DE4321999C1 - Sterilisations- und Reinigungsanlage für nährstoffhaltige, wässrige Emulsionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sterilisations- und Reinigungs­ anlage für nährstoffhaltige, wäßrige Emulsionen, insbeson­ dere für Kühl- und Schmiermittel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Sterilisationsanlage dieser Gattung ist aus Einsele/- Finn/Samhaber: "Mikrobiologische und biochemische Verfah­ renstechnik, Eine Einführung", bekannt. Die auf Seite 100 in der Prozeßführung A beschriebene Anlage zeigt eine kon­ tinuierliche Durchlaufsterilisation, wobei das unsterile Medium einen vorwärmenden Wärmetauscher, einen fremdbeheiz­ ten Wärmetauscher, eine Heißhaltezone, zur Abkühlung im Gegenstrom wieder den vorwärmenden Wärmetauscher und danach einen durch Kühlwasser gespeisten Kühlwärmetauscher durch­ läuft. Nach dem Durchlaufen der Heißhaltezone ist das er­ hitzte Medium sterilisiert und fließt als gekühltes End­ produkt aus dem Kühler ab.

Die Sterilisation nährstoffhaltiger, wäßriger Emulsionen, insbesondere Kühl- und Schmiermittel, wird in nächster Zu­ kunft notwendig werden, da ähnlich wie in der Pharma- und Kosmetikindustrie strengste hygienische Maßstäbe für deren Verwendung vorgesehen werden sollen. Um die zu erwartenden Höchstgrenzen für die Mikroorganismus-Konzentration einhal­ ten zu können und gleichzeitig die Verwendung von hautun­ verträglichen Konservierungsmitteln zu vermeiden, wird es notwendig sein, die Emulsionen thermisch zu sterilisieren.

Bei Werkzeugmaschinen läßt es sich nicht vermeiden, daß Schmieröl aus den mechanisch bewegten Lagerungen in das Kühlsystem gelangt, so daß die Kühlschmierstoff-Emulsion zusätzlich durch nährstoffhaltige Mineralöle verunreinigt und so das Wachstum der Mikroorganismen noch gefördert wird.

Die Wirksamkeit der verwendeten Emulsionen wird jedoch durch die bei der Sterilisation abgetöteten, vorhandenen Mikroorganismen beeinträchtigt. Eine regelmäßige Sterilisa­ tion der wäßrigen Emulsionen bewirkt also eine Qualitäts­ steigerung und kann das kostenaufwendige vollständige Er­ setzen der verunreinigten Emulsionen vermeiden helfen.

Eine Anlage, wie sie bei der oben geschilderten Prozeßfüh­ rung A eingesetzt ist, bewirkt zwar eine Sterilisation des verwendeten Mediums, die in der Emulsion enthaltenen Fremd­ stoffe und abgetöteten Keimabscheidungen bzw. Mikroorganis­ men werden aber nicht aus diesem abgetrennt. Nachteiliger­ weise verbleiben diese Verschmutzungen im behandelten Me­ dium und können zu Störungen bei dessen Wiederverwendung führen.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sterilisations- und Reinigungsanlage für nährstoffhaltige, wäßrige Emulsionen zu schaffen, welche insbesondere eine Kühlmittel- oder Schmierstoffemulsion sterilisiert und gleichzeitig von den oben beschriebenen Verunreinigungen befreit.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierzu wird ein Heißhaltebehälter verwendet, in dessen oberen Bereich Einrichtungen zum Abtrennen der aus der Emulsion sich abscheidenden spezifisch leichteren Verunrei­ nigungen vorgesehen sind, während Einrichtungen zum Abfüh­ ren der sterilen gereinigten Emulsion aus seinem unteren Bereich vorgesehen sind.

Bei der oben beschriebenen Anlage werden in vorteilhafter Weise durch eine geeignete Ausbildung der Heißhaltezone als Heißhaltebehälter die physikalischen Auswirkungen der un­ terschiedlichen spezifischen Gewichte von sterilisierter Emulsion und der darin enthaltenen oder abgeschiedenen Verunreinigungen ausgenützt. Im Heißhaltebehälter, wo durch die Fremdbeheizung die Sterilisation der Emulsionen stat­ tfindet, können die spezifisch leichteren Verunreinigungen wie Fremdölzusätze und Keimrückstände in den oberen Bereich aufsteigen, wohingegen im unteren Bereich die sterilisierte Emulsion verbleibt. Durch im oberen Bereich des Heißhalte­ behälters befindliche Einrichtungen können diese Verun­ reinigungen abgetrennt werden, während gleichzeitig die sterilisierte, von Verunreinigungen befreite Emulsion im unteren Bereich des Heißhaltebehälters verbleibt und von dort durch geeignete Einrichtungen abgeführt werden kann. Hierbei wird also durch eine Thermosyphon-Wirkung und durch die entsprechende Ausbildung des Heißhaltebehälters eine gleichzeitige Sterilisation und Reinigung erzielt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Heißhaltebehälter ein zum weiteren Aufheizen der Emul­ sion bestimmter zweiter fremdbeheizter Wärmetauscher vor­ gesehen, der vom ersten fremdbeheizten Wärmetauscher durch eine dichte vertikale Trennwand getrennt ist, die ein Über­ laufen der Emulsion aus dem bis zur Trennwandhöhe gefüllten ersten fremdbeheizten Wärmetauscher in den zweiten fremdbe­ heizten Wärmetauscher ermöglicht. Der Vorteil einer solchen zweistufigen Sterilisation beruht darauf, daß die im ersten fremdbeheizten Wärmetauscher bereits vorsterilisierte Emul­ sion beim Überlaufen in den zweiten fremdbeheizten Wärme­ tauscher wiederum in Emulsion und Verunreinigungen getrennt wird, wobei eine nochmalige Sterilisation und eine Ther­ mosyphon-Reinigungswirkung erzielt wird, so daß eine hohe Sterilität der Emulsion im unteren Bereich des zweiten fremdbeheizten Wärmetauschers vorliegt. Da der Heißhaltebe­ hälter langsam aufgefüllt wird, kommt es zu einem langsamen Überlaufen der vorgereinigten Emulsion aus dem ersten fremdbeheizten Wärmetauscher in den zweiten fremdbeheizten Wärmetauscher, wobei im Auffüllbetrieb beim Überlaufen die bereits vorgereinigte bzw. vorsterilisierte Emulsion noch einmal verwirbelt wird und so etwaige in der oberen Ab­ scheidung sich befindende eingeschlossene noch lebende Mikroorganismen abgetötet werden können.

Vorteilhafterweise ist der Heißhaltebehälter im oberen Bereich trichterförmig ausgebildet, wobei die nach oben ragende Trichterspitze in ein Steigrohr zum Abführen der abgeschiedenen Verunreinigungen mündet. Ähnlich wie beim Prinzip der Schlauch-Wasser-Waage werden hier die abge­ schiedenen Verunreinigungen oben direkt abgeleitet. Zum Abführen der sterilen und gereinigten Emulsion kann ein zweites höhenverstellbares Steigrohr, dessen Aufnahmemün­ dung im unteren Bereich des Heißhaltebehälters angeordnet ist, vorgesehen sein. Die Höhenverstellung ermöglicht das Abziehen der Emulsion von einer Stelle, wo keine Verun­ reinigungen mehr vorhanden sind und nur noch reine, sterile Emulsion vorliegt. Somit kann das Steigrohr so eingestellt werden, daß die spezifisch leichteren Verunreinigungen sicher von der spezifisch schwereren, sterilen Emulsion getrennt werden.

Bei einer zweistufigen Anordnung mit einem ersten und einem zweiten fremdbeheizten Wärmetauscher, die durch eine verti­ kale Trennwand getrennt sind, erfolgt die Abführung der ge­ reinigten Emulsion natürlich günstigerweise aus dem unteren Bereich des zweiten fremdbeheizten Wärmetauschers, wobei das zweite höhenverstellbare Steigrohr hierin angeordnet wird.

Um einen optimalen kontinuierlichen, empirisch ermittelten Emulsions-Durchlauf zu erzielen, kann eine speicherprogram­ mierbare elektronische Steuerung (SPS) vorgesehen sein, während zum Regeln des zeitlichen Förderstroms der Umwälz­ pumpe ein drehzahlgeregelter Elektromotor zur Verfügung gestellt werden kann.

Bevorzugterweise ist im Bereich der Trichterspitze des Heißhaltebehälters ein Niveauschalter vorgesehen, der ein elektrisches Signal zum Starten der speicherprogrammier­ baren Steuerung (SPS) für den Emulsions-Durchlauf gibt. Durch diese Maßnahme wird garantiert, daß die Entnahme der aufgestiegenen Verunreinigungen und Keimabscheidungen je­ weils zur richtigen Zeit erfolgt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Absaugpumpe für die sterilisierte und gereinigte Emulsion vorgesehen, die von zwei Niveauschaltern im ersten Wärme­ tauscher gesteuert wird. Hat der Flüssigkeitsstand im ersten Wärmetauscher den oberen Niveauschalter erreicht, so schaltet dieser die Absaugpumpe ein. Die sterile und ge­ reinigte Emulsion wird abgesaugt bis der Flüssigkeitsstand den unteren Niveauschalter erreicht hat und durch dessen Schaltvorgang die Absaugpumpe abgestellt wird. Durch diese Anordnung kann eine notwendige Mindestbefüllung des ersten Wärmetauschers eingehalten werden.

Eine gute optische visuelle Überwachung des Reinigungspro­ zesses sowie eine optimale Einjustierung des zweiten höhen­ verstellbaren Steigrohres für die sterile und gereinigte Emulsion kann durch Ausbildung eines Sichtfensters in der Abflußleitung oder durch Verwendung einer durchsichtigen Abflußleitung für die abgeschiedenen Verunreinigungen aus der Trichterspitze sichergestellt werden. Vor dem Entleer­ vorgang wird von der SPS automatisch eine auf einem niedri­ geren Niveau befindliche Leitung 33 geöffnet und die aus der unterschiedlichen Schwerkraft entstehende, in der Trichterspitze befindliche, verschmutzte Flüssigkeitssäule in den Auffangbehälter abgelassen.

Eine weitere Verbesserung einer solchen Anlage kann durch den Anschluß eines auswechselbaren Filters zum Vorreinigen der Emulsion von groben Verunreinigungen unmittelbar nach der Umwälzpumpe und vor dem Eintritt der Emulsion in den ersten Wärmetauscher erreicht werden. Das Eindringen von z. B. Spänen aus der Kühlflüssigkeit von Werkzeugmaschinen in die Sterilisations- bzw. Reinigungsanlage kann durch diese Maßnahme ausgeschlossen werden.

Eine vorteilhafte Anordnung des Kühlers für die Emulsion kann dadurch erfolgen, daß er in der Rücklaufleitung für die sterile und gereinigte Emulsion nach der Absaugpumpe vorgesehen wird, wobei dieser Kühler entweder von Kühl­ wasser oder bevorzugt von Raumluft durchflossen wird. Eine solche bevorzugte Raumluftkühlung vermeidet bei geeigneter Umgebung eine von einer Wasserversorgung abhängige und damit den Betrieb der gesamten Anlage einschränkende Was­ serkühlung. Die Kühlung mit Raumluft kann durch ein Gebläse erfolgen, das die Kühlluft durch die ganze Anlage bläst, insbesondere durch den wärmeabgebenden Bereich der Steue­ rung, der Pumpen, der wärmeisolierten Wärmetauscher sowie vorbei am Heißhaltebehälter. Eine solche bevorzugte Anord­ nung des Gebläses ermöglicht die gleichmäßige notwendige Kühlung sämtlicher thermisch belasteter Aggregate.

In bevorzugter Weise ist ein über Ventile gesteuertes und mittels der Absaugpumpe arbeitendes Entleersystem für den Heißhaltebehälter und den ersten Wärmetauscher vorgesehen. Hierdurch kann die Entleerung der Anlage in kurzer Zeit erfolgen, was z. B. für Reinigungsarbeiten wichtig ist.

Eine notwendige vollständige Spülung der Anlage kann gün­ stigerweise dadurch ermöglicht werden, daß ein über Ventile gesteuertes Anlage-Reinigungssystem vorgesehen ist, welches über einen Leitungswasseranschluß und die Absaugpumpe be­ trieben wird.

Ebenfalls von Nutzen ist es, alle Aggregate der Anlage über einem Auffangbehälter anzuordnen, der mit einem Niveau­ schalter zur Überwachung eventueller Undichtigkeiten der Anlage versehen ist. Ein durch solche Undichtigkeiten her­ vorgerufenes Auslaufen der Emulsion aus der Anlage wird vom Niveauschalter im Auffangbehälter angezeigt und verhindert so durch Abschaltung der Anlage ein Überlaufen.

Zur leichten Transportierbarkeit der Anlage von Ort zu Ort können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sterili­ sations- und Reinigungsanlage mindestens drei Laufrollen vorgesehen sein, wobei das Reinigen z. B. einer Schmiermit­ telemulsion entweder während des Betriebs der Maschine oder bei deren Stillstand erfolgt; auch Emulsionen, die in sepa­ raten Behältern abgefüllt sind, lassen sich so sterili­ sieren und reinigen.

Eine weitere bedienerfreundliche Ausführungsform der Steri­ lisations- und Reinigungsanlage betrifft eine als Klein­ aggregat zusammengefaßte, für den direkten festen An- und Einbau in die Kühlmittelanlage einer Maschine geeignete Version, bei der der nach oben hin trichterförmig ausgebil­ dete Heißhaltebehälter mit dem verstellbaren Steigrohr, mit den Wärmetauschern und dem luftdurchflossenen Kühler zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Dabei können alle übrigen Aggregate und Einrichtungen der Kühlmittelvorrich­ tung in oder an der Maschine, deren Schmier- bzw. Kühlmit­ tel behandelt werden sollen, selbst installiert sein. Eine solche mit eigenem Sterilisations- und Reinigungsaggregat ausgestattete Maschine kann ihre Emulsion eine lange Zeit kostengünstig unabhängig sterilisieren und die enthaltenen Verunreinigungen entsorgen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert, deren einzige Figur einen Schaltplan für eine Ausfüh­ rungsform der Sterilisations- und Reinigungsanlage zeigt, welche als Thermoreinigungsgerät für Kühlmittel einer Ma­ schine ausgelegt ist. Im weiteren wird anhand dieser Figur die Wirkungsweise der Anlage näher erläutert werden.

Einleitend ist hierzu anzumerken, daß die Funktion einer solchen Sterilisations- bzw. Reinigungsanlage in drei Hauptarbeitsgänge aufgeteilt ist. Diese drei Hauptar­ beitsgänge betreffen erstens das Befüllen der Anlage, zwei­ tens den Durchlaufbetrieb und drittens das Entleeren der Anlage.

Der Schaltplan zeigt einen Kühlmittelbehälter 6, in dem die offene Mündung eines Schlauches 10 zum Abtransport des un­ sterilen, verunreinigten Kühlmittels angeordnet ist. Der Schlauch ist auf einen Schlauchaufroller 11 aufgewickelt und führt zu einer Ansaugpumpe 12, auf die in Strömungs­ richtung ein Druckschalter 13 folgt. Im weiteren Verlauf der Strömung ist ein Filter 14 in der Zuleitung zu einem ersten Wärmetauscher 20 angeordnet.

Der erste Wärmetauscher 20 ist zusammen mit einem Ther­ mobehälter 24 in einem Gehäuse angeordnet, jedoch thermisch von diesem isoliert. Das Gehäuse ist thermisch durch eine Isolierung 29 gegen Wärmeabgabe an die Umgebung geschützt. Im Thermobehälter 24 befinden sich eine erste 24a sowie eine zweite 24b fremdbeheizte Wärmetauscherkammer, die entsprechend jeweils von Heizspulen 25a und 25b beheizt werden. Die beiden fremdbeheizten Wärmetauscherkammern 24a, 24b sind durch eine Trennwand 26 getrennt. Beide so entste­ henden Kammern verfügen über untere Niveauschalter 27a, 27b. Ein Niveauschalter 28 ist über der Trennwandhöhe im Thermobehälter 24 angeordnet. Ein höhenverstellbares Steig­ rohr 30 ist mit seiner ersten Mündung im unteren Bereich des zweiten fremdbeheizten Wärmetauschers 24b und mit sei­ ner zweiten Mündung im ersten Wärmetauscher 20 vorgesehen. Eine weitere Leitung mit einem Entlüftungsventil 35 ragt in den oberen Bereich des ersten Wärmetauschers 20 hinein. Am oberen Bereich des Thermobehälters 24 ist eine Ableitung 32 für die Verunreinigungen angebracht, die sich in zwei, in der Höhe unterschiedliche, parallele Leitungen aufteilt, wobei in einer davon ein Niveauabsenkventil 33 vorgesehen ist. Nach dem Niveauabsenkventil 33 vereinigen sich die beiden parallelen Zweige wieder, und die Leitung führt über ein Absperrventil 36 in einen Auffangbehälter 39. In Strö­ mungsrichtung vor dem Absperrventil 36 trifft eine Reini­ gungsanschlußleitung auf die Ableitung für die Verunreini­ gungen, in der eine Vorrichtung 37 zur Wasserdruckbegren­ zung sowie eine Wasserzuleitung 38 vorgesehen sind.

Drei Behälterentleerventile 46, 47 und 48 sind in drei par­ allele Leitungen zur Absaugung der Emulsion aus dem ersten Wärmetauscher 20 sowie den beiden Kammern 24a, 24b des Thermobehälters 24 angeordnet. Nach den Ventilen 46, 47 und 48 vereinigen sich diese drei parallelen Leitungen und führen als Einzelleitung zu einer Absaugpumpe 42, hinter der in Strömungsrichtung wiederum ein Druckschalter 43 angeordnet ist. Auf den Druckschalter 43 folgt stromabwärts ein Kühler 45, von dem aus ein Schlauch 40 über einen Schlauchaufroller 41 zur Rückführung des gereinigten und sterilen Kühlmittels wieder zurück in den Kühlmittelbehäl­ ter 6 führt.

Die gesamte Anlage ist über einem Auffangbehälter 1, der mit einem Niveauschalter 2 versehen ist, angeordnet.

Zur Notentleerung der beiden Kammern 24a und 24b des Ther­ mobehälters 24 sowie des ersten Wärmetauschers 20 sind Lei­ tungen, die parallel aus deren unteren Bereichen zu ge­ trennten Notentleerungsventilen 3a, 3b und 3c führen, vor­ gesehen. Der Auffangbehälter 1 ist mit einer Notentlee­ rungsleitung sowie einem darin vorgesehen Ventil 4 ausge­ stattet.

Um das Gerät betreiben zu können, wird zunächst der Strom­ anschluß mittels eines Steckers auf 380 V hergestellt. Danach werden der für den Abtransport des unsterilen, ver­ unreinigten Kühlmittels und der für den Rücktransport des sterilen, gereinigten Kühlmittels notwendige Schlauch in den Kühlmittelbehälter 6 einer Werkzeugmaschine gestellt. Vor der Inbetriebnahme müssen an einer Bedieneinrichtung einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) Eingabepara­ meter wie Behältervolumen der Werkzeugmaschine, Fördermenge der Pumpe (daraus die Temperaturhaltezeit im Behälter) eingestellt werden. Die elektrische Steuerung errechnet daraus die voraussichtliche Reinigungsdauer.

1. Befüllen des Gerätes

Durch die Eingabe des Startsignales wird die Ansaugpumpe 12 in Betrieb gesetzt und das Kühlmittel über den Druckschal­ ter 13 und den Filter 14 durch den ersten Wärmetauscher 20 zum Thermobehälter 24 geführt. Sobald der Stand eines un­ teren Niveauschalters 27a, der im Thermobehälter 24 an­ geordnet ist, erreicht ist, wird eine Heizspule 25a des linken fremdbeheizten Wärmetauschers 24a eingeschaltet. Durch weitere Kühlmittelzufuhr steigt die Flüssigkeit über die linke Hälfte, die von der Trennwand 26 von der rechten Hälfte des Thermobehälters 24 getrennt wird, hinweg und be­ füllt damit den rechten fremdbeheizten Wärmetauscher. Wenn der Füllstand den unteren Niveauschalter 27b des rechten fremdbeheizten Wärmetauschers 24b erreicht hat, wird die zweite Heizspule 25b ebenfalls eingeschaltet. Erst wenn beide Hälften des Thermobehälters 24 bis zum Niveauschalter 28 gefüllt sind, wird über die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) gesteuert die Flüssigkeit über die Dauer von ca. 1/2 Std. gehalten. Dazu wird der Motor der Ansaug­ pumpe 12 ausgeschaltet.

2. Durchlaufbetrieb

Entsprechend den Eingabeparametern erfolgt der Durchfluß durch das Gerät während der gesamten Dauer, bis der gesamte Inhalt des Kühlmittelbehälters 6 der Werkzeugmaschine ge­ reinigt ist. Dazu wird das Kühlmittel über das Steigrohr 30 zum ersten Wärmetauscher 20 geleitet. Erst wenn im ersten Wärmetauscher 20 das Niveau eines oberen Niveauschalters 22 erreicht ist, wird die Absaugumpe 42 solange eingeschaltet, bis der untere Niveauschalter 21 des ersten Wärmetauschers 20 den Mindestbefüllungsstand anzeigt und das Ausschalten der Absaugumpe 42 auslöst. Hierdurch wird eine notwendige Befüllung des ersten Wärmetauschers 20 sichergestellt. Die Verunreinigungen wie Fremdöle und Fremdschmierstoffe sowie die Keimabscheidungen werden im Thermobehälter 24 durch Ausnutzung der unterschiedlichen spezifischen Gewichte nach oben gedrückt. Durch die erhöhte Temperatur von ca. 80°C im Thermobehälter 24 werden leichte Verschmutzungen eben­ falls nach oben getrieben. Ähnlich wie beim Prinzip der Schlauch-Wasser-Waage werden die Verunreinigungen oben direkt über das Absperrventil 36 in den Auffangbehälter 39 eingeleitet. Im Durchlaufbetrieb wird das kalte angesaugte Kühlmittel zunächst im ersten Wärmetauscher 20 auf eine Zwischentemperatur gebracht. Gleichzeitig wird im ersten Wärmetauscher 20 durch die zuströmende kalte Flüssigkeit die darin rückfließende warme Flüssigkeit von 80°C auf Zwischentemperatur abgekühlt. Zwischen Absaugpumpe 42 und dem Kühlmittelbehälter 6 der Werkzeugmaschine ist ein reichlich dimensionierter Kühler 45 installiert. Dieser Kühler 45 dient dazu, das gereinigte Kühlmittel wieder auf etwa die Ausgangstemperatur zurückzukühlen. Ein Gebläse für den Kühler 45 sorgt für kräftige Luftdurchflutung im Reini­ gungsgerät.

Generell sind die Druckschalter 13 und 43 mit Druckventil dazu eingebaut, daß die Strömung grundsätzlich überwacht wird. Sobald saugseitig kein Kühlmittel mehr vorhanden ist, d. h. der Saugunterdruck zusammenbricht, entsteht keine Förderleistung mehr bzw. die Druckschalter 13 und 43 geben ein Haltesignal. Dies geschieht auch, wenn der Behälter der Werkzeugmaschine leer ist. Sobald die Ansaugumpe 12 kein Kühlmittel mehr saugen kann, gibt der Druckschalter 13 ein Signal für die Beendigung des Durchlaufbetriebes. Während des gesamten Durchlaufbetriebs fördert die Ansaugpumpe 12. Die Absaugpumpe 42 fördert nur entsprechend den Signalen des oberen und unteren Niveauschalters im ersten Wärmetau­ scher 20. Wenn das Ende des Durchlaufbetriebes angezeigt wird, verbleibt eine Menge während der Dauer von ca. 30 min im Thermobehälter 24. Danach erfolgt die Umschaltung auf Entleerung des Gerätes.

3. Entleerung des Gerätes

Zur Entleerung des Gerätes wird zunächst das Niveauabsenk­ ventil 33, das sich in der Abfuhrleitung für die Verunrei­ nigungen befindet, betätigt, so daß diese Verunreinigungen und Keimabscheidungen sicher in den dafür vorgesehenen Auffangbehälter 39 abfließen können. Durch Betätigung des Ventils 48 in der Entleerungsleitung für den linken fremd­ beheizten Wärmetauscher 24a des Thermobehälters 24 wird dieser leergepumpt. Danach erfolgt über den Druckschalter 43, der in der Leitung hinter der Absaugpumpe 42 angeordnet ist, die Betätigung des Ventils 47, welches in einer Ent­ leerungsleitung für den rechten fremdbeheizten Wärmetau­ scher des Thermobehälters 24 angeordnet ist. Hierdurch wird dieser Teil des Thermobehälters 24 ebenfalls entleert. In der vorbeschriebenen Weise wird beim Zusammenbruch des Drucks durch den Druckschalter 43 ein Ventil 46, welches sich in der Entleerungsleitung für den ersten Wärmetauscher 20 befindet, betätigt und die Kühlmittelmenge im ersten Wärmetauscher 20 ebenfalls gänzlich entleert. Zur Entlee­ rung des Gerätes wird ein zur Regulierung der Fördermenge der Ansaugpumpe 12 verwendeter Frequenzumrichter umgeschal­ tet auf den Motor der Absaugpumpe 42 und die maximale Dreh­ zahl angesteuert. Dadurch wird erreicht, daß die Entleerung des Gerätes in wenigen Minuten erfolgt. Alle Aggregate, Ventile, Leitung und Verschraubungen sind in einem Auffang­ behälter 1 montiert. In diesem Auffangbehälter 1 befindet sich ein Niveauschalter 2, der bei Undichtigkeit den Flüs­ sigkeitsstand im Auffangbehälter 1 selbst anzeigt und das gesamte Gerät abschaltet.

Eine Sterilisations- und Reinigungsanlage nach der oben beschriebenen Ausführungsform sollte von Zeit zu Zeit durch Zufuhr von Frischwasser gereinigt werden. Hierzu wird an die Zuleitung 38, die an die Abfuhrleitung für die Verun­ reinigungen und Keimabscheidungen abgeschlossen ist, ein Kühlwasserschlauch angeschlossen und über ein Druckminder­ ventil 37 gegebenenfalls der Zulaufdruck gemindert. Durch richtige Einstellung des Absperrventils 36 und die Betäti­ gung des Niveauabsenkventils 33 sowie des in einer zusätz­ lichen Abfuhrleitung des ersten Wärmetauschers 20 angeord­ neten Entlüftungsventils 35 wird der Thermobehälter 24 mit Spülwasser vollständig gefüllt. Danach läuft das frisch zugeführte Reinigungswasser vom Thermobehälter 24 zum er­ sten Wärmetauscher 20. Die Ventile 47 und 48 sind für die­ sen Reinigungsvorgang zunächst gesperrt. Das überschüssige Reinigungswasser wird vom ersten Wärmetauscher 20 durch das Ventil 46, die Absaugpumpe 42 und den Kühler 45 zum Kühl­ mittelbehälter 6 der Werkzeugmaschine oder in ein anderes Gefäß gedrückt. Nach kurzer Zeit wird der Wasserzufluß abgesperrt und das Reinigungsgerät, wie unter 3. beschrie­ ben, entleert.

Zur Notentleerung der Wärmetauscher 24a, 24b und 20 stehen durch die Ventile 3a, 3b und 3c gesteuerte Zusatzableitun­ gen zur Verfügung.

Eine durch das Ventil 4 gesteuerte Zusatzableitung für den Auffangbehälter 1 ist ebenfalls vorgesehen.

Claims (17)

1. Sterilisations- und Reinigungsanlage für nährstoff­ haltige, wäßrige Emulsionen, insbesondere für Kühl- und Schmiermittel,

• a) mit einem Wärmetauscher (20) zum Vorwärmen der unste­ rilen und verunreinigten Emulsion im Wärmetausch mit der sterilisierten und gereinigten Emulsion,
• b) mit mindestens einem zum weiteren Erwärmen der unste­ rilen und verunreinigten Emulsion in einem wärmeiso­ lierten Heißhaltebehälter (24) angeordneten fremdbe­ heizten Wärmetauscher (24a), und
• c) mit mindestens einer Umwälzpumpe (12) für die Emul­ sion, dadurch gekennzeichnet,
• d) daß im oberen Bereich des Heißhaltebehälters (24) Ein­ richtungen (32, 34) zum Abtrennen der sich aus der Emulsion abscheidenden, nach oben schwimmenden, spezi­ fisch leichteren Verunreinigungen vorgesehen sind, und daß
• e) im unteren Bereich des Heißhaltebehälters (24) Ein­ richtungen (30) zum Abführen der sterilen gereinigten Emulsion vorgesehen sind.

2. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Heißhaltebehälter (24) ein zum weiteren Aufheizen der Emulsion bestimmter zweiter fremdbeheizter Wärmetauscher (24b) vorgesehen ist, der vom ersten fremdbeheizten Wärmetauscher (24a) durch eine etwa vertikale dichte Trennwand (26) ge­ trennt ist, die ein Überlaufen der Emulsion aus dem bis zur Trennwandhöhe gefüllten ersten fremdbeheizten Wärmetauscher (24a) in den zweiten fremdbeheizten Wärmetauscher (24b) ermöglicht.

3. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißhaltebe­ hälter (24) im oberen Bereich trichterformig ausgebil­ det ist, daß die nach oben ragende Trichterspitze (34) in ein erstes Steigrohr (32) zum Abführen der auf der Emulsion schwimmenden, abgeschiedenen Verunreinigungen mündet, und daß ein zweites höhenverstellbares Steig­ rohr (30) zum Abführen der sterilen und gereinigten Emulsion aus dem unteren Bereich des Heißhaltebehäl­ ters (24), vorgesehen ist.

4. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite höhenverstell­ bare Steigrohr (30) zum Abführen der sterilen und ge­ reinigten Emulsion im zweiten fremdbeheizten Wärmetau­ scher (24b) angeordnet ist.

5. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des kontinuierlichen, empirisch ermittel­ ten optimalen Emulsionsdurchlaufes eine speicherpro­ grammierbare elektronische Steuerung (SPS) und zum Re­ geln des zeitlichen Förderstroms der Umwälzpumpe (12) ein drehzahlgeregelter Elektromotor vorgesehen sind.

6. Sterilisations- und Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Trichterspitze (34) des Heißhaltebehälters (24) ein Niveauschalter (28) vorgesehen ist, der ein elektrisches Signal zum Starten der elektronischen Steuerung (SP) für den Emulsionsdurchlauf gibt.

7. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Absaugpumpe (42) zum Absaugen der sterilen und gerei­ nigten Emulsion vorgesehen ist, die von zwei Niveau­ schaltern (21, 22) im ersten Wärmetauscher (20) gesteu­ ert ist.

8. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abflußleitung für die abgeschiedenen Verunreinigungen aus der Trichterspitze (34) ein Sichtfenster zum opti­ schen Überwachen des Reinigungsprozesses und zum Ein­ justieren des höhenverstellbaren Steigrohres (30) für die sterile und gereinigte Emulsion vorgesehen ist.

9. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Umwälzpumpe (12) und vor dem Eintritt der Emulsion in den ersten Wärmetauscher (20) ein auswechselbarer Filter (14) zum Vorreinigen der Emulsion von groben Verunreinigungen vorgesehen ist.

10. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühler (45) in der Rücklaufleitung für die sterile und gereinigte Emulsion hinter der Absaugpumpe (42) an­ geordnet ist, wobei als Kühlmedium Kühlwasser oder bevorzugt Raumluft dient.

11. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines raumluft­ durchflossenen Kühlers (45) in der Rücklaufleitung ein Gebläse angeordnet ist, das die Kühlluft durch die ganze Anlage bläst, insbesondere durch den wärmeab­ gebenden Bereich der Steuerung, der Pumpen (12, 42), der wärmeisolierten Wärmetauscher (24a, 24b, 20) sowie vorbei am Heißhaltebehälter (24).

12. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein über Ventile (46, 47, 48) gesteuertes und mittels einer Absaugpumpe (42) arbeitendes Entleersystem für den Heißhaltebehälter (24) und den ersten Wärmetaus­ cher (20) vorgesehen ist.

13. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein über Ventile (33, 35, 36, 46, 47, 48) gesteuertes An­ lagereinigungssystem vorgesehen ist, das über einen Leitungswasseranschluß (38) und eine Absaugpumpe (42) eine vollständige Spülung der Anlage ermöglicht.

14. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aggregate über einem Auffangbehälter (1) angeordnet sind, der mit einem Niveauschalter (2) zur Überwachung eventueller Undichtigkeiten der Anlage versehen ist.

15. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch mindestens drei Laufrollen für die leichte Transportierbarkeit von Ort zu Ort zum Reinigen des Schmiermittelemul­ sionsinhalts entweder während des Betriebs einer Maschine bzw. bei deren Stillstand oder zum Reinigen der Schmierstoffe, die in separaten Behältern abge­ füllt sind.

16. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben hin trichterförmig ausgebildete Heißhaltebehälter (24) mit dem verstellbaren Steigrohr (30), mit den Wärmetau­ schern (24a, 24b, 20) und dem luftdurchflossenen Küh­ ler (45) zusammen als Klein-Aggregat zusammengefaßt sind für den direkten, festen An- und Einbau in die Kühl- bzw. Schmiermittelanlage einer Maschine.

17. Sterilisations- und Reinigungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Aggregate und Einrichtungen gemäß den Ansprüchen 5 bis 13 in der Kühlmittelvorrichtung in oder an der Maschine selbst installiert sind.