Entwicklung einer Messeinrichtung zur Bestimmung von Leistungseintrag und Mahlkörperbewegung in einer Zentrifugalmühle

Diplomarbeit aus dem Jahr 2003 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,0, Technische Universität Clausthal (Institut für Mechanische Verfahrenstechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Zur mechanischen Zerkleinerung von Partikeln stehen diverse Verfahren und Methoden zur Verfügung. Gute Zerkleinerungsergebnisse können mit Mahlkörpermühlen erzielt werden, in denen eine Mahlkörperschüttung beschleunigt wird, und eine Zerkleinerung der
Partikel zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Mahlkörpern, sowie begrenzenden bzw. antreibenden Elementen, durch Stoß- oder Reibbeanspruchungsereignisse erfolgt. Die Form und das Material der Mahlkörper können variiert werden.
Zentrifugalmühlen sind eine Bauform der Mahlkörpermühlen. Erste Modellstudien mit Zentrifugalmühlen wurden 1971 von Bradley u.a. durchgeführt. Aktuelle Untersuchungen zur Feinstzerkleinerung sind von Gock u.a. bekannt.
Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung und Umsetzung eines konstruktiven und messtechnischen Konzepts für eine Messeinrichtung zur Bestimmung des spezifischen Leistungseintrags und des Reibkoeffizienten zwischen Mahlkörperschüttung und Mahlraumwand, sowie zur Visualisierung der Mahlkörperbewegung in einer Zentrifugalmühle. Die Partikel sollen auf einen Primärpartikeldurchmesser < 100nm zerkleinert werden. Die mechanische Zerkleinerung erfolgt mit festen Mahladditiven
bei cryogenen Temperaturen.
Weiterhin werden die Kalibrierung der Messeinrichtung und die Signalübertragung betrachtet.
Der spezifische Leistungseintrag ist im Wesentlichen abhängig von:
. Mahlkörpermaterial
. Mahlkörperfüllgrad
. Drehzahl
. Radius des Mahlrohres
. Rotationsradius des Mahlrohres
Durch definierte Variation von Mahlkörpermaterial, Mahlkörperfüllgrad und Drehzahl ergeben sich unterschiedliche Rahmenbedingungen für die Auslegung der Messeinrichtung. Die
zur Bestimmung des spezifischen Leistungseintrags und des Reibkoeffizienten benötigten mechanischen Größen können mittels Dehnungsmessstreifen ermittelt werden.