Eine Kugelmühle ist nicht wie die Andere

Warum ist eine Kugelmühle für einen bestimmten Zweck besser geeignet als eine andere? Das Funktionsprinzip jeder Kugelmühle ist im Grunde das Gleiche: Es basiert auf dem Konzept, dass das Probenmaterial zusammen mit den Mahlkugeln in einem geschlossenen Behältnis bewegt wird. Diese Bewegung führt zu einer starken Vermischung und Zerkleinerung des Materials. Der erste Unterschied liegt im unterschiedlichen Bewegungsmuster der Mühlen. Die Bewegung der Kugelmühlen spiegelt sich oft schon in ihren Namen wider. So rotieren bei einer Planetenkugelmühle die Mahlbecher auf einer Kreisbahn ähnlich wie Planeten um die Sonne. Bei einer Schwingmühle führen die Mahlbecher eine oszillierende Schüttelbewegung in horizontaler Lage aus und eine Trommelmühle dreht sich um ihre Mittelachse, siehe Abbildung 1.

Kugelmühlen zeichnen sich weiterhin durch unterschiedliche Volumina der Mahlbecher aus. Retsch bietet Kugelmühlen mit einer weiten Spanne unterschiedlicher Bechervolumina von 1,5 ml bis 150 l an. Mahlkugeln sind von 0,1 mm bis 40 mm erhältlich, siehe Abbildung 2.

Ein drittes und wichtiges Unterscheidungsmerkmal von Kugelmühlen, ist der maximal erzielbare Energieeintrag. Meist ist eine hohe Geschwindigkeit der Mahlbecher gewünscht, um eine effektive Zerkleinerung zu erreichen. Häufig wird zur Beschreibung der kinetischen Energie die Drehzahl in U/min oder die Frequenz in Hz herangezogen, was physikalisch nicht richtig ist. Eine aussagekräftigere Größe ist die Beschleunigung, die neben der Drehzahl auch die geometrische Ausführung der Mühle berücksichtigt. Die Planetenkugelmühle PM100 hat bei 650 U/min eine Beschleunigung von 33 x g auf, während die PM 300 aufgrund ihres großen Sonnenrades bei 650 U/min 42 x g erzeugt. Bei der Hochleistungs-Kugelmühle Emax wird bei maximaler Drehzahl sogar eine Beschleunigung von 76 x g erreicht.

Abbildung 1: Bei Planetenkugelmühlen, Mischmühlen und Trommelmühlen folgen die Becher unterschiedlichen Bewegungsmustern.

Abbildung 2: Beispiele für verschiedene Becher- und Kugelgrößen, die in Laborkugelmühlen verwendet werden:

• kleine Metallbecher mit einem Fassungsvermögen von 2 ml für Retsch-Schwingmühlen
• EasyFit-Mahlbecher mit einem Fassungsvermögen von 500 ml für Retsch-Planetenkugelmühlen
• Mahlkugeln unterschiedlicher Größe.

Dieser kompakte Leitfaden beschreibt die drei wichtigsten Regeln für eine optimale Einstellung der Kugelmühle und führt Sie durch die Auswahl des Zubehörs und der Prozessparameter, um jederzeit beste Ergebnisse zu erhalten.