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Title:
CLEAN ROOM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/061895
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clean room (10) comprising walls (12, 14), a ceiling (18) and at least one door (16), as well as preferably one fan (20), especially for use inside a production hall. The walls (12, 14) consist of wall modules (12a), the ceiling (18) consists of ceiling modules (18a, 18b), and the at least one door (16) consists of a door module (16a). The modules (12a, 16a, 18a, 18b) can be detachably interconnected via quick-action connectors (24), thereby enabling a simple modular construction of a clean room (10).

Inventors:
WORMS ELMAR (DE)
PIETSCH CONNY-WALTHER (DE)
BECK THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/001087
Publication Date:
October 19, 2000
Filing Date:
April 08, 2000
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
WORMS ELMAR (DE)
PIETSCH CONNY WALTHER (DE)
BECK THOMAS (DE)
International Classes:
F24F3/16; (IPC1-7): E04H1/12; F24F3/16
Domestic Patent References:
WO1994017336A11994-08-04
Foreign References:
EP0434384A11991-06-26
US5029518A1991-07-09
US4953333A1990-09-04
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Claims:
Ansprüche
1. Reinraum (10) mit Wänden (12,14), einer Decke (18) und mindestens einer Tür (16) sowie vorzugsweise einem Gebläse (20), insbesondere zur Verwendung innerhalb einer Fertigungshalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (12, 14) aus Wandmodulen (12a), die Decke (18) aus Deckenmodulen (18a, 18b) und die mindestens eine Tür (16) aus einem Türmodul (16a) bestehen.
2. Reinraum (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandmodul (12a) jeweils aus einem geschlossenen Rahmen (34) aus Profilstäben (36,38,62) besteht, in dem zumindest ein flächiges Element (50), vorzugsweise aus Makrolon befestigt ist, und/oder daß ein Deckenmodul (18a, 18b) jeweils aus einem geschlossenen Rahmen (34", 34) aus Profilstäben (36'', 36) besteht, in dem zumindest ein flächiges Element (50'', 50), vorzugsweise aus Makrolon und/oder ein Gebläse (20) befestigt ist, und/oder daß ein Türmodul (16a) jeweils aus einem Rahmen (54) aus Profilstäben (36,38) besteht, in dem ein geschlossener Rahmen (56) aus Profilstäben (36,38) in dem zumindest ein flächiges Element (50), vorzugsweise aus Makrolon befestigt ist, über Scharniere (58) aufgehängt ist.
3. Reinraum (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (12a, 16a, 18a, 18b) über vorzugsweise an deren Randbereichen (26) angeordnete Verbindungsmittel (24) miteinander lösbar verbindbar sind.
4. Reinraum (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an ersten Randbereichen (26) der Wandmodule (12a) Verbindungsmittel (24) zur Verbindung eines Wandmoduls (12a) mit einem weiteren Wandmodul (12a) oder einem Türmodul (16a) vorgesehen sind, daß an zweiten Randbereichen (28) der Wandmodule (12a) Verbindungsmittel (24) zur Verbindung eines Wandmoduls (12a) mit einem Deckenmodul (18a) vorgesehen sind, daß an einem ersten Randbereich (30) des mindestens einen Türmoduls (16a) Verbindungsmittel (24) zur Verbindung des mindestens einen Türmoduls (16a) mit einem Wandmodul (12a) vorgesehen sind und daß an einem zweiten Randbereich (32) des Türmoduls (16a) Verbindungsmittel (24) zur Verbindung des mindestens einem Türmoduls (16a) mit einem Deckenmodul (18a, 18b) vorgesehen sind.
5. Reinraum (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Randbereichen (33) der Deckenmodule (18a, 18b) Verbindungsmittel (24) zur Verbindung der Deckenmodule (18a, 18b) mit anderen Deckenmodulen (18a, 18b) oder Stützstreben (22) vorgesehen sind.
6. Reinraum (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (24) Schnellspannverbinder sind.
7. Reinraum (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den einem Hallenboden zugewandten Enden der Wandmodule (12a) und des mindestens einen Türmoduls (16a) Gelenkfüße (52) vorzugsweise mit Dämpfung vorgesehen sind.
Description:
Reinraum Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Reinraum nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Reinraum besteht aus Wänden, einer Decke und mindestens einer Tür sowie vorzugsweise einem Gebläse und dient insbesondere zur Verwendung innerhalb einer Fertigungshalle. Ein solcher Reinraum erlaubt den Aufbau eines abgetrennten Bereichs innerhalb der Fertigungshalle mit einer höheren Luftreinheit als in der übrigen Fertigungshalle. Dieser abgetrennte Bereich kann als Labor oder Testraum dienen.

Diese Reinräume sind in der Regel Sonderkonstruktionen, die speziell für den jeweiligen Anwendungsfall hergestellt werden. Dadurch sind diese Reinräume relativ teuer.

Es gibt daneben Reinräume, die in verschiedenen Standardgrößen lieferbar sind und dadurch auch als modulare Reinräume bezeichnet werden. Diese Reinräume bestehen aus geschweißten Stahlrahmen. Sind diese Reinräume klein, können sie vormontiert werden und dann in einer Fertigungshalle aufgestellt werden. Hierzu ist nicht unbedingt eine Unterbrechung der laufenden Fertigung notwendig. Ab einer bestimmten Größe eines Reinraums muß dieser jedoch in der

Fertigungshall selbst errichtet werden. Bei der geschweißten Konstruktion kann dies dazu führen, daß die Fertigung unterbrochen werden muß. Geschweißte Reinräume haben den weiteren Nachteil, daß sie nur schwer demontierbar oder erweiterbar sind und somit mehr oder weniger auf einen Anwendungsfall beschränkt bleiben.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Reinraum mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein modularer Aufbau aus standardisierten Modulen möglich ist, die geringe Investitionskosten erfordern. Dies ist möglich, da zumindest teilweise die Wände aus Wandmodulen, die Decke aus Deckenmodulen und die mindestens eine Tür aus einem Türmodul bestehen.

Es ist ein rascher Aufbau durchführbar, der die laufende Fertigung nicht stört. Es ist ein schnelle und einfache Erweiterung durch den Anbau weiterer Wand-und Deckenmodule möglich.

Die einzelnen Module können leicht demontiert werden und gegebenenfalls für andere Reinräume verwendet werden. Dies garantiert eine Sicherheit für die Investitionen des Anwenders.

Der Einsatz von Gelenkfüßen erlaubt den einfachen Ausgleich von Bodenunebenheiten.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reinraums ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Reinraum in einer Explosionsdarstellung, Figur 2 ein Wandmodul, Figur 3 ein Türrahmen, Figur 4 eine Tür, Figur 5 ein erstes Deckenmodul, Figur 6 ein zweites Deckenmodul, Figur 7 eine Stützstrebe und Figur 8 eine Verbindung zweier paralleler Profilstäbe mit einem Schnellspannverbinder.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der Figur 1 ist ein Reinraum 10 insbesondere zur Verwendung innerhalb einer Fertigungshalle in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Komponenten des Reinraums 10 sind mit dicken Linien gezeichnet. Mit gestrichelten Linien wird gezeigt, wie die einzelnen Komponenten bei der Montage zusammengefügt werden.

Der Reinraum 10 weist im wesentlichen drei geschlossene Wände 12, eine Wand 14 mit einer Tür 16 und eine Decke 18 auf. Es können auch mehr Türen 16 vorgesehen werden.

In der Decke 18 ist symbolisch ein Gebläse 20 dargestellt.

Mit dem Gebläse 20, das eine Filtereinheit aufweist, wird saubere Luft in den Reinraum 10 geführt. Die turbulenzarme Zuluftströmung verdrängt kontaminiertes Luftvolumen, das aus dem Reinraum entweicht. Dadurch ist in dem Reinraum reinere Luft als in der umliegenden Fertigungshalle vorhanden. Das Gebläse 20 kann auch an einer der Wände 12,14 angeordnet sein. Je nach Bedarf können im Reinraum 10 nicht dargestellte Luftführungsschürzen eingebaut werden, mit

denen die Luft im Reinraum entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen geführt wird.

Die Wände 12 bestehen aus jeweils zwei Wandmodulen 12a. Die Wand 14 weist ein Wandmodul 12a und eine Tür 16, die ihrerseits aus einem Türmodul 16a besteht, auf. Die Decke 18 besteht aus drei Deckenmodulen 18a und einem Deckenmodul 18b, in dem das Gebläse 20 angeordnet ist.

Es sind noch zwei Stützstreben 22 vorgesehen. Die Stützstreben 22 werden auf Wandmodulen 12a montiert und dienen der Stützung von Deckenmodulen 18a, 18b. Die Deckenmodule 18a, 18b werden jedoch außerdem noch von den Wandmodulen 12a gestützt.

Je nach der erforderlichen Größe des Reinraums 10 können auch mehr oder weniger als die beschriebenen Wandmodule 12a, Türen 16a, Deckenmodule 18a, 18b sowie Stützstreben 22 verwendet werden. Aufgrund des modularen Aufbaus der einzelnen Module 12a, 16a, 18a, 18b kann die Größe des Reinraums 10 beliebig auf einfache Weise verändert werden.

Die einzelnen Module 12a, 16a, 18a, 18b sind mit Hilfe von Verbindungsmitteln 24 miteinander verbindbar. Als Verbindungsmittel 24 eignen sich besonders Schnellspannverbinder, die beispielsweise aus dem Katalog Mechanik-Grundelemente Ausgabe 7.0, Seite 3-35 der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE bekannt sind. Die Verbindungsmittel 24 und die Stellen, an denen sie angeordnet sind, sind der Einfachheit halber mit Pfeilen dargestellt.

An ersten Randbereichen 26 der Wandmodule 12a, die bei einem aufgestellte Reinraum 10 von außen betrachtet jeweils rechts an den Wandmodulen 18a, 18b verlaufen, sind vier

Verbindungsmittel 24 vorgesehen. Die Verbindungsmittel 24 sind in gleichmäßigen Abständen entlang der Randbereiche 26 verteilt. Somit kann ein Wandmodul 12a mit einem weiteren Wandmodul 12a oder einem Türmodul 16a lösbar verbunden werden. An zweiten Randbereichen 28 der Wandmodule 12a, die bei einem zusammengebauten Reinraum 10 oben, das heißt entlang der Decke 18 verlaufen, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Verbindungsmittel 24 zur Verbindung eines Wandmoduls 12a mit einem Deckenmodul 18a vorgesehen.

An einem ersten Randbereich 30 des Türmoduls 16a, der bei einem aufgestellte Reinraum 10 von außen betrachtet rechts an dem Türmodul 16a verläuft, sind vier Verbindungsmittel 24 zur Verbindung des Türmoduls 16a mit einem Wandmodul 12a vorgesehen. An einem zweiten Randbereich 32a des Türmoduls 16a, der bei einem zusammengebauten Reinraum 10 oben, das heißt entlang der Decke 18 verläuft, sind zwei Verbindungsmittel 24 zur Verbindung des mindestens einem Türmoduls 16a mit einem Deckenmodul 18a, 18b vorgesehen.

An einander zugewandten Randbereichen 33 der Deckenmodule 18a, 18b können jeweils drei Verbindungsmittel 24 zur Verbindung der Deckenmodule 18a, 18b mit anderen Deckenmodulen 18a, 18b oder mit Stützstreben 22 vorgesehen sein. Wie aus der Zeichnung ersichtlich können die Verbindungselemente 24 alternativ auch an den Stützstreben 22 angeordnet sein. Durch den Zusammenbau der Decke 18 ergeben sich in Abhängigkeit von der Anzahl der Deckenmodule 18a, 18b verschiedene Möglichkeiten für die Anordnung der Befestigungsmittel 24.

Statt der erwähnten zwei, drei oder vier Verbindungsmittel 24 können jeweils auch mehr oder weniger vorgesehen werden.

In der Figur 2 ist ein Wandmodul 12a gezeigt. Die beschriebenen Positionen der Verbindungselemente 24 sind hier auch nochmals erkennbar. Das Wandmodul 12a weist einen geschlossenen Rahmen 34 aus zwei längeren Profilstäben 36 und zwei kürzeren Profilstäben 38 auf. In der Figur 2 sind in dem rechts dargestellten langen Profilstab 36 vier Verbindungsmittel 24 und in dem oberen kurzen Profilstab 38 zwei Verbindungsmittel 24 angeordnet.

Vorzugsweise weisen die Profilstäbe 36,38 entlang drei von vier Längsseiten nicht dargestellte hinterschnittene Montagenuten auf. Die Profilstäbe 36,38 sind dann immer so auszurichten, daß die Längsseite ohne hinterschnittene Montagenut im Innern des Reinraums 10 angeordnet ist.

Dadurch sammelt sich weniger Schmutz an.

Das Wandmodul 12a hat eine Abmessung von ca. 2090mm auf 1200mm. Dies ist eine vorteilhafte Abmessung, da hierdurch der Transport auf sogenannten Europaletten möglich ist.

Die Stirnseiten 40 der kurzen Profilstäbe 38 sind an Längsseiten 42 der langen Profilstäbe 36 befestigt. Hierzu wird eine Schraubverbindung, wie sie zum Beispiel aus dem Katalog Mechanik-Grundelemente Ausgabe 7.0, Seite 3-13 der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE bekannt ist, genutzt.

Der Rahmen 34 dient der Aufnahme eines weiteren Rahmens 44, der aus vier Einfaßprofilen 46 besteht, von denen jeweils eines an einander zugewandten Längsseiten 42 der langen Profilstäbe 36 bzw. einander zugewandter Längsseiten 48 der kurzen Profilstäbe 38 angeordnet ist. Dieser weitere Rahmen 44 dient der Aufnahme eines flächigen Elements 50, das ca.

6mm bis 8mm dick sein kann und beispielsweise aus Makrolon, Plexiglas oder sonst einem geeigneten, vorzugsweise durchsichtigen Material bestehen kann. Vorteilhafterweise

ist das flächige Element 50 in dem Wandmodul 12a so angeordnet, daß die Flächen des flächigen Elements 50 und der Rahmen 34,44 im Reinraum 10 möglichst bündig verlaufen.

An den einem Hallenboden zugewandten Enden der Wandmodule 12a, das heißt an den Enden der langen Profilstäbe 36 sind handelsübliche Gelenkfüße 52 vorzugsweise mit Dämpfung vorgesehen. Diese sind in nicht dargestellten in Längsrichtung der Profilstäbe 36 verlaufenden Zentralbohrungen eingeschraubt.

An den den Gelenkfüßen 52 gegenüberliegenden Stirnseiten der Profilstäbe 36 sind Abdeckkappen 53 vorgesehen. Dadurch können sich in der Zentralbohrung des Profilstabs 36 keine Verunreinigungen sammeln.

In der Figur 3 ist ein Rahmen 54 eines Türmoduls 16a gezeigt. Der Rahmen 54 besteht aus zwei parallelen langen Profilstäben 36, die so angeordnet sind, wie die Profilstäbe 36 eines Wandmoduls. An den von einem Hallenboden entfernten Enden sind die langen Profilstäbe 36 über einen kurzen Profilstab 38 miteinander verbunden.

An dem einem Hallenboden zugewandten Ende des Türmoduls 16a, das heißt an den Enden der langen Profilstäbe 36 sind ebenfalls handelsübliche Gelenkfüße 52 vorzugsweise mit Dämpfung vorgesehen. Diese sind in nicht dargestellten in Längsrichtung der Profilstäbe 36 verlaufenden Zentralbohrungen eingeschraubt.

In der Figur 4 ist ein geschlossener Rahmen 56 gezeigt, der über drei Scharniere 58 an einem langen Profilstab 36 des Rahmens 54 des Türmoduls 16a befestigbar ist. Der geschlossene Rahmen 56 weist weiterhin ein Schloß 60 auf.

Das Schloß 60 ist vorzugsweise so angeordnet, daß sich das Türmodul 16a nur nach außen öffnen läßt.

Der Rahmen 56 ist im Aufbau ähnlich einem Wandmodul 12a, jedoch kleiner ausgebildet, so daß der Rahmen 56 in den Rahmen 54 paßt. Der geschlossene Rahmen 56 weist auch zwei längere Profilstäbe 36 und zwei kürzere Profilstäben 38 auf und hat eine Abmessung von ca. 1100mm auf 2040mm.

Vorzugsweise weisen die Profilstäbe 36'', 38''entlang drei von vier Längsseiten nicht dargestellte hinterschnittene Montagenuten auf. Die Profilstäbe 36'', 38 sind dann immer so ausgerichtet, daß die Längsseite ohne hinterschnittene Montagenut im Innern des Reinraums 10 angeordnet ist.

Dadurch kann sich kein zusätzlicher Schmutz sammeln.

Die Stirnseiten 40 der kurzen Profilstäbe 38 sind an Längsseiten 42 der langen Profilstäbe 36'befestigt. Hierzu wird auch eine Schraubverbindung, wie sie zum Beispiel aus dem Katalog Mechanik-Grundelemente Ausgabe 7.0, Seite 3-13 der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE bekannt ist, genutzt.

Der Rahmen 56 dient der Aufnahme eines weiteren Rahmens 44, der aus vier Einfaßprofilen 46, von denen jeweils eines an einander zugewandten Längsseiten 42 der langen Profilstäbe 36 bzw. einander zugewandter Längsseiten 48 der kurzen Profilstäbe 38 angeordnet ist. Dieser weitere Rahmen 44 dient der Aufnahme eines flächigen Elements 50, das ca. 6mm bis 8mm dick sein kann und beispielsweise aus Makrolon, Plexiglas oder sonst einem geeigneten, vorzugsweise durchsichtigen Material bestehen kann. Vorteilhafterweise ist das flächige Element 50 so angeordnet, daß die Flächen des flächigen Elements 50 und der Rahmen 56,44 im Reinraum 10 möglichst bündig verlaufen.

In der Figur 5 ist ein Deckenmodul 18a gezeigt. Das Deckenmodul 18a ist ähnlich einem Wandmodul 12a aufgebaut, weist jedoch einen geschlossenen Rahmen 34''aus vier gleich langen Profilstäben 36''auf. Das Deckenmodul 18a hat eine Abmessung von ca. 1200mm auf 1200mm. Somit ergibt sich nach der Montage ein bündiger Abschluß mit Wandmodulen 12a bzw.

Türmodulen 16a. Dies ist ferner eine vorteilhafte Abmessung, da hierdurch der Transport auf Europaletten möglich ist.

Ein Profilstab 36''ist mit einer Stirnseite 40''jeweils an einer Längsseite 42''eines weitere Profilstabs 36'' befestigt. Hierzu wird ebenfalls eine Schraubverbindung, wie sie zum Beispiel aus dem Katalog Mechanik-Grundelemente Ausgabe 7.0, Seite 3-13 der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE bekannt ist, genutzt.

Der Rahmen 34''dient der Aufnahme eines weiteren Rahmens 44'', der aus vier Einfaßprofilen 46'', von denen jeweils eines an einander zugewandten Längsseiten 42''der Profilstäbe 36''angeordnet ist. Dieser weitere Rahmen 44'' dient der Aufnahme eines flächigen Elements 50'', das ca.

6mm bis 8mm dick sein kann und beispielsweise aus Makrolon, Plexiglas oder sonst einem geeigneten, vorzugsweise durchsichtigen Material bestehen kann. Vorteilhafterweise ist das flächige Element 50''in dem Deckenmodul 18a so angeordnet, daß die Flächen des flächigen Elements 50''und der Rahmen 34'', 44''im Reinraum 10 möglichst bündig verlaufen.

In der Figur 6 ist ein Deckenmodul 18b gezeigt, das einen Rahmen 34 aufweist, der dem Rahmen 34''im wesentlichen entspricht. Zusätzlich ist ein Profilstab 62, der mit seinen Stirnseiten 64 an den sich gegenüberliegenden Längsseiten 66 zweier parallel verlaufender Profilstäbe 36 des Rahmens 34\\ mittels zweier Verbindungselemente 24 befestigt ist,

vorgesehen. Dadurch wird der Rahmen 34 in eine erste und eine zweite rechteckige Hälfte 68,70 eingeteilt.

In der ersten Hälfte 68 ist ein Gebläse 20 anordenbar. In der zweiten Hälfte 70 ist über vier Einfaßprofile 46 ein flächiges Element 50 vorgesehen.

In der Figur 7 ist eine Stützstrebe 22 dargestellt. Die Stützstrebe 22 kann von der Querschnittsform einem Profilstab 34 oder 36 entsprechen. Die Länge beträgt 2400mm.

Es können sechs Verbindungselemente 24 vorgesehen sein. An den Stirnseiten der Stützstrebe 22 sind Abdeckkappen 22 angeordnet.

In der Figur 8 ist eine mögliche Verbindung zwischen zwei parallelen symbolisch dargestellten Profilstäben 34a, 34b mittels eines als Schnellspannverbinders ausgebildeten Verbindungselements 24 dargestellt.

In einer dem Profilstab 34b zugewandten hinterschnittenen Montagenut 72 ist der Hammerkopf 74 des Verbindungselements 24 angeordnet. Der Stift 76 des Verbindungselements 24 ragt durch den Nuthals der Nut 72 des Profilstabs 34a in eine Bohrung 78 des Profilstabs 34b, die quer zur Längsachse des Profilstabs 34b verläuft. Der Stift 76 durchdringt die Hülse 80 des Verbindungselements 24, die in einer Bohrung 82 angeordnet ist, die quer zur Längsachse des Profilstabs 34b und quer zur Bohrung 78 verläuft. Der in die Hülse 80 eingeschraubte Gewindestift 84 des Verbindungselements 24 drückt mit seiner Spitze 86 in die Kegelsenkung 88 des Stifts 76, wodurch die Profilstäbe 34a, 34b aneinander gepreßt werden. Auf diese Weise lassen sich alle Module 12a, 16a, 18a, 18b und die Stützstreben 22 des Reinraums 10 leicht montieren.