Golyósmalom építése

A golyósmalom egy őrlő szerkezet. Feladata, hogy az őrlendő anyagot nagyon finom szemcseméretűre zúzza. A malom nem súrlódó erőhatásnak teszi ki a szemcséket mint pl.: a kávédaráló kései, hanem apró ütések sorozatának. Az ütést a malom belsejében lévő golyók végzik. A golyókat a forgómozgást végző dob kényszeríti mozgásra az őrlendő anyaggal együtt. A golyók vagy más őrlőtestek nagyon kis ponton érintkeznek egymással, vagy a malom falával, így a kifejtett nyomás is nagy lesz. A legkeményebb szemcséket is képes szétzúzni, igaz egyszerre csak keveset. A malom hatásfoka pont a kemény kristályos szerkezetű anyagoknál a legjobb. A puha képlékeny anyagokkal pl.: fémekkel nehezen boldogul. A golyósmalom megfelelő munkájához sok időre van szükség. Az őrlési folyamat igen lassú. A malom nem birkózik meg akármilyen méretű szemcsékkel. Az őrölhető anyag szemcsemérete arányban kell legyen a golyók és a dob átmérőjével. Legtöbbször az őrlendő anyagot elő kell finomítani a munkához.

PyroMaster.org

A golyósmalom nagyon elterjedt eszköz, pl.: a cement és festékgyártásnál is golyósmalmokat használnak a szemcse finomításhoz. Méreteik igen változatosak, akadnak sok tonnás malmok, egészen a kis pár literes dobméretű labormalmokig. Közös tulajdonságuk, hogy rendkívül kis szemcseméretűre tudják zúzni az anyagokat. A golyósmalom egyik legelterjedtebb alkalmazása a pirotechnikában ismeretes. Mivel működése alig fejt ki súrlódást, nem melegszik fel. Így őrölhető benne gyúlékony, vagy robbanékony anyag is. A feketelőpor gyártására az egyik legjobb módszer, ha az alapanyagokat golyósmalomban dolgozzák össze.

A golyósmalom egyik nagy előnye a lőporgyártásnál, hogy a golyók nem csak összeaprítják a szemcséket, hanem össze is döngölik. Ha különböző anyagokat teszünk egy malomba, a keverék nagyon homogén lesz. A porózus szerkezetű anyagokba (mint amilyen a faszén is) a keményebb kristályokat képes belekalapálni. Mivel a feketelőpor egy pirotechnikai KEVERÉK nagyon fontos, hogy az alkotórészek a lehető legközelebb kerüljenek egymáshoz. A golyósmalom ezért kimondottan ideális eszköz a lőporgyártáshoz.

Működési elv:

A malom fő alkatrésze a dob. Ez ipari méreteknél egy hosszú cső, mely mindkét végén nyitott, és átfolyó rendszerű üzemben használják. Kis méretekben a dob zárt, és egyik vége nyitható. A dob forgatása idézi elő a benne lévő őrlőtestek jellegzetes mozgását. A fordulatszám nem magas, összhangban van a golyók méretével, és a dob külső átmérőjének sebességével. A sebesség úgy van megválasztva, hogy a benne lévő őrlőtestek és az őrlendő anyagok a centrifugális erő hatására, NE tapadhassanak fel a dob falára! A fordulatszám általában percenként 30-60 fordulatig terjed. Forgás közben az őrlőtestek kezdetben a dobbal együtt forognak, és valahol negyed fordulat után elválnak a dob falától, majd visszahullanak a dob aljára. A visszaesés következtében csapódnak be vagy egymásba, vagy a dob aljába. A becsapódás hatására a kis érintkezési felületek mentén nagy nyomás alakul ki. A nyomás zúzza össze a golyókkal együtt mozgó őrlendő anyagot.

Építése:

A malom építését azzal kell kezdenünk, hogy eldöntjük mekkora őrlőkapacitásra tartunk igényt. A Malom lassan dolgozik, nagy finomságú anyagokhoz a munkaciklus akár 24-30 óra is lehet! Tehát ha folyamatosan szükségünk van nyersanyagra a munkánkhoz, számoljunk ezzel az időtartammal. A kapacitás tehát jó ha nagy. Én fénykoromban heti 2-300g lőport használtam fel, ami nem jelentős, így elég volt egy kis, 100g őrlőkapacitású malom. Az őrlőkapacitás mértéke elsősorban a dob méretén múlik. A malom akkor jó hatásfokú, ha viszonylag kevés anyag van benne, mert ekkor a keletkező por nem fékezi a golyók becsapódását. Ehhez nagy dobra van szükség. Egy 160mm belső átmérőjű PVC KG karmantyú segítségével, nagyjából 150-200g anyag őrlésére alkalmas malom építhető.

PyroMaster.org

A dob:

A dob anyaga fontos, megfelelő szilárdságú kell legyen. A golyók folyamatos ütődése erősen koptató hatású! Tehát a kemény, nem rugalmas fal az ideális. Ha hajlékony, a golyók becsapódását elnyeli a rugalmas fal, ezért nem üt akkorát a golyó amire szükség volna. Ez nagyon lelassítja az őrlési folyamatot. Az őrlendő anyag függvénye hogy mi jöhet szóba. Ha valaki csak festékpigmentet szeretne gyártani, és nem áll fenn a robbanás kockázata, akkor az acél burkolat az ideális. (más kérdés hogy mennyire kivitelezhető) Lőporkészítéshez biztonsági okokból a műanyag dob ajánlott.

A PVC mint műanyag, elég kemény és merev. Bármikor beszerezhetőek egy dob készítéséhez szükséges PVC elemek. Több lehetséges méretben kaphatók az alkatrészek, ezért mindenképp érdemes ilyet használni. A PVC elemek "KG karmantyú" vagy "áttolókarmantyú" néven vásárolhatóak meg a szakboltokban. Rengeteg méretben létezik, ami használható az a 110mm feletti kategória. Van 110, 160, 200, 250, 300, 350mm-es is. E fölött is létezik, de azt már csak gépi erővel lehet nyitni és zárni, tehát nem érdemes ilyenben gondolkodni. :) A Karmantyú egy cső, két végében egy egy gumigyűrű található a belső felében. Ezek a gumigyűrűk tömítik a cső, és a karmantyú találkozását. A két véget dugóval zárhatjuk le. Ezeket "dugó" néven vásárolhatjuk meg a karmantyúval együtt. A dugókat méretre kell szabni, mert túl hosszú a karmantyúba érő vége, és hasznos helyet foglalna el. Annyit kell levágni belőle, hogy még éppen túlérjen a gumitömítésen. A vágott végét a gyárihoz hasonlóan le kell csiszolni 45fokban, vagy az életbe nem lehet belenyomni a karmantyúba!

PyroMaster.orgPyroMaster.org

Az egyik dugót miután mértre vágtuk be is nyomhatjuk a karmantyúba, a másik oldal lesz a nyitható vég, ezért itt egy kicsit barkácsolni kell. Alapesetben a gumitömítések nagyon szorosan illeszkednek, ezt tapasztalni fogjuk a nem nyitható vég helyére tolásakor. Csak síkosítóval próbáljuk meg összetolni, vagy egész biztos nem járunk sikerrel! Síkosítónak használhatunk szappant vajat olajat akármit. Fontos, hogy a gumitömítést kenjük be és ne csak a dugót, arról úgy is letolja az anyagot! A nyitható végnél a gumitömítésből le kell vágnunk egy jelentős darabot! Különben roppant nehéz, vagy gyakorlatilag lehetetlen lesz szétszedni!

PyroMaster.orgPyroMaster.org

A gumitömítést egy tapétavágóval vághatjuk le, precízen (vagy mint én, kevésbé precízen) A gumit majdnem a karmantyú falának síkjáig vágjuk le! Maximum 2-3mm lógjon ki! Még így is tömíteni fog, de lényegesen könnyebben nyitható. (azért nekem már törött el a körmöm nyitáskor, szóval nem kell sajnálni) Ha túl sokat vágtunk le belőle, és a por szivárog a malomból, ilyen tömítést bármikor vásárolhatunk hozzá a boltban, filléres tétel. Tehát lehet bátran kísérletezni a könnyű nyithatóság érdekében. Sajnos a dugó (és a karmantyú) nem olcsó, így lehetőleg gondosan mérjük ki a levágandó részt. Ha túl rövid lesz nem tudjuk benyomni a karmantyúba, a gumitömítés kilöki majd. Egy kicsit érdemes ráhagyni, ha túl hosszan ér be, még mindig vághatunk belőle. A vágás a legkönnyebben sarokcsiszolóval kivitelezhető, vékony koronggal.

Meghajtás:

Ezt azért hoztam ennyire előre, mert a dob építésénél fontos eldönteni milyen a dob meghajtása. A hagyományos meghajtásnál a dobon nem szükséges további változtatás. Ez a módszer dörzshajtással viszi át a forgómozgást a dobra. Nem túl hatékony, idővel egyes alkatrészek eléggé elkophatnak.Mellesleg nem így tűnik, de bonyolultabb a kialakítás. A Másik módszer ha a dobot egy tengellyel látjuk el, és ezen keresztül oldjuk meg az erőátvitelt és a felfüggesztést. A tengely nem keresztezi a dobot. A két dugóhoz van rögzítve egy átmenő furat, néhány alátét és anya segítségével. A tengely egy 10-es vagy 8-as "Menetesszár" vagy hagyományos hosszabb csavar. A tengelynek való, az alátétekkel, karmantyúval, anyával együtt megvásárolható a megfelelő szakboltokban.

PyroMaster.orgPyroMaster.org

A tengely végére ki kell alakítanunk egy megfelelő áttételt, hiszen ritkán adatik meg, hogy a meghajtómotor fordulatszáma éppen megfelelő. Az erőátvitel típusától függően változik egy ilyen áttétel beszerezhetősége. A legegyszerűbb a láncos vagy ékszíjas megoldás. (illetve a kettő ötvözete a fogas szíj) A legjobb ha esztergáltatunk műanyagból vagy fából egy tárcsát. De ahogy én is tettem, improvizálhatunk is. Kis teljesítmény mellett, jó ékszíjakkal elégséges lehet még egy befőttes üveg műanyag zárófedele... Bár nem ajánlom az ilyen kis ékszíjakat mert könnyen szakadnak és csúsznak meg. Varrógépek ékszíjai, fogas szíjai ideálisak lehetnek a feladatra.

PyroMaster.orgPyroMaster.org

Erőforrás:

Itt szóba jöhet 230V-os motorok használata is, de jobban ajánlom a 200g őrlőkapacitás környéki malmokhoz a 12V-os rendszert. A nagyfeszültségű áramkörök építését lehetőség szerint hanyagolják azok akik nem járatosak benne, mert sokkal könnyebb vele ráfázni mint a lőporkészítéssel! A 12V-os motorok széles körben hozzáférhetőek. Amit ajánlani tudok, az az autók hűtőventilátorát meghajtó villanymotor. Viszonylag kicsi, de erős. Közvetlen dob hajtáshoz szóba jöhet még az ablaktörlő motor is. Ezeket autóbontókban lehet beszerezni, üzleti érzéktől függően változó áron, vagy akár ingyen is.

Az egészséges táplálás:

A motorokat meg is kell hajtani, ha sikerül eltalálni a megfelelő áttételt (a motor maximális fordulata mellett a dob forgási sebessége percenként 60.) akkor szükségtelen bonyolítani a dolgot, egy akkumulátor töltővel megoldhatjuk a problémát. A 12-6V-os akkumulátorhoz is jó töltővel egy kattintással 50% ra vehető vissza a fordulatszám. Ha nem egészen stimmel az áttétel és a dob túl gyorsan forog egy fordulatszám szabályzó építésével segíthetünk rajta. Ez már kicsit komolyabb dió, az áttétellel egyszerűbb megoldani. Az esztergályosok olcsóbban dolgoznak mint amibe az alkatrészek kerülnének. :) A lenti kis egyszerű kapcsolási rajz segíthet azoknak akik rendelkeznek elég elektronikai hulladékkal az építéshez.

PyroMaster.org

A váz:

Ha minden szükséges alkatrészünk megvan, akkor nagyjából rakjuk össze a fejünkben, majd építsünk köré egy vázat. Váz gyanánt szóba se jöhet jobb mint a fa. Célszerű valami alapra építeni az egész malmot, hogy később könnyebb legyen szállítani. Építeni is könnyebb rá.

Őrlőtestek

Kérdéses fenn áll e a robbanásveszély az őrlendő anyagnál, ha nem, akkor az acél csapágygolyónál nem kell jobb. Kopásálló, kellően nehéz, sok van belőle. Amennyiben lőporkészítéshez szükséges a malom, NEM HASZNÁLHATUNK CSAPÁGYGOLYÓT! Máskülönben a malom nem lőport csinál az alkotórészekből, hanem szenet a házból! De mielőtt felgyújtana, valószínűleg előtte letépi pár testrészedet, vagy ha elég messze vagy tőle, akkor csak a csapágygolyók perforálnak meg kicsit, biztosítva a megfelelő szellőzést a belsőszerveid égéséhez. Remélem mindenki értette a célzást...

A lőpor őrléséhez bronz golyókra lesz szükségünk. A tiszta ólom golyók nem váltak be, mert gyorsan elkoptak. Mindenképp érdemes ötvözni az ólmot ha magunk csináljuk a golyókat. A legjobb ötvözőanyag a cink, könnyen olvad, nehéz, és elég keménnyé teszi az ólmot. Ha nem rendelkezünk bronz golyókkal, és a gipsz formák készítése sem a mi műfajunk, akkor is van alternatíva:

A 10-15-18-as rézcső mint őrlőtest. A rézcsövet el kell vágni (lehetőleg csővágóval) 15mm-es darabokra, majd a belsejét felönteni ólommal. Az így kapott őrlőtest elég ellenálló, nehéz, és a bronzhoz hasonlóan nem szikrázik ha összeütjük őket. Erről további leírást ITT olvashattok. Hát ezzel el is készült a kis malmunk. Jó munkát!

© 2009 pyromaster.org - Minden jog fenntartva.

Köszönet | Impresszum | Pirotechnikai fórum