DE1545394C

DE1545394C - Treatment of metalworking media

Info

Publication number: DE1545394C
Application number: DE19661545394
Authority: DE
Inventors: George E. Glencoe 111. Barker (V.StA.)
Original assignee: Van Straaten Chemical Co., Chicago, 111. (V.StA.)
Priority date: 1966-06-14
Filing date: 1966-06-14
Publication date: 1973-01-11

Description

bundenen Probleme sollen dabei mit Verfahrensmaßnahmen beseitigt werden, die auf einfache Weise durchgeführt werden können und nicht das Einbringen von chemischen keimtötenden Mitteln in die Flüssigkeiten erfordern.Bound problems should be eliminated with procedural measures that are simple can be carried out and not the introduction of chemical germicides into the Require liquids.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Metallbearbeitungs-Kühlfiüssigkeit, die während der Bearbeitung derselben in Kontakt mit den Werkstükken gebracht worden ist, von den Werkstücken entfernt. Ein wesentlicher Anteil der in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffe wird dann abgetrennt. Die Metallbearbeitungs-Kühlflüssigkeit wird anschließend in im wesentlichen gleichförmiger Weise einer ultravioletten Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 2200 bis 3000 Ä ausgesetzt. Das Maß der Anwendung der ultravioletten Strahlung ist relativ kritisch, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Insbesondere muß die ultraviolette Strahlung in einem solchen Verhältnis angewandt werden, daß das Produkt aus der Leistung (in dem ultravioletten Strahlenbereich), ausgedrückt in Watt, die der Flüssigkeitsoberfläche pro Volumeneinheit zugeführt wird, und aus der Tiefe der Flüssigkeit, die erforderlich ist, um 90% der einfallenden ultravioletten Strahlung zu absorbieren, und aus der durchschnittlichen Generationszeit (Sekunden) der mikrobiologischen Arten in der Flüssigkeit gleich oder größer als 1 Wattsekunde pro 9,92 dm² ist. Wenn die ultraviolette Energie in einem wesentlich geringeren Verhältnis oder Maß als dem angegebenen zugeführt wird, wird die Gesamtzahl der mikrobiologischen Organismen in der Kühlflüssigkeit nicht wesentlich vermindert. Gemäß dieser Erfindung muß die ultraviolette Energie in einem Maß zugeführt werden, das ausreicht, um eine Zunahme und/oder eine Nettoabnahme der Gesamtzahl der mikrobiologischen Organismen in der Kühlflüssigkeit zu bewirken. Wenn Metallbearbeitungs-Kühlflüssigkeiten verwendet werden, die keine mikrobiologischen Verunreinigungen aufweisen, ist es zweckmäßig, diese Bedingung aufrechtzuerhalten, während es in anderen Fällen zweckmäßig sein kann, die mikrobiologischen Organismen in einer Kühlflüssigkeit zu verringern oder zu beseitigen.In a method according to the invention, a metalworking coolant which has been brought into contact with the workpieces during the processing thereof is removed from the workpieces. A substantial proportion of the solids present in the liquid is then separated off. The metalworking coolant is then exposed in a substantially uniform manner to ultraviolet radiation having a wavelength in the range of 2200 to 3000 Å. The level of application of the ultraviolet radiation is relatively critical to achieve the desired results. In particular, the ultraviolet radiation must be applied in such a ratio that the product of the power (in the ultraviolet radiation range), expressed in watts, which is delivered to the surface of the liquid per unit volume and the depth of the liquid which is required, by 90 % of the incident ultraviolet radiation to be absorbed, and from the average generation time (seconds) of the microbiological species in the liquid is equal to or greater than 1 watt- ^second per 9.92 dm 2. If the ultraviolet energy is supplied in a substantially lower ratio or amount than that specified, the total number of microbiological organisms in the cooling liquid will not be substantially reduced. In accordance with this invention, the ultraviolet energy must be supplied in an amount sufficient to cause an increase and / or a net decrease in the total number of microbiological organisms in the cooling liquid. When using metalworking coolants that are free of microbiological contaminants, it is useful to maintain this condition, while in other cases it may be useful to reduce or eliminate the microbiological organisms in a coolant.

Das Verhältnis der verschiedenen Faktoren, die sich auf die ultraviolette Strahlung beziehen, die für eine erfolgreiche Behandlung der Metallbearbeitungskühlflüssigkeiten erforderlich ist, kann mathematisch wie folgt ausgedrückt werden:The ratio of the various factors related to the ultraviolet radiation used for Successful treatment of metalworking coolants required can be mathematical can be expressed as follows:

PdtPdt

> 1. > 1.

P = die Leistung der ultravioletten Strahlung, die der Flüssigkeitsoberfläche zugeführt wird, P = the power of the ultraviolet radiation delivered to the surface of the liquid,

d = die Stärke der Schicht oder des Films, die erforderlich ist, um 90% der einfallenden ultravioletten Strahlung zu absorbieren,
t = die durchschnittliche Generationsdauer der Organismen und d = the thickness of the layer or film required to absorb 90% of the incident ultraviolet radiation,
t = the average generation time of the organisms and

V = das Volumen des Flüssigkeitssystems. V = the volume of the fluid system.

Die Leistung der ultravioletten Strahlenquelle wird in Watt ausgedrückt. Im allgemeinen wird die Leistung einer ultravioletten Strahlenquelle, wie z. B. einer Lampe, von dem Hersteller der Einrichtung angegeben, sie kann jedoch leicht für ein bestimmtes System unter Verwendung eines Spektralphotometers oder photoelektrischer Zellen bestimmt werden, die für die Messung der Strahlen im ultravioletten Bereich ausgelegt sind. Die im Handel übliche Bezeichnung einer Lampe wird durch den Leistungsverbrauch wiedergegeben, wenn die bestimmte Lampe als ultraviolette Strahlenquelle verwendet wird. Die Energie, die in ultraviolette Strahlung umgewandelt wird, hängt von dem Wirkungsgrad der Lampe ab.The power of the ultraviolet radiation source is expressed in watts. In general, the performance an ultraviolet radiation source, such as. B. a lamp, from the manufacturer of the device however, it can easily be specified for a particular system using a spectrophotometer or photoelectric cells are intended for the measurement of rays in the ultraviolet range are designed. The common name for a lamp in trade is its power consumption when the particular lamp is used as an ultraviolet ray source. The energy, which is converted into ultraviolet radiation depends on the efficiency of the lamp.

Die Tiefe des Mediums, die erforderlich· ist, um 90% der einfallenden ultravioletten Strahlung zu absorbieren, kann durch Messen der Stärke einer ίο bestimmten Flüssigkeit bestimmt werden, bei der 90% der einfallenden Strahlung absorbiert wird. Dieser Wert kann unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet werden:The depth of the medium that is required to absorb 90% of the incident ultraviolet radiation absorb can be determined by measuring the strength of a particular liquid ίο at the 90% of the incident radiation is absorbed. This value can be calculated using the following Equation to be calculated:

e
wobei e
whereby

d = die Tiefe des Mediums in mm, die erforderlich ist, um 90% der einfallenden Strahlung zu so absorbieren, und d = the depth of the medium in mm that is required to absorb 90% of the incident radiation in this way, and

e = der Extinktiönskoeffizient, der umgekehrt proportional zu der Stärke ist, die für eine Absorption von 90% der einfallenden Strahlung benötigt wird. e = the extinction coefficient, which is inversely proportional to the strength required to absorb 90% of the incident radiation.

Photometer werden direkt in log₁₀ -~ geeicht, undPhotometers are calibrated directly in log ₁₀ - ~ , and

diese Bezeichnung kann verwendet werden, um den Extinktionskoeffizienten e unter Verwendung einer bekannten Stärke χ des Mediums zu berechnen:this notation can be used to calculate the extinction coefficient e using a known thickness χ of the medium:

ΛΛ 11

t 0t 0

^{e =e =} '⁰SlO —7~ »' ⁰ SlO —7 ~ »

XX ^ll

wobeiwhereby

χ die Schichtstärke für eine bestimmte Zelle, die für die Messung verwendet wird, in mm ist und I₀ die Intensität der einfallenden Strahlung sowie / die Intensität der durchgelassenen Strahlung χ is the layer thickness for a specific cell that is used for the measurement in mm and I _{0 is} the intensity of the incident radiation and / the intensity of the transmitted radiation

bedeuten.mean.

Die durchschnittliche Generationszeit oder Generationsdauer einer mikrobiologischen Spezies ist die Zeit in Sekunden, die für die Verdoppelung der Anzahl von Mikroorganismen in einem System erforderlich ist. · Die durchschnittlichen Generationszeiten von Organismen sind bekannt und betragen für die bekanntesten Organismen von 15 bis 100 Minuten und darüber. Die Generationszeiten von Mikroorganismen werden beispielsweise in dem Handbook of Biological Data, herausgegeben von William S.The average generation time or generation time of a microbiological species is the Time in seconds required to double the number of microorganisms in a system is. · The average generation times of organisms are known and amount to most famous organisms from 15 to 100 minutes and above. The generation times of microorganisms are for example in the Handbook of Biological Data, edited by William S.

S ρ e c t ο r, veröffentlicht von der W. B. Saunders Company, 1956, aufgeführt. Die Generationsdauer von verschiedenen bekannten Spezies von Mikroorganismen sind folgende:S ρ e c t ο r published by the W. B. Saunders Company, 1956. The generation duration of various known species of microorganisms are the following:

Generationszeiten von
55 Generation times from
55 verschiedenendifferent Mediummedium Bakterienbacteria GenerationsGenerations Bakteriumbacterium Brühebroth zeittime synthesynthe (Minuten)(Minutes) 6o Aerobacter aerogenes6o Aerobacter aerogenes tischestable 16 bis 1816 to 18 Brühebroth 29 bis 4429 to 44 Brühebroth Bacillus mycoides Bacillus mycoides Milchmilk 2828 Escherichia coli Escherichia coli Brühebroth 1717th Ss Lactobacillus acidophilusSs Lactobacillus acidophilus ...... Brühebroth 66 bis 8766 to 87 Salmonella typhosa Salmonella typhosa Brühebroth 27 bis 3027 to 30 Pseudomonas fluroesens .Pseudomonas fluroesens. 4040 Staphylococeum aureus ..Staphylococeum aureus .. ...... 27 bis 3027 to 30

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An Hand der Figuren wird die Erfindung beispiels- können, zu entfernen. Irgendein Filter oder eine andere weise erläutert. . geeignete Einrichtung, mit der Feststoffe und Flüssig-F i g. I veranschaulicht an einem Fließschema eine keiten voneinander getrennt werden können, kann bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen bei 25 vorgesehen sein. Nachdem die Feststoffe Verfahrens zum Behandeln von Metallbearbeitungs- 5 abgetrennt sind, wird die Kühlflüssigkeit in den Kühlflüssigkeiten, um die Ranzigkeit, die normaler- Speichertank oder Speicherbehälter 26 gefördert. Wie weise bei Verwendung dieser Flüssigkeit auftritt, zu insbesondere aus Fig. II .ersichtlich ist, ist in dem beseitigen; Behälter 26 eine Leitplatte oder ein Wehr 27 vorge-Fig. II zeigt eine perspektivische Ansicht einer sehen, das eine Ansammlung von zu behandelnder ultravioletten Strahlenquelle; - io Kühlflüssigkeit in der Kammer 28 des Behälters 26 F i g. III zeigt einen Vertikalschnitt durch die in ermöglicht. Nachdem die Kühlflüssigkeit die Kammer F i g. II dargestellte Vorrichtung; 28 gefüllt hat, fließt sie über das Wehr 27 und durch Fig. IV zeigt einen Schnitt längs der Linie4-4 einen sich in Querrichtung erstreckenden schmalen in Fig. III; . Schlitz29, der sich in der Wand30 des Behälters26 F i g. V zeigt in einer graphischen Darstellung die 15 befindet. Die Kühlflüssigkeit fließt dann durch die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Maßnahmen ultraviolette Bestrahlungseinrichtung 32. Die Bestrahzur Beseitigung von Mikroorganismen in Metall- lungseinrichtung 32 weist einen im allgemeinen U-förbearbeitungs-Kühlflüssigkeiten; . migen Trog 33 mit einem Boden 34 und zwei sich in F i g. VI veranschaulicht in einem Fließschema vertikaler Richtung erstreckende Seiten 3$ und 36 auf. ähnlich dem in F i g. I gezeigten eine weitere Aus- *> Ein Gehäuse 37 umgibt den Trog 33 und ist mit diesem führungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Schrauben 38 verbunden. Das Gehäuse 37 hat in Schnittansichten, in der eine ultraviolette Strahlen- eine glänzende Innenfläche, die als Reflektor für die quelle vorgesehen ist. ultraviolette Strahlung dient. In dem Gehäuse ist In Fig. I ist ein Werkstück 10 aus Metall dar- ein sich in Längsrichtung erstreckender Lampengestellt, auf das während der Bearbeitung bei 11 eine 25 halter 39 vorgesehen, in dem eine Ultraviolettlampe Kühl- und Schmierflüssigkeit aufgesprüht wird. Nach- 40 vorgesehen ist. Die Ultraviolettlampe 40 kann dem die Kühlflüssigkeit mit dem Werkstück 10 in irgendeine bekannte, im Ultravioletten strahlende Berührung gekommen ist, wird sie in dem Abzug 12 Quelle oder Ultraviolettlampe sein. Im Handel sind gesammelt und in einen Sumpf 14 abgeleitet. Der viele Lampen dieser Art in verschiedenen Größen Sumpf 14 ist mit einem Wehr 15 versehen, so daß 30 (Länge und Durchmesser) und mit verschiedenen die Feststoffe (Metallteilchen oder Späne), die. in der Leistungsaufnahmen (Watt) erhältlich. Die Wirk-Kühlflüssigkeit vorhanden sind, abgetrennt werden samkeit der ultravioletten Lampe im Sinne dieser können. Die relativ schweren Metallteilchen sinken Erfindung hängt in der Hauptsache von der Intenin dem Abteil 16 ab, während die Kühlflüssigkeit sität und Expositionszeit der Kühlflüssigkeit ab. über das Wehr 15 in das Hauptabteil 17 des Sumpfes 35 Deshalb kann die Leistungsabgabe und Größe der 14 fließt. Die Kühlflüssigkeit wird von dem Sumpf 14 Ultraviolettlampe entsprechend der der Behandlung durch die Leitung 18 über eine geeignete Verbindung unterworfenen Kühlflüssigkeit und der Strömungs-19 entweder direkt in die Leitung 20 gefördert, um geschwindigkeit dieser Kühlflüssigkeit gewählt werden, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt Zum Beispiel kann in einer Anordnung mit einem zu werden, oder durch die "Nebenleitung 21 zu einem 40 Trog 33, dessen Breite 15,24 cm beträgt und dessen Sammelbehälter ohne Behandlung geleitet. Mit dem Länge 58,42 cm beträgt, eine Ultraviolettlampe mit Bezugszeichen 23 sind Pumpeinrichtungen bezeichnet, 78 Watt (ultravioletter Strahlenbereich) und mit einer um die Kühlflüssigkeit von dem Sumpf 14 abzuziehen wirksamen Länge von 29,92 cm sowie einem Röhren- und sie durch die Leitung 18 zu fördern. Es können durchmesser von 2,85cm mit gutem Ergebnis verbeliebige Pumpeinrichtungen, die zum Fördern von 45 wendet werden. Die Ultraviolettlampe kann etwa Flüssigkeiten geeignet sind, unter Beachtung des 7,62 cm über dem Trog entfernt sein, wenn die Tiefe entsprechenden Verwendungszweckes vorgesehen sein. des Kühlmittelstroms von 0,158 bis 0,317 cm beträgt. Ventile 22 und 24 regeln den Flüssigkeitsstrom durch Nachdem die Kühlflüssigkeit der ultravioletten die Leitungen 20 und 21. örtliche Verhältnisse und Strahlenenergie ausgesetzt worden ist, fließt sie in Erfordernisse bestimmen, welcher Anteil der Kühl- 50 einen Behälter 42, von dem aus sie von einer Pumpe 45 flüssigkeit durch die Leitung 20 zur Behandlung nach abgezogen und durch die Leitung 44 zur Wiederverdem erfindungsgemäßen Verfahren geleitet wird. Es Wendung bei der Metallbearbeitung rezykliert wird, ist möglich, die gesamte Kühlflüssigkeit, nur einen In Fig. VI werden mit den Bezugszeichen 1 bis Teil derselben oder überhaupt nichts zu behandeln. 45 Teile des Systems bezeichnet, die entsprechenden Bei einer Behandlung der gesamten Masse der mikro- 55 Teilen, die in der F i g. I dargestellt sind, gleichen, biologisch verunreinigten Kühlflüssigkeit wird ein Die Betriebsweise dieser alternativen Vorrichtung im wesentlichen steriler Rücklauf erhalten, wohin- nach dieser Erfindung ist derjenigen nach F i g. I bis gegen, wenn nur ein Teil der Kühlflüssigkeit behandelt zu der Stelle gleich, an der die Metallbearbeitungswird, der Bestand des Mikroorganismus auf einem flüssigkeiten aus der wahlweise angeordneten Filterhinreichend geringen Wert gehalten werden kann, 60 vorrichtung 25 ausfließen. Die Kühlflüssigkeit wird um zu verhindern, daß eine ins Gewicht fallende bei dieser Ausführungsform in eine Beruhigungskam-Ranzigkeit auftritt. Hierbei muß nicht das ganze mer 46 entladen, die von den Wänden eines Behälters Kühlmittel absolut steril sein. 47 und einem quer verlaufenden Wehr 48 gebildet Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu wird. Das Flüssigkeitsniveau in der Kammer 46 steigt, behandelnde Kühlflüssigkeit wird durch die Leitung 65 bis es genügend hoch ist, daß das Wehr 48 überströmt 20, das Ventil 22, das den Strom durch die Leitung 20 werden kann.-Hierauf fließt die Flüssigkeit in die Versteuert und vorzugsweise durch ein Filter 25 geleitet, um teilerkammer 49, die den Rest des Behälters 47 bildet. Metallteildien, die noch in der Flüssigkeit vorliegen Das Flüssigkeitsniveau in der Verteilerkammer steigtUsing the figures, the invention will be able to be removed by way of example. Any filter or other wisely explained. . suitable facility with which solids and liquid f i g. I uses a flow diagram to illustrate how things can be separated from one another preferred embodiment of the invention can be provided at 25. After the solids Process for treating metalworking 5 are separated, the cooling liquid is in the Cooling liquids, to the rancidity, the normal storage tank or storage container 26 promoted. As wise occurs when using this liquid, especially from Fig. II. It is evident in the remove; Container 26 a guide plate or a weir 27 vorge-Fig. II shows a perspective view of a see showing an accumulation of to be treated ultraviolet radiation source; - io cooling liquid in the chamber 28 of the container 26 F i g. III shows a vertical section through the in allows. After the cooling liquid the chamber F i g. II device shown; 28 has filled, it flows over the weir 27 and through Fig. IV shows a section along the line 4-4 of a narrow one extending in the transverse direction in Fig. III; . Slot29, which is in the wall30 of the container26 F i g. V shows in a graphical representation the 15 is located. The coolant then flows through the Effectiveness of the measures according to the invention ultraviolet irradiation device 32. The irradiation Elimination of microorganisms in metal- ling device 32 has a generally U-shaped machining coolant; . migen trough 33 with a bottom 34 and two in F i g. VI illustrates sides 3 $ and 36 extending in a vertical direction in a flow diagram. similar to that in FIG. I showed another aus *> A housing 37 surrounds the trough 33 and is connected to this guide form of a device according to the invention with screws 38. The housing 37 has in sectional views showing an ultraviolet ray - a shiny inner surface that acts as a reflector for the source is provided. ultraviolet radiation is used. In FIG. 1, a workpiece 10 made of metal is placed in the housing, a lamp extending in the longitudinal direction on which a holder 39 is provided during machining at 11, in which an ultraviolet lamp is provided Cooling and lubricating liquid is sprayed on. After 40 is provided. The ultraviolet lamp 40 can which the cooling liquid with the workpiece 10 in any known, emitting in the ultraviolet When it comes into contact, it will be in the fume cupboard 12 source or ultraviolet lamp. Are in trade collected and discharged into a sump 14. Of the many lamps of this type in different sizes Sump 14 is provided with a weir 15 so that 30 (length and diameter) and with different the solids (metal particles or chips) that. available in the power consumption (watt). The active cooling liquid are present, are separated from the ultraviolet lamp in the sense of this be able. The relatively heavy metal particles sink invention depends mainly on the intenin the compartment 16, while the cooling liquid sity and exposure time of the cooling liquid. Via the weir 15 in the main compartment 17 of the sump 35, the power output and size of the 14 flows. The cooling liquid is from the sump 14 ultraviolet lamp corresponding to that of the treatment through the conduit 18 via a suitable connection subjected cooling liquid and the flow 19 either conveyed directly into the line 20 to select the speed of this cooling liquid, treated according to the method according to the invention, for example, in an arrangement with a to be, or through the "secondary line 21 to a 40 trough 33, the width of which is 15.24 cm and the Collection container passed without treatment. With the length is 58.42 cm, an ultraviolet lamp with Numeral 23 denotes pumping devices, 78 watts (ultraviolet ray range) and with a to withdraw the cooling liquid from the sump 14 effective length of 29.92 cm and a tubular and to promote them through line 18. Any diameter of 2.85cm can be used with good results Pumping devices that are used to pump 45. The ultraviolet lamp can be around Liquids are apt to be removed from the trough, observing the three inches above the depth appropriate intended use. of coolant flow is from 0.158 to 0.317 cm. Valves 22 and 24 regulate the flow of liquid through after the cooling liquid of the ultraviolet lines 20 and 21. has been exposed to local conditions and radiation energy, it flows into Requirements determine what proportion of the cooling 50 a container 42 from which it is operated by a pump 45 liquid is withdrawn through line 20 for treatment and through line 44 for re-Verdem Process according to the invention is conducted. It turns out to be recycled in metalworking, is possible to use the entire cooling liquid, only one In Fig. VI with the reference numerals 1 to Part of the same or nothing at all to deal with. 45 parts of the system designated, the corresponding When treating the entire mass of the micro parts shown in FIG. I are shown, same, Biologically contaminated coolant fluid becomes an The mode of operation of this alternative device essentially sterile reflux obtained, whereas according to this invention that according to FIG. I to against, if only part of the coolant is treated the same as the place where the metalworking is done, the existence of the microorganism on a liquid from the optionally arranged filter can be kept sufficiently low, 60 device 25 flow out. The coolant will in order to prevent a serious problem in this embodiment from becoming a comforting rancidity occurs. Here, the whole mer 46 does not have to be discharged from the walls of a container Coolant must be absolutely sterile. 47 and a transverse weir 48 is formed which is closed with the method according to the invention. The liquid level in the chamber 46 rises, treating coolant is through the line 65 until it is high enough that the weir 48 overflows 20, the valve 22, which can be the flow through the line 20.-Thereupon the liquid flows into the taxed and preferably passed through a filter 25 to divider chamber 49 which forms the remainder of the container 47. Metal parts that are still in the liquid The liquid level in the distribution chamber rises

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dann, bis es hoch genug ist, so daß die Flüssigkeit oder der Bakterienbesatz vor der Behandlung. nach ein zweites Wehr 50 überfließen kann, das von einem dieser Erfindung festgestellt. Dann wird die Ultravertikalen zylindrischen Rohr gebildet wird, das sich violettlampe angeschaltet und die Anlage 6 Stunden durch den Boden des Behälters 47 erstreckt. Hierauf lang betrieben, wobei das Kühlmittel der ultraströmt die Flüssigkeit unter dem Einfluß der Schwere 5 violetten Strahlung gemäß dieser Erfindung ausgesetzt über die Innenwände des Rohres 51 in Form eines ist. Der Metallbearbeitungs-Kühlflüssigkeit wird zur Filmes, der aus einem laminaren, zusammenhängen- Bestimmung des Bakterienbesatzes 6 Stunden lang den Flüssigkeitsstrom gebildet wird. Eine ultraviolette jede Stunde und wiederum nach 24 Stunden jeweils Strahlenquelle 53 ist in dem vertikalen Rohr 51 mit eine Probe entnommen. Nachdem die Flüssigkeit einem geeigneten Halter 54 befestigt, so daß der Film io einige Stunden durch die Anordnung zirkuliert ist, oder die Schicht aus dem Kühlmittel dem Einfluß der wird eine sehr schnelle Abnahme der Zahl von Mikroultravioletten Strahlung unterworfen wird. Die Flüs- Organismen.in der Flüssigkeit festgestellt, und nach sigkeit strömt dann aus dem unteren Ende des Rohres 24 Stunden bleibt die Flüssigkeit im wesentlichen 51 aus und in eine Sammelkammer 55, die den unteren steril, selbst wenn die Bestrahlung mit ultraviolettem Rand des Rohres 51 umgibt. Von hier aus fließt die 15 Licht nach östündigem Betrieb unterbrochen worden Flüssigkeit aus der Kammer 55 durch die Leitung 56 ist. Die Ergebnisse werden durch die gestrichelte in einen Behälter 42. Von dieser Stelle ab ist die zuletzt Kurvein Fig. V graphisch wiedergegeben,
beschriebene Einrichtung der nach F i g. I wieder
gleich. Beispiel IIthen until it is high enough so that the liquid or bacterial contamination prior to treatment. after a second weir 50 may overflow that is detected by one of this invention. Then the ultravertical cylindrical tube is formed, the violet lamp is switched on and the system extends through the bottom of the container 47 for 6 hours. Thereafter operated for a long time, the coolant which ultra-flows the liquid under the influence of gravity 5 is exposed to violet radiation according to this invention over the inner walls of the tube 51 in the form of a. The metalworking coolant becomes a film, which is formed from a laminar, coherent determination of the bacterial load for 6 hours in the liquid flow. An ultraviolet radiation source 53 every hour and again every 24 hours is taken in the vertical tube 51 with a sample. After the liquid is attached to a suitable holder 54 so that the film has circulated through the assembly for a few hours, or the layer of coolant is subjected to a very rapid decrease in the number of micro-ultraviolet radiation. The liquid organisms found in the liquid, and after the liquid then flows out of the lower end of the tube for 24 hours, the liquid remains essentially 51 out and into a collection chamber 55, which is the lower sterile, even if the radiation with the ultraviolet edge of the tube 51 surrounds. From here the 15 light flows from the chamber 55 through the line 56 after the east-hour operation has been interrupted. The results are shown by the dashed line in a container 42. From this point onwards, the last curve is shown graphically in FIG.
described device according to F i g. I again
same. Example II

Es können im Rahmen der Erfindung verschiedene ao Das Verfahren nach Beispiel I wird wiederholt, alternative Ausf ührungsformen von Teilen dieser mit der Ausnahme, daß das Metallbearbeitungs-Kühl-Vorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel können mittel nicht der ultravioletten Strahlung ausgesetzt geeignete Dichtungen an der Verbindungsstelle des wird. Dieser Versuch dient zum Vergleich. Obgleich Behälters 47 und des Rohres 51 vorgesehen sein, die die Anzahl an Mikroorganismen etwas abnimmt, ermöglichen, daß sich das Rohr um seine Längsachse 25 nachdem die Flüssigkeit 5 Stunden durch das System dreht, während die Metallbearbeitungsflüssigkeit durch zirkuliert ist, zeigt sich danach eine rasche und am das Rohr strömt. Dadurch wird eine gleichförmigere Ende des 24stündigen Versuchs eine enorme VerVerteilung der Flüssigkeit am inneren Umfang des größerung der Anzahl an Mikroorganismen. Die Rohres erreicht. Außerdem ist es mit dieser Anordnung Ergebnisse dieses Beispiels sind in F i g. V graphisch möglich, ein nicht genau vertikal angeordnetes Rohr 30 wiedergegeben,
zu verwenden. Außerdem kann es in bestimmten _R . · ι τττ
Fällen zweckmäßig sein, daß das Rohr51 keinen Beispiel in
runden oder kreisförmigen Querschnitt hat oder daß Eine Beschickung mit 124,911 der löslichen ölemulder Querschnitt sich von oben nach unten ändert. sion, die im Beispiel I beschrieben wird, wird in eine Solche Ausführungsformen sind sinnvoll, wenn die 35 208,19 1 fassende Trommel eingebracht und mit einer Intensität der ultravioletten Strahlenquelle sich über Probe geimpft, die aus 1 ml einer 24stündigen Kultur ihre Länge ändert. von Eacherichia coli besteht und mit 100 ml einerWithin the scope of the invention, various ao. The method according to Example I is repeated, alternative embodiments of parts of these with the exception that the metalworking cooling device can be used. For example, suitable seals at the junction of the means not exposed to ultraviolet radiation can be used. This experiment is used for comparison. Although container 47 and tube 51 are provided which somewhat decrease the number of microorganisms, the tube allows the tube to rotate about its longitudinal axis 25 after the liquid has been rotated through the system for 5 hours while the metalworking liquid is circulated thereafter and on the pipe flows. This results in a more uniform end of the 24-hour experiment, an enormous distribution of the liquid on the inner periphery, increasing the number of microorganisms. Reached the Rohres. Also, with this arrangement, results of this example are shown in FIG. V graphically possible, a not exactly vertically arranged pipe 30 reproduced,
to use. In addition, in certain _R. · Ι τττ
In cases it may be appropriate that the tube 51 is not an example in
round or circular cross-section or that a charge with 124,911 of the soluble oil sump cross-section changes from top to bottom. sion, which is described in Example I, is useful in such an embodiment when the drum with a capacity of 35 208.19 1 is introduced and the sample is inoculated with an intensity of the ultraviolet radiation source that changes its length from 1 ml of a 24-hour culture. of Eacherichia coli and with 100 ml of a

An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung Nährbrühe vermischt ist. Die geimpfte Emulsion wird hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Verringerung der durch eine Anordnung nach F i g. I mit einer GeMikroorganismen in Metallbearbeitungs-Kühlflüssig- 40 schwindigkeit von 208,191 pro Minute IV₂ Stunden Veiten erläutert. lang gepumpt, ehe die Anzahl der anfänglich vor-Beispiel j handenen Mikroorganismen bestimmt wird. DieUsing the following examples, the invention will be mixed with nutrient broth. The inoculated emulsion is tested in terms of its effect on the reduction of the by an arrangement according to FIG. I with a GeMikroorganisms in metalworking coolant 40 speed of 208.191 per minute IV ₂ hours explained Veiten. pumped long before the number of the microorganisms initially present is determined. the

Ultraviolettlampe wird angeschaltet, und 6 StundenUltraviolet lamp is turned on, and 6 hours

Eine Beschickung mit 124,911 einer Metallbearbei- lang werden in Zwischenräumen Proben entnommen,A load with 124,911 of a metalworking long samples are taken in the interstices,

tungs-Kühlflüssigkeit wird hergestellt, indem, ein Teil 45 um die Anzahl der Mikroorganismen zu bestimmen,tion coolant is made by adding a part 45 to determine the number of microorganisms,

einer löslichen mineralischen Schmierölzusammen- Diese Anzahl nimmt nach 3,5 Stunden sehr stark ab,a soluble mineral lubricating oil - this number decreases very sharply after 3.5 hours,

Setzung mit 32 Teilen Wasser emulgiert werden. Die und nach 5 Stunden wird ein steriles System erhalten,Settlement can be emulsified with 32 parts of water. The and after 5 hours a sterile system is obtained,

lösliche ölzusammensetzung ist ein Normprodukt, Das System bleibt 24 Stunden lang steril, obgleich diesoluble oil composition is a standard product, the system remains sterile for 24 hours, although the

das für Metallbearbeitungs-Kühlflüssigkeiten verwen- ultraviolette Strahlung nach 6 Stunden unterbrochenthat used for metalworking coolants - ultraviolet radiation interrupted after 6 hours

det wird und das aus einem mineralischen Schmieröl, 5° wurde. Die Ergebnisse sind in F i g. V graphischand that was made from a mineral lubricating oil, 5 °. The results are shown in FIG. V graphic

Petroleumsulfonaten und Seifen zusammengesetzt ist. wiedergegeben.Petroleum sulfonates and soaps is composed. reproduced.

Die lösliche ölzusammensetzung enthält keine ehe- B e i s ο i e 1 IV
mischen keimtötenden Mittel. Eine Probe von 1 mlThe soluble oil composition contains no marriage o ie 1 IV
mix germicides. A sample of 1 ml

einer 24-Stunden-Kultur von Pseudomonas aeruginosa Eine Beschickung aus 121,131 einer löslichen ölemulwird mit 100 ml Nährbrühe vermischt. Die lös- 55 sion nach Beispiel I wird mit 3,78 1 eines ranzigen, liehe ölemulsion wird in eine 208,19 1 (55 gallons) im Handel erhältlichen Öles von dem Zentralkühlfassende Trommel eingegeben und mit der beschrie- system einer automatischen Werkzeugmaschine verbenen Mischung aus Bakterien und Brühe geimpft. setzt. Diese Mischung wird in eine 208,191 fassende Die geimpfte Emulsion wird dann durch die in F i g. I Trommel eingegeben und durch die in F i g. I darbeschriebene Anordnung mit einer Geschwindigkeit 60 gestellte Anlage I¹I₂ Stunden lang geleitet. Der Emulvon 7,571 pro Minute gepumpt. Eine Quecksilber- sion werden Proben entnommen, um die Anzahl an lampe mit einer sehr starken ultravioletten Strahlung Mikroorganismen vor und nach Einschalten der bei der Hauptwellenlänge von 2537 Ä, die, für Queck- ultravioletten Lampe zu bestimmen. Die Probensilberdampf charakteristisch ist, wird als ultraviolette entnahme erfolgt periodisch. Die Anzahl der Orga-Strahlenquelle verwendet. Die Emulsion wird etwa 65 nismen nimmt nach 3 Stunden schnell ab, und nach I¹I₂ Stunden durch die Anlage geleitet, um eine 6 Stunden wird die Emulsion steril und bleibt 24 Stungleichmäßige Verteilung der Organismen in der Probe den lang steril. Diese Ergebnisse sind in F i g. V zu erreichen. Hierauf wird die Anzahl der Bakterien graphisch veranschaulicht.a 24 hour culture of Pseudomonas aeruginosa. A batch of 121,131 soluble oil emul is mixed with 100 ml of nutrient broth. The solution according to Example I is mixed with 3.78 l of a rancid, lent oil emulsion into a 208.19 l (55 gallons) of commercially available oil from the central cooling drum and mixed with the described system of an automatic machine tool vaccinated from bacteria and broth. puts. This mixture is converted into a 208.191 volume. The inoculated emulsion is then processed by the process shown in FIG. I drum entered and through the in F i g. I the arrangement described above at a speed of 60, the system I ¹ I passed for ₂ hours. The emul pumped at 7.571 per minute. A mercury ion is sampled to determine the number of lamp with a very strong ultraviolet radiation microorganisms before and after switching on at the main wavelength of 2537 Å, the one for mercury ultraviolet lamp. The sample silver vapor is characteristic, as ultraviolet sampling is done periodically. The number of org-radiation sources used. The emulsion is about 65 nisms decreases rapidly after 3 hours, and after ^{1 1} I ₂ hours passed through the system, around 6 hours the emulsion becomes sterile and remains sterile for 24 hours. Uneven distribution of the organisms in the sample. These results are shown in FIG. V to achieve. The number of bacteria is then shown graphically.

Example Y

Unter Verwendung eines Systems, das im wesentlichen in Fig. I- der Zeichnungen dargestellt wird, wird eine Kühlflüssigkeit id einer Anzahl von Versuchen behandelt. Unter Verwendung einer Quecksilberdampflampe werden die verschiedenen Faktoren, die die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen VerfahrensUsing a system substantially illustrated in Figure I- of the drawings, becomes a coolant id a number of attempts treated. Using a mercury vapor lamp will be the various factors that cause the effectiveness of the method according to the invention

1010

beeinflussen, bestimmt und, wie in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt, für strahlendurchlässige und strahlenundurchlässige Kühlflüssigkeiten gemessen. Die angegebene Absorption von 90% der ultravioletten Strahlung wird für eine Wellenlänge von 2650 Ä bestimmt. Die Werte, die bei diesen Versuchen erhalten werden, sind in der Tabelle zusammengefaßt.affect, determined and, as shown in the table below, for radiolucent and radiopaque Cooling liquids measured. The stated absorption of 90% of the ultraviolet Radiation is determined for a wavelength of 2650 Å. The values obtained in these experiments are summarized in the table.

Lampenart (Watt) Lamp type (watt)

der Flüssigkeitsoberfläche zugeführte
Leistung P, Watt ...supplied to the liquid surface
Power P, watt ...

Abstand zwischen
Lampe und Flüssigkeit, cm distance between
Lamp and liquid, cm

Filmstärke d, bei der
90% der einfallenden
Strahlung absorbiert
werden, cm Film thickness d, at the
90% of the incoming
Absorbs radiation
be, cm

Volumen des Systems V,
Liter Volume of system V,
liter

durchschnittliche Generationszeit des Organismus, t Minutenaverage generation time of the organism, t minutes

(Wattsek./9,92 dm^a)(Wattsec./9.92 dm ^a )

keinenone 2525th 2525th 15001500 15001500 15001500 —- 55 55 7878 78.78. 7878 durch
scheinendthrough
shining 6,6675
2Ve
durch
scheinend
0,02796.6675
2Ve
through
shining
0.0279 6,6675
2^s/e
undurch
lässig
0,003156.6675
2 ^s / e
impenetrable
casual
0.00315 7,62
3
undurch
lässig
0,003157.62
3
impenetrable
casual
0.00315 7,62
3
undurch
lässig
0,003157.62
3
impenetrable
casual
0.00315 7,62
3
undurch
lässig
0,003157.62
3
impenetrable
casual
0.00315 37,8537.85 37,8537.85 37,8537.85 37,8537.85 75,7075.70 128,70128.70 3535 3535 3535 3535 3535 3535 7,27.2 0,80.8 12,712.7 6,46.4 3,73.7

Organismus pro Milliliter der Emulsion (Pseudomonas aeuginosa)Organism per milliliter of the emulsion (Pseudomonas aeuginosa)

15001500

78 -78 -

6,356.35

6V.6V.

undurchlässig impermeable

0,00315 37,850.00315 37.85

35
12,735
12.7

ExpositionsdauerExposure duration V.V. 11 9,1009,100 12,50012,500 5,6905,690 28,90028,900 —- 14,00014,000 —- 2,8202.820 63,00063,000 in Stundenin hours —- — ,-, — '- ' 18,60018,600 —- —- —- 2,6802,680 35,60035,600 00 22 12,30012,300 900900 4,4904,490 12,30012,300 —- 8,500 .8,500. — -- - 1,8501,850 6,7006,700 2V₂ 2V ₂ —- —'- ' —- 1,8101,810 '—'- 1,1501.150 — ;-; —- 590590 33 5,6005,600 110 ,110, —- 250250 1,2201.220 2,2802.280 3030th 44th — .-. —- —- 00 440440 —- 00 55 17,20017,200 2020th —- 00 2020th 1,1401,140 00 66th 12,10012,100 00 1,0101.010 00 00 220220 00 2424 16,80016.800 00 1,1101,110 00 00 00 00 2929 19,60019,600 —- 1,1001,100 00 00 00 oO 5353 2700,0002700,000 —- 3,4903,490 — ■- ■ — ■- ■ 7777 . —. - -—- 16,50016,500 . —. - — ■- ■ —■■- ■■ —- 169,000169,000 —- —- —- 1660,0001660,000 —. ■ --. ■ - — ■- ■

Bei den in der Tabelle angegebenen Versuchen wurde die Tiefe (d) oder Filmstärke der Kühlflüssigkeit, die erforderlich ist, um 90% der einfallenden Strahlung zu absorbieren, aus den spektrographisch ermittelten Werten mit 0,279 cm für die durchscheinende Flüssigkeit und mit 0,00315 cm für die undurchlässigen Filmschichten berechnet. Es kann ersehen werden, daß, wenn das Verhältnis der angewandten ultravioletten Strahlung pro 9,92 dm^a kleiner als 1,0 Wattsekunden pro 9,92 dm² ist, die angestrebten Ergebnisse nicht erhalten werden. Die Bedeutung der Expositionsdauer auf die keimtötende Wirkung kann ebenfalls aus den Weiten in der Tabelle entnommen werden.In the tests given in the table, the depth (d) or film thickness of the cooling liquid which is required to absorb 90% of the incident radiation was determined from the spectrographically determined values as 0.279 cm for the translucent liquid and 0.00315 cm for the impermeable film layers calculated. It can be seen that if the ratio of ultraviolet radiation applied per 9.92 dm ^{a is} less than 1.0 watt- ^second per 9.92 dm 2, the desired results will not be obtained. The importance of the exposure duration on the germicidal effect can also be taken from the widths in the table.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung schaffen ein Kühlsystem SS für die Metallbearbeitung, das, soweit es die mikrobiologische Verunreinigung betrifft, unbegrenzt anwendbar ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die Vermehrung mikrobiologischer Organismen in Metallbearbeitungskühlflüssigkeiten ausgeschlossen oder auf Werten gehalten werden, die hinreichend klein sind, um im wesentlichen die Ranzigkeit dieser Flüssigkeiten, welche durch die Anwesenheit von Mikroorganismen bedingt ist, zu beseitigen. Im Gegensatz zu der Giftigkeit bestimmter, chemischer* keimtötender Mittel übt die ultraviolette Strahlung keine toxischen Wirkungen oder Reizwirkungen aus. Die ultraviolette Strahlung beeinträchtigt die Stabilität der wäßrigen Emulsionen oder LösungenThe method according to the invention and the device according to the invention create a cooling system SS for metalworking, which, as far as microbiological contamination is concerned, can be used indefinitely is. The measures according to the invention can make the reproduction microbiological Organisms in metalworking coolants are excluded or kept at values that are sufficiently small to substantially reduce the rancidity of these fluids, which is caused by the presence caused by microorganisms. In contrast to the toxicity of certain chemical * of germicides, the ultraviolet radiation has no toxic or irritant effects out. The ultraviolet radiation affects the stability of the aqueous emulsions or solutions

nicht, die in den Metallbearbeitungs-Kühlmitteln enthalten sind. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein System geschaffen, aus dem die Kühlflüssigkeit nicht in Abständen zwecks Reinigung abgezogen werden muß, wie es bei Verwendungnot contained in metalworking coolants. With the measures according to the invention A system is created from which the coolant is not used at intervals for cleaning Must be deducted as it is when using

chemischer keimtötender Mittel erforderlich ist. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind für die Behandlung von Kühlflüssigkeiten für die Metallbearbeitung geeignet, die durchscheinend oder lichtundurchlässig sind.chemical germicides is required. The measures according to the invention are for treatment of coolants suitable for metalworking that are translucent or opaque are.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 claims from water solutions or emulsions (oil-in-water), mainly from organic substances,

1. A method of treating a cooling that is dissolved or dispersed in water. The inherent lubrication or lubrication of metallic workpieces with shafts of these organic substances vary to a large extent for the processing of the same serving medium, 5. In many cases these substances contain mineral oils, fats, soaps, synthetic oils, synthetic oils, and which have been contaminated by microorganisms during its surface-active agent and small amounts of special processes, which act as plasticizers, anti-foaming agents is, collected and used for reuse and rust inhibitors. Very often, micro-recycling, characterized in that organisms from various sources are unintentionally net, that at least a part of this medium is introduced into these systems. The organic nature of an increase in the number of microorganisms in the constituents of these systems serves as a nutrient medium to prevent ultraviolet radiation from being applied to the microorganisms and which is dosed in such a way that the same can grow rapidly. The effect product of the performance of the ultraviolet radiation in the coolant which falls on the liquid of these microorganisms on the components of this surface is expressed in the generation of substance watts and in the strength of the medium, the required inter-products caused by foul smell and such that 90 ° / _{0 of} the incident radiation can be absorbed by other changes in the system, as well as can be taken from the average. The effect of the micro-generation time of the microbiological species ao organisms can lead to the destruction of the emulsification in seconds divided by the volume of the system and thereby at least cause a de-emulsification of the liquid containing the system, and / or the microorganisms can be about one watt-second per 9, 92 dm ^a . Acids develop that cause de-emulsification. condemn

2. The method according to claim 1, thereby marked things and in many cases the corrosion of the draws that the ultraviolet radiation within the metals contacted by the emulsions a wavelength range from 2600 to 2700 Å. The development of foul smells is applied. and / and of acids is used in metalworking

3. Device for carrying out the process machines generally referred to as "rancidity",
according to claim 1 or 2, characterized by it is known to germinate soluble liquid and solid ultraviolet radiation source (32, 53) and by 30 killing means in the cooling liquids either in front of devices (29, 33, 50, 51), which the constant their application for metalworking or for a thin film to flow past to be introduced at a distance from the radiation source that is defined afterwards in order to exclude the rancidity. Of course, they are allowed to work, depending on the. Property and use of this coolant

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that germicidal agents are contained in the liquid indicates that the named facility will be introduced into a, no toxic and no irritation trough (33), which have effects via a narrow slot. This fact makes for choice (29) communicates with a container (26), and of course the germicides in question the ultraviolet radiation source (40) represents severe limits above the Hch, and therefore is Trough and within a trough on one side 40 the use of this germicidal agent for surrounding reflector (37) is arranged. Mastery of rancidity not completely satisfied-

5. Apparatus according to claim 3, characterized thereby. For example, there is not a single germ label that the establishment is a vertically killing agent that acts on all organisms arranged tube (51), the upper of which is effective, the front edge under normal conditions an overflow weir (50) forms, which lie in a 45, and some germicides or germicides Collection tank in which the processing medium is collected causing undesirable changes in the cooling is, protrudes, and that the ultra- and / or lubricating medium during use, violet radiation source (53) concentrically in the In addition, various germicides are with the Tube (51) is arranged. Coolant concentrates incompatible and too toxic

50 for use in these systems. Besides that

changes the effectiveness of germicides

The invention relates to process measure in the metalworking coolants in dependency and to devices for treating speed of the various components of the composition media, which are used as coolants and lubricants in the composition.
Metalworking can be used. 55 Furthermore, it is already known for the purpose of

It is known that liquids containing aqueous solutions for air disinfection and for the sterilization of water or emulsions can be used for cooling and lubricating ultraviolet radiation,
to be used in metalworking. This invention aims at a method of treatment

Media serve a variety of functions, one for metalworking coolants to the micro final of those who have a long life of 60 reduce biological effects in such media To ensure the temperature in the or to eliminate the rancidity of the tool Tool-workpiece interface to be reduced and usually with the use of these fluids to prevent the chips as well as the abrasion from the area of the bonded. It should be especially workpiece to remove. In machine tools, the adverse effects of rancidity is special it expediently and for a maximum economical- 65 these fluids, which by developing rotten ability to keep the coolants circulating to odors and breaking the oil-in-water emulsions, so that they are used over and over again, which contain these liquids, conditionally be able. These fluids are generally made to be eliminated. Those with the rancidity