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Die
Erfindung betrifft eine Bearbeitungskabine zur umweltverträglichen
Bearbeitung großer Werkstücke. Bearbeitungskabinen
für derartige
Anwendungsfälle
sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. So wird z. B. im
deutschen Gebrauchsmuster
G 94
18 619.7 eine „Arbeitskabine" beschrieben, die
als Doppelkabine ausgebildet ist, und bei der zwei Gruppen von teleskopartig
auseinander- und wieder zusammenfahrbaren Elementen im voll auseinander
gefahrenen Zustand die Kabine bilden.
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Diese
bekannte Kabine ermöglicht
es, vor allem Werkstücke
großer
Länge in
Werkhallen unter Einsatz der dort vorhandenen Hebe- und Transportmittel
(Kräne,
Laufkatzen usw.) zunächst
ohne Behinderungen zu ihrem Bearbeitungsplatz zu bewegen und erst
nach der bearbeitungsgerechten Ablage mit der teleskopartig auseinander
fahrbaren Kabine zu umhausen, um dann innerhalb der Kabine die umweltbelastenden
Bearbeitungen wie Sandstrahlen, Farbspritzen, Einbrennlackieren
usw. vornehmen zu können,
ohne dass z. B. Stäube,
Gase und andere umweltbelastende Medien aus der Kabine austreten können.
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Die
im vorgenannten Gebrauchsmuster beschriebene Kabine weist jedoch
eine Reihe von Nachteilen auf: So müssen, gleichgültig wie
groß die zu
bearbeitenden Teile sind, die beiden Kabinenhälften immer vollständig auseinandergefahren
werden, um die Kabine zu schließen
und die Vermeidung des Austrittes der umweltschädli chen Medien tatsächlich zu
gewährleisten.
Dadurch wird bei der Bearbeitung kleinerer aber schwerer Werkstücke, für deren
Transport ebenfalls die außerhalb
der Kabine vorhandenen Hebezeuge erforderlich sind, unnötig viel
Raum in Anspruch genommen sowie ein Übermaß an Energie für den Luftdurchsatz
sowie für
Beleuchtung, Heizung usw. verbraucht.
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Außerdem ist
die Belüftung
der Kabine im Umluftbetrieb, bei welchem die Frischluft an einem Kabinenende
eingeblasen und die Abluft am anderen Kabinenende abgesaugt wird,
nicht nur für
die in der Kabine Beschäftigten
sehr belastend, sondern sie mindert z. B. auch die Qualität von Spritzlackierungen
und wirkt sich auf die Effektivität des Luftstromes zur Entsorgung
der umweltbelastenden Medien auf Grund des langen Weges durch die
gesamte Kabine negativ aus.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Bearbeitungskabine zu schaffen,
die der Größe der zu
bearbeitenden Gegenstände
besser anpassbar ist. Außerdem
soll die Be- und Entlüftung
der Kabine für
die darin Beschäftigten
weniger belastend und für die
Entsorgung der in der Kabine auftretenden umweltschädlichen
Medien wesentlich effektiver sein sowie für die Qualität der Spritzlackierung
keine negativen Auswirkungen haben.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungen
der Erfindung bilden die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 12.
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Die
Erfindung soll im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 näher erläutert werden.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Bearbeitungskabine
in einer schematischen Längsschnittdarstellung.
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2 zeigt
die Bearbeitungskabine nach 1 in einer
schematischen Querschnittdarstellung, wie sie sich entlang der Schnittlinie
II-II in 1 ergibt.
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3 zeigt
schematisch die Anwendung von Keilprofilschienen und Rädern mit
Rillenprofil zum Verfahren der Kabinenelemente.
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4 zeigt, ähnlich der 2,
eine schematische Querschnittdarstellung einer Kabine, bei welcher
die Luftführungskanäle für die Luftzu-
und -abführung
in den Wandbereichen angeordnet sind.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Bearbeitungskabine
B in einer schematischen Längsschnittdarstellung
erkennbar.
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Das
in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungskabine
B umfasst fünf
teleskopartig auseinander- und zusammenfahrbare Kabinenelemente
E1 bis E5. Das Element E1 ist ortsfest angeordnet, und die verfahrbaren
Elemente E2 bis E5 können
bei Nichtbenutzung der Bearbeitungskabine B allesamt in das ortsfeste
Element E1 eingeschoben werden. Auf diese Weise kann eine Werkhalle
oder ein mit Hebezeugen überspanntes
Industrie-Freigelände
behinderungsfrei für
nicht umweltbelastende Arbeiten, wie z. B. Montagearbeiten, genutzt
werden.
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Die
Zahl von fünf
Kabinenelementen ist lediglich beispielhaft gewählt. Selbstverständlich kann diese
Zahl je nach Bedarf verringert oder vergrößert werden.
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Wenn
an großen
und/oder schweren Werkstücken
umweltbelastende Bearbeitungen wie z. B. Gussputz-, Schleif-, Sandstrahl-,
Lackier-, Farbtrocknungs- und ähnliche
Arbeiten erforderlich sind, wird das zu bearbeitende Werkstück 1 zunächst mittels
in der Werkhalle oder auf dem Freigelände vorhandener Hebe- und Transportmittel
in bearbeitungsgerechter Lage so angeordnet, dass es je nach Größe des Werkstückes, von
einem oder mehreren der verfahrbaren Kabinenelemente E2 bis E5 überfahren und
damit in eine gegenüber
der Umgebung abgeschlossene Bearbeitungskabine B eingehaust werden
kann.
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In 1 ist
ein langes rotationssymmetrischen Teil 1 erkennbar, das
auf schematisch angedeuteten Böcken 3, 4, 5 aufgelegt
ist.
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Um
dieses lange Werkstück
gegenüber
der Umgebung hermetisch abgeschlossen umhausen und für die Bearbeiter
gut zugänglich
bearbeiten zu können,
müssen
in diesem Falle alle vier verfahrbaren Kabinenelemente E2 bis E5
ausgefahren werden.
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Zweckmäßigerweise
sind die verfahrbaren Kabinenelemente E2 bis E5 so gestaltet, dass
das innerste Kabinenelement E5 mit einem Antrieb ausgestattet ist,
und dieses angetriebene Kabinenelement E5 die übrigen verfahrbaren Kabinenelemente
E4, E3 und E2 beim Herausfahren aus dem ortsfesten Kabinenelement
E1 eines nach dem anderen zur Bildung einer für das lange Werkstück 1 geeigneten
Bearbeitungskabine B nachzieht bzw. beim Hereinfahren die verfahrbaren
Kabinenelemente E4, E3, E2 eines nach dem anderen erfasst und vor
sich herschiebt. Die Vorderwand V am innersten Kabinenelement E5
ist jalousieartig oder als waagerecht oder senkrecht verschwenkbares
ein- oder mehrflügeliges Tor
ausgebildet, d. h. beim Herausfahren der Kabinenelemente überfährt das
innerste Kabinenelement E5 mit manuell oder automatisch gesteuertem
Eigenantrieb und offener Vorderwand V das Werkstück und zieht die übrigen verfahrbaren
Kabinenelemente E4 bis E2 nach. An den Enden der Kabinenelemente
E2 ... E5 sind peripher nach innen ragende Abkantungen vorgesehen,
die mit peripher nach innen ragenden Abkantungen an der Vorderkante
des jeweils vorhergehenden Elementes E1 ... E4 überlappen und dadurch das folgende
Element nachziehen und eine dichte Verbindung zwischen jeweils benachbarten Elementen
herstellen.
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In
der in den 1 und 2 dargestellten Bearbeitungskabine
B ist im Deckenbereich D jedes der Kabinenelemente E1 bis E5 mindestens
ein Luftführungskanal
L1 bis L5 angeordnet.
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Wie 1 zeigt,
ist die Luftzuführung
im Deckenbereich D besonders günstig,
wenn gleichzeitig die Luftabführung über einen
oder mehrere Luftführungskanäle 7, 8 im
Bodenbereich erfolgt. Auf diese Weise wird jedem verfahrbaren Kabinenelement
E2 bis E5 auf kurzem Wege Frischluft durch Luftzuführungsöffnungen 10, 11 im
Deckenbereich zu- und im selben Kabinenelement über mindestens einen Bodenkanal
sofort wieder abgeführt.
Dadurch werden umweltbelastende Stäube, Dämpfe, Gase oder ähnliches
sofort am Entstehungsort abgeführt
und nicht, wie in der bekannten „Arbeitskabine", unter hohem Energieaufwand,
unter Belästigung
der in der Kabine Beschäftigten
und unter Beeinträchtigung
der Qualität
von Farbspritz- und -trocknungsarbeiten vom Kabinenanfang zum Kabinenende
transportiert.
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Es
ist jedoch auch möglich,
Luftführungskanäle für die Frischluftzuführung im
Decken- oder (bei geringer Raumhöhe)
in den oberen Wandbereichen WO vorzusehen und die Kanäle für die Abluft
in den unteren Wandbereichen WU anzuordnen, wenn das Einbringen
von Bodenkanälen
schwierig oder nicht möglich
ist.
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Die
Verbindung des ersten Luftzuführungskanals
L1 mit dem jeweils folgenden Luftzuführungskanal L5, L4, L3, L2
erfolgt durch eine nicht dargestellte Klappensteuerung nach dem
jeweils vollständigen
Ausfahren jedes Kabinenelementes L5, L4, L3, L2 automatisch.
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In 2 sind
zwei in der Längsachse
der Bearbeitungskabine B verlaufende Bodenkanäle 7, 8 im Querschnitt
dargestellt. Wie durch Pfeile angedeutet, strömt die von dem Luftführungskanal
L5 über
die Lufteintrittsöffnungen 10, 11 eintretende
Frischluft nach unten zum in Bearbeitung befindlichen Werkstück 1 und
von diesem weg, zusammen mit den umweltbelastenden Abprodukten (z.
B. den Stäuben vom
Gussputzen, den Partikeln vom Sandstrahlen, den Gasen vom Farbtrocknen
usw.), weiter nach unten in die Bodenkanäle 7, 8 und
wird über
diese ausgetragen.
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Wenn,
wie im Ausführungsbeispiel
nach den 1 und 2, Bodenkanäle 7, 8 vorgesehen
sind, werden diese zweckmäßigerweise
durch mit dem Boden bündige Gitterroste
abgedeckt. Für
höhere
Belastungen können
die Bodenkanäle
auch durch U-Profilelemente mit nach unten weisenden Schenkeln abgedeckt
werden, welche durch Distanzelemente zwischen den Außenseiten
der Schenkel und den Kanallängswänden schlitzartige
Freiräume
zum Abzug der Abluft bilden (nicht dargestellt).
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Zur
Vermeidung der Ablagerung von Farbrückständen können die U-Profilelemente mit U-profilförmigen Abdeckungen
versehen werden, die bei starken Farbablagerungen einfach gegen
neue Abdeckungen ausgetauscht werden können.
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Wenn
die Kabine B vorwiegend für
Sandstrahlarbeiten verwendet wird, kann es zweckmäßig sein,
im Bodenkanal zusätzliche
mechanische Vorrichtungen, z. B, ein Transportband, zur Abführung der
Materialmassen vorzusehen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungskabine
B, die schematisch in 3 dargestellt ist, erfolgt das
Verfahren der verfahrbaren Kabinenelemente E2 bis E5 auf Schienen
mit Keilprofil 15 und unter Verwendung von Rillenprofilrädern 16.
Die Keilprofilschienen 15 sind dabei besonders zweckmäßig in flachen
Bodenkanälen
verlegt, in welche die durch Sandstrahlen, Gussputzen, Farbspritzen
usw. herrührenden
groben Verschmutzungen von den Schrägen der Keilprofilschienen
rutschen oder von den Rillenprofilrädern hinabgedrückt werden
und von dort abgesaugt oder anderweitig entfernt werden können. Die
Tiefe der Bodenkanäle
wird zweckmäßig so gewählt, dass
die Profilspitzen 17 der Keilprofilschienen zur Bodenfläche etwa
bündig
verlaufen.
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Durch
die Anwendung dieser Keilprofilschienen und Rillenprofilräder kann
der Antrieb des innersten Kabinenelementes E5 durch zwei Elektromotoren erfolgen,
die getrennt und ohne Synchronisation die beiden vorderen Rillenprofilräder antreiben.
Durch die Zwangsführung
der Rillen auf den Keilprofilschienen ist auch ohne Synchronisation
der Motoren ein sicherer Lauf des Kabinenelementes E5 möglich.
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In 4 ist
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bearbeitungskabine
B im Querschnitt dargestellt, bei welcher die Luftzuführungskanäle in den
oberen Wandbereichen WO und die Luftableitungskanäle in den
unteren Wandbereichen WU vorgesehen sind. Durch eine solche Anordnung kann
die Luftzu- und -ableitung ebenfalls besser erfolgen als beim bereits
erwähnten
Durchluftbetrieb, wie er bei der bekannten „Arbeitskabine" angewendet wird.
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Die
Vorteile der erfindungsgemäßen Bearbeitungskabine
B bestehen vor allem in der problemlosen Anpassbarkeit der Kabinengröße an die
Größe des zu
bearbeitenden Werkstückes 1 und
in der außerordentlich
verbesserten Frischluftzu- und Abluftabführung. Sowohl die optimierte
Kabinengröße als auch
die völlig
neuartige Luftführung
haben enorme Energieeinsparungen zur Folge. Bei Bearbeitung von
kleineren Werkstücken,
was häufig
vorkommt, ist bei wesentlich geringerem Raumvolumen der nicht voll
ausgefahrenen Bearbeitungskabine ein wesentlich geringerer Luftdurchsatz
und ein wesentlich geringerer Energieaufwand für die Klimatisierung und Beleuchtung
der Kabine erforderlich.
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Außerdem werden
im Gegensatz zu der bekannten „Arbeitskabine" bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungskabine
entstehende Umweltbelastungen bereits am Entstehungsort nach unten
abgeführt und
nicht durch die gesamte Kabine transportiert. Auf diese Weise ergeben
sich auch keine Qualitätsminderungen
bei Farbspritz- und Trocknungsarbeiten. Vor allem ergeben sich aber
für die
in der Kabine Beschäftigten
erhebliche Verbesserungen ihrer Arbeitsbedingungen.