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Patent Searching and Data


Title:
AIR-CONDITIONED STORAGE CUPBOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/059251
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an air-conditioned cupboard with a common controller (300) for the air conditioner and handling of goods for storage. By means of the above arrangement the construction and operation can be simplified and the air conditioner control improved. A further improvement of the air conditioning may be achieved, whereby a heating as well as a cooling device (242, 244) is provided, so that heat produced by the displacement device (620) can be removed where necessary.

Inventors:
MALIN COSMAS G (LI)
Application Number:
PCT/IB2002/000221
Publication Date:
August 01, 2002
Filing Date:
January 25, 2002
Export Citation:
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Assignee:
LICONIC AG (LI)
MALIN COSMAS G (LI)
International Classes:
C12M1/00; (IPC1-7): C12M1/00
Domestic Patent References:
WO1998010054A11998-03-12
Foreign References:
US4250266A1981-02-10
US5783439A1998-07-21
DE20004202U12000-07-27
EP0281547A21988-09-07
CH690962A52001-03-15
Other References:
See also references of EP 1354028A2
Attorney, Agent or Firm:
E. BLUM & CO. (Vorderberg 11 Zürich, CH)
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Claims:
Ansprüche
1. Klimaschrank umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung (306) zum Erzeu gen einer vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klimakammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer (2) an geordneten Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Objekten, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Steuerung (300) für die Kli matisiervorrichtung (306) und die Umschlagvorrichtung (620).
2. Klimaschrank nach Anspruch 1, wobei die Steuerung eine Schnittstelle (312) für ein HostSystem aufweist, über welche sowohl die Klimatisiervorrichtung (306) als auch die Umschlagvorrichtung (620) steuerbar sind.
3. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Hilfstüre (15), welche von der Steuerung (300) automatisch öffenbar ist und durch welche Objekte in die oder aus der Klimakammer transportierbar sind, wobei die Steuerung ausgestaltet ist, bei Öffnung der Hilfstüre (15) und ohne Abwarten einer Signaländerung allfälliger Klimasensoren die Klimatisiervorrichtung (306) derart zu steuern, dass einem Wärmeund/oder Gas austausch durch die geöffnete Hilfstüre entgegengewirkt wird.
4. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei er eine Objektidentifizierungs Vorrichtung (315) zum Auslesen von an den Objekten ange brachten Marken aufweist.
5. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (300) ausgestaltet ist zum Überwachen der Verweildauer jedes Objekts in der Klima kammer (2).
6. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (300) im Klimaschrank an geordnet ist.
7. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung (306) zum Erzeu gen einer vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klimakammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer angeord neten Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Ob jekten, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, gekennzeichnet dadurch, dass die Klimatisier vorrichtung eine Heizvorrichtung (242) und eine Kühlvor richtung (244) aufweist.
8. Klimaschrank nach Anspruch 7, wobei die Heizvorrichtung (242) und die Kühlvorrichtung (244) als übereinander angeordnete Metallschichten ausgestaltet sind.
9. Klimaschrank nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei zwischen der Kühlvorrichtung (244) und ei ner Innenwand (241) der Klimakammer (2) ein Luftspalt (243) vorgesehen ist.
10. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlvorrichtung und/oder die Heiz vorrichtung über alle Wände, allenfalls mit Ausnahme von Türbereichen, der Klimakammer (2) angeordnet ist und die se gleichmässig kühlt bzw. heizt.
11. Klimaschrank nach einem der Ansprüche 7 10, wobei die Kühlvorrichtung (244) gegen aussen von ei ner gasdichten Isolationsschicht (245) umgeben ist.
12. Klimaschrank nach Anspruch 11, wobei die Isolationsschicht aus einer oder mehreren Matten besteht, die an ihrer bzw. ihren Fugen abgedichtet ist bzw. sind.
13. Klimaschrank nach Anspruch 12, wobei die Matte bzw. Matten auf die Kühlvorrichtung (244) geklebt ist bzw. sind.
14. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei er eine innere, durchsichtige Benutzer türe (220) und eine äussere undurchsichtige Benutzertüre (210) aufweist, wobei zumindest die innere Benutzertüre (220) heizbar ist.
15. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei er mindestens eine Türe (15,210,220) aufweist und wobei eine heizbare Dichtung (230) zum Ab dichten der Klimakammer (2) gegen die Türe (15,210,220) vorgesehen ist.
16. Klimaschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Kältemaschine umfassend einen Kom pressor (401) und einen Kondensor (402) und mit einem Hilfsventil (405), welches zum Überbrücken des Kondensors (402) öffenbar ist, wobei der Klimaschrank ausgestaltet ist, die Kühlung bei kontinuierlich betriebenem Kompres sor (401) durch Einund Ausschalten des Hilfsventils (405) zu steuern.
17. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung (306) zum Erzeu gen einer vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klimakammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer (2) an geordneten Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Objekten, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, gekennzeichnet durch mindestens eine Tempera turanpassungsVorrichtung (40,40), welche in thermi schen Kontakt mit einem einoder auszulagernden Objekt bringbar ist, wobei die Umschlagvorrichtung (620) ausge staltet ist, das einbzw. auszulagernde Objekt vor Ein bringen in den Lagerplatz oder nach Entnehmen aus dem La gerplatz vorübergehend mit der Temperaturanpassungs Vorrichtung (40,40) in Kontakt zu bringen.
18. Klimaschrank nach Anspruch 17, wobei min destens eine TemperaturanpassungsVorrichtung (40) au sserhalb der Klimakammer (2) angeordnet und heizbar ist zum Erhöhen der Temperatur eines einzulagernden Objekts vor Einbringen in die Klimakammer.
19. Klimaschrank nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei mindestens eine Temperaturanpassungs Vorrichtung (40) innerhalb der Klimakammer (2) angeord net ist zum Reduzieren der Temperatur eines einzulagern den Objekts nach Einbringen in die Klimakammer.
20. Klimaschrank nach Anspruch 19, wobei die TemperaturanpassungsVorrichtung (40) ein Wärmereservoir (43) aufweist, dessen Temperatur einer Innentemperatur des Klimaschranks (2) angleichbar ist.
21. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung (306) zum Erzeu gen einer vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klimakammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer (2) an geordneten Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Objekten, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, gekennzeichnet durch eine Gerätezentriervor richtung (151) ausgestaltet zur selbstzentrierenden An kopplung an ein externes System, insbesondere ein exter nes Objektfördersystem.
22. Klimaschrank nach Anspruch 21, wobei die Lagerplätze und die Umschlagvorrichtung (620) gemeinsam auf einer Grundplatte (630) angeordnet sind, welche gegen horizontale Anschläge (651,652,653) gedrückt ist, wobei die Anschläge (651,652,653) in ihrer Position zur Gerä tezentriervorrichtung (151) justiert sind.
23. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung zum Erzeugen ei ner vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klima kammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer (2) an geordneten Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Objekten, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, ein Gehäuse mit Seitenwänden (222,224), ei ner Vorderwand (223) und einer Rückwand (221) aus Blech, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Wände (221224) rechtwinklig abgebogene Kanten aufweist, an welchen die jeweils benachbarten Wände befe stigt sind.
24. Klimaschrank nach Anspruch 23, wobei die Seitenwände (222,224) rechtwinklig abgebogene Kanten aufweisen, an welchen die Vorderund Rückwand (223 bzw.
25. angeschraubt sind.
26. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung zum Erzeugen ei ner vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klima kammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer (2) an geordneten Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Objekten, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, wo bei die Umschlagvorrichtung (620) einen in einer Ecke der Klimakammer (2) angeordneten Schaufelhalter (625) auf weist, welcher um eine vertikale Achse schwenkbar, sowie parallel zur vertikalen Achse verfahbar ist, wobei der Schaufelhalter (625) eine Schaufel (621) trägt, die hori zontal über ein vorderes Ende (625a) des Schaufelhalters (625) ausfahrbar ist, wobei zum Ausfahren der Schaufel (621) ein am Schaufelhalter befestiger Ausfahrantrieb (624) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausfahran trieb (624) an einem dem vorderen Ende (625a) gegenüber liegenden hinteren Ende (625b) des Schaufelhalters (625) angeordnet ist und eine Längsachse des Ausfahrantriebs (624) vertikal angeordnet ist.
27. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung zum Erzeugen ei ner vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klima kammer (2), mindestens ein drehbar in der Klimakammer (2) angeordnetes Karussell (610,611), in welchem eine Viel zahl Lagerplätzen (8) zur Aufnahme von zu lagernden Ob jekten sternförmig um eine Karussellachse angeordnet sind, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, welche eine horizontal und vertikal verfahrbare und um eine vertikale Achse schwenkbare Schaufel (621) aufweist, sowie ein über eine Kraftumlenkung (643) befestiges Ge gengewicht (640) zur Gewichtskompensation bei vertikalen Bewegungen der Schaufel (621), dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (640) in der Karussellachse angeordnet ist.
28. Klimaschrank nach Anspruch 26, wobei die Kraftumlenkung (643) ein Flachriemen ist.
29. Klimaschrank, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Klimakammer (2), eine Klimatisiervorrichtung zum Erzeugen ei ner vorgegebenen Temperatur und Atmosphäre in der Klima kammer (2), eine Vielzahl von in der Klimakammer (2) an geordneten Lagerschächten (650), wobei jeder Lagerschacht (650) mehrere übereinander angeordnete Lagerplätze (8) für zu lagernde Objekte bildet und aus der Klimakammer (2) entnehmbar ist, eine in der Klimakammer (2) angeordnete Um schlagvorrichtung (620) zum Manipulieren der Objekte, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimakam mer mehrere Lagerschächte (650) übereinander angeordnet sind.
30. Klimaschrank nach Anspruch 28, welcher mindestens zwei übereinander angeordnete, drehbare Karus selle (600,610) zur Aufnahme der Lagerschächte (650) aufweist.
31. Lagerschacht für einen Klimaschrank, ins besondere für einen Klimaschrank nach einem der voran gehenden Ansprüche, umfassend zwei miteinander verbundene Seitenwände (902, 906) mit Öffnungen (913), mehrere seitliche Auflagen zur Aufnahme einer Vielzahl von Objekten übereinander, dadurch gekennzeichnet dadurch, dass die seitlichen Auflagen von Stegen (910) gebildet sind, wobei jeder Steg ein formoder kraftschlüssig an einer der Seitenwände (902,906) befestigtes Metallteil ist.
32. Lagerschacht nach Anspruch 30, wobei je der Steg aus einem Blech gefertigt ist.
33. Lagerschacht nach einem der Ansprüche 30 oder 31, wobei jeder Steg (910) in mindestens einer der Öffnungen mit einem Spreizstück (911) verankert ist.
34. Lagerschacht nach einem der Ansprüche 30 32, wobei jeder Steg (910) ein nach oben abgebogenes vorderes Ende (912) aufweist zum Verhindern eines Heraus rutschens des Objekts.
35. Lagerschacht, insbesondere nach einem der Ansprüche 3033, wobei die Seitenwände über mindestens ein zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Lager schachts angeordnetes Versteifungselement (920) verbunden sind.
36. Lagerschacht nach Anspruch 34, wobei er eine untere Grundplatte (901), eine obere Griffplatte (903) und ein rückseitiges Verbindungselement (905) zwi schen der Grundplatte (901) und der Griffplatte (903) aufweist, wobei das Versteifungselement (920) mit dem Verbindungselement (905) verbunden ist.
37. Lagerschacht, insbesondere nach einem der Ansprüche 3035, wobei er eine Grundplatte (901) auf weist, an welcher die Seitenwände (902,906) über abge winkelte Enden (909) befestigt sind.
38. Verfahren zum Betrieb eines Klimaschranks mit einer Klimakammer (2), wobei in der Klimakammer eine Wärme erzeugende Umschlagvorrichtung (620) angeordnet ist, mit der einund auszulagernde Objekte manipuliert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Klimakammer mit einer Kühlvorrichtung mindestens ein Teil der von der Um schlagvorrichtung (620) erzeugten Wärme aktiv entzogen wird, selbst wenn eine in der Klimakammer herrschende Temperatur höher als eine Umgebungstemperatur ist.
Description:
Klimatisierter Lagerschrank Hinweis auf verwandte Anmeldungen Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Schweizer Patentanmeldung 0136/01, die am 26. Januar 2001 eingereicht wurde und deren ganze Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.

Hintergrund Die Erfindung betrifft einen Klimaschrank und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Klimaschranks gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.

In der Substanzenforschung und Mikrobiologie müssen die verwendeten Objekte unter genau vorgegebenen Klimabedingungen gelagert werden. Die Temperaturen der Lagerung bewegen sich üblicherweise etwa vom Gefrierpunkt von Wasser bis hin zu Raumtemperatur. Die Objekte beste- hen meist aus Behältern für mehrere. Flüssigkeitsproben.

Die Volumina der Proben werden stets kleiner und die La- gerlogistik der Objekte wird immer häufiger automatisch durchgeführt. Die Kapazität der Lagersysteme nimmt zu und es treten häufig mehrere solche Lagersysteme innerhalb eines Systems auf. Der Wert der in den Lagersystemen ge- lagerten Objekte ist äusserst gross und kann ein Vielfa- ches der Kosten eines gesamten Systems betragen. Eine Verwechslung von Objekten untereinander muss unter allen Umständen verhindert werden.

Es stehen heute Lagersysteme mit integrierter Umschlagvorrichtung zum Manipulieren der Objekte zur Ver- fügung. In der WO-98/05753 bzw. US 6 129 428 ist ein Kli- maschrank mit einer automatischen Zugriffsmöglichkeit be- schrieben. Es ist eine Benutzertüre und eine automatisch betätigbare Hilfstüre, sowie im Innern des Klimaschranks ein positionierbares Karussell mit einer Umschlagvorrich-

tung vorgesehen. Die integrierte Umschlagvorrichtung be- inhaltet gezwungenermassen Sensoren und Antriebsmotoren.

Beide geben Wärme an die Klimakammer ab. Wegen der hohen Isolierwerte der Schrankisolation verursachen bereits kleine Wärmequellen eine beträchtliche Eigenerwärmung der Klimakammer und unerwünschte Kondensation an den Wänden oder führen gar dazu, dass die Solltemperatur nicht mehr eingehalten werden kann. Die Objekte können bei dieser Einrichtung in einem Fehlerfall einfach und rasch durch die Verwendung von Lagerschächten be-und entladen wer- den. Allerdings ist die Lagerdichte pro Laborfläche bei diesem System klein. Ebenfalls nachteilig ist die Gestal- tung der Lagerschächte, die kein fehlersicheres manuelles Be-und Entladen des Lagergutes erlaubt, nicht über die für automatischen Zugriffe notwendige mechanische Präzi- sion aufweist und gar eine Verletzungsgefahr an den spit- zen Kanten darstellen kann.

Eine andere Einrichtung verwendet Tablare zur Aufnahme der Objekte. Solche Ausführungen können grund- sätzlich beliebig gross gebaut werden, haben aber den entscheidenden Nachteil, dass die Objekte nur umständlich und verbunden mit grossem Verwechslungsrisiko manuell be- oder entladen werden können.

In CH 690 645 ist ein Klimaschrank mit Benut- zertüre und automatisch betätigbarer Hilfstüre beschrie- ben, wobei im Innern fest angeordnete Lagerschächte und eine Umschlagvorrichtung vorgesehen sind. Solche Anord- nungen eigenen sich nur für eine kleine Anzahl von Lager- schächten und sind daher für den Einsatz grosser Lagersy- steme nicht geeignet.

In der EP 1 155 743 ist eine Transportein- richtung mit einem auf einer Schaufel angeordnetem An- trieb und einem Gegengewicht dargestellt. Diese Anordnung ist für eine sehr grosse Anzahl von Zugriffen nicht ge- eignet. Bei langen Verweildauern der Substanzen im Schrankinnern muss das Transportsystem jedoch wartungs- frei sein, da Wartungsarbeiten mit einem Verlust des Kli-

mas verbunden ist. Nachteilig an der Vorrichtung dieser Offenlegungsschrift ist ferner, dass die Anordnung des Schaufelantriebs bei einer Verwendung des Schaufelmech- nismus in Verbindung mit einem Karussell in einem Klima- schrank, eine Verschlechterung der Raumnutzung mit sich bringt, weil die liegende Anordnung des Schaufelantriebs- motors eine grosse seitliche Auslagerung der Zahnstange erfordert. Dies und die Baulänge des Schaufelantriebsmo- tors bedingen eine Vergrösserung des sich hinten und vorne verjüngenden Teils des Schaufelhalters. Bei der bei Karussellsystemen üblichen Anordnung des Schaufelmechnis- mus in einer Ecke der Klimakammer muss dadurch das Karus- sell weiter von der Ecke weggerückt werden, was wiederum eine Vergrösserung der Klimakammer nach sich zieht.

Den oben aufgeführten Einrichtungen ist ge- meinsam, dass sie nebst der automatischen Zugriffsmög- lichkeit eine Verbesserung der Klimastabilität durch die Verwendung einer kleinen Hilfstüre erzielen. Bei sehr häufigen Zugriffen in kurzen Zeitintervallen treten aber auch bei solchen Einrichtungen unerwünschte Klimaschwan- ken auf. Objekte, die der Klimakammer entnommen werden, brauchen zudem eine erhebliche Zeit, bis sie wieder die gewünschte Lagertemperatur erreichen. Dieser Nachteil ist besonders störend, da bei Lageranwendungen oft wiederholt ein gleiches Objekt innert kurzen zeitlichen Abständen der Klimakammer entnommen und wieder zugeführt wird. Auch genügen die bekannten Anordnungen nicht dem Bedürfnis nach hohen Zugriffsgeschwindigkeiten auch bei grossen Weglängen bei gleichzeitiger Wartungsfreiheit.

In zweifacher Hinsicht ist bei Lageranwendun- gen der Feuchte in der Klimakammer besondere Bedeutung beizumessen. Zum einen leidet sie unter Zugriffen weit stärker als beispielsweise die Temperatur, und zum ande- ren bestimmt sie die durch Verdunstung begrenzte Verweil- dauer der Objekte in der Klimakammer. Hierbei kann der Wunsch nach maximaler Feuchte-typischerweise bei wässe- rigen Lösungen-gleichermassen wie genaue, kontrollierte

Feuchtigkeitswerte in Verbindung mit hygroskopischen Lö- sungen, wie beispielsweise DMSO, vorhanden sein.

Das Hinzufügen einer Kühlvorrichtung ist bei den betreffenden Anwendungen nicht ohne weiteres möglich, da das Kühlen in Verbindung mit hoher Feuchtigkeit pro- blematisch ist. Zum Erzielen hoher Feuchtigkeit weisen Inkubatoren bekannter Art Isolationsplatten auf, die in einem bestimmten Abstand zur Inkubationskammer angeordnet sind und so einen Luftmantel um die Inkubationskammer bilden. Hierdurch wird eine gleichmässige Temperaturver- teilung auf der Wandung der Inkubationskammer erreicht.

Würde dieser Hohlraum gekühlt, würde Kondenswasser ent- stehen.

Bei einer für Kühlung geeigneten Isolation müsste der Hohlraum durch Schäumen gefüllt werden. Hier- durch würde jedoch die vom Hohlraum erzeugte Homogenisie- rung der Temperatur um den Nutzraummantel verloren gehen.

Ferner bedingt das Schäumen aufwendige Lehren zur Aufnah- me der Kräfte, die während dem Schäumvorgang auftreten.

Schliesslich kann eine geschäumte Isolation kaum mehr ge- öffnet werden. Dies würde Wartungs-oder Reparaturarbei- ten an-um den Nutzraum angeordneten Komponenten- verunmöglichen oder zumindest sehr erschweren. Auch ist das Erstellen einer Lehre mit grossen Kosten verbunden.

Bei den kurzen Produktlebenszeiten, kleinen Stückzahlen und der grossen Produktevielfalt im Markt der automati- sierten Inkubatoren würden sich solche Investitionen nicht amortisieren. Handelsübliche Geräte besitzen nicht die gewünschten Dimensionen der Klimakammer. Auch würde die bei solchen Geräten übliche Kühlung, bei der ein Küh- lelement im Nutzrauminneren oder in einem erweiterten Be- reich des Nutzraums angeordnet wird, zu einem Austrocknen der Klimakammer führen. Dies ist dadurch bedingt, dass zum Erreichen einer Temperaturabsenkung die Temperatur des Kühlelementes deutlich unter die gewünschten Zieltem- peratur gesenkt werden muss.

Die übliche Regelung der Temperatur bei Kühl- geräten bekannter Art geschieht durch Ein-und Ausschal- ten des Kühlaggregates. Um die Lebensdauer des Kühlaggre- gates auf einem akzeptablen Mass zu halten, muss hierbei in relativ grossen Zeitintervallen geschaltet werden.

Dies hat zum Nachteil, dass relativ grosse Temperatur- schwankungen auftreten. Weiter ist nachteilig, dass beim Ein-bzw. Ausschalten Erschütterungen auftreten, die sich störend auf die Präzision der Umschlagvorrichtung auswir- ken.

Bedingt durch die Wärmeentwicklung der Um- schlagvorrichtung verschlechtert sich die erzielbare Kli- maqualität. Klimaschwankungen und Erholzeiten, insbeson- dere bei einer raschen Folge von Zugriffen, sind erheb- lich. Einrichtungen obiger Art finden in aufwendigen und kostspieligen Systemen Anwendung, in die sie unter gro- ssem Aufwand integriert werden müssen. Deren einge- schränkte Verwendbarkeit macht sich daher besonders nach- teilig bemerkbar. Wegen der mangelnden Vielseitigkeit müssen daher je nach Anwendung mehrere Einrichtungen in- nerhalb eines Systems eingesetzt werden.

Wie die Feuchte reagiert die Begasung äu- sserst heftig auf Zugriffe. Selbst wenn der Zugriff über eine vergleichsweise kleine Öffnung geschieht, ist deren Öffnung mit einem deutlichen Einbruch der Begasungskon- zentration verbunden. Die bekannten Vorrichtungen zur Messung der Gaskonzentration sind in der Klimakammer an- geordnet und müssen den hohen Feuchtigkeitswerten wider- stehen. Dadurch reduziert sich die Verwendbarkeit von Sensoren erheblich, und es müssen Sensoren eingesetzt werden, die nachteiliges Verhalten, wie niedrige Nutzsi- gnale und Drift, aufweisen.

Schliesslich sind die bekannten Einrichtungen nur aufwendig in ein übergeordnetes System zu integrie- ren, da sehr viele Funktionen vom Integrator implemen- tiert werden müssen und eine Vielzahl von Schnittstellen erforderlich sind oder gewisse Funktionen gar nicht vom

übergeordneten System ausgeführt werden können oder ge- wisse Werte für dieses nicht zugänglich sind.

Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, zumindest einen Teil der oben erwähnten Nachteile zu bekämpfen. Insbeson- dere soll eine möglichst gute Regelung des Klimas er- reicht und/oder bei mindestens gleich guter Regelung eine Vereinfachung des Aufbaus bzw. der Montage und Wartung erreicht werden.

In einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Klimaschrank bereitgestellt, der eine gemeinsame Steue- rung für die Klimatisiervorrichtung und die Umschlagvor- richtung aufweist. Dadurch können Synergien genutzt wer- den. Insbesondere kann eine gemeinsame Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Ausserdem kann die Klimakon- trolle auf die jeweiligen Prozessschritte der Umschlag- vorrichtung abgestimmt werden, z. B. beim Öffnen der Kli- makammer für den Umschlag von Objekten.

In einem anderen Aspekt der Erfindung sind im Klimaschrank eine Heizvorrichtung und eine Kühlvorrich- tung vorgesehen. Dadurch wird bessere Unabhängigkeit der Klimatemperatur von der Umgebungstemperatur und der Wär- meentwicklung der Umschlagvorrichtung erzielt. Insbeson- dere wird auch ein Verfahren zum Betrieb eines Klima- schranks bereitgestellt, bei welchem mit der Kühlvorrich- tung mindestens ein Teil der von der Umschlagvorrichtung erzeugten Wärme aktiv entzogen wird, selbst wenn die Solltemperatur höher als die Umgebungstemperatur ist.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird innerhalb oder ausserhalb der Klimakammer mindestens eine Temperaturanpassungs-Vorrichtung vorgesehen. Die Um- schlagvorrichtung ist so ausgestaltet, dass sie ein ein- oder auszulagerndes Objekt vor Einbringen in den Lager- platz oder nach Entnehmen aus dem Lagerplatz vorüberge-

hend in Kontakt mit der Temperaturanpassungs-Vorrichtung bringen kann. Dies erlaubt es, die Temperatur des Objekts den jeweiligen Anforderungen schnell anzupassen.

Beim Einlagern von Objekten in den Klima- schrank kann die Temperaturanpassungs-Vorrichtung verwen- det werden, um die Temperatur des Objekts der Kammertem- peratur schnell anzupassen, ohne dass es dadurch zu Schwankungen der Kammertemperatur kommt. Ist die Tempera- tur in der Kammer höher als jene der Umgebung, so wird vorzugsweise eine geheizte Temperaturanpassungs-Vor- ichtung ausserhalb der Klimakammer vorgesehen, so dass die Objekttemperatur erhöht werden kann, bevor das Objekt in die Kammer eingeführt wird. Dadurch wird Kondensatbil- dung verhindert. Bei Kühlanwendungen wird vorzugsweise eine Temperaturanpassungs-Vorrichtung im Innern der Kli- makammer verwendet, auf welcher die Objekttemperatur rasch abgesenkt werden kann.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Klimaschrank mit einer Gerätezentriervorrichtung aus- gestattet, welche eine selbstzentrierende Ankopplung an ein externes System bzw. eine externe Vorrichtung, wie z. B. ein externes Objektfördersystem, erlaubt. Dadurch wird der Aufbau und Umbau entsprechender Anlagen verein- facht.

In einem anderen Aspekt der Erfindung sind in der Klimakammer mehrere, übereinander angeordnete Lager- schächte angeordnet. Dadurch verbessert sich die Raumnut- zung in vertikaler Richtung. Dies führt zu einer Erhöhung der Lagerkapazitäten bei gleichzeitig gegebener einfacher manueller Beschickung. Alternativ oder zusätzlich hierzu können höhere Lagerschächte verwendet werden, die mit mindestens einem Versteifungselement verstärkt sind.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Lagerschacht aus Metall mit seitlichen Stegen, die Auflagen zur Aufnahme der Objekte bilden. Je- der Steg ist ein form-oder kraftschlüssig an einer der Seitenwände befestigtes Metallteil. Dadurch wird die Her-

stellung einfach und die Stege können dennoch exakt ge- fertigt werden. Dank der Vollmetall-Konstruktion bleibt der Lagerschacht autoklavierbar.

In einem anderen Aspekt sind die Wände des Klimaschranks aus Blechen hergestellt. Ein Teil der Wände weist abgebogene Kanten auf, an welchen die jeweils be- nachbarten Wände befestigt werden. Dadurch wird die Her- stellung des Klimaschranks vereinfacht.

In einem weiteren Aspekt besitzt die Um- schlagvorrichtung des Klimaschranks einen Schaufelhalter, der um eine vertikale Achse schwenkbar, sowie parallel zur vertikalen Achse verfahbar ist. Der Schaufelhalter trägt die Schaufel, die mit einem am Schaufelhalter befe- stigten Ausfahrantrieb senkrecht zur vertikalen Achse ausfahrbar ist. Der Ausfahrantrieb ist am hinteren Ende des Schaufelhalters angeordnet und die Längsachse des Ausfahrantriebs (624) steht vertikal. Dies hat den Vor- teil, dass der Raum am hinteren Ende des Schaufelhalters gut ausgenutzt wird.

Ein anderer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf Klimaschränke, in deren Klimakammer mindestens ein drehbar angeordnetes Karussell vorgesehen ist, in welchem eine Vielzahl Lagerplätzen zur Aufnahme der zu lagernden Objekte sternförmig um eine Karussellachse angeordnet ist. Die Umschlagvorrichtung besitzt eine Schaufel, wel- che horizontal und vertikal verfahrbar und um eine verti- kale Achse schwenkbar ist. Zur Gewichtskompensation bei vertikalen Bewegungen der Schaufel ist ein über eine Kraftumlenkung befestiges Gegengewicht in der Karussell- achse vorgesehen. Dadurch kann der Raum in der Karussell- achse gut genutzt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwen- dungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen An-

sprüche und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen : Fig. la die Frontansicht einer ersten Ausfüh- rung des Klimaschrankes, Fig. 1b die Frontansicht einer zweiten Aus- führung des Klimaschrankes, Fig. 2a die Frontansicht eines Ausführungs- beispiels eines Lagerschachtes, Fig. 2b eine Seitenansicht auf den Lager- schacht nach Fig. 2a Fig. 2c eine Detailansicht des Lagerschachtes nach Fig. 2a, Fig. 2d ein Ausführungsbeispiel einer Ver- steifungsvorrichtung des Lagerschachtes, Fig. 3a eine Schnittdarstellung einer erfin- dungsgemässen Isolation, Fig. 3b eine Schnittdarstellung einer ersten Temperiervorrichtung mit Peltierelementen Fig. 3c eine Schnittdarstellung einer zweiten Temperiervorrichtung mit Peltierelementen Fig. 3d ein Blockschema zur erfindungsgemä- ssen Kühlerregelung mit Kompressoraggregat, Fig. 4a die Seitenansicht eines Ausführungs- beispiels einer Temperaturanpassungs-Vorrichtung, Fig. 4b die Seitenansicht eines Ausführungs- beispiels eines Klimaschranks mit zwei Temperaturanpas- sungs-Vorrichtungen, Fig. 5a die Seitenansicht eines Klimaschranks mit Gerätezentriervorrichtung, Fig. 5b die Aufsicht des Klimaschranks mit Zentriervorrichtung, Fig. 6a die Aufsicht eines Klimaschranks mit vorteilhaftem Schaufelantrieb, Fig. 6b eine Aufsicht einer Umschlagvorrich- tung mit Gegengewicht und Fig. 7 ein Blockschema der Steuerung der er- findungsgemässen Einrichtung.

Wege zur Ausführung der Erfindung Gemeinsam allen hier dargestellten Ausführun- gen umfasst der erfindungsgemässe Klimaschrank eine Kli- makammer 2 und eine Steuerkammer 4.

In Klimakammer 2 sind eine Vielzahl von La- gerplätzen 8 für die zu lagernden Objekte 9 vorgesehen.

Sie besitzt eine äussere und eine innere Benutzertüre 210 bzw. 220 an der Vorderseite und eine Hilfstüre 15 an der Rückseite. Die Benutzertüren 210,220 dienen dem Manuel- len Zugriff auf das Innere der Klimakammer 2. Die äussere Benutzertüre 210 ist thermisch isoliert und undurchsich- tig, die innere Benutzertüre besitzt eine transparente, thermisch isolierende Doppelverglasung. In der Klimakam- mer 2 ist eine Umschlagvorrichtung 620 zum automatischen Transport der Objekte zwischen den Lagerplätzen und einer Übergabeposition ausserhalb des Klimaschranks angeordnet, wobei hierzu die Hilfstüre 15 verwendet wird.

In Steuerkammer 4 sind eine Steuerung sowie verschiedene Aggregate 5 zur Erzeugung von Wärme, Kälte und/oder kontrollierter Atmosphäre angeordnet. Für die computergesteuerte Bedienung des Klimaschrankes ist eine Schnittstelle vorgesehen.

Das Innere der Klimakammer 2 wird von einer Klimatisiervorrichtung auf fester Temperatur und unter vorgegebenen atmosphärischen Bedingungen gehalten. Hierzu weist die Klimatisiervorrichtung die bereits erwähnten Aggregate zur Erzeugung von Wärme, Kälte und/oder kon- trollierter Atmosphäre auf, sowie verschiedene im folgen- den beschriebene Teile.

In Fig. la ist ein Ausführung des Klima- schrank abgebildet. Sie besitzt eine Anzeige 500 mit An- zeigefeldern 512-523 zum Anzeigen wichtiger Informatio- nen, wie z. B. der Temperatur, relativen Feuchtigkeit und dem CO2-Gehalt in Klimakammer 2. Ein akustisches Warnsy- stem 512 informiert den Benutzer über unzulässige System-

zustände. Zudem sind ein-oder mehrere Bedienelemente 511 vorgesehen, über die sich ein Teil der Funktionen des Klimaschrankes steuern lassen.

In der Ausführung nach Fig. la ist in Klima- kammer 2 ein um eine vertikale Achse 601 drehbares Karus- sell 600 angeordnet. Auf dem Karussell 600 sind versteif- te Lagerschächte 650 entnehmbar gelagert.

In Fig. 1b ist ein Klimaschrank mit einer Klimakammer 2 dargestellt, bei dem zur Vergrösserung der Lagerkapazität bei gleichbleibender Grundfläche mehrere Lagerschächte 650 bzw. zwei drehbare Karusselle 600,610 übereinander angeordnet sind. Durch die Anordnung von zwei Karussellen übereinander kann auf eine Versteifung der Lagerschächte 650 auf den Karussellen 600,610 ver- zichtet werden.

Die Karusselle der Klimaschränke nach Fig. la und 1b werden von einer (nur in Fig. 1b sichtbaren) Um- schlagvorrichtung 620 be-und entladen. Umschlagvorrich- tung 620 besitzt eine Schaufel 621 zur Aufnahme eines Ob- jekts, wobei die Schaufel 621 um eine vertikale Drehachse gedreht, parallel zur Drehachse bewegt und senkrecht zur Drehachse ausgefahren werden kann. Eine derartige Um- schlagvorrichtung ist in US 6 129 428 beschrieben.

Fig. 2a und 2b zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Lagerschachtes 650. Es sind eine linke und eine rechte Seitenwand 902,906 aus Blech auf einer Grundplat- te 901 mit einer Haltevorrichtung 904 angeordnet. Die Seitenwände 902,906 sind an ihren oberen Enden über eine Griffplatte 903 verbunden. Zwischen Griffplatte 903 und Grundplatte 901 ist an der Rückseite des Lagerschachts ein Wandelement 905 als Verbindungselement angeordnet. An den Seitenwänden 902,906 sind seitliche Stege 910 zur Aufnahme der Objekte angeordnet. Die Stege 910 sind Me- tallteile, die form-oder kraftschlüssig an einer der Seitenwände befestigt sind. Somit können sie separat und mit hoher Präzision gefertigt werden. Da sie aus Metall

sind, können sie dennoch hohen Temperaturen (z. B. bei der Autoklavierung) standhalten.

Die Stege 910 sind vorzugsweise aus Blechen geformt und weisen nach oben abgebogene vordere Enden auf, die Rückhaltestifte 912 bilden und das Herausrut- schen der Objekte verhindern.

Fig. 2c gibt eine Detailansicht eines Steges 910 wider. An der der Seitenwand 902 bzw. 906 des Lager- schachtes zugewandten Seite weist Steg 910 Spreizstücke 911 auf. Die Spreizstücke 911 sind durch Öffnungen 913 der Seitenwände 902,906 geführt. Jedes Spreizstück 911 besteht aus zwei Laschen. Zwischen den Laschen 911 ist ein Spalt 915 angeordnet, über den sich die Laschen 911 mittels eines Werkzeuges spreizen lassen und so in den Öffnungen 913 der Seitenwände 902,906 formschlüssig oder zumindest kraftschlüssig gehalten werden.

Zur Verbesserung der Stabilität liegen die Seitenwände 902,906 mit abgewinkelten Enden 909 auf der Grundplatte 901 auf und sind über die Enden 909 mit der Grundplatte verschraubt oder in anderer Weise über die Enden 909 an der Grundplatte befestigt.

Da der Lageschacht 650 ein herausnehmbares Transportgebinde darstellt, dessen Eigengewicht klein sein soll, ist dieser aus relativ dünnem Blech gefertigt.

Wegen der kleinen Materialstärken lassen sich die so auf- gebauten Lagerschächte nur mit begrenzter Höhe in der er- forderlichen Präzision fertigen. Aus diesem Grund kann zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Lager- schachts wenigstens ein Versteifungselement 920 angeord- net werden.

Fig. 2d zeigt ein Ausführungsbeispiel des Versteifungselements 920. Es sorgt für eine exakte Posi- tionierung der Seitenwände 902,906. Analog zu den Stegen 910 verfügt das Versteifungselement 920 über Stegflächen 926,927, die über einen Verbindungssteg 928, der hinter dem Wandelement 905 verläuft, verbunden sind. Der Verbin- dungssteg 928 ist am Wandelement 905 befestigt. Zur seit-

lichen Befestigung weist das Versteifungselement 920 ana- log zu den Stegen 910 seitliche Laschen 921 mit Spalten 925 auf, die in entsprechende Öffnungen der Seitenwände 902,906 eingeführt und dort gespreizt werden.

Rückseitig ist am Vesteifungselement 920 eine Befestigungsplatte 923 angeordnet, die über eine Schraube 924 mit dem Wandelement 905 verbunden ist.

Durch die ausschliessliche Verwendung von Stahl und die dargestellte Anordnung der Elemente wird eine besonders hohe Langzeitstabilität und Schockbestän- digkeit der Lagerschächte erzielt. Weiters widerstehen die Lagerschächte hohe Temperaturen, wie sie beim Auto- klavierem auftreten.

Fig. 3a zeigt den Aufbau einer Temperiervor- richtung 240, welche Teil der bereits erwähnten Klimati- siervorrichtung ist. Die Temperiervorrichtung 240 ist, mit Ausnahme der Türbereiche, um die ganze Klimakammer 2 angeordnet. Es sind eine Heizfläche 242 und eine Kühlflä- che 244 um die Innenwand 241 der Klimakammer angeordnet.

Die beiden Flächen sind, vom Innern der Klimakammer 2 her gesehen, als übereinander angeordnete Metallschichten ausgestaltet. Heizfläche 242 ist als Metallblech oder- folie mit aufgeklebten oder integrierten Heizdrähten aus- gestaltet. Kühlfläche 244 ist ebenfalls ein Metallblech oder eine Metallfolie mit integrierten oder daran befe- stigten Rohren für eine Kühlflüssigkeit. Indem die Heizdrähte bzw. Rohre durch das Blech bzw. die Folie un- tereinander thermisch verbunden sind, wird die Tempera- turverteilung homogenisiert, was unerwünschte Kondensat- bildung an den Kammerwänden reduziert.

Zur weiteren Homogenisierung der Temperatur- verteilung ist ein Luftspalt 243 vorgesehen. Da insbeson- dere die Rohre der Kühlfläche nicht beliebig fein und dicht angeordnet werden können, ist es von Vorteil, den Luftspalt 243 im Bereich zwischen Kühlfläche 244 und In- nenwand 241 anzuordnen. In Fig. 3a ist Luftspalt 243 zwi- schen Kühlfläche 244 und Heizfläche 242 angeordnet, er

kann jedoch auch zwischen Heizfläche 242 und Innenwand 241 vorgesehen sein.

Heizfläche 242 und Kühlfläche 244 sind Flä- chen, die wenigstens der Fläche des Klimakammermantels entsprechen und die Klimakammer 2 allseitig (mit Ausnahme der Bereiche der Türen) umgeben. Durch die flächige Ge- staltung der Heiz-und der Kühlfläche wird eine möglichst grosse Fläche zur Temperatureinkopplung gebildet. Zudem wird hierdurch eine homogene Temperaturverteilung auf der Klimakammerwandung erzielt. Insbesondere ist von Vorteil, dass die Kühlvorrichtung über alle Wände der Klimakammer 2 angeordnet ist (gegebenenfalls mit Ausnahme der Berei- che der Benutzertüren 210,220 und der Hilfstüre 15) und diese gleichmässig kühlt. So wird die Kondensatbildung reduziert und es kann hohe Feuchte erzielt werden.

Heizfläche 242, Kühlfläche 244 und Luftspalt 243 sind von einer Isolationsschicht 245 umgeben. Die Isolationsschicht ist gasdicht, so dass keine Luft von aussen zur Kühlfläche 244 vordringen kann. Indem die Kühlfläche 244 gegen aussen von einer gasdichten Isolati- onsschicht umgeben wird, kann eine unerwünschte Konden- satbildung verhindert werden.

Isolationsschicht 245 besteht aus gasdichten Isoliermatten, die auf Kühlfläche 244 aufgeklebt und an ihren Fugen gegeneinander abgedichtet sind. Das Verwenden von Matten ermöglicht den Aufbau einer gasdichten Isola- tion ohne schäumen zu müssen. Ausserdem können die Matten bei Bedarf entfernt werden, z. B. um Wartungsarbeiten an Kühlfläche 244 durchzuführen.

Zwischen der Aussenwand 247 des Klimaschranks und Isolationsschicht 245 kann zusätzlich eine wärmere- flektierende Schicht 246 angeordnet werden.

Im Klimaschrank ist also sowohl eine Heizvor- richtung (beispielsweise in Form der Heizfläche 242), als auch eine Kühlvorrichtung (beispielsweise in Form der Kühlfläche 244) vorgesehen. Dies ist vorzugsweise auch dann der Fall, wenn das Innere des Klimakammer 2 wärmer

als die Umgebung sein soll. Die Kühlvorrichtung erlaubt es, die Abwärme der Antriebsmotoren der Umschlagvorrich- tung 620, die im Innern der Klimakammer 2 angeordnet sind, jederzeit aktiv abzuführen und so die Temperatur konstant zu halten. Somit ist die Verwendung der Kühlvor- richtung auch dann sinnvoll, wenn der Klimaschrank nur vorgesehen ist zum Lagern von Objekten bei, im Vergleich zur Umgebung, erhöhter Temperatur, z. B. bei 37°C. Die hier gezeigten Klimaschränke können jedoch ohne konstruk- tive Änderung auch zum Lagern von Objekten bei, im Ver- gleich zur Umgebung, reduzierter Temperatur verwendet werden, d. h. mit jedem Klimaschrank kann ein grosser Tem- peraturbereich von z. B.-20°C (oder tiefer) bis +70°C (oder höher) abgedeckt werden.

Das in Fig. 3b dargestellte Ausführungsbei- spiel einer Temperiervorrichtung 240 verwendet Pel- tierelemente zum Kühlen bzw. Heizen. Die Peltierelemete 250 sind auf einem Thermoleitblech 251, das die Innenwand 241 der Klimakammer 2 umgibt, aufgebracht. Das Thermo- leitblech dient wiederum der Homogenisierung der bezogen auf die gesamte Kühlfläche punktuellen Kühlung der Pel- tierelemente. Auf der zweiten Seite der Peltierelemente ist eine Wärmeanpassschicht 252 angeordnet. Im Falle der Kühlung des Thermoleitblechs 251 wird die Abwärme über die Wärmeanpassschicht 252 an die Umgebung abgeführt. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr weist die Wärmeanpassschicht 252 Hohlräume 253 auf, durch die ein Medium zur Wärmabfuhr strömt. Dieses Medium kann Luft oder eine Flüssigkeit sein. Die Wärmeanpassschicht 252 ist mit ei- ner Heizschicht 242 versehen. Diese Heizschicht ist beim Heizen der Peltierelemente der Thermoleitschicht aktiv und verhindert ein Abkühlen der Wärmeanpassschicht 252 und ein damit verbundenes Bilden von Kondensation an der Wärmeanpassschicht. Die Isolationsschicht 245 ver- schliesst die Temperiereinrichtung gasdicht.

Bei der in der Fig. 3c dargestellten Schnitt- darstellung einer Temperiervorrichtung 240 ist eine Heiz-

schicht 242 zwischen der Wandung 241 und dem Peltierele- ment 250 angeordnet. Bei dieser Anordnung ist das Pel- tierelement 250 nur dann aktiv, wenn der Nutzraum gekühlt werden soll. Das Heizen des Nutzraums geschieht hier di- rekt über die Heizschicht 242.

Fig. 3d zeigt eine bevorzugte Ausführung ei- nes Kühlaggregats zum Kühlen der Kühlfläche 244. Es be- sitzt-in an sich bekannter Art-einen Kompressor 401, der ein Kühlmedium zu einem Kondensor 402 befördert, von wo das Kühlmedium zu einem Einspritzventil 403 ge- langt und von dort zu den eigentlichen Kühlrohren 404, welche der Kühlfläche 244 Wärme entziehen. Zusätzlich ist nun zwischen dem Ausgang des Kompressors 401 und dem Aus- gang des Einspritzventils 403 ein Hilfsventil 405 ange- ordnet, mit dem Kondensor 402 (und Einspritzventil 403) überbrückt werden kann. Wird Hilfsventil 405 geöffnet, so wird die Temperatur des Kühlmediums in den Kühlrohren 404 erhöht.

Die Temperatur der Kühlrohre bzw. der Kühl- fläche 244 wird vorzugsweise durch ein Öffnen und Schlie- ssen des Hilfsventils 405 gesteuert, während Kompressor 401 dauernd in Betrieb ist. In Vergleich zu Geräten, bei denen zur Temperatursteuerung der Kompressor ein-und ausgeschaltet wird, werden bei dieser Lösung durch Reduk- tion der Ein-und Ausschaltzyklen des Kompressors Er- schütterungen reduziert und die Lebensdauer der Anlage erhöht.

Fig. 4a stellt eine Seitenansicht einer Tem- peraturanpassungs-Vorrichtung 40 dar, wie sie z. B. vor der Hilfstüre 15 am Klimaschranks angeordnet werden kann.

Ein einzulagerndes Objekt 8 wird auf einem Zentierrahmen 41 mit Zentrierstiften 46 angeordnet. Der Zentierrahmen 41 ist wannenförmig geformt. Innerhalb des Zentierrahmens ist eine temperierbare Platte 43 höhenverschiebbar ange- ordnet. Diese wird durch eine Temperaturquelle 47 gespie- sen und lässt sich über einen Plattenlift 44 mit einem Antrieb 45 vertikal verschieben. Die Grösse von Platte 43

entspricht in etwa der Grösse eines einzulagernden Objek- tes 8. Durch Anheben von Platte 43 entsteht ein Kontakt zwischen Platte 43 und dem Boden des Objektes 8. Durch diesen Kontakt lässt sich die Geschwindigkeit der Tempe- ratureinschwingzeit drastisch erhöhen. Durch Über-bzw.

Untertemperatur der temperierbaren Platte lassen sich beinahe beliebig kurze Einschwingzeiten erzielen.

Soll ein Objekt 8 in den Klimaschrank einge- bracht werden, kann es zuerst auf die Temperaturanpas- sungs-Vorrichtung 40 gebracht werden. Dort wird seine Temperatur der Innentemperatur des Klimaschranks ange- passt oder zumindest angenähert. Sodann wird die Hilfstü- re 15 geöffnet und die Umschlagvorrichtung 620 bringt das Objekt 8 an die gewünschte Position im Klimaschrank.

Durch die Temperaturanpassungs-Vorrichtung 40 ausserhalb des Klimaschranks können Temperaturschwankun- gen im Innern des Schranks, die durch die Wärmekapazität eingebrachter Objekte entstehen, reduziert werden.

Bei Heizanwendungen hat die Temperaturanpas- sungs-Vorrichtung 40 ausserhalb des Klimaschranks ferner den Vorteil, dass die Objekte beim Einbringen in den Schrank nicht wesentlich kälter sind als dessen Innen- raum, so dass eine Kondensation vermieden wird.

Die Temperaturanpassungs-Vorrichtung 40 dient auch als Übergabeposition zwischen der Umschlagvorrich- tung 620 und einem externen Transportsystem.

In Fig. 4b ist eine weitere Ausführung eines Schranks dargestellt, bei welcher die Lagerschächte 650 nicht auf einem Karussell, sondern stationär in der Kli- makammer 2 angeordnet sind.

Beim Schrank nach Fig. 4b ist eine zweite Temperaturanpassungs-Vorrichtung 40 im Innern des Klima- schranks angeordnet. Diese weist eine metallene Auflage- platte 43'auf, welche sich entweder passiv der Tempera- tur des Schranks anpasst oder aktiv gewärmt oder gekühlt wird. Vorzugsweise besitzt sie ungefähr die gleiche Tem- peratur wie das Innere der Klimakammer 2.

Die im Innern angeordnete Temperaturanpas- sungs-Vorrichtung 40 wird vorzugsweise bei Kühlanwendun- gen eingesetzt. Ein in den Klimaschrank einzubringendes Objekt wird von der Umschlagvorrichtung 620 zuerst auf die Temperaturanpassungs-Vorrichtung 40 gelegt, wo seine Temperatur dank der Wärmekapazität der Auflageplatte 43' relativ rasch und weitgehend ohne Belastung der Tempera- turstabilität der Kammer auf den Sollwert absinkt, ohne dass eine Kondensation stattfindet. Dabei dient die Auf- lageplatte 43 als Wärmereservoir zum Abfangen der Wärme des Objekts.

Fig. 5a und 5b zeigen eine weitere Ausführung eines Klimaschranks mit drei stationären Lagerschächten 650, die in symmetrischer Anordnung auf die Drehachse der Umschlagvorrichtung 620 ausgerichtet sind, wobei die Um- schlagvorrichtung 620 zwischen den Lagerschächten 650 und der Hilfstüre angeordnet ist.

An der Rückseite des Klimaschrankes ist min- destens ein Konus 151 einer Gerätezentriervorrichtung vorgesehen. An dem umgebenden Objektfördersystem 100 ist ein Gegenstück 152 zur Gerätezentriervorrichtung befe- stigt. Mittels der Gerätezentriervorrichtung lässt der Klimaschrank einfach und exakt, in selbst zentrierender Weise zum umgebenden System ausrichten.

Wie aus Fig. 5b ersichtlich, sind die Um- schlagvorrichtung 620 und die Lagerschächte 650 auf einer in der Klimakammer 2 angeordneten Grundplatte 630 aufge- baut. Die Grundplatte 630 ist in der Klimakammer 2 ver- schiebbar gelagert. Über einstellbare horizontale An- schläge 651,652 und 653 lässt sich die Umschlagvorrich- tung 620 mit den Lagerschächten 650 zur Klimakammer 2 po- sitionieren, indem zwei Kanten der Grundplatte 630 gegen die Anschläge 651,652 und 653 gedrückt werden. Die An- schläge 651,652 und 653 sind so zur Gerätezentriervor- richtung angeordnet, dass die Lagerplätze, die Umschlag- vorrichtung 620 und die Übergabeposition 110 zueinander in korrekter Beziehung stehen. Dies erlaubt eine schnelle

und sichere Positionierung der Komponenten im Innern der Klimakammer 2 relativ zu den Konen 151 bzw. zum externen System 100.

Das externe Objektfördersystem 100 kann z. B. eine Übergabeposition 110 (beispielsweise in der Art der Temperaturanpassungs-Vorrichtung 40) sowie ein automati- siertes Transportsystem für die Objekte enthalten.

Wie aus Fig. 5a ersichtlich, ist der Kli- maraum gegen die Benutzertüren 210,220 mit einer Dich- tung 230 abgedichtet. Vorzugsweise ist diese Dichtung 230 geheizt, z. B. durch einen im Dichtprofil verlegten Heizdraht, so dass es auch bei erhöhter Temperatur und feuchter Atmosphäre nicht zu einer Kondensatbildung bei der Dichtung im Innenraum kommt. Dadurch kann die maxima- le Feuchte im Innenraum erhöht werden.

Eine geheizte Dichtung 230 kann auch im Be- reich der Hilfstüre 15 eingesetzt werden.

Um eine Kondensatbildung insbesondere bei Heizanwendungen an der Innenseite der inneren Benutzertü- re 220 zu verhindern, kann die innere Benutzertüre ge- heizt werden. Dies kann z. B. durch Heizdrähte auf der Au- ssenseite der inneren Benutzertüre 220 oder zwischen der inneren und der äusseren Benutzertüre oder in der äusse- ren Benutzertüre erreicht werden.

Fig. 6a zeigt einen Klimaschrank mit Karus- sell 611. Wie gezeigt, besitzt die Umschlagvorrichtung 620 einen vertikal beweglichen und um eine vertikale Ach- se drehbaren Schaufelhalter 625, der in einer Ecke der Klimakammer 2 angeordnet ist. Der Schaufelhalter 625 trägt die Schaufel 621. Er besitzt ein vorderes Ende 625a, über welches die Schaufel 621 ausfahrbar ist, und ein hinteres Ende 625b.

Die Schaufel 621 ist über ein Ritzel 622, das auf einer Zahnstange 623 läuft, horizontal angetrieben.

Der Ausfahrantrieb 624 zum Ausfahren der Schaufel ist vertikal mit der Schaufel verfahrbar. Er ist mit seiner Längsachse senkrecht zur Schaufel 621 am hinteren Ende

625b des Schaufelhalters 625 montiert. Die Zahnstange 623 ist in einem kleinen Abstand von der Linearführung 626 der Schaufel 621 angeordnet. Damit ist der Schaufelan- triebsmotor 624 platzsparend auf dem sich nach hinten verjüngenden Wagenteil 627 des Schaufelhalters angeord- net. Die Baulänge des Schaufelhalters 625 ist bei einem Klimaschrank mit Karussell von besonderer Bedeutung, da hier die Liftbaugruppe der Umschlagvorrichtung 620 in dem durch zwei Seitenwände der Klimakammer 2 und den Umkreis des Karussells 611 gebildeten dreieckähnlichen Raum 628 angeordnet ist. Der in diesem dreieckähnlichen Raum 628 liegende Teil der Diagonale der Klimakammer entspricht bei den gängigen Lagersystemen jedoch nur der Länge der Objekte.

Fig. 6b zeigt ein Lagersystem, das für häufi- ge Zugriffe und zum raschen Zurücklegen der relativ grossen Weglängen der Umschlagvorrichtung 620 entlang ih- rer vertikalen Führungsschiene 629 geeignet ist. Bei die- sem Ausführungsbeispiel ist das Eigengewicht des vertikal beweglichen Teils der Umschlagvorrichtung 620 mit einem Gegengewicht 640 kompensiert. Zur optimalen Raumnutzung ist das Gegengewicht 640 im Drehzentrum des Karussells 611, d. h. in der Karussellachse, angeordnet. Das Gegenge- wicht 640 umgibt ein schützender Rohrmantel 641, der gleichzeitig als Luftführungsrohr genutzt wird. Dazu ist zusätzlich ein Gebläse 642 am Endteil des Rohrmantels 641 angeordnet. Das Gegengewicht ist an einem als Kraftumlenkung dienenden Flachriemen 643 aufgehängt, der über zwei Umlenkrollen 644,645 mit dem vertikal bewegli- chen Teil der Umschlagvorrichtung verbunden ist. Durch Verwendung des Flachriemens 643 wird die Ermüdung der we- gen den kleinen Radien der Umlenkrollenrollen 644,645 erheblichen Beanspruchung des Riemens reduziert. Beim Flachriemen 643 ist dessen Breite gross gegen dessen Stärke.

Fig. 6b zeigt weiters die vorteilhafte Anord- nung der Gehäuseteile, die den Anforderungen bezüglich

Flexibilität und Einfachheit genügen. Es ist ein Front- blech 223 direkt über Isolationsteile mit dem Nutzraum verbunden. Am Frontblech 223 sind Seitenwände 222,224 befestigt. Eine Rückwand 221 ist wiederum an den Seitenwänden 222,224 befestigt. Die Seitenwände 222,224 sind Bleche, welche an ihren Kanten im rechten Winkel ab- gebogen sind. Auf den gebogenen Flächen sind Gewinde vor- gesehen. Mittels Schrauben wird das Frontblech und die Rückwand an den Gewinden befestigt. Für das Gehäuse wer- den somit lediglich einfache, zum Teil abgekantete Bleche benötigt.

Fig. 7 zeigt wichtige Funktionsblöcke des Klimaschranks und insbesondere der Steuerung 300 dessel- ben. Die Steuerung 300 basiert auf einem Rechner und be- sitzt verschiedene Funktionsteile, von denen die wichti- gen in Fig. 7 dargestellt sind.

Eine Klimaregelung 302 kommuniziert mit Kli- masensoren 304, die die Temperatur und Atmosphäre (z. B.

Feuchtigkeit und CO2-Konzentration) in der Klimakammer 2 messen. Entsprechend den Sensorsignalen und vorgegebenen Sollwerten steuert sie die Klimatisiervorrichtung 306, die die bereits erwähnte Heiz-und Kühlvorrichtung sowie eine Atmosphärensteuerung 308 aufweist. Die Atmosphären- steuerung 308 ist ausgestaltet, um der Klimakammer 2 z. B. ein Gas (z. B. CO2 oder 02) und/oder Wasser bzw. Dampf zu- zuführen.

Die Klimatisiervorrichtung 306 kann auch wei- tere oder andere Parameter des Klimaraums steuern, wie z. B. eine Beleuchtung des Lagerguts mit Licht eines vor- gegebenen Spektralbereichs.

Eine Umschlagsteuerung 310 steuert die Bewe- gungen der Umschlagvorrichtung 620, einen Türöffner 328 der Hilfstüre 15 und die Funktion der Temperaturanpas- sungs-Vorrichtung 40. Hierzu kann sie z. B. Befehlen fol- gen, die über eine Schnittstelle 312 von einem Host- System geliefert werden. Sie kann aber, zumindest teil- weise, auch autonom arbeiten und z. B. selbst bestimmen,

an welchem freien Lagerplatz ein einzulagerndes Objekt abgelegt werden soll.

Eine Lagergutliste 314 kann vorgesehen sein um festzuhalten, an welchen Lagerplätzen welche Objekte abgelegt sind. Hierzu kann am Klimaschrank auch eine Ob- jektidentifikations-Vorrichtung 315 vorgesehen sein, die in der Lage ist, Objekte z. B. an der Übergabeposition 110 zu identifizieren. Die Objekt-Identifikation kann z. B. als Barcode-Leser oder Leser für elektronische Tags aus- gebildet sein, wobei die Objekte mit einer entsprechenden Markierung versehen sind.

Eine Scheduling-Funktion 318 überwacht die Verweildauer jedes Objekts im Lagerschrank und vergleicht diese mit vorgegebenen Grenzwerten. Ist ein Objekt z. B. eine gewisse Zeit im Lagerschrank, so kann sie einen Alarm ausgeben, z. B. über Warnsystem 512 oder Schnitt- stelle 312.

Eine Sicherheitslogik 320 ist vorgesehen um Grenzwerte zu überwachen und gegebenenfalls einen Alarm auszulösen, und/oder um ein Öffnen der Benutzertüre 210 festzustellen und geeignete Massnahmen (Alarm, Benach- richtigung der Klimasteuerung) zu ergreifen. Hierzu sind Türkontakte 322 vorgesehen.

Ein mit Benutzer-Interface 324 gekennzeichne- ter Funktionsblock übernimmt die Steuerung und Überwa- chung der Anzeige 500 und der Bedienelemente 511.

Schnittstelle 312 stellt ein gemeinsames In- terface für im wesentlichen alle Funktionen der Steuerung 300 zur Verfügung. Insbesondere können über Schnittstelle 312 die Sollwerte der Klimaregelung 302 gesetzt, die Ope- rationen der Umschlagsteuerung 310 festgelegt, und die momentanen Zustandswerte des Klimaschranks abgefragt wer- den.

In der Steuerung 300 sind schliesslich Ser- vice-Informationen 326 abgelegt, wie z. B. die akkumulier- te Betriebsdauer, die vom Benutzer oder über die Schnitt- stelle 312 ausgelesen werden können.

Indem alle Funktionen des Klimaschranks durch eine gemeinsame Steuerung kontrolliert werden, können vorteilhafte Synergien erzielt werden.

Beispielsweise weiss die Steuerung 300, wann die Hilfstüre 15 geöffnet wird, und wie lange sie voraus- sichtlich geöffnet sein wird. Sie kann diese Information dazu verwenden, die Klimaregelung 302 zu optimieren. Da beim Öffnen der Hilfstüre ein unerwünschter Wärmeübertrag zwischen Umgebung und Innerem der Klimakammer 2 stattfin- det, kann beim Öffnen (z. B. bereits vor dem Öffnen, wäh- rend der Öffnungsdauer und/oder nach dem Schliessen) ein vorübergehender Heiz-bzw. Kühlschub erzeugt werden. Auch kann ein Verlust von Feuchte und/oder Gas durch die ge- öffnete Türe instantan korrigiert werden. Es ist nicht notwendig, auf entsprechende Signale der Sensoren 304 zu warten. Die Steuerung 300 ist also so ausgestaltet, dass sie bei Öffnung der Hilfstüre 15 und ohne Abwarten einer Signaländerung der Klimasensoren 304 die Klimatisiervor- richtung 306 so steuert, dass einem Wärme-und/oder Gas- austausch durch die geöffnete Hilfstüre 15 entgegenge- wirkt wird.

Die Steuerung umfasst weiters einen Standby- Modus, in dem die aktiven Bauteile am Transportsystem mit reduzierter Leistung betrieben werden, wenn sich das Transportsystem nicht bewegt. Dadurch werden Störungen auf das empfindliche Klima in der Klimakammer reduziert.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevor- zugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.