DE69314472T2 - Verfahren und anlage zum liefern einer zirkulierenden luftströmung in einem behandlungsraum - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schaffen einer Umluftströmung in einem Bearbeitungsraum, der von der Umgebung für eine Produktionslinie, einen Arbeitsbereich oder ähnlichem abgetrennt ist, bei dem Einlaßluft in den Bearbeitungsraum derart eingeblasen wird, daß eine Umluftströmung in dem Bearbeitungsraum ausgebildet wird, wobei diese Strömung einen Luftvorhang an einer offenen Zugangsöffnung zu dem Bearbeitungsraum schafft, so daß ein Eintritt von Umgebungsluft verhindert wird.
• Aus der europäischen Patentanmeldung 510 637 (die als Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ betrachtet wird) ist bereits ein Verfahren zum Erhalten eines Luftaustausches in seinem Bearbeitungsraum bekannt, bei den der Zustand der Luft von dem der Umgebungsluft mittels einer Luftströmung unterschiedlich gehalten wird, die in dem Bearbeitungsraum zirkuliert, wobei die Luftströmung einen Luftvorhang an einer Zugangsöffnung zu dem Bearbeitungsraum ausbildet, so daß ein Eintritt von Umgebungsluft verhindert wird. Die Umluftströmung wird dadurch mittels eines Luftstrons erzeugt, der in den Bearbeitungsraum geblasen wird. Das Verfahren spart eine beträchtliche Energiemenge und verbessert die Arbeitsbedingungen.
• Es sind jedoch mit der Anordnung einige Nachteile verbunden. Durch Werkstücke, die in dem Arbeitsbereich angeordnet sind, werden in der Umluftströnung leicht Verwirbelungen erzeugt, die dazu führen, daß eine Vermischung mit Umgebungsluft stattfindet, und daß die Bedingungen in dem Bearbeitungsraum schlechter als im Fall einer ungestörten Strömung bleiben. Ein starkes Blasen von dem Außenrand des Arbeitsbereichs verhindert wirkungsvoll, daß die Luft aus dem unteren Teil des Bearbeitungsraums austritt, aber dies ist für den Arbeiter unangenehm, und deshalb bleibt die Verbesserung bei den Arbeitsbedingungen geringer als auf Basis der bloßen Temperatur vermutet werden könnte.
• Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zu schaffen, durch das Strömungsverluste, die durch ein Werkstück in dem Bearbeitungsraum verursacht werden, nahezu vollständig ausgeschlossen werden, und die Arbeitsbedingungen erheblich verbessert werden. Diese Aufgabe wird mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung, wie es in Anspruch 1 definiert ist, erreicht.
• Die grundlegende Idee der Erfindung liegt darin, daß ein Teil der Umluftströmung, die in Richtung des Werkstücks in dem Bearbeitungsraum gerichtet ist, veranlaßt wird, an dem Werkstück vorbei außerhalb des eigentlichen Arbeitsbereichs derart zu strömen, daß das Werkstück in der Mitte der Umluftströmung oder wenigstens innerhalb des Bereichs einer geringen Strömungsrate bleibt. Auf diese Weise ist es möglich, die Störungseinflüsse des Werkstücks auf die Umluftströmung im wesentlichen auszuschalten, was die Arbeitsbedingungen verbessert. Gleichzeitig wird die Rate der Luftströmung in dem Arbeitsbereich auf einen Bruchteil der jeweiligen Rate bei bekannten Systemen verringert.
• Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens gemäß Anspruch 4.
• Sämtliche Vorteile, die in Zusammenhang mit dem Verfahren erwähnt sind, werden durch eine Anordnung dieser Art erhalten. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 schematisch in einem Schnitt eine Ansicht eines Bearbeitungsraums mit einer Umluftströmung gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung; und
• Fig. 2 in gleicher Weise einen Bearbeitungsraum, bei dem die Umluftströmung gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung geschaffen wurde.
• Fig. 1 zeigt einen Bearbeitungsraum 1, der durch ein Gehäuse 2 mit einem Dach, Wänden und einem Boden 2a umgeben ist, wobei sich oberhalb des Bodens ein Arbeitsniveau 3 für ein zu bearbeitendes Werkstück 4 befindet. Die vordere Wand des Gehäusesweisteinendurchgang,d.h.einezugangsöffnungs auf. Die Wände des Gehäuses sind für eine Konvektionsströmung geeignet geformt.
• An dem unteren Rand der Zugangsöffnung des Gehäuses befinden sich Düsen 6, durch welche Einlaßluft A horizontal in den Bearbeitungsraum in Richtung der Rückwand des Gehäuses geblasen wird. Die Einlaßluft strömt entlang der Rückwand des Gehäuses zu dem oberen Teil des Bearbeitungsraums und in Richtung der vorderen Wand und ferner nach unten entlang der vorderen Wand des Gehäuses, so daß an der Zugangsöffnung ein vertikaler Luftvorhang A" ausgebildet wird. Die Anfangsrate der Einlaßluft ist so hoch, daß die Unluftströmung A' in dem Bearbeitungsraum bewahrt wird, und keine wärmere Umgebungsluft in das Gehäuse als Konvektionsluftströmung durch den oberen Rand der Zugangsöffnung eintreten kann.
• Die Düsen sind erfindungsgemäß unterhalb des Arbeitsniveaus 3 angeordnet, so daß Einlaßluft in einem Durchgangskanal 7 zwischen dem Arbeitsniveau und dem Boden 2a geblasen wird, so daß die Luft horizontal unterhalb des Arbeitsniveaus und des dadurch abgestützten Werkstücks fließt. Ein Luftstrom von den Düsen saugt einen Teil B der Luftströmung A', die in dem Bearbeitungsraum zirkuliert, und Induktionsluft von der Umgebung des Gehäuses durch einen Einlaß 8 an dem unteren Rand der Zugangsöffnung 5 in den Durchgangskanal. Dies verhindert, daß Luft durch den unteren Rand der Zugangsöffnung in die Umgebung kommt, und zieht den Hauptteil desjenigen Teils der Umluftströmung, der ansonsten horizontal entlang des Arbeitsniveaus fließt, in Richtung des Werkstücks nach unten in den Durchgangskanal. An dem hinteren Ende des Durchgangskanals, an der Rückwand des Gehäuses, befindet sich ein Auslaß 9 auf der Höhe des Arbeitsniveaus, wobei durch den Auslaß die Urnluftströmung wieder nach oben gerichtet wird.
• Wenn der Abstand zwischen dem Arbeitsniveau und der Unterseite des Bearbeitungsgehäuses hinreichend ist, ist die Strömungsrate in dem Durchgangskanal nicht so hoch, daß die Umluftströmung gestört wird. Man hat herausgefunden, daß der Unfangsteil der Umluftströmung veranlaßt werden kann, sich mittels der Anordnung der Erfindung von dem Werkstück weg zu bewegen, und an dem Werkstück von unterhalb vorbeizutreten, ohne daß dies die Umluftströmung in dem Bearbeitungsraum stört. Dies verringert die Störungseinflüsse des Werkstücks auf die Urnluftströmung und verringert die Rate der verbleibenden Urnluftströmung in Richtung des Werkstücks oberhalb des Arbeitsniveaus. Andererseits verbessert dies die Arbeitsbedingungen auf dem Arbeitsniveau.
• Störungen können ferner dadurch verringert werden, daß der Durchgangskanal 7 und sein nach oben gerichteter Auslaß 9 oberhalb des Arbeitsniveaus 3 erstreckt werden, wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Dies ist insbesondere nützlich, wenn zwei benachbarte Produktionslinien in einem Gehäuse mit Zugangsöffnungen 5 und Düsen 6 an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses kombiniert sind. Der Teil des Durchgangskanals 7, der nach oben gerichtet ist und in der Mitte des Gehäuses angeordnet ist, bildet dann einen gemeinsamen Durchgangskanal, mittels dessen die Luft durch den gemeinsamen Auslaß 9 nach oben gerichtet werden kann.
• Fig. 1 zeigt einen Bearbeitungsraurn, bei dem der Kanal, durch den die Urnluftströmung tritt, zwischen dem Boden des Bearbeitungsraums und dem Arbeitsniveau ausgebildet ist, das von dem Boden angehoben ist. Fig. 2 zeigt eine Situation, bei welcher der Durchgangskanal außerhalb des Bearbeitungsraums unterhalb dessen Boden ausgebildet ist.
• Fig. 2 zeigt eine luftdichte Platte 10, die mit einem Abstand unterhalb des Bodens 2a des Bearbeitungsraums angebracht ist, die verhindert, daß Umluftströmung in den gesamten unteren Raum 11 unterhalb des Bodens 2a strömt. Der vordere Teil des Bodens ist zwischen dem Boden und der Platte mit einem Einlaß 8 in den Durchgangskanal 12, und der hintere Teil ist mit einem Auslaß 9 von dem Durchgangskanal versehen. Bezüglich der Umluftströmung wirkt diese Anordnung in gleicher Weise, wie in Verbindung mit der Fig. 1 beschrieben, so daß der Hauptteil der Umluftströmung veranlaßt wird, sich durch den Durchgangskanal zu bewegen, und nur ein kleiner Teil der Strömung an dem Werkstück vorbeikommt. Mittels der Platten 10 ist es möglich, vertikale oder horizontale Führungskanäle auch anderswo in dem Bearbeitungsraum auszubilden, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt ist.
• Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 sind Düsen 13 für Einlaßluft A innerhalb des Durchgangskanals selbst angeordnet. Die Düsen ziehen auch in diesem Fall die gleiche Menge von Induktionsluft durch den unteren Rand der Zugangsöffnung des Gehäuses in den Durchgangskanal, wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform. Eine derartige Anordnung erleichtert manchmal die Probleme mit der Anordnung der Geräte. In dem obigen Fall beispielsweise, bei dem zwei Produktionslinien in dem gleichen Gehäuse mit Zugangsöffnungen 5 an beiden Seiten des Gehäuses angeordnet sind, ist es möglich, mit einer Einlaßluftanordnung und mit Düsen 13, die zwischen beiden Arbeitsniveaus 3 derart angeordnet sind, daß sie nach oben blasen, auszukommen, wobei sie in diesem Fall Luft unterhalb beide Arbeitsniveaus saugen.
• Die Einlaß- und Auslaßöffnungen 8, 9 können kleiner ausgeführt werden, indem sie mit Führungsplatten 14, 15 (vgl. Fig. 2) versehen werden, wenn die Platten derart ausgebildet sind, daß sie den Strömungsratenwiderstand der Öffnungen verringern. Die äußeren Abmessungen des Bearbeitungsraums werden dann kleiner. Die Führungsplatten können ebenso an anderer Stelle angeordnet werden.
• Die Zeichnung und die obige Beschreibung dienen nur der Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung. Was die Einzelheiten angeht, können das Verfahren und die Anordnung der Erfindung sich innerhalb des Bereichs der Ansprüche bewegen. Es ist ferner möglich, an gewünschten Stellen in dem Bearbeitungsraum kleine Hilfsdüsen anzubringen, in den in Fig. 1 und 2 dargestellten Fällen beispielsweise an dem oberen Rand der Zugangsöffnung 5, und zwar Düsen, die nach unten blasen, um die Umluftströmung zu unterstützen. Der untere Boden des Bearbeitungsraums kann natürlich ebenso das Bodenniveau eines Raums sein.

Claims (10)

1. Verfahren zum Schaffen einer Umluftströmung in einem Bearbeitungsraum, der von der Umgebung durch ein Gehäuse mit einer dauerhaft offenen Zugangsöffnung (5) abgetrennt ist, bei dem Einlaßluft (A) in den Bearbeitungsraum (1) mit einer anfänglichen Rate eingeblasen wird, die so hoch ist, daß eine Umluftströmung (A') um einen Arbeitsbereich, eine Produktionslinie oder ähnliches, innerhalb des Bearbeitungsraums ausgebildet wird, wobei diese Strömung einen Luftvorhang an der offenen Zugangsöffnung (5) zu dem Bearbeitungsraum (1) derart schafft, daß ein Eintritt von Umgebungsluft verhindert wird, und wobei wenigstens ein Teil (B) der Umluftströmung (A') von dem Arbeitsbereich (3) an der Seite der Zugangsöffnung des Bearbeitungsraums abgelenkt wird, veranlaßt wird, außerhalb des eigentlichen Arbeitsbereichs (3), der Produktionslinie oder ähnlichem zu strömen, und an der bezüglich der Zugangsöffnung gegenüberliegenden Seite derart zurückgeführt wird, daß der Arbeitsbereich im wesentlichen innerhalb der Umluftströmung verbleibt, und wobei die Rate der Luftströmung innerhalb des Arbeitsbereichs verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgelenkte Teil (B) der Umluftströmung (A') zu dem Arbeitsbereich an einem Boden des Bearbeitungsraums an einer Seite der Rückwand (9) des Bearbeitungsraums zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (B) der Umluftströmung (A'), der abzulenken ist, von dem Arbeitsbereich (3) mittels einer Saugwirkung eines Einlaßluftstromes (A) abgelenkt wird, der unterhalb des Arbeitsbereichs eingeblasen wird.

4. Anordnung zum Schaffen einer Umluftströmung in einem Bearbeitungsraum, der von der Umgebung durch ein Gehäuse mit einer dauerhaft offenen Zugangsöffnung (5) zu der Umgebung abgetrennt ist, wobei die Anordnung ferner folgendes aufweist:

- eine Einrichtung (6; 13) zum Blasen von Einlaßluft (A) in den Bearbeitungsraum derart und mit einer derartigen anfänglichen Rate, daß die Einlaßluft eine Luftströmung (A') ausbildet, die in dem Bearbeitungsraum (1) um einen Arbeitsbereich, eine Produktionslinie oder ähnliches zirkuliert, und die einen Luftvorhang (A") an der dauerhaft offenen Zugangsöffnung schafft, so daß ein Eintritt von Umgebungsluft verhindert wird, und

- einen Kanal (7; 12), der in dem Bearbeitungsraum (1) ausgebildet ist und an dem Arbeitsbereich (3), der Produktionslinie oder ähnlichem vorbeiführt, zum Umleiten wenigstens eines Teils (B) der Umluftströmung (A') außerhalb des Arbeitsbereichs, der Produktionslinie oder ähnlichem derart, daß die Luftströmungsrate innerhalb des Arbeitsbereichs verringert wird, wobei der Kanal (7; 12) einen Einlaß (8), der an die Zugangsöffnung (5) des Bearbeitungsraums (1) anliegend angeordnet ist, und einen Auslaß (9) aufweist, der an der bezüglich der Zugangsöffnung gegenüberliegenden Seite des Bearbeitungsraums angeordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal ein Strömungskanal (7) zwischen einem Arbeitsniveau, das den Arbeitsbereich (3) bildet, und einer Bodenplatte (2a) des Bearbeitungsraurns (1) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal ein Strömungskanal (12) ist, der unterhalb einer Bodenplatte (2a) des Bearbeitungsraums (1) angeordnet ist, wobei der Kanal einen Auslaß (9) aufweist, der an die Rückwand des Bearbeitungsraums anliegend angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (6) zum Blasen von Einlaßluft (A) in den Bearbeitungsraum (1) und zum Schaffen der Umluftströmung (A') innerhalb des Bereichs des Durchgangskanals (7; 12) angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (7; 12) mit Führungsplatten (14, 15) oder ähnlichem zum Leiten der Luftströmung versehen ist.

9. Anordnung nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (9) des Führungskanals (7; 12) sich oberhalb des Arbeitsniveaus (3) erstreckt.

10. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsraum (1) mit Platten (10) zur Ausbildung eines Führungskanals oder von Führungskanälen innerhalb der Wände des Bearbeitungsraums versehen ist.