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