DE3133936A1

DE3133936A1 - Brutschrank

Info

Publication number: DE3133936A1
Application number: DE19813133936
Authority: DE
Inventors: Harold L. 19446 Lansdale Pa. Lunick
Original assignee: Lunaire Environmental Inc
Current assignee: Lunaire Environmental Inc
Priority date: 1980-09-15
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1982-06-09
Also published as: US4356967A; GB2086421A; JPS5783277A; FR2490108A1; GB2086421B

Description

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Brutschrank

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brutschrank, der eine luftdicht abgeschlossene Brutkammer und eine der Aufnahme von Kontrolleinrichtungen dienende abgedichtete Kontrollkammer umfaßt, die beide durch eine vertikale Wand gegeneinander abgedichtet und isoliert sind, wobei die KonLrolleinrichtungen der Kontrollkammer über Sensoren und Leitungen mit der Brutkammer verbunden sind, um in der Brutkammer Veränderungen der Temperatur, der Feuchtigkeit und der Gaszustände zu bewirken.

Für das sichere und zuverlässige Arbeiten eines Brutschrankes der vorgenannten Art ist es von äußerster Wichtigkeit, daß die meistens elektronischen Kontrolleinrichtungen entsprechend präzise arbeiten und ein hohes Maß an Stabilität aufweisen. Sie müssen auch völlig temperaturausgeglichen sein, wobei ein besonderes Problem darin besteht, daß diese Kontrol Tcinrichtungen resp. ihre elektronischen Bauteile beispielsweise dann einen plötzlichen Temperaturwechsel erfahren können, wenn sie zum Zwecke einer Überholung ausgebaut werden. Die Temperaturänderung, welche die elektronischen Bauteile dabei erfahren, kann nachfolgend nur sehr schwierig wieder an die Arbeitstemperatur des Brutschrankes angeglichen werden.

Bei den bis jetzt bekannten Brutschränken sind in der Regel der Antriebsmotor für einen Ventilator, solenoidgesteuerte Ventile, Steuerrelais und die elektronischen Steuerschaltungen innerhalb der Kontrollkammer nahe der Brutkammer angeordnet. Die dabei von dem Antriebsmotor für den Ventilator, den Ventilen und den Relais erzeugte Wärme hat jedoch nachteilige Auswirkungen auf die elektronischen Steuerschaltungen, deren Genauigkeit auch noch durch die von diesen Elementen ausgehende elektromagnetische Strahlung nachteilig beeinflußt wird. Weitere nachteilige Auswirkungen haben auch der Staub und der Schmutz, der sich mit der Zeit in der Kontrollkammer des Brutschrankes ansammelt. Mithin arbeiten die elektronischen Steuerschaltungen der bekannten Brutschränke mit der Zeit ziemlich unzuverlässig, so daß sie häufiger überholt werden müssen, was wiederum darin Probleme schafft, daß die Schaltungen für diesen Zweck einen Ausbau aus der Kontrollkammer erfahren müssen, bei dem dann ihre Arbeitstemperatur um wenigstens etwa 20 bis 3O⁰C abgesenkt wird. Die elektronischen Bauteile der Schaltung werden durch diese Temperaturänderung instabil, so daß es entsprechend schwierig ist, ihre für eine exakte Steuerung benötigte Genauigkeit beizubehalten. Die für die Brutkammer gewünschte Genauigkeit der Steuerung entspricht in der Regel dem zehnten Teil eines Grades oder eines Prozentes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brutschrank der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Ausbau der Kontrolleinrichtungen aus der Kontrollkammer möglich ist, ohne daß davon die für die Brutkammer einzuhaltenden stetigen Zustandsbedingungen eine Störung erfahren. Der Ausbau und eventuelle Ersatz der Kontrolleinrichtungen soll dabei einfach und schnell durchführbar sein, so daß für den Brutschrank möglichst keine Stillstandszeiten auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einem Brutschrank der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß wenig-

stens eine der Kontrolleinrxchtungen in ein abgedichtetes Gehäuse eingeschlossen ist, das im wesentlichen bis auf eine nach außen weisende Stirnwand in die Kontrollkammer eingesetzt ist, wobei die Stirnwand für einen Zugriff der Kontrolleinrichtung und deren evtl. Ausbau und Ersatz ohne eine Einflußnahme auf die in der Brutkammer und in der Kontrollkammer vorherrschenden Gegebenheiten entfernbar ist.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 8 erfaßt.

Ein Ausführungsbexspiel des erfindungsgemäßen Brutschrankes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht des Brut

schrankes mit der Darstellung der Kontrollkammer,

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines der

Aufnahme einer Kontrolleinrichtung bei dem Brutschrank gemäß Fig.1 dienenden Gehäuses,

Fig. 3 eine Perspektivansicht in auseinan- ■

dergezogener Darstellung des Brutschrankes mit der Darstellung der Kontrollkammer,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Brutschrankes,

Fig. 5 eine Schnittansicht des Brutschrankes

nach der Linie 5 - 5 in Fig.4 und

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Fig. 6 eine Blockdiagramm zur Veranschauli

chung der verschiedenen Steuerfunktionen, die für den Brutschrank zu verwirklichen sind.

Der Brutschrank 10 weist eine Kontrollkammer 60 und eine Brutkammer 90 auf. Die beiden Kammern 60 und 90 sind durch eine vertikale Wand 62 luftdicht gegeneinander abgedichtet, wobei die Wand 62 an die Innenwände des Brutschrankes 10 beispielsweise angeschweißt ist. Die beiden Kammern sind gehäuseförmig ausgebildet und durch Außenwände 16 begrenzt, die aus Stahl oder einem anderen geeigneten Metall bestehen.

Die Kontrollkammer 60 ist über eine abnehmbare Seitenwand 41 zugänglich. Die Vorderseite der Kontrollkammer 60 ist durch ein Paneel 40 abgedeckt, das öffnungen 40a und 40b aufweist. Die Zugänglichkeit der Brutkammer 90 ist andererseits über eine Innentür 102 und eine Außentür 100 möglich, die beide über Scharniere an den Seitenwänden des Brutschrankes angelenkt sind, wobei die Innentür 102 unter Zwischenfügung einer aus Silizium bestehenden Dichtung 103 in einen Falz

105 einfaßt, womit für die Brutkammer 90 eine luftdichte Abdichtung geschaffen ist. Die Außentür 100 ist größer als die Innentür 102, so daß sie die Innentür vollständig überdeckt und gegen diese und damit gegen die Brutkammer 90 durch eine Dichtung 101 abgedichtet werden kann, die zwischen der Außentür und den Stirnflächen der Seitenwände 16 angeordnet ist. Die Innentür 102 ist mittels eines Handgriffs

106 durch Nockenwirkung verriegelbar, die Aussentür 100 ist andererseits durch einen Magneten 107 schließbar.

Die Innentür 102 besteht vorzugsweise aus einem transparenten Material, wie Glas, so daß das Innere der Brutkammer 90 nach dem öffnen der Außentür 100 beobachtet werden kann, ohne daß dafür die Innentür geöffnet werden muß. Da die Innentür 102 gegen die Brutkammer 90 luftdicht angeordnet ist, bleibt beim öffnen der Außentür 100 der innerhalb der Brut-

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kammer vorherrschende Kontrollzustand erhalten, um an der Innentür 102 beim öffnen der Außentür 100 eine Kondensation zu verhindern und folglich die Durchsichtigkeit der Innentür zu erhalten, sind in der Außentür 100 zwei Heizelemente angeordnet, die beispielsweise als elektrische Heizspulen ausgebildet und in Gummipolster eingebettet sein können. Die Enden der Heizspulen sind für den elektrischen Anschluß aus der Außentür 100 nach außen herausgeführt.

Die Innenwände der Brutkammer 90 sind mit einer Schicht 18 aus einem wärmeisolierenden Material, wie Glaswolle, und einer Schicht 20 aus rostfreiem Stahl belegt, womit die Brutkammer nach außen wärmeisoliert ist und nach innen eine gleichmäßige Wärmeverteilung infolge des Reflektionsvermögens von Stahl besitzt. In die öffnungen 40a und 40b des Paneels 40 der Kontrollkammer 60 sind zwei rechteckförmige Gehäuse 52 und 52a eingefügt, von denen jedes Kontrolleinrichtungen und 45a aufnimmt, die mit elektronischen Kontrollschaltungen beispielsweise zur Kontrolle bzw. Steuerung der Temperatur oder des Kohlenstoffdioxyd-Gehaltes in der Brutkammer 90 ausgerüstet sind. Da die Gehäuse 52 und 52a und die Kontrο11-einrichtungen 45 und 45a zumindest im wesentlichen gleich ausgeführt sind, wird nachfolgend nur das eine Gehäuse 52 und seine Kontrolleinrichtung 45 näher erläutert.

Das Gehäuse 52 ist bis auf seine nach außen weisende Stirnwand 55 vollständig in die Kontrollkammer 60 eingesetzt. Die Kontrolleinrichtung 45 umfaßt zwei gedruckte Leiterplatten 53, die senkrecht zu dieser Stirnwand 55 angeordnet sind. An der Stirnwand 55 sind einzelne Anzeigeeinrichtungen und Steuerungen für die elektronischen Bauteile angeordnet. Für die Leiterplatten 53 sind innerhalb des Gehäuses 52 geeignete Führungen vorgesehen, in denen sie bei der Bewegung der Stirnwand 55 geführt werden. Für die Leiterplatten sind an der Rückwand des Gehäuses 52 anschlußseitige Aufnahmen vorgesehen, in welche die Leiterpaltten einfassen, wenn die Stirnwand 55 an einem das Gehäuse umgebenden Rahmen 56 an-

geschlagen ist. Damit die elektronischen Bauteile innerhalb des Gehäuses 52 vollständig abgedichtet sind, ist für die Stirnwand 55 noch eine Verschraubung mit dem Rahmen 56 mittels einer Schraube 54 vorgesehen. Die Leiterplatten 53 sind also gemeinsam mit der Stirnwand 55 beweglich, womit sie nach dem Lösen der Schraube 54 für einen evtl. Ausbau und Ersatz leicht zugänglich sind, ohne daß dafür der Brutschrank stillgesetzt werden müßte. Auch ist damit gewährleistet, daß es während eines solchen Austausches weder in der Brutkammer 90 noch in der Kontrollkammer 60 zu irgendwelchen nennenswerten Veränderungen der Temperatur, der Feuchtigkeit oder der Gaszustände kommt, weil diese Kammern dann nach außen vollständig abgedichtet bleiben.

Die Konstruktion des Brutschrankes ist auch darin vorteilhaft, daß das Innere der Brutkammer 90 sehr leicht und einfach gesäubert werden kann. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß in die Brutkammer 90 ein Gestell eingesetzt wird, das zwei seitliche Rahmenteile 12 und 14 umfaßt, die vertikale Holme 28 und 29 bzw. 25 und 26 aufweisen, an welche U-förmige Führungsschienen 24 angeschweißt sind. Die Führungsschienen 24 sind für horizontal einschiebbare Fächerböden 30,34 und 38 vorgesehen, auf welche die auszubrütenden Proben aufgelegt werden. Die Fächerböden bestehen aus Metall oder Stahl und sind randseitig mit einem Bandstreifen eingefaßt, dessen Breite kleiner ist als die Nuten der Führungsschienen 24, so daß die Fächerböden in den Führungsschienen leichtgängig verschoben werden können. Der an dem Gestell ganz oben zur Anordnung kommende eine Fächerboden 30 ist dabei zur Ermöglichung einer zirkulierenden Luftströmung innerhalb der Brutkammer 90 in Abweichung zu dem Fächerboden 38 zweckmäßig so gestaltet, daß er längs seiner Vorderkante eine, nach oben weisende, rechtwinklige Abbiegung aufweist und an seine Schmalkanten Führungsstreifen 32 angeschweißt sind. Der ganz unten zur Anordnung kommende andere Fächerboden 34 weist andererseits eine nach unten weisende rechtwinklige Äbbiegung an seiner Vorderkante auf,

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während an seine seitlichen Schmalkanten ebenfalls Führungsstreifen 36 angeschweißt sind. Die Luftströmung wird dabei durch einen Ventilator 91 unterhalten, der zwischen dem einen Rahmenteil 12 und der angrenzenden Wand der Brutkammer 90 angeordnet ist, wobei dieser Rahmenteil 12 des für die einzelnen Fächerböden vorgesehenen Gestells an seiner dieser Wand der Brutkammer zugewandten Rückseite mit einem der Luftführung dienenden Blech 31 versehen ist. Die durch den Ventilator 91 erzeugte Luftströmung wird folglich längs des Rahmenteils 12 nach oben bewegt, dann durch den obersten Fächerboden horizontal ausgerichtet, anschließend wieder nach unten gelenkt und schließlich durch den untersten Fächerboden 34 zurück zur Ansaugung durch den Ventilator gebracht.

Damit das Gestell resp. die beiden Rahmenteile 12 und 14 innerhalb der Brutkammer 90 einfach angeordnet werden können, sind Stifte 22 vorgesehen, die in Löcher 23 am oberen und unteren Ende der Holme 25,26 und 28,29 einfassen. Dabei ist die Länge der Stifte und der Holme so bemessen, daß in einerleichten Schrägstellung der Rahmenteile zunächst die oberen Stifte in die Löcher am oberen Ende der Holme einfassen können, worauf dann die Rahmenteile vertikal ausgerichtet werden, so daß dann die unteren Stifte in die Löcher am unteren Ende der Holme einfassen können, während die oberen Stifte noch in den Löchern am oberen Ende der Holme verbleiben. Für den Einbau des Gestells in die Brutkammer 90 und seinen Ausbau sind daher keine besonderen Werkzeuge erforderlich.

Durch das Blockdiagrainm der Fig. 6 sind einige der typischen Steuerfunktionen schematisch dargestellt, die mit einem solchen Brutschrank ausführbar sind. Zunächst ist für die Messung und Steuerung, der Temperatur in der Brutkammer 90 eine Temperatur-Steuereinrichtung 70 vorgesehen, die mit einem RTD-Temperatürfühler 88 und einer Heizeinrichtung 86 verbunden ist. Weiterhin ist eine Kohlenstoff-

dioxyd-Steuereinrichtung 72 vorgesehen, die mit einer TCC-Wärmeleitzelle 84 und einem Solenoidventil 74 zusammengeschaltet ist. Eine die Feuchtigkeit steuernde Einrichtung 76 ist mit einer Heizeinrichtung 82 zusammengeschaltet, die eine zum Verdampfen von Wasser, das in einem Behälter innerhalb der Brutkammer gespeichert ist, eingerichtete Anordnung aufweist. Schließlich ist auch noch eine Stromquelle 78 vorgesehen, welche einen Antriebsmotor 50 für den Ventilator 91 sowie alle übrigen elektrischen Bauteile des Brutschrankes versorgt. Praktisch alle diese Teile sind an der vertikalen Wand 62 montiert, welche die Brutkammer 90 gegen die Kontrollkammer 60 abtrennt. Die Anordnung geht dabei aus Fig.5 hervor, welche den Ventilator 91, ein Kohlendioxyd-Einlaßventil 92, ein Heizelement 93, die hier mit 94 bezeichnete Wärmeleitzelle sowie den hier mit 95 bezeichneten Temperaturfühler zeigt. Außerdem ist ein Wassereinlaßventxl 99 gezeigt, das durch eine Schwimmeranordnung 97 betätigt wird, die in einem am Boden der Brutkammer 90 ausgebildeten Wasserbehälter 98 angeordnet ist. Der Wasserbehälter wird durch eine Heizeinrichtung 96 so weit aufgewärmt, daß eine Verdampfungsprozeß stattfindet.

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Claims

Betrifft:/Ref.·. Anwaltsakte: Luna-2929

LUNAIRE ENVIRONMENTAL, INC., WILLIAMSPORT, PA (V.St.A.)

Patentansprüche

Brutschrank, der eine luftdichtabgeschlossene Brutkammer und eine der Aufnahme von Kontrolleinrichtungen dienende abgedichtete Kontrollkammer umfaßt, die beide durch eine vertikale Wand gegeneinander abgedichtet und isoliert sind, wobei die Kontrolleinrichtungen der Kontrollkammer über Sensoren und Leitungen mit der Brutkammer verbunden sind, um in der Brutkammer Veränderungen der Temperatur, der Feuchtigkeit und der Gaszustände zu bewirken, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine der Kon trolleinrichtungen (45,45a) in ein abgedichtetes Gehäuse (52,52a) eingeschlossen ist, das im wesentlichen bis auf eine nach außen weisende Stirnwand (55) in die Kontrollkammer (60) eingesetzt ist, wobei die Stirnwand (55) für einen Zugriff der Kontrolleinrichtung (45,45a) und deren eventuellen Ausbau und Ersatz ohne eine Einflußnahme auf die in der Brutkammer (90) und der Kontrollkammer (60) vorherrschenden Gegebenheiten entfernbar ist.

Konten:

Sfadtsparkasse München: 29 -16 73 50 (BLZ 701 500 00) Postscheck München: 276688-808 (BLZ 70010080)

"Büro/OfficeHsmburg: Karlstraße 5, D-2110 Buchholz Telefon:(04118)4457 Telex:02189330
2. Brutschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontrolleinrichtung (45,45a) gedruckte Leiterplatten (53) umfaßt, die senkrecht zu der Stirnwand (55) angeordnet und mit dieser an ihrem einen Ende in Wirkverbindung gehalten sind, während ihr anderes Ende in anschlußseitige Aufnahmen einfaßt.
3. Brutschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die gedruckten Leiterplatten (53) gemeinsam mit der Stirnwand (55) entfernbar sind.
4. Brutschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß an der die Brutkammer

(90) von der Kontrollkammer (60) abtrennenden Wand (62) ein Wassereinlaßventil (99) , ein Kohlendioxyd-Einlaßventil (92), eine Wärmeleitzelle (94) und ein Temperaturfühler (95) montiert sind, die alle auf die Brutkammer

(90) ausgerichtet sind und/denen wenigstens der Temperaturfühler (95) über Leitungsdrähte mit der Kontrolleinrichtung (45,45a) verbunden ist.
5. Brutschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (52,52a) einen rechteckigen Rahmen (56) umfaßt, über den es an dem vorderen Paneel (40) der Kontrollkammer (60) befestigbar ist.
6. Brutschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Brutkammer (90) ein Gestell (12,14) eingesetzt ist, das Führungsschienen (24) für horizontal einschiebbare Fächerböden (30, 34,38) aufweist.
7. Brutschrank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden für eine oberste und eine unterste Anordnung an dem Gestell (12,14) vorge-

/von

sehenen Fächerböden (30,34) für eine Lenkung bzw. Zirkulation der Luft innerhalb der Brutkammer (90) ausgebildet sind.
8. Brutschrank nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Gestell durch zwei Rahmenteile (12,14) gebildet ist, die durch eine Stiftverbindung (22) an den Innenwänden der Brutkammer (90) gehalten Bind.