DE4305798A1 - Method and apparatus for drying metal chips - Google Patents

Method and apparatus for drying metal chips

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Johannes Dipl Ing Maurer
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KAPP WERKZEUGMASCH
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KAPP WERKZEUGMASCH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/048—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum in combination with heat developed by electro-magnetic means, e.g. microwave energy

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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for drying or de-oiling metal chips such as accumulate during chip forming in metalwork. The drying or de-oiling of such chips is effected in a working space (2) which can be evacuated by means of a vacuum pump (5) and heated. According to the invention, provision is made for an induction coil (3) to be used for the heating. The induction coil (3) directly heats up the metal chips to be dried or de-oiled. Uniform heating of the chips can thereby be effected and a reduction in the drying time can be achieved. The method according to the invention is used in particular in the case of oily grinding swarf which has to be separated into its oil and metal-chip constituents. The inductive heating of the wetted metal chips is preferably carried out to a temperature of between 200 DEG C and 300 DEG C. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von mit Be­ arbeitungsflüssigkeit versehenen Metallspänen, wobei diese in einer Vakuumkammer erhitzt werden. Des weiteren betrifft sie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for drying with Be working fluid provided metal chips, these in be heated in a vacuum chamber. Furthermore, it affects one Device for performing this method.

In der spanenden Metallbearbeitung fallen Späne an, welche meist mit einer Bearbeitungsflüssigkeit bzw. einem ölhaltigen Kühl­ schmierstoff behaftet sind. Die Entsorgung oder Verwertung die­ ser Späne wird erleichtert oder erst ermöglicht, wenn diese ge­ trocknet bzw. entölt worden sind.In metal cutting, chips are generated, which are mostly with a processing liquid or an oil-based coolant are contaminated with lubricant. The disposal or recycling the This shavings will be facilitated or only made possible when these have been dried or de-oiled.

Der Stand der Technik ist in dem Fachaufsatz "Umwelt und Res­ sourcen schonen" in cav, Ausgabe November 1992, beschrieben. Hiernach werden die mit einer Bearbeitungsflüssigkeit benetzten Metallspäne in einem System, das nach folgendem Prinzip arbei­ tet, getrocknet: Die benetzten Späne werden schichtartig auf Flächen verteilt, welche mit elektrischen Heizspiralen versehen sind. Die Schichtdicke der zu trocknenden bzw. zu entölenden Späne darf einen gewissen Wert nicht überschreiten, da ansonsten eine gleichmäßige Erwärmung der Schicht nicht gewährleistet ist. Die mit den Spänen beschickten Bleche werden in eine Kammer ein­ gebracht, die über eine Vakuumpumpe evakuiert wird. Anschließend erfolgt die Aufheizung der Bleche über die Heizspiralen. Auf diese Art und Weise werden die Späne erhitzt. Die Bearbeitungs­ flüssigkeit verdampft dabei und kondensiert an der Innenseite der Kammer. Nach einer gewissen Zeit wird das Vakuum abgebaut, und das Kondensat kann abgelassen werden.The state of the art can be found in the technical article "Environment and Res conserve resources "in cav, November 1992 edition. After that, they are wetted with a processing liquid Metal chips in a system that works according to the following principle tet, dried: The wetted chips are layered Areas distributed, which provide electrical heating spirals are. The layer thickness of the to be dried or de-oiled Chips may not exceed a certain value, otherwise a uniform heating of the layer is not guaranteed. The sheets loaded with the chips are placed in a chamber brought, which is evacuated via a vacuum pump. Subsequently the sheets are heated via the heating spirals. On this way the chips are heated. The editing liquid evaporates and condenses on the inside  the chamber. After a certain time, the vacuum is released, and the condensate can be drained.

Durch die Anwendung eines Vakuums wird der Siedepunkt der Flüs­ sigkeit herabgesetzt und eine chemische Reaktion der Späne und der Flüssigkeit, wie z. B. Oxydation, verhindert. Damit ist ge­ währleistet, daß auch die Flüssigkeit gegebenenfalls dem Bear­ beitungsprozeß wieder zugeführt werden kann.By applying a vacuum, the boiling point of the rivers liquid and a chemical reaction of the chips and the liquid, such as B. oxidation prevented. So that is ge ensures that the liquid, if necessary, the Bear processing process can be fed again.

Der entscheidende Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß der Trocknungsgrad sowie die Trocknungszeit von der Schichtdicke abhängen und daß die Späne manuell auf den Blechen ausgebreitet werden müssen.The main disadvantage of this method is that the degree of drying and the drying time from the layer thickness depend and that the chips are spread out manually on the sheets Need to become.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung bzw. Entölung von Metallspä­ nen zu schaffen, das diese Nachteile beseitigt, also zu einer schnelleren und effizienteren und damit kostengünstigeren Trock­ nung führt.The object of the invention is therefore a method and a device for drying or de-oiling metal chips to create one that eliminates these disadvantages, that is, to one faster and more efficient and therefore cheaper drying leads.

Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der Metallspäne in der Vakuum­ kammer durch Induktion erfolgt. Der Vorteil hierbei ist, daß eine gleichmäßige Erwärmung der Späne erfolgt und die Trock­ nungsdauer wesentlich verkürzt wird. Des weiteren können die Späne in ihrem Transportbehälter verbleiben und müssen nicht mehr schichtweise ausgelegt werden, was erheblich Arbeitszeit einspart.The object is solved by the invention characterized in that the heating of the metal chips in the vacuum chamber done by induction. The advantage here is that the chips are evenly heated and the dry duration is significantly reduced. Furthermore, the Chips remain in their transport container and do not have to to be laid out in more layers, which significantly increases working hours saves.

Weiterhin von Vorteil ist, daß durch die induktive Erwärmung die Späne direkt an ihrer Oberfläche erhitzt werden. Dadurch gibt es keine Probleme mit dem Wärmeübergang von der Heizspirale über die Bearbeitungsflüssigkeit bis zu den Spänen, wie es dem ge­ genwärtigen Stand der Technik entspricht.Another advantage is that the induction heating Chips are heated directly on their surface. Because of that there is  no problems with the heat transfer from the heating coil over the machining fluid down to the chips, as the ge corresponds to the current state of the art.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann angezeigt, wenn es sich bei der Bearbeitungsflüssigkeit um Öl handelt. Des weiteren liegt ein Hauptanwendungsbereich in der Entsorgung von Schleifschlamm, also dem Öl-Späne-Gemisch, das das Abfallprodukt des Schleifprozesses ist. Weil es sich dabei um sehr feine Späne handelt, ist im allgemeinen die Trennung von Öl und Spänen in diesem Fall sehr schwierig.The method according to the invention is particularly indicated if the machining fluid is oil. Of Another main area of application is the disposal of Grinding sludge, i.e. the oil-shavings mixture that is the waste product of the grinding process. Because these are very fine chips is generally the separation of oil and chips in very difficult in this case.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die induktive Erwärmung der Metallspäne auf Temperaturen zwischen 200°C und 300°C erfolgt.A further development of the method according to the invention is that inductive heating of the metal chips to temperatures between 200 ° C and 300 ° C takes place.

Weiterhin Bestandteil der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.A further component of the invention is a device for Execution of the procedure.

Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.Below is a preferred embodiment for performing of the method according to the invention.

Die Figur der Zeichnung zeigt ein Anlagenschema, das die wesent­ lichen Bestandteile einer Vorrichtung aufweist, mit der das er­ findungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.The figure of the drawing shows a system diagram that the essential Lichen components of a device with which he process according to the invention is carried out.

Die zu trocknenden bzw. zu entölenden Metallspäne werden in ei­ nem Transportbehälter 1 in den Arbeitsraum 2 der Trocknungsan­ lage eingebracht. Der Arbeitsraum 2 wird nun gegenüber der Atmo­ sphäre abgeschlossen und mit der Vakuumpumpe 5 evakuiert. Sobald das Vakuum im Arbeitsraum aufgebaut ist, werden die Metallspäne über die Induktionsspule 3, die von einem Generator 4 versorgt wird, induktiv auf 200°C bis 300°C erwärmt.The metal shavings to be dried or de-oiled are introduced into a transport container 1 in the working space 2 of the drying facility. The work area 2 is now sealed off from the atmosphere and evacuated with the vacuum pump 5 . As soon as the vacuum is built up in the work area, the metal chips are inductively heated to 200 ° C. to 300 ° C. via the induction coil 3 , which is supplied by a generator 4 .

Dabei verdampft die Flüssigkeit und kondensiert an den Innenwän­ den des Arbeitsraumes 2, die gegebenenfalls zur Verkürzung der Trocknungszeit zusätzlich gekühlt werden können; sie tropft ab und sammelt sich als Kondensat auf dem Boden des Arbeitsraumes 2.The liquid evaporates and condenses on the inner walls of the work area 2 , which can optionally be additionally cooled to shorten the drying time; it drips off and collects as condensate on the floor of the work area 2 .

Nach einer gewissen Zeit wird das Vakuum abgebaut und das Kon­ densat in den Sammelbehälter 7 abgelassen. Die getrockneten bzw. entölten Metallspäne können dem Arbeitsraum 2 entnommen werden. Die von der Vakuumpumpe 5 abgesaugte Luft wird durch einen Kon­ densator 6 geleitet, der das Kondensat ebenfalls in den Sammel­ behälter 7 abgibt. Die abgekühlte Luft wird über einen Filter 8, der z. B. aus Aktivkohle besteht, an die Umwelt abgegeben.After a certain time, the vacuum is released and the condensate is discharged into the collecting container 7 . The dried or deoiled metal chips can be removed from the work area 2 . The air drawn off by the vacuum pump 5 is passed through a condenser 6 , which also releases the condensate into the collecting container 7 . The cooled air is through a filter 8 , the z. B. consists of activated carbon, released to the environment.

Claims (5)

1. Verfahren zur Trocknung von mit Bearbeitungsflüssigkeit ver­ sehenen Metallspänen, wobei diese in einer Vakuumkammer er­ hitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung durch Induktion erfolgt.1. A method for drying metal chips seen with machining fluid, these being heated in a vacuum chamber, characterized in that the heating is carried out by induction. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsflüssigkeit Öl ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the Machining fluid is oil. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bearbeitungsflüssigkeit bzw. Öl versehenen Metall­ späne Schleifschlamm sind.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal provided with machining fluid or oil chips are grinding sludge. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der Metallspäne auf eine Temperatur zwischen 200°C und 300°C erfolgt.4. The method according to at least one of claims 1 to 3, since characterized in that the heating of the metal chips on a temperature between 200 ° C and 300 ° C takes place. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Ar­ beitsraum (2), der mittels einer Vakuumpumpe (5) evakuiert werden kann, der eine Induktionsspule (3) aufweist, die von einem Generator (4) elektrisch versorgt wird.5. Apparatus for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 4, characterized by an ar working space ( 2 ) which can be evacuated by means of a vacuum pump ( 5 ) which has an induction coil ( 3 ) which is generated by a generator ( 4 ) is supplied with electricity.
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