DE102016124495A1 - Safety workbench, mobile laboratory and procedures - Google Patents
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Abstract
Eine Sicherheitswerkbank (3) für ein mobiles Labor (1), mit: einem Arbeitsraum (4) zum Untersuchen einer Probe (5), und einer Messanordnung (21), die dazu eingerichtet ist, eine auf den Arbeitsraum (4) wirkende Stoßbelastung zu erfassen und mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen.A safety workbench (3) for a mobile laboratory (1), comprising: a working space (4) for inspecting a sample (5), and a measuring assembly (21) adapted to impart a shock load to the work space (4) capture and compare with a maximum allowable impact load.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitswerkbank für ein mobiles Labor, ein mobiles Labor mit einer derartigen Sicherheitswerkbank und ein Verfahren zum Ermitteln einer Stoßbelastung einer derartigen Sicherheitswerkbank.The present invention relates to a safety workbench for a mobile laboratory, a mobile laboratory with such a safety workbench and a method for determining a shock load of such a safety workbench.
Mikrobiologische Sicherheitswerkbänke sind gemäß
Die
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Sicherheitswerkbank für ein mobiles Labor zur Verfügung zu stellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved safety work bench for a mobile laboratory.
Demgemäß wird eine Sicherheitswerkbank für ein mobiles Labor vorgeschlagen. Die Sicherheitswerkbank umfasst einen Arbeitsraum zum Untersuchen einer Probe, und eine Messanordnung, die dazu eingerichtet ist, eine auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung zu erfassen und mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen.Accordingly, a safety workbench for a mobile laboratory is proposed. The safety workbench includes a workspace for inspecting a sample, and a measurement assembly configured to detect impact load on the workspace and compare it to a maximum allowable impact load.
Dadurch, dass die Messanordnung ermittelt, ob die maximal zulässige Stoßbelastung in der zumindest einen Raumrichtung überschritten wurde, kann die Installationsprüfung der Sicherheitswerkbank darauf beschränkt werden, dass diese nur dann durchgeführt wird, wenn die maximal zulässige Stoßbelastung überschritten wird. Hierdurch kann auf nicht zwingend erforderliche Installationsprüfungen verzichtet werden, da solange die maximal zulässige Stoßbelastung nicht überschritten wird, davon ausgegangen werden kann, dass die Sicherheitswerkbank keine Leckagen aufweist und daher auch keine Installationsprüfungen erforderlich ist. Hierdurch ergibt sich eine signifikante Zeit- und Kostenersparnis bei einem Betrieb eines mobilen Labors mit einer derartigen Sicherheitswerkbank. Einsatzgebiete der Prüfung auf die Notwendigkeit der Installationsprüfung sind neben der Standortveränderung beispielsweise auch das Verladen oder Entladen des mobilen Labors auf ein oder von einem Transportmittel, wie einem Lastkraftwagen, einem Luftfahrzeug, einem Wasserfahrzeug oder einem Schienenfahrzeug, oder bei oder nach einer Minenansprengung.Because the measuring arrangement determines whether the maximum permissible impact load in the at least one spatial direction has been exceeded, the installation test of the safety workbench can be limited to the fact that this is only performed if the maximum permissible impact load is exceeded. This makes it possible to dispense with non-mandatory installation tests, as long as the maximum allowable shock load is not exceeded, it can be assumed that the safety cabinet has no leaks and therefore no installation checks is required. This results in a significant time and cost savings in an operation of a mobile laboratory with such a safety cabinet. Areas of application of the test for the necessity of the installation test are, in addition to the location change, for example loading or unloading of the mobile laboratory onto or from a means of transport, such as a truck, an aircraft, a watercraft or a rail vehicle, or during or after mine action.
Insbesondere ist die Messanordnung dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in zumindest einer Raumrichtung zu erfassen und mit einer in der zumindest einen Raumrichtung wirkenden maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen. Vorzugsweise sind drei Raumrichtungen vorgesehen, die insbesondere senkrecht zueinander positioniert sind. Bevorzugt ist die Messanordnung dazu eingerichtet, die Stoßbelastung als in den jeweiligen Raumrichtungen wirkende Einzelkraftvektoren und/oder als beliebig zu den Raumrichtungen orientierter resultierender Gesamtkraftvektor zu erfassen. Die Installationsprüfung ist bevorzugt dann erforderlich wenn die als Einzelkraftvektoren wirkende Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in der entsprechenden Raumrichtung überschreitet. Die Installationsprüfung kann aber auch dann erforderlich sein, wenn die Einzelkraftvektoren die maximal zulässige Stoßbelastung noch nicht überschreiten, der aus der Stoßbelastung resultierende Gesamtkraftvektor jedoch größer als die maximal zulässige maximale Stoßbelastung in insbesondere zumindest einer der Raumrichtungen ist. Bei Überschreitung der maximal zulässigen Stoßbelastung kann ein Signal ausgeben werden, das die Notwendigkeit einer erneuten Installationsprüfung anzeigt.In particular, the measuring arrangement is set up to detect the impact load acting on the working space in at least one spatial direction and to compare it with a maximum permissible impact load acting in the at least one spatial direction. Preferably, three spatial directions are provided, which are positioned in particular perpendicular to each other. The measuring arrangement is preferably set up to detect the impact load as individual force vectors acting in the respective spatial directions and / or as a resultant total force vector oriented arbitrarily to the spatial directions. The installation test is preferably required if the impact load acting as individual force vectors exceeds the maximum permissible impact load in the corresponding spatial direction. However, the installation test may also be necessary if the individual force vectors do not exceed the maximum permissible impact load, but the total force vector resulting from the impact load is greater than the maximum permissible maximum impact load in at least one of the spatial directions. If the maximum permissible impact load is exceeded, a signal indicating the need for a new installation test can be output.
Die Installationsprüfung ist bevorzugt eine Dichtheitsprüfung beziehungsweise eine Prüfung auf Leckagen. Die Stoßbelastung kann auch als Schockbelastung bezeichnet werden. Das mobile Labor kann ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Landfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, sein. Die Sicherheitswerkbank ist vorzugsweise eine mikrobiologische Sicherheitswerkbank. Die Sicherheitswerkbank kann jedoch auch zur Untersuchung chemischer Proben und/oder atomar verseuchter Proben geeignet sein. Die Sicherheitswerkbank kann auch als mobile Sicherheitswerkbank, insbesondere als mobile mikrobiologische Sicherheitswerkbank, bezeichnet werden. Darunter, dass die Sicherheitswerkbank „mobil“ ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Sicherheitswerkbank ausreichend klein, stabil und/oder leicht ist, um in einem Fahrzeug installiert zu werden. Die Probe ist vorzugsweise eine mikrobiologische Probe. Die Stoßbelastung kann positiv oder negativ sein. Das heißt, die Stoßbelastung kann eine positive Beschleunigung oder negative Beschleunigung beziehungsweise eine Verzögerung sein.The installation test is preferably a leak test or a leak test. The impact load can also be referred to as shock load. The mobile laboratory may be a vehicle such as a land vehicle, a rail vehicle, a watercraft or an aircraft. The safety workbench is preferably a microbiological safety workbench. However, the safety cabinet may also be suitable for examining chemical samples and / or samples contaminated by atomic contamination. The safety workbench can also be referred to as a mobile safety workbench, in particular as a mobile microbiological safety workbench. By the fact that the safety workbench is "mobile", it is to be understood in particular that the safety workbench is sufficiently small, stable and / or lightweight to be installed in a vehicle. The sample is preferably a microbiological sample. The impact load can be positive or negative. That is, the impact load may be a positive acceleration or a negative acceleration or a deceleration.
Im Rahmen einer definierten Testbewegung, insbesondere einer Testfahrt im Gelände, in einem Simulator oder auf einer Rüttelbank, wird die maximal zulässige Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank mit Hilfe der Messanordnung aufgezeichnet. Hierzu wird bevorzugt in dem Arbeitsraum ein Unterdruck erzeugt, und der Druck in dem Arbeitsraum wird während der Testbewegung und danach erfasst und protokolliert. Während der Testbewegung ist bevorzugt keine signifikante Druckänderung messbar. Hierdurch ist gewährleistet, dass durch die mechanische Beanspruchung der Sicherheitswerkbank während der Testbewegung keine Druckänderung aufgrund einer Leckage eingetreten ist. Bei der Testbewegung wird die maximal auftretende Stoßbelastung, das heißt, die maximalen Beschleunigungs- und Verzögerungswerte, ermittelt, als Grenzwerte programmiert und für eine optionale Alarmauslösung mit Hilfe einer Signaleinrichtung abgespeichert. Die aufgezeichneten maximalen Stoßbelastungen werden bevorzugt als Grenzwerte programmiert. Sie dienen insbesondere zur Alarmauslösung, das heißt, als Mittel zur Information, ob nach einem Standortwechsel eine Installationsprüfung durchgeführt werden muss oder ob diese entfallen kann.As part of a defined test movement, in particular a test drive in the field, in a simulator or on a Rüttelbank, the maximum permissible impact load of the safety workbench recorded with the aid of the measuring arrangement. For this purpose, a negative pressure is preferably generated in the working space, and the pressure in the working space is detected and recorded during the test movement and thereafter. During the test movement preferably no significant pressure change is measurable. This ensures that no pressure change due to leakage has occurred due to the mechanical stress of the safety work bench during the test movement. During the test movement, the maximum occurring impact load, that is, the maximum acceleration and deceleration values, is determined, programmed as limit values and stored for optional alarm triggering with the aid of a signal device. The recorded maximum impact loads are preferably programmed as limit values. They are used in particular for alarm triggering, that is, as a means of information as to whether an installation test must be carried out after a relocation or whether it can be omitted.
Bevorzugt ist die Messanordnung dazu eingerichtet, die Stoßbelastung in drei Achsen beziehungsweise in drei Raumrichtungen zu erfassen, zu speichern und mit der maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen. Die Messanordnung zur Messung der Stoßbelastung, das heißt, zur Messung der maximalen Beschleunigung beziehungsweise zur Messung der maximalen Verzögerung umfasst bevorzugt wenigstens eine Messeinrichtung, die die Stoßbelastung bevorzugt in drei Raumrichtungen aufnehmen kann. Die Messeinrichtung ist bevorzugt der Messanordnung zugeordnet. Die Messeinrichtung kann auch als Stoßsensor oder Schocksensor bezeichnet werden.Preferably, the measuring arrangement is adapted to detect the shock load in three axes or in three spatial directions, to save and to compare with the maximum permissible impact load. The measuring arrangement for measuring the impact load, that is to say for measuring the maximum acceleration or for measuring the maximum deceleration, preferably comprises at least one measuring device which can preferably absorb the impact load in three spatial directions. The measuring device is preferably assigned to the measuring arrangement. The measuring device can also be referred to as a shock sensor or shock sensor.
Messdaten der Messeinrichtung werden dann bevorzugt über eine Schnittstelle an eine Recheneinrichtung mit einem Speichermedium übertragen. Als Recheneinrichtung kann beispielsweise ein sogenannter Datenlogger fungieren, das heißt, eine prozessgesteuerte Speichereinheit, die mit der Messanordnung elektrisch verbunden ist beziehungsweise dieser zugeordnet ist. Diese Recheneinrichtung nimmt bevorzugt Messdaten aus einer Messung in einem bestimmten vorgebbaren Rhythmus auf und legt diese auf dem Speichermedium ab.Measurement data of the measuring device are then preferably transmitted via an interface to a computing device with a storage medium. As a computing device, for example, a so-called data logger act, that is, a process-controlled memory unit which is electrically connected to the measuring device or is assigned to this. This computing device preferably records measurement data from a measurement in a specific predeterminable rhythm and places it on the storage medium.
Die ermittelten und gemessenen Messwerte werden in dem Speichermedium der Recheneinrichtung gespeichert und danach in der Recheneinrichtung mit den gespeicherten Grenzwerten verglichen. Die Recheneinrichtung kann hierzu eine Auswerteeinheit, beispielsweise einen integrierten Schaltkreis, insbesondere einen Mikrochip, umfassen. Der Recheneinrichtung ist vorzugsweise die Signaleinrichtung nachgeschaltet. Die Signaleinrichtung erzeugt bei oder nach einer Standortveränderung des mobilen Labors bevorzugt nur dann ein Signal, insbesondere ein Alarmsignal, wenn die Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank während der Standortveränderung zumindest einen der vorgegebenen Grenzwerte hinsichtlich der maximal zulässigen Stoßbelastung überschritten hat. Eine entsprechende Information bleibt jedoch aus, wenn sich die Stoßbelastung im Rahmen der voreingestellten Grenzwerte hält. Die Messdaten als auch die Grenzwerte können zusätzlich auf einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Monitor, angezeigt werden, um so eine alternative, insbesondere manuelle, oder zusätzliche Überprüfung zu ermöglichen.The determined and measured measured values are stored in the storage medium of the computing device and then compared in the computing device with the stored limit values. For this purpose, the computing device can comprise an evaluation unit, for example an integrated circuit, in particular a microchip. The computing device is preferably connected downstream of the signal device. During or after a change in location of the mobile laboratory, the signal device preferably generates a signal, in particular an alarm signal, when the impact load of the safety workbench has exceeded at least one of the predetermined limit values with regard to the maximum permissible impact load during the change in location. However, such information will remain if the impact load is within the preset limits. The measurement data as well as the limit values can additionally be displayed on a display device, for example a monitor, so as to enable an alternative, in particular manual, or additional checking.
Alternativ sowie auch zusätzlich kann die Messanordnung auch ein Positions- und Zeitbestimmungssystem, wie beispielsweise GPS, GLONASS, Beidou, Galileo/GNSS oder dergleichen umfassen oder mit Hilfe eines derartigen Systems arbeiten. Dabei kann ein Datenprofil des Positions- und Zeitbestimmungssystems diverse Fahrzeugdaten, wie beispielsweise eines Federwegs einer Radaufhängung über der Zeit, aber auch Daten eines vorliegenden Geländeprofils enthalten, die zur Beurteilung der bei der Standortveränderung auftretenden Stoßbelastung herangezogen werden können. Diese sind bevorzugt in ein kartesischen Koordinatensystems zu übertragen, um dann mit den Grenzwerten für die maximale Stoßbelastung verglichen werden zu können.Alternatively, as well as additionally, the measuring arrangement may also include or operate a position and timing system such as GPS, GLONASS, Beidou, Galileo / GNSS or the like, or operate with the aid of such a system. In this case, a data profile of the position and time determination system may contain various vehicle data, such as a suspension travel of a wheel suspension over time, but also data of an existing terrain profile, which can be used to assess the impact load occurring during the change in location. These are preferably to be transferred to a Cartesian coordinate system in order to be compared with the limit values for the maximum impact load.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sicherheitswerkbank eine Signaleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Signal auszugeben, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.According to one embodiment, the safety workbench comprises a signaling device that is set up to output a signal as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load.
Mit Hilfe der Signaleinrichtung ist eindeutig erkennbar, wann eine Installationsprüfung durchzuführen ist und wann diese entfallen kann. Die Signaleinrichtung kann auch als Anzeigeeinrichtung, beispielsweise als Monitor, ausgebildet sein oder eine Anzeigeeinrichtung umfassen.With the help of the signaling device is clearly recognizable when an installation test is to be performed and when it can be omitted. The signaling device can also be designed as a display device, for example as a monitor, or comprise a display device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Signaleinrichtung dazu eingerichtet, ein optisches und/oder akustisches Signal auszugeben.According to a further embodiment, the signaling device is adapted to output an optical and / or acoustic signal.
Die Signaleinrichtung kann hierzu einen optischen Signalgeber, wie beispielsweise eine lichtemittierende Diode oder dergleichen umfassen. Die Signaleinrichtung kann auch einen akustischen Signalgeber aufweisen. Die Signaleinrichtung kann auch ein Bildschirm oder Monitor sein, auf dem die erfasste Stoßbelastung angezeigt wird. Alternativ kann zusätzlich zu der Signaleinrichtung eine Anzeigerichtung, insbesondere ein Monitor, vorgesehen sein. Die maximal zulässige Stoßbelastung wird, insbesondere in jeder Raumrichtung, als Grenzwert für eine Alarmauslösung programmiert. Solange dieser Grenzwert nicht überschritten ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Standortveränderung nicht zu Leckagen an dem Arbeitsraum geführt haben, wodurch eine Installationsprüfung entfallen kann.The signaling device may for this purpose comprise an optical signal transmitter, such as a light-emitting diode or the like. The signaling device may also have an acoustic signal generator. The signaling device may also be a screen or monitor on which the detected impact load is displayed. Alternatively, in addition to the signaling device, a display direction, in particular a monitor, may be provided. The maximum permissible impact load is programmed, in particular in each spatial direction, as the limit value for an alarm triggering. As long as this limit is not exceeded, it can be assumed be that the location change has not led to leaks in the work space, which can eliminate an installation test.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Messanordnung eine Messeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung zu erfassen, und eine Recheneinrichtung, in der die maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist, und die dazu eingerichtet ist, die mit Hilfe der Messeinrichtung erfasste Stoßbelastung mit der maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen.According to a further embodiment, the measuring arrangement comprises a measuring device, which is adapted to detect the impact load acting on the working space, and a computing device, in which the maximum permissible impact load is stored, and which is adapted to the impact load detected with the aid of the measuring device to compare with the maximum permissible impact load.
Insbesondere ist die Messeinrichtung, dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in der zumindest einen Raumrichtung zu erfassen. Bevorzugt ist in der Recheneinrichtung die in der zumindest einen Raumrichtung wirkende maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert. Die Recheneinrichtung umfasst bevorzugt ein Speichermedium, auf dem die in der zumindest einen Raumrichtung wirkende maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist. Die Recheneinrichtung kann ein sogenannter Datenlogger sein. Die Rechenrichtung kann die Messeinrichtung und/oder die Signaleinrichtung umfassen. Die Recheneinrichtung ist bevorzugt mit Hilfe einer Schnittstelle mit der Messeinrichtung gekoppelt. Die Messeinrichtung kann einen oder mehrere Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren, umfassen. Die Recheneinrichtung kann, wie zuvor erwähnt, eine Auswerteeinheit, beispielsweise einen integrierten Schaltkreis, umfassen.In particular, the measuring device is configured to detect the impact load acting on the working space in the at least one spatial direction. The maximum permissible impact load acting in the at least one spatial direction is preferably stored in the computing device. The computing device preferably comprises a storage medium on which the maximum permissible impact load acting in the at least one spatial direction is stored. The computing device may be a so-called data logger. The computing direction may include the measuring device and / or the signaling device. The computing device is preferably coupled to the measuring device by means of an interface. The measuring device may comprise one or more sensors, in particular acceleration sensors. As mentioned above, the computing device may comprise an evaluation unit, for example an integrated circuit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messeinrichtung dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in drei unterschiedlichen Raumrichtungen zu erfassen, wobei in der Recheneinrichtung für jede Raumrichtung eine maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist, und wobei die Recheneinrichtung eine Signaleinrichtung derart ansteuert, dass diese ein Signal ausgibt, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen überschreitet.According to a further embodiment, the measuring device is set up to detect the impact load acting on the working space in three different spatial directions, wherein a maximum permissible impact load is stored in the computing device for each spatial direction, and wherein the computing device controls a signaling device such that it generates a signal outputs as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in at least one of the spatial directions.
Vorzugsweise sind eine erste Raumrichtung oder x-Richtung, eine zweite Raumrichtung oder y-Richtung und eine dritte Raumrichtung oder z-Richtung vorgesehen. Die drei Raumrichtungen bilden bevorzugt ein Koordinatensystem. Die Messeinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, eine jeweilige Drehbewegung um die Raumrichtungen zu erfassen. Hierzu kann die Messeinrichtung Drehmoment- oder Giersensoren umfassen. Die Recheneinrichtung steuert die Signaleinrichtung auch dann an, wenn die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zwei der drei Raumrichtungen oder in allen drei Raumrichtungen überschreitet. Die Signaleinrichtung wird jedoch immer dann angesteuert, wenn die maximal zulässige Stoßbelastung schon in nur einer der Raumrichtungen überschritten wird. Wie zuvor erwähnt, kann die Signaleinrichtung jedoch auch dann angesteuert werden, wenn die Einzelkraftvektoren die maximal zulässige Stoßbelastung noch nicht überschreiten, der aus der Stoßbelastung resultierende Gesamtkraftvektor jedoch größer als die maximal zulässige maximale Stoßbelastung in insbesondere zumindest einer der Raumrichtungen ist.Preferably, a first spatial direction or x-direction, a second spatial direction or y-direction and a third spatial direction or z-direction are provided. The three spatial directions preferably form a coordinate system. The measuring device can also be set up to detect a respective rotational movement about the spatial directions. For this purpose, the measuring device may comprise torque or yaw sensors. The computing device also controls the signaling device when the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in two of the three spatial directions or in all three spatial directions. However, the signaling device is always activated when the maximum permissible impact load is already exceeded in only one of the spatial directions. However, as previously mentioned, the signaling device can also be activated when the individual force vectors do not exceed the maximum permissible impact load, but the total force vector resulting from the impact load is greater than the maximum permissible maximum impact load in at least one of the spatial directions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Messeinrichtung zumindest einen Beschleunigungssensor.According to a further embodiment, the measuring device comprises at least one acceleration sensor.
Der Beschleunigungssensor kann dazu eingerichtet sein, die Beschleunigung der Sicherheitswerkbank in der ersten Raumrichtung, in der zweiten Raumrichtung und in der dritten Raumrichtung zu erfassen. Alternativ kann die Messeinrichtung auch für jede Raumrichtung einen eigenen Beschleunigungssensor umfassen. Die Messeinrichtung kann alternativ oder zusätzlich auch ein Positions- und Zeitbestimmungssystem umfassen oder nutzen.The acceleration sensor may be configured to detect the acceleration of the safety workbench in the first spatial direction, in the second spatial direction and in the third spatial direction. Alternatively, the measuring device may also comprise a separate acceleration sensor for each spatial direction. The measuring device may alternatively or additionally include or use a position and time determination system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messeinrichtung dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in der zumindest einen Raumrichtung während einer Standortveränderung der Sicherheitswerkbank zu erfassen.According to a further embodiment, the measuring device is configured to detect the impact load acting on the working space in the at least one spatial direction during a change in the location of the safety workbench.
Das heißt, die Messeinrichtung erfasst die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung, während sich die Sicherheitswerkbank zusammen mit dem mobilen Labor bewegt. Als Standortveränderung gilt vorliegend auch ein Transport oder eine Erschütterung der Sicherheitswerkbank, beispielsweise bei einem Verladen derselben oder bei einer Minenansprengung.That is, the measuring device detects the impact load on the working space while the safety workbench moves together with the mobile laboratory. In the present case, a change in location also means a transport or a vibration of the safety workbench, for example during a loading thereof or during a mine attack.
Ferner wird ein mobiles Labor, insbesondere ein Fahrzeug, mit einer derartigen Sicherheitswerkbank vorgeschlagen.Furthermore, a mobile laboratory, in particular a vehicle, proposed with such a safety workbench.
Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Schienenfahrzeug, ein Landfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein. Das mobile Labor kann mehrere derartige Sicherheitswerkbänke umfassen.The vehicle may be, for example, a rail vehicle, a land vehicle, a watercraft or an aircraft. The mobile laboratory may include several such safety cabinets.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Stoßbelastung einer Sicherheitswerkbank für ein mobiles Labor vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erfassen einer auf einen Arbeitsraum der Sicherheitswerkbank wirkenden Stoßbelastung, und Vergleichen der erfassten Stoßbelastung mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung.Furthermore, a method for determining a shock load of a safety work bench for a mobile laboratory is proposed. The method comprises the following steps: detecting a shock load acting on a work space of the safety workbench, and comparing the detected shock load with a maximum allowable shock load.
Insbesondere wird bei dem Verfahren die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in zumindest einer Raumrichtung erfasst und mit einer in der zumindest einen Raumrichtung wirkenden maximal zulässigen Stoßbelastung verglichen. Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Stoßbelastung als in den jeweiligen Raumrichtungen wirkende Einzelkraftvektoren und/oder als beliebig zu den Raumrichtungen orientierter resultierender Gesamtkraftvektor erfasst. Die Schritte des Erfassens und des Vergleichens können nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden. Hierzu wird die zuvor beschriebene Messanordnung eingesetzt. Das Vergleichen kann auch visuell, beispielsweise an einem Bildschirm durchgeführt werden. Mit Hilfe des Verfahrens kann somit ermittelt werden, ob eine erneute Installationsprüfung der Sicherheitswerkbank erforderlich ist oder ob auf diese verzichtet werden kann. Dies ermöglicht eine Kosten- und Zeitersparnis.In particular, in the method acting on the working space impact load in detected at least one spatial direction and compared with an acting in the at least one spatial direction maximum allowable shock load. In the method, the impact load is preferably detected as individual force vectors acting in the respective spatial directions and / or as resulting total force vector oriented arbitrarily to the spatial directions. The steps of detecting and comparing may be performed sequentially or simultaneously. For this purpose, the measuring arrangement described above is used. The comparison can also be performed visually, for example on a screen. The method can thus be used to determine whether a new installation test of the safety workbench is required or whether it can be dispensed with. This allows a cost and time savings.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Signal ausgegeben, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.According to one embodiment, a signal is output as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load.
Das Signal kann optisch und/oder akustisch sein. Hierzu ist die Signaleinrichtung vorgesehen, die einen optischen und/oder einen akustischen Signalgeber umfassen kann.The signal can be optical and / or acoustic. For this purpose, the signaling device is provided which may comprise an optical and / or an acoustic signal generator.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in drei unterschiedlichen Raumrichtungen erfasst, wobei die in jeder Raumrichtung erfasste Stoßbelastung mit einer der entsprechenden Raumrichtung zugeordneten maximal zulässigen Stoßbelastung verglichen wird, und wobei ein Signal ausgegeben wird, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen überschreitet.According to a further embodiment, the impact load acting on the working space is detected in three different spatial directions, wherein the impact load detected in each spatial direction is compared with a maximum permissible impact load associated with the corresponding spatial direction, and a signal is output as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load Exceeds impact load in at least one of the spatial directions.
Insbesondere wird das Signal auch ausgegeben, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zwei der drei Raumrichtungen oder in allen drei Raumrichtungen überschreitet. Wie zuvor erwähnt, kann das Signal jedoch auch dann ausgegeben werden, wenn die Einzelkraftvektoren die maximal zulässige Stoßbelastung noch nicht überschreiten, der aus der Stoßbelastung resultierende Gesamtkraftvektor jedoch größer als die maximal zulässige maximale Stoßbelastung in insbesondere zumindest einer der Raumrichtungen ist.In particular, the signal is also output as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in two of the three spatial directions or in all three spatial directions. However, as previously mentioned, the signal can be output even if the individual force vectors do not exceed the maximum permissible impact load, but the total force vector resulting from the impact load is greater than the maximum permissible maximum impact load in at least one of the spatial directions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird an der Sicherheitswerkbank eine Installationsprüfung durchgeführt, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.According to a further embodiment, an installation test is carried out on the safety workbench as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load.
Die Installationsprüfung umfasst eine Leckage oder Dichtheitsprüfung. Die Installationsprüfung umfasst ein Beaufschlagen des Arbeitsraums mit einem Unterdruck und das Erfassen und Protokollieren eines Druckverlaufs über einen vorbestimmten Zeitraum. Findet keine oder nur eine geringe Druckänderung über den vorbestimmten Zeitraum statt, kann davon ausgegangen werden, dass an der Sicherheitswerkbank keine Leckagen vorliegen. Die Sicherheitswerkbank kann dann in Betrieb genommen werden.The installation test involves a leak or leak test. The installation test involves pressurizing the workspace with a vacuum and detecting and logging a pressure history over a predetermined period of time. If no or only a slight pressure change takes place over the predetermined period of time, it can be assumed that there are no leaks at the safety workbench. The safety cabinet can then be put into operation.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die maximal zulässige Stoßbelastung bei einer Testbewegung, insbesondere bei einer Testfahrt im Gelände, auf einer Rüttelbank oder einem Simulator, der Sicherheitswerkbank ermittelt.According to a further embodiment, the maximum permissible impact load during a test movement, in particular during a test drive in the field, on a Rüttelbank or a simulator, the safety cabinet is determined.
Die Testbewegung umfasst vorzugsweise besonders extreme Manöver, die normalerweise im Betrieb des mobilen Labors nicht erreicht werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine möglichst große maximale Stoßbelastung ermittelt wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei dem Verfahren nicht schon dann ein Signal ausgegeben wird, wenn eine Installationsprüfung noch gar nicht erforderlich ist.The test movement preferably involves particularly extreme maneuvers, which are normally not achieved in the operation of the mobile laboratory. This can ensure that the largest possible maximum impact load is determined. This ensures that the signal does not already output a signal when an installation test is not yet necessary.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Arbeitsraum während der Testbewegung mit einem Unterdruck beaufschlagt.According to a further embodiment, the working space is subjected to a negative pressure during the test movement.
Hierzu werden bevorzugt ein Zuluftfilter und ein Abluftfilter der Sicherheitswerkbank verschlossen. Der Druckabstieg wird über den vorbestimmten Zeitraum gemessen und protokolliert. Das gleiche Vorgehen kann auch nach der Testbewegung durchgeführt werden.For this purpose, a supply air filter and an exhaust filter of the safety workbench are preferably closed. The pressure descent is measured and logged over the predetermined period of time. The same procedure can also be carried out after the test movement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während der Testbewegung und nach der Testbewegung eine Druckveränderung in dem Arbeitsraum ermittelt.According to a further embodiment, a pressure change in the working space is determined during the test movement and after the test movement.
Vorzugsweise ist die Druckveränderung so klein, dass keine signifikante Leckage des Arbeitsraums ermittelt werden kann. Die Druckveränderung muss nicht Null sein. Ein Druckverlust der Sicherheitswerkbank vor der Testbewegung und ein Druckverlust nach der Testbewegung sollten sich nicht signifikant voneinander unterscheiden. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass keine Leckage vorliegt.Preferably, the pressure change is so small that no significant leakage of the working space can be determined. The pressure change does not have to be zero. A pressure loss of the safety cabinet before the test movement and a pressure loss after the test movement should not differ significantly from each other. In this case, it can be assumed that there is no leakage.
Weitere mögliche Implementierungen der Sicherheitswerkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Sicherheitswerkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens hinzufügen.Further possible implementations of the safety workbench, of the mobile laboratory and / or of the method also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The expert will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the safety cabinet, the mobile laboratory and / or the method.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Sicherheitswerkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Sicherheitswerkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden die Sicherheitswerkbank, das mobile Labor und/oder das Verfahren unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines mobilen Labors; -
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Sicherheitswerkbank für das mobile Labor gemäß1 ; -
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Messanordnung für dieSicherheitswerkbank gemäß 2 ; und -
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Ermitteln einer Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank gemäß2 .
-
1 shows a schematic view of an embodiment of a mobile laboratory; -
2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a safety work bench for the mobile laboratory according to1 ; -
3 shows a schematic view of an embodiment of a measuring arrangement for the safety workbench according to2 ; and -
4 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for determining a shock load of the safety workbench according to2 ,
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In the figures, the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise.
Die
Eine Ausführungsform einer derartigen Sicherheitswerkbank
An der Vorderwand
Die Sicherheitswerkbank
Die Sicherheitswerkbank
Die Messeinrichtung
Alternativ oder zusätzlich zu den Beschleunigungssensoren
Neben der Messeinrichtung
Die Sicherheitswerkbank
Die Signaleinrichtung
Die Funktionalität der Sicherheitswerkbank
Zur Ermittlung der maximal zulässigen Stoßbelastung, insbesondere der maximal zulässigen Beschleunigung und Verzögerung, in den drei Raumrichtungen
Alternativ kann die Testbewegung auch stationär auf einem Simulator oder einer Rüttelbank durchgeführt werden. Während der Testbewegung wird mit Hilfe des Drucksensors
Bei dem Verfahren zum Ermitteln einer Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank 3 wird nach dem Ermitteln der maximal zulässigen Stoßbelastung in den drei Raumrichtungen
In einem Schritt
Wird nun im Schritt
Bei der Sicherheitsbank
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described with reference to embodiments, it is variously modifiable.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Laborlaboratory
- 22
- Laborraumlaboratory
- 33
- SicherheitswerkbankSafety Cabinet
- 44
- Arbeitsraumworking space
- 55
- Probesample
- 66
- Vorderwandfront wall
- 77
- TransferschleuseA transfer port
- 88th
- HandschuhstutzenGlove ports
- 99
- HandschuhstutzenGlove ports
- 1010
- HandschuhstutzenGlove ports
- 1111
- HandschuhstutzenGlove ports
- 1212
- Bedienbereichoperating area
- 1313
- Messeinrichtungmeasuring device
- 1414
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 1515
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 1616
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 1717
- Recheneinrichtungcomputing device
- 1818
- Speichermediumstorage medium
- 1919
- Auswerteeinheitevaluation
- 2020
- Signaleinrichtungsignaling device
- 2121
- Messanordnungmeasuring arrangement
- 2222
- Drucksensor pressure sensor
- S1S1
- Schrittstep
- S2S2
- Schrittstep
- xx
- x-Richtungx-direction
- yy
- y-Richtungy-direction
- zz
- z-Richtungz-direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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