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Autor: Betreff: malzmühle-antriebsmoment
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Beiträge: 34
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red_folder.gif erstellt am: 1.11.2007 um 11:36  
Hallo,

bin gerade dabei mir (endlich) eine ordentliche Malzmühle zusammen zu basteln. Momentan bin ich noch auf der Suche nach den Einzelteilen. Nun stellt sich mir aber die Frage welches Drehmoment so eine Mühle ungefähr braucht. Denn danach muss ich ja meinen Motor/Getriebe auslegen.

Dass das ganze zum einen von der Walzenlänge und vom Mahlspalt abhängt ist klar. Der Walzendurchmesser wird sich wohl auch ein wenig bemerkbar machen. Und die Drehzahl tut ihr übriges dazu. Ist also keine einfafche Frage :puzz:

Da ja schon einige unter euch Mühlen gebastelt haben hat vielleicht jemand einen Richtwert für das Anfahrdrehmoment oder die Möglichkeit dieses zu messen? Wichtig wären dann eben die Walzengeometrie, inbesondere die Länge der Walzen da das Drehmoment wohl annähernd linear mit der Länge ansteigt.

Wäre echt super wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.

Gruß Redcloud
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Matthias H
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red_folder.gif erstellt am: 1.11.2007 um 15:03  
Hallo, ich habe mich ja eingehend mit Walzenmühlen beschäftigt und folgende Erkenntnisse gewonnen:
Man braucht für eine Walze mit Kreuz Rändelung 1,5mm in 171mm Länge, wobei ca.150mm im Eingriff sind
ca. 5Nm Drehmoment
bei einem normalen Walzenabstand (1,2-1,7mm).

Nach der bekannten Formel
P=Mxn/9550 kommt man für die Drehzahl n [1] auf eine erforderliche Antriebsleistung in kW.
Bei 100/min z.B. etwas mehr als 52W. (Kann man noch ganz gut selbst leisten)
Im Anlauf ist etwas höheres Drehmoment von Nöten und generell sollte man nicht an die Grenze gehen.
Am wichtigsten ist die Rändelung der Walzen, wenn das stimmt klappt es. Je grober desto besser.
Die lagerung der Gegenwalze muss vollkommen leichtgängig sein.

Eine Walze wie bei meinen MattMills von Ø35mm und der angegebenen Länge kann man bequem noch mit einer Kurbel drehen. Auch ein ordentlicher Akkuschrauber packt das noch.
Eine Spaltgeometrie mit größerem Walzendurchmesser wäre sinnvoll, allerdings stößt der Antrieb dann leicht an die Grenzen, wenn man keinen Getriebemotor einsetzen will.

mfG
Matthias H
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Beiträge: 34
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red_folder.gif erstellt am: 1.11.2007 um 21:50  
Hallo Matthias,

das sind ja hervorragende Informationen, vielen Dank!

Also ganz grob mal gesagt 5 Nm bei 150 cm. Meine Walzen werden ca 30cm lang werden, also brauch ich mindestens 10 Nm.
Von der Drehzahl her habe ich so ca an 5 Hz gedacht, also 300 1/min. Damit wären ca 315 W nötig. Hab noch einen Motor von einem Klimakompressor, der hat 370 W, passt also wunderbar :thumbup:

Lagerung beider Walzen wird über beidseitig Staubgeschützte Kugelrillenlager geschehen. Sollte also Leichtgängig genug sein.
Ausserdem werden beide Walzen angetrieben. Vom Walzendurchmesser her habe ich mich noch nicht festgelegt, aber mindestens 40mm.

Ein Getriebe kommt selbstverständlich auch in Einsatz, brauch ich ja allein schon für den Doppelantrieb. Aus diesem Grunde brauche ich ja auch einen Wert für das Drehmoment, damit ich die ganzen Zahnräder richtig auslegen kann.

Vielen Dank nochmal an dich,

Gruß Redcloud
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Matthias H
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red_folder.gif erstellt am: 2.11.2007 um 19:29  
Hallo,
ein paar Anmerkungen zu Deinen Überlegungen:
die Drehmomentangabe bezieht sich nach meinen Versuchen auf einen Direktantrieb. (Kraft mal Hebelarm)
Man muss die gesamten Wirkungsgrade mit einbeziehen, die Annahme Aufnahmeleistung=Abgabeleistung ist nicht richtig.
Bei einem Getriebe kann man je nach Ausführung von einem Verlust von 5-30% ausgehen.
Jedenfalls würde ich mind. doppelt so stark auslegen, als berechnet, sonst geht das, wenn überhaupt, auf Dauer nicht gut.
Wenn beide Walzen angetrieben sind, ist es kein Problem, aber z.B. Wälzlager mit Kunststoffdichtung (2RS) sind für einen nicht synchronisierten Einzelantrieb nicht leichtgängig genug, dann lieber 2Z-Ausführung, oder besser ein Gleitlager. (ist einfach robuster und läuft ohne Schmierstoffe (!Lebensmittel!)
Beachte, dass alle wunderbare Technik nichts nutzt und nicht funktioniert, wenn die Walzen nicht perfekt sind!
Bei den Abmessungen, die Du andenkst, wirst Du mit Nachfüllen nicht nachkommen, und der Schrotspaß ist nach wenigen Sekunden vorbei. (mit erheblicher Staubentwicklung)
Ich schrote mittlerweile aus Gründen der Einfachheit fast nur noch per Kurbel, das dauert etwas länger ist aber noch simpler als mit Akkuschrauber oder Bohrmaschine. Und es funktioniert fast lautlos, auch ohne Steckdose; einfach urig.
5,5 kg dauern gekurbelt ca. 10 Min.; maschinell weniger als 3min. mit der MattMill. Deine Abmessungen dürften da geschätzt ca. 3x so schnell sein, allerdings mit erheblicher Technologie.
(Ich gehe davon aus, dass Du mit Deiner Konfiguration erhebliche Malzmengen auf einmal schroten willst)
Viel Spaß beim Konstruieren! Und denk an den Arbeitsschutz in Bezug auf maschinell angetriebene Maschinen!
mfG
Matthias H


[Editiert am 2.11.2007 um 19:31 von Matthias H]
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red_folder.gif erstellt am: 3.11.2007 um 10:47  
Hallo Matthias,

dass ich die Wirkungsgrade mit einrechnen muss ist mir schon klar. Allerdings setze ich die Verluste da eher im unteren Bereich an, da ich fettgeschmierte, einsatzgehärtete und geschliffene Zahnräder sowie nagelneue Staubgeschützte Rillenkugellager verwende. Ich muus ja nun erst mal berechnen welche Leistung ich überhaupt brauche, und sollte ich da ausgerechnet um ein paar Watt zu hoch liegen werde ich deshalb keinen neuen Motor kaufen sondern die Walzen kürzer auslegen.
Wegen dem Schmiermittel in den Lagern habe ich keine Bedenken, die werden so eingebaut dass Sie auf keinen Fall mit dem Malz in berührung kommen. Die Zahnräder sind natürlich allein wegen der Schmierung auch extra gekapselt.
So eine Mühle braucht natürlich einen dementsprechend großen Trichter, auch das ist mir klar.
Dass ich erheblichen technischen Aufwand betreibe weiß ich auch, allerdings muss man sagen: Die Zahnräder hab ich zu 90% für UMSONST bekommen, stammen aus alten Bohrmaschinen, Winkelschleifern usw., sind aber noch top in Form und werden ja auch in der Mühle nicht im Dauerbetrieb sein.
10 Wälzlager kosten in ebay 5 Euro, den Rest werde ich selbst basteln.
Ich benötige für eine Schüttung (200-Liter-Klasse) 40kg Malz. Bisher habe ich mit einer Billigmühle und Bohrmaschine ca 1 Stunde dafür gebraucht und diese Mühle ist schon ziemlich verschlissen. Also muss jetzt war ordentliches her.

Sobald ich alles ausgelegt und gezeichnet hab werde ich mal ein paar Bildchen hier einstellen.

Gruß Redcloud
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red_folder.gif erstellt am: 3.11.2007 um 20:57  
So, hab mal einen ersten Entwurf erstellt. Die Mühle soll in etwa so aussehen:



Walzenlänge 300mm, Durchmesser 45mm
Spaltverstellung über Exenter, zu sehen ganz links (das rote Teil)
Doppelantrieb über die beiden grossen Zahnräder
Übersetzungsverhältnis 4,6:1 über die 4 kleineren Stirnräder und die beiden schwarzen Kegelräder rechts
Antriebswelle zum Motor geht seitlich raus (im Bild nach unten)

Die im Bild untere Walze ist hohl, da geht dann die Exenterwelle durch um an beiden Seiten den Walzenabstand gleichmäßig zu halten. Da wo das Getriebe sitzt komm ich ja sonst nicht mehr hin zum verstellen.

Soweit so gut, Material ist teilweise schon bestellt :D

Über weitere Tips und Anregungen würde ich mich freuen.

Gruß Redcloud


[Editiert am 3.11.2007 um 20:59 von Redcloud]
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Matthias H
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smilies/smile.gif erstellt am: 4.11.2007 um 20:23  
Hallo,
hui, da hast Du Dir ja was ausgedacht! (nix für Ungut)
Ich würde (aus professioneller Erfahrung) Dir empfehlen, die Konstruktion nochmal zu überdenken, mir erscheint es viel zu aufwändig und kompliziert.
[Klugsch..modus an]
"Laut nachgedachte" Anregungen:
Du betreibst einen erheblichen mechanischen Aufwand für das Getriebe um Deine (wenn ich es richtig verstanden habe)vorhandenen Komponenten einsetzen zu können. In einem neuen Ansatz kämest Du darauf, dass ein Getriebemotor aus dem Herstellerregal, oder von mir aus beim Auktionshaus erstanden, viel günstiger wäre.
Es gibt fertige Kegelradsätze mit Übersetzungsverhältnissen um 4:1, dann könntest Du das aufwändige Stirnradgetriebe sparen.
Die Synchronisationsstirnräder scheinen mir reichlich überdimensioniert, es geht schließlich einzig darum, ein zufälliges Stehenbleiben der nichtangetriebenen Walze zu verhindern. Bei Ø45 scheint mir die Gefahr nicht vorhanden.
Bei allen Zahnrädern ist die Achse-Nabeverbindung (Drehmomentübertragung) von entscheidender Bedeutung, hoffentlich hast Du daran gedacht.
Guck mal bei www.maedler.de, die haben alles, was Du brauchst. Manche Preise erschrecken, anderes ist erstaunlich billig in der Mechanik.
...
[Klugsch..modus aus]
Wenn Du Fragen hast, kannst Du mir gerne mailen, ich helfe gerne. ;)
mfG
Matthias H
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red_folder.gif erstellt am: 4.11.2007 um 22:44  
Hallo Matthias,

wollte zuerst nochmal sagen dass ich es super finde an was du alles denkst. Danke nochmal für deine Hilfe.

So nun zu der Konstruktion:
Es ist richtig dass ich das ganze Teil so konstruiert habe dass ich folgende Teile (die ich schon habe) verwenden kann:

1. Kugellager für 12er Wellen (10 Stück)
2. Zahnräder Modul 1 aus alten Bohrmaschinen (die 4 kleinen Stirnräder)
3. Kegelradsatz (spiralverzahnt) aus einem alten Winkelschleifer
4. Drehstrom-Asynchronmotor mit 370W von einem alten Klimakompressor

Neu kaufen muss ich:

1. Die beiden großen Zahnräder Modul 3
2. Ein paar Gleitlagerbuchsen
3. Das Halbzeug-Material
4. Passfedern
5. Seegerringe (übrigens, wer weiß wo man die einzeln und preiswert herbekommt? )

Einen Getriebemotor in deisem Überstzungs UND Leistungsbereich muss man erst einmal finden, vor allem in ebay. Und ich schätze mal dass man da mit Versand usw auch gut und gerne auf 50€ kommt oder etwa nicht?

Mein allererster Schritt war es nach Anbietern von Kegelradsätzen zu suchen und das zeug neu zu kaufen. Ich bin letztlich beim MÄDLER gelandet, der ist noch am günstigsten.
Kegelsätze die das benötigte Drehmoment aushalten sind entweder:

Nicht gehärtet, haben Modul 3 und einen Durchmesser von 181mm (so groß soll die Mühle ja auch nicht werden..) und kosten zusammengerechnet 113 Euro Netto und ohne Versand

Oder aber sie sind spiralverzahnt und gehärtet, haben Modul 1,5 und eunen Durchmesser von immernoch 100mm und kosten dann etwas über 80 Euro netto ohne Versand.

Wenn ich die Tatsache betrachte dass ich schon ein Kegelradpaar besitze ist mir das dann doch etwas zu viel...


Die Synchronisationsräder sind tatsächlich reichlich groß geraten, das liegt aber garnicht daran dass sie so viel Drehmoment übertragen müssen.
Der Grund hierfür liegt darin dass der Walzenabstand ja vertsellbar sein soll. So, was jetzt kommt lässt jedem Konstrukteur die Haare zu Berge stehen, das weiß ich:
Wenn ich die Walzen verstelle ändert sich auch der Achsabstand der Zahnräder ( Ja ich weiß, Zahnräder sollten nur mit richtigem Achsabstand betrieben werden...). Wenn ich nun aber dafür Zahnräder mit kleinem Modul verwende ist der Zahneingriff ziemlich schnell etwas miserabel und die Zähne werden sich wohl langsam aber sicher verabschieden.
Also müssen Zahnräder mit größerem Modul her, in diesem Falle Modul 3. So, 15 Zähne pro Rad ergibt einen Durchmesser von 45mm (ist ja der Walzendurchmesser).
Da die gehärtete Version bei Mädler vieeel zu teuer ist bin ich auf die ungehärtete Version aus C45 gegangen.Leider sind diese Teile auch dementsprechend groß wie man im Bild ja sieht. Aber das stört mich eigentlich wenig...

Achse-Nabe-Verbindung erfolgt über (erstaunlich billige) Passfedern.

Alles zusammengechnet habe ich ohne den Sachen die ich ja schon besitze momentan gute 70€ für Material ausgegeben. Da ich das ganze sozusagen als Einzelstück fertige und auch keine besonderen Beziehungen zu solchen Firmen habe ist das alles wohl eher ein wenig überteuert gekauft, es würde sicherlich noch um einiges billiger gehen.
Aber andererseits gibt es eine Mühle dieser Leistungsklasse eigentlich garnicht zu kaufen, also was bleibt mir übrig?


Werde über den weiteren Verlauf dieses Projektes breichten.

Gruß Redcloud
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Gast

Gast
red_folder.gif erstellt am: 2.1.2008 um 18:39  
hallo, und auch ein gutes neues von mir!
ich muss das thema nochmal aufgreifen!
hab seit kurzem auch eine walzenmühle(crankandstein 2s oder so), musste nun feststellen das die drehzahl auch die schrotqualität beeinflusst (200 U/min = "geschrättert", ca 50/min = schön gequetscht, und das ganze bei gleicher spaltbreite)
hat von euch jemand erfahrung, ob ein scheibenwischermotor (golf2) genug drehmoment hat um die mühle anzutreiben?
was nützt mir die spaltverstellung wenn die schrotqualität auch von der drehzahl abhängig ist!

walzenlänge ca. 100mm
durchmesser ca. 38mm

mfg
Der Franke
Antwort 8
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red_folder.gif erstellt am: 2.1.2008 um 20:16  
Moin,

auch ich habe nun endlich meine Malzmühle fertig gestellt. Geplant waren 1,3 mm Spaltbreite geworden sind es ca 1,8 - egal mit meinem Sudkesselrührwerkmotor (12 v Getriebemotor) und ca. 60 1/min ist das Schrot wunderbar geworden. Also ich kann mir schon vorstellen, dass die Drehzahl Einfluß hierauf hat. Meine Walzen sind übrigens aus V4A, 35,3 mm im Durchmesser, haben 180 mm Arbeitsbreite und relativ fein gerändelt.

Allerdings mußte ich die Arbeitsbreite verkleinern, da es der Motor sonst nicht geschafft hätte. Also bis 100mm Arbeitsbreite schafft es ein guter 12 V Motor, allerdings werde ich mich nach etwas stärkerem umsehen, da ich ja wenn schon denn auch die volle Leistung aus meiner neuen Mühle herausholen möchte. :thumbup:

Gruß

Stefan


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"...ihre Väter kannten nur Bier, und das ist das Getränk, das für unser Klima paßt." Der Alte Fritz
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red_folder.gif erstellt am: 2.1.2008 um 20:22  
Hi Franke,

wenn der Motor läuft, und Du dann das Malz zugibst dürfte eigentlich nichts stehen bleiben. Ich hab so einen Motor als Antrieb für mein Rührwerk, und der hat richtig Nm.
Aber die Sache mit der Drehzahl ist interessant. Werde ich mal ausprobieren.

@Matthias, da haste nicht zufällig auch schon Versuche mit gemacht, oder? Ich treibe die MattMill immer mit ner alten Bohrmaschine auf volle Pulle an, und hab so die 12kg in 2-3min durch :)

Bodo


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"Wer kein Bier hat, hat nichts zu trinken"
(M. Luther)
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Matthias H
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red_folder.gif erstellt am: 2.1.2008 um 20:34  
Hallo,
das kann ich bestätigen.
Oben kann man eine Formel sehen; danach kann man die erforderliche (Abgangs-)Leistung berechnen.
Ich hatte mal Versuche mit einem einfachen Scheibenwischergetriebemotor von Pollin an der MattMill (Ø35x171mm) gemacht; er hats nicht gepackt. Der Motor hatte eine Stromaufnahme von 3A, d.h. max. 36W.
Auch das deutlich bessere Schroten mit eher niedriger Drehzahl stimmt, kann ich empfehlen. Für meine Schüttungen von 5,5kg nehme ich bequemerweise eigentlich nur noch die MattMill Kurbel, ist letztendlich viel einfacher und angenehmer im handling auch für die Brauhelferin und gibt auch weniger Staub.
mfG
Matthias H

edit: @Stefan: kannst Du mal Bilder machen und veröffentlichen, wäre sehr interessant, Danke!


[Editiert am 2.1.2008 um 20:36 von Matthias H]
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Gast
red_folder.gif erstellt am: 2.1.2008 um 20:40  
na dann mal danke für die antwort Bodo und Stefan
hab die mühle mit nen akku-schrauber bedrieben und mit so einen wiederstand hätte ich nicht gerechnet!
ne einfache halterung aus blech für den motor kommt daher sicher nicht in frage ;(
vieleicht hilft ja ein schieber um die malzzufuhr zu verringern? (im trichter natürlich)



mfg

Der Franke
Antwort 12
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Gast
red_folder.gif erstellt am: 2.1.2008 um 20:48  
hallo Matthias H

also keine gute idee von mir mit dem scheibenwischermotor :(
habs ja selbst gemerkt, verdammt viel wiederstand!


mfg
Der Franke
Antwort 13
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smilies/cool.gif erstellt am: 3.1.2008 um 02:49  
Hallo Ihr Müller,

Hallo Redcloud, ich finde Du solltest Deine Walzenlänge noch mal überlegen wenn das noch geht, 300 mm ist schon verd..... viel, wenn Du 500 kg/Std. durchjagen willst, nah dann ran, aber für den Normalverbraucher kostet das zuviel € (die Folgekosten).

Auch was mir so einfiel, das Korn soll ja nur gequetsched, plattgedrückt werden und da bietet sich doch an eine Walze geriffelt und eine glad zu machen, bsonders wo du beide Walzen antreibst (oder gerade dann).

Noch ein Punkt, wenn die Gegenwalze in Exenterbuchsen sitzt kann man den Walzenabstand feinregulieren, das setzt grobe Zahnräder voraus, die eine Kämmungsversatz von 0,5-0,75 mm mitmachen.

Schöne Grüße,

Jörg :thumbup:
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raehmle
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red_folder.gif erstellt am: 3.1.2008 um 09:37  
Hi,

ich hab an meine Barley-Crusher einen Pollin-Scheibenwischermotor gebaut ( http://fabier.de/muehle/muehle.html ). Für PiMa ists ok, bei Weizen muss ich die Walzenbreite verkürzen.

Das mit der Schrotqualität kann ich auch bestätigen: bei 12V sieht das Malz aus wie durch den Schredder. Beim Läutern gabs trotzdem keine Probleme (evtl. wirds bei höherem Weizenanteil problematisch).


Gruß,
Fabi


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red_folder.gif erstellt am: 3.1.2008 um 15:50  
hallo Fabi,
hab mir deine mühle mal angesehen, so solls sein!
nur, woher bekomm ich so einen flexiblen Adapter ?

mfg
Der Franke
Antwort 16
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raehmle
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red_folder.gif erstellt am: 4.1.2008 um 10:55  
Hallo Franke,

Zitat:
nur, woher bekomm ich so einen flexiblen Adapter ?


tja, das weiss ich auch nicht ;(
Gabs bei meinem Bekannten mit der CNC-Fräse in der Kleinkramkiste - ich kann Dir nichtmal sagen, wie das Ding sich schimpft (vermtl. irgendwas in Richtugn "flexible Welle" o.ä.)

Gruß,
Fabi


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Matthias H
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red_folder.gif erstellt am: 7.1.2008 um 18:11  
Profil anzeigen E-mail senden Homepage besuchen Antwort 18
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Gast
red_folder.gif erstellt am: 7.1.2008 um 19:01  
hallo und danke für die hilfe!
werde erstmal das passende gewinde zum motor in die antriebswelle der walze schneiden und den motor direkt "ankuppeln", die motorhalterung bekommt langlöcher und der rest sollte nurnoch einstellungssache sein. Meiner meinung nach sollten da deutlich weniger kräfte auf die lager wirken als wenn da eine bohrmaschine (?kg) dranhängt.

mfg
Der Franke
Antwort 19
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red_folder.gif erstellt am: 2.4.2008 um 19:19  
Hallo,

seit gut einem Monat habe ich nun meine Mühle in Betrieb und getestet.
Ergebnis: Für meine 40kg Malz benötige ich ca 8 bis 10 Minuten :thumbup:

Die Walzen habe ich tatsächlich 30 cm lang gemacht, wobei ca 26cm im Eingriff sind. Die Drehzahl der Walzen liegt bei ca 300 U/min. Mein oben erwähnter Motor treibt das ganze ohne murren an, also auch kein Problem.
Insgesamt hat mich das Projekt jetzt gute 100 € gekostet, und das war es mir allemal wert.
Die Walzen habe ich nicht Kreuz- sondern Längsgerändelt, Rillenabstand 1mm. Um Verschleiß zu verhindern habe ich die Walzen gehärtet.

Da beide Walzen angetrieben werden habe ich kein Problem mit "zerfetztem" Malz, sondern die Körner werden schön gequetscht.

Es ist daher meiner Meinung nach für das Mahlergebnis extrem wichtig, dass beide Walzen angetrieben werden. Einen Selbstbau kann ich jedem nur empfehlen, der die Möglichkeiten dazu hat.

Meine frühere Mühle war die Barley Crusher, die ich vor ein paar Jahren für ca 120€ erworben habe. Wenn ich den Preis mit den Kosten für meinen Eigenbau vergleiche, und dann noch bedenke wie lange ich früher ca eine Stunde zum Schroten gebraucht habe, dann kann ich mich nur darüber ärgern dass ich dieses Teil übergaupt jemals gekauft habe.


Gruß Redcloud
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Gast

Gast
red_folder.gif erstellt am: 4.5.2008 um 14:55  
Hallo,
auch meine Walzenmühle ist jetzt fertig und getestet.

Der Mühlen-Körber ist eine Crankandstein 2S versehen mit einen Scheibenwischermotor als Antrieb (langsamste Geschwindigkeit) und einen VA-Trichter für 6kg Malz. Die Mühle ist auf Plexiglas (10 mm) montiert und direkt auf die Pfanne gesetzt werden.
Schroten=Einmaischen
Das Schroten (Einmaischen) von 5kg Malz dauert etwa 12min.

mfg
Der Franke
Antwort 21
       

 
  
 

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