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Geschlossene technische Lagersysteme sind stetig zunehmend im praktischen Einsatz In einer Vielzahl von gewerblichen und industriellen Bereichen haben sich die Vorzüge dieser Lagertechnik bewährt und wurden wesentliches Bestandteil von Fertigungseinrichtungen zur Steigerung der Effizienz von Handlungsabläufen.
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Die stetig ansteigenden Qualitätsansprüche im allgemeinen, insbesondere im Bereich industrieller Fertigung, dominant im Elektronikbereich, erfordern die Beseitigung sämtlicher erkannten, realen und potenziellen Störgrößen zur Herstellung und Aufrechterhaltung der Produktqualität. Als maßgebliche Störgröße erkannt ist u.a. die Staubbelastung in den Arbeitsbereichen sowie im Bereich der Arbeitsvorbereitung - insoweit auch der Komponentenlagerung.
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Die Lagerung von Produkten und Komponenten in geschlossenen technischen Lagersystemen erfordert hierbei besondere Sorgfalt und Beachtung. Hierfür ursächlich sind nachstehende Fakten:
- - Staubfreiheit in den Fertigungsbereichen, in beliebiger Qualität (Reinraumklasse) ist relativ problemfrei und mit überschaubarem Kostenaufwand herstellbar - mit dem Einsatz von geeigneten Filtern in die zentrale Klimaanlage ist das Problem gelöst.
- - Tägliche, manuelle Reinigung der Arbeitsbereiche ergänzt die Realisierung einschlägiger Vorgaben
- - Die großvolumigen Lagersysteme sind von vorgenannten elementaren Präventivmaßnahmen schlechterdings ausgeschlossen.
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Diese Sachlage wird, wenn erkannt, aus nachstehenden Gründen mit hohem Investitionsaufwand beseitigt (Ausnahmen) oder als unkalkulierbares Restrisiko billigend in Kauf genommen.
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Fakten:
- - Manuelle Reinigungsmaßnahmen im Innenbereich von technischen Lagersystemen sind problematisch, weil räumlich begrenzt - außerdem ist das Betreten von Lagersystemen nur einschlägig geschulten Fachkräften gestattet (BG-Vorschrift)
- - Die gebotenen Reinigungsmaßnahmen reduzieren sich auf die Lagerflächen in Form von mobilen Regalböden. Letztere müssen hierzu vollständig entnommen - gereinigt und wieder eingelagert werden. Gleiches gilt für das dem jeweiligen Regalboden zugeordnete Lagergut. Bei einer durchschnittlichen Anzahl von ca. 100 bis 150 Regalböden je Lagersystem eine irrationale, wenn auch die einzig nicht technische, Maßnahme um im Lagersystem zum Aufstellungsbereich gleichwertige Raumluftqualität herzustellen.
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Dass geschlossene Lagersysteme für Staubimmisionen exponiert sind, ergibt sich aus dem Handlungsablauf im praktischen Einsatz - die Fakten sind:
- - Die Staubimmision erfolgt durch mit Staubpartikel belasteten Oberflächen des Lagergutes - infolge von Vibrationen während des Einlagungsvorganges erfolgt Ablagerung der Partikel in die Regalböden einerseits - Emission an die Raumluft andererseits.
- - Extreme Staubbelastung der Raumluft erfolgt durch laminare und turbulente Luftströme, die in der Art eines „Hubkolbens“ von der Warentransportvorrichtung mit hoher vertikaler Geschwindigkeit bei Ein- und Auslagerung der Lagergüter erzeugt werden.
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Die von der Warentransportvorrichtung derart hergestellten horizontalen Luftströme mit hoher Geschwindigkeit beaufschlagen sämtliche Lagergüter - der hierbei abgetragene bzw. aufgenommene, mehr oder weniger intensive, Oberflächenstaub der Lagergüter wird homogen im gesamten Lagersystem verteilt. Hieraus ergibt sich, dass Lagergut potenziell ohne Staubbelastung innerhalb des Lagersystems durch potenziell zugeführtes, staubbelastetes Lagergut kontaminiert wird,
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Eine irrationale Sachlage in Bezug auf einsatzspezifisch definierte Qualitätsansprüche mit dem FAZIT:
- Ohne technische Maßnahmen erfolgt kein Luftwechsel (Austausch) der Raumluft innerhalb des Lagersystems. Hierauf begründet verschlechtert sich die Luftqualität korrespondierend zur Einsatzzeit des Lagersystembetriebes. Gleiches gilt für Qualitätsunterschiede zwischen Raumluft im Lagersystem zur Raumluft im Aufstellungsbereich. In Kenntnis der Sachlage obliegt dem Lagersystembetreiber die Risikobewertung - insbesondere unter Einbezug dieses, die Probleme effizient beseitigenden, Vorschlages.
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Zur vorgenannten Problemsituation Lagersystemkriterien in Bezug auf Störgrößen und Risiken durch Staubpartikel im Bereich Elektronik gleichartig ist die Sachlage in Bezug auf Hygiene im Bereich Medizin und Pharmazie.
- Pathogene Keime und deren Risikopotenzial - insbesondere in einschlägig sensiblen Bereichen - unterscheiden sich hinsichtlich diesbezüglicher Lagersystemkriterien nicht von „Staubpartikeln“. Vergleichbar mit Staubpartikeln oder im Verbund mit letzteren können Keime (Bakterien, Viren, Pollen) aller Art über die Wareneinlagerung dem Lagersystem zugeführt werden. Unbeschadet der zugeführten Mengen exponentiell vermehrt und homogen im gesamten Lagersystem verteilt werden - infolge ist je nach Verweilzeit der auslösend belasteten Warenkomponente der gesamte Innenbereich des Lagersystems (Lagergut, Bauteile und deren Komponenten) kontaminiert. Sollte diese Situation eintreten, wird das Lagersystem zu exponierten „Verteilstation“ und ist ursächlich für potenzielle Ansteckungsrisiken der Benutzer des einschlägig kontaminierten Lagergutes. Derartige Risiken sind nicht reduziert auf die primären Bereiche Medizin und Pharmazie, sondern potenziell für jedes Lagersystem relevant. Allenfalls sind geeignete Präventivoptionen, infolge objektspezifisch nicht verfügbarer Reinigungs- und/oder Desinfektionsmaßnahmen zur Vermeidung von Krankheitsausfällen zwingend geboten. Einschlägig effiziente Vorschläge sind Bestandteil dieses Vorschlages.
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Vorgenannter Sachverhalt sowie die sich hieraus ergebende Problemsituation ist vorbekannt. Gleiches gilt für einschlägige technische Problemlösungen. Neu ist die erfindungsgemäße Problemlösung mit der, mit etwa einem Fünftel des Investitionsbedarfs der konventionellen, praxisbewährten Lösungen, identische Leistungen und Qualitäten hergestellt werden können.
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HINWEIS
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Zentrale, aus dem Stand der Technik vorbekannte, auf die gleiche Problemlösung gerichtete, Vorschläge setzen objektspezifisch zwingend voraus, dass der Umluftkreislauf mit horizontalen Luftströmen hergestellt wird. Siehe Schutzrecht A2 10 2004 014 937.2.
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Eine Vorgabe mit vergleichsweise extrem hohem Investitionsbedarf, die ausschließlich für Lagersysteme bei Erstausstattung realisiert werden kann - insoweit für die Nachrüstung in bestehende Lagersysteme nicht verfügbar ist!
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, eine Funktionseinheit, bestehend aus einem Radialventilator in einem Rechteckgehäuse, dem weitere baugleiche Gehäuse zur Aufnahme von Funktionsteilen für einsatzspezifische Funktionen (Filter, Lufthygiene, temporärer Raumluftüberdruck etc.) vor- und/oder nachgeschaltet werden können.
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Die Realisierung dieser Technik setzt voraus, dass die horizontalen Freiräume im Bodenbereich des Lagersystems verkleidet (abgedichtet) werden.
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Bezugszeichenliste
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- Fig. 1
- Funktionseinheit in Draufsicht (innerhalb Lagersystem)
- Fig. 2
- Funktionseinheit im Querschnitt (innerhalb Lagersystem)
- Fig. 3
- Funktionseinheit in Draufsicht (außerhalb Lagersystem)
- Fig. 4
- Funktionseinheit mit Zuluftkanalgitter an Oberseite Lagersystem
- 01
- Technisches Lagersystem - Liftprinzip (Draufsicht)
- 02
- Lagerbereich
- 03
- Warentransportbereich
- 04
- Bedienöffnung
- 05
- Technisches Lagersystem - Liftprinzip (Querschnitt)
- 1
- Funktionseinheit, bestehend aus autarken Modulen mit spezifischen Funktionen
- 2
- Gehäuse zur Aufnahme spezifischer Module oder Herstellung eines Befestigungsverbundes einzelner Funktionsmodule zur Funktionseinheit in vorteilhafter Geometrie
- 3
- Medien-Modul „Luftumwälzung“, bestehend aus Gehäuse aus Stahlblech mit den Komponenten:
3.1 Radialventilator - 2stufig
3.2 Lüftungsgitter „Umluft“ (Rückluft)
3.3 Lüftungsgitter „Außenluft“
3.4 Stellmotor mit Gestänge zur Steuerung, wechselseitig „AUF“ / „ZU“
- 4
- Medien-Modul - „Luftreinigung“, bestehend aus:
4.1 Filtereinheiten mit unterschiedlicher Filterleistung und Kapazität
4.2 Vorfilter
- 5
- Medien-Modul - „Hygiene“ (Luftentkeimung), bestehend aus:
5.1 UVC-Röhren
5.2 Staubfilter
5.3 Luftmengen-Einstellung
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- Modul - zur besonderen Verwendung für einsatzspezifische Medien
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- Lüftungsgitter Umluft (Zuluft)
- 8
- Steuerelektronik
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- Luftkanal - vertikal (Option)
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- Homogene Luftverteilung
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- Situation bei Raumluftüberdruck (Gitter Außenluft + Ventilator - Stufe II)
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Funktionen (1)
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(Einsatzbeispiel)
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Die einem geschlossenen technischen Lagersystem (01) mit der Einlagerung von Objekten (Waren, Produkte, Bauteile, Komponenten usw.) mit oder ohne Verpackung zugeführten Staubpartikel unterschiedlichster Größe sind in einschlägig sensiblen Einsatzbereichen eine beachtliche Störgröße, die zu beseitigen ist, wenn der Aufwand hierfür dem definierten Risiko angemessen ist. Derartige „Risiken“ sind nicht unerheblich, denn es ist davon auszugehen, dass sämtliche aus dem Lagersystem (01) entnommenen Objekte staubbelastet sind. Hierfür ursächlich sind insbesondere die Lagersystemfunktionen.
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Die zur Reduzierung der Bedienungszeiten eingesetzten Warentransporteinrichtungen (05) mit hohen vertikalen Geschwindigkeiten verursachen durch hierdurch verdrängte Raumluft erhebliche Luftströmungen/Verwirbelungen - insbesondere in den Lagerbereichen (02). Staubpartikel auf den Oberflächen von Lagergut bei der Einlagerung werden hierdurch abgetragen und weitgehend homogen im gesamten Lagersystem (01) verteilt - d.h. der gesamte Innenbereich des Lagersystems (01) wird zur potenziellen Ablagefläche für Staubpartikel mit einer bei jedem Einlagerungsvorgang ansteigenden Intensität. (1-5)
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Aus der Sachlage ergibt sich fatalerweise, dass infolge der bei jeder Lagergutentnahme durch die Warentransportvorrichtung (05) hergestellten Raumluftturbulenzen potenziell staubfreies Lagergut im Lagersystem (01) belastet wird.
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Weitgehend identisch ist dieser, auf Staubpartikel bezogene Sachverhalt, für potenzielle Risiken durch pathogene Keime, die über die umgebende Raumluft und/oder dem Lagergut dem Lagersystem-Innenbereich zugeführt und nachfolgend auf dem Lagergut sowie dem gesamten Innenbereich der Lagersystemkonstruktion abgelagert werden.
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Im weiteren Ablauf erfolgt ohne wirksame Gegenmaßnahmen im Zeitfaktor primär gravierend hohe Keimvermehrung, ursächlich der Verweilzeiten im Lagersystem, mit nicht kalkulierbaren Gesundheitsrisiken, letztlich potenzielle Arbeitsausfälle.
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Die vorgeschlagene Präventivmaßnahmen gegen einschlägige Schadensrisiken in Form hoher Luftumwälzung mit homogener Luftverteilung im gesamten Lagersystem über spezifischen Ventilator, über Funktionseinheiten aus Staufiltern sowie UVC-Entkeimungsstrahlung, letztlich im Wirkverbund mit der Bedienöffnung beseitigen die ausgewiesenen Risiken zu Konditionen mit rationalen Amortisationszeiten
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Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist die dargestellte Problemsituation auf niedrigem Kostenniveau schlüssig beseitigt.
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Funktionen (2)
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(Ausführungsbeispiel)
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FUNKTIONSEINHEIT - TECHNISCHE SUBSTANZ
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Die Funktionseinheit (1) im spezifischen Beispiel besteht aus den Funktions- bzw. Medien-Modulen (3 bis 6). Luftumwälzung mit den Komponenten (3.1 bis 3.4) (4.1 + 4.2) (5.1+5.2) im Gehäuse aus Stahlblech positioniert - letztere sind teilweise zweilagig und bilden im Reihenverbund durch gasdichte mechanische Verbindung eine Funktionseinheit mit Potenzial zur Erweiterung für sämtlich gasförmigen Medien.
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Mit derart konzipierter Konfiguration ist maximale Flexibilität bei geringem Platz(Raum)-bedarf gewährleistet.
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Im Beispiel: Teilweise zweilagige Funktionseinheit (1) - horizontal auf der Rückseite innerhalb des Lagersystems (Lift) (01) positioniert (1 und 2). Hierzu alternativ sind Positionen außerhalb des Lagersystems (3) gleichwertig verfügbar. Bei dieser Positionsentscheidung beachtlich und optional verfügbar ist: Vertikale Position der Komponenten / Funktionseinheit oder einzelner Komponenten - spezifische Einsatzsituationen erfordern vertikale Luftführung im Lagersystem (4) - hierfür verfügbar ist ein vertikaler Luftkanal (9) an der Außenseite des Lagersystems (01) mit Zuluftgitter ins Lagersystem (01) an der höchsten Stelle. Eine Leerkammer (6) zur potenziell nachträglichen Integration der Technik für weitere Funktionen vervollständigt die vorgeschlagene Grundausstattung.
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Funktionen (3)
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(Funktionsablauf)
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Vorgabe: Lagersystem - staubfrei / keimfrei
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Eingesetzt ist eine auf den spezifischen Bedarf ermittelte und definierte Dimensionierung der technischen Substanz - konform der Medienmodule (3)(4)(5).
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FUNKTIONSABLAUF:
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Im Mittelpunkt sämtlicher Funktionen steht der Radialventilator (3.1) im Medienmodul (3) - in unmittelbarem Wirkverbund mit dem Stellmotor (3.4), der über spezifische Gestänge wechselseitige AUF-ZU-Funktionen der Lüftungsgitter (3.2)(3.3) bewirkt - nachfolgend, bei entsprechender Aktivierung (Hand- oder elektronischen Steuerprogramm) (3)), den gebotenen Umluftkreislauf herstellt. Derart vor oder hinter bzw. in zwei Lagen übereinander positionierte Medien und/oder Funktionsmodule bilden die Funktionseinheit 1 und 2. (1 + 2)
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Die Positionen der Funktionseinheit (1) innerhalb oder außerhalb des Lagersystems (01) sind frei wählbar - gleiches gilt für die Aufstellung horizontal oder vertikal. Der erforderliche und verfügbare Umluftkreislauf kann über eine vertikale Luftkanalverbindung (9) zwischen Luftauslass (7) der Funktionseinheit (1) bis Zuluftgitter (7) an der Oberkante des Lagersystems (1) (seitlich oder Rückseite) positioniert werden. Der erforderliche Umluftkreislauf ist hergestellt - die in den Modulen autark oder in Kombination hergestellten Luftqualitäten, u.a. Staub- und Keimfreiheit, werden bestimmungsgemäß im gesamten Lagersystem (01) verteilt.
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Die bestimmungsgemäß hergestellten und verfügbaren Raumluftkonditionen können in maximal herstellbarer Homogenität (nahe 99%) dem hochkomplexen Innenbereich des Lagersystems (01), über einfache Lagersystemfunktion (Liftbetrieb) mit in den Funktionsablauf eingebunden werden.
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Gleiches gilt für einschlägige Risiken aus dem Handlungsablauf des Lagersystem-Betriebes (Wareneinlagerung und Warenentnahme). Der Lagersysteminnenbereich ist „staubinsbesondere keimfrei“! Die Aufrechterhaltung dieses Zustandes darf durch den Betrieb der Bedienungsöffnung (04) Warenein- oder auslagerung“ nicht beeinträchtigt werden. Ersatzweise für klassische materielle Schleusentüren mit hohem materiellem Aufwand ist erfindungsspezifisch - im Sinne des Wortes - eine Luftschleuse vorgeschlagen.
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Hierzu erforderlich ist lediglich eine bescheidene Erweiterung der Grundausstattung der Funktionseinheit (1):
- - Ventilator (3.1) - 2stufig
- - 2. Luftgitter (3.3) für Außenluft
- - Klappenstellmotor mit Gestänge (3.4) für die Lamellen-Position AUF-ZU wechselseitig
- - Impuls aus Steuerelektronik (8) - Bedienöffnung AUF bzw. ZU
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LEISTUNGEN:
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| - staubfrei |
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Bezogen auf den Einsatzbereich ist prinzipiell jede realistische Leistung herstellbar |
| - Keimfrei |
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FUNKTIONSBEISPIEL:
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- - Passiver Zustand: Ventilator (3.1) in Betrieb - 1. Stufe Umluftbetrieb - latent oder in Zeitintervallen über Programm
- - Aktiver Zustand: Bedienungsöffnung „AUF“
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Umstellung der Luftführung und Luftmengen mit dem Ziel Luftüberdruck im Lagersystem (01) verhindert Zufuhr von belasteter Außenluft über Bedienungsöffnung (04) durch Ableitung der Luftmengen des Ventilators (3.1) - ursächlich Unterbrechung des Umluftkreislaufes - durch automatische Verstellung der Lüftungsgitter (3.4) - insoweit des Luftkreislaufes. Die vom Ventilator in Stufe 2 hergestellten und ausschließlich über die offene Bedienungsöffnung ausströmende Luftmengen schließen aus, dass gleichzeitig belastete Luft von außen ins Lagersystem eindringt. Der Sinn und Zweck ist rational hergestellt und verfügbar.
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Bei Verschluss der Bedienungsöffnung (04) erfolgt über den Stellmotor (3.4) Klappenverstellung „Lüftungsgitter - Außenluft (3.3) „ZU“ - insoweit Ausgangslage.
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Die vermeintlich zusätzlichen Betriebskosten für erhöhte Luftleistungen bei „Luftschleusen“-Betrieb sind relativ, denn sie sind ein positiver Beitrag zur Luftqualität im Aufstellungsbereich.
