WO2018108824A1 - Sicherheitswerkbank, mobiles labor und verfahren - Google Patents

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WO2018108824A1
WO2018108824A1 PCT/EP2017/082247 EP2017082247W WO2018108824A1 WO 2018108824 A1 WO2018108824 A1 WO 2018108824A1 EP 2017082247 W EP2017082247 W EP 2017082247W WO 2018108824 A1 WO2018108824 A1 WO 2018108824A1
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WO
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impact load
safety workbench
maximum permissible
detected
signal
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PCT/EP2017/082247
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Inventor
Hermann Dreyer
Original Assignee
Rheinmetall Man Military Vehicles Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • B08B15/026—Boxes for removal of dirt, e.g. for cleaning brakes, glove- boxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H1/00—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
    • B25H1/20—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby with provision for shielding the work area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering

Definitions

  • the present invention relates to a safety cabinet for a mobile La ⁇ boron, a mobile laboratory with such a safety cabinet and a procedural reindeer for determining a shock such safety cabinet.
  • Microbiological safety cabinets are to be subjected to an installation test after each change of location according to DIN EN 12469.
  • a Derar ⁇ term installation testing is checked whether occur ckagen LE to the safety cabinet, which was caused by the relocation of the safety cabinet.
  • mobile laboratories such as vehicles, this results in such an installation test being required upon or after each change of location of the mobile laboratory.
  • a common location Variegated ⁇ tion of such a mobile laboratory can therefore rush with a considerable expenditure of time and êti- be connected.
  • an object of the present invention is to provide an improved safety work bench for a mobile laboratory. Accordingly, a safety workbench for a mobile laboratory is proposed.
  • the safety workbench with a work space for inspecting a sample, and a measuring arrangement which is set up to detect a force acting on the working space ⁇ impact load and compare it with a maximum permissible impact load.
  • the measuring device determines whether the maximum permissible impact Bela ⁇ tung in one spatial direction is exceeded, at least, which can installa- lations phenomenon the safety workbench be limited to the fact that this is only carried out when the maximum permissible impact load is exceeded ⁇ .
  • This makes it possible to dispense with non-obligatory installation ⁇ checks, as long as the maximum impact load is not exceeded, it can be assumed that has the safe ⁇ integrated workbench no leakage and therefore no Installationsprü ⁇ levies is needed. This produces a significant time and cost savings ⁇ yields when operating a mobile laboratory with such a safe ⁇ integrated workbench.
  • the measuring arrangement is set up to detect the impact load acting on the working space in at least one spatial direction and to compare it with a maximum permissible impact load acting in the at least one spatial direction.
  • three spatial directions are hen vorgese ⁇ , which are positioned in particular perpendicular to each other.
  • the measuring arrangement is preferably set up to detect the impact load as individual force vectors acting in the respective spatial directions and / or as a resultant total force vector oriented arbitrarily to the spatial directions.
  • the installation test is preferably required when acting as a single force ⁇ vector impact load exceeds the maximum allowable shock load in the corresponding spatial direction. But the installation test may be necessary even if the individual force vectors not exceed the maximum ⁇ transparent impact load, which, however, is greater than the maximum allowable maximum impact load in particular, at least one of the spatial directions from the shock resul ⁇ animal end total force vector. If the maximum permissible impact load is exceeded, a signal indicating the need for a new installation test can be output.
  • the installation test is preferably a leak test or a leak test.
  • the impact load can also be referred to as shock load.
  • the mobile laboratory may be a vehicle such as a land vehicle, a rail vehicle, a watercraft or an aircraft.
  • the safety cabinet is preferably a microbiological safe ⁇ integrated workbench. However, the safety cabinet may also be suitable for examining chemical samples and / or samples contaminated by atomic contamination.
  • the Si cherheitstechnikbank ⁇ can as a mobile safety cabinet, in particular as mobile microbiological safety cabinet, are referred to.
  • the safety workbench being "mobile” is understood to mean that the safety cabinet is sufficiently small, stable and / or lightweight to be installed in a vehicle, the sample is preferably a microbiological sample, and the impact load may be positive or negative in. That is, the Stoßbe ⁇ utilization can be a positive acceleration or negative acceleration relate hung, be a delay.
  • the maximum zuläs ⁇ sige impact load of the safety workbench is recorded using the measuring device.
  • a negative pressure is preferably generated in the working space, and the pressure in the working space is detected and recorded during the test movement and thereafter.
  • no signifi ⁇ edge pressure change is preferable to measure. This ensures that no pressure change has occurred due to a leakage through the me chanical stress ⁇ the safety workbench during the test movement.
  • the maximum occurring impact load is, that is, the maximum acceleration and deceleration values, determined as a programmed limit values and an optional alarm with the aid of a signal means kill ⁇ stores.
  • the recorded maximum impact loads are preferably programmed as limit values. They serve in particular for raising the alarm, that is, as a means of information as to whether instal ⁇ ons phenomenon must be performed by a change of location or whether this can be omitted.
  • the measuring arrangement is adapted to detect the shock load in three axes or in three spatial directions, to save and to compare with the maximum permissible impact load.
  • the measuring arrangement for measuring the impact load that is, to measure the maximum loading ⁇ acceleration respectively for measuring the maximum delay includes fully preferably at least one measuring device, which can impact load before ⁇ Trains t in three spatial directions to record.
  • the measuring device is before ⁇ Trains t of the measuring arrangement assigned.
  • the measuring device can also be referred to as a shock sensor or shock sensor.
  • Measurement data of the measuring device are then preferably transmitted via an interface to a computing device with a storage medium.
  • rake ⁇ device for example a so-called data logger can act, that is, a process-controlled storage unit which is electrically connected to the measuring arrangement or associated therewith.
  • This rake ⁇ device preferably receives measurement data from a measurement in a limited hours ⁇ th predetermined rhythm and stores it in the storage medium.
  • the determined and measured measured values are stored in the storage medium of the computing device and then compared in the computing device with the stored limit values.
  • the computing device can for this purpose an evaluation unit, such as an integrated circuit, in particular egg ⁇ NEN microchip, comprise.
  • the computing device is preferably connected downstream of the signal device.
  • the signaling device generates at or after a change in location of the mobile laboratory preferably only a signal, in particular ⁇ sondere an alarm signal when the shock load of the safety cabinet has currency ⁇ rend exceeded at least the location change one of the predetermined limits to the maximum permissible impact load. However, a corresponding information will remain off if the shock within the framework of the set limits ⁇ men holding.
  • the measured data and the Grenzwer ⁇ te in addition to a display device, such as a monitor, be displayed, so as to allow an alternative, in particular manual, or addi ⁇ che review.
  • the measuring arrangement may also include or work with the aid of such a system for determining and determining time, such as GPS, GLONASS, Beidou, Galileo / GNSS or the like.
  • a data profile of the position and Zeitbeticianssys ⁇ tems various vehicle data, such as a suspension of Radauf ⁇ suspension over time, but also contain data of an existing terrain profile that can be used to assess the occurring during the change in location shock ⁇ load , These are preferably to be transferred to a Cartesian coordinate system in order to be compared with the limit values for the maximum impact load.
  • the safety workbench comprises a Signalein ⁇ direction, which is adapted to output a signal as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load.
  • the Signaleinrich ⁇ tion can also be designed as a display device, for example as a monitor, or comprise a display device.
  • the signal device is designed to output an optical and / or acoustic signal.
  • the signaling device can for this purpose comprise an optical signal transmitter, such ⁇ example as a light emitting diode or the like.
  • the Signaleinrich ⁇ tion may also have an acoustic signal generator.
  • the signaling device may also be a screen or monitor on which the detected impact load is displayed.
  • Ad ⁇ court processing in particular a monitor, be provided.
  • the maximum allowed Impact load is programmed, in particular in every direction in space, as the limit value for an alarm triggering. As long as this limit is not exceeded, it can be assumed that the relocation did not lead to Lecka ⁇ gen to the work space, making an installation test can corresponds fall.
  • the measuring arrangement comprises a measuring ⁇ means which is adapted to detect the force acting on the working space Stoßbe ⁇ utilization, and a computing device in which the maximum permissible impact load is stored, and which is adapted with the aid To compare the measuring device detected shock load with the maximum allowable Stoßbelas ⁇ tion.
  • the measuring device is configured to detect the impact load acting on the working space in the at least one spatial direction. Be ⁇ vorzugt in the at least one spatial direction acting maximum permissible impact load is stored in the computing device.
  • the computing device preferably comprises a storage medium on which the maximum permissible impact load acting in the at least one spatial direction is stored.
  • the computing device may be a so-called data logger.
  • the computing direction may include the measuring device and / or the signaling device.
  • the computing ⁇ device is preferably coupled by means of an interface with the measuring device.
  • the measuring device may comprise one or more sensors, in particular acceleration sensors.
  • the computing device may comprise an evaluation unit, for example an integrated circuit.
  • the measuring device is to be rich ⁇ tet, to detect the impact load acting on the work space in three different directions in space, wherein in the computing device for each spatial Rich ⁇ tung a maximum permissible impact load is stored, and wherein the Re ⁇ chen worn a signaling device in such a way controls that this is a signal outputs as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in at least one of the spatial directions.
  • a first spatial direction or ⁇ -direction, a second spatial direction or y-direction, and a third spatial direction or z-direction pre see ⁇ .
  • the three spatial directions preferably form a coordinate system.
  • the measuring device can also be set up to detect a respective rotational movement about the spatial directions. To this end, the measuring device rotation ⁇ moment- or greed may include sensors.
  • the computing device controls the signaling device also appropriate when the detected impact load exceeds the maximum admissible ⁇ ge impact load in two of the three spatial directions, or in all three spatial Rich ⁇ obligations. However, the signaling device is always angesteu ⁇ ert when the maximum impact load is already exceeded in only one of the Richland ⁇ obligations.
  • the signaling device can also be controlled if the individual force vectors not exceed the maximum impact load, resulting from the impact load re ⁇ sultierende total force vector but greater than the maximum permissible maxima ⁇ le shock in particular at least one of the spatial directions is.
  • the measuring device comprises at least one acceleration sensor.
  • the acceleration sensor may be configured to detect the acceleration of the safety workbench in the first spatial direction, in the second spatial direction and in the third spatial direction.
  • the Messeinrich ⁇ processing can umfas ⁇ sen for each spatial direction a separate acceleration sensor.
  • the measuring device may alternatively or additionally include or use a position and time determination system. According to a further embodiment, the measuring device is to be rich ⁇ tet, the impact load acting on the work area in the at least one Spatial direction to capture during a change in location of the safety cabinet.
  • a change in location also means a transport or a vibration of the safety workbench, for example during a loading thereof or during a mine attack.
  • a mobile laboratory in particular a vehicle, proposed with such a safety workbench.
  • the vehicle may be, for example, a rail vehicle, a land vehicle, a watercraft or an aircraft.
  • the mobile laboratory may include several such safety cabinets.
  • a method for determining an impact load of a freezing ⁇ integrated workbench for a mobile laboratory comprises the following steps : detecting a shock load acting on a working space of the safety bench, and comparing the detected shock load with a maximum permissible impact load.
  • the force acting on the working space Stoßbe ⁇ utilization is detected in at least one spatial direction and compared with a in the at least one spatial direction acting maximum acceptable shock load.
  • the impact load is preferred as in the respective
  • Spatial direction acting single force vectors and / or detected as arbitrary to the spatial directions resulting total force vector detected can be performed sequentially or simultaneously. For this purpose, the measuring arrangement described above is used. The comparison can also be performed visually, for example on a screen ⁇ screen. The method can thus be used to determine whether re-installation testing of the safety cabinet is required or whether it can be waived. This allows a cost and time savings. According to one embodiment, a signal is output as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load.
  • the signal can be optical and / or acoustic.
  • the Signaleinrich ⁇ device is provided, which may include an optical and / or acoustic signal generator.
  • the impact load acting on the working space is detected in three different spatial directions, wherein the impact load detected in each spatial direction is compared with a maximum permissible impact load associated with the corresponding spatial direction, and a signal is output as soon as the detected impact load exceeds maximum permissible impact load in at least one of the spatial directions.
  • the signal is also output as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in two of the three spatial directions or in all three spatial directions.
  • the signal can, however, also be issued when the individual force vectors not exceed the maximum impact load, however, from the impact load re ⁇ sultierende total force vector is greater than the maximum allowed maxi- mum impact load in particular at least one of the spatial directions.
  • an installation test is carried out at the safety workbench, once the detected impact load exceeds the maxi ⁇ times allowable shock loading.
  • the installation test involves a leak or leak test.
  • In the ⁇ stallations Republic comprises a pressurizing the working chamber with a UN tertik and capturing and logging a pressure curve over a predetermined period. If no or only a slight pressure change takes place over the predetermined period of time, it can be assumed that there are no leaks at the safety workbench. The safety cabinet can then be put into operation.
  • the maximum permissible impact Bela ⁇ processing is determined in a test movement, in particular during a test drive in the terrain, on a Rüttelbank or a simulator, the safety cabinet.
  • the test movement preferably comprises especially extreme maneuvers, which are not achieved norma ⁇ mally during operation of the mobile laboratory. This can ensure that the greatest possible maximum impact load is ermit ⁇ telt. This ensures that a signal is not output even then, in the process, if an installation test is not even he ⁇ conducive.
  • the working space is subjected to a negative pressure during the test movement.
  • a supply air filter and an exhaust filter of security ⁇ workbench are preferred closed.
  • the pressure drop is measured over the predetermined time ⁇ space and logged. The same procedure can also be carried out after the test movement.
  • a pressure change in the working space is determined during the test movement and after the test movement.
  • the pressure change is so small that no significant leakage of the working space can be determined.
  • the pressure change does not have to
  • a pressure loss of the safety work bench before the test movement and a pressure loss after the test movement should not be significantly different. the differ. In this case, it can be assumed that there is no leakage.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of a mobile laboratory!
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a safety work bench for the mobile laboratory according to FIG. 1;
  • FIG. Fig. 3 shows a schematic view of an embodiment of a Messa North ⁇ voltage for the safety cabinet of FIG.% And
  • Fig. 4 shows a schematic block diagram of an embodiment of a driving Ver ⁇ for determining an impact load of the safety cabinet of FIG. 2.
  • identical or like elements with the same function Be ⁇ reference numbers have been provided, except where otherwise indicated.
  • the mobile laboratory 1 shows a schematic side view of an embodiment of a mobile laboratory 1.
  • the mobile laboratory 1 may be a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the vehicle may also be a rail vehicle, a watercraft or an aircraft.
  • the vehicle may be a military vehicle.
  • the vehicle can also be used in the civilian area.
  • the mobile laboratory 1 comprises a laboratory room 2, in which a safety workbench 3, in particular a microbiological safety ⁇ bank may be installed. With the help of the mobile laboratory 1, a location ⁇ change the safety cabinet 3 can be made.
  • the safety cabinet 3 comprises a working space 4 for horr ⁇ chen a sample 5.
  • the sample 5 is preferably a microbiological sample.
  • the working space 4 can be designed cuboid.
  • the working space 4 can also be referred to as a glove box.
  • the working space 4 comprises a front wall 6, which is at least partially transparent.
  • a transfer lock 7 for introducing or removing the sample 5 into or out of the working space 4 can be provided on the work space 4.
  • the sample 5 can be observed through the transparent front wall 6.
  • the transfer lock 7 can, as shown in FIG. 2, be provided laterally on the working space 4. However, the transfer lock 7 can also be provided at any other point of the working space 4.
  • the transfer lock 7 can be part of the working space 4.
  • the safety cabinet 3 further comprises an operating area 12.
  • the Bedi ⁇ en Scheme 12 may for example be provided on the front side of the working space. 4
  • the operating area 12 can also be a ge of the working chamber 4 _ severed component.
  • the operating area 12 can be arranged below or above the working space 4.
  • the safety workbench 3 further comprises a measuring device 13, which is set up to detect an impact load acting on the working space 4 in at least one spatial direction x, y, z.
  • the measuring device is preferred
  • the measuring device 13 may comprise an acceleration sensor 14 for detecting the impact load.
  • the acceleration sensor 14 for detecting the impact load.
  • the measuring device 13 may also include a first acceleration sensor 14 which is adapted to detect the impact load in the first spatial direction x, a second acceleration sensor 15 which is adapted to the impact load in the second spatial direction y to erfas ⁇ sen, and a include third acceleration sensor 16 which is turned to rich ⁇ tet, to detect the impact load in the third spatial direction z.
  • the measuring device 13 can also determine the impact load in the three spatial directions x, y, z with the aid of a position and time determination system.
  • a data profile of the position and timing system may include various vehicle data, such as For example, include a spring travel of a suspension over time, or terrain ⁇ de schemes that can be used to assess the occurring during the movement of the mobile laboratory 1 impact load.
  • the safety cabinet can include a 3 Rechenein ⁇ direction 17th
  • the computing device 17 may be a so-called data logger ⁇ .
  • a data logger is a process-controlled storage unit which receives data in a certain rhythm via an interface and stores it on a storage medium 18.
  • the computing device 17 may include the measuring device 13.
  • the computing device 17 includes the storage medium 18 in which a maximum permissible impact load for each of the three Jardinrichtun ⁇ gen x, y and z is stored.
  • the computing means 17 is adapted to the detected with the aid of the measuring device 13 impact load in each, to compare such with the maximum permissible impact load in the corresponding to the spatial direction x, y, z of the three spatial ⁇ directions x, y.
  • the computing device 17 may for this purpose an evaluation unit 19, for example, comprise an integrated circuit, insbeson ⁇ particular a microchip.
  • the safety cabinet 3 further comprising a controllable with the aid of the computer 17 signaling means 20.
  • the Signaleinrich ⁇ tung 20 is controlled by the computer 17 that the signal device 20 outputs a signal as soon as the detected shock for a space Rich ⁇ obligations x , y, z exceeds the maximum allowable shock loading of the respective room Rich tung ⁇ x, y, z.
  • the signaling device 20 may be configured to output an optical and / or an acoustic signal.
  • the signaling device 20 may for this purpose include, for example a warning lamp and / or an acoustic Sig ⁇ nalgeber.
  • the signaling device 20 may also be a display device, such as a monitor, on which the detected shock load is displayed. Alternatively, a adosein ⁇ direction, such as a monitor, in addition to the signaling device 20 may be provided.
  • the measuring device 13, the computing device 17 and the signal device 20 form a Messan ⁇ order 21 of the safety cabinet 3.
  • the safety cabinet 3 includes fer ⁇ ner a pressure sensor 22, with which a prevailing in the working space 4 pressure can be detected.
  • the pressure sensor 22 may also be associated with the measuring arrangement 21.
  • FIGS. 1 to 3 and to Figs. 4 shows a block diagram of an execution ⁇ of a method for determining an impact load of the safety workbench 3.
  • a negative pressure is first generated in the working chamber 4 of the safety cabinet. 3
  • a supply air filter and an exhaust filter of the safety workbench 3 are preferably closed.
  • a Testbewe ⁇ supply in particular a test drive, carried out with the mobile laboratory under one possible ext ⁇ remen conditions. This test movement can be carried out, for example, as a test drive in the terrain, as extreme as possible driving maneuvers are performed in order to achieve large accelerations and decelerations in the three spatial directions x, y, z.
  • the test movement can also be performed stationary on a simulator or a Rüttelbank.
  • the pressure sensor 22 may also be assigned its own computing device.
  • the test movement is not carried out until an increased leakage rate, that is, an increase in pressure can be determined, but it is preferably carried out a test movement under Extrembedingun ⁇ gen that are normally achieved in the normal operation of the mobile laboratory one not.
  • the pressure as in the test movement, monitored over a defined Zeitin ⁇ tervall.
  • the workspace 4 of the safety workbench 3 we ⁇ kende shock load in at least one of the three spatial directions x, y, z detected.
  • the force acting on the working area 4 in shock al ⁇ len is three spatial directions x, y, z detected.
  • the measuring arrangement 21 serves this purpose.
  • the detected impact load is using the Recheneinrich- tung 17 in the corresponding direction in space x, y, z-acting, maximum permissible impact load compared.
  • the signal device 20 when the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in at least one of the spatial directions x, y, z, a corresponding signal can be output.
  • step S2 If it is determined in step S2 that the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load, as previously mentioned, a corresponding signal is output with the aid of the signal device 20. Furthermore, as soon as the detected impact load exceeds the maximum permissible impact load in at least one spatial direction x, y, z, an installation test of the safety workbench 3 is carried out. To this end, in the working chamber 4, a negative pressure is as previously described, generated whose variation is measured by a de ⁇ -defined period of time and recorded. If the negative pressure in the working space 4 does not change significantly, the safety workbench 3 can be put into operation. In the security bank 3 is therefore in comparison to known microbiological safety benches not after each change in location, a time- and cost ⁇ intensive installation test required. The installation test is only required if in fact the maximum permissible impact load in one of the three spatial directions x, y, z has been exceeded.

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  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Eine Sicherheitswerkbank (3) für ein mobiles Labor (1), mit: einem Arbeitsraum (4) zum Untersuchen einer Probe (5), und einer Messanordnung (21), die dazu eingerichtet ist, eine auf den Arbeitsraum (4) wirkende Stoßbelastung zu erfassen und mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen.

Description

SICHERHEITSWERKBANK, MOBILES LABOR UND VERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitswerkbank für ein mobiles La¬ bor, ein mobiles Labor mit einer derartigen Sicherheitswerkbank und ein Verfah- ren zum Ermitteln einer Stoßbelastung einer derartigen Sicherheitswerkbank.
Mikrobiologische Sicherheitswerkbänke sind gemäß DIN EN 12469 nach jeder Standortveränderung einer Installationsprüfung zu unterziehen. Bei einer derar¬ tigen Installationsprüfung wird überprüft, ob an der Sicherheitswerkbank Le- ckagen auftreten, die durch die Standortveränderung der Sicherheitswerkbank verursacht wurden. In mobilen Laboren, wie beispielsweise Fahrzeugen, führt dies dazu, dass bei oder nach jeder Standortveränderung des mobilen Labors eine derartige Installationsprüfung erforderlich ist. Eine häufige Standortverände¬ rung eines derartigen mobilen Labors kann daher mit einem erheblichen finanzi- eilen und zeitlichen Aufwand verbunden sein.
Die DE 10 2009 052 013 AI beschreibt eine Sicherheitswerkbank zur Untersu¬ chung atomarer, biologischer und/oder chemischer Kampfstoffe, die in Fahrzeu¬ gen einsetzbar ist.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Sicherheitswerkbank für ein mobiles Labor zur Verfügung zu stellen. Demgemäß wird eine Sicherheitswerkbank für ein mobiles Labor vorgeschlagen. Die Sicherheitswerkbank umfasst einen Arbeitsraum zum Untersuchen einer Probe, und eine Messanordnung, die dazu eingerichtet ist, eine auf den Arbeits¬ raum wirkende Stoßbelastung zu erfassen und mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen.
Dadurch, dass die Messanordnung ermittelt, ob die maximal zulässige Stoßbelas¬ tung in der zumindest einen Raumrichtung überschritten wurde, kann die Instal- lationsprüfung der Sicherheitswerkbank darauf beschränkt werden, dass diese nur dann durchgeführt wird, wenn die maximal zulässige Stoßbelastung über¬ schritten wird. Hierdurch kann auf nicht zwingend erforderliche Installations¬ prüfungen verzichtet werden, da solange die maximal zulässige Stoßbelastung nicht überschritten wird, davon ausgegangen werden kann, dass die Sicher¬ heitswerkbank keine Leckagen aufweist und daher auch keine Installationsprü¬ fungen erforderlich ist. Hierdurch ergibt sich eine signifikante Zeit- und Kosten¬ ersparnis bei einem Betrieb eines mobilen Labors mit einer derartigen Sicher¬ heitswerkbank. Einsatzgebiete der Prüfung auf die Notwendigkeit der Installati- onsprüfung sind neben der Standortveränderung beispielsweise auch das Verla¬ den oder Entladen des mobilen Labors auf ein oder von einem Transportmittel, wie einem Lastkraftwagen, einem Luftfahrzeug, einem Wasserfahrzeug oder ei¬ nem Schienenfahrzeug, oder bei oder nach einer Minenansprengung. Insbesondere ist die Messanordnung dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in zumindest einer Raumrichtung zu erfassen und mit einer in der zumindest einen Raumrichtung wirkenden maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen. Vorzugsweise sind drei Raumrichtungen vorgese¬ hen, die insbesondere senkrecht zueinander positioniert sind. Bevorzugt ist die Messanordnung dazu eingerichtet, die Stoßbelastung als in den jeweiligen Raumrichtungen wirkende Einzelkraftvektoren und/oder als beliebig zu den Raumrichtungen orientierter resultierender Gesamtkraftvektor zu erfassen. Die Installationsprüfung ist bevorzugt dann erforderlich wenn die als Einzelkraft¬ vektoren wirkende Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in der entsprechenden Raumrichtung überschreitet. Die Installationsprüfung kann aber auch dann erforderlich sein, wenn die Einzelkraftvektoren die maximal zu¬ lässige Stoßbelastung noch nicht überschreiten, der aus der Stoßbelastung resul¬ tierende Gesamtkraftvektor jedoch größer als die maximal zulässige maximale Stoßbelastung in insbesondere zumindest einer der Raumrichtungen ist. Bei Überschreitung der maximal zulässigen Stoßbelastung kann ein Signal ausgeben werden, das die Notwendigkeit einer erneuten Installationsprüfung anzeigt. Die Installationsprüfung ist bevorzugt eine Dichtheitsprüfung beziehungsweise eine Prüfung auf Leckagen. Die Stoßbelastung kann auch als Schockbelastung bezeichnet werden. Das mobile Labor kann ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Landfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, sein. Die Sicherheitswerkbank ist vorzugsweise eine mikrobiologische Sicher¬ heitswerkbank. Die Sicherheitswerkbank kann jedoch auch zur Untersuchung chemischer Proben und/oder atomar verseuchter Proben geeignet sein. Die Si¬ cherheitswerkbank kann auch als mobile Sicherheitswerkbank, insbesondere als mobile mikrobiologische Sicherheitswerkbank, bezeichnet werden. Darunter, dass die Sicherheitswerkbank„mobil" ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Sicherheitswerkbank ausreichend klein, stabil und/oder leicht ist, um in einem Fahrzeug installiert zu werden. Die Probe ist vorzugsweise eine mikrobiologische Probe. Die Stoßbelastung kann positiv oder negativ sein. Das heißt, die Stoßbe¬ lastung kann eine positive Beschleunigung oder negative Beschleunigung bezie- hungsweise eine Verzögerung sein.
Im Rahmen einer definierten Testbewegung, insbesondere einer Testfahrt im Gelände, in einem Simulator oder auf einer Rüttelbank, wird die maximal zuläs¬ sige Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank mit Hilfe der Messanordnung auf- gezeichnet. Hierzu wird bevorzugt in dem Arbeitsraum ein Unterdruck erzeugt, und der Druck in dem Arbeitsraum wird während der Testbewegung und danach erfasst und protokolliert. Während der Testbewegung ist bevorzugt keine signifi¬ kante Druckänderung messbar. Hierdurch ist gewährleistet, dass durch die me¬ chanische Beanspruchung der Sicherheitswerkbank während der Testbewegung keine Druckänderung aufgrund einer Leckage eingetreten ist. Bei der Testbewe¬ gung wird die maximal auftretende Stoßbelastung, das heißt, die maximalen Be- schleunigungs- und Verzögerungswerte, ermittelt, als Grenzwerte programmiert und für eine optionale Alarmauslösung mit Hilfe einer Signaleinrichtung abge¬ speichert. Die aufgezeichneten maximalen Stoßbelastungen werden bevorzugt als Grenzwerte programmiert. Sie dienen insbesondere zur Alarmauslösung, das heißt, als Mittel zur Information, ob nach einem Standortwechsel eine Installati¬ onsprüfung durchgeführt werden muss oder ob diese entfallen kann. Bevorzugt ist die Messanordnung dazu eingerichtet, die Stoßbelastung in drei Achsen beziehungsweise in drei Raumrichtungen zu erfassen, zu speichern und mit der maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen. Die Messanordnung zur Messung der Stoßbelastung, das heißt, zur Messung der maximalen Be¬ schleunigung beziehungsweise zur Messung der maximalen Verzögerung um- fasst bevorzugt wenigstens eine Messeinrichtung, die die Stoßbelastung bevor¬ zugt in drei Raumrichtungen aufnehmen kann. Die Messeinrichtung ist bevor¬ zugt der Messanordnung zugeordnet. Die Messeinrichtung kann auch als Stoß- sensor oder Schocksensor bezeichnet werden.
Messdaten der Messeinrichtung werden dann bevorzugt über eine Schnittstelle an eine Recheneinrichtung mit einem Speichermedium übertragen. Als Rechen¬ einrichtung kann beispielsweise ein sogenannter Datenlogger fungieren, das heißt, eine prozessgesteuerte Speichereinheit, die mit der Messanordnung elektrisch verbunden ist beziehungsweise dieser zugeordnet ist. Diese Rechen¬ einrichtung nimmt bevorzugt Messdaten aus einer Messung in einem bestimm¬ ten vorgebbaren Rhythmus auf und legt diese auf dem Speichermedium ab. Die ermittelten und gemessenen Messwerte werden in dem Speichermedium der Recheneinrichtung gespeichert und danach in der Recheneinrichtung mit den gespeicherten Grenzwerten verglichen. Die Recheneinrichtung kann hierzu eine Auswerteeinheit, beispielsweise einen integrierten Schaltkreis, insbesondere ei¬ nen Mikrochip, umfassen. Der Recheneinrichtung ist vorzugsweise die Signalein- richtung nachgeschaltet. Die Signaleinrichtung erzeugt bei oder nach einer Standortveränderung des mobilen Labors bevorzugt nur dann ein Signal, insbe¬ sondere ein Alarmsignal, wenn die Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank wäh¬ rend der Standortveränderung zumindest einen der vorgegebenen Grenzwerte hinsichtlich der maximal zulässigen Stoßbelastung überschritten hat. Eine ent- sprechende Information bleibt jedoch aus, wenn sich die Stoßbelastung im Rah¬ men der voreingestellten Grenzwerte hält. Die Messdaten als auch die Grenzwer¬ te können zusätzlich auf einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Monitor, angezeigt werden, um so eine alternative, insbesondere manuelle, oder zusätzli¬ che Uberprüfung zu ermöglichen.
Alternativ sowie auch zusätzlich kann die Messanordnung auch ein Positions- und Zeitbestimmungssystem, wie beispielsweise GPS, GLONASS, Beidou, Gali- leo/GNSS oder dergleichen umfassen oder mit Hilfe eines derartigen Systems arbeiten. Dabei kann ein Datenprofil des Positions- und Zeitbestimmungssys¬ tems diverse Fahrzeugdaten, wie beispielsweise eines Federwegs einer Radauf¬ hängung über der Zeit, aber auch Daten eines vorliegenden Geländeprofils ent- halten, die zur Beurteilung der bei der Standortveränderung auftretenden Sto߬ belastung herangezogen werden können. Diese sind bevorzugt in ein kartesi- schen Koordinatensystems zu übertragen, um dann mit den Grenzwerten für die maximale Stoßbelastung verglichen werden zu können. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sicherheitswerkbank eine Signalein¬ richtung, die dazu eingerichtet ist, ein Signal auszugeben, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.
Mit Hilfe der Signaleinrichtung ist eindeutig erkennbar, wann eine Installation- sprüfung durchzuführen ist und wann diese entfallen kann. Die Signaleinrich¬ tung kann auch als Anzeigeeinrichtung, beispielsweise als Monitor, ausgebildet sein oder eine Anzeigeeinrichtung umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Signaleinrichtung dazu einge- richtet, ein optisches und/oder akustisches Signal auszugeben.
Die Signaleinrichtung kann hierzu einen optischen Signalgeber, wie beispiels¬ weise eine lichtemittierende Diode oder dergleichen umfassen. Die Signaleinrich¬ tung kann auch einen akustischen Signalgeber aufweisen. Die Signaleinrichtung kann auch ein Bildschirm oder Monitor sein, auf dem die erfasste Stoßbelastung angezeigt wird. Alternativ kann zusätzlich zu der Signaleinrichtung eine Anzei¬ gerichtung, insbesondere ein Monitor, vorgesehen sein. Die maximal zulässige Stoßbelastung wird, insbesondere in jeder Raumrichtung, als Grenzwert für eine Alarmauslösung programmiert. Solange dieser Grenzwert nicht überschritten ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Standortveränderung nicht zu Lecka¬ gen an dem Arbeitsraum geführt haben, wodurch eine Installationsprüfung ent- fallen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Messanordnung eine Mess¬ einrichtung, die dazu eingerichtet ist, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbe¬ lastung zu erfassen, und eine Recheneinrichtung, in der die maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist, und die dazu eingerichtet ist, die mit Hilfe der Messeinrichtung erfasste Stoßbelastung mit der maximal zulässigen Stoßbelas¬ tung zu vergleichen.
Insbesondere ist die Messeinrichtung, dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in der zumindest einen Raumrichtung zu erfassen. Be¬ vorzugt ist in der Recheneinrichtung die in der zumindest einen Raumrichtung wirkende maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert. Die Recheneinrichtung umfasst bevorzugt ein Speichermedium, auf dem die in der zumindest einen Raumrichtung wirkende maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist. Die Recheneinrichtung kann ein sogenannter Datenlogger sein. Die Rechenrichtung kann die Messeinrichtung und/oder die Signaleinrichtung umfassen. Die Rechen¬ einrichtung ist bevorzugt mit Hilfe einer Schnittstelle mit der Messeinrichtung gekoppelt. Die Messeinrichtung kann einen oder mehrere Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren, umfassen. Die Recheneinrichtung kann, wie zuvor erwähnt, eine Auswerteeinheit, beispielsweise einen integrierten Schaltkreis, umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messeinrichtung dazu eingerich¬ tet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in drei unterschiedlichen Raumrichtungen zu erfassen, wobei in der Recheneinrichtung für jede Raumrich¬ tung eine maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist, und wobei die Re¬ cheneinrichtung eine Signaleinrichtung derart ansteuert, dass diese ein Signal ausgibt, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen überschreitet.
Vorzugsweise sind eine erste Raumrichtung oder χ-Richtung, eine zweite Raum- richtung oder y-Richtung und eine dritte Raumrichtung oder z-Richtung vorge¬ sehen. Die drei Raumrichtungen bilden bevorzugt ein Koordinatensystem. Die Messeinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, eine jeweilige Drehbewegung um die Raumrichtungen zu erfassen. Hierzu kann die Messeinrichtung Dreh¬ moment- oder Giersensoren umfassen. Die Recheneinrichtung steuert die Signal- einrichtung auch dann an, wenn die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässi¬ ge Stoßbelastung in zwei der drei Raumrichtungen oder in allen drei Raumrich¬ tungen überschreitet. Die Signaleinrichtung wird jedoch immer dann angesteu¬ ert, wenn die maximal zulässige Stoßbelastung schon in nur einer der Raumrich¬ tungen überschritten wird. Wie zuvor erwähnt, kann die Signaleinrichtung je- doch auch dann angesteuert werden, wenn die Einzelkraftvektoren die maximal zulässige Stoßbelastung noch nicht überschreiten, der aus der Stoßbelastung re¬ sultierende Gesamtkraftvektor jedoch größer als die maximal zulässige maxima¬ le Stoßbelastung in insbesondere zumindest einer der Raumrichtungen ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Messeinrichtung zumindest einen Beschleunigungssensor.
Der Beschleunigungssensor kann dazu eingerichtet sein, die Beschleunigung der Sicherheitswerkbank in der ersten Raumrichtung, in der zweiten Raumrichtung und in der dritten Raumrichtung zu erfassen. Alternativ kann die Messeinrich¬ tung auch für jede Raumrichtung einen eigenen Beschleunigungssensor umfas¬ sen. Die Messeinrichtung kann alternativ oder zusätzlich auch ein Positions- und Zeitbestimmungssystem umfassen oder nutzen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messeinrichtung dazu eingerich¬ tet, die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in der zumindest einen Raumrichtung während einer Standortveränderung der Sicherheitswerkbank zu erfassen.
Das heißt, die Messeinrichtung erfasst die auf den Arbeitsraum wirkende Stoß- belastung, während sich die Sicherheitswerkbank zusammen mit dem mobilen Labor bewegt. Als Standortveränderung gilt vorliegend auch ein Transport oder eine Erschütterung der Sicherheitswerkbank, beispielsweise bei einem Verladen derselben oder bei einer Minenansprengung. Ferner wird ein mobiles Labor, insbesondere ein Fahrzeug, mit einer derartigen Sicherheitswerkbank vorgeschlagen.
Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Schienenfahrzeug, ein Landfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein. Das mobile Labor kann mehrere derartige Sicherheitswerkbänke umfassen.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Stoßbelastung einer Sicher¬ heitswerkbank für ein mobiles Labor vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erfassen einer auf einen Arbeitsraum der Sicherheitswerk- bank wirkenden Stoßbelastung, und Vergleichen der erfassten Stoßbelastung mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung.
Insbesondere wird bei dem Verfahren die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbe¬ lastung in zumindest einer Raumrichtung erfasst und mit einer in der zumindest einen Raumrichtung wirkenden maximal zulässigen Stoßbelastung verglichen. Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Stoßbelastung als in den jeweiligen
Raumrichtungen wirkende Einzelkraftvektoren und/oder als beliebig zu den Raumrichtungen orientierter resultierender Gesamtkraftvektor erfasst. Die Schritte des Erfassens und des Vergleichens können nacheinander oder gleich- zeitig durchgeführt werden. Hierzu wird die zuvor beschriebene Messanordnung eingesetzt. Das Vergleichen kann auch visuell, beispielsweise an einem Bild¬ schirm durchgeführt werden. Mit Hilfe des Verfahrens kann somit ermittelt wer- den, ob eine erneute Installationsprüfung der Sicherheitswerkbank erforderlich ist oder ob auf diese verzichtet werden kann. Dies ermöglicht eine Kosten- und Zeitersparnis. Gemäß einer Ausführungsform wird ein Signal ausgegeben, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.
Das Signal kann optisch und/oder akustisch sein. Hierzu ist die Signaleinrich¬ tung vorgesehen, die einen optischen und/oder einen akustischen Signalgeber umfassen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die auf den Arbeitsraum wirkende Stoßbelastung in drei unterschiedlichen Raumrichtungen erfasst, wobei die in jeder Raumrichtung erfasste Stoßbelastung mit einer der entsprechenden Raum- richtung zugeordneten maximal zulässigen Stoßbelastung verglichen wird, und wobei ein Signal ausgegeben wird, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen überschreitet.
Insbesondere wird das Signal auch ausgegeben, sobald die erfasste Stoßbelas- tung die maximal zulässige Stoßbelastung in zwei der drei Raumrichtungen oder in allen drei Raumrichtungen überschreitet. Wie zuvor erwähnt, kann das Signal jedoch auch dann ausgegeben werden, wenn die Einzelkraftvektoren die maximal zulässige Stoßbelastung noch nicht überschreiten, der aus der Stoßbelastung re¬ sultierende Gesamtkraftvektor jedoch größer als die maximal zulässige maxima- le Stoßbelastung in insbesondere zumindest einer der Raumrichtungen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird an der Sicherheitswerkbank eine Installationsprüfung durchgeführt, sobald die erfasste Stoßbelastung die maxi¬ mal zulässige Stoßbelastung überschreitet.
Die Installationsprüfung umfasst eine Leckage oder Dichtheitsprüfung. Die In¬ stallationsprüfung umfasst ein Beaufschlagen des Arbeitsraums mit einem Un- terdruck und das Erfassen und Protokollieren eines Druckverlaufs über einen vorbestimmten Zeitraum. Findet keine oder nur eine geringe Druckänderung über den vorbestimmten Zeitraum statt, kann davon ausgegangen werden, dass an der Sicherheitswerkbank keine Leckagen vorliegen. Die Sicherheitswerkbank kann dann in Betrieb genommen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die maximal zulässige Stoßbelas¬ tung bei einer Testbewegung, insbesondere bei einer Testfahrt im Gelände, auf einer Rüttelbank oder einem Simulator, der Sicherheitswerkbank ermittelt.
Die Testbewegung umfasst vorzugsweise besonders extreme Manöver, die norma¬ lerweise im Betrieb des mobilen Labors nicht erreicht werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine möglichst große maximale Stoßbelastung ermit¬ telt wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei dem Verfahren nicht schon dann ein Signal ausgegeben wird, wenn eine Installationsprüfung noch gar nicht er¬ forderlich ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Arbeitsraum während der Testbewegung mit einem Unterdruck beaufschlagt.
Hierzu werden bevorzugt ein Zuluftfilter und ein Abluftfilter der Sicherheits¬ werkbank verschlossen. Der Druckabstieg wird über den vorbestimmten Zeit¬ raum gemessen und protokolliert. Das gleiche Vorgehen kann auch nach der Testbewegung durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während der Testbewegung und nach der Testbewegung eine Druckveränderung in dem Arbeitsraum ermittelt.
Vorzugsweise ist die Druckveränderung so klein, dass keine signifikante Leckage des Arbeitsraums ermittelt werden kann. Die Druckveränderung muss nicht
Null sein. Ein Druckverlust der Sicherheitswerkbank vor der Testbewegung und ein Druckverlust nach der Testbewegung sollten sich nicht signifikant voneinan- der unterscheiden. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass keine Leckage vorliegt.
Weitere mögliche Implementierungen der Sicherheitswerkbank, des mobilen La- bors und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinati¬ onen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschrie¬ benen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Ein¬ zelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Sicherheitswerkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens hinzufü- gen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Sicherheitswerkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Sicherheits- werkbank, des mobilen Labors und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden die Sicherheitswerkbank, das mobile Labor und/oder das Verfahren unter Bezug¬ nahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines mobilen La- bors!
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Sicherheitswerkbank für das mobile Labor gemäß Fig. l; Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Messanord¬ nung für die Sicherheitswerkbank gemäß Fig. % und
Fig. 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Ver¬ fahrens zum Ermitteln einer Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank gemäß Fig. 2. In den Figuren sind gleiche oder funktions gleiche Elemente mit denselben Be¬ zugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines mobilen Labors 1. Das mobile Labor 1 kann ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, sein. Alternativ kann das Fahrzeug auch ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann insbesondere ein militärisches Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann aber auch im zivilen Bereich eingesetzt werden. Das mobile Labor 1 umfasst einen Laborraum 2, in dem eine Sicherheitswerkbank 3, insbesondere eine mikrobiologische Sicherheitswerk¬ bank, installiert sein kann. Mit Hilfe des mobilen Labors 1 kann eine Standort¬ veränderung der Sicherheitswerkbank 3 vorgenommen werden.
Eine Ausführungsform einer derartigen Sicherheitswerkbank 3 ist in der Fig. 2 gezeigt. Die Sicherheitswerkbank 3 umfasst einen Arbeitsraum 4 zum Untersu¬ chen einer Probe 5. Die Probe 5 ist bevorzugt eine mikrobiologische Probe. Der Arbeitsraum 4 kann quaderförmig ausgestaltet sein. Der Arbeitsraum 4 kann auch als Handschuhkasten bezeichnet werden. Der Arbeitsraum 4 umfasst eine Vorderwand 6, die zumindest teilweise transparent ausgebildet ist. An dem Ar- beitsraum 4 kann weiterhin eine Transferschleuse 7 zum Ein- oder Ausschleusen der Probe 5 in den oder aus dem Arbeitsraum 4 vorgesehen sein. Die Probe 5 kann durch die transparente Vorderwand 6 hindurch beobachtet werden. Die Transferschleuse 7 kann, wie in der Fig. 2 gezeigt, seitlich an dem Arbeitsraum 4 vorgesehen sein. Die Transferschleuse 7 kann allerdings auch an einer beliebigen anderen Stelle des Arbeitsraums 4 vorgesehen sein. Die Transferschleuse 7 kann Teil des Arbeitsraums 4 sein.
An der Vorderwand 6 kann eine beliebige Anzahl an Handschuhstutzen 8 bis 11 vorgesehen sein. Beispielsweise können vier derartige Handschuhstutzen 8 bis 11 vorgesehen sein. Die Anzahl der Handschuhstutzen 8 bis 11 ist jedoch belie¬ big. Mit Hilfe der Handschuhstutzen 8 bis 11 kann die sich in dem Arbeitsraum 4 befindliche Probe 5 zu deren Untersuchung gehandhabt werden. Die Sicherheitswerkbank 3 umfasst weiterhin einen Bedienbereich 12. Der Bedi¬ enbereich 12 kann beispielsweise vorderseitig an dem Arbeitsraum 4 vorgesehen sein. Der Bedienbereich 12 kann allerdings auch ein von dem Arbeitsraum 4 ge_ trenntes Bauteil sein. Beispielsweise kann der Bedienbereich 12 unterhalb oder oberhalb des Arbeitsraums 4 angeordnet sein.
Die Sicherheitswerkbank 3 umfasst weiterhin eine Messeinrichtung 13, die dazu eingerichtet ist, eine auf den Arbeitsraum 4 wirkende Stoßbelastung in zumin- dest einer Raumrichtung x, y, z zu erfassen. Bevorzugt ist die Messeinrichtung
13 dazu eingerichtet, die auf den Arbeitsraum 4 wirkende Stoßbelastung in zu¬ mindest einer ersten Raumrichtung oder χ-Richtung x, in einer zweiten Raum¬ richtung oder y-Richtung y und in einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung z zu erfassen. Mit Hilfe der Messeinrichtung 13 können insbesondere in den drei Raumrichtungen x, y, z wirkende Beschleunigungen und Verzögerungen erfasst werden. Unter einer Verzögerung ist vorliegend eine negative Beschleunigung zu verstehen.
Die Messeinrichtung 13 kann, wie in der Fig. 3 gezeigt, zum Erfassen der Stoßbe- lastung einen Beschleunigungssensor 14 umfassen. Der Beschleunigungssensor
14 kann dazu eingerichtet sein, die Beschleunigung in allen drei Raumrichtun¬ gen x, y, z zu erfassen. Alternativ kann die Messeinrichtung 13 auch einen ersten Beschleunigungssensor 14, der dazu eingerichtet ist, die Stoßbelastung in der ersten Raumrichtung x zu erfassen, einen zweiten Beschleunigungssensor 15, der dazu eingerichtet ist, die Stoßbelastung in der zweiten Raumrichtung y zu erfas¬ sen, und einen dritten Beschleunigungssensor 16 umfassen, der dazu eingerich¬ tet ist, die Stoßbelastung in der dritten Raumrichtung z zu erfassen.
Alternativ oder zusätzlich zu den Beschleunigungssensoren 14 bis 16 kann die Messeinrichtung 13 die Stoßbelastung in den drei Raumrichtungen x, y, z auch mit Hilfe eines Positions- und Zeitbestimmungssystem ermitteln. Ein Datenprofil des Positions- und Zeitbestimmungssystems kann diverse Fahrzeugdaten, wie beispielsweise einen Federweg einer Radaufhängung über der Zeit, oder Gelän¬ dedaten umfassen, die zur Beurteilung der bei der Bewegung des mobilen Labors 1 auftretenden Stoßbelastung herangezogen werden können. Neben der Messeinrichtung 13 kann die Sicherheitswerkbank 3 eine Rechenein¬ richtung 17 umfassen. Die Recheneinrichtung 17 kann ein sogenannter Daten¬ logger sein. Ein Datenlogger ist eine prozessgesteuerte Speichereinheit, welche Daten in einem bestimmten Rhythmus über eine Schnittstelle aufnimmt und auf einem Speichermedium 18 ablegt. Die Recheneinrichtung 17 kann die Messein- richtung 13 umfassen. Die Recheneinrichtung 17 umfasst das Speichermedium 18, in dem eine maximal zulässige Stoßbelastung für jede der drei Raumrichtun¬ gen x, y und z gespeichert ist. Die Recheneinrichtung 17 ist dazu eingerichtet, die mit Hilfe der Messeinrichtung 13 erfasste Stoßbelastung in jeder der drei Raum¬ richtungen x, y, z mit der maximal zulässigen Stoßbelastung in der entsprechen- den Raumrichtung x, y, z zu vergleichen. Die Recheneinrichtung 17 kann hierzu eine Auswerteeinheit 19, beispielsweise einen integrierten Schaltkreis, insbeson¬ dere einen Mikrochip, umfassen.
Die Sicherheitswerkbank 3 umfasst weiterhin eine mit Hilfe der Recheneinrich- tung 17 ansteuerbare Signaleinrichtung 20. Insbesondere ist die Signaleinrich¬ tung 20 so von der Recheneinrichtung 17 ansteuerbar, dass die Signaleinrichtung 20 ein Signal ausgibt, sobald die erfasste Stoßbelastung für eine der Raumrich¬ tungen x, y, z die maximal zulässige Stoßbelastung für die jeweilige Raumrich¬ tung x, y, z überschreitet. Die Signaleinrichtung 20 kann dazu eingerichtet sein, ein optisches und/oder ein akustisches Signal auszugeben. Die Signaleinrichtung 20 kann hierzu beispielsweise eine Warnlampe und/oder einen akustischen Sig¬ nalgeber umfassen.
Die Signaleinrichtung 20 kann ferner auch eine Anzeigeeinrichtung sein, wie beispielsweise ein Monitor, auf dem die erfasste Stoßbelastung angezeigt wird. Alternativ kann auch zusätzlich zu der Signaleinrichtung 20 eine Anzeigeein¬ richtung, wie beispielsweise ein Monitor, vorgesehen sein. Die Messeinrichtung 13, die Recheneinrichtung 17 und die Signaleinrichtung 20 bilden eine Messan¬ ordnung 21 der Sicherheitswerkbank 3. Die Sicherheitswerkbank 3 umfasst fer¬ ner einen Drucksensor 22, mit dem ein in dem Arbeitsraum 4 herrschender Druck erfasst werden kann. Der Drucksensor 22 kann auch der Messanordnung 21 zugeordnet sein.
Die Funktionalität der Sicherheitswerkbank 3 wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 sowie auf die Fig. 4, die ein Blockdiagramm einer Ausführungs¬ form eines Verfahrens zum Ermitteln einer Stoßbelastung der Sicherheitswerk- bank 3 zeigt, erläutert.
Zur Ermittlung der maximal zulässigen Stoßbelastung, insbesondere der maxi¬ mal zulässigen Beschleunigung und Verzögerung, in den drei Raumrichtungen x, y, z wird zunächst in dem Arbeitsraum 4 der Sicherheitswerkbank 3 ein definier- ter Unterdruck erzeugt. Hierzu werden bevorzugt ein Zuluftfilter und ein Abluft- filter der Sicherheitswerkbank 3 verschlossen. Anschließend wird eine Testbewe¬ gung, insbesondere eine Testfahrt, mit dem mobilen Labor 1 unter möglichst ext¬ remen Bedingungen durchgeführt. Diese Testbewegung kann beispielsweise als Testfahrt im Gelände erfolgen, wobei möglichst extreme Fahrmanöver durchge- führt werden, um große Beschleunigungen und Verzögerungen in den drei Raumrichtungen x, y, z zu erreichen.
Alternativ kann die Testbewegung auch stationär auf einem Simulator oder einer Rüttelbank durchgeführt werden. Während der Testbewegung wird mit Hilfe des Drucksensors 22 gemessen und beispielsweise mit Hilfe der Recheneinrichtung 17 protokolliert. Dem Drucksensor 22 kann auch eine eigene Recheneinrichtung zugeordnet sein. Hierbei wird ermittelt, ob und wie stark der Druck in dem Ar¬ beitsraum 4 ansteigt. Die Testbewegung wird dabei nicht solange durchgeführt, bis eine erhöhte Leckagerate, das heißt, ein Druckanstieg, ermittelt werden kann, sondern es wird bevorzugt nur eine Testbewegung unter Extrembedingun¬ gen durchgeführt, die normalerweise im üblichen Betrieb des mobilen Labors 1 nicht erreicht werden. Nach dem Durchführen der Testbewegung wird in dem Arbeitsraum 4 der Druck, wie bei der Testbewegung, über ein definiertes Zeitin¬ tervall überwacht. Wird kein signifikanter Druckanstieg ermittelt, kann davon ausgegangen werden, dass keine Leckage vorliegt. Bei dem Verfahren zum Ermitteln einer Stoßbelastung der Sicherheitswerkbank 3 wird nach dem Ermitteln der maximal zulässigen Stoßbelastung in den drei Raumrichtungen x, y, z in einem Schritt Sl, während einer Standortveränderung des mobilen Labors 1, die auf den Arbeitsraum 4 der Sicherheitswerkbank 3 wir¬ kende Stoßbelastung in zumindest einer der drei Raumrichtungen x, y, z erfasst. Bevorzugt jedoch wird die auf den Arbeitsraum 4 wirkende Stoßbelastung in al¬ len drei Raumrichtungen x, y, z erfasst. Hierzu dient die Messanordnung 21.
In einem Schritt S2, der nachfolgend oder gleichzeitig mit dem Schritt Sl ausge¬ führt werden kann, wird die erfasste Stoßbelastung mit Hilfe der Recheneinrich- tung 17 mit der in der entsprechenden Raumrichtung x, y, z wirkenden, maximal zulässigen Stoßbelastung verglichen. Mit Hilfe der Signaleinrichtung 20 kann dann, wenn die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen x, y, z überschreitet, ein entsprechendes Signal ausgegeben werden.
Wird nun im Schritt S2 ermittelt, dass die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet, wird, wie zuvor erwähnt, mit Hilfe der Signaleinrichtung 20 ein entsprechendes Signal ausgegeben. Weiterhin wird dann, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer Raumrichtung x, y, z überschreitet, eine Installationsprüfung der Sicherheitswerkbank 3 durchgeführt. Hierzu wird, wie zuvor beschrieben, in dem Arbeitsraum 4 ein Unterdruck erzeugt, dessen Veränderung über einen de¬ finierten Zeitraum gemessen und protokolliert wird. Ändert sich der Unterdruck in dem Arbeitsraum 4 nicht signifikant, kann die Sicherheitswerkbank 3 in Be- trieb genommen werden. Bei der Sicherheitsbank 3 ist also im Vergleich zu bekannten mikrobiologischen Sicherheitsbänken nicht nach jeder Standortveränderung eine zeit- und kosten¬ intensive Installationsprüfung erforderlich. Die Installationsprüfung ist nur dann erforderlich wenn tatsächlich die maximal zulässige Stoßbelastung in einer der drei Raumrichtungen x, y, z überschritten wurde.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrie¬ ben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
Labor
Laborraum
Sicherheitswerkbank
Arbeitsraum
Probe
Vorderwand
Transferschleuse
Handschuhstutzen
Handschuhstutzen
Handschuhstutzen
Handschuhstutzen
Bedienbereich
Messeinrichtung
Beschleunigungssensor
Beschleunigungssensor
Beschleunigungssensor
Recheneinrichtung
Speichermedium
Auswerteeinheit
Signaleinrichtung
Messanordnung
Drucksensor
Schritt
Schritt
x-Richtung
y-Richtung
z-Richtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Sicherheitswerkbank (3) für ein mobiles Labor (l), mit:
einem Arbeitsraum (4) zum Untersuchen einer Probe (5), und
einer Messanordnung (21), die dazu eingerichtet ist, eine auf den Arbeits¬ raum (4) wirkende Stoßbelastung zu erfassen und mit einer maximal zulässigen Stoßbelastung zu vergleichen.
2. Sicherheits werkbank nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Signaleinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, ein Signal auszugeben, so¬ bald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschrei¬ tet.
3. Sicherheits werkbank nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Signaleinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, ein optisches und/oder akustisches Signal auszugeben.
4. Sicherheitswerkbank nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messanordnung (21) eine Messeinrichtung (13), die dazu eingerichtet ist, die auf den Arbeitsraum (4) wirkende Stoßbelastung zu erfassen, und eine Re¬ cheneinrichtung (17) umfasst, in der die maximal zulässige Stoßbelastung ge- speichert ist, und die dazu eingerichtet ist, die mit Hilfe der Messeinrichtung (13) erfasste Stoßbelastung mit der maximal zulässigen Stoßbelastung zu verglei¬ chen.
5. Sicherheitswerkbank nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (13) dazu eingerichtet ist, die auf den Arbeitsraum (4) wirkende Stoßbelastung in drei unterschiedlichen Raumrichtungen (x, y, z) zu erfassen, dass in der Recheneinrichtung (17) für jede Raumrichtung (x, y, z) eine maximal zulässige Stoßbelastung gespeichert ist, und dass die Recheneinrich¬ tung (17) eine Signaleinrichtung (20) derart ansteuert, dass diese ein Signal aus¬ gibt, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen (x, y, z) überschreitet.
6. Sicherheitswerkbank nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (13) zumindest einen Beschleunigungssensor (14— 16) umfasst.
7. Sicherheitswerkbank nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (13) dazu eingerichtet ist, die auf den Arbeitsraum (4) wirkende Stoßbelastung in der zumindest einen Raumrichtung (x, y, z) während einer Standortveränderung der Sicherheitswerkbank (3) zu erfassen.
8. Mobiles Labor (l), insbesondere Fahrzeug, mit einer Sicherheitswerkbank (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verfahren zum Ermitteln einer Stoßbelastung einer Sicherheitswerkbank (3) für ein mobiles Labor (l), mit folgenden Schritten:
Erfassen (Sl) einer auf einen Arbeitsraum (4) der Sicherheitswerkbank (3) wirkenden Stoßbelastung, und
Vergleichen (S2) der erfassten Stoßbelastung mit einer maximal zulässigen
Stoßbelastung.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Signal ausgegeben wird, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf den Arbeitsraum (4) wirkende Stoßbelastung in drei unterschiedli¬ chen Raumrichtungen (x, y, z) erfasst wird, dass die in jeder Raumrichtung (x, y, z) erfasste Stoßbelastung mit einer der entsprechenden Raumrichtung (x, y, z) zugeordneten maximal zulässigen Stoßbelastung verglichen wird, und dass ein Signal ausgegeben wird, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung in zumindest einer der Raumrichtungen (x, y, z) überschreitet.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Sicherheitswerkbank (3) eine Installationsprüfung durchgeführt wird, sobald die erfasste Stoßbelastung die maximal zulässige Stoßbelastung überschreitet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die maximal zulässige Stoßbelastung bei einer Testbewegung, insbesondere bei einer Testfahrt im Gelände, auf einer Rüttelbank oder einem Simulator, der Sicherheitswerkbank (3) ermittelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Arbeitsraum (4) während der Testbewegung mit einem Unterdruck be_ aufschlagt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass während der Testbewegung und nach der Testbewegung eine Druckverän- derung in dem Arbeitsraum (4) ermittelt wird.
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