(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用される容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するための、
乳化フィルター（１）内への
接線流入路（１２）、ここで、乳化フィルター（１）内に、密度が１ｋｇ／ｄｍ３未満の浮いているフィルター要素（１８）が設けられている、
ガス富化のためのインジェクター（２８）、
自動排気装置（３９）を具備する接着フィルター（２）、及び
流出路（３９ｂ）付き油収集器（３９ｄ）
を含むフィルター設備であって、
不溶性の油−脂肪液滴（２２）を含有するエマルジョン（５）を、機械的に、物理的に、及び生物学的に処理し、これによりその後、油−脂肪層（６ａ）がフィルター設備から排出される前記フィルター設備。
【請求項２】
フィルター設備が、エマルジョン用トレイ／容器（４）からエマルジョン（５）及び油−脂肪膜（６）を吸引するためのスキマー（７）を備えており、その際、スキマー吸引部の上から（７ａ）又は下からの接続が実現されている、請求項１に記載のフィルター設備。
【請求項３】
毛管フィルター（３）を備えている、請求項１又は２に記載のフィルター設備。
【請求項４】
エマルジョン（５）も、エマルジョン表面の油−脂肪膜（６）もスキマー（７）に進入することができ、且つエマルジョン用トレイ／容器（４）から吸引され得るように、スキマー（７）が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項５】
乳化フィルター（１）のフィルター要素（１８、２４、３８、４５）が、拡散能力を持つプラスチックから形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項６】
フィルター要素（１８、２４、３８、４５）がポリアミドからなるか又は主にポリアミドを含有する、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項７】
フィルター要素（１８、２４、３８、４５）が球形である、請求項１〜６のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項８】
フィルター要素（１８、２４、３８、４５）が毛管作用を有するフィルタープレートからなる、請求項１〜７のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項９】
加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用される容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するためのフィルター設備であって、フィルター要素（３８、４５）を備えており、フィルター要素が、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、プラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される前記フィルター設備。
【請求項１０】
加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用される容器及びトレイからの水含有エマルジョンから金属片を除去するためのフィルター設備であって、フィルター要素（３８、４５）を備えており、フィルター要素が、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、プラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される前記フィルター設備。
【請求項１１】
プラスチックプレートのベース材料がポリアミドである、請求項９又は１０に記載のフィルター設備。
【請求項１２】
フィルター要素が球形である、請求項９〜１１のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項１３】
フィルター要素の直径が少なくとも２５ｍｍである、請求項１２に記載のフィルター設備。
【請求項１４】
フィルター設備が、流入路及び流出路を介して容器又はトレイと連結されている、請求項９〜１３のいずれかに記載のフィルター設備。
【請求項１５】
加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用される容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するためのフィルター要素（１８、２４、３８、４５）の使用であって、フィルター要素が、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、プラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される前記使用。
【請求項１６】
プラスチックプレートのベース材料がポリアミドである、請求項１５に記載の使用。
【請求項１７】
フィルター要素（３８、４５）が球形である、請求項１５又は１６に記載の使用。
【請求項１８】
請求項１〜１１のいずれかに記載のフィルター設備における請求項１５〜１７のいずれかに記載の使用。
【請求項１９】
代替的に又は追加的に、浮遊物、金属片がエマルジョンから除去される、請求項１５〜１８のいずれかに記載の使用。
【請求項２０】
加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用される容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するための方法であって、油−脂肪膜及びエマルジョンの一部が、ａ）スキマーにより容器又はトレイから吸引され、ｂ）請求項１５〜１７のいずれかに記載のフィルター要素によって濾過される前記方法。
【請求項２１】
加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用される容器及びトレイからの水含有エマルジョンから金属片を除去するための方法であって、油−脂肪膜及びエマルジョンの一部が、ａ）スキマーにより容器又はトレイから吸引され、ｂ）請求項１５〜１７のいずれかに記載のフィルター要素によって濾過される前記方法。
【請求項２２】
方法が、請求項１〜１４のいずれかに記載のフィルター設備において実施される、請求項２０又は２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
水含有エマルジョンの上及び中にある溶解していない油、脂肪、及び塩、好ましくはさらに金属片のような浮遊物の除去及び又は中和のためのフィルター設備。
【０００２】
本発明は、エマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩、好ましくはさらに金属片のような浮遊物を除去及び／又は中和するためのフィルター設備に関する。
【背景技術】
【０００３】
エマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上にある溶解していない油及び脂肪を除去するためのフィルター設備は、多種多様な実施形態で公知である。エマルジョンの容器及びトレイに対してはたいてい、浮いている油−脂肪膜を除去するベルト式表面スキマーが用いられる。この場合は、機械的／電気的に駆動される無端ベルトがトレイ又は容器に浸され、したがって上昇により、無端ベルトに付着している油／脂肪がエマルジョンの表面から濾別される。油／脂肪は無端ベルトに付着する。無端ベルトはその後、偏向ロールを介して上昇から下降へと偏向され、その後、スクレーパにより油／脂肪膜が取り除かれる。この油／脂肪は、水平方向に傾斜している溝を経て容器（例えばバケツ）に受け止められる。このように浄化された無端ベルトはその後、再びトレイ又は容器に浸され、したがって無端ベルトの下降−上昇により、及び第２の偏向ロールを介し、改めて、付着している油／脂肪がエマルジョンの表面から濾別される。
【０００４】
実際に、被加工材を加工するための、エマルジョンにより被加工材及び工具を冷却及び潤滑する多種多様な機械が公知である。コンピュータ制御された旋盤／フライス加工用の機械では、例えば、移動する工具ホルダー及び被加工材ホルダーの摩擦低減及び滑りのために、様々な潤滑剤及び滑り剤が用いられる。これらの潤滑剤及び滑り剤は、移動に費やされる力が上昇するのを防ぎ、そうして動かなくなることを、したがって機械の故障を防いでいる。
【０００５】
実際にこのような潤滑剤は公知である。これらの潤滑剤は、いわゆる摺動面油と呼ばれるもので、たいていはパラフィン及びナフテンベースの炭化水素と添加剤とからなっている。（例えば、製造元Ｓｃｈａｒｒ社、商品名：摺動面油ＣＧＬＰ  ＩＳＯ−ＶＧ（６８）及び（２２０）。これらの潤滑剤は、運転中に工具ホルダー及び被加工材ホルダーのスライドレールの間に絶え間なく配量供給され、その際に薄膜を形成し、それにより良好な滑りを保証する。ただし摺動面油は、スライドレールの移動によりスライドレールの周縁で押し出されるので、後からまた配量供給されなければならない。工具を使って被加工材を加工するには、冷却及び潤滑のため、吸引−加圧ポンプにより容器又はトレイからエマルジョンを輸送し、ノズルによって加工すべき部位に散布する。この冷却及び潤滑液、例えば鉱油と、乳化剤と、安定化剤と、抑制剤とで構成された混合物からなるエマルジョン（例えば、製造元Ｂｌａｓｅｒ、商品名：ＢＬＡＳＯＣＵＴ（登録商標）ＢＣ２５ＭＤ）は、水９０〜９８％及びＢｌａｓｅｒ鉱油混合物２〜１０％と混合される。被加工材及び工具からエマルジョンが流れ落ちる際に、摺動面油がスライドレールの周縁から洗い流され、機械のトレイ及び又は容器に受け止められ、そこでエマルジョンの表面に油−脂肪膜としてたまっていく。さらに、加工の際には被加工材の旋盤加工、フライス加工、又は穿孔などにより多くの金属屑が発生し、これらの金属屑は、エマルジョン及び摺動面油と共にトレイ又は容器に注ぎ込まれる。これらの金属屑は集められて、手動又は自動で機械から取り出される。トレイ又は容器はたいてい、屑とエマルジョンの分離を行う幾つかのゾーンに区分けされている。そこではたいてい有孔こし器が用いられており、これにより、エマルジョンを輸送するためのポンプが屑を吸引しないことが、またこれによりポンプの輸送性能を妨げないことが保証されている。これに関して不利となるのは、摺動面油がエマルジョンの流出を妨げることであり、これにより、エマルジョンの循環率が高い場合、トレイ又は容器内での液位の落差が生じ、これは一方ではこし器の前での越流を引き起こし、もう一方ではポンプに十分にエマルジョンが流入しなくなる。
【０００６】
大きな問題は、摺動面油の膜で表面が濡れることによって引き起こされ、この膜がエマルジョン中への酸素交換を妨げ、特に停滞状態では細菌による病原菌負荷の上昇及び真菌の蔓延が生じ、これはエマルジョンの強い臭気の発生及び変色にはっきりと現れる。特に週末又は休暇シーズンに比較的長時間エマルジョンが動かない場合、またこれに加えて温度が３０℃を超える場合、操作員の健康及び環境衛生を危険にさらす可能性がある。さらなる問題は菌糸及び粘液細菌によって生じる。これらはしばしば配管及びこし器の詰まりの原因となる。
【０００７】
これを回避するため、トレイ及び／又は容器を備えた機械は、多大な時間とお金をかけて定期的に浄化及びエマルジョンの交換を行わなければならない。冷却−潤滑剤は、専門的に見て正しく用いなければならず、また証明できる形で専門的に見て正しく廃棄しなければならず、これは特定の許可を受けた専門業者しか実施してはならない。
【０００８】
（特許文献１）からは、油膜を除去するための装置及び方法が公知である。この場合、油膜は作用体を浸した際に接着性により除去される。
【０００９】
（特許文献２）からは、部分的に浸したドラムを用いたオイルスキマーが公知であり、このオイルスキマーは、周りに巻き付けたベルトによって油膜を除去する。
【００１０】
オンライン百科事典ウィキペディアでは、接着性又はさらに付着力（Anhangskraft）により、すなわち２つの接触する相の間、つまり固体と液体の間に形成される界面層の物理的状態により、不均質な膜厚を生じさせる原動力である重力と毛管力の組合せがある場合、この組合せが、ガス／空気を供給すると気泡を形成させる（シャボン玉の原理）と記載している。
【００１１】
さらにウィキペディアでは、液体が、毛管、例えば狭い管、間隙、又は中空空間と接触して固体に進入する場合、毛管現象又は毛管効果により、液体の挙動が変化すると記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国特許第４２１１１２３号明細書
【特許文献２】独国特許第４４０４０１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の基礎となる技術的課題は、公知の方法、装置、及び設備より、構造及び作用方式に関して良好に働くフィルター設備を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明により、この課題は請求項１の特徴を備えたフィルター設備によって解決される。
【００１５】
この課題は特に、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するための、少なくとも、乳化フィルター内への接線流入路としての装置、ガス富化のためのインジェクター、自動排気装置と流出路付き油収集器とを具備する接着フィルターを備えたフィルター設備によって解決され、このフィルター設備は、ユニットとして、エマルジョン、不溶性の油−脂肪液滴を、機械的に、物理的に、及び生物学的に処理し、これによりその後、油−脂肪層がフィルターシステムから排出される。フィルター設備は毛管フィルターを備えていることが好ましい。毛管フィルターは、接着フィルターの後ろに接続されることが好ましい。
【００１６】
このフィルター設備は、エマルジョン用トレイ／容器からエマルジョン及び油−脂肪膜を吸引するためにスキマーを備えていることが好ましく、その際、スキマー吸引部の上から又は下からの接続が、場合によっては水中ポンプを使用して実現されていることが好ましい。
【００１７】
本発明によるこの解決策によって提案されているのは、水含有エマルジョンの表面の油−脂肪膜を浄化することができ、これにより、乳化できない油／脂肪をトレイ及び又は容器から除去し、したがって真菌及び粘液細菌の蔓延を阻止する、機械、トレイ及び／又は容器を備えたフィルター設備ユニットである。これに関しては、ガス／空気を加えることにより、並びに接着性及び毛管反応により、乳化できない油を引き止め、その後、フィルター設備から排出する。
【００１８】
水中ポンプも含み得る好ましい吸引式スキマーにより、トレイ又は容器内のエマルジョン及び油−脂肪膜、つまりエマルジョンの表面が浄化される。その際、浮いている油／脂肪膜は、浮体の周縁を介して吸い込まれ、最初は、密度が比較的小さいので表面に留まることが保証されている。浮体は、チャンバー内に溜めた空気により、エマルジョンの表面で支持されることが好ましい。この浮体は、浮体に突き込まれている定置のシリンダーによって位置を保持されている。シリンダーと浮体の間には、エマルジョン流入量の約９０％がエマルジョン表面の下側から吸引されるのを可能にする断面積を持つ間隙が存在することが好ましい。この効果は、エマルジョン−油−脂肪膜の割合が、吸引される液体量の＜１／２０であることを保証し、これによりフィルター設備内での引き止めをコントロール下で進行させることができる。
【００１９】
スキマーのさらなる有利な一実施形態では、定置のシリンダーの底が閉じており、したがってシリンダーはカップのように実施されている。たいていのトレイの構造は非常に低く、トレイは機械の下に取り付けられており、エマルジョンの充填状態を低くするしかないので、吸引の際には空気による塞栓形成を阻止しなければならない。これは、カップ及び浮体の好ましくは中心に吸引管を位置決めすることで達成される。管端部はスペーサによりカップ内でしっかり固定され、したがってエマルジョンは、管内に吸引される際に１８０°方向転換する。この場合に吸引管の傍で大きすぎる流れの断裂が生じないように、これに加えて吸引管に一種のフランジを取り付けることが好ましい。これにより、エマルジョン流の偏向の際の摩擦抵抗が、比較的大きなフランジ周縁によりかなり低減される。したがってスキマーの高さが低くても塞栓形成は起こり得ない。
【００２０】
摺動面油を含有するエマルジョンは、負圧を使って、トレイ又は容器からスキマーを介して管連結部により乳化フィルターに吸い込むことができる。この負圧は、乳化フィルターの後ろに接続された吸引及び加圧ポンプが、乳化フィルターからエマルジョンを排出させることによって生じることが好ましい。この負圧の際にエマルジョンのガス抜きが生じるので、ガス深さの調節により、過剰なガスが乳化フィルターから排出されることが保証される。
【００２１】
１つのフィルター設備に複数の機械が接続されている場合、摺動面油を含有するエマルジョンを、水中ポンプを使って、トレイ又は容器からスキマーを介して管連結部により集合管に送ることもでき、その後、乳化フィルターに吸い込むことができる。
【００２２】
１つのフィルター設備に複数の機械が接続されている場合、浄化されたエマルジョンは、フィルター設備を出ていく際には分配管において、その後は機械の接続管を介し、それから例えばフロート弁としての自動弁による自動の液位配量部を介してトレイ又は容器に還流することができる。このときトレイ又は容器内では横断流が生じ、したがって浄化されたエマルジョンが、摺動面油を含有するエマルジョンをスキマーを介した吸引のために動かす。
【００２３】
ガス深さの調節は、乳化フィルター容器内の充填状態が常に同じ液位であり、したがって接線流入路の管断面の好ましくは中心が表面に当たるのを保証することが好ましい。油／脂肪を含有するエマルジョンは、接線流入により容器の軸を中心として回転し、これにより均一な表面流が生じる。その際、比較的軽い油／脂肪成分（例えば摺動面油）はエマルジョン流から離れることができ、つまり油／脂肪成分が表面に浮く。エマルジョンの密度より軽い密度のフィルター要素は、好ましくはエマルジョンの表面に浮いており、したがってこれらのフィルター要素は回転流により表面で一緒に円運動をする。回転する流れによりフィルター要素が衝突し、その際、油−脂肪膜を小さな微液滴へと破砕し、微液滴はその後、エマルジョンの接着力によって一緒に運ばれる。
【００２４】
この場合、フィルター要素を丸い物体として実施することが有利である。なぜなら角及びエッジ（サイコロ、直方体、角柱、又は中空円筒）の場合、どうしてもフィルター要素の摩損及び傾きが生じるからである。しかし閉じた球は所望の混合効果及び破砕効果を有さないので、閉じた球はその実施においては小さなプレートを使って作製される。有利なのは、この球が、一塊の射出成形部品として製造されており、且つ間隔をあけたプレート状要素からなっており、このプレート状要素が２つの半球として組み立てられており、且つ赤道部で９０°ずらした配置が交点を形成し、そこが射出成形の際に互いに混ざり合い、その際に一塊の要素へと成形されることである。個々のプレートの間には透き間があり、この透き間は、透き間を画定している壁に沿って大きな流入面を構成しており、これにより小さな薄片のエッジで渦流が生じ、これらの渦流がこの場合は油−脂肪膜の所望の破砕効果を生じさせる。
【００２５】
液位調節部の有利な一実施形態では、乳化フィルター容器の中心軸部に管シリンダーが垂直に立っており、この管シリンダーは、容器の蓋の下側から始まって下へと乳化フィルター内に通っており、したがって回転流は管シリンダーの周りで起こり、中心軸部での流れの断裂は生じず、ここでは油−脂肪膜が発生する。乳化フィルター容器のヘッド空間から過剰なガスを除去するため、及びその際に液面が一定であることを保証するために、ガスは蓋の下側で、中心に配置された管シリンダー内に排出される。蓋にはより直径の小さい管シリンダーが固定及びシーリングされている。この管シリンダーの長さはエマルジョンの液面に達しており、したがって過剰なガスは、エマルジョン液位を下回ると管シリンダーに流れ込む。過剰なガスが排出されるとその部分ではエマルジョンが管シリンダーに流れ込み、この管シリンダーはその後、好ましくは液位チャンバー内で検出され、したがってガスポンプによるガス排出のスイッチオン／オフに利用される。油スピルが液位調節部に注ぎ込まないことを保証するため、エマルジョンは、乳化フィルターの下側の液位領域から供給されることが好ましい。
【００２６】
球の回転流が妨害されないことを保証するため、液面の下側では空間をエマルジョンだけで満たすことが好ましく、したがってその下にあるフィルター要素のランダム充填部は、浮いている球とは接触していない。加えてこのエマルジョン空間は流れを落ち着かせる働きがあり、これにより回転流から垂直流になっていく。これらのフィルター要素は、上述の浮いている球と同じ形状を有することが好ましく、しかしエマルジョンより重い材料からなっており、したがってこれらのフィルター要素はフィルター床として、こし器の底に載っている。
【００２７】
エマルジョンは、好ましくは垂直に下へと、乳化フィルター容器の底に流れていく。その際にエマルジョンは、好ましくは拡散能力を持つプラスチックから、好ましくはポリアミドから製造されたフィルター要素の周囲を流れる。この場合、素材の多孔特性によりフィルターの最高１０％の含有が生じる。これに関しては液体、塩、及びガスがフィルター材料内に拡散し、したがってエマルジョンとフィルター球の間で絶え間ない浸透交換が引き起こされる。これにより好ましくは、嫌気性の細菌がフィルター球の表面に住みつき、その後、浸透交換により絶え間なくエネルギーを供給され、こうして過剰な塩をより良好に分解することができる。こうして生じる浸透圧は高い圧力差をもたらし得るので、細菌叢さえも貫流することができる。この場合、この絶え間ない浸透による圧力調整により、フィルター球のプレートの透き間が閉塞されないことが保証されている。
【００２８】
このように富化及び前濾過されたエマルジョンは、乳化フィルターの底から流れ出て、好ましくは吸引−加圧ポンプにより接着フィルター容器に送り込まれる。その際、エマルジョンがインジェクター内でガス（例えば空気）を含有し、したがってその後、ヘッド空間及びガスエマルジョン分散空間内ではフォーム状のエマルジョンが生じている。その後、トリクル要素により、フォーム状のエマルジョンがその下側に配置されたフィルター球のランダム充填部に分散されることが好ましく、これによりエマルジョンが垂直に流れ落ちる際に、エマルジョンがガス（酸素）富化される。この場合、エマルジョンと油／脂肪の異なる接着挙動により相が分離し、その結果、油／脂肪から気泡が形成され、これらの気泡はその後、ポリアミド球上で一緒になり、それから重力により、こし器の底を通って、その後、液面に滴り落ちる。エマルジョン（約０．９８ｋｇ／ｄｍ３）と油／脂肪（約０．８５ｋｇ／ｄｍ３）の密度が異なるので、より軽い油／脂肪の気泡は、フォームとしてこし器の底の下側でエマルジョンの液面に浮く。
【００２９】
過剰なガス及び油／脂肪フォーム部分はこし器の底の下側でエマルジョンから分離することが好ましく、これにより富化されたエマルジョンは、接着フィルターの底で容器から出ていく。過剰な使用済みのガスは、好ましくは油／脂肪フォームと共に、排気用連結部により自動のフロート式ドレンに流れ込む。接着フィルターからフロート式ドレンにガスが溢れ出る際、液面にたまっている油／脂肪フォームが泡の破裂によって解き放たれ、これにより過剰なガスが自動のフロート式ドレンから排出される。その際、油スピルが形成され、この油スピルはその後、油分離用連結管を介して油収集器に流れ込む。エマルジョンと油の異なる密度により下側−上側の流れが生じ、したがってより軽い油／脂肪が流れ込むと、より重いエマルジョンは油収集器から自動のフロート式ドレンに戻り、このエマルジョンはその後、液位調整部を介して出ていく。ガス富化された油／脂肪は、油収集器のヘッド空間内で分離され、これにより過剰なガスは通気部を介して排出される。下に蓄積している油／脂肪層は、好ましくは適切な測定技術（例えば、誘電特性を区別するための交流電磁場を有する検出器）によりエマルジョンと区別され、これにより油／脂肪の手動又は自動の導出が可能になる。
【００３０】
ガス富化されたエマルジョンは、接着フィルターの底で容器から出ていき、その後、気泡なしで毛管フィルターに下から流れ込むことが好ましい。毛管フィルターの容器内では、既に最初の両方のフィルターで記載したのと同じ拡散能力を持つフィルター要素が用いられる。この場合、富化されたエマルジョンがフィルター要素を介して重力に逆らって流れ、これによりその際、フィルタープレートの中空空間の間で、残っている油／脂肪が毛管現象によって引き止められる。浄化されたエマルジョンはその後、毛管フィルター容器のヘッド空間内で毛管フィルター容器から流れ出て、これにより浄化されたエマルジョンが管又はホース連結部によりトレイ又は容器に戻される。このとき容器内では横断流が生じ、これによりエマルジョンは改めて被加工材及び工具の冷却及び潤滑に用いられる。
【００３１】
必要な場合には、トレイ又は容器からのエマルジョンの浄化を中断することができる。この場合、毛管フィルターの出口と乳化フィルターの入口の間でバイパスにおいてエマルジョン流を短絡することができる。これにより、細菌の適合されたガス供給を保証することができる。
【００３２】
つまり本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するための、少なくとも、
−  乳化フィルター内への
−  接線流入路としての装置、
−  ガス富化のためのインジェクター、
−  自動排気装置を具備する接着フィルター、
−  流出路付き油収集器、及び
−  毛管フィルター
を備えたとりわけフィルター設備に関し、
このフィルター設備は、ユニットとして、エマルジョン、不溶性の油−脂肪液滴を、機械的に、物理的に、及び生物学的に処理し、これによりその後、油−脂肪層がフィルターシステムから排除される。
【００３３】
好ましい一実施形態では、乳化フィルターに接線流入として進入すること、及びその後、毛管フィルターから還流として、例えば中心的なフィルター設備の既存の配管内に出ていくことを、補充的に間に接続することができる。
【００３４】
好ましい一実施形態では、エマルジョン用トレイ／容器からスキマーによりエマルジョン及び油−脂肪膜を吸引するために、スキマー吸引部の上からの接続が、場合によっては水中ポンプを使用して実現されている。
【００３５】
好ましい一実施形態では、エマルジョン用トレイ／容器からスキマーによりエマルジョン及び油−脂肪膜を吸引するために、スキマー吸引部の下からの接続が実現されている。
【００３６】
好ましい一実施形態では、エマルジョンも、エマルジョン表面の油−脂肪膜もスキマーに進入することができ、且つエマルジョン用トレイ／容器から吸引され得るように、スキマーが形成されている。
【００３７】
好ましい一実施形態では、浮いている油／脂肪膜は、浮体の上側の周縁を介して吸い込まれ、且つスキマー流入量の１〜１００％、好ましくは１０〜９０％の吸引性能を持つシリンダーと浮体の間隙を介して吸引され、これにより油−脂肪膜の割合は、吸引される液体量の１／１未満、好ましくは１／２０未満である。
【００３８】
好ましい一実施形態では、有効なスキマー吸引高さは、エマルジョンの輸送性能及び油−脂肪膜の密度、並びにスキマー内の下降流に左右され、下降流は、有効なスキマー吸引高さが＞１ｃｍただし＜１００ｃｍ、好ましくは１０ｃｍの場合に、＞０．１ｃｍ／秒ただし＜２０ｃｍ／秒、好ましくは１ｃｍ／秒である。
【００３９】
好ましい一実施形態では、スキマーが、上からのスキマー吸引部の接続を有しており、スキマー流出路は偏向フランジを備えて、好ましくはスキマーの中心に位置決めされている。
【００４０】
好ましい一実施形態では、スキマーが、下からのスキマー吸引部の接続を有しており、スキマー流出路は偏向ハットを備えて、好ましくはスキマーの中心に位置決めされている。
【００４１】
好ましい一実施形態では、油−脂肪膜を含有するエマルジョンは、吸引−加圧ポンプにより、負圧において管−ホース連結部を介して乳化フィルターに吸い込まれる。
【００４２】
好ましい一実施形態では、乳化フィルター内及びエマルジョン中の負圧により、過剰なガスが、ガス空間を介し、それから機械的な液位調節部を介し、その後は自動の液位調節部を介して乳化フィルターから排出される。
【００４３】
好ましい一実施形態では、機械的な液位調節部として中心軸部に管シリンダーが配置されており、この管シリンダーは、容器の蓋の下側から始まって垂直に下へと乳化フィルター内に通っており、したがって管シリンダーの周りで回転流が起こり、中心軸部での流れの断裂は生じず、ここでは油−脂肪膜が発生しない。
【００４４】
好ましい一実施形態では、乳化フィルター内に、密度が＜１ｋｇ／ｄｍ３の浮いているフィルター要素が設けられており、過剰なガスは、乳化フィルター内のガス空間を介し、蓋の下側で、ガスを通す間隔をあけて蓋に留め具で固定されて中心に配置された管シリンダーに上から排出され、その際、蓋で固定及びシーリングされている第２のより小さい管シリンダーがエマルジョンの液面まで突き出ており、したがってガス空間が拡張すると、過剰なガスが、より小さい管シリンダーに下から、エマルジョンの液位上昇により管がエマルジョンによって密閉されるまで流れ込む。
【００４５】
好ましい一実施形態では、過剰なガスがエマルジョンフィルターから及びガス空間から排出され、その後、＞１ｋｇ／ｄｍ３のフィルター要素から、油−脂肪膜を含有しないエマルジョンが管シリンダーに下から流れ込み、このエマルジョンは自動の液位調節部内でスイッチングに使用される。
【００４６】
好ましい一実施形態では、乳化フィルター内のエマルジョン空間の表面に浮いている好ましくは球形のフィルター要素は、接線流入により、機械的な液位調節部の周りで回転して流れ、その際にフィルター要素が動き、形成されている油−脂肪膜が回転流においてフィルター要素を衝突させ、これにより小さな油−脂肪液滴が形成され、この液滴はその後、下降流においてエマルジョンと一緒に運ばれる。
【００４７】
好ましい一実施形態では、フィルター要素が、拡散能力を持つプラスチック（ポリアミド）から形成されていることが好ましく、この場合、フィルター要素内に最高１０％の液体、塩、及びガスが拡散し、したがってエマルジョンとフィルター要素の間で絶え間ない浸透交換が引き起こされ、これにより好ましくは、嫌気性の細菌がフィルター要素の表面に住みつき、この細菌はその後、浸透交換により絶え間なくエネルギーを供給され、こうして過剰な塩の一部を分解する。
【００４８】
好ましい一実施形態では、フィルター要素は、接着作用を有しており、好ましくは球形で、及び毛管作用を有するフィルタープレートから作製されており、素材がポリアミドであることが好ましい。なぜなら絶え間ない浸透による圧力調整により、透き間が閉塞されないからである。
【００４９】
好ましい一実施形態では、エマルジョンは、こし器の底を通って乳化フィルターから流れ出て、吸引−加圧ポンプによりインジェクターを介してガス／空気供給を受け、その後、接着フィルターにポンプで送り込まれ、この場合、ガスエマルジョン分散空間内ではフォーム状のエマルジョンが生じており、このフォーム状のエマルジョンはトリクル要素によりその下側に配置されたフィルター要素に分散され、これによりエマルジョンがガス富化される。
【００５０】
好ましい一実施形態では、過剰なガス及び油／脂肪フォームがこし器の底の下側でエマルジョンから分離され、これにより富化されたエマルジョンは、接着フィルターの底で容器から出ていく。
【００５１】
好ましい一実施形態では、過剰なガスが油−脂肪フォームと共に、油−脂肪／排気用連結部を介して自動排気装置に流れ込み、このときガスは液面で油−脂肪フォームと共にたまっており、その後、泡が破裂し、これにより過剰なガスが自動排気装置から排出される。
【００５２】
好ましい一実施形態では、油−脂肪層が油分離用連結管を介して油収集器に流れ込み、エマルジョンと油／脂肪層の異なる密度により下側−上側の流れが生じ、したがってより軽い油−／脂肪層が流れ込むと、より重いエマルジョンは油収集器から自動排気装置に戻り、このエマルジョンはその後、液位調整部を介して出ていく。
【００５３】
好ましい一実施形態では、ガス富化された油−／脂肪層が、油収集器のヘッド空間内で分離され、これにより過剰なガスは通気部を介して排出される。
【００５４】
好ましい一実施形態では、下に蓄積している油−脂肪層が、検出器によりエマルジョンと区別され、こうして油−脂肪層の手動又は自動の導出を開始することができる。
【００５５】
好ましい一実施形態では、ガス富化されたエマルジョンが、接着フィルターの底から出ていく。
【００５６】
接着フィルター内では、不溶性の油が好ましくはノズルを介して放出される。この場合、ノズルサイズは、接着フィルターから二重外被及びポンプ流への短絡流が生じないように設計されることが好ましく、これは油がエマルジョン及びガスから分離する時間があるようにするためである。ノズルサイズは、接着フィルターの直径に応じた循環性能及びガス導入量に左右される。１４００Ｌ／ｈの循環性能は、例えば約１００〜２００Ｌ／ｈのガスを必要とする。これに関して穴は、時間と共に塞がらないように、及びエマルジョンの液位が少ししか変動しないように設計されることが好ましい。こうして油−フォーム層を良好に放出することができる。
【００５７】
好ましい一実施形態では、ガス富化されたエマルジョンが、接着フィルターの底で出ていき、それから気泡なしで毛管フィルターに下からフィルター要素を介して重力に逆らって流れ込み、これによりその際、フィルタープレートの中空空間の間で、残っている油／脂肪を毛管現象により引き止めることができる。浄化されたエマルジョンはその後、毛管フィルターのヘッド空間内でフィルター設備から還流路に流れ込む。
【００５８】
好ましい一実施形態では、必要な場合には、乳化フィルターに進入する接線流入としてのエマルジョンの浄化を中断することができ、その後も細菌のガス／空気供給を保証するため、毛管フィルターの出口と乳化フィルターの入口の間でバイパスにおいてエマルジョン流を短絡する。
【００５９】
好ましい一実施形態では、フィルター設備内でエマルジョンを油−脂肪膜から浄化する効果は、酸素測定及びコンダクタンス測定に基づいて監視及びコントロールされ、したがってフィルター設備の調節量として、及びエマルジョンの品質判断のために、コンダクタンスゾンデ（ＬＳ）及び酸素ゾンデ（ＳＳ）を使用することができる。
【００６０】
つまり本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、塩を除去及び／又は中和するための、少なくとも、ｂ）乳化フィルター内へのａ）接線流入路としての装置、ｃ）ガス富化のためのインジェクター、ｄ）自動排気装置を具備する接着フィルター、ｅ）流出路付き油収集器、及びｆ）毛管フィルターを備えたフィルター設備であって、ユニットとして、エマルジョン及び不溶性の油−脂肪液滴を、機械的に、物理的に、及び生物学的に処理し、これによりその後、油／脂肪層がフィルターシステムから排出されるとりわけフィルター設備にも関する。
【００６１】
好ましい本発明によるフィルター設備は、エマルジョン用トレイ／容器からエマルジョン及び油−脂肪膜を吸引するためにスキマーを備えており、その際、スキマー吸引部の上から又は下からの接続が、場合によっては水中ポンプを使用して実現されていることが好ましい。
【００６２】
好ましい本発明によるフィルター設備は、エマルジョンも、エマルジョン表面の油−脂肪膜もスキマーに進入することができ、且つエマルジョン用トレイ／容器から吸引され得るように、スキマーが形成されている。
【００６３】
好ましい本発明によるフィルター設備は、乳化フィルター内及びエマルジョン中の負圧により、過剰なガスが、ガス空間を介し、それから機械的な液位調節部を介し、その後は自動の液位調節部を介して乳化フィルターから排出される。
【００６４】
好ましい本発明によるフィルター設備は、乳化フィルター内に、密度が１ｋｇ／ｄｍ３未満の浮いているフィルター要素を設けている。
【００６５】
好ましい本発明によるフィルター設備は、乳化フィルター、接着フィルター、及び／又は毛管フィルターのフィルター要素が、拡散能力を持つプラスチックから形成されている。好ましい本発明によるフィルター設備は、乳化フィルターのフィルター要素が、拡散能力を持つプラスチックから形成されている。
【００６６】
好ましい本発明によるフィルター設備は、フィルター要素内に最高１０％の液体、塩、及びガスが拡散し、したがってエマルジョンとフィルター要素の間で絶え間ない浸透交換が引き起こされ、これにより好ましくは、嫌気性の細菌がフィルター要素の表面に住みつき、この細菌はその後、浸透交換により絶え間なくエネルギーを供給され、こうして過剰な塩の一部を分解する。
【００６７】
好ましい本発明によるフィルター設備は、フィルター要素がポリアミドからなるか又は主にポリアミドを含有する。
【００６８】
好ましい本発明によるフィルター設備は、フィルター要素が球形である。
【００６９】
好ましい本発明によるフィルター設備は、フィルター要素が毛管作用を有するフィルタープレートから実施されている。
【００７０】
本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するためのフィルター設備であって、フィルター要素を備えており、このフィルター要素が少なくとも主に、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、これらのプラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用されるフィルター設備にも関する。
【００７１】
好ましい本発明によるフィルター設備は、プラスチックプレートのベース材料がポリアミドである。好ましい本発明によるフィルター設備は、フィルター要素が球形である。
【００７２】
好ましい本発明によるフィルター設備は、代替的に又はさらに、浮遊粒子、とりわけ金属片を除去するために使用される。本発明によるフィルター設備は、意外にもエマルジョン中の金属片を減少させることが分かった。
【００７３】
本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するための方法にも関しており、この方法では本発明によるフィルター設備が用いられる。
【００７４】
本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するためのフィルター要素の使用にも関しており、このフィルター要素は少なくとも主に、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、これらのプラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される。
【００７５】
意外にも、独国特許出願公開第１０  ２００９  ０４３  １１０号明細書で記載されたフィルター要素は、貯水設備及び養魚水槽を浄化するためだけに適しているのではなく、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するためにも適していることが分かった。したがってこれらのフィルター要素は、本発明によるフィルター設備でも、乳化フィルターでも、接着フィルターでも、毛管フィルターでも用い得ることが好ましい。したがって、独国特許出願公開第１０  ２００９  ０４３  １１０号明細書の記載は本願の構成要素である。
【００７６】
これに関して好ましいのは、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなるフィルター要素であり、この場合、プラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される。ベース材料はポリアミドであることが好ましい。好ましいのはポリアミドＰＡ６、とりわけＰＡ６Ｅである。
【００７７】
ベース材料は、密度が１ｋｇ／ｄｍ３超のポリアミドであることが好ましい。代替策としてベース材料は、密度が１ｋｇ／ｄｍ３未満のポリアミドである。フィルター要素がエマルジョンに浮くか又はエマルジョン中に沈むかに、密度により影響を及ぼし得ることが有利である。
【００７８】
フィルター要素は、一塊のボール状、つまり球形の射出成形部品として形成されることが好ましい。
【００７９】
フィルター要素は、互いに取り外し可能に結合させ得る少なくとも２つの射出成形部品から構成されることが好ましい。
【００８０】
一実施形態では、射出成形前に、ベース材料に例えばガラス球、空気、ガス、又は繊維のような添加物を混合することができる。
【００８１】
好ましい本発明に基づく使用は、プラスチックプレートのベース材料がポリアミドである。好ましい本発明に基づく使用は、フィルター要素が球形である。
【００８２】
好ましいのは、本発明によるフィルター設備における本発明に基づく使用である。
【００８３】
好ましい本発明に基づく使用は、追加的に、さらに浮遊物、とりわけ金属片をエマルジョンから除去する。
【００８４】
本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンの上／中にある溶解していない油、脂肪、及び塩を除去及び／又は中和するための方法であって、油−脂肪膜及びエマルジョンの一部が、ａ）スキマーにより容器又はトレイから吸引され、ｂ）本発明によるフィルター要素によって濾過される方法にも関する。この方法は、本発明によるフィルター設備において実施されることが好ましい。
【００８５】
本発明は、浮遊粒子、とりわけ金属片を除去するためのフィルター要素及びフィルター設備、並びにこのフィルター要素及びフィルター設備の対応する使用及び対応する方法にも関する。ここで記載しているフィルター要素は、とりわけフィルター設備内で、意外にもエマルジョン中の金属片を減少させることが分かった。
【００８６】
したがって本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンから金属片を除去するためのフィルター設備にも関しており、このフィルター設備はフィルター要素を備えており、これらのフィルター要素は少なくとも主に、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、これらのプラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される。
【００８７】
したがって本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンから金属片を除去するためのフィルター要素にも関しており、このフィルター要素は少なくとも主に、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、これらのプラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される。
【００８８】
本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンから金属片を除去するためのフィルター要素の使用にも関しており、このフィルター要素は少なくとも主に、１つの物体に統合された相並んでいるプラスチックプレートからなり、これらのプラスチックプレートのベース材料として、１％超の水吸収能力を持つプラスチックが使用される。
【００８９】
プラスチックプレートのベース材料はポリアミドであることが好ましい。フィルター要素は球形であることが好ましい。フィルター要素の直径は少なくとも２５ｍｍであることが好ましい。フィルター要素の直径は約３３ｍｍであることが好ましい。
【００９０】
フィルター設備は、流入路及び流出路を介して容器又はトレイと連結していることが好ましい。
【００９１】
好ましいのは、本発明によるフィルター設備における使用である。
【００９２】
本発明は、加工の際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられるエマルジョンを提供及び貯蔵するために使用されるとりわけ容器及びトレイからの水含有エマルジョンから金属片を除去するための方法であって、油−脂肪膜及びエマルジョンの一部が、ａ）スキマーにより容器又はトレイから吸引され、ｂ）本発明によるフィルター要素によって濾過される方法にも関する。この方法は、本発明によるフィルター設備において実施されることが好ましい。
【００９３】
さらなる好ましい実施形態は従属請求項から明らかである。
【００９４】
以下では、図面に示した例示的実施形態及び例示的な適用に基づいて本発明をさらに解説及び記載する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】フロー図として作成された本発明によるフィルター設備ユニットの概略図である。
【図２】乳化フィルター内でのフィルター球の本発明による回転循環の概略図である。
【図３】乳化フィルター内で油−脂肪を処理する働きをする、回転循環するフィルター球の本発明による衝突の概略図である。
【図４】上から接続された本発明によるスキマーの断面図である。
【図５】下から接続された本発明によるスキマーの断面図である。
【図６】フィルター球としての本発明によるフィルター要素の立体図である。
【図７】水中ポンプが組み込まれた本発明によるスキマーの断面図である。
【図８】フロート弁としての自動弁と、水中ポンプが組み込まれた本発明によるスキマーの断面図である。
【図９】複数の加工機械からのエマルジョンを浄化するためのフィルター設備を示す図である。
【図１０ａ】切削旋盤機械の場合の本発明によるフィルター設備の使用中のエマルジョン中の油分の粒子サイズ分布を示すグラフである。
【図１０ｂ】切削旋盤機械の場合の本発明によるフィルター設備の使用中のエマルジョン中の油分の粒子サイズ分布を示すグラフである。
【図１０ｃ】切削旋盤機械の場合の本発明によるフィルター設備の使用中のエマルジョン中の油分の粒子サイズ分布を示すグラフである。
【図１０ｄ】切削旋盤機械の場合の本発明によるフィルター設備の使用中のエマルジョン中の油分の粒子サイズ分布を示すグラフである。
【図１０ｅ】切削旋盤機械の場合の本発明によるフィルター設備の使用中のエマルジョン中の油分の粒子サイズ分布を示すグラフである。
【図１１】金属片を除去するための接着フィルター又はフィルター設備の好ましい一実施形態を示す図である。
【図１２】排気装置及び油収集器の好ましい一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９６】
本発明によるフィルター設備の一実施形態を、全体として概略的に図１に示している。
【００９７】
この設備は全体的に、切削設備並びにそのうちのエマルジョンを提供している備蓄トレイ及び又は容器に属していることが好ましい。浄化すべきエマルジョンのための、エマルジョン用トレイ及び又は容器への流入管及び流出管は、この設備に属している。
【００９８】
このフィルター設備の本質的なコンポーネントは、第一に、エマルジョン用トレイ／容器４、乳化フィルター１、接着フィルター２、及び毛管フィルター３の種類及び実施形態に応じた、スキマー吸引部の上からの接続７ａとしての、又は機械が複数の場合はスキマー内の水中ポンプとその後ろに接続された集合管とを補助的に備えた、又はスキマー吸引部の下からの接続７ｂとしてのスキマー７による、その配分に応じた油−脂肪膜６を伴うエマルジョン５の吸引である。個々のコンポーネントの機能方式及び構造を以下に記載する。
【００９９】
被加工材を加工する際に被加工材及び工具を冷却及び潤滑するために用いられる浄化すべき水含有エマルジョン５は、より詳しい構造が図４及び図５に基づいて記載されているようなスキマー７により、それからスキマー流出路１１を介し、その後は管又はホースにより、その後は接線流入１２として、乳化フィルター１に浄化のために導入される。
【０１００】
スキマー７は、エマルジョン用トレイ／容器４内で、エマルジョン５及びエマルジョン表面の油−脂肪膜６を同時に吸引する。浮いている油／脂肪膜６は、浮体１０の周縁を介して吸い込まれる。浮体１０は、溜めたガスとしてのガス３０ａにより、エマルジョンの表面で支持され、この浮体は、浮体１０に突き込まれている定置のシリンダーによって位置を保持されている。シリンダーと浮体の間には間隙があり、この間隙は、エマルジョン流入量の１〜１００％、好ましくは９０％の吸引性能のための幅で、エマルジョン表面の下側から、スキマーの下部流入路９として吸引する。この効果は、エマルジョン／油−脂肪膜６の割合が、吸引される液体量の１／１未満、好ましくは１／２０未満であることを保証する。
【０１０１】
有効なスキマー吸引高さ７ｃは、エマルジョン５の輸送性能及び油−脂肪膜６の密度、並びにスキマー７内の下降流に左右される。下降流は、有効なスキマー吸引高さ７ｃが＞１ｃｍで＜１００ｃｍ、好ましくは１０ｃｍの場合に、＞０．１ｃｍ／秒ただし＜２０ｃｍ／秒、好ましくは１ｃｍ／秒の下降流で動く。
【０１０２】
スキマー７の定置のシリンダーの底は閉じている。上に吸引する実施形態である図４の場合、空気による塞栓形成を阻止するため、偏向フランジ１１ａを備えたスキマー流出路１１を、好ましくはスキマー７の中心に位置決めし、スペーサによりカップ内でしっかり固定する。下に吸引する実施形態である図５の場合、空気による塞栓形成を阻止するため、偏向ハット１１ｂを備えたスキマー流出路１１を、好ましくはスキマー７の中心に位置決めし、スペーサによりカップ内でしっかり固定する。
【０１０３】
油−脂肪膜６を含有するエマルジョン５は、負圧を使って、エマルジョン用トレイ／容器４からスキマー７を介して管−ホース連結部により乳化フィルター１に吸い込む。これに関しては、吸引−加圧ポンプ２７によるポンプ排出の際に、乳化フィルター１内及びエマルジョン５中で負圧が生じる。この負圧は同時にエマルジョン５のガス抜きに使用され、これによりその後、過剰なガスが自動の液位調節部１７により乳化フィルター１から排出される。
【０１０４】
機械的な液位調節部１５は中心軸部にある管シリンダーであり、この管シリンダーは、容器の蓋の下側から始まって垂直に下へと乳化フィルター１内に通っており、したがって管シリンダーの周りで回転流２０が起こり、中心軸部での流れの断裂は生じず、ここでは油−脂肪膜６が発生する。
【０１０５】
回転流２０において浮いている＜１ｋｇ／ｄｍ３のフィルター要素１８の液面を保証するため、乳化フィルター１のガス空間内では、過剰なガスが、蓋の下側で、ガスを通す間隔をあけて蓋に留め具で固定されて中心に配置された管シリンダーに上から排出される。蓋で固定及びシーリングされている第２のより小さい管シリンダーがエマルジョンの液面まで突き出ており、したがってガス空間１６が拡張すると、過剰なガス３０ａが、より小さい管シリンダーに下から、液位上昇により管がエマルジョン５によって密閉されるまで流れ込む。
【０１０６】
過剰なガス３０ａが乳化フィルター１から及びガス空間２０から排出されると、＞１ｋｇ／ｄｍ３のフィルター要素２４から、油−脂肪膜６を含有しないエマルジョン５が管シリンダーに下から流れ込み、この管シリンダーはその後、自動の液位調節部内で検出され、自動の液位調節部のスイッチングに使用される。
【０１０７】
乳化フィルター１内のエマルジョン空間１９の表面には、＜１ｋｇ／ｄｍ３の好ましくは球形４５のフィルター要素１８が浮いており、これらのフィルター要素は、接線流入１２により、機械的な液位調節部１５の周りを回転流２０において移動する。その際に＜１ｋｇ／ｄｍ３のフィルター要素１８が図２のように、形成されている油−脂肪膜６を一緒に動かす。回転流２０においてフィルター要素はフィルター要素の衝突２１を生じさせ、この衝突は図３で示したように小さな油−脂肪液滴を形成し、これらの液滴はその後、下降流においてエマルジョン５と一緒に運ばれる。
【０１０８】
その際にエマルジョン５は、好ましい拡散能力を持つプラスチック（ポリアミド）からなる＞１ｋｇ／ｄｍ３のフィルター要素２４の周囲を流れ、このときフィルター要素３８内に最高１０％の液体、塩、及びガス３０ａを拡散し、したがってエマルジョンとフィルター要素３８の間で絶え間ない浸透交換が引き起こされる。好ましくは、嫌気性の細菌がフィルター要素３８の表面に住みつき、浸透交換により絶え間なくエネルギーを供給され、こうして過剰な塩の一部を分解する。
【０１０９】
フィルター要素３８は球形４５に実施されることが好ましい。なぜならランダム充填球の周囲を流れることが、最適な抵抗分布を保証するからである。好ましい素材（ポリアミド）によって生じる浸透圧は高い圧力差をもたらし得るので、細菌叢さえも貫流することができる。この場合、この絶え間ない浸透による圧力調整により、フィルター球のプレートの透き間が閉塞されないことが保証されている。
【０１１０】
エマルジョンは、こし器の底２５を通って乳化フィルター１から流れ出て、吸引−加圧ポンプ２７により接着フィルター２に送り込まれる。エマルジョン５は予めインジェクター２８内でガス／空気供給３０を受けている。この場合、ガスエマルジョン分散空間３６内ではフォーム状のエマルジョン５が生じている。その後、トリクル要素３７により、フォーム状のエマルジョン５がその下側に配置された好ましくは球形４５のフィルター要素３８に分散され、これによりエマルジョン５がガス３０ａ富化、酸素富化される。この場合、エマルジョン５と油／脂肪の異なる接着作用３８ａにより相が分離し、その結果、油／脂肪から気泡が形成され、この気泡はその後、ポリアミド球上で一緒になり、それから重力により、こし器の底２５を通って、その後、液面４１ａに滴り落ちる。エマルジョン５（約０．９８ｋｇ／ｄｍ３）と油／脂肪（約０．８５ｋｇ／ｄｍ３）の密度が異なるので、より軽い油／脂肪の気泡は、油／脂肪フォーム４１ｂとしてこし器の底２５の下側でエマルジョン５の液面４１ａに浮く。
【０１１１】
過剰なガス３０ａ及び油／脂肪フォーム４１ｂはこし器の底２５の下側でエマルジョン５から分離され、これにより富化されたエマルジョン５は、接着フィルター２の底で容器から出ていく。過剰な使用済みのガス３０ａは、油−脂肪フォーム４１ｂと共に、油−脂肪／排気用連結部４０ａにより自動排気装置３９に流れ込んだ。接着フィルター２から自動排気装置３９にガス３０ａが溢れ出る際、液面にたまっている油−脂肪フォーム４１ｂが泡の破裂によって解き放たれ、これにより過剰なガス３０ａが自動排気装置３９から排出される。その際、油−脂肪層６ａが形成され、この油−脂肪層はその後、油分離用連結管３９ｃを介して油収集器３９ｄに流れ込む。エマルジョン５と油／脂肪の異なる密度により下側−上側の流れが生じ、したがってより軽い油−脂肪が流れ込むと、より重いエマルジョン５は油収集器３９ｄから自動排気装置３９に戻り、このエマルジョンはその後、液位調整部４１を介して出ていく。ガス３０ａ富化された油−脂肪は、油収集器３９ｄのヘッド空間内で分離され、これにより過剰なガスは通気部３９ｅを介して排出される。下に蓄積している油−脂肪層６ａは、適切な測定技術（例えば、誘電特性を区別するための交流電磁場を有する検出器３９ａ）により測定される。こうして油／脂肪をエマルジョン５と区別することができ、これにより油／脂肪の手動又は自動の導出が可能になる。
【０１１２】
ガス富化されたエマルジョン５は、接着フィルター２の底で容器から出ていき、その後、気泡なしで毛管フィルター３に下から流れ込む。毛管フィルター３の容器内では、既に最初の両方のフィルターで記載したのと同じ拡散能力を持つフィルター要素３８が用いられる。この場合、富化されたエマルジョン５がフィルター要素３８を介して重力に逆らって流れ、これによりその際、フィルタープレートの中空空間の間で、残っている油／脂肪を毛管現象によって引き止めることができる。浄化されたエマルジョン５はその後、毛管フィルター３のヘッド空間内で毛管フィルター３から還流４４として流れ出て、これにより浄化されたエマルジョン５が管又はホース連結部によりエマルジョン用トレイ／容器４に戻される。このときエマルジョン用トレイ／容器４内では横断流が生じ、これによりエマルジョン５は改めて被加工材及び工具の冷却及び潤滑に用いられる。
【０１１３】
必要な場合には、エマルジョン用トレイ／容器４からのエマルジョン５の浄化を中断することができる。この場合、毛管フィルター３の出口と乳化フィルター１の入口の間でバイパス４６においてエマルジョン流を短絡することができる。これにより、貫流調節器３１による細菌の適合されたガス／空気供給３０を保証することができる。
【０１１４】
エマルジョン５は、毛管フィルター３のヘッド空間内では重力に逆らって容器の底から上へと流れる。その際、毛管フィルター３内の圧力抵抗が接着フィルター２内より小さいので、エマルジョン５から、溶存するガス３０ａが減圧される。このガス減圧は、酸素センサーＳＳによって確定することができる。なぜなら酸素センサーＳＳはその調整において、液体、エマルジョン５の飽和限界を表示するからである。例えば真水は、２０℃、標準圧力１０１３ｍｂａｒで約９．１ｍｇ／ｌの酸素を溶存することができ、このとき真水の飽和度は１００％である。この場合、約１００ｍｂａｒの正圧（１１１３ｍｂａｒ）では、真水は約１０ｍｇ／ｌ、したがって１１０％の飽和度である。毛管フィルター５内では上へと静的な液柱が低くなっていくので、毛管フィルター３内での上昇流の場合には、この圧力は減圧される。圧力低下により、溶存するガス３０ａは減圧され、その際に小さな気泡を生成し、これらの気泡はその後、接着フィルター２及びその後の自動排気装置３９及び油収集器３９ｄ内で引き止められなかった残留油及び脂肪を、気泡の表面で受け止める。同様に毛管フィルターのヘッド空間内に取り付けられているコンダクタンスゾンデは、エマルジョン５の塩含有率を測定する。これに関してはμＳ／ｃｍで測定され、この値は蒸留水では、要するに塩が存在しないので０μＳ／ｃｍであり、家庭の水道水ではこの値は約４００〜７００μＳ／ｃｍであり、エマルジョンの場合はこの値がはるかに高いこともあり得る。なぜならエマルジョンからの水の蒸発により、及び加工の際の汚染物の入り込みにより、１０００μＳ／ｃｍをはるかに超える可能性もあるからである。コンダクタンスゾンデは、抵抗の原理に基づいて機能し、これに関しては２つの例えば特殊鋼電極の間に電圧が印加され、これにより第２のマイナス電極での温度に応じて、エマルジョンの液体抵抗によりプラス電極で数ミリボルトが測定される。これに関し油−脂肪膜６を含まない液体中では、ほぼ安定した値が表示されることが分かった。油又は脂肪を含有する気泡が電極上を流れる場合、一時的に、液体と電極の間の接触が低下し、したがって測定及び表示されるコンダクタンスも、油−脂肪の付着により低下する。その際、数百μＳ／ｃｍ、それどころか数千μＳ／ｃｍの測定値変動が生じ得る。この変動は、エマルジョン５中の油−脂肪フォームが少なければそれだけ安定する。したがってこの実態は、浄化されるエマルジョン５のための指標として並びに調整量及び調節量として使用することができ、つまり圧力抵抗、エマルジョン流の制御のため、及びガス富化のために使用することができる。
【０１１５】
図７は、油脂肪膜をポンプ排出するためにスキマー７内で水中ポンプ４７が用いられている１つの例示的実施形態を示している。図８は、エマルジョン用トレイ／容器へのフィルター設備の還流路において、エマルジョン中の自動フロート弁４８の形態の流入調節器を示しており、この流入調節器により、戻される浄化された物質の量を、エマルジョン用トレイ／容器４内での特定の充填状態が維持され得るように調節する。
【０１１６】
図９に示したように、このフィルター設備は、複数の加工機械からのエマルジョンの浄化のために用いることもできる。その際、個々のエマルジョン用トレイ／容器４からのエマルジョンは、好ましくは水中ポンプ４７により集合供給管ＳＶに送られ、そこから乳化フィルター１に達する。還流は集合還流管ＳＲを介して行われ、集合還流管ＳＲから個々の配管ＬＲが、フロート弁４８を介してそれぞれの機械の個々のエマルジョン用トレイ／容器４内に通じている。
【０１１７】
図１１は、接着フィルター２の、又は金属片を除去するためのフィルター設備の好ましい一実施形態を示している。ＢＢＳ油を含有するエマルジョン５は、空気ガス３０ａを富化され、その後、流入路において接着フィルター２のヘッド空間に流れ込む。その後、トリクル要素３７により、この混合物がフィルター要素３８に分散され、これによりフィルター要素３８上で擦れ、このときフィルター要素３８がプラスに帯電される。その際、エマルジョン５中のマイナスに帯電した破片（例えば金属片）が、ポリアミドのフィルター球３８の表面にくっつく。同時に、好ましくは不溶性ＢＢＳ油からなる三角小間状の液体４９が生じ、この三角小間状の液体はその後、後から流れる付着性液体として、重力によって下に流れる。その後、フィルター要素３８上の油−脂肪層が厚くなるにつれて、こし器の底５０の下側で油滴５１が形成され、この油滴はその後、液面４１ａに滴り落ち、油−脂肪層を生じさせる。エマルジョン表面に浮いているこの油−脂肪層はその後、過剰なガスにより、ノズル５３、例えば約７ｍｍの穴を通って接着フィルター２から追い出される。その際、油−脂肪フォーム／排気用連結部４０ａにおいて、油−脂肪フォーム４１ａが排出される。過剰な空気がエマルジョン５を下へ押し退けるので、液面はノズル５３の深さ、例えば約７〜８ｍｍの間で上下に動き、したがって押し退ける際にノズル断面にガスが流れ出ることができ、その際、油スピルを一緒に排出する。ノズル５の後ろではジェット流がノズルより大きな直径に減圧され、したがってその後、不溶性の油からガスが分離され得る。
【０１１８】
意外にも、金属片が付着粒子５２としてフィルター要素３８に、摩擦帯電により沈着することが分かった。したがってこのような接着フィルター２は金属片を除去するためにも使用することができ、その際には必ずしも、エマルジョンからの油／脂肪の分離、とりわけ徹底的な分離を行う必要はなく、またその前又は後ろにさらなるフィルター、例えば乳化フィルター及び／又は毛管フィルターは接続されない。むしろ接着フィルター２自体が、金属片を除去するためのフィルター設備として適している。
【０１１９】
図１２は、排気装置及び油収集器の好ましい一実施形態を示している。機械的な（ただし、電子的な液位検出及び自動弁を備えることも可能な）フロート弁により、ガス過剰の際にはガスが排気装置３９のヘッド空間を介して排出される。この場合、排気弁を開閉する浮体は浮揚力によって働き、この浮揚力を浮体は液位の上昇又は下降によって得る。その際、液位は数ｍｍ〜数ｃｍだけ上下に動く。不溶性ＢＢＳ油が比較的軽いことにより、液面に油−脂肪層が生じ、この油−脂肪層は、ＢＢＳ油が増えるにつれて下に広がり、その際にエマルジョンを押し退ける。浮体の液面の下側では、次第に厚くなっていく油−脂肪層が、油流出連結管を介して油収集器３９ｄに流れ込む。油収集器３９ｄはヘッド空間内で、機械的で自動的な通気部により過剰なガスを送り出すので、運転開始時には油収集器がエマルジョンで満たされる。このエマルジョンはその後、より軽いＢＢＳ油が流れ込むことにより下へと、自動排気装置３９の二重外被５５内へと押し退けられ、その後、液位調整部４１から毛管フィルター３に流れ込む。接着フィルター２からのノズル５３を介した排気用連結部４０ａ内へのガス−油放出は、自動排気装置３９へと脈動しているので、二重外被５５により、浮体５７への押し寄せを阻止し、これにより過剰なガスは二重外被５５内でＢＢＳ油から分離され、その後、調整穴５６によりフロートヘッド空間に流れ込む。この場合、浮体５７の上下運動を邪魔するものは阻止されており、したがって浮体５７のための液位調整は、下からきれいなエマルジョンによって行われる。
【０１２０】
通気部３９ｅを備えた油収集器３９ｄは浮き球５４を備えており、この浮き球は、油収集器３９ｄ内のエマルジョン５が低い状態の場合に油−脂肪膜６が還流するのを妨げる。というのもその場合には、浮き球５４が油収集器３９ｄの底に沈下して流入口を密閉するからである（図１２での破線の球）。
【実施例】
【０１２１】
例：切削旋盤機械での本発明によるフィルター設備の使用
本発明によるフィルター設備を、Ｔａｔｕｎｇ−Ｏｋｕｍａ  ＥＳ−Ｌ８  ＩＩ−Ｍタイプ（台湾製、製造番号ＭＥ０６３）の切削旋盤機械に接続した。この機械は、週に最大で約４Ｌという摺動面潤滑油（ＢＢＳ油）の高い消費量を有する。フィルター設備は図で示したような構造であった。
【０１２２】
スキマーの構造：スキマー構造は、定置の下側の内シリンダーと、被さって浮いている外シリンダーとからなるので、切削機械の下にあるトレイ内のエマルジョンの充填状態の低い高さ（約７０〜１２０ｍｍ）は、スキマーにより空気を含まずにエマルジョンを吸引することを困難にする。内シリンダーは、例えば１００ｍｍの外径を有し、浮いている外シリンダーはそれより約１〜３ｍｍ大きい内径を有しており、したがって浮いている外シリンダーは、定置の内シリンダーの傍に誘導及び位置決めされている。その際、外シリンダーの浮揚は、ヘッド領域内の空気ガスチャンバーによって保証されている。この空気浮揚チャンバーは、いわばシリンダーを内側に２回折り畳む（２×９０°）ことによって実施されている。この空気チャンバーは、同時に内側の流れ偏向部として役立つので、この内側の偏向シリンダーは、下へと方向づけられた流れを形成するため、空気チャンバーが浮揚のために必要とするよりも長くなっている。浮体をエマルジョンの表面で保つために必要な程度の浮揚だけを生じさせるため、過剰な空気ガスは液位調整穴を介して導出される。これらの液位調整穴は、ＢＢＳ油の付着により比較的容易に塞がり、これによってより多くのガスを引き止め、これらのガスはその後、より多くの浮揚及びより悪い表面吸引を引き起こすので、これらの液位調整穴は純水の場合より少し大きい（水では約３〜５ｍｍ  ＤＮ、ここではＤＮ  ７〜８ｍｍ）。加工及び蒸発の際の損失によって生じる約２０〜４０ｍｍのエマルジョンの液位高さの変化を調整するため、エマルジョンを常に十分に再充填することが望ましい。これは、エマルジョンの再充填の際に充填状態が、外側の浮いているシリンダーの誘導上限を越えて、及び内側の固定的なシリンダーの誘導ゾーンから外に動くことを容易に生じさせ得る。この場合、浮体がその位置から外れないために、例えば、浮いているシリンダーに対して径方向の内側に１〜２ｍｍの間隔での４本の垂直な丸い棒が、位置を阻むことが好ましい。
【０１２３】
金属屑：スキマーによりトレイ内のエマルジョン表面を吸引すると、浮いている屑が一緒に吸い込まれた。これらの屑は、一部では数ｃｍの長さがあり、しばしば屑の形状はリングのように丸まっており、これは被加工材の加工と関連している。例えば、比率１対８で屑がはるかに大きな質量を有する鋼鉄の場合の浮き上がりは、エマルジョン表面での油膜により、屑に、より軽いＢＢＳ油が表面付着することによって助長され、この油膜は同時にエマルジョン表面の表面張力をより大きくする。これらの屑は、スキマー及びフィルター設備を詰まらせる可能性がある。フィルター設備の詰まりを回避するため、スキマーの後ろに好ましい前フィルターを接続した。フィルター運転中には、エマルジョンフィルター設備によるＢＢＳ油の濾別により、浮いているＢＢＳ油が表面から取り除かれた。これにより表面張力は大きく減少し、したがって屑の浮き上がり及びスキマー内への吸い込みは少なくなった。
【０１２４】
エマルジョン消費量：本発明に基づくフィルター設備による運転の数日後には既に、屑での付着損失によるエマルジョン消費量が減少していることを確認できた。これはおそらく、エマルジョンフィルター設備内での処理によってもたらされたエマルジョン中への空気ガスの飽和と関連しており、この飽和がこの場合は滴下挙動をより良くしている。これに加えて乳化できないＢＢＳ油を除去することにより、数週間以内にはエマルジョン消費量が約６０％低下した。これに関して機械の内部空間への油の付着が大幅に減少しており、その結果、機械操作者のための覗き窓に油の条痕はついていない。
【０１２５】
フィルター設備内での流れの軌道：フィルター段階での流速は、エマルジョン（＜１約９７０ｇ／ｃｍ３）より軽い密度（８９０ｇ／ｃｍ３）の不溶性ＢＢＳ油による負荷に左右される。乳化フィルター内での流れ落ちる速度が小さすぎると、ＢＢＳ油が浮き上がって、回転している進入流において油スピルを形成し、この油スピルは時間と共に次第に厚くなって上下に広がる。この油スピルは、エマルジョン表面に浮くことにより、回転している表面から飛び出し、その際にエマルジョンの表面に浮いている比較的軽いフィルター球を拘束し、これによりフィルター球はもうその中心軸の周りで回転しなくなる。フィルター内の負圧により、エマルジョンがガス抜きされる際に小さな気泡が生じる可能性があり、この気泡が油スピル中で富化され、その後、油フォームとしてフロートスイッチ内、したがってガス抜き空間内に押しやられる。この場合、排気ポンプ内にフォームを運んでしまう可能性があり、これは排気ポンプの障害及び損傷を招き得る。下降流が１８ｍｍ／秒の場合は油フォームが形成された。油フォームが形成されない最良の状態は、下降流が２２ｍｍ／秒の場合に生じた。当業者は適切な下降流を何ら問題なく選択及び調整することができる。
【０１２６】
フィルター要素：乳化フィルター内では、直径１２ｍｍのフィルター球が用いられた。これにより、下降流においてエマルジョンの一部が乱流により混ぜ合わされ、その結果、可溶性の油が乳化剤により乳化しなおされ、したがって溶解した油の液滴サイズは小さく破砕され、その後、水結合が改善し、改善した水結合はこれにより、より高い冷却性能を生じさせる。乱流中では、一緒に運ばれた微細な破片、とりわけ金属粒子の一部がＢＢＳ油から分離される。
【０１２７】
乳化フィルター後の底の流出路内では、循環ポンプがエマルジョンをインジェクターに通して運び、これによりエマルジョンに空気ガスが混入され、このエマルジョンはその後、ガス飽和状態で接着フィルターのヘッド空間に流れ込む。その後、エマルジョン流は２４個の穴を有するノズルプレートによりフィルター球に均一に分散された。これらのフィルター球の直径は３３ｍｍであった。このサイズにより、球はそのかさ密度において、比較的広い空気空間を有しており、したがって乱流による混ぜ合わせは生じなかった。ＢＢＳ油は、球の上及び間に付着し、その後、ゆっくりとした重力による下降流において液滴を形成し、この液滴はその後、こし器の底の下側でエマルジョン表面に滴り落ち、空気と共に放出ノズル穴を介して接着フィルターから排出された。その際、不溶性ＢＢＳ油が分離する機能方式は、理論に結び付いてはいないが、球の接触点の間の質量濃度の原理に基づいて機能している。すなわちフィルター球はポリアミドからなっており、拡散能力を持っており、約２．５〜３．５％の水分を吸収し得る。ＢＢＳ油はエマルジョンより高い接着力を有しており、これによりフィルター球の表面を濡らす。力の場が存在しない空間では対称的に生じる液体の三角小間状部は、下方に方向づけられた分離力によって変形され、下に押される。最終的には、三角小間状の液体及び後から流れてくる付着性液体から液滴が形成され、この液滴が剥がれ落ち、より小さいサイズの残留三角小間状部を後に残す。
【０１２８】
油滴サイズの考察におけるエマルジョン構造：冷却潤滑剤は、屑が出る被加工材加工の際に、冷却（水）、潤滑（油）のため、及び金属片の除去のために用いられる。機械及び工具の磨滅は軽減されるべきであり、熱（最高１０００℃）は下げられるべきである。高い切削速度及び高い発熱を伴う加工は、第一に冷却作用を必要とする。この場合は、水性の冷却潤滑剤のエマルジョン又は溶液によって最良の結果を達成することができる。冷却潤滑剤の濃縮物には、安定したエマルジョンを形成させるため、油相と水相の間の界面張力を低下させることで水中での油滴の分散を可能にする表面活性剤（乳化剤）が添加される。
【０１２９】
液滴のサイズは、エマルジョンのせん断性及び純度に左右される。測定が示したのは、比較的大きなＢＢＳ油滴を排出させると、乳化すべきエマルジョンの細かさが改善されるということである。これは、エマルジョン濃度を減少させることなく起こる。むしろ、より多くてより細かい液滴はエマルジョンを増加させるので、測定される濃度は増すことが分かった。より小さな液滴は、同じ表面濡れ率のために使用される油がより少ないことを意味し、したがってより高い水結合を意味し、より高い水結合はその後、より優れた冷却性能をももたらす。
【０１３０】
Ｄ−３８６７８  Ｃｌａｕｓｔｈａｌ−ＺｅｌｌｅｒｆｅｌｄにあるＳｙｓｔｅｍ−Ｐａｒｔｉｋｅｌ−Ｔｅｃｈｎｉｋの粒子サイズ分析のためのＱＵＩＸＥＬ機により、エマルジョンをそのサイズ及び分布について調べた。この機器は、０．１μｍ〜３．５ｍｍのサイズ範囲内の懸濁液及びエマルジョンのすべての種類での粒子サイズ分析に適した湿式分散システムである。レーザ回折により液滴サイズ分布を確定することができる。結果は図１０に示している。
【０１３１】
フィルター設備の運転開始時に、液滴、つまり粒子を、３つの異なるサイズ及びパーセントでの比率において確定して提示した。図１０ａに示したように、Ｑ１＝１９．５５％で＜０．７６μｍの液滴（粒子）、Ｑ２＝５９．６０％で＜１．７１μｍ、及びＱ３＝７９．０５％で＜４．７０μｍであった。平均粒子サイズＶＭＤは２．４９μｍであった。表面濡れ率は４．４３ｍ２／ｃｍ３であった。
【０１３２】
電子顕微鏡により、液滴をそのサイズ及び分布について調べた。その際、幾つかの比較的大きな液滴中に含有物があるのが見えた。これは、不溶性ＢＢＳ油に取り囲まれた非常に小さな金属の破片であった。金属片粒子の比較的大きな合体が形成されなかったことは、この粒子の電荷によって説明することができ、電荷によりファンデルワールス力が有効になり得なかったのである。
【０１３３】
１週間のフィルター運転の後、液滴は、図１０ｂに示したように粒子サイズがより小さくなり、表面被覆率が９．５％増えていた。
【０１３４】
３週間のフィルター運転の後、液滴は、図１０ｃに示したように粒子サイズがさらに小さくなり、表面被覆率がさらに６．４％増えた。
【０１３５】
全体で６週間のフィルター運転の後、図１０ｄに示したように液滴は粒子サイズがまた小さくなり、表面被覆率は５．９２ｍ２／ｃｍ３に上昇し、これは新たに１４．７％増加したことを意味する。
【０１３６】
エマルジョンフィルター設備を数か月運転した後には、充填したＢＢＳ油の約５０〜６０％がフィルター設備によって除去されていた。純度及び粒子サイズとして測定された液滴サイズは、図１０ｅから分かるように新たに改善されていた。大きな液滴の除去により、一方では金属片の量が減り、他方ではエマルジョンの細かさが増した。その際、（屈折計により）測定された油の割合に悪影響はなかった。７．３８ｍ２／ｃｍ３へのさらなる上昇は、エマルジョンの品質が向上し、エマルジョンの冷却特性がかなり改善されていることを示している。これに関し、フィルターの運転開始時と最後の測定時の品質を比較すると、表面濡れ率が６７％上昇していた。
【０１３７】
金属片：電子顕微鏡による撮影では、ＢＢＳ油に包み込まれた金属片が見えた。これにより金属片は密度調整され、つまりＢＢＳ油との組合せが、溶解した油エマルジョンと類似の密度を示し、よって金属片の粒子は浮き続ける。これは問題を引き起こす可能性がある。というのも冷却水ポンプがエマルジョンと一緒に金属片を吸引して、金属片を工具及び被加工材に吹き付け、その結果、金属片が部分的に切刃の間隙に引っかかり、それにより工具の切刃の耐用期間を減少させ得るからである。
【０１３８】
ポリアミドのフィルター球を調べると、とりわけ接着フィルター内での濾過中に金属片の沈着が確認でき、この沈着は、運転期間が増えるにつれて多くなっていった。理論に結び付いてはいないが、この沈着はおそらく静電気力によって引き起こされている。なぜなら摩擦力による電流によりポリアミド球が帯電するからであり、したがって金属化合物のようなすべてのマイナスに帯電した破片は球にくっつく。
【０１３９】
本発明によるフィルター設備の使用により、金属片の割合は、とりわけフィルター要素への沈着及び大きな液滴の除去によっても減少し、これにより金属片に関連する問題が明らかに最小限に抑えられる。破片の排除は、とりわけ切削能力を向上させ、したがってより長い切削能力が得られる。本試験では、機械の操作者は約２０〜３０％の改善を感じることができた。
【０１４０】
エマルジョンの亜硝酸塩負荷：エマルジョンは、最高１０００℃の熱い金属屑の表面でＢＢＳ油にかかる熱負荷により、その際に生じる亜硝酸塩によって害される。通常は週に約０．５ｍｇ／リットルという亜硝酸塩含有率の上昇が、ＢＢＳ油の除去によって減少した。これは、ＢＢＳ油の排除に関連しており、今ではもうＢＢＳ油は熱い屑上で燃焼しなくなった。
【０１４１】
ｐＨ値に依存する細菌の影響：調査は、この調査段階ではフィルター設備により細菌の生物学的な定住への悪影響がなかったことを明らかにした。これに関し、９〜１０の間の安定したｐＨ値及び＞５０００μＳ／ｃｍの高いコンダクタンスは、細菌の定住に制限的に作用することが確認された。冷却潤滑剤エマルジョン中の細菌濃度は、サンプリング期間の平均で約２，３００ＫＢＥ／ｍｌであり、５７６〜４，９３３ＫＢＥ／ｍｌの間で変動した。この濃度は、基本的に低いと判断することができる。濃度の差は通常の変動範囲内である。
【０１４２】
吸引した空気を使ってフィルター設備内にＢＢＳ油を放出するので、好ましい除菌用空気フィルターを空気圧縮機の前に追加接続した。周囲空気中のたいていの細菌のサイズは＞０．３μｍなので、孔幅＜０．２μｍの除菌用空気フィルターが、空気からの微生物のせき止めを保証する。ただし細菌量の減少により、このようなフィルターは必ずしも必要ではない。
【０１４３】
フィルター設備の運転開始から２日後には、腐臭はもう知覚できなくなり、これは一つには、最初のフィルター内でのガス抜きが原因と考えられ、もう一つには接着フィルター内での酸素飽和に基づいている。
【０１４４】
まとめると、本発明によるフィルター設備の使用により以下の利点を達成することができる。
−  冷却潤滑剤（ＫＳＳ）が、より薄い色、及びこれに対応してより良い純度を有する。
−  腐臭が発生しない。
−  冷却潤滑剤が、より流動的なコンシステンシーを有する。
−  金属片の量が大きく減少する。
−  油−金属片の付着が明らかに減少する。
−  比較的小さい油滴により、冷却潤滑剤への油の添加量は比較的少なくてよい。
−  不溶性の油の明らかな減少を達成できる。
−  塩の割合を明らかに減らすことができ、これはフォーム形成及び沈殿する研磨粒子の減少をもたらす。
−  フォーム形成が減少するか又はそれどころか阻止される。
−  被加工材に沈着する冷却潤滑剤の残留物が少しだけになる。
−  エマルジョンが、吹き飛ばす際に被加工材から流れ落ちやすくなる。
−  ｐＨ値が一定か又は少し上がり、したがって細菌増殖が最小限に抑えられる。
−  冷却潤滑剤の酸素含有率が比較的高く、これにより冷却性能が改善される。
−  亜硝酸塩形成が減少するか又は阻止される。
−  機械の耐用期間中の冷却潤滑剤の品質の劣化が軽減するか又はない。
−  機械の運転による健康負荷が全体的に軽減し、とりわけ細菌、真菌、及び亜硝酸塩による負荷が比較的少ないことによって軽減している。
【符号の説明】
【０１４５】
１  乳化フィルター
２  接着フィルター
３  毛管フィルター
４  エマルジョン用トレイ／容器
５  エマルジョン
６  油−脂肪膜
６ａ  油−脂肪層
７  スキマー
７ａ  スキマー吸引部の上からの接続
７ｂ  スキマー吸引部の下からの接続
７ｃ  有効なスキマー吸引高さ
８  スキマーの上部流入路
９  スキマーの下部流入路
１０  浮体
１１  スキマー流出路
１１ａ  偏向フランジ
１１ｂ  偏向ハット
１１ｃ  吸引部
１２  接線流入路
１３  洗浄弁
１４  洗浄液流入路
１５  機械的な液位調節部
１６  ガス空間
１７  自動の液位調節部
１８  フィルター要素＜１ｋｇ／ｄｍ３
１９  エマルジョン空間
２０  回転流
２１  フィルター要素の衝突
２２  油−脂肪液滴
２３  エマルジョン形成部
２４  フィルター要素＞１ｋｇ／ｄｍ３
２５  こし器の底
２６  乳化フィルターの流出路
２７  吸引−加圧ポンプ
２８  インジェクター
２９  覗き窓
３０  ガス／空気供給
３０ａ  ガス
３１  貫流調節器
３２  逆流阻止器
３３  接着フィルターの入流路
３４  圧力監視部
３５  排気部
３６  ガスエマルジョン分散空間
３７  トリクル要素
３８  フィルター要素
３８ａ  接着作用
３８ｂ  毛管作用
３９  自動排気装置
３９ａ  検出器（油／水／エマルジョン）
３９ｂ  流出路（油／水／エマルジョン）
３９ｃ  油分離用連結管
３９ｄ  油収集器
３９ｅ  通気部
４０  排気
４０ａ  油−脂肪フォーム／排気用連結部
４１  液位調整部
４１ａ  液面（油／水／エマルジョン）
４１ｂ  油−脂肪フォーム
４２  毛管フィルターの流入路
４３  温度監視部
４４  還流路
４５  球形
４６  バイパス
４７  水中ポンプ
４８  自動フロート弁
４９  三角小間状の液体
５０  こし器の底
５１  油滴
５２  付着粒子
５３  ノズル
５４  浮き球
５５  二重外被
５６  調整穴
５７  浮体
ＬＳ  コンダクタンスゾンデ（測定値単位ｐＳ／ｃｍ）
ＳＳ  酸素ゾンデ（測定値単位％  温度に応じたエマルジョンの飽和度）
ＳＶ  集合供給管
ＳＲ  集合還流管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１０ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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