DE102017222456B4

DE102017222456B4 - Work room and clean room system

Info

Publication number: DE102017222456B4
Application number: DE102017222456.8A
Authority: DE
Inventors: Stephan Schauz; Uwe Pracht; Frank Hauber
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2037-12-13
Also published as: DE102017222456A1; CN110013890A; CN110013890B

Abstract

Arbeitsraum zur Durchführung eines Arbeitsvorgangs an einem Arbeitsobjekt (34), mit einem Arbeitsvolumen (3; 68), das von mehreren, jeweils randseitig miteinander verbundenen Wandabschnitten (4, 5, 6, 7, 8; 77) begrenzt wird, wobei wenigstens eine dem Arbeitsvolumen (3; 68) zugewandte Innenoberfläche (12, 17; 42, 43; 74, 75, 76) eines Wandabschnitts (4, 5, 6, 7, 8; 77) von einem Wechselfilm (18; 52; 62) bedeckt ist, der für eine Aufnahme oder Anhaftung von Schmutzpartikeln sowie für eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Relativbewegung in einer Raumrichtung parallel zur Innenoberfläche (12, 17; 42, 43; 74, 75, 76) des Wandabschnitts (4, 5, 6, 7, 8; 77) ausgebildet ist, und mit einer Trägereinrichtung, die ein Tragmittel (33) und ein Stützmittel (29; 80) umfasst, wobei das innerhalb des Arbeitsvolumens (3; 68) angeordnete Tragmittel (33) für eine Abstützung wenigstens eines Arbeitsobjekts (34) ausgebildet ist und wobei das außerhalb des Arbeitsvolumens (3; 68) angeordnete Stützmittel (29; 80) für eine kontaktlose Wechselwirkung mit dem Tragmittel (33) ausgebildet ist, um Stützkräfte für eine schwebende Lagerung des Tragmittels (33) im Arbeitsvolumen (3; 68) bereitzustellen.Work space for carrying out a work process on a work object (34), with a work volume (3; 68) which is delimited by a plurality of wall sections (4, 5, 6, 7, 8; 77) connected to one another at the edges, with at least one dem The inner surface (12, 17; 42, 43; 74, 75, 76) of a wall section (4, 5, 6, 7, 8; 77) facing the working volume (3; 68) is covered by an exchangeable film (18; 52; 62). , which is used for picking up or adhering dirt particles and for a continuous or discontinuous relative movement in a spatial direction parallel to the inner surface (12, 17; 42, 43; 74, 75, 76) of the wall section (4, 5, 6, 7, 8; 77); is formed and wherein the outside of the working volume (3; 68) arranged support means (29; 80) is designed for contactless interaction with the support means (33) in order to provide supporting forces for a floating mounting of the support means (33) in the working volume (3; 68).

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsraum zur Durchführung eines Arbeitsvorgangs an einem Arbeitsobjekt, mit einem Arbeitsvolumen, das von mehreren, jeweils randseitig miteinander verbundenen Wandabschnitten begrenzt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Reinraumsystem mit mehreren derartigen Arbeitsräumen.The invention relates to a work space for carrying out a work process on a work object, with a work volume which is delimited by a plurality of wall sections which are connected to one another at the edges. Furthermore, the invention relates to a clean room system with several such work rooms.

Bei bekannten Arbeitsräumen, die auch als Reinraum-Boxen oder Sicherheitswerkbänke bezeichnet werden, wird ein kontinuierlicher, insbesondere laminarer, Luftstrom durch das vom Arbeitsraum begrenzte Arbeitsvolumen geleitet. Hierzu können beispielsweise an seitlichen Wandabschnitten oder an einem obenliegenden Wandabschnitt jeweils Einströmöffnungen für den Luftstrom vorgesehen sein, während in einem als Boden dienenden Wandabschnitt oder in unteren Bereichen seitlicher Wandabschnitte vorgesehene Ausströmöffnungen ein Ausströmen des Luftstroms ermöglichen. Aufgrund der Strömungseigenschaften des Luftstroms weist ein solcher Arbeitsraum stets Bereiche auf, in denen eine Anreicherung von Schmutzpartikeln wie beispielsweise Abfällen aus dem im Arbeitsraum durchzuführenden Arbeitsvorgang stattfindet. Somit müssen für eine dauerhafte Aufrechterhaltung der gewünschten Reinheitsanforderungen für den jeweiligen Arbeitsraum aufwändige Reinigungsarbeiten durchgeführt werden. Diese Reinigungsarbeiten werden insbesondere manuell von einem Bediener unter Verwendung von Putzmitteln wie beispielsweise Flüssigreinigern und Putztüchern durchgeführt, wodurch neben einem erheblichen Arbeitsaufwand auch zusätzliche Abfallmengen auftreten, so dass die notwendigen Reinigungsarbeiten die Nutzungskosten für den Arbeitsraum negativ beeinflussen.In known work rooms, which are also referred to as clean room boxes or safety workbenches, a continuous, in particular laminar, air flow is directed through the work volume delimited by the work room. For this purpose, inflow openings for the air flow can be provided, for example, on lateral wall sections or on an overhead wall section, while outflow openings provided in a wall section serving as a floor or in lower areas of lateral wall sections allow the air flow to flow out. Due to the flow properties of the air flow, such a work space always has areas in which accumulation of dirt particles, such as waste from the work process to be carried out in the work space, takes place. Complex cleaning work must therefore be carried out in order to permanently maintain the desired cleanliness requirements for the respective work area. This cleaning work is carried out in particular manually by an operator using cleaning agents such as liquid cleaners and cleaning cloths, which, in addition to a considerable amount of work, also results in additional amounts of waste, so that the necessary cleaning work has a negative impact on the use costs for the workspace.

Die DE 20 2013 003 510 U1 offenbart eine Manipulatorvorrichtung mit einem an einer Positioniereinrichtung angeordneten Manipulatorkopf, der eine erste Komponente in Form einer zur mechanischen Verbindung mit der Positioniereinrichtung dienenden Halteeinheit und eine zweite Komponente in Form eines von der Halteeinheit gehaltenden Endeffektors aufweist, wobei eine der beiden Komponenten eine aus supraleitendem Material bestehende supraleitende Kopplungseinheit mit einer zugeordneten, eine Kühlung bis mindestens zur Sprungtemperatur des supraleitenden Materials ermöglichenden Kühleinrichtung aufweist und die andere der beiden Komponenten eine permanentmagnetische Kopplungseinheit aufweist, wobei der Endeffektor durch Interaktion der beiden Kopplungseinheiten unter Belassung eines definierten Luftspaltes berührungslos von der Halteeinheit gehalten ist.The DE 20 2013 003 510 U1 discloses a manipulator device with a manipulator head arranged on a positioning device, which has a first component in the form of a holding unit serving for the mechanical connection to the positioning device and a second component in the form of an end effector held by the holding unit, one of the two components being made of superconducting material has a superconducting coupling unit with an associated cooling device that enables cooling down to at least the transition temperature of the superconducting material and the other of the two components has a permanent magnetic coupling unit, the end effector being held by the holding unit without contact through the interaction of the two coupling units while leaving a defined air gap.

Aus der DE 10 2012 025 324 A1 ist ein Stator für einen Lineardirektantrieb mit einer magnetisierbaren Trägerplatte bekannt, wobei die Trägerplatte eine Auflagefläche zur Anordnung von Magnetspulen aufweist und mit Magnetspulen ausgerüstet ist, die als Anordnung einer Vielzahl von Windungen eines elektrischen Leiters ausgebildet sind, wobei die Windungen jeweils Windungsebenen bestimmen, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Auflagefläche ausgerichtet sind, wobei die Magnetspulen zueinander benachbart und mit einer Hauptachse quer zu einer längsten Kante der Trägerplatte auf der Auflagefläche angeordnet sind und wobei Windungsenden der Magnetspulen mit wenigstens einer gedruckten Schaltung verbunden sind, die Leiterbahnen für eine selektive elektrische Versorgung mehrerer Magnetspulen aufweist.From the DE 10 2012 025 324 A1 a stator for a linear direct drive with a magnetizable carrier plate is known, the carrier plate having a contact surface for arranging magnet coils and being equipped with magnet coils which are designed as an arrangement of a large number of windings of an electrical conductor, with the windings each defining winding planes which are at least are aligned essentially parallel to the support surface, with the magnetic coils being arranged adjacent to one another and with a main axis transverse to a longest edge of the carrier plate on the support surface, and with winding ends of the magnetic coils being connected to at least one printed circuit board, the conductor tracks for a selective electrical supply of a plurality Has magnetic coils.

Die JP H07 - 45 429 A offenbart eine Anordnung eines Hochtemperatursupraleiters an einem festen Teil und eines Permanentmagneten an einem beweglichen Teil sowie einen Elektromagneten zur Steuerung einer Spaltweite, der in der Nähe des Hochtemperatursupraleiters in einem Magnetkreis angeordnet ist, der aus dem Permanentmagneten zur Levitation und dem Hochtemperatursupraleiter besteht, um einen Magnetfluss zu steuern, der durch den Hochtemperatursupraleiter unter Verwendung eines zu erzeugenden Magnetfeldes erfasst werden soll.The JP H07 - 45 429 A discloses an arrangement of a high-temperature superconductor on a fixed part and a permanent magnet on a movable part, and an electromagnet for controlling a gap width arranged in the vicinity of the high-temperature superconductor in a magnetic circuit composed of the permanent magnet for levitation and the high-temperature superconductor to generate a magnetic flux to control to be detected by the high-temperature superconductor using a magnetic field to be generated.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Arbeitsraum sowie ein aus mehreren Arbeitsräumen durch Aneinanderreihung der Arbeitsräume aufgebautes Reinraumsystem bereitzustellen, die geringere Instandhaltungskosten für die Aufrechterhaltung der gewünschten Reinraumklasse aufweisen.The object of the invention is to provide a work room and a clean room system made up of several work rooms by arranging the work rooms in a row, which have lower maintenance costs for maintaining the desired clean room class.

Diese Aufgabe wird für einen Arbeitsraum der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved for a work space of the type mentioned with the features of claim 1.

Hierbei ist vorgesehen, dass wenigstens eine dem Arbeitsvolumen zugewandte Innenoberfläche eines Wandabschnitts von einem Wechselfilm bedeckt ist, der für eine Aufnahme oder Anhaftung von Schmutzpartikeln sowie für eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Relativbewegung in einer Raumrichtung parallel zur Innenoberfläche des Wandabschnitts ausgebildet ist, wobei ferner eine Trägereinrichtung vorgesehen ist, die ein Tragmittel und ein Stützmittel umfasst, wobei das innerhalb des Arbeitsvolumens angeordnete Tragmittel für eine Abstützung wenigstens eines Arbeitsobjekts ausgebildet ist und wobei das außerhalb des Arbeitsvolumens angeordnete Stützmittel für eine kontaktlose Wechselwirkung mit dem Tragmittel ausgebildet ist, um Stützkräfte für eine schwebende Lagerung des Tragmittels im Arbeitsvolumen bereitzustellen.It is provided here that at least one inner surface of a wall section facing the working volume is covered by a removable film, which is designed to absorb or adhere to dirt particles and for a continuous or discontinuous relative movement in a spatial direction parallel to the inner surface of the wall section, with a carrier device also being provided which comprises a support means and a support means, wherein the support means arranged within the working volume is designed to support at least one work object and wherein the support means arranged outside the working volume is designed for contactless interaction with the support means in order to generate support forces for a floating mounting of the Provide support means in the working volume.

Dem Wechselfilm kommt hierbei die Aufgabe zu, eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Abfuhr von Schmutzpartikeln zu gewährleisten, die ohne den Wechselfilm denjenigen Wandabschnitts bedecken könnten, der nunmehr vom Wechselfilm bedeckt ist. Somit wird ein manueller Reinigungsvorgang durch einen Bediener durch die Anhaftungswirkung bzw. Aufnahmewirkung des Wechselfilms für Schmutzpartikel sowie durch die Relativbewegung des Wechselfilms ersetzt, der hierdurch eine automatisierte Abfuhr von Schmutzpartikeln aus dem Arbeitsvolumen ermöglicht. Der Wechselfilm kann wahlweise als, insbesondere flexibler, Festkörper oder als Fluidfilm ausgebildet sein. Beispielhaft ist der Wechselfilm entweder für eine oberflächliche Anhaftung von Schmutzpartikeln vorgesehen, was insbesondere durch eine Aktivierung der Oberfläche des Wechselfilms mittels einer Klebeschicht und/oder einer elektrostatischen Aufladung und/oder anderer Maßnahmen hervorgerufen werden kann. Bei einer Ausgestaltung des Wechselfilms als Fluidfilm ist zusätzlich zu einer Anhaftung von Schmutzpartikeln an der Oberfläche des Fluidfilms gegebenenfalls auch eine Aufnahme der Schmutzpartikel im Fluid vorgesehen, wodurch Schmutzpartikel besonders zuverlässig gebunden werden können.The task of the changeable film is to ensure a continuous or discontinuous removal of dirt particles which, without the changeable film, could cover that wall section which is now covered by the changeable film. A manual cleaning process by an operator is thus replaced by the adhesion effect or absorption effect of the changeable film for dirt particles and by the relative movement of the changeable film, which thereby enables dirt particles to be automatically removed from the working volume. The interchangeable film can optionally be in the form of a solid body, in particular a flexible one, or a fluid film. For example, the changeable film is provided either for dirt particles to adhere to the surface, which can be caused in particular by activating the surface of the changeable film by means of an adhesive layer and/or an electrostatic charge and/or other measures. In an embodiment of the interchangeable film as a fluid film, in addition to dirt particles adhering to the surface of the fluid film, the dirt particles may also be absorbed in the fluid, as a result of which dirt particles can be bound particularly reliably.

Um eine möglichst ungehinderte Aufnahme von Schmutzpartikeln durch den Wechselfilm zu ermöglichen ist zusätzlich vorgesehen, dass eine dem Arbeitsraum zugeordnete Trägereinrichtung für eine schwebende, also kontaktlose, Lagerung eines Tragmittels ausgebildet ist. Hierbei dient das Tragmittel zur Abstützung des wenigstens einen Arbeitsobjekts und kann gegebenenfalls auch für eine Förderbewegung für das Arbeitsobjekt innerhalb des Arbeitsvolumens eingesetzt werden. Hierdurch werden Stützstrukturen zur Abstützung des Tragmittels vermieden, die an den Wandabschnitten angebracht bzw. festgelegt werden müssten, wodurch unerwünschte Verschmutzungszonen entstehen könnten.In order to enable dirt particles to be picked up by the changeable film as unimpeded as possible, it is additionally provided that a carrier device assigned to the working space is designed for a floating, ie contactless, mounting of a carrying means. In this case, the support means serves to support the at least one working object and can optionally also be used for a conveying movement for the working object within the working volume. This avoids supporting structures for supporting the suspension element, which would have to be attached or fixed to the wall sections, as a result of which undesired contamination zones could arise.

Um die gewünschte kontaktlos schwebende Lagerung des Tragmittels im Arbeitsvolumen zu gewährleisten ist ein Stützmittel außerhalb des Arbeitsvolumens angeordnet, das für eine kontaktlose Wechselwirkung mit dem Tragmittel ausgebildet ist, um die notwendigen Stützkräfte bereitzustellen. Eine solche Wechselwirkung kann insbesondere eine elektrostatische oder eine magnetische Wechselwirkung sein, bei der eine Anziehung oder Abstoßung zwischen Tragmittel und Stützmittel genutzt wird, um die zur Abstützung des Arbeitsobjekts notwendigen Stützkräfte hervorzurufen.In order to ensure the desired contact-free, floating mounting of the suspension element in the working volume, a support element is arranged outside of the working volume, which is designed for contact-free interaction with the suspension element in order to provide the necessary supporting forces. Such an interaction can be, in particular, an electrostatic or a magnetic interaction, in which attraction or repulsion between the suspension means and the support means is used to bring about the support forces necessary to support the work object.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Zweckmäßig ist es, wenn ein Wandabschnitt eine Arbeitsöffnung aufweist, die für einen Eingriff eines Benutzers und/oder für eine Zufuhr und/oder Abfuhr von Material in das Arbeitsvolumen bzw. aus dem Arbeitsvolumen ausgebildet ist. Beispielhaft ist eine Arbeitsöffnung schlitzförmig ausgebildet und erstreckt sich mit einer längsten Kante in horizontaler Richtung, so dass ein Bediener, der vorzugsweise mit entsprechender Schutzkleidung, insbesondere mit Handschuhen, bekleidet ist, ohne weitere Vorkehrungen unmittelbar in den Arbeitsraum eingreifen kann, um dort Arbeitsvorgänge durchzuführen oder Material in das Arbeitsvolumen einzubringen bzw. aus dem Arbeitsvolumen zu entnehmen. Eine derartige Arbeitsöffnung ist insbesondere bei einer Verwendung des Arbeitsraums als Sicherheitswerkbank, beispielsweise im Bereich von chemischen oder biologischen Labors, von Interesse, bei denen der Arbeitsraum eine Schutzfunktion für den Bediener hat, der nicht mit den im Arbeitsraum verwendeten Materialien beaufschlagt werden soll.It is expedient if a wall section has a working opening which is designed for a user to intervene and/or for the supply and/or removal of material into the working volume or from the working volume. For example, a work opening is designed in the form of a slit and extends with a longest edge in the horizontal direction, so that an operator, who is preferably wearing appropriate protective clothing, in particular gloves, can reach directly into the work area without further precautions in order to carry out work processes there or To bring material into the working volume or to remove it from the working volume. Such a work opening is of particular interest when the work space is used as a safety workbench, for example in the area of chemical or biological laboratories, in which the work space has a protective function for the operator who should not be exposed to the materials used in the work space.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Arbeitsöffnung mit einem Arbeitshandschuh verschlossen ist, so dass kein Austausch zwischen einer Umgebung des Arbeitsraums und dem Arbeitsvolumen stattfindet und dennoch ein Zugriff eines Benutzers in das Arbeitsvolumen ermöglicht wird. Eine solche Anordnung kann sowohl im Bereich von Laboreinrichtungen für chemische oder biologische Zwecke als auch im Bereich der Produktion von Mikrosystemtechnik, Halbleitertechnik oder ähnlich empfindlichen Produkten eingesetzt werden, da hierdurch eine vollständige Trennung zwischen Umgebungsatmosphäre und Arbeitsraumatmosphäre gewährleistet ist.Alternatively, it can be provided that the work opening is closed with a work glove, so that no exchange takes place between the surroundings of the work space and the work volume and access to the work volume is nevertheless enabled for a user. Such an arrangement can be used in laboratory equipment for chemical or biological purposes as well as in the production of microsystems technology, semiconductor technology or similarly sensitive products, since this ensures complete separation between the ambient atmosphere and the working room atmosphere.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Wandabschnitt mit einer Schleusenanordnung versehen ist, die ein beweglich am Wandabschnitt gelagertes Schließmittel umfasst, das für eine zeitweilige Freigabe einer Schleusenöffnung ausgebildet ist, wobei die Schleusenanordnung für eine Zufuhr und/oder Abfuhr von Material in das Arbeitsvolumen bzw. aus dem Arbeitsvolumen ausgebildet ist. Eine derartige Schleusenanordnung ist insbesondere dann von Interesse, wenn nur gelegentlich eine Zufuhr oder Abfuhr von Material in das Arbeitsvolumen bzw. aus dem Arbeitsvolumen stattfindet und die Schleusenöffnung in der übrigen Zeit durch das Schließmittel geschlossen ist. Dabei kann die Schleusenanordnung mit einem einzigen Schließmittel für einen unmittelbaren Zugriff in das Arbeitsvolumen ausgebildet sein. Alternativ weist die Schleusenanordnung zwei voneinander beabstandete Schließmittel auf, die ein separates Raumvolumen begrenzen, wobei im normalen Betriebsfall zu einem gegebenen Zeitpunkt nur jeweils eines der Schließmittel geöffnet werden kann, um hiermit einen möglichst geringen Austausch zwischen einer Umgebungsatmosphäre und der Arbeitsvolumenatmosphäre beim Einschleusen oder Ausschleusen von Material zu gewährleisten. In an alternative embodiment it is provided that a wall section is provided with a sluice arrangement which comprises a closing means which is movably mounted on the wall section and which is designed for temporarily releasing a sluice opening, the sluice arrangement for supplying and/or removing material into the working volume or is formed from the working volume. Such a sluice arrangement is of particular interest when material is only occasionally fed into or removed from the working volume and the sluice opening is closed by the closing means the rest of the time. In this case, the lock arrangement can be designed with a single closing means for direct access to the working volume. Alternatively, the sluice arrangement has two spaced-apart closing means that delimit a separate volume of space, in normal operation at a given time only one of the closing means can be opened in order to minimize the possible exchange between one To ensure ambient atmosphere and the working volume atmosphere when introducing or discharging material.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Tragmittel und das Stützmittel jeweils mit einer Magneteinrichtung versehen sind, wobei wenigstens eine der Magneteinrichtungen für eine Bereitstellung eines zeitlich variablen Magnetfelds ausgebildet ist. Beispielhaft handelt es sich bei den Magneteinrichtungen um Permanentmagnete oder Permanentmagnetanordnungen und/oder um elektrische Spulen oder elektrische Spulenanordnungen und/oder um diamagnetische Materialien oder Anordnungen davon, in denen Magnetfelder oder zeitlich variable externe Magnetfelder induziert werden. Die Magneteinrichtungen sind dem Tragmittel und dem Stützmittel in einer Weise zugeordnet, dass das Stützmittel kontaktlos Stützkräfte auf das Tragmittel übertragen kann, die einen Schwebezustand für das Tragmittel sowie für ein am Tragmittel aufgenommenes Arbeitsobjekt im Arbeitsraum gewährleisten. Beispielhaft ist vorgesehen, dass das Tragmittel an einer Unterseite mit der Magneteinrichtung versehen ist und dass das Stützmittel in vertikaler Richtung unterhalb des Tragmittels angeordnet ist, um Abstoßungskräfte auf das Tragmittel und dessen Magneteinrichtung bereitzustellen, die eine Gewichtskraft des Tragmittels sowie des daran aufgenommenen Arbeitsobjekts abstützen, wodurch der gewünschte Schwebezustand für das Tragmittel gewährleistet werden kann.It is preferably provided that the suspension means and the support means are each provided with a magnet device, wherein at least one of the magnet devices is designed to provide a time-variable magnetic field. By way of example, the magnet devices are permanent magnets or permanent magnet arrangements and/or electrical coils or electrical coil arrangements and/or diamagnetic materials or arrangements thereof, in which magnetic fields or time-varying external magnetic fields are induced. The magnetic devices are assigned to the support means and the support means in such a way that the support means can transfer support forces to the support means without contact, which ensure a state of levitation for the support means and for a work object picked up on the support means in the workspace. For example, it is provided that the support means is provided with the magnetic device on an underside and that the support means is arranged in the vertical direction below the support means in order to provide repulsive forces on the support means and its magnetic device, which support a weight of the support means and the work object carried on it, whereby the desired state of levitation for the suspension element can be ensured.

Alternativ kann auch eine Anordnung des Stützmittels oberhalb des Tragmittels vorgesehen sein, hierbei findet zwischen der Magneteinrichtung des Tragmittels und der Magneteinrichtung des Stützmittels eine Anziehung statt, durch die die Gewichtskraft des Tragmittels sowie des daran aufgenommenen Arbeitsobjekts kompensiert werden kann, um den gewünschten Schwebezustand für das Tragmittel im Arbeitsvolumen zu gewährleisten.Alternatively, the support means can also be arranged above the suspension means, in which case there is an attraction between the magnetic device of the suspension means and the magnetic device of the support means, which can compensate for the weight of the suspension means and the work object carried on it in order to achieve the desired state of levitation for the To ensure support in the working volume.

In der Praxis ist eine dynamische Anpassung von Stützkräften zwischen dem Tragmittel und dem Stützmittel erforderlich, hierzu umfasst wenigstens eine der Magneteinrichtungen eine Verstellmöglichkeit, um eine magnetische Flussdichte und/oder eine Magnetfeldausrichtung zumindest einer Teilkomponente der jeweiligen Magneteinrichtung beeinflussen zu können. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Magneteinrichtung des Stützmittels wenigstens eine elektrische Spule umfasst, die mit einem elektrischen Strom beaufschlagt werden kann, der von einer Steuereinrichtung bereitgestellt wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Steuereinrichtung ein Sensormittel zugeordnet ist, mit dem eine räumliche Lage des Stützmittels im Arbeitsvolumen ermittelt werden kann, um in Abhängigkeit von der ermittelten räumlichen Lage des Stützmittels eine entsprechende Ansteuerung der elektrischen Spule vorzunehmen.In practice, a dynamic adjustment of support forces between the suspension element and the support element is required. For this purpose, at least one of the magnet devices has an adjustment option in order to be able to influence a magnetic flux density and/or a magnetic field orientation of at least one partial component of the respective magnet device. By way of example, it is provided that the magnetic device of the support means comprises at least one electric coil, which can be supplied with an electric current provided by a control device. Furthermore, it can be provided that the control device is assigned a sensor means with which a spatial position of the support means in the working volume can be determined in order to carry out a corresponding activation of the electric coil depending on the determined spatial position of the support means.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Tragmittel und das Stützmittel jeweils mit einer Magneteinrichtung versehen sind, wobei eine der Magneteinrichtungen einen Permanentmagneten und die andere der Magneteinrichtungen einen Supraleiter umfasst. Hierfür ist der Supraleiter als Typ II-Supraleiter, insbesondere aus Yttrium-Barium-Kupferoxid (YBCO), ausgebildet und wird in dem Stützmittel unterhalb seiner materialspezifischen Sprungtemperatur abgekühlt betrieben. Ferner wird der Supraleiter während seiner Abkühlung auf seine Sprungtemperatur einem Magnetfeld ausgesetzt, das dem Magnetfeld der anderen Magneteinrichtung entspricht, wodurch der Supraleiter eine auch als Pinning bezeichnete „Programmierung“ enthält, die dazu führt, dass der Supraleiter bei einer Veränderung des von außen aufgeprägten Magnetfelds ein Gegenfeld aufbaut, das der Veränderung des von außen aufgeprägten Magnetfelds entgegenwirkt. Ein derartig konditionierter Supraleiter gewährleistet eine dauerhafte räumliche Ausrichtung einer entsprechenden Magneteinrichtung, ohne dass hierfür eine aufwändige Regelung von Spulenströmen oder eine Erfassung einer räumlichen Ausrichtung des Tragmittels erforderlich ist. Vielmehr ist es ausreichend, durch geeignete dauerhafte Kühlung die Temperatur des Supraleiters unterhalb seiner Sprungtemperatur zu halten, so dass die bei der Abkühlung vorgenommene „Programmierung“ auch dauerhaft nicht verloren geht.In an alternative embodiment of the invention, it is provided that the suspension means and the support means are each provided with a magnet device, with one of the magnet devices comprising a permanent magnet and the other of the magnet devices comprising a superconductor. For this purpose, the superconductor is designed as a type II superconductor, in particular made of yttrium-barium-copper oxide (YBCO), and is operated in the support means, cooled below its material-specific transition temperature. Furthermore, while the superconductor is cooling down to its transition temperature, it is exposed to a magnetic field that corresponds to the magnetic field of the other magnetic device, as a result of which the superconductor contains a "programming" also known as pinning, which means that the superconductor changes when the externally applied magnetic field changes creates an opposing field that counteracts the change in the externally applied magnetic field. A superconductor conditioned in this way ensures a permanent spatial alignment of a corresponding magnet device, without the need for complex regulation of coil currents or detection of a spatial alignment of the suspension element. Rather, it is sufficient to keep the temperature of the superconductor below its transition temperature by means of suitable permanent cooling, so that the "programming" carried out during cooling is not lost permanently.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Tragmittel mit einer Permanentmagnetanordnung, insbesondere in Halbach-Anordnung, versehen ist, während das Stützmittel den wenigstens einen Supraleiter und eine zugeordnete Kühleinrichtung umfasst. Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Gestaltung des Tragmittels sowie eine unproblematische Isolation und Kühlung des, insbesondere in einem auch als Kryostat bezeichneten Isolierbehälter aufgenommenen, Supraleiters gewährleisten.Provision is preferably made for the suspension means to be provided with a permanent magnet arrangement, in particular in a Halbach arrangement, while the support means comprises the at least one superconductor and an associated cooling device. In this way, a particularly compact design of the suspension element and unproblematic insulation and cooling of the superconductor, in particular accommodated in an insulating container also referred to as a cryostat, can be ensured.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wechselfilm als Folie ausgebildet ist, wobei der Wandabschnitt an einander entgegengesetzten Endbereichen jeweils von einer schlitzförmigen Öffnung durchsetzt ist, wobei eine erste schlitzförmige Öffnung für eine Zufuhr des Wechselfilms in den Arbeitsraum und wobei eine zweite schlitzförmige Öffnung für eine Abfuhr des Wechselfilms aus dem Arbeitsraum ausgebildet ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Wechselfilm als Folienbahn ausgebildet ist, deren Breite einer größten Erstreckung der schlitzförmigen Öffnung zumindest nahezu entspricht, während eine Länge des Wechselfilms erheblich größer als ein Abstand zwischen den beiden schlitzförmigen Öffnungen im Wandabschnitt gewählt ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that the interchangeable film is designed as a film, with the wall section being penetrated by a slit-shaped opening at opposite end regions, with a first slit-shaped opening for feeding the interchangeable film into the working space and with a second slit-shaped opening is designed for a removal of the changeable film from the working space. By way of example, it is provided that the interchangeable film is designed as a film web, the width of which at least approximately corresponds to the greatest extent of the slit-shaped opening, while the length of the interchangeable film is considerably greater than a distance is chosen between the two slit-shaped openings in the wall section.

Der Wechselfilm kann von einer benachbart zur ersten schlitzförmigen Öffnung außerhalb des Arbeitsvolumens angeordneten Vorratsrolle abgewickelt werden, durch den Arbeitsraum geführt und auf eine benachbart zur zweiten schlitzförmigen Öffnung außerhalb des Arbeitsraum angeordneten Aufnahmerolle aufgewickelt werden.The interchangeable film can be unwound from a supply roll located adjacent to the first slotted opening outside of the work volume, passed through the workspace, and wound onto a take-up roll located adjacent to the second slotted opening outside of the workspace.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Wechselfilm als endlos umlaufender Ring aus einer Folienbahn ausgebildet ist und abseits des Arbeitsraums durch eine Wascheinrichtung gefördert wird, die zur Entfernung der im Arbeitsraum am Wechselfilm angehafteten Schmutzpartikeln ausgebildet ist. Ferner kann die Wascheinrichtung auch für eine Konditionierung des Wechselfilms dahingehend ausgebildet sein, dass eine Oberfläche des Wechselfilms, die dem Wandabschnitt abgewandt und dem Arbeitsvolumen zugewandt ist, durch eine der Wascheinrichtung in einer Umlaufrichtung für die Wechselfolie nachgelagerte Aktivierungseinrichtung für eine besonders vorteilhafte Anhaftung von Schmutzpartikeln aktiviert wird. Eine derartige Aktivierung kann beispielsweise auch durch eine elektrostatische Aufladung der Wechselfolie erfolgen, die insbesondere unmittelbar im Bereich der zur Zufuhr des Wechselfilms vorgesehenen schlitzförmigen Öffnung angeordnet ist.Alternatively, it can be provided that the interchangeable film is designed as an endlessly circulating ring made of a film web and is conveyed away from the work area through a washing device that is designed to remove the dirt particles adhering to the interchangeable film in the work area. Furthermore, the washing device can also be designed for conditioning the changeable film in such a way that a surface of the changeable film, which faces away from the wall section and faces the working volume, is activated by an activation device downstream of the washing device in a direction of rotation for the changeable film, for a particularly advantageous adhesion of dirt particles becomes. Such an activation can also take place, for example, by electrostatic charging of the interchangeable film, which is arranged in particular directly in the region of the slot-shaped opening provided for feeding in the interchangeable film.

Sowohl bei einem als umlaufende Folie ausgebildeten Wechselfilm als auch bei einem Wechselfilm, der von einer Vorratsrolle abgespult und auf eine Aufnahmerolle aufgewickelt wird sind dem Wechselfilm, insbesondere als Antriebswalzen ausgebildete, Antriebsmittel zugeordnet. Die Antriebsmittel sind vorzugsweise außerhalb des Arbeitsraums angeordnet und sind für eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Relativbewegung des im Arbeitsraum aufgenommenen Abschnitts des Wechselfilms ausgebildet. Vorzugsweise findet hierbei eine dauerhafte Einleitung von Zugkräften auf den Wechselfilm statt, durch die gewährleistet wird, dass der Wechselfilm an der Innenoberfläche stets glatt anliegt.Both in the case of a changeable film designed as a circulating film and a changeable film that is unwound from a supply roll and wound onto a take-up roll, drive means, in particular designed as drive rollers, are assigned to the changeable film. The drive means are preferably arranged outside the working space and are designed for a continuous or discontinuous relative movement of the section of the interchangeable film accommodated in the working space. In this case, preferably, there is a permanent introduction of tensile forces to the changeable film, which ensures that the changeable film always rests smoothly on the inner surface.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wechselfilm von einem Flüssigkeitsbad gebildet ist, das in einem dem Wandabschnitt zugeordneten Becken aufgenommen ist. Ein solches Flüssigkeitsbad kommt insbesondere für einen Wandabschnitt in Frage, der zumindest im Wesentlichen waagerecht ausgerichtet ist, so dass Beckenwände des dem Wandabschnitt zugeordneten Beckens das Flüssigkeitsbad aufnehmen können, ohne dass ein steter Zustrom oder ein steter Abstrom von Flüssigkeit in das Becken bzw. aus dem Becken erforderlich ist. Vielmehr kann vorgesehen sein, das Becken in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen abzulassen und neu zu Befüllen, um stets eine ausreichende Flüssigkeitsmenge zur Aufnahme von Schmutzpartikeln aus dem Arbeitsraum zu gewährleisten.In an alternative embodiment it is provided that the changeable film is formed by a liquid bath which is accommodated in a basin assigned to the wall section. Such a liquid bath is particularly suitable for a wall section that is aligned at least essentially horizontally, so that the pool walls of the pool assigned to the wall section can accommodate the liquid bath without a constant inflow or a constant outflow of liquid into or out of the pool basin is required. Rather, it can be provided that the basin is drained and refilled at regular or irregular time intervals in order to always ensure a sufficient quantity of liquid to absorb dirt particles from the working space.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wechselfilm von einer Flüssigkeitsströmung gebildet ist, die die Innenoberfläche des Wandabschnitts überdeckt, wobei an einem ersten Endbereich des Wandabschnitts wenigstens eine Eintrittsöffnung für einen Flüssigkeitseintritt in den Arbeitsraum ausgebildet ist und wobei an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich des Wandabschnitts eine Austrittsöffnung für einen Flüssigkeitsaustritt aus dem Arbeitsraum gebildet ist. Vorzugsweise ist eine Neigung der Innenoberfläche des Wandabschnitts derart gewählt, dass eine an der Eintrittsöffnung in den Arbeitsraum eintretende Flüssigkeitsströmung zumindest nahezu die gesamte Innenoberfläche des Wandabschnitts überdeckt und benetzt und hierbei als zumindest weitgehend laminare Strömung bis zur Austrittsöffnung strömen kann. Hierdurch soll eine unerwünschte Bildung von feinen Flüssigkeitströpfchen, die insbesondere als Flüssigkeitsnebel auftreten können, vermieden werden. Beispielhaft ist die Eintrittsöffnung als schlitzförmige Öffnung parallel zu einer Mittelachse eines Zuführrohrs für die Flüssigkeit ausgebildet, während die Austrittsöffnung in gleicher Weise an einem entgegengesetzten, in vertikaler Richtung tieferliegenden Endbereich des Wandabschnitts ausgebildet sein kann.In a further embodiment of the invention, it is provided that the interchangeable film is formed by a flow of liquid that covers the inner surface of the wall section, with at least one inlet opening for liquid entering the working chamber being formed on a first end area of the wall section, and with at least one inlet opening being formed on an end area opposite to the first end area second end region of the wall section is formed an outlet opening for a liquid outlet from the working space. Preferably, an inclination of the inner surface of the wall section is selected such that a liquid flow entering the working chamber at the inlet opening covers and wets at least almost the entire inner surface of the wall section and can flow as an at least largely laminar flow to the outlet opening. This is intended to avoid an undesired formation of fine liquid droplets, which can occur in particular as a liquid mist. For example, the inlet opening is designed as a slit-shaped opening parallel to a central axis of a supply pipe for the liquid, while the outlet opening can be designed in the same way at an opposite end region of the wall section that is lower in the vertical direction.

Alternativ ist vorgesehen, dass die Eintrittsöffnung beabstandet vom Wandabschnitt angeordnet ist und die Flüssigkeitsströmung im Freifall als Fluidfilm bis zu einer ebenfalls beabstandet vom Wandabschnitt angeordneten oder im Wandabschnitt integrierten Austrittsöffnung strömen kann. Durch die hohe Fallgeschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung kann eine Sogwirkung für Schmutzpartikel im Arbeitsraum erzeugt werden, was insbesondere bei Schmutzpartikeln mit hoher Kontaminationswirkung von Interesse sein kann, um eine zuverlässige Bindung dieser Schmutzpartikel zu gewährleisten.Alternatively, it is provided that the inlet opening is arranged at a distance from the wall section and the liquid flow can flow in free fall as a fluid film up to an outlet opening that is also arranged at a distance from the wall section or is integrated in the wall section. Due to the high rate of fall of the liquid flow, a suction effect can be generated for dirt particles in the working space, which can be of interest in particular in the case of dirt particles with a high contamination effect, in order to ensure that these dirt particles are reliably bound.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Wandabschnitt von einer Zuströmöffnung durchsetzt ist, die für eine fluidisch kommunizierende Verbindung des Arbeitsvolumens mit einer Gebläseeinrichtung ausgebildet ist und die für eine Bereitstellung eines Luftstroms in das Arbeitsvolumen ausgebildet ist und/oder dass die Wandabschnitte rechteckig ausgebildet und rechtwinklig zueinander angeordnet sind, so dass das Arbeitsvolumen eine quaderförmige Geometrie aufweist. Die Zuströmöffnung dient zur Bereitstellung eines Luftstroms, der das Arbeitsvolumen durchsetzt und durch beabstandet von der Zuströmöffnung angeordnete Ausströmöffnungen wieder aus dem Arbeitsvolumen austritt. Derartige Ausströmöffnungen können identisch mit den Austrittsöffnungen sein, wie sie für einen Flüssigkeitsaustritt aus dem Arbeitsraum ausgebildet sind. Ergänzend oder alternativ können derartige Ausströmöffnungen auch den schlitzförmigen Öffnungen entsprechen, wie sie für die Zufuhr bzw. Abfuhr eines als Folie ausgebildeten Wechselfilms vorgesehen sind. Mit dem von einer Gebläseeinrichtung bereitgestellten Luftstrom werden lokale Ansammlungen von Schmutzpartikeln zumindest weitgehend vermieden, da beispielsweise an einem Arbeitsobjekt auftretende Schmutzpartikel direkt vom Luftstrom mitgenommen werden und insbesondere am Wechselfilm anhaften können.In an advantageous development of the invention, it is provided that at least one wall section is penetrated by an inflow opening, which is designed for a fluidly communicating connection of the working volume with a blower device and which is designed for providing an air flow into the working volume and/or that the wall sections are rectangular in shape and arranged at right angles to one another, so that the working volume has a cuboid geometry. The inflow opening is used to provide an air flow which passes through the working volume and through outflow openings arranged at a distance from the inflow opening exits the working volume again. Such outflow openings can be identical to the outlet openings, as they are designed for a liquid outlet from the working space. In addition or as an alternative, such outflow openings can also correspond to the slit-shaped openings, as are provided for the supply or removal of an exchangeable film designed as a film. With the air flow provided by a fan device, local accumulations of dirt particles are at least largely avoided, since dirt particles occurring on a work object, for example, are carried along directly by the air flow and can particularly adhere to the changeable film.

Die Aufgabe der Erfindung wird für ein Reinraumsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Hierbei umfasst das Reinraumsystem mehrere erfindungsgemäße Arbeitsräume, die zu einer Arbeitsraumreihe aufgereiht sind, wobei benachbart angeordnete Arbeitsräume wahlweise ein gemeinsames Arbeitsvolumen begrenzen oder durch wenigstens einen Wandabschnitt, der eine Schleusenanordnung für einen Materialfluss zwischen den beiden Arbeitsräumen umfasst, getrennt voneinander ausgebildet sind. Beispielhaft ist vorgesehen, dass benachbarte Arbeitsräume ohne einen trennenden Wandabschnitt miteinander verbunden sind und ein gemeinsames Arbeitsvolumen begrenzen. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass Arbeitsräume mit aneinander grenzen Wandabschnitte aufgereiht sind und in den Wandabschnitten, insbesondere automatisiert bewegbare, Schleusenanordnungen angeordnet sind, um eine Verbindung zwischen benachbarten Wandabschnitten wahlweise herzustellen oder zu blockieren.The object of the invention is achieved for a clean room system with the features of claim 10. In this case, the clean room system comprises a plurality of working spaces according to the invention, which are lined up to form a row of working spaces, with adjacently arranged working spaces either delimiting a common working volume or being separated from one another by at least one wall section which includes a lock arrangement for a material flow between the two working spaces. By way of example, it is provided that adjacent work spaces are connected to one another without a separating wall section and delimit a common work volume. In addition or as an alternative, it can be provided that work spaces with adjacent wall sections are lined up and in the wall sections, in particular automatically movable lock arrangements are arranged in order to selectively establish or block a connection between adjacent wall sections.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Arbeitsraums in einer Schnittdarstellung,
2 eine zweite Ausführungsform eines Arbeitsraums,
3 eine dritte Ausführungsform eines Arbeitsraums, und
4 eine vierte Ausführungsform eines Arbeitsraums.

Advantageous embodiments of the invention are shown in the drawing. This shows:

1 a schematic front view of a first embodiment of a workspace in a sectional view,
2 a second embodiment of a workspace,
3 a third embodiment of a workspace, and
4 a fourth embodiment of a workspace.

Ein in der 1 dargestellter Arbeitsraum 1 ist dazu vorgesehen, ein von einer Umgebung 2 abgetrenntes Arbeitsvolumen 3 bereitzustellen, wobei in dem Arbeitsvolumen 3, insbesondere abweichend von der Umgebung 2, vorgebbare Reinheitsbedingungen gewährleistet werden. Ein derartiger Arbeitsraum 1 wird auch als Sicherheitswerkbank, Isolator oder Reinraum-Box bezeichnet.An Indian 1 The working space 1 shown is intended to provide a working volume 3 that is separated from an environment 2, with predeterminable cleanliness conditions being ensured in the working volume 3, in particular deviating from the environment 2. Such a workroom 1 is also referred to as a safety workbench, isolator or clean room box.

Um die Trennung zwischen dem Arbeitsvolumen 3 und der Umgebung 2 zu gewährleisten umfasst der Arbeitsraum 1 rein exemplarisch insgesamt sechs, jeweils als ebene Rechteckplatten ausgebildete Wandabschnitte 4, 5, 6, 7, 8, wobei ein vorderer Wandabschnitt, der das von den Wandabschnitten 4, 5, 6, 7, 8 begrenzte Arbeitsvolumen 3 verschließt, aufgrund der Schnittdarstellung der 1 nicht gezeigt ist. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die Wandabschnitte 4 bis 8 jeweils randseitig mit benachbarten Wandabschnitten 4 bis 8 verbunden sind, wodurch ein zumindest nahezu vollständig geschlossenes Arbeitsvolumen 3 geschaffen wird.In order to ensure the separation between the working volume 3 and the environment 2, the working space 1 comprises, purely by way of example, a total of six wall sections 4, 5, 6, 7, 8, each designed as flat rectangular panels, with a front wall section, which is that of the wall sections 4, 5, 6, 7, 8 limited working volume 3 closes, due to the sectional view of the 1 is not shown. Purely by way of example, it is provided that the wall sections 4 to 8 are each connected at the edge to adjacent wall sections 4 to 8, as a result of which an at least almost completely closed working volume 3 is created.

Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass dem oberen Wandabschnitt 4 eine Luftzufuhreinrichtung 9 zugeordnet ist, die lediglich schematisch dargestellt ist und die rein exemplarisch eine als Gebläse ausgebildete Pumpe 10 sowie einen als Luftverteiler dienenden Hohlkörper 11 umfasst. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich der Hohlkörper 11 über zumindest nahezu die gesamte Innenoberfläche 12 des Wandabschnitts 4 erstreckt und an einer Oberseite über eine Fluidleitung 15 fluidisch kommunizierend mit der Pumpe 10 verbunden ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Hohlkörper 11 an einer Unterseite 16 mit einer Vielzahl von nicht näher dargestellten Ausströmöffnungen versehen ist, durch die von der Pumpe 10 geförderte Luft in das Arbeitsvolumen 3 eintreten kann.Purely by way of example, it is provided that the upper wall section 4 is assigned an air supply device 9, which is shown only schematically and which, purely by way of example, comprises a pump 10 designed as a blower and a hollow body 11 serving as an air distributor. It can be provided that the hollow body 11 extends over at least almost the entire inner surface 12 of the wall section 4 and is connected to the pump 10 in a fluidically communicating manner on an upper side via a fluid line 15 . Furthermore, it can be provided that the hollow body 11 is provided on an underside 16 with a multiplicity of outflow openings, not shown in detail, through which the air conveyed by the pump 10 can enter the working volume 3 .

Eine Innenoberfläche 17 des unteren, beispielhaft waagerecht ausgerichteten, Wandabschnitts 8 ist zumindest nahezu vollständig von einem exemplarisch als Folienbahn ausgebildeten Wechselfilm 18 bedeckt. Der Wechselfilm 18 ist lediglich aus Gründen der Verdeutlichung in der 1 abgesetzt von der Innenoberfläche 17 dargestellt, in der Praxis liegt der Wechselfilm 18 jedoch flächig auf der Innenoberfläche 17 auf. Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Wechselfilm 18 ausgehend von einer Vorratsrolle 19, die drehbeweglich an einem Antriebsmotor 20 gelagert ist, durch eine schlitzförmige Öffnung 21 dem Arbeitsvolumen 3 zugeführt werden kann, um dort auf der Innenoberfläche 17 des Wandabschnitts 8 aufzuliegen. Ferner erstreckt sich der Wechselfilm 18 längs des Wandabschnitts 8 bis zu einer schlitzförmigen Öffnung 22, durch die der Wechselfilm 18 aus dem Arbeitsvolumen 3 hinaus geführt und auf einer Aufnahmerolle 23, die drehbar an einem Antriebsmotor 24 gelagert ist, aufgewickelt werden kann.An inner surface 17 of the lower, for example horizontally aligned, wall section 8 is at least almost completely covered by a changeable film 18 embodied for example as a film web. The change film 18 is only for reasons of clarity in the 1 shown separated from the inner surface 17, but in practice the changeable film 18 rests flat on the inner surface 17. By way of example, it is provided that the interchangeable film 18 can be fed from a supply roll 19, which is rotatably mounted on a drive motor 20, through a slot-shaped opening 21 to the working volume 3 in order to rest there on the inner surface 17 of the wall section 8. The interchangeable film 18 also extends along the wall section 8 to a slot-shaped opening 22 through which the interchangeable film 18 can be guided out of the working volume 3 and wound up on a take-up reel 23 rotatably mounted on a drive motor 24 .

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor 20 als Bremse eingesetzt wird, um eine Abwicklung des Wechselfilms von der Vorratsrolle 19 zu bremsen, während der Antriebsmotor 24 als Fördereinrichtung für den Wechselfilm 18 dient und eine Aufwicklung des Wechselfilms 18 auf die Aufnahmerolle 23 bewirkt. Hierdurch wird stets eine straffe Anlage des Wechselfilms 18 an der Innenoberfläche 17 des Wandabschnitts 8 gewährleistet. Für einen Betrieb der Antriebsmotoren 20 und 24 ist eine Steuereinrichtung 25 vorgesehen, die mit beiden Antriebsmotoren 20, 24 über Steuerleitungen 26, 27 verbunden ist und die in vorgebbaren zeitlichen Abständen eine Aufwicklung des Wechselfilms 18 auf die Aufnahmerolle 23 bei Einhaltung eines vom Antriebsmotor 20 auf die Vorratsrolle 19 auszuübenden Bremsmoments bewirkt.It is preferably provided that the drive motor 20 is used as a brake to brake a winding of the changeable film from the supply roll 19, while the drive motor 24 serves as a conveyor for the changeable film 18 and a winding of the changeable film 18 on the Take-up roller 23 causes. This ensures that the removable film 18 rests tautly on the inner surface 17 of the wall section 8 at all times. To operate the drive motors 20 and 24, a control device 25 is provided, which is connected to both drive motors 20, 24 via control lines 26, 27 and which, at predeterminable time intervals, winds up the removable film 18 onto the take-up reel 23 while maintaining a the supply roll 19 causes braking torque to be exerted.

Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 25 über eine Steuerleitung 28 mit einem Stützmittel 29 verbunden. Das Stützmittel 29 umfasst eine nur schematisch angedeutete Spulenanordnung 30, die aus mehreren Magnetspulen 31 gebildet ist, die rasterartig verteilt unterhalb einer Außenoberfläche 32 des Wandabschnitts 8 angeordnet sind und die nicht näher dargestellter Weise von der Steuereinrichtung 25 individuell mit elektrischer Energie versorgt werden können. Dementsprechend kann die Spulenanordnung 30 ein Magnetfeld in das Arbeitsvolumen 3 bereitstellen, das eine magnetische Wechselwirkung mit einem Tragmittel 33 hervorruft, das zur Abstützung wenigstens eines Arbeitsobjekts 34 ausgebildet ist.In addition, the control device 25 is connected to a support means 29 via a control line 28 . The support means 29 comprises a coil arrangement 30, indicated only schematically, which is formed from a plurality of magnetic coils 31 which are arranged in a grid-like distribution underneath an outer surface 32 of the wall section 8 and which can be individually supplied with electrical energy by the control device 25 in a manner not shown in detail. Accordingly, the coil arrangement 30 can provide a magnetic field in the working volume 3 which causes a magnetic interaction with a carrying element 33 which is designed to support at least one working object 34 .

Rein exemplarisch ist das Tragmittel 33 aus einer beispielhaft eben ausgebildeten, rechteckigen Tragplatte 35 und einer Permanentmagnetanordnung 36 gebildet. Die Permanentmagnetanordnung 36 ist beispielhaft aus rasterartig in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen angeordneten, jeweils quaderförmig ausgebildeten Permanentmagneten 37 aufgebaut. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Permanentmagnete 37 eine Halbach-Anordnung bilden, bei der die magnetischen Polungen der Permanentmagnete 37 derart angeordnet sind, dass sich eine hohe Flussdichte ergibt. Das von der Permanentmagnetanordnung 36 bereitgestellte Magnetfeld tritt in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld der Spulenanordnung 30, um einen dauerhaften Schwebezustand für das Tragmittel 33 und das darauf aufgenommene Arbeitsobjekt 34 zu gewährleisten.Purely by way of example, the support means 33 is formed from a rectangular support plate 35 of planar design, for example, and a permanent magnet arrangement 36 . The permanent magnet arrangement 36 is constructed, for example, from cuboid permanent magnets 37 arranged in a grid-like manner in two mutually perpendicular spatial directions. By way of example, it is provided that the permanent magnets 37 form a Halbach arrangement in which the magnetic poles of the permanent magnets 37 are arranged in such a way that a high flux density results. The magnetic field provided by the permanent magnet arrangement 36 interacts with the magnetic field of the coil arrangement 30 in order to ensure a permanent state of levitation for the carrying means 33 and the work object 34 accommodated thereon.

Während eines Betriebs des in der 1 dargestellten Arbeitsraums 1 ist rein exemplarisch ein permanenter Zustrom von Luft über die Luftzufuhreinrichtung 9 vorgesehen, wobei die zugeführte Luft in nicht näher dargestellter Weise aufbereitet, insbesondere gefiltert und/oder ionisiert, werden kann. Die in das Arbeitsvolumen 3 mit der Luftzufuhreinrichtung 9 zugeführte Luft strömt ausgehend vom Hohlkörper 11 in vertikaler Richtung nach unten und verlässt das Arbeitsvolumen 3 rein exemplarisch durch die schlitzförmigen Öffnungen 21, 22. Ergänzend können beispielsweise in den Wandabschnitten 4, 5 und 6 noch zusätzliche Ausströmöffnungen für die Luft vorgesehen sein, die jedoch nicht dargestellt sind.During an operation of the 1 In the working space 1 shown, a permanent inflow of air is provided purely by way of example via the air supply device 9, with the supplied air being processed, in particular filtered and/or ionized, in a manner that is not shown in detail. The air fed into the working volume 3 with the air supply device 9 flows vertically downwards, starting from the hollow body 11, and leaves the working volume 3 through the slot-shaped openings 21, 22, purely as an example be provided for the air, which are not shown.

Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der Wechselfilm 18 in einem vorgebbaren zeitlichen Abstand eine Relativbewegung gegenüber dem unteren Wandabschnitt 8 vollzieht, wobei hierzu ein Aufwickelvorgang mit dem Antriebsmotor 24 auf die Aufnahmerolle 23 erfolgt, während der Antriebsmotor 20 die Vorratsrolle 19 bremst, so dass der Wechselfilm 18 stets glattflächig an der Innenoberfläche 17 des unteren Wandabschnitts 8 anliegt.Provision is also made for the changeable film 18 to move relative to the lower wall section 8 at a predeterminable time interval, with the drive motor 24 winding it onto the take-up roll 23 while the drive motor 20 brakes the supply roll 19 so that the changeable film 18 is always in contact with the inner surface 17 of the lower wall section 8 with a smooth surface.

Ferner erfolgt während des Betriebs des Arbeitsraums 1 dauerhaft eine Bestromung der Spulenanordnung 30 durch die Steuereinrichtung 25, um den Schwebezustand des Tragmittels 33 aufrechtzuerhalten. Hierzu kann insbesondere eine Regelschleife in der Steuereinrichtung 25 stetig wiederholt abgearbeitet werden, bei der anhand der Rückwirkung der Permanentmagnetanordnung 36 auf die Spulenanordnung 30 der Schwebezustand des Tragmittels 33 ermittelt werden kann, um eine dementsprechende Stromzufuhr an die Magnetspulen 31 der Spulenanordnung 30 vornehmen zu können.Furthermore, during the operation of the working space 1 , the coil arrangement 30 is continuously energized by the control device 25 in order to maintain the floating state of the suspension element 33 . For this purpose, in particular, a control loop can be continuously and repeatedly processed in control device 25, in which the levitation state of suspension element 33 can be determined on the basis of the reaction of permanent magnet arrangement 36 on coil arrangement 30, in order to be able to carry out a corresponding power supply to magnetic coils 31 of coil arrangement 30.

Die in der 2 dargestellte zweite Ausführungsform eines Arbeitsraums 41 weist die gleiche Aufbauweise wie der Arbeitsraum 1 gemäß der 1 auf, so dass für funktionsgleiche Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.The one in the 2 illustrated second embodiment of a working space 41 has the same structure as the working space 1 according to 1 on, so that the same reference symbols are used for functionally identical components.

Im Unterschied zum Arbeitsraum 1 ist beim Arbeitsraum 41 gemäß der 2 zusätzlich vorgesehen, dass Innenoberflächen 42, 43 der Wandabschnitte 5 und 6 jeweils auch mit einem Wechselfilm 18 bedeckt sind, der in gleicher Weise wie der Wechselfilm 18 an der Innenoberfläche 17 von einer jeweils zugeordneten Vorratsrolle 19 abgewickelt und auf eine jeweils zugeordnete Aufnahmerolle 23 aufgewickelt werden kann. Dabei sind die Antriebsmotoren 20, 24 der Vorratsrolle 19 bzw. der Aufnahmerolle 23 in gleicher Weise mit der Steuereinrichtung 25 verbunden, wie dies bei der Darstellung der 1 der Fall ist.In contrast to the work space 1, the work space 41 according to the 2 additionally provided that the inner surfaces 42, 43 of the wall sections 5 and 6 are each also covered with a changeable film 18, which is unwound in the same way as the changeable film 18 on the inner surface 17 from a respectively assigned supply roll 19 and wound onto a respectively assigned take-up roll 23 can. The drive motors 20, 24 of the supply roll 19 and the take-up roll 23 are connected to the control device 25 in the same way as is shown in FIG 1 the case is.

Der Arbeitsraum 41 weist für die Zufuhr der vertikal verlaufenden, die Innenoberflächen 42 und 43 überdeckenden Wechselfilm 18 jeweils zusätzliche schlitzförmige Öffnungen 44 auf, die sich gemäß der Darstellung der 2 in horizontaler Richtung über die gesamte, in der 2 nicht sichtbare, quer zur Darstellungsebene verlaufende Tiefe der beiden Wandabschnitte 5 und 6 erstrecken.The working space 41 has for the supply of the vertically running, the inner surfaces 42 and 43 covering changing film 18 in each case additional slit-shaped openings 44, according to the representation of FIG 2 in a horizontal direction across the entire, in which 2 depth of the two wall sections 5 and 6 extending transversely to the plane of the drawing, which is not visible.

Die in 3 dargestellte dritte Ausführungsform eines Arbeitsraums 51 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform des Arbeitsraums 1 gemäß der 1 durch die ringförmig umlaufende Ausgestaltung des Wechselfilms 52, der rein exemplarisch die Innenoberfläche 17 des unteren Wandabschnitts 8 überdeckt. Für eine Umlaufbewegung des Wechselfilms 52 sind zwei Umlenkrollen 53, 54 vorgesehen, denen jeweils ein Antriebsmotor 55, 56 zugeordnet ist. Ferner ist vorgesehen, dass der Wechselfilm 52 außerhalb des Arbeitsvolumens 3 zwischen den beiden Umlenkrollen 53 und 54 durch eine Reinigungseinrichtung 57 geführt ist, in der beispielsweise eine Nassreinigung des Wechselfilms 52 erfolgt, bevor dieser durch die schlitzförmige Öffnung 21 wieder in das Arbeitsvolumen 3 zugeführt wird.In the 3 illustrated third embodiment of a workspace 51 differs from the first embodiment of the workspace 1 according to 1 by the ring-shaped circumferential configuration of the removable film 52, the purely exemp Larily the inner surface 17 of the lower wall portion 8 covers. Two deflection rollers 53, 54 are provided for a revolving movement of the changeable film 52, each of which is assigned a drive motor 55, 56. Provision is also made for the exchangeable film 52 to be guided outside of the working volume 3 between the two deflection rollers 53 and 54 through a cleaning device 57 in which, for example, the exchangeable film 52 is wet cleaned before it is fed back into the working volume 3 through the slot-shaped opening 21 .

Bei der in 4 dargestellten vierten Ausführungsform eines Arbeitsraums 61 ist anstelle des als Folie ausgebildeten Wechselfilms, wie er in den 1 bis 3 gezeigt wurde, ein Flüssigkeitsfilm 62 als Wechselfilm vorgesehen. Rein exemplarisch wird der Flüssigkeitsfilm 62 jeweils durch geschlitzte Profilkästen 63, 64 und schlitzförmige Öffnungen 65, 66 in das Arbeitsvolumen zugeführt und kann durch eine schlitzförmige Öffnung 67 aus dem Arbeitsvolumen 68 abströmen. Unterhalb der schlitzförmigen Öffnung 67 ist ein Auffangbehälter 69 angeordnet, in dem die abströmende Flüssigkeit zunächst zwischengespeichert wird, um anschließend mittels einer Verbindungsleitung 84 in eine Reinigungseinrichtung 70 gefördert zu werden und in der Reinigungseinrichtung 70 gereinigt zu werden. Danach versorgt eine Förderpumpe 71, die über eine Steuerleitung 84 elektrisch mit der Steuereinrichtung 25 verbunden ist, die Förderleitungen 72, 73 mit der gereinigten Flüssigkeit, um diese in die jeweils zugeordneten Profilkästen 63, 64 zu fördern.At the in 4 The fourth embodiment of a working space 61 shown is instead of the interchangeable film designed as a film, as is shown in FIGS 1 until 3 has been shown, a liquid film 62 is provided as an interchangeable film. Purely by way of example, the liquid film 62 is fed into the working volume through slotted profile boxes 63 , 64 and slotted openings 65 , 66 and can flow out of the working volume 68 through a slotted opening 67 . Below the slit-shaped opening 67 there is a collection container 69 in which the outflowing liquid is initially temporarily stored in order to then be conveyed into a cleaning device 70 by means of a connecting line 84 and to be cleaned in the cleaning device 70 . A feed pump 71, which is electrically connected to the control device 25 via a control line 84, then supplies the feed lines 72, 73 with the cleaned liquid in order to feed it into the respective associated profile boxes 63, 64.

Aufgrund der rein exemplarisch vorgesehenen, einseitigen Anordnung der schlitzförmigen Öffnung 67 im rechten Bereich des Arbeitsraums 51 ergibt sich zusätzlich zu der Bedeckung der beiden Innenoberflächen 74 und 75 auch eine Bedeckung der Innenoberfläche 76 mit dem Flüssigkeitsfilm 62, so dass in einfacher Weise drei von insgesamt sechs Innenoberflächen im Arbeitsraum 61 mit dem Flüssigkeitsfilm permanent gereinigt werden.Due to the one-sided arrangement of the slot-shaped opening 67 in the right-hand area of the working space 51, which is provided purely as an example, the inner surface 76 is also covered with the liquid film 62 in addition to the two inner surfaces 74 and 75, so that three out of a total of six Inner surfaces in the working space 61 are permanently cleaned with the liquid film.

Rein exemplarisch ist an einem als Rückwand dienenden hinteren Wandabschnitt 77 eine Schleusenanordnung 78 ausgebildet, die ein als Schließmittel dienendes Schleusentor 79 umfasst, das rein exemplarisch linear zwischen einer hermetisch dicht am Wandabschnitt 77 anliegenden Schließstellung und einer nicht dargestellten Öffnungsstellung bewegt werden kann, um eine Zufuhr und/oder Abfuhr von Material in das Arbeitsvolumen 68 bzw. aus dem Arbeitsvolumen 68 zu ermöglichen durch eine nicht bezeichnete, gestrichelt dargestellte Ausnehmung im Wandabschnitt 77 vorzunehmen.Purely as an example, a sluice arrangement 78 is formed on a rear wall section 77 serving as a rear wall, which includes a sluice gate 79 serving as a closing means, which, purely as an example, can be moved linearly between a closed position lying hermetically tight on the wall section 77 and an open position (not shown) in order to supply and/or to allow material to be discharged into the working volume 68 or out of the working volume 68 by making a recess in the wall section 77 which is not designated and is shown in dashed lines.

Rein exemplarisch ist beim Arbeitsraum 61 gemäß der 4 das Stützmittel 80 mit einer Kühleinrichtung 81 und einem Supraleiter 83 ausgerüstet, wobei der Supraleiter 83 in einem Isolierbehälter 82 angeordnet ist und wobei das Tragmittel 33 rein exemplarisch in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß der 1 ausgebildet ist.Purely as an example is the workspace 61 according to the 4 the support means 80 is equipped with a cooling device 81 and a superconductor 83, the superconductor 83 being arranged in an insulating container 82 and the support means 33 being purely exemplary in the same way as in the embodiment according to FIG 1 is trained.

Der Supraleiter 83 wurde während einer Abkühlung unter seine Sprungtemperatur mit einem Magnetfeld beaufschlagt, das dem Magnetfeld des Tragmittels 33 und der daran ausgebildeten Permanentmagnetanordnung 36 entspricht. Somit ist bei einer dauerhaften Unterschreitung der materialspezifischen Sprungtemperatur des Supraleiters 83 eine magnetische Wechselwirkung mit der Permanentmagnetanordnung 36 des Tragmittels 33 gewährleistet, die den schematischen dargestellten Schwebezustand für das Tragmittel 33 aufrecht erhält.During cooling below its transition temperature, the superconductor 83 was subjected to a magnetic field which corresponds to the magnetic field of the suspension element 33 and the permanent magnet arrangement 36 formed on it. Thus, if the material-specific transition temperature of the superconductor 83 is permanently undershot, a magnetic interaction with the permanent magnet arrangement 36 of the suspension element 33 is ensured, which maintains the schematically illustrated levitation state for the suspension element 33 .

Ein Einsatz eines derart ausgebildeten Stützmittels 80 ist auch bei den anderen Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3 möglich. In gleicher Weise kann das Stützmittel 29 gemäß den Ausführungsformen der 1 bis 3 auch bei der Ausführungsform gemäß der 4 verwendet werden.A support means 80 designed in this way can also be used in the other embodiments according to FIGS 1 until 3 possible. In the same way, the support means 29 according to the embodiments of 1 until 3 also in the embodiment according to FIG 4 be used.

Claims

Work space for carrying out a work process on a work object (34), with a work volume (3; 68) which is delimited by a plurality of wall sections (4, 5, 6, 7, 8; 77) connected to one another at the edges, with at least one dem The inner surface (12, 17; 42, 43; 74, 75, 76) of a wall section (4, 5, 6, 7, 8; 77) facing the working volume (3; 68) is covered by an exchangeable film (18; 52; 62). , which is used for picking up or adhering dirt particles and for a continuous or discontinuous relative movement in a spatial direction parallel to the inner surface (12, 17; 42, 43; 74, 75, 76) of the wall section (4, 5, 6, 7, 8; 77); is formed and wherein the outside of the working volume (3; 68) arranged support means (29; 80) is designed for contactless interaction with the support means (33) in order to provide supporting forces for a floating mounting of the support means (33) in the working volume (3; 68).

workspace after claim 1 , characterized in that a wall section has a working opening which is designed for a user to intervene and/or for supplying and/or removing material into the working volume (3; 68) or from the working volume (3; 68).

workspace after claim 1 , characterized in that a wall section (77) is provided with a sluice arrangement (78) which comprises a movably mounted on the wall section (77) closing means (79) which is designed for a temporary release of a sluice opening, wherein the sluice arrangement (78) is designed for supplying and/or removing material into the working volume (68) or out of the working volume (68).

workspace after claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the carrying means (33) and the support means (29; 80) are each provided with a magnetic device (30, 36), at least one of the magnetic devices (30) being designed to provide a time-variable magnetic field.

workspace after claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the carrying means (33) and the support means (80) are each provided with a magnet device (36, 83), one of the magnet devices (36) having a permanent magnet (37) and the other of the magnet devices (83) having a superconductor includes.

Working space according to one of the preceding claims, characterized in that the interchangeable film (18; 52) is designed as a film, with the wall section (5, 6, 8) having a slot-shaped opening (21, 22, 44) passing through it at opposite end regions with a first slit-shaped opening (21, 44) for feeding the changeable film (18; 52) into the working space (3) and with a second slit-shaped opening (21, 22) for removing the changeable film (18; 52). the working space (3) is formed.

Working space after one of Claims 1 until 5 , characterized in that the changing film (62) is formed by a liquid bath, which is accommodated in a basin associated with the wall section.

Working space after one of Claims 1 until 5 , characterized in that the interchangeable film (62) is formed by a liquid flow which covers the inner surface (74, 75, 76) of the wall section (5, 6, 8), wherein at a first end region of the wall section (5, 6) at least an inlet opening (65, 66) for liquid to enter the working space (61) and an outlet opening (67) for liquid to exit from the working space (61) being formed on a second end region of the wall section (6) opposite the first end region.

Working space according to one of the preceding claims, characterized in that at least one wall section (4) is penetrated by an inflow opening which is designed for a fluidically communicating connection of the working volume (3; 68) with a blower device (10) and for providing a air flow into the working volume (3; 68) and/or that the wall sections (4, 5, 6, 7, 8; 77) are rectangular and aligned at right angles to one another, so that the working volume (3; 68) has a cuboid geometry having.

Clean room system for carrying out work processes on a work object (34), having a plurality of work rooms (1; 41; 51; 61) according to one of the preceding claims, which are lined up to form a work room row, with work rooms (1; 41; 51; 61) arranged adjacent optionally delimit a common working volume (3; 68) or are formed separately from one another by at least one wall section (77) which comprises a lock arrangement (78) for a material flow between the two working spaces (68).