DE3540265A1

DE3540265A1 - Einseitig offene reinraumkabine mit einer lufttechnischen anlage

Info

Publication number: DE3540265A1
Application number: DE19853540265
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Prof Dipl Ing Voltz
Original assignee: Rud Otto Meyer GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1985-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1987-05-14
Also published as: DE3540265C2

Description

Die Erfindung betrifft eine einseitig offene durch zwei Seitenwände, eine Rückwand, ein Dach und einen Boden gebildete Reinraumkabine für Produktions- oder Abfülleinrichtungen insbesondere für die Lebensmittelabfüllung od. dgl. mit einer lufttechnischen Anlage zur Erzielung einer weitgehend partikelfreien Atmosphäre im Bereich der Produktions- oder Abfülleinrichtung mit Hilfe einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung.

Bei Arbeitsvorgängen in der elektronischen, optischen und pharmazeutischen Industrie sowie bei der Abfüllung von insbesondere staubempfindlichen Produkten, wie z. B. Lebensmitteln wird häufig eine weitgehend partikelfreie Luft verlangt, da durch luftgetragene Partikel selbst von geringer Größe Schäden verursachen werden können. Ebenso wichtig ist die Entfernung von Mikroorganismen z. B. bei der Zubereitung steriler Präparate. Selbst bei den heute üblichen stark mechanisierten und automatisierten Verfahrensweisen z. B. in der pharmazeutischen Fertigung kommen noch Prozeßschritte mit offenem Produkt und Handarbeiten vor.

Zum Produkt- und Personenschutz, insbesondere bei der offenen Verarbeitung staubender Stoffe ist es bekannt, Arbeitsvorgänge in Reinraumkabinen durchzuführen. Die Idealvorstellung, kontaminationsgefährdete Fertigungsschritte in vollkommen geschlossenen Systemen ablaufen zu lassen, läßt sich bei weitem nicht überall verwirklichen. Es sind deshalb bereits sogenannte offene Reinraumkabinen vorgeschlagen worden, die lufttechnische Anforderungen wie Vermeidung von Crosstkontaminationen, Abreinigung des Arbeitsbereiches durch eine reine Verdrängungsströmung, gerichtete Abluftführung, Abführen von Maschinenwärme, Klimatisierung wo nötig, Bedienung und Wartung des lufttechnischen Teils außerhalb des Fertigungsbereichs genügen sollen. Hierzu ist bereits eine nach vorn offene Reinraumkabine bekannt geworden, bei der über die gesamte Breite mit Hilfe eines speziellen Verteilerorgans ein Luftvorhang von so großer Geschwindigkeit gebildet werden soll, daß die gesamte Höhe des Durchganges erfaßt und der Luftstrom erst in Bodenhöhe in Richtung des Inneren der Kabine umgelenkt wird. Ein weiteres in die Kabinendecke integriertes Verteilerorgan sorgt für die eigentliche Belüftung der Kabine. Hierbei besteht der Nachteil, daß durch die Luftführung keine turbulenzarme Verdrängungsströmung erzielt wird und aufgrund von Verwirbelungen die Gefahr besteht, daß Staubteilchen und Mikroorganismen mit der Bedienungsperson oder dem zu bearbeitenden Gut in Kontakt kommen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße einfach und preiswert auszubildende Reinraumkabine zu schaffen, bei der durch eine turbulenzarme Verdrängungsströmung eine weitgehende Partikelfreiheit der Luft im Bereich der Produktions- oder Abfülleinrichtung erzielt wird.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe der Erfindung dadurch, daß zur Ausbildung einer horizontalen turbulenzarmen Verdrängungsströmung die der Kabinenöffnung gegenüberliegende Rückwand der Reinraumkabine ganzflächig formsteif als Zuluftaustritt und die Kabinenöffnung als Abluftöffnung zum Auslaß der der Reinraumkabine zugeführten Luft in den die Reinraumkabine umgebenden Raum ausgebildet ist, daß die Seitenwände und das Dach formstabil ausgebildet sind und daß an einer Kabinenwand eine mit dem Umgebungsraum der Reinraumkabine in Verbindung stehende Luftansaugeinrichtung vorgesehen ist.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben und anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Grundriß einer offenen Reinraumkabine,

Fig. 2 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer Vorderansicht im Schnitt A-A,

Fig. 3 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer Vorderansicht im Schnitt B-B,

Fig. 4 die Reinraumkabine nach Fig. 1 in einer Seitenansicht im Schnitt C-C.

Die Reinraumkabine 1 besteht aus zwei Seitenwänden 7, 8 und einer Rückwand 2, die auf einen vorhandenen Fußboden 17 aufgesetzt sind. Es ist auch möglich, die Seitenwände 7, 8 und die Rückwand 2 mit einem besonderen Fußboden 28 zu verbinden oder aber zusätzlich zum Fußboden 17 in der Reinraumkabine 1 einen Fußboden 28 vorzusehen, der den jeweiligen Erfordernissen der Reinraumkabine 1 angepaßt ist. Die Bodenanschlußprofile 33 können eine dauerelastische Abdichtung und Höhenverstelleinrichtungen zum Ausgleich des Fußbodengefälles aufweisen. Nach oben ist die Reinraumkabine 1 durch ein Dach 9 abgedeckt. Dieses Dach 9 ist an einer Tragkonstruktion 31 abgehängt. In das Dach sind Deckenleuchten 19 eingesetzt. Der der Rückwand 2 gegenüberliegende Abschnitt der Reinraumkabine 1 weist keine Wand auf und ist als Kabinenöffnung 6 ausgebildet.

Hier ist jedoch durch eine Abschrankung 14 im Zugangsbereich 15 eine schleusenartige Zone gebildet, in der vor dem Betreten des Reinraumes 24 Betriebsbekleidung gegen reine Bekleidung zu wechseln und die Hände mit einem Sterilisationsmittel zu desinfizieren sind. An der Abschrankung 14 sind Kleiderablagen 20, ein Desinfektionsmittelspender 34 sowie ein U-Strahler 32 angeordnet.

In der Mitte des Reinraumes 24 befindet sich die Produktions- oder Abfüllmaschine 13. Die in dieser aufzufüllenden Behältnisse werden durch eine Durchbrechung 25 in der Seitenwand 7 zugeführt und durch eine Durchbrechung 26 in der Seitenwand 8 wieder abgeführt. Im Bereich der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 ist der Reinraum 24 mittels eines am abströmseitigen Bereich der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 angeordneten Raumteilers 27 unterteilt, der luftdurchlässig ist. Für Inspektionen der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 ist in der Seitenwand 8 eine Zugangstür 10 ausgebildet, durch die der zwischen dem Raumteiler 27 und der Rückwand 2 ausgebildete Bereich des Reinraums 24 begehbar ist.

Die Rückwand 2 der Reinraumkabine 1 besteht aus einem sich über die Rückwandfläche erstreckenden Schwebstoffilter 3, einem im Abstand von diesem angeordneten Vorfilter 5 und zwischen Schwebstoffilter 3 und Vorfilter 5 angeordneten Ventilatoren 4, mittels derer Zuluft aus dem Umgebungsraum 21 angesaugt und in die Reinraumkabine 1 gedrückt wird. Vor dem Schwebstoffilter 3 ist im Abstand zu diesem eine luftdurchlässige Abdeckung 16 angeordnet. Die Abdeckung 16 kann aus einem Lochblech, Draht-, Textil- oder Kunststoffgewebe bestehen. Sofern aufgrund der Betriebsbedingungen erforderlich können vor dem Schwebstoffilter 3 oder zwischen dem Vorfilter 1 und den Ventilatoren 4 mit einem Kälteaggregat verbundene Wärmetauscher angeordnet werden.

An den Seitenwänden 7, 8 sind im Bereich der Rückwand 2 Führungsschienen 12 angeordnet, in denen ein spritzwasserdichtes Rolltor 11 über die Fläche der Rückwand 2 verschieblich ist. Die Drehtrommel 22 des Rolltors 11 befindet sich oberhalb der Rückwand 2 auf dem Dach 9. Bei einer Naßreinigung der Reinraumkabine 1 dient das spritzwasserdicht ausgebildete Rolltor 11 mit den randseitigen Führungsschienen 12 zum Schutz der Schwebstoffilter 3 vor Spritzwasser. Durch ein geeignetes Gefälle des Fußbodens 28 kann das Reinigungswasser nach der Naßreinigung leicht aus der Reinraumkabine 1 entfernt werden.

Um während einer längeren Betriebsdauer einen konstanten Luftvolumenstrom auch bei steigendem Filterwiderstand zu gewährleisten, sind die Antriebsmotoren der Ventilatoren 4 drehzahlsteuerbar. Hierzu kann eine geeignete Regelung vorgesehen werden, durch die die Drehzahl der Antriebsmotoren stufenlos verstellt werden kann. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Reinraumkabine 1 muß hierzu ständig oder in regelmäßigen Zeitabständen mit einem Strömungsmeßgerät kontrolliert werden. Durch eine Schaltuhr mit Wochenprogramm kann die Luftförderleistung während der Betriebsruhezeiten automatisch auf eine bestimmte Teilmenge reduziert werden. Zur Unterbringung aller Schalt- u. Regeleinrichtungen dient ein Schaltschrank 30, der an einer Seitenwand der Kabine montiert werden kann.

An der Seitenwand 8 ist eine mit einer Laminarstrom- Einheit 18 abgedeckte Transportvorrichtung vorgesehen, die zur Zufuhr von für den Betrieb der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 bestimmten Mitteln dient. Es kann sich hierbei z. B. um die Verschlüsse von Flaschen handeln, die auf der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 befüllt werden sollen. Das unter der Laminarstrom- Einheit 18 zu fördernde Gut wird mit Zuluft beaufschlagt, die mittels eines in der Laminarstrom-Einheit 18 befindlichen Ventilators über einen Vorfilter und einen Schwebstoffilter vom Umgebungsraum 21 angesaugt und nach Überströmen der geförderten Mittel wieder in diesen zurückgeblasen wird. Diese Mittel werden durch eine in der Seitenwand 8 ausgebildete Durchbrechung 29 zu der Produktions- oder Abfüllmaschine 13 entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Verdrängungsströmung geführt.

Claims

1. Einseitig offene durch zwei Seitenwände, eine Rückwand, ein Dach und einen Boden gebildete Reinraumkabine für Produktions- od. Abfülleinrichtungen insbesondere für die Lebensmittelabfüllung od. dgl. mit einer lufttechnischen Anlage zur Erzielung einer weitgehend partikelfreien Atmosphäre im Bereich der Produktions- und Abfülleinrichtung mit Hilfe einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer horizontalen turbulenzarmen Verdrängungsströmung die der Kabinenöffnung (6) gegenüberliegende Rückwand (2) der Reinraumkabine (1) ganzflächig formsteif als Zuluftaustritt und die Kabinenöffnung (6) als Abluftöffnung zum Auslaß der der Reinraumkabine (1) zugeführten Luft in den Umgebungsraum (21) der Reinraumkabine (1) ausgebildet ist, daß die Seitenwände (7, 8) und das Dach (9) formsteif ausgebildet sind und daß an einer Kabinenwand eine mit dem Umgebungsraum (21) der Reinraumkabine (1) in Verbindung stehende Luftansaugeinrichtung vorgesehen ist.

2. Reinraumkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (2) aus einem sich über die Rückwandfläche erstreckenden Schwebstoffilter (3), einem im Abstand von diesem angeordneten Vorfilter (5) und zwischen Schwebstoffilter (3) und Vorfilter (5) angeordneten Ventilatoren (4) besteht, mittels derer Zuluft aus dem Umgebungsraum (21) angesaugt und in die Reinraumkabine (1) eingeführt wird.

3. Reinraumkabine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkörper für die Kabinenbeleuchtung als Deckenleuchten (19) in das Dach (9) integriert sind.

4. Reinraumkabine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schwebstoffilter (3) im Abstand von diesem eine sich über die Fläche der Rückwand (2) erstreckende luftdurchlässige Abdeckung (16) angeordnet ist.

5. Reinraumkabine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (16) aus einem Lochblech, Draht- oder Kunststoffgewebe besteht.

6. Reinraumkabine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Rückwand (2) an den Seitenwänden (7, 8) Führungsschienen (12) angeordnet sind, in denen ein spritzwasserdichtes Rolltor (11) verschieblich ist, dessen Drehtrommel (22) oberhalb der Rückwand (2) in oder auf dem Dach (9) angeordnet ist.

7. Reinraumkabine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines konstanten Luftvolumenstroms bei steigendem Filterwiderstand die Antriebsmotoren der Ventilatoren (4) drehzahlsteuerbar sind.

8. Reinraumkabine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im kabinenöffnungsseitigen Zugangsbereich (15) eine Abschrankung (14) mit Kleiderablagen (20) zur Ausbildung eines kontrollierten Zugangswegs (23) zum Reinraum (24) aufgestellt ist.

9. Reinraumkabine nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden (7, 8) Durchbrechungen (25, 26) für den Zu- und Abtransport von an der Produktions- oder Abfüllmaschine (13) im Reinraum zu behandelnden Gütern.

10. Reinraumkabine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Seitenwand (7, 8) mindestens eine mittels einer Laminarstrom-Einheit (18) abgedeckte Magazin- und Transporteinrichtung für der Produktions- oder Abfüllmaschine (13) zuzuführende Mittel angeordnet ist.

11. Reinraumkabine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Laminarstrom-Einheit (18) geführten Mittel durch eine in der betreffenden Seitenwand ausgebildeten Durchbrechung (29) zu der Produktions- oder Abfüllmaschine (13) entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Verdrängungsströmung förderbar ist.

12. Reinraumkabine nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinraum (24) in Luftströmungsrichtung hinter der Produktions- oder Abfüllmaschine (13) mittels eines luftdurchlässigen Raumteilers (27) unterteilt ist.

13. Reinraumkabine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Seitenwände (7, 8) eine Zugangstür (10) ausgebildet ist, durch die der zwischen dem Raumteiler (27) und der Rückwand (2) ausgebildete Bereich des Reinraums (24) begehbar ist.

14. Reinraumkabine nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußboden (28) der Reinraumkabine (1) ein Gefälle aufweist.

15. Reinraumkabine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schwebstoffilter (3) oder zwischen dem Vorfilter (1) und dem Ventilator (4) mit einem Kälteaggregat verbundene Wärmetauscher angeordnet sind.