibschale oder Kaffeemühle erzielen könnte.
Wenn man auf Youtube "ball mill" eingibt findet man hunderte Videos von selbstgebauten Kugelmühlen.
Der allergrößte Teil davon basiert auf dem bei amerikanischen Bastlern verbreiteten Prinzip, das Mahlgefäß auf zwei Achsen liegend laufen zu lassen. Eine oder beide Achsen werden angetrieben und treiben so durch ihre Reibung mit dem Gefäß selbiges an.
Die erste Frage, die sich bei der Planung eines Eigenbaus stellt, ist die nach dem zu verwendenden Motor.
Die meisten Motoren laufen viel zu schnell für eine Kugelmühle. Man muss also entweder die Drehzahl mittels eines Riementriebs reduzieren, wofür man Riemenscheiben, Riemen, Achsen und Lager braucht, oder man versucht einen Motor mit angeflanschtem Getriebe zu besorgen, welches die erforderliche Untersetzung aufweist.
Auf keinen Fall sollte man eine Bohrmaschine oder einen Akkuschrauber verwenden. Diese sind für solch eine Dauerbelastung nicht ausgelegt und ihr Getriebe verschleißt in kürzester Zeit, außerdem überhitzt der Motor.
Gut geeignet und für jedermann auf dem nächsten Schrottplatz erhältlich ist ein Scheibenwischermotor.
Die Drehzahl ist jedoch so niedrig, dass dieser Motor nur für einen Direktantrieb der Mahltrommel, also ohne Untersetzung durch eine Achse wie beim amerikanischen Design, in Frage kommt.
Vom Schrottplatz habe ich mir einen Wischermotor von einem alten Ford-Lieferwagen besorgt.
Ford-Wischermotoren haben zwei Motorwicklungen, eine für Langsam- und eine für Schnellauf.
Meiner hat fünf Anschlüsse, 1 ist Minus, plus an 4 ist Langsam, plus an 5 ist Schnell.
Die fertige Kugelmühle:
KugelmAhle1.jpg (56.93 KB . 600x450 - angeschaut 4476 Mal)Das Mahlgefäß ist ein Rohrstutzen aus 110mm PP-Abflussrohr mit zwei Endkappen. Es ist auf zwei Rädern drehbar gelagert.
Der hölzerne Mitnehmer ist von innen mit zwei Holzschrauben an die graue Endkappe geschraubt.
Der Gartenschlauch dient als flexible Kupplung zwischen dem Motor und dem Mahlgefäß und hält die Erschütterungen des Mahlvorgangs und seitliche Kräfte von den Lagern des Getriebes fern.
Der Motor wird von einem PC-Netzteil mit 12 Volt versorgt und zieht etwa 2,5 Ampere.
Die Achse des Motors sieht so aus:
KugelmAhle4.jpg (35.86 KB . 600x450 - angeschaut 2628 Mal)Da der Motor so herum läuft, dass ein einfacher Rundstab mit Innengewinde sich während des Betriebs abschrauben würde und man die Drehrichtung des Motors nicht ändern darf, musste ich folgendes Teil anfertigen:
KugelmAhle3.jpg (34.49 KB . 600x450 - angeschaut 2657 Mal)Ein 20mm dicker Alu-Rundstab wurde etwa 50mm tief mit 6,8mm eingebohrt und das Loch 15mm tief auf 10mm Durchmesser aufgebohrt. In die tieferliegende 6,8mm Bohrung wurde ein M8 Gewinde geschnitten.
5mm von Ende entfernt wurde der Stab auf gegenüberliegenden Seiten zweimal mit 2,5mm angebohrt und M3-Gewinde eingeschnitten, damit man mittels zweier M3-Schrauben das Teil nach dem Aufschrauben auf die Motorachse gegen Abschrauben sichern kann. Die M3-Schrauben stoßen auf die Riffelung der Motorachse und halten den Mitnehmer verdrehsicher.
Im montierten Zustand:
KugelmAhle2.jpg (48.52 KB . 600x450 - angeschaut 2731 Mal)Das Mahlgefäß wird zur Hälfte mit Mahlkugeln befüllt. Im Moment verwende ich Keramikkugeln (Mischung verschiedener Größen), welche ich mal auf Ebay bekommen habe.
Optimal geeignet wären diese Aluminiumoxid-Mahlkugeln von Schuba:
http://www.schuba-shop.com/epages/schuba.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/Feuerungsbau/Products/500140101, welche jedoch nicht ganz billig sind.
Das Mahlgut sollte im pulverisierten Zustand die Zwischenräume zwischen den Mahlkugeln vollständig ausfüllen. Zuwenig Mahlgut bewirkt erhöhten Abrieb der Kugeln, da sie dann teilweise "trocken", also ohne Mahlgut dazwischen, aneinander reiben. Man sollte eher etwas zuviel als zuwenig Mahlgut in das Mahlgefäß füllen.
Mit Keramikkugeln und auf Stufe "schnell" (ca. 80 UPM) beträgt die erforderliche Zeit, um grob vorzerkleinerte Holzkohle zu einem gleichmäßig staubfeinen Pulver zu mahlen etwa 12 Stunden.
Mit Bleikugeln ist die Effizienz der Müle aufgrund des höheren Gewichtes wesentlich besser und man muss nur etwa 3 Stunden mahlen. Mit Keramikkugeln wird das Endergebnis jedoch deutlich feiner, da diese aufgrund ihrer rauhen Oberfläche eine zerreibende Wirkung haben, ähnlich einer Reibschale mit Pistill.
Bleikugeln haben vorwiegend zerdrückende und zerstoßende Wirkung.
Ein weiteres Kriterium bei der Auswahl der Mahlkugeln ist die chemische Beständigkeit und eine mögliche Unerwünschtheit von Bleiabrieb im Produkt.
Thema: Bau einer einfachen Kugelmühle (Gelesen 14865 mal)