LMPBM4000 Planetenkugelmühle
Planetenkugelmühle mit 8 Mahlbehälterpositionen zum Feinmahlen und Mischen von Materialien
Die Planetenkugelmühle von LAARMANN verfügt im Gegensatz zu anderen ähnlichen Maschinen über vier Positionen, an denen bis zu acht 500-ml-Mahlgefäße platziert werden können. Jeder Mahlbehälter muss mit einer geeigneten Kombination von Mahlkugeln befüllt werden, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten. Ähnlich wie in einem Planetensystem rotieren die Mahlbehälter auf einer Umlaufbahn um den Mittelpunkt. Diese Drehbewegung entspricht der Eigenrotation des Mahlbehälters. Die daraus resultierenden Zentrifugal- und Beschleunigungskräfte führen zu einem starken Mahlwirkung. Darüber hinaus wirken Kräfte gemäß der Coriolis-Beschleunigung. Das Ergebnis ist eine intensive Mahlwirkung zwischen den Mahlkugeln und der Probe. Je nach Drehzahlverhältnis lassen sich unterschiedliche Bewegungsmuster der Mahlkugeln bzw. Mahlmedien erzielen.
Merkmale und Vorteile
- Hocheffiziente Feinstmahlung bis zu einer Endfeinheit von 1 µm
- Verschiedene Drehzahlverhältnisse verfügbar
- Bis zu 8 Mahlgefäße von 125 ml bis 500 ml
- Mahlbecher aus verschiedenen Materialien erhältlich
- Geeignet für Langzeitversuche und den Dauerbetrieb
- Automatische Drehrichtungsumkehr zur Vermeidung von Agglomerationen
- Reproduzierbare Ergebnisse dank programmierbarer Mahlparameter
- CE-zertifiziert
Technische Daten
| Anwendungsbereiche | Zerkleinern und Mischen von Materialien, Erzeugen gleichmäßiger Mischungen, Herstellen von Kolloiden durch Feinmahlung, mechanisches Verbinden von Metallen, Auslösen von Festphasenreaktionen, Reduzieren von Partikeln auf Nanogröße sowie Screening auf Kokristallbildung. |
| Anwendungsbereiche | Landwirtschaft, Biologie, Chemie, Baustoffe, Ingenieurwesen/Elektronik, Umwelt/Recycling, Geologie/Metallurgie, Glas/Keramik, Medizin/Pharmazie |
| Funktionsprinzip | Aufprall / Reibung / Scherung / Kompression / Abrieb |
| Verarbeitete Materialien | trocken, nass, kryogen – hart, weich, spröde und faserig |
| Eingangsgröße | < 10 mm |
| Chargengröße / Aufgabemenge | max. 8 × 500 ml im gestapelten Zustand |
| Endfeinheit | < 1 µm; < 0,1 µm bei kolloidaler Zerkleinerung |
| Drehzahleinstellung | 30 – 425 min⁻¹ |
| Drehzahlverhältnis | 1:2 / 1:2,5 / 1:3, bei Bestellung festzulegen |
| Drehzahl des Sonnenrades | 50–650 min⁻¹ |
| Einstellverfahren | Digitales Bedienfeld |
| Anzahl der Mahlbehälterpositionen | 4 |
| Anzahl der Mahlbehälter | 1–8 |
| Verbrauchsmaterial/Material der Mahlwerkzeuge | Gehärteter Stahl, Achat, Siliziumnitrid, Edelstahl, Zirkonoxid, Aluminiumoxid, Wolframkarbid sowie weitere auf Anfrage |
| Beschichtung der Mahlgefäße | auf Anfrage erhältlich |
| Größen der Verbrauchsmaterialien/Mahlbechergrößen | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Stapelbare Mahlbecher | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Größen der Mahlkugeln | 0,1 – 50 mm |
| Stromversorgung | 200–240 V, 50/60 Hz |
| Zentralschmierung | ja, Einzelpunkt |
| Elektrische Anforderungen | 1,5 kW |
| Stromanschluss | 1-phasig |
| Standard | CE |
| Schutzart | IP40 |
| Gewicht | 158 kg |
| Abmessungen (Breite × Länge × Höhe) | 1090 × 660 × 1400 mm |
Funktionsprinzip einer Planetenkugelmühle
Eine Planetenkugelmühle ist eine Art Mahlgerät, das in Laboren häufig zum Feinmahlen und Mischen von Materialien eingesetzt wird.
Sie verdankt ihren Namen ihrer einzigartigen Bauweise, bei der sich mehrere kleinere Mahlgefäße um ein zentrales Sonnenrad drehen – ähnlich wie Planeten, die um die Sonne kreisen.
Dieser Aufbau sorgt für eine hocheffiziente Zerkleinerung, indem die Drehbewegung der Behälter mit der Rotationsbewegung der Mühle selbst kombiniert wird.
Die Planetenkugelmühle verfügt über ein zentrales Sonnenrad oder eine Sonnenscheibe, die das primäre rotierende Bauteil der Mühle darstellt. Dieses Sonnenrad treibt die Mahlgefäße an und ist mit einem Motor verbunden, der die Drehbewegung antreibt.
Die Drehzahl des Sonnenrads kann zur Steuerung des Mahlprozesses angepasst werden.
Die zu mahlenden Proben werden zusammen mit den Mahlkörpern in die Mahlgefäße gegeben. Die Gefäße werden anschließend mit Deckeln sicher verschlossen, um sicherzustellen, dass während des Mahlvorgangs kein Material entweicht.
Die Planetenbewegung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gefäße um ihre eigene Achse drehen, während sie gleichzeitig um das Sonnenrad kreisen. Diese gegenläufige Bewegung erzeugt hochenergetische Stöße zwischen den Mahlkugeln und dem Probenmaterial, was zu einer effizienten Zerkleinerung und Durchmischung führt.
Die Kombination aus Zentrifugal- und Corioliskräften, die durch die Planetenbewegung erzeugt werden, führt zu einer sehr feinen und gleichmäßigen Zerkleinerung.
So funktioniert es
Das Probenmaterial wird zusammen mit den geeigneten Mahlkörpern in die Mahlgefäße eingefüllt. Anschließend werden die Gefäße dicht verschlossen, um ein Auslaufen während des Mahlvorgangs zu verhindern.
Der Bediener stellt die gewünschten Mahlparameter ein, darunter die Drehzahl des Sonnenrades, die Mahlzeit sowie etwaige Intervalleinstellungen für das Impulsmahlen. Die Drehrichtung kann zudem umgekehrt werden, um den Mahlprozess zu optimieren.
Sobald die Parameter eingestellt sind, wird die Planetenkugelmühle in Betrieb genommen. Die Behälter drehen sich um ihre eigene Achse und umkreisen gleichzeitig das zentrale Sonnenrad. Diese doppelte Bewegung erzeugt eine intensive Mahlwirkung im Inneren der Behälter.
Die Mahlkörper im Inneren der Behälter sind hochenergetischen Stößen ausgesetzt, was zum Zerkleinern, Mahlen und Mischen des Probenmaterials führt.
Die Planetenbewegung bewirkt eine hohe Energieübertragung auf das Probenmaterial, was zu einer schnellen und effizienten Zerkleinerung führt. Das Verfahren ist äußerst effektiv für die Herstellung sehr feiner Pulver bis in den Mikrometer- oder sogar Nanometerbereich.
Neben dem Mahlen kann die Planetenkugelmühle auch zum mechanischen Legieren, Mischen, Homogenisieren und sogar für chemische Reaktionen im festen Zustand eingesetzt werden.
Nach Abschluss des Mahlvorgangs wird die Maschine angehalten und die Behälter vorsichtig entnommen. Das fein gemahlene Material wird anschließend aus den Behältern entnommen und zur weiteren Analyse oder Verarbeitung bereitgestellt.
Mahlkörper
Um das Sonnenrad herum sind Mahlgefäße angeordnet; dieses Modell unterstützt 4 bis 8 Mahlgefäße.
Diese Gefäße sind die „Planeten“ im System und umkreisen das Sonnenrad, während sie sich gleichzeitig um ihre eigene Achse drehen.
Die Behälter bestehen aus Materialien wie Edelstahl, Wolframkarbid oder Zirkonoxid, je nach der für den Mahlprozess erforderlichen Härte und chemischen Verträglichkeit.
Jeder Behälter enthält Mahlkörper, beispielsweise Kugeln aus dem gleichen Material wie der Behälter selbst, die zum Zerkleinern und Mahlen des Probenmaterials verwendet werden.
Bei den Mahlkörpern im Inneren der Behälter handelt es sich in der Regel um kleine Kugeln aus harten Materialien wie Edelstahl, Keramik oder Wolframkarbid.
Die Größe und Anzahl dieser Kugeln kann je nach gewünschter Feinheit des Endprodukts variieren.
Die Mahlkörper erzeugen durch ihr Rollen und Herabfallen im Inneren der rotierenden Behälter eine kraftvolle Mahlwirkung.
Bedienfeld
Die Planetenkugelmühle ist mit einem Bedienfeld ausgestattet, über das der Benutzer Parameter wie die Drehzahl der Behälter, die Drehrichtung, die Mahlzeit sowie Intervalleinstellungen anpassen kann. Dieses Modell bietet programmierbare Funktionen für den automatisierten Betrieb. Das Bedienfeld umfasst digitale Anzeigen sowie Sicherheitsfunktionen wie eine Erkennung des geschlossenen Deckels und einen Überlastschutz.
Spannsystem und Sicherheitsvorrichtungen
Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, sind Planetenkugelmühlen mit verschiedenen Sicherheitsvorrichtungen ausgestattet, darunter sichere Behälterspannmechanismen, Schutzabdeckungen und Systeme zur Verhinderung eines versehentlichen Betriebsstarts.
LM-PBM4000 Planetenkugelmühle – FAQ (Häufig gestellte Fragen)
Anwendungsbereiche
- Wird zur Feinmahlung von harten, spröden und faserigen Materialien eingesetzt. Das Gerät eignet sich ideal zur Probenvorbereitung für Röntgendiffraktometrie, Elektronenmikroskopie und andere analytische Verfahren.
- Einsatz bei der Herstellung von Nanopartikeln, bei der sehr feine Partikelgrößen erforderlich sind.
- Wird zur Homogenisierung von Wirkstoffen und Hilfsstoffen sowie zur Herstellung von Feinpulvern für die Tablettenformulierung eingesetzt.
- Wird bei der Entwicklung neuer Materialien durch Legieren von Metallpulvern mittels Hochenergie-Mahlung eingesetzt.
- Ideal zum Mahlen und Mischen von Keramiken, Pigmenten und chemischen Verbindungen.
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