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Dokumentenidentifikation DE202004011401U1 04.05.2005
Titel Reinraum-Reparaturkabine mit integrierbarer Filteranordnung
Anmelder COLANDIS GmbH, 07768 Kahla, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner GbR, 07545 Gera
DE-Aktenzeichen 202004011401
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 04.05.2005
Registration date 31.03.2005
Application date from patent application 21.07.2004
IPC-Hauptklasse F24F 7/00
IPC-Nebenklasse F24F 3/16   F24F 13/28   B01L 1/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Reinraumkabine mit integrierbarer Filteranordnung, bestehend aus einem Profilrahmengestell und einem das Gestell verkleidenden flexiblen, folienartigen Behang, wobei der Behang aus einem antistatischen Kunststoffmaterial besteht, gemäß Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Die Reinraumtechnik hat sich in den letzten Jahrzehnten wie kaum ein anderes Gebiet rasant entwickelt. Beginnend mit ersten Reinräumen in der Pharmazie und Medizin hat die Vielzahl der Anwendungen dieser Technologie der Gestaltung des Fertigungsumfelds überproportional zugenommen.

In immer mehr Industriezweigen wird es erforderlich, die Produktion unter reinen Umgebungsbedingungen durchzuführen, wobei hier die Lebensmittelindustrie, die Umwelttechnik, die Pharmazie, die Feinmechanik, die Optik, aber auch die Mikroelektronik und die Mikrosystemtechnik beispeilhaft genannt seien. Schon kleinste Verunreinigungen können zu hohen Ausschussraten und zu Fehlproduktionen führen, so dass es gilt, das Niveau der Fertigung bezüglich der Umgebungseinflüsse so zu gestalten, dass eine kostenoptimierte Produktion ein Maximum an Gutausbeute garantiert.

Konventionelle Reinräume sind in verschiedenen Klassen gemäß ISO 14640-1 spezifiziert. Herkömmliche konventionelle Reinräume beispielsweise im Bereich der Pharmazie oder der Halbleiterindustrie mit sehr engen Klimatoleranzen und hohen Anforderungen an die Partikelfreiheit ziehen erhebliche Kosten nach sich.

Zur Kostendämpfung wurden bereits modulare Reinraum-Systeme vorgeschlagen, die sich als Reinraumlösung für kleine und mittlere Unternehmen darstellen. Bei derartigen Systemen wird beispielsweise auf eine Kombination aus einem Aluminium-Rahmensystem mit entsprechenden Flächenelementen zurückgegriffen. Das System kann kundenspezifisch geplant und errichtet werden. Innerhalb des Systems können separat gekapselte Inspektionsarbeitsplätze integriert werden.

Neben dem von der Firma COLANDIS GmbH, Kahla, angebotenen und vertriebenen modularen Reinraumsystem „ModSys" gehört das Reinraumsystem der MCRT Micro CleanRoom Technology GmbH zum Stand der Technik, wobei dort ebenfalls ein Grundgerüst einer Reinraumkabine aus einem stabilen und variablen Aluminiumprofilskelett besteht, das einen späteren Umbau oder eine Erweiterung der Kabine realisieren lässt. Für die Ausfachung der Decke werden dort Aluminium-Kunststoff-Sandwichplatten und für die Seitenausfachungen durchsichtiges Polykarbonat, Aluminium-Kunststoff-Sandwichplatten oder PVC-Streifenschürzen gewählt. Je nach gewünschter Reinraumklasse werden die Decken mit der notwendigen Anzahl an Filter-Gebläse-Einheiten bestückt, die dann schwebstoffgefiltere Luft in die Kabine blasen.

Bei allen vorstehend erwähnten Reinraumsystemen oder Reinraumanordnungen handelt es sich um Einrichtungen, die nach Kundenwunsch vor Ort errichtet und dort betrieben werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass vielfach der Bedarf besteht, bei Reparaturarbeiten an besonders empfindlichen Geräten oder Einrichtungen diese Arbeiten unter Reinraumbedingungen durchzuführen. Hierfür ist es nach dem bisherigen Stand der Technik notwendig, dass innerhalb einer stationären Reinraumkabine ein entsprechender Reparaturplatz eingerichtet wird. Dabei ist es jedoch im Regelfall unumgänglich, dass während der Reparaturarbeiten entstehende erhöhte Partikelbelastungen zu einem quasi Kontaminieren des Reinraumsystems führen.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Reinraum-Reparaturkabine mit integrierbarer Filteranordnung anzugeben, die aus einem Profilrahmengestell besteht, das analog einem Zeltgestell vor Ort leicht und schnell errichtet werden kann und ebenso leicht nach Erledigung der anfallenden Arbeiten demontierbar ist.

Die zu schaffende Reinraum-Reparaturkabine soll innerhalb des Kabinenraums einen speziellen Schirmbereich gewährleisten, so dass Arbeiten an entsprechend empfindlicher Technik mit hoher Qualität und Sicherheit bezogen auf Partikelbelastungen ausführbar sind.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Reinraum-Reparaturkabine mit integrierbarer Filteranordnung, bestehend aus einem Profilrahmengestell und einem das Gestell verkleidenden flexiblen, folienartigen Behang, wobei der Behang aus einem antistatischen Kunststoffmaterial besteht, gemäß der Merkmalskombination des Schutzanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.

Erfindungsgemäß besteht das eingesetzte Profilrahmengestell aus zerlegbaren Einzelelementen, bevorzugt eines Standard-Aluminiumprofils, welche im montierten Zustand Pfosten und Querprofile umfassen und so die notwendige Tragfähigkeit besitzen.

Im Deckenbereich des Profilrahmengestells ist die Kabine mit einer höheren Anzahl von Querprofilen versehen, und zwar zu dem Zweck des Befestigens von an sich bekannten Filtermodulen an diesen Querprofilelementen.

Die Filteranordnung besteht nun mindestens aus einem kastenförmigen, flachen Filtermodul, wobei an der Moduloberseite Ansaugöffnungen vorgesehen sind und im Modul befindliche Lüfter angesaugte Luft über ein Filtermaterial zur Modulunterseite fördern.

Wie vorerwähnt, befindet sich die Filteranordnung flach hängend an ausgewählten Querprofilen der Decke des Profilrahmengestells, und zwar von dieser beabstandet, so dass eine ungehinderte Luftströmung hin zu den Ansaugöffnungen erfolgen kann.

An den Seitenwänden oder den Seitenkanten des oder der kastenförmigen Filtermodule sind nach unten sich erstreckende, schürzenartige Folienverlängerungen angebracht, so dass sich definierte Strömungsverhältnisse insbesondere im Arbeits- und Reparaturbereich unterhalb der Filtermodulfläche innerhalb der Kabine einstellen.

Der flexible, folienartige Behang weist einen Zuschnitt auf, welcher der Deckenfläche und den Seitenflächen, aufgespannt vom Profiltragrahmen, entspricht, um beim Arbeiten innerhalb der Kabine diese allseits zu verschließen.

Die Folienverlängerungen am Filtermodul können lösbar und/oder längenmäßig verstellbar angeordnet bzw. ausgeführt werden.

Der folienartige Behangzuschnitt zum Ummanteln des Profilrahmengestells, d.h. zum Verschließen der Kabine ist bevorzugt zum Einmalgebrauch bestimmt.

Der Behang weist Öffnungsschlitze zum leichten Betreten oder Verlassen der Kabine auf, die z.B. durch Klebestreifen oder ähnliche Mittel verschließbar sind.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Behangzuschnitt in den senkrecht verlaufenden Seitenwandbereichen ein Übermaß zum sicheren Verschließen der Abschnitte auch im Bereich der Pfosten des Profilrahmengestells durch Überlappen auf.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann innerhalb der Kabine eine spezielle Fußbodenfolie ausgelegt werden.

Die Kabine verfügt über die Möglichkeit, eine Kunstlicht-Beleuchtungseinrichtung aufzunehmen oder dort anzubringen.

Unterhalb des oder der Filtermodule ist im Arbeits- und Reparaturbereich eine Arbeitsplatte oder ein Arbeitstisch anordenbar, so dass ein ermüdungsfreies Arbeiten ermöglicht wird.

Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, das umzuwälzende Luftvolumen regelbar zu gestalten bzw. es kann je nach Bedarf innerhalb der Reinraumkabine ein Filtermodul angebracht oder aber bei größeren Arbeitsflächen die Anordnung mehrerer Filtermodule benachbart zueinander vorgenommen werden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

1 eine Darstellung eines bereits montierten Profilrahmengestells mit an der Decke angebrachten bzw. eingehängten zwei benachbarten Filtermodulen mit folienartigen Verlängerungsschürzen, wobei der vordere Seitenflächenbereich des Behangzuschnitts noch offen ist;

2 eine Detaildarstellung der Filtermodule, eingehängt an Querprofilen des Profilrahmengestells, und

3 die Reinraum-Reparaturkabine im Arbeitszustand mit einer darin befindlichen Person und im Vordergrund dargestellten Rollbehältern zur Aufnahme der Kabine im demontierten, d.h. im Transportzustand.

Die Reinraumkabine gemäß den 1 bis 3 geht von einem Profilrahmengestell aus, welches, wie insbesondere in den 1 und 3 ersichtlich, vier seitliche Pfosten 1 umfasst.

Die Pfosten 1 sind über Querprofile 2 miteinander verbunden, welche gleichzeitig einen Deckenbereich der Kabine ergeben.

Aus Stabilitätsgründen sind in den oberen Verbindungs- bzw. Eckbereichen Versteifungsbleche 3 montiert.

Gemäß der Darstellung nach 2 sind an ausgewählten Querprofilen 2, beispielsweise über Karabinerhaken 4, in vorhandenen Profilnuten zwei flache, kastenförmige Filtermodule 5 befestigt.

An der Oberseite weist das jeweilige Filtermodul 5 nicht gezeigte Ansaugöffnungen auf, wobei im Filtergehäuse Lüfter, insbesondere Radiallüfter befindlich sind, welche oberseitig angesaugte Luft über ein Filtermaterial zur Modulunterseite fördern.

Um eine ungehinderte Luftansaugströmung zu ermöglichen, befinden sich die Filtermodule 5 beabstandet von der Decke der Reinraumkabine.

An den Seitenwänden oder Seitenkanten des oder der kastenförmigen Filtermodule 5 sind nach unten sich erstreckende, schürzenartige Folienverlängerungen 6 angebracht, so dass sich definierte Strömungsverhältnisse im sich darunter ergebenden Arbeits- und Reparaturbereich einstellen.

Die Folienverlängerungen 6 können an ihrer unteren Kante einen verstärkenden oder versteifenden Fallstab 7 umfassen.

Der in der 3 ersichtliche flexible, folienartige Behang 8 ist als ein Zuschnitt ausgeführt, welcher der Deckenfläche und den Seitenflächen, aufgespannt vom Profiltragrahmen, entspricht, um die Kabine insbesondere bei herabgelassenen Seitenwänden des Behangs allseits zu verschließen.

Zum leichteren Betreten und Verlassen des Kabineninnenraums kann der Behang im Seitenbereich 9 überlappen und mit einer schlitzförmigen Öffnung ausgeführt werden.

Im demontierten Zustand sind alle Funktionselemente der Reinraumkabine von z.B. zwei Rollbehältern 10 aufgenommen und durch eine Person transportierbar.

Wie aus der 2 ersichtlich, besteht das jeweilige Filtermodul 5 aus einem flachen, rechteckigen Gehäuse mit im unteren Teil aufgenommenen Filtermaterial. Die durch obere Ansaugöffnungen einströmende Luft wird dann quasi mittig über das Filter nach unten gedrückt.

Durch die schürzenartig verlängerten Seitenwände des Filters, die z.B. über sogenannte Klettverschlüsse am Filter anbringbar sind, wird eine definierte Strömung oberhalb des Arbeitsbereichs (siehe 3) erzielt. Es wird damit quasi innerhalb der zeltartigen Kabine ein weiterer Schirmbereich geschaffen. Die schürzenartigen Folienverlängerungen sind höhenverstellbar anbringbar, und zwar unter Beachtung der jeweiligen Montagegeräte oder der Arbeitsposition der Person, die sich innerhalb der Kabine befindet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kabine mit einer integrierten Beleuchtungseinrichtung versehen, wobei die Stromversorgung sowohl der Filtermodule als auch der Beleuchtungseinrichtung über eine Spannung von 100 V bis 240 V möglich ist.

Die Umkleidungsfolie der Kabine ist bevorzugt antistatisch. Die schürzenartige Folienverlängerung der Filtermodule ist bei einer Ausführungsform etwa 0,5 mm stark. Die äußere Einwegfolie ist mit einer geringeren Dicke ausführbar, hängt jedoch glatt und relativ faltenfrei nach unten.

Mit einer beispielhaften Filteranordnung können ca. 1200 m3 Luft je Stunde umgewälzt werden. Bei einer Ausführungsform der Reinraumkabine betragen die Abmessungen des Arbeitsraums ca. 1,8 m × 2 m, bei einer Höhe von 2 m. Die Filterfläche nimmt hier in etwa einen Raum von etwa 610 m × 510 mm als Standardmaß ein.

Über ein Abkleben der hängenden Folienabschnitte im Seitenbereich kann für die notwendige Dichtheit der Kabine Sorge getragen werden, wobei alternativ auch ähnliche kraftschlüssige Mittel zum Einsatz kommen können.

Das Profilrahmengestell kann komplett aufgebaut werden, jedoch aber auch in einer Gestalt von ein Drittel oder zwei Drittel der Gesamtabmessungen, so dass nach den jeweiligen Erfordernissen und den räumlichen Gegebenheiten eine Anpassung möglich ist.

Um die notwendige Stabilität des Profilrahmengestells zu erreichen, erfolgt bevorzugt eine Verschraubung der einzelnen Elemente.

Alles in allem gelingt es, mit der vorstehend erläuterten Erfindung eine weiterentwickelte, kostengünstige und transportable Reinraum-Reparaturkabine mit integrierbarer Filteranordnung anzugeben, die von einer Person leicht montiert und demontiert werden kann und welche über alle notwendigen Komponenten und Elemente verfügt, um im Inneren der Kabine optimale Bedingungen für das Ausführen von Arbeiten empfindlicher Technik zu schaffen.

1Pfosten 2Querprofil 3Versteifungsblech 4Karabinerhaken 5Filtermodul 6schürzenartige Folienverlängerung 7Fallstab 8Behang 9Seitenfläche/Überlappung 10Rollbehälter

Anspruch[de]
  1. Reinraum-Reparaturkabine mit integrierbarer Filteranordnung, bestehend aus einem Profilrahmengestell und einem das Gestell verkleidenden flexiblen, folienartigen Behang, wobei der Behang aus einem antistatischen Kunststoffmaterial besteht,

    dadurch gekennzeichnet, dass

    das Profilrahmengestell aus zerlegbaren Einzelelementen besteht, welche im montierten Zustand Pfosten und Querprofile umfassen, wobei im Deckenbereich der Kabine die Anzahl der Querprofile erhöht ist,

    die Filteranordnung mindestens aus einem kastenförmigen, flachen Filtermodul besteht, wobei an der Moduloberseite Ansaugöffnungen vorgesehen sind und im Modul befindliche Lüfter angesaugte Luft über ein Filtermatieral zur Modulunterseite fördern,

    die Filteranordnung flach hängend an ausgewählten Querprofilen der Profilrahmendecke, von dieser beabstandet, lösbar befestigt ist,

    an den Seitenwänden oder Seitenkanten des kastenförmigen Filtermoduls sich nach unten erstreckende, schürzenartige Folienverlängerungen angebracht sind, so dass sich definierte Strömungsverhältnisse im Arbeits- und Reparaturbereich unterhalb des Filtermoduls innerhalb der Kabine einstellen,

    und der flexible, folienartige Behang einen Zuschnitt aufweist, welcher der Deckenfläche und den Seitenflächen, aufgespannt vom Profiltragrahmen, entspricht, um beim Arbeiten innerhalb der Kabine diese allseits zu verschließen.
  2. Kabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Filtermodule integrierte Radiallüfter aufweisen.
  3. Kabine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienverlängerungen am Filtermodul lösbar und/oder verstellbar angeordnet sind.
  4. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der folienartige Behangzuschnitt zum Einmalgebrauch bestimmt ist.
  5. Kabine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behang Öffnungsschlitze zum Betreten oder Verlassen der Kabine aufweist.
  6. Kabine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behangzuschnitt in den senkrecht verlaufenden Seitenwandbereichen ein Übermaß oder Überstand zum sicheren Verschließen der Abschnitte auch im Bereich der Pfosten des Profilrahmengestells aufweist.
  7. Kabine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fußbodenfolie vorgesehen ist.
  8. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabine eine Kunstlicht-Beleuchtungseinrichtung aufweist.
  9. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die folienartigen Behangabschnitte an den hängenden Seitenflächen durch stoff- oder kraftschlüssige Mittel verbindbar sind.
  10. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese im demontierten Zustand in Rollbehältern oder dergleichen Gefäßen transportabel verpackt ist.
  11. Kabine nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeits- und Reparaturbereich unterhalb des oder der Filtermodule eine Arbeitsplatte oder ein Arbeitstisch befindlich ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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