DE10011300A1 - Mahlvorrichtung und Mahlverfahren zum Herstellen von Pulver - Google Patents

Abstract

Mahlvorrichtung mit einem Mahlwerk (14) zum Mahlen eines Mahlguts, einer Rohmaterial-Zuführvorrichtung (12) zum Zuführen des Mahlguts zu dem Mahlwerk (14), einem Sammelbehälter (18) zum Sammeln von Pulver, das von dem Mahlwerk (14) erzeugt wird, einem Gewichtsdetektor (46) zum Erfassen des Gewichts des Mahlwerks (14), welches das darin verbleibende Mahlgut hält, und einem Steuerteil (48) zur Steuerung einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk (14), basierend auf einem Ausgabewert des Gewichtsdetektors (46), um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk (14) vorhandenen Mahlguts beizubehalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mahlvorrichtung und ein Mahlverfahren, wobei zu mahlendes Zielmaterial (im folgenden Mahlgut genannt) durch Aufeinanderprallen desselben in der Mahlvorrichtung zu Pulver gemahlen wird. Die Erfindung betrifft auch einen gesinterten Körper, der aus dem durch das Mahlverfahren erzeugten Pulver hergestellt ist.

Eine herkömmliche Mahlvorrichtung der oben genannten Art weist ein Mahlwerk zum Mahlen des Mahlguts, eine Rohmaterial- Zuführvorrichtung zum Zuführen des Mahlguts zu dem Mahlwerk hin, und einen Sammelbehälter zum Sammeln von durch das Mahlwerk erzeugtem Pulver auf. Das Mahlwerk weist eine Düse zum Einblasen einer Hochgeschwindigkeitsströmung eines Inertgases und einen Sortierrotor zum sortierten Sammeln des gemahlenen Pulvers auf.

In dem Mahlwerk prallt das von der Rohmaterial- Zuführvorrichtung zugeführte Mahlgut durch die Hochgeschwindigkeitsströmung des von der Düse eingeblasenen Inertgases zum Bilden kleiner Körner aufeinander. Das gemahlene Pulver wird mittels des Sortierrotors herausgenommen und dann im Sammelbehälter gesammelt.

Während des oben beschriebenen Vorgangs müssen konstante Mahlbedingungen, d. h. konstante Bedingungen für das Aufeinanderprallen des Mahlguts in dem Mahlwerk beibehalten werden, um eine gleichmäßige Korngrößenverteilung in dem im Sammelbehälter gesammelten Pulver zu erreichen. Dabei muß die Menge des in dem Mahlwerk vorhandenen Mahlguts auf einem konstanten Niveau gehalten werden.

Um dies zu erreichen, wird herkömmlich die Menge des durch die Rohmaterial-Zuführvorrichtung zugeführten Mahlguts durch Erfassen der Gewichtsänderung des Sammelbehälters variiert. Nach einem anderen Verfahren wird ein Laststrom an einem Elektromotor erfaßt, welcher den Sortierrotor antreibt. Dieses Verfahren verwendet ein Prinzip, bei dem die Last an dem Elektromotor durch eine erhöhte Menge des auf den Sortierrotor prallenden Mahlguts erhöht wird, wenn eine große Menge an Mahlgut in dem Mahlwerk zirkuliert. Daher wird die Menge des von der Rohmaterial-Zuführvorrichtung zugeführten Mahlguts verringert, wenn die Last auf den Elektromotor nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

Nach einem noch anderen Verfahren ist ein Sensor zum Erfassen eines Niveaus des Rohmaterials in dem Mahlwerk vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat. Bei diesem Verfahren muß das Zuführen des Mahlguts von der Rohmaterial- Zuführvorrichtung fortgesetzt werden, wenn nicht das vorbestimmte Niveau erfaßt wird.

Bei diesen herkömmlichen Verfahren ist es jedoch schwierig, die Menge des in dem Mahlwerk auf einem konstanten Niveau bleibenden Mahlguts beizubehalten.

Speziell kann bei dem Verfahren zum Erfassen des Gewichtes des Sammelbehälters die in dem Mahlwerk tatsächlich verbleibende Menge des Mahlguts nur mit einer bestimmten Zeit­ verzögerung erfaßt werden. Daher gibt es, da eine Verringerung der Menge des Mahlguts von einem vorbestimmten Niveau nicht gleich erfaßt werden kann, immer eine Verzögerung in der Zuführzeit des Mahlguts. Ferner wird immer zuviel Mahlgut zugeführt, selbst wenn bereits genug Mahlgut zugeführt wurde.

Andererseits kann bei dem Verfahren zum Erfassen des Laststromes an dem den Sortierrotor antreibenden Elektromotor, obwohl das Problem der Zeitverzögerung geringer als bei dem Verfahren zum Erfassen des Gewichtes des Sammelbehälters ist, unmöglich eine Erfassung durchgeführt werden, die eine genaue Messung einer Änderung der Menge des Mahlguts ermöglicht.

Bei dem Verfahren, bei dem der Sensor zum Erfassen des Niveaus des Rohmaterials in dem Mahlwerk vorgesehen ist, ist es ohne Zeitverzögerung unmöglich zu bestimmen, ob die Menge des Mahlguts das vorbestimmte Niveau erreicht hat. Es ist jedoch unmöglich zu bestimmen, wie viel Mahlgut hinzugefügt werden muß, wenn das vorbestimmte Niveau noch nicht erreicht ist. Daher gibt es die Möglichkeit, daß die Menge der Zuführung des Mahlguts bei einem Versuch allmählich erhöht wird, um das vorbestimmte Niveau zu erreichen, das Mahlwerk aber dennoch tatsächlich eine größere Menge ausgibt, wodurch die Menge des in dem Mahlwerk vorhandenen Mahlguts von dem vorbestimmten Niveau weiter verringert wird. Wenn eine große Menge an Mahlgut auf einmal bei einem Versuch zugeführt wird, um die oben genannte Möglichkeit auszuschließen, kann die Menge in dem Mahlwerk leicht weit über das vorbestimmte Niveau hinausgehen. Ferner kann der Niveausensor nicht genau das Niveau des Mahl­ guts erfassen, da das Mahlgut in dem Mahlwerk aufgewirbelt ist.

Mit der Erfindung wird eine Mahlvorrichtung und ein Mahlverfahren zum Herstellen von Pulver mit einer bestimmten Korngrößenverteilung geschaffen, wobei die Menge an Mahlgut auf einem konstanten Niveau gehalten wird und ein kompakter und gesinterter Körper aus dem Pulver hergestellt wird.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Mahlvorrichtung vorgesehen, mit einem Mahlwerk zum Mahlen eines Mahlguts, einer Rohmaterial-Zuführvorrichtung zum Zuführen des Mahlguts zu dem Mahlwerk, einem Sammelbehälter zum Sammeln von Pulver, das von dem Mahlwerk erzeugt wird, einem Gewichtsdetektor zum Erfassen des Gewichts des Mahlwerks, welches das darin verbleibende Mahlgut hält, und einem Steuerteil zur Steuerung einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk basierend auf einem Ausgabewert des Gewichtsdetektors, um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk vorhandenen Mahlguts beizubehalten.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Mahlverfahren unter Verwendung eines Mahlwerks vorgesehen, das zugeführtes Mahlgut mahlt und erzeugtes Pulver aus dem Mahlwerk ausläßt, mit einem ersten Schritt des Erfassens eines Gewichtes des Mahlwerks, welches das darin verbleibende Mahlgut hält, und einem zweiten Schritt des Steuerns einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk basierend auf einem Ergebnis der Erfassung in dem ersten Schritt, um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk vorhandenen Mahlguts beizubehalten.

Gemäß der Erfindung wird das Gewicht des in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts durch Erfassen des Gewichtes des das verbleibende Mahlgut haltenden Mahlwerks erfaßt. Daher kann eine Änderung des Gewichts des in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts ohne Zeitverzögerung erfaßt werden. Daher kann gemäß der Erfindung im Vergleich zu beispielsweise einem Verfahren zum Messen des Gewichts des Sammelbehälters, welcher das aus dem Mahlwerk ausgelassene Pulver sammelt, die Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk angemessener ohne Zeitverzögerung variiert werden. Infolgedessen ist es möglich, ein durch übermäßige Zuführung bewirktes Rattern zu vermeiden und die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk auf einem konstanten Niveau zu halten. Ferner kann durch Erfassen des Gewichtes die Gewichtsabweichung von einem Sollwert erfaßt werden. Daher kann die Menge der Zuführung entsprechend der Abweichung variiert werden, wodurch es möglich ist, die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk schneller in die Nähe der gewünschten Menge zu bringen. Als Ergebnis kann das Pulver mit einer gleichmäßigen Korngrößenverteilung erhalten werden.

Es wird angemerkt, daß die Formulierung "in dem Mahlwerk verbleibendes Mahlgut" das in dem Mahlwerk abgelagerte Mahlgut bedeutet.

Gemäß der Erfindung steuert vorzugsweise das Steuerteil die Menge der Zuführung des Mahlguts durch Steuerung einer Proportional-plus-Integral-plus-Ableitungsfunktion. Durch Steuerung der Menge der Zuführung des Mahlguts durch die oben genannte Proportional-plus-Integral-plus-Ableitungsfunktion kann die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk näher an den gewünschten Wert gebracht werden. Daher kann der Korndurchmesser des Pulvers in einem konstanten Bereich gehalten werden.

Ferner weist der Gewichtsdetektor vorzugsweise eine Mehrzahl von Erfassungsvorrichtungen auf. Durch Erfassen des Gewichtes des Mahlwerks unter Verwendung der Mehrzahl der Erfassungsvorrichtungen ist es möglich, das Gewicht des Mahlwerks genau zu erfassen, selbst wenn das Mahlwerk angekippt ist oder wenn die Gewichtsverteilungen an den Erfassungvorrichtungen ungleich sind. Daher kann das Mahlgut basierend auf den in jedem Stützabschnitt vorgesehenen Erfassungsvorrichtungen genau zugeführt werden.

Ferner weist das Mahlwerk vorzugsweise einen Mahlwerkshauptkörper und drei Stützabschnitte auf, die in gleichweit entferntem Abstand voneinander am Umfang des Mahlwerkshauptkörpers vorgesehen sind, wobei jeder Stützteil mit der Erfassungvorrichtung versehen ist. Durch Abstützen des Mahlwerk mittels der drei oben genannten, gleichweit voneinander entfernten Stützabschnitte kann das Mahlwerk stabil ohne zu rattern abgestützt werden. Daher kann das Gewicht des Mahlwerks durch die in jedem Stützabschnitt vorgesehene Erfassungsvorrichtung genauer erfaßt werden.

Vorzugsweise weist das Mahlwerk einen Mahlwerkshauptkörper und einen Stützabschnitt zum Abstützen des Mahlwerkshaupt­ körpers an einer Stelle über dem Schwerpunkt des Mahlwerks auf. In diesem Falle kann das Mahlwerk am Kippen gehindert werden und das Gewicht des Mahlwerks kann genau erfaßt werden.

Ferner weist das Mahlwerk vorzugsweise einen Sortierrotor auf, der innerhalb und an einem oberen Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers zum Sortieren des Pulvers vorgesehen ist. Wenn der Sortierrotor innerhalb und an dem oberen Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers vorgesehen ist, liegt der Schwerpunkt des Mahlwerks höher und das Mahlwerk ist anfällig gegen Kippen. Selbst mit einem solchen Sortierrotor kann durch Abstützen des Mahlwerkshauptkörpers an einer Stelle über dem Schwerpunkt des Mahlwerks ein Kippen des Mahlwerks verhindert werden und das Gewicht des Mahlwerks kann genau erfaßt werden.

Ferner weist die Mahlvorrichtung vorzugsweise ein flexibles Rohr, das zwischen der Rohmaterial-Zuführvorrichtung und dem Mahlwerk vorgesehen ist, und ein anderes flexibles Rohr auf, das zwischen dem Mahlwerk und dem Sammelbehälter vorgesehen ist. Durch die Anordnung der flexiblen Rohre kann das Gewicht des in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts ohne Auswirkungen auf die Menge des Mahlguts in der Rohmaterial- Zuführvorrichtung oder Änderungen der Menge des Pulvers in dem Sammelbehälter genau erfaßt werden.

Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein Wert festgelegt, der einem Gewicht des in dem Mahlwerk während des Mahlens verbleibenden Mahlguts entspricht, eine Abweichung wird basierend auf einem Ausgabewert eines Gewichtsdetektors und dem Wert berechnet, und die Menge der Zuführung des Mahlguts wird basierend auf einer gegenwärtigen Abweichung und einer vorhergehenden Abweichung bestimmt. Durch das Bestimmen der Menge der Zuführung des Mahlguts basierend auf der gegenwärtigen Abweichung und der vorhergehenden Abweichung ist es möglich, das Mahlgut derart zuzuführen, daß die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk schneller in die Nähe der gewünschten Menge gebracht wird und unkontrollierte Schwankungen der Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk verhindert werden, wodurch es möglich ist, eine gleichmäßige Korngrößenverteilung des Pulvers zu erreichen.

Ferner werden vorzugsweise ein erster Wert, der dem Gewicht des in dem Mahlwerk während des Mahlens verbleibenden Mahlguts entspricht, und ein zweiter Wert festgelegt, der einem Gewicht entspricht, das größer als das Gewicht des Mahlguts entsprechend dem ersten Wert ist, und der Zuführvorgang des Mahlguts basierend auf dem Ausgabewert eines Gewichtsdetektors und dem zweiten Wert wird gesteuert, wenn das Mahlgut vor einem Mahlvorgang des Mahlwerks zugeführt wird. In diesem Falle kann die Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk basierend auf dem Ausgangswert des Gewichtsdetektors nicht nur während des Mahlvorgangs, sondern auch während der Zeit gesteuert werden, wenn das Mahlgut vor dem Mahlvorgang des Mahlwerks zugeführt wird. Ferner ist möglich, wenn die Menge der Zuführung des Mahlguts in der Zeit vor dem Starten des Mahlvorgangs des Mahlguts größer als das Gewicht des während des Mahlvorgangs in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts ist, im voraus ein unmittelbar nach dem Starten des Vorgangs auftretendes Verringern der Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk zu kompensieren. Daher ist es möglich, unmittelbar nach dem Starten des Mahlvorgangs des Mahlguts und danach eine gleichmäßige Korngrößenverteilung des Pulvers zu erreichen.

Ferner werden vorzugsweise ein dritter Wert, der dem Gewicht des während dem Mahlen in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts entspricht, und ein vierter Wert festgelegt, der einem Gewicht entspricht, das kleiner als das Gewicht des Mahlguts entsprechend dem dritten Wert ist, und der Mahlvorgang des Mahlwerks wird basierend auf dem Ausgabewert eines Gewichtsdetektors und dem vierten Wert gesteuert. In diesem Falle kann nicht nur während des Mahlvorgangs des Mahlwerks, sondern auch beim Stoppen des Mahlvorgangs des Mahlwerks die Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk basierend auf dem Ausgabewert des Gewichtsdetektors gesteuert werden. Ferner ist es möglich, durch Bestimmen des Stoppens des Mahlvorgangs des Mahlwerks basierend auf dem Gewicht des in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts den Mahlvorgang zu stoppen, bevor das Gewicht des in dem Mahlwerk verbleibenden Mahlguts nicht größer als der vorbestimmte Wert ist. Daher ist es möglich, eine gleichmäßige Korngrößenverteilung des Pulvers in der Zeit zu erreichen, wenn der Mahlvorgang des Mahlwerks gestoppt wird.

Vorzugsweise ist das Mahlgut eine Legierung aus seltenen Erdmetallen. Eine solche Legierung aus seltenen Erdmetallen wird nach dem Mahlen für die Verwendung beispielweise als Magnet verdichtet. Wenn das Mahlen mit dem oben beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, kann eine gleichmäßige Dichte infolge der gleichmäßigen Korngrößenverteilung erreicht werden.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Sinterkörper vorgesehen, der aus einem Pulver hergestellt ist, das durch ein Mahlverfahren zum Mahlen eines Mahlguts innerhalb eines Mahlwerks erzeugt wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen eines Gewichtes des Mahlwerkes, welches das darin verbleibende Mahlgut hält; und Steuern einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk basierend auf einem Ergebnis der Gewichtserfassung, um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk vorhandenen Mahlguts beizubehalten.

Durch Herstellen eines Pulvers unter Verwendung des oben beschriebenen Mahlverfahrens kann das Pulver mit einer gleich­ mäßigen Korngrößenverteilung erreicht werden, wodurch die Form­ festigkeit in der Preßstufe verbessert werden kann. Daher kann, wenn ein Sinterkörper aus einem solchen Pulver hergestellt wird, die Formfestigkeit des Sinterkörpers verbessert werden.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Mahlvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschema eines Steuerteils der Mahlvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht eines Hauptteils eines Mahlwerks der Mahlvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 3;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, aus dem die Wirkungsweise der Mahlvorrichtung nach der Erfindung ersichtlich ist;

Fig. 6 ein Diagramm, in dem die Menge des in dem Mahlwerk der erfindungsgemäßen Mahlvorrichtung verbleibenden Mahlguts dargestellt ist;

Fig. 7 ein Diagramm, in dem die Menge des in dem Mahlwerk der Mahlvorrichtung verbleibenden Mahlguts als Vergleichsbeispiel dargestellt ist;

Fig. 8 ein Diagramm, in dem die Schwankung der Korngröße bei einer Mehrzahl von erfindungsgemäß erzeugten Losen dargestellt ist;

Fig. 9 ein Diagramm, in dem die Schwankung der Korngröße bei einer Mehrzahl von aus dem Vergleichsbeispiel erzeugten Losen dargestellt ist; und

Fig. 10 ein Diagramm, in dem ein Beispiel einer Korngrößenverteilung dargestellt ist.

Mit Bezug auf die Zeichnung wird Mahlvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Mahlvorrichtung 10 eine Rohmaterial-Zuführvorrichtung 12 zum Zuführen von Mahlgut, ein Mahlwerk 14 zum Mahlen des von der Rohmaterial- Zuführvorrichtung 12 zugeführten Mahlguts, eine Sortiervorrichtung 16 zum Sortieren von durch Mahlen des Mahlguts mittels des Mahlwerks 14 erzeugtem Pulver, und einen Sammelbehälter 18 zum Sammeln des Pulvers auf, das von der Sortiervorrichtung 16 sortiert wird und eine vorbestimmte Korngrößenverteilung aufweist.

Die Rohmaterial-Zuführvorrichtung 12 weist einen Rohmaterialbehälter 20 zum Speichern des Mahlguts, einen Elektromotor 22 zur Steuerung der Menge der Zuführung des Mahlguts aus dem Rohmaterialbehälter 20, und eine mit dem Elektromotor 22 verbundene Zuführvorrichtung 24 des Spiralentyps auf.

Das Mahlwerk 14 weist eine vertikal langgestreckten, zylindrischen Mahlwerkshauptkörper 26 mit einem unteren Abschnitt auf, der mit einer Mehrzahl von Düsenöffnungen 28 zum Anbringen von später beschriebenen Düsen 88 zum Einblasen einer Hochgeschwindigkeitsströmung eines Inertgases versehen ist. Der Mahlwerkshauptkörper 26 weist einen Seitenabschnitt auf, der mit einem Rohmaterial-Zuführrohr 30 zum Zuführen des Mahlguts in den Mahlwerkshauptkörper 26 versehen ist.

Das Rohmaterial-Zuführrohr 30 ist mit einem Ventil 32 zum vorübergehenden Halten des zuzuführenden Mahlguts und zum Aufrechterhalten des Innendrucks des Mahlwerks 14 versehen. Das Ventil 32 weist ein oberes Ventil 32a und ein unteres Ventil 32b auf. Die Zuführvorrichtung 24 und das Rohmaterial- Zuführrohr 30 sind durch ein flexibles Rohr 34 miteinander verbunden.

Das Mahlwerk 14 weist ferner einen Sortierrotor 36, der innerhalb und an einem oberen Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 vorgesehen ist, einen Elektromotor 38, der außerhalb und an einem oberen Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 zum Antreiben des Sortierrotors 36 vorgesehen ist, und ein Verbindungsrohr 40 auf, das an einem oberen Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 zum Auslassen des von dem Sortierrotor 36 sortierten Pulvers vorgesehen ist. Das Mahlwerk 14 weist eine Mehrzahl von Schenkelteilen 42 auf, die als Stützabschnitte dienen. Ein Basisteil 44 ist eng um das Mahlwerk 14 herum angeordnet. Das Mahlwerk 14 ist an dem Basisteil 44 über die Schenkelteile 42 plaziert, wobei ein Gewichtsdetektor 46, wie eine Lastzelle, zwischen dem Basisteil 44 und jedem Schenkelteil 42 des Mahlwerks 14 angeordnet ist.

Ein Steuerteil 48 steuert die Drehzahl des Elektromotors 22 basierend auf einem Ausgabewert der jeweiligen Gewichtsdetektoren 46, um die Menge des zugeführten Mahlguts zu steuern.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Steuerteil 48 eine Mehrzahl von A/D-Wandlern 50 für die A/D-Umwandlung des Ausgabewertes aus jedem der drei Gewichtsdetektoren 46 auf. Die Ausgabewerte aus jedem A/D-Wandler 50 werden von einem Zählwerk 52 zusammengezählt und als Gewichtsdaten an eine CPU 54 gegeben. Die CPU 54 ist mit einem ROM 56 zum Speichern eines Programms für die Steuerung von Vorgängen der Rohmaterial- Zuführvorrichtung 12 und Daten, wie der Gewichtsdaten des Mahlwerks 14, einem RAM 58 zum Speichern von festgelegten Werten, Berechnungsdaten usw., und einem Eingabeteil 60, wie einer Steuertafel für die Eingabe eines festgelegten Wertes usw., verbunden. Basierend auf den Gewichtsdaten berechnet die CPU 54 das Gewicht des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts, führt eine PID-Berechnung zum Erhalten eines Ausgabewertes der Abweichung von der Proportional-plus- Integral-plus-Ableitungsfunktion durch, welcher Ausgabewert in einen Invertor 62 als Analogausgabewert eingegeben wird. Der Invertor 62 wandelt den Analogausgabewert in die Drehzahl um, welche dann für die Steuerung des Elektromotors 22 verwendet wird. Es wird angemerkt, daß die festgelegten Werte im voraus in detn ROM 56 gespeichert werden können.

Mit Bezug auf Fig. 1 weist die Sortiervorrichtung 16 einen Sortiervorrichtungshauptkörper 64 auf, in den ein Gasaustritts­ rohr 66 von oben eingesetzt ist. Der Sortiervorrichtungs­ hauptkörper 64 weist einen Seitenabschnitt auf, der mit einer Einlaßöffnung 68 zum Einführen des von dem Sortierrotor 36 sortierten Pulvers versehen ist. Die Einlaßöffnung 68 ist mit dem Verbindungsrohr 40 über ein flexibles Rohr 70 verbunden. Der Sortiervorrichtungshauptkörper 64 weist einen unteren Abschnitt auf, der mit einer Auslaßöffnung 72 versehen ist, die mit dem Sammelbehälter 18 verbunden ist.

Bei der wie oben beschriebenen Mahlvorrichtung 10 ist das Mahlwerk 14 über ein flexibles Rohr 34 mit dem Rohmaterial­ behälter 20 der Rohmaterial-Zuführvorrichtung 12, dem Elektromotor 22 und der Zuführvorrichtung 24 verbunden. Ferner sind das Mahlwerk 14 und die Sortiervorrichtung 16 über ein flexibles Rohr 70 miteinander verbunden. Daher tragen die Schenkelteile 42 des Mahlwerks 14 das Gewicht nicht nur des Mahlwerkshauptkörpers 26, sondern auch des Rohmaterial- Zuführrohres 30, des Verbindungsrohres 40, des Sortierrotors 36, der Elektromotors 38 und des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts. Es wird angemerkt, daß die flexiblen Rohre 34 und 70 aus einem Material, wie Kunststoff, Gummi, oder einer flexiblen Struktur, wie einer Wicklung oder einem Falten­ balg aus steifem Material, sein können, soweit das Rohr eine leichte Verschiebung der mit diesem verbundenen Teile entsprechend einer Änderung der ausgeübten Gewichtslast ermög­ licht, wodurch ermöglicht wird, daß das Teil an dem einen Ende nicht zu sehr der Änderung der Gewichtslast ausgesetzt ist, die auf das mit dem anderen Ende verbundene Teil ausgeübt wird.

Wie aus dem oben genannten ersichtlich ist, macht die Verwendung der flexiblen Rohre 34 und 70 die Schenkelteile 42 des Mahlwerks 14 praktisch frei von Gewichtsänderungen des Rohmaterialbehälters 20, der Zuführvorrichtung 24, des Sortiervorrichtungshauptkörpers 64 und des Sammelbehälters 18, die jeweils in Abhängigkeit von der Menge des darin vorhandenen Mahlguts variieren. Daher ermöglicht die Gewichtserfassung durch die in den Schenkelteilen 42 vorgesehenen Gewichtsdetektoren 46 eine genaue Erfassung sowohl des Gewichts als auch der Änderung des Gewichts des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts, wodurch eine genaue Steuerung der Menge des dem Mahlwerk 14 zugeführten Mahlguts möglich ist.

Wie aus der oben genannten Ausführungsform ersichtlich, wird durch das Vorhandensein des flexiblen Rohres 34, das näher zu der Zuführvorrichtung 24 als zum Ventil 32 liegt, ein Auftreffen des Pulvers im Mahlwerk 14 auf das flexible Rohr 34 verhindert, so daß das flexible Rohr 34 nicht durch das Pulver abgenutzt wird. Daher ist es nicht mehr nötig, die Beständigkeit gegen Abrieb oder die Haltbarkeit gegen des Aufprallen durch das Pulver genau in Betracht zu ziehen. Daher wird die Auswahl des Materials und die Zusammensetzung des flexiblen Rohres 34 weniger eingeschränkt, selbst wenn der Innendruck des Mahlwerks 14 verringert wird oder während des Mahlvorgangs steigt oder wenn Inertgas verwendet wird. Das flexible Rohr 34 kann näher an dem Mahlwerk 14 als an dem Ventil 32 vorgesehen sein. Bei dieser Anordnung ist es möglich, daß das Gewicht des Ventils 32 keinen Einfluß auf die Gewichtsdetektoren 46 ausübt, wodurch es möglich ist, die Gewictitsänderung des Mahlguts genauer zu erfassen.

Als nächstes wird die Anordnung der Hauptkomponenten des Mahlwerks 14 mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.

Der Elektromotor 38, welcher den Sortierrotor 36 antreibt, weist eine Antriebswelle 74 auf, die nicht koaxial mit einer Welle 76 des Sortierrotors 36 verbunden ist. Die Welle 76 wird von dem Elektromotor 38 über eine Riemenscheibe 78, einen Riemen 80 und eine Riemenscheibe 82 angetrieben. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, den Elektromotor 38 entlang eines Seitenabschnitts des Mahlwerkshauptkörpers 26 anzubringen. Speziell ist es in diesem Falle möglich, ein in dem Mahlwerkshauptkörper 26 von dem Gewicht des Elektromotors 38 verursachtes Winkelmoment im Vergleich zu dem Fall zu verringern, bei dem die Antriebswelle 74 direkt mit der Welle 76 des Sortierrotors 36 verbunden ist.

Ferner ist das Rohmaterial-Zuführrohr 30 an einem Seitenabschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 vorgesehen, der dem Seitenabschnitt abgewandt ist, an dem der Elektromotor 38 angeordnet ist.

Ferner weist der Mahlwerkshauptkörper 26 einen unteren Abschnitt auf, der mit einem Auslaßdeckel 84 zu Wartungszwecken, wie zum Entfernen des übrigen Pulvers aus dem Inneren des Schlagwerks 14, versehen ist. Der Auslaßdeckel 84 weist ein Scharnier 86 auf, das an einem Seitenabschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 angeordnet ist, der dem Seitenabschnitt abgewandt ist, an dem der Elektromotor 38 angeordnet ist.

Daher ist es möglich, ein durch den Elektromotor 38 in dem Mahlwerkshauptkörper 26 erzeugtes Winkelmoment zu einem von dem Rohmaterial-Zuführrohr 30 in dem Mahlwerkshauptkörper 26 erzeugten Winkelmoment und einem von dem Scharnier 86 in dem Mahlwerkshauptkörper 26 erzeugten Winkelmoment zu versetzen, wodurch ein Kippen des Mahlwerkshauptkörpers 26 verhindert wird, so daß der Schwerpunkt des Mahlwerks 14 in seinem Mittelbereich gehalten wird. Infolgedessen kann die Last der Schenkelteile 42 gleichmäßig verteilt werden, so daß eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Gewichtserfassung durch die Gewichtsdetektoren 46 möglich ist.

Es wird angemerkt, daß der Seitenabschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26, an dem der Elektromotor 38 angeordnet ist, und der andere, von diesem abgewandte Seitenabschnitt nicht notwendigerweise Lastaufnahmepunkte in einer einzigen, durch den Schwerpunkt des Mahlwerks 14 verlaufenden Achse brauchen. Darüberhinaus sollte das Rohmaterial-Zuführrohr 30 zumindest in einer solchen Position angeordnet sein, daß mehr als die Hälfte des durch das Rohmaterial-Zuführrohr 30 erzeugten Winkelmoments zu dem durch den Elektromotor 38 erzeugten Winkelmoment versetzt ist. Gleichfalls sollte das Scharnier 86 zumindest in einer solchen Position angeordnet sein, daß mehr als die Hälfte des durch das Scharnier 86 erzeugten Winkelmoments zu dem durch den Elektromotor 38 erzeugten Winkelmoment versetzt ist.

Es wird ferner angemerkt, daß gemäß der Ausführungsform der Auslaßdeckel 84 in dem unteren Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 angeordnet ist. Jedoch kann der Auslaßdeckel 84 an einem Seitenabschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26, der dem Seitenabschnitt abgewandt ist, an dem der Elektromotor 38 vorgesehen ist, entsprechend dem oben beschriebenen Zustand angeordnet sein.

Ferner können die Riemenscheiben 78, 82 und der Riemen 80 durch andere Übertragungsteile, wie Zahnräder, ersetzt werden.

Als nächstes werden die Schenkelteile 42 beschrieben. Wie aus Fig. 3 deutlich ersichtlich ist, sind die drei Schenkel­ teile 42 im gleichen Abstand voneinander am Außenumfang des Mahlwerkshauptkörpers 26 angeordnet. Der Gewichtsdetektor 46 ist an einer unteren Fläche jedes der drei Schenkelteile 42 vorgesehen und daher an drei gleichweit entfernten Stellen am Umfang angeordnet. Bei einer solchen Anordnung, bei welcher der Mahlwerkshauptkörper 26 durch drei Schenkelteile 42 abgestützt ist, von denen jedes mit einem Gewichtsdetektor 46 derart versehen ist, daß der Ausgabewert von jedem Gewichtsdetektor 46 zusammengezählt wird, kann die Erfassungsgenauigkeit durch die Gewichtsdetektoren 46 erhöht werden, selbst wenn das Mahlwerk 14 angekippt ist oder das Gewicht ungleich auf die drei Gewichtsdetektoren 46 verteilt ist. Daher ist es möglich, das Mahlgut genau zuzuführen. Speziell beseitigt die Verwendung der drei Schenkelteile 42 als Stützabschnitte den Spalt zwischen jedem Schenkelteil 42 und dem Basisteil 44, wodurch es möglich ist, das Mahlwerk 14 stabil ohne Rattern abzustützen und das Gewicht des das übrige Mahlgut haltenden Mahlwerks 14 genauer zu erfassen. Es wird angemerkt, daß gemäß der Ausführungsform drei Schenkelteile vorgesehen sind, jedoch kann einer größere Anzahl von Schenkelteilen vorgesehen sein.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist jedes Schenkelteil 42 an einem Seitenabschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 über der Stelle vorgesehen, an der das Rohmaterial-Zuführrohr 30 angeschlossen ist, wodurch ein Gewicht aus der Rohmaterial- Zuführvorrichtung 12 zu einem unteren Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers 26 hinzugefügt werden kann, so daß der Schwerpunkt des Mahlwerks 14 tiefer liegt. Daher kann ein durch das Gewicht des Mahlwerks 14 bewirktes Kippen des Mahlwerks 14 verringert werden, so daß es möglich ist, das Mahlwerk 14 stabil abzustützen und das Gewicht des Mahlwerks 14 genau zu erfassen. Um das durch das Gewicht des Mahlwerks 14 bewirkte Kippen des Mahlwerks 14 zu verringern, sollten die Schenkelteile 42 vorzugsweise auf einer Ebene vorgesehen sein, die höher als der Schwerpunkt des Mahlwerks 14 ist. Diese Anordnung ist besonders wirksam, wenn der Sortierrotor 36 an einer oberen Stelle innerhalb des Mahlwerkshauptkörpers 26 positioniert ist. Ferner ist es auch wirksam, jedes Schenkelteil 42 zwischen zwei großen Gewichtslasten zu positionieren, d. h. zwischen dem Elektromotor 38 und der Stelle, an der das Rohmaterial-Zuführrohr 30 angeschlossen ist.

Ferner ist es durch Anordnung jedes Schenkelteils 42 an dem den Umfang des Mahlwerkshauptkörpers 26 eng umgebenden Basisteil 44 möglich, genügend Abstand von den Positionen an dem Basisteil 44 zu reservieren, an denen die Schenkelteile 42 an dem Mahlwerkshauptkörper 26 aufgestellt sind. Daher kann die Stützstabilität des Mahlwerkshauptkörpers 26 erhöht werden, wodurch es möglich ist, die Genauigkeit bei der Erfassung durch die Gewichtsdetektoren 46 zu verbessern.

Ferner ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, jede Düsenöffnung 28 mit einer Düse 88 versehen. Jede Düse 88 ist über ein flexibles Rohr 90 mit einem Rohr 92 verbunden, welches das Inertgas zuführt.

Mit Bezug auf Fig. 1 wird nun ein Verfahren zum Mahlen unter Verwendung der oben erläuterten Mahlvorrichtung 10 beschrieben.

Zunächst wird das Mahlgut in den Rohmaterialbehälter 20 geladen. Das Mahlgut in dem Rohmaterialbehälter 20 wird durch die Zuführvorrichtung 24 zugeführt. Hierbei kann die Menge der Zuführung durch Steuerung der Drehzahl des Elektromotors 22 variiert werden. Das von der Zuführvorrichtung 24 zugeführte Mahlgut wird vorübergehend in dem Ventil 32 gestoppt, wobei das obere Ventil 32a und das untere Ventil 32b in alternierender Weise öffnet und schließt. Speziell schließt das untere Ventil 32b, wenn das obere Ventil 32a offen ist, wohingegen das untere Ventil 32b öffnet, wenn das obere Ventil 32a geschlossen ist. Durch Öffnen und Schließen der Ventile 32a und 32b in der oben beschriebenen alternierenden Weise wird der Druck innerhalb des Mahlwerks 14 am Entweichen zu der Rohmaterial-Zuführvorrichtung 12 hin gehindert. Daher wird das Mahlgut zwischen dem oberen Ventil 32a und dem unteren Ventil 32b zugeführt, wenn das obere Ventil 32a geöffnet ist, und dann in das Rohmaterial-Zuführrohr 30 zum Zuführen in das Mahlwerk 14 eingeführt, wenn das untere Ventil 32b als nächstes geöffnet ist. Diese Ventile 32a, 32b werden mit einer hohen Frequenz über einen Folgekreislauf (nicht dargestellt) separat von dem Steuerteil 48 betätigt, so daß das Mahlgut kontinuierlich dem Mahlwerk 14 zugeführt wird.

Das Mahlgut, das in das Mahlwerk 14 eingeführt wird, lagert sich an einem unteren Abschnitt des Mahlwerks 14 ab und wird in dem Mahlwerk 14 durch die Strömung des Inertgases aus den Düsenöffnungen 28 verwirbelt und durch gegenseitiges Aufeinanderprallen gemahlen.

Das Pulver, das wie oben beschrieben durch das Mahlen des Mahlguts entsteht, wird dann durch einen Aufwärtsstrom in den Sortierrotor 36 gebracht und mittels des Sortierrotors 36 derart sortiert, daß wiederum große Körner gemahlen werden.

Andererseits werden kleine Körner, die auf eine Größe gemahlen werden, die nicht größer als ein vorbestimmter Korn­ durchmesser ist, über das Verbindungsrohr 40, das flexible Rohr 70 und die Einlaßöffnung 68 in den Sortiervorrichtungs- Hauptkörper 64 eingeführt und lagern sich dann in dem unten angeordneten Sammelbehälter 18 ab. Es wird angemerkt, daß zu klein gemahlene Körner aus dem Auslaßrohr 66 ausgelassen werden.

Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 5 ein Verfahren zur Steuerung des Steuerteils 48 beschrieben.

Zunächst werden drei Werte im voraus in dem ROM 56 oder dem RAM 58 des Steuerteils 48 gespeichert. Einer der festgelegten Werte oder der Wert A stellt eine Menge der Anfangszuführung dar, ein anderer Wert oder der Wert B stellt einen Sollwert während des Mahlvorgangs dar, und ein anderer Wert oder der Wert C stellt einen Wert zum Stoppen des Betriebs des Mahlwerks 14 dar. Der Wert A ist größer als der Wert B, wohingegen der Wert C kleiner als der Wert B ist. Es wird angemerkt, daß eine Mehrzahl von Abweichungsreihen auf der Basis des Wertes B im voraus festgelegt sind. Das Steuerteil 48 prüft periodisch die Daten von den Gewichtsdetektoren 46. Gemäß der Ausführungsform wird das Gewicht des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts auf der Basis eines Gesamtwertes der drei Gewichtswerte berechnet. Demnach bedeutet der Begriff "Meßwert" das Gewicht des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts.

Die Anfangszuführung des Mahlguts in das Mahlwerk 14 wird fortgesetzt, bis der Meßwert den festgelegten Wert A erreicht. Solange wie der Schritt S5 bestimmt, daß die Zuführung die Anfangszuführung ist, werden Schritt S1 für die Gewichtserfassung des Mahlwerks 14 und Schritt S3 für die Zuführung des Mahlguts wiederholt, bis Schritt S7 bestimmt, daß der Meßwert den festgelegten Wert A erreicht hat. Wenn der Schritt S7 erfaßt, daß der Meßwert den festgelegten Wert A erreicht hat, wird Schritt S9 durchgeführt, um die Zuführung des Mahlguts zu stoppen, und dann wird das Mahlen des Mahlguts in Schritt S11 begonnen. Während des Mahlens wird die Hochgeschwindigkeitsströmung des Inertgases von den Düsen 88 eingeblasen und der Sortierrotor 36 wird gedreht.

Die Zeit zum Stoppen des Mahlvorgangs wird (in Schritt S13) dadurch bestimmt, daß geprüft wird, ob der Meßwert den festgelegten Wert C erreicht hat. Wenn der Schritt S5 bestimmt, daß die gegenwärtige Zuführung nicht die Anfangszuführung ist, wird der Schritt S13 durchgeführt, um zu sehen, ob der Meßwert den festgelegten Wert C erreicht hat. Wenn der festgelegte Wert C errreicht wurde, wird Schritt S15 durchgeführt, um den Mahlvorgang zu stoppen. Wie oben beschrieben, zieht die Erfassung, daß der Meßwert den festgelegten Wert C erreicht hat, die Bestimmung nach sich, daß es kein zuzuführendes Mahlgut mehr gibt. Bei dieser Anordnung sollte der festgelegte Wert C nicht auf Null gesetzt werden, d. h. daß der Wert den Zustand darstellt, in dem kein Mahlgut in dem Mahlwerk 14 ist, sondern sollte bevorzugt auf einen Gewichtswert festgelegt werden, der einen Zustand darstellt, in dem die Menge des Mahlguts auf ein Niveau herabgesetzt ist, bei dem eine vorbestimmte Korngrößenverteilung für das Pulver nicht mehr erreicht werden kann, selbst wenn noch Mahlgut in dem Mahlwerk 14 verblieben ist. In anderen Worten ist der festgelegte Wert C vorzugsweise etwas kleiner als der festgelegte Wert B, wie in der Ausführungsform beschrieben ist, woraus die in Fig. 6 gezeigten Ergebnisse erreicht wurden. Wenn dasselbe Rohmaterial in dem nächsten Zyklus zu mahlen ist, wird eine neue Zuführung des Rohmaterials durch Hinzufügen zu dem übrigen Mahlgut durchgeführt, wobei die Atmosphäre in dem Mahlwerk 14 beibe­ halten wird, und dann wird der Mahlvorgang wieder gestartet. Wenn eine andere Sorte von Rohmaterial in dem nächsten Zyklus gemahlen wird, dann wird das übrige Mahlgut entfernt.

Während eines normalen Mahlvorgangs wird eine PID- Berechnung in Schritt S17 unter Verwendung des festgelegten Wertes B, eines gegenwärtigen Meßwertes und eines vorhergehenden Meßwertes durchgeführt, und dann wird ein Befehl zum Variieren der Menge der Zuführung ausgegeben. Bei dieser PID-Berechnung wird ein Vergleich zwischen der Abweichung des gegenwärtigen Meßwertes von dem festgelegten Wert und der Abweichung des vorhergehenden Meßwertes von dem festgelegten Wert durchgeführt. Die Menge des Zuführens wird basierend auf der Richtung und Größe einer Abweichung zwischen den beiden Abweichungen bestimmt.

Wie oben beschrieben, wird die Menge der Zuführung des Mahlguts basierend auf der Gewichtserfassung gesteuert.

Bei der Mahlvorrichtung 10 wird das Gewicht des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts durch Erfassen des Gewichtes des das übrige Mahlgut haltenden Mahlwerks 14 erfaßt. Daher kann die Änderung des Gewichtes des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts ohne Zeitverzögerung erfaßt werden. Daher kann im Vergleich zu einem Verfahren, z. B. zum Messen des Gewichtes des Sammelbehälters 18, welcher das aus dem Mahlwerk 14 ausgelassene Pulver sammelt, die Menge der Zuführung des Mahlguts in dem Mahlwerk 14 angemessener ohne Zeitverzögerung variiert werden. Infolgedessen ist es möglich, ein durch übermäßige Zuführung bewirktes Rattern auszuschließen und die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk 14 auf einem konstanten Niveau zu halten. Ferner kann durch das Erfassen des Gewichts die Gewichtsabweichung von dem Sollwert erfaßt werden. Daher kann die Menge der Zuführung entsprechend der Abweichung variiert werden, wodurch es möglich ist, die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk 14 schneller an die annähernd gewünschte Menge zu bringen. Infolgedessen kann das Pulver mit einer gleichmäßigen Korngrößenverteilung erzeugt werden.

Ferner kann durch Steuerung der Menge der Zuführung des Mahlguts basierend auf der Steuerung der Proportional-plus- Integral-plus-Ableitungsfunktion die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk 14 näher an den gewünschten Wert gebracht werden, wodurch eine Verringerung der Schwankung ermöglicht wird. Daher kann der Korndurchmesser des Pulvers in einem bestimmten konstanten Bereich gehalten werden.

Ferner ist es durch Bestimmen der Menge der Zuführung des Mahlguts basierend auf der gegenwärtigen Abweichung und der vorhergehenden Abweichung möglich, das Mahlgut derart zuzuführen, daß sich die Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk 14 schnell an den gewünschten Wert annähert, wobei eine unkontrollierte Schwankung der Menge des Mahlguts in dem Mahlwerk 14 verhindert wird, so daß eine gleichmäßige Korngrößenverteilung des Pulvers erreicht werden kann.

Ferner kann nicht nur während des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14, sondern auch beim Zuführen des Mahlguts vor dem Starten des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14 die Zufuhr des Mahlguts zu dem Mahlwerk 14 basierend auf dem Ausgabewert des Gewichtsdetektors 46 gesteuert werden. Ferner ist es möglich, durch Festlegen der Menge der Zuführung des Mahlguts vor dem Starten des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14 auf einen Wert, der größer als das Gewicht des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts während des Mahlvorgangs ist, im voraus eine Absenkung der Menge an Mahlgut in dem Mahlwerk 14 zu kompensieren, die unmittelbar nach dem Starten des Vorgangs auftritt. Daher ist es möglich, eine gleichmäßige Korngrößenverteilung des Pulvers unmittelbar nach dem Starten des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14 und danach zu erreichen.

Ferner kann nicht nur während des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14, sondern auch beim Stoppen des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14 die Zufuhr des Mahlguts zu dem Mahlwerk 14 basierend auf dem Ausgabewert des Gewichtsdetektors 46 gesteuert werden. Ferner ist es möglich, durch Bestimmen des Stoppens des Mahlvorgangs des Mahlwerks 14 basierend auf dem Gewicht des im Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts den Mahlvorgang zu stoppen, bevor das Gewicht des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Mahlguts nicht größer als der vorbestimmte Wert ist. Daher ist es möglich, eine gleichmäßige Korngrößen­ verteilung des Pulvers zu dem Zeitpunkt zu erhalten, wenn der Mahlvorgang des Mahlwerks 14 gestoppt wird.

Als nächstes wird die Änderung der Menge des übrigen Mahlguts und die Variation der Korngröße unter einer Mehrzahl von Losen beschrieben.

Die in den Fig. 6 bis 9 gezeigten Ergebnisse wurden unter folgenden Mahlbedingungen erreicht:

Das Mahlen wurde in einem Vergleichsbeispiel unter Verwendung eines Verfahrens der Ein/Aus-Steuerung durchgeführt, bei welchem eine minimale Restmenge von 31 kg und eine maximale Restmenge von 34 kg festgelegt wurden. Andererseits wurde das Mahlen nach der Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung einer PID-Steuerung durchgeführt, bei welcher die Anfangsmenge der Zuführung auf 40 kg, die Restmenge während des Mahlens auf 32,5 kg und die Menge zum Stoppen des Mahlens auf 31 kg festgelegt wurden. Es wird angemerkt, daß sowohl bei dem Vergleichsbeispiel als auch bei der Ausführungsform der Erfindung der Mahldruck 0,49 MPa war, der Sortierrotor mit 2.000 U/min angetrieben wurde, wobei die durchschnittliche Eingabemenge des Rohmaterials bei 50 kg/h lag.

Ferner wurde ein Legierungspulver aus seltenen Erdmetallen als Mahlgut verwendet. Das Legierungspulver kann dann nach dem Mahlen verdichtet und zu einem Magneten usw. geformt werden.

Das Legierungspulver aus seltenen Erdmetallen wurde wie folgt zurechtgemacht.

Speziell wurde zuerst ein Gußblock unter Verwendung eines folgenden Streifengußprozesses hergestellt, wie in dem US- Patent Nr. 5,383,978 offenbart ist.

Spezieller wurde eine Legierung mit einer Zusammensetzung aus 30 Gew.-% Nd, 1,0 B, 1,2 Dy, 0,2 Al, 0,9 Co mit einem Rest Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen durch einen hochfrequenten Schmelzvorgang geschmolzen. Die Schmelze wurde bei 1.350°C gehalten, und dann an einer einzelnen Rolle unter Abkühlbedingungen bei einer Rollenumfangsgeschwindigkeit von etwa 1 m/s, einer Abkühlrate von 500°C/s, und einer Nebenabkühlung von 200°C abgeschreckt, woraus sich eine Masse aus flockiger Legierung mit einer Dicke von etwa 0,3 mm und einem Durchmesser im Bereich von 1 mm-10 mm ergibt.

Die erreichte flockige Legierung ermöglichte ein Absorbieren von Wasserstoff für die Versprödung und dann ein grobes Mahlen in Körner mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nicht mehr als 1 mm. Dann wurde ein weiteres Mahlen mittels eines Düsenmahlwerks in einer Stickstoffgas­ atmosphäre durchgeführt, um ein feines Pulver der Legierung aus seltenen Erdmetallen zu erreichen.

Fig. 6 zeigt die Menge des in dem Mahlwerk 14 der Mahlvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform verbleibenden Legierungspulvers aus seltenen Erdmetallen. Fig. 7 zeigt ein Vergleichbeispiel, bei dem der Gewichtsdetektor 46 an dem Mahlwerk 14 vorgesehen wurde und das Mahlwerk 14 durch das Ein/Aus-Verfahren gesteuert und von einem Zeitpunkt, bei dem das Zuführen des Pulvers gestartet wurde, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem das Pulver nicht mehr in dem Mahlwerk 14 vorhanden war, betrieben wurde. Die anderen Bedingungen waren dieselben. Es wird angemerkt, daß in den Fig. 6 und 7 die horizontale Achse die durchschrittene Zeit darstellt, wohingegen die vertikale Achse die Menge des in dem Mahlwerk 14 verbleibenden Legierungspulvers mit seltenen Erdmetallen darstellt.

Nach dem in Fig. 7 gezeigten Vergleichsbeispiel wurde die Anfangszuführung weit über die vorbestimmte Menge durchgeführt. Ferner schwankt, selbst nachdem das verbleibende Pulver die vorbestimmte Menge erreichte, die verbleibende Menge unkontrolliert über und unter einer normalen Restmenge (32,5 kg bei der Ausführungsform). Andererseits war, wie aus Fig. 6 ersichtlich, bei der Ausführungsform nicht nur in der Anfangsphase des Vorgangs, sondern auch während des Vorgangs der Bereich der Schwankung der Restmenge begrenzt.

Fig. 8 ist ein Diagramm, in dem die Schwankung der Korngröße bei einer Mehrzahl von erfindungsgemäß erzeugten Losen dargestellt ist. Fig. 9 ist ein Diagramm, in dem die Schwankung der Korngröße bei einer Mehrzahl von Losen dargestellt ist, die aus der bei dem Versuch aus Fig. 7 verwendeten Vorrichtung erzeugt wurden. In den Fig. 8 und 9 zeigt das Diagramm eine Schwankung von "50% Korngröße" und eine Schwankung von "99% Korngröße" bei einer zunehmenden Korngrößenverteilung unter den Losen. Sowohl bei der Ausführungsform der Erfindung als auch bei dem Vergleichs­ beispiel wurden ingesamt 100 Lose als Probe genommen. Bei dieser Ausführungsform wurden diese Korngrößen mittels einer Meßausrüstung (Typ HELOS) unter Verwendung eines Laser- Diffraktionsverfahrens einer japanischen Lasergesellschaft gemessen. Fig. 10 zeigt ein Beispiel der Korngrößenverteilung.

Wie aus den Fig. 8 und 9 deutlich ersichtlich ist, ist die Schwankung der Korngröße unter den Losen bei der erfindungs­ gemäßen Ausführungsform geringer als bei dem Vergleichs­ beispiel. Speziell ist die Korngrößenschwankung bei der 99% Korngröße gering. Daher ist die Korngrößenverteilung des Pulvers bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gleichmäßiger als bei dem Vergleichsbeispiel.

Wie oben beschrieben, kann nach der Ausführungsform die Legierung mit seltenen Erdmetallen mit einer gleichmäßigen Korngrößenverteilung erreicht werden. Daher ist es möglich, den Bruch in der Preßstufe zu verringern und somit eine gleichmäßige Dichte zu erreichen.

Wie oben beschrieben, kann, da das Pulver eine gleichmäßige Korngrößenverteilung hat und die Formfestigkeit in der Preßstufe verbessert werden kann, wenn ein solches Pulver bei der Herstellung einer gesinterten Körpers verwendet wird, die Formfestigkeit des gesinterten Körpers verbessert werden.

Der gesinterte Körper kann aus dem Pulver durch erstes Ausrichten des Pulvers in einem Magnetfeld von 0,8 MA/m hergestellt werden, wobei das Pulver unter einem Druck von 14,7 Mpa zu einem Block gepreßt wird, der für etwa eine Stunde bei 1000°C-1200°C in einer Argongasatmosphäre gesintert und dann abgekühlt wird, um den gesinterten Körper zu erreichen.

Es wird angemerkt, daß die festgelegten Werte A, B und C das Gewicht des Mahlwerks 14 aufweisen können, und daß die Zuführung des Mahlguts dementsprechend gesteuert werden kann.

Ferner kann der Elektromotor 38 entlang eines oberen Abschnitts des Mahlwerkshauptkörpers 26 angeordnet sein.

Claims (13)

1. Mahlvorrichtung mit einem Mahlwerk (14) zum Mahlen eines Mahlguts, einer Rohmaterial-Zuführvorrichtung (12) zum Zuführen des Mahlguts zu dem Mahlwerk (14), einem Sammelbehälter (18) zum Sammeln von Pulver, das von dem Mahlwerk (14) erzeugt wird, einem Gewichtsdetektor (46) zum Erfassen des Gewichts des Mahlwerks (14), welches das darin verbleibende Mahlgut hält, und einem Steuerteil (48) zur Steuerung einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk (14) basierend auf einem Ausgabewert des Gewichtsdetektors (46), um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk (14) vorhandenen Mahlguts beizubehalten.

2. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerteil (48) die Menge der Zuführung des Mahlguts durch Steuerung einer Proportional-plus-Integral-plus-Ableitungsfunktion steuert.

3. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gewichts­ detektor (46) eine Mehrzahl von Erfassungsvorrichtungen aufweist.

4. Mahlvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Mahlwerk (14) einen Mahlwerkshauptkörper (26) und drei Stützabschnitte (42) aufweist, die in gleichweit entferntem Abstand voneinander am Umfang des Mahlwerkshauptkörpers (26) vorgesehen sind, wobei jeder Stützteil (42) mit der Erfassungvorrichtung versehen ist.

5. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mahlwerk (14) einen Mahlwerkshauptkörper (26) und einen Stützabschnitt zum Abstützen des Mahlwerkshauptkörpers (26) an einer Stelle über dem Schwerpunkt des Mahlwerks (14) aufweist.

6. Mahlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Mahlwerk (14) einen Sortierrotor (36) aufweist, der innerhalb und an einem oberen Abschnitt des Mahlwerkshauptkörpers (26) zum Sortieren des Pulvers vorgesehen ist.

7. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem flexiblen Rohr (34), das zwischen der Rohmaterial- Zuführvorrichtung (12) und dem Mahlwerk (14) vorgesehen ist, und einem anderen flexiblen Rohr (70), das zwischen dem Mahlwerk (14) und dem Sammelbehälter (18) vorgesehen ist.

8. Mahlverfahren unter Verwendung eines Mahlwerks (14), das zugeführtes Mahlgut mahlt und erzeugtes Pulver aus dem Mahlwerk (14) ausläßt, mit einem ersten Schritt des Erfassens eines Gewichtes des Mahlwerks (14), welches das darin verbleibende Mahlgut hält, und einem zweiten Schritt des Steuerns einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk (14) basierend auf einem Ergebnis der Erfassung in dem ersten Schritt, um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk (14) vorhandenen Mahlguts beizubehalten.

9. Mahlverfahren nach Anspruch 8, wobei ein Wert festgelegt wird, der einem Gewicht des in dem Mahlwerk (14) während des Mahlens verbleibenden Mahlguts entspricht, und der zweite Schritt einen Unterschritt des Berechnens einer Abweichung basierend auf einem Ausgabewert eines Gewichts­ detektors (46) und dem Wert, und des Bestimmens der Menge der Zuführung des Mahlguts basierend auf einer gegenwärtigen Abweichung und einer vorhergehenden Abweichung aufweist.

10. Mahlverfahren nach Anspruch 8, wobei ein erster Wert, der dem Gewicht des in dem Mahlwerk (14) während des Mahlens verbleibenden Mahlguts entspricht, und ein zweiter Wert festgelegt werden, der einem Gewicht entspricht, das größer als das Gewicht des Mahlguts entsprechend dem ersten Wert ist, und der zweite Schritt einen Unterschritt des Steuerns des Zuführvorganges des Mahlguts basierend auf dem Ausgabewert eines Gewichtsdetektors (46) und dem zweiten Wert aufweist, wenn das Mahlgut vor einem Mahlvorgang des Mahlwerks (14) zugeführt wird.

11. Mahlverfahren nach Anspruch 8, wobei ein dritter Wert, der dem Gewicht des während dem Mahlen in dem Mahlwerk (14) verbleibenden Mahlguts entspricht, und ein vierter Wert festgelegt werden, der einem Gewicht entspricht, das kleiner als das Gewicht des Mahlguts entsprechend dem dritten Wert ist, und der zweite Schritt einen Unterschritt des Steuerns des Mahlvorgangs des Mahlwerks (14) basierend auf dem Ausgabewert eines Gewichtsdetektors (46) und dem vierten Wert aufweist.

12. Mahlverfahren nach Anspruch 8, wobei das Mahlgut eine Legierung aus seltenen Erdmetallen ist.

13. Sinterkörper, der aus einem Pulver hergestellt ist, das durch ein Mahlverfahren zum Mahlen eines Mahlguts innerhalb eines Mahlwerks (14) erzeugt wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen eines Gewichtes des Mahlwerkes (14), welches das darin verbleibende Mahlgut hält; und Steuern einer Menge der Zuführung des Mahlguts zu dem Mahlwerk (14) basierend auf einem Ergebnis der Gewichtserfassung, um eine konstante Menge des in dem Mahlwerk (14) vorhandenen Mahlguts beizubehalten.