Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kabine für Arbeiten in gesundheitsschädigendem Milieu und beabsichtigt, einen Schutz gegen verunreinigte Luft, z. B. mit Steinstaub vermischte Luft, zu bilden. Sie beabsichtigt aber auch, einen Schutz sowohl gegen Vibrationen, hohe Geräuschniveaus wie auch unvorteilhafte klimatische Verhältnisse zu bilden. Die Kabine nach vorliegender Erfindung ist somit besonders geeignet, als Arbeits- und Bedienstelle an z. B. Zerkleinerungsanlagen für Steine oder andere Mineralien.
Es sind schon kabinenförmige Arbeitsanlagen für die genannten und ähnliche Zwecke bekannt, die an Wänden, Dach und Böden in geräuschdämpfendem Material ausgeführt sowie mit einem Luftfilter in Kombination mit einem Ventilator für die Frischluftzufuhr zur Kabine versehen sind. Durch ein Ventil wird die zugeführte, gereinigte Luft von der Kabine zur äusseren umgebenden Luft geleitet. Der genannte bekannte Typ kabinenförmiger Arbeitsstellen ist aber mit bedeutenden Nachteilen behaftet. Als Beispiel sei die Notwendigkeit einer relativ hohen Luftdurchströmung durch Luftfilter und Kabine genannt, die eine schnelle Verunreinigung und Verstopfung des Luftfilters sowie einen hohen Luftumlauf mit darauffolgendem Zug in der Kabine verursacht. Ein Temperieren der zugeführten Luft auf zufriedenstellende Weise ist nur schwerlich anzuordnen und bedeutet ausserdem hohen Energieverbrauch.
Weiterhin ist der erhaltene Reinheitsgrad der zugeführten Luft oft unzulänglich. Ein weiterer Nachteil ist, dass der geräuschdämpfende Effekt oft begrenzt ist. Eine weitere Forderung, nämlich der vibrationshemmende Effekt, ist auch nicht berücksichtigt, was zur Folge hat, dass die in der Kabine befindliche Person schädlichen Vibrationen durch Maschine, Zerkleinerungsanlagen oder andere umliegende schwingungserzeugende Einheiten ausgesetzt wird.
Mit einer Arbeitskabine nach vorliegender Erfindung werden sämtliche oben genannten Nachteile bei Kabinen des schon bekannten Typs überwunden. Darüber hinaus ergeben sich weitere Vorteile, die aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer Kabine nach vorliegender Erfindung hervorgehen.
Die Kabine nach vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei, mittels eines hauptsächlich umgebenden Luftspalts voneinander getrennten, kabinenförmigen Teilen besteht, wobei der innere, kabinenförmige Teil in Verbindung mit genanntem Luftspalt einen oder mehrere Einlässe aufweist, woneben ein Ventilator mit mindestens zwei voneinander getrennten Luftfilterelementen für die Zufuhr gereinigter Luft zum inneren, kabinenförmigen Teil via Luftspalt und Einlässe angeordnet ist, und ein Auslassteil, das die Luft zu einem Punkt zwischen den zwei Filterelementen zurückleitet.
Die Kabine kann man vorteilhafterweise noch so ausbilden, dass der innere, kabinenförmige Teil vom äusseren, kabinenförmigen Teil mittels einer Anzahl vibrationsdämpfender Elemente, die in elastischem Material ausgeführt sind, getrennt angeordnet ist.
Auch kann man ein Regulierorgan zur Regulierung des Durchflusses am Ein- oder/und Auslass des inneren, kabinenförmigen Teils anordnen, oder noch den äusserern, kabinenförmigen Teil inwendig mit geräusch- und wärmeisolierendem Material belegen, woneben ein weiteres Kennzeichen sein kann, dass der innere, kabinenförmige Teil mit der den äusseren, kabinenförmigen Teil umgebenden Lufthülle mittels eines Ventilorgans verbunden ist, das so ausgebildet ist, dass es bei einem Druck anspricht, der den normalen Arbeitsdruck im inneren, kabinenförmigen Teil übersteigt.
Eine beispielsweise Ausführungsform einer Kabine nach vorliegender Erfindung wird im folgenden im Anschluss an die beigelegten Skizzen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die dargestellte Kabine.
Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht der Kabine.
Fig. 3 zeigt einen Teil des Kabinenunterteils im Querschnitt, in einem Fundament befestigt.
Fig. 4 zeigt, teilweise im Querschnitt, eine Perspektivansicht der Kabine mit einem Steuerpult angeordnet.
Mit 1 ist in den Figuren ein äusserer, kabinenförmiger Teil im ganzen bezeichnet, der einen zweiten, inneren kabinenförmigen Teil umschliesst, der im ganzen mit 2 bezeichnet ist.
Die genannten Teile 1 bzw. 2 sind voneinander durch einen hauptsächlich vollkommen umgebenden Luftspalt 3 getrennt.
Als Abstandsorgane zwischen dem genannten äusseren und inneren Teil 1 bzw. 2 wird eine Anzahl Elemente 4, 4' aus vibrationsdämpfendem, elastischem Material verwendet. Diese Elemente 4, 4' tragen, wie in den Figuren gezeigt, den inneren kabinenförmigen Teil 2, aber Elemente mit entsprechenden Eigenschaften sind auch zwischen den vertikalen Wänden der kabinenförmigen Teile 1, 2 verwendet, z. B. bei der Öffnung für eine Türe 5, wo die vibrationsabsorbierenden Elemente auch als abdichtende Elemente verwendet werden.
In der gezeigten Ausführungsform ist oberhalb des Dachs des äusseren, kabinenförmigen Teils 1 ein Ventilator 6 zwischen zwei Luftfiltern 7, 7' angeordnet. Ein Auslassteil 8 flexiblen Typs verbindet den inneren, kabinenförmigen Teil 2 mit einem Punkt zwischen den genannten Luftfiltern 7, 7'.
Im Anschluss an den genannten Auslassteil 8 ist ein Organ 9 zur Variation des Durchflusses am Auslassteil 8 angeordnet.
Fig. 1 zeigt auch zwei Einlässe 10, 10', die im Anschluss an die Bodenfläche des inneren, kabinenförmigen Teils 2 angeordnet sind. Die sogenannten Einlässe 10, 10' verbinden den inneren, kabinenförmigen Teil 2 mit dem umgebenden Luftspalt 3. Zur Einstellung der Luftdurchströmung durch den inneren, kabinenförmigen Teil 2 ist ein Organ zur Regulierung der Durchströmung am Auslassteil 8 angeordnet in der gezeigten Ausführungsform. Wie gezeigt, so kann das genannte Organ (11) in seiner einfachsten Ausformung aus einem Tellerventil bekannten Typs bestehen, das im Verhältnis zum Auslassteil 8 axial verschiebbar ist. Natürlich ist die genannte Begrenzung des Luftstroms auch an den Einlässen 10, 10' möglich. Zur Ausführung von Kontrollen des Luftdrucks im Inneren, kabinenförmigen Teil 2 ist ein Organ zum Ablesen des Luftdrucks 12 im inneren, kabinenförmigen Teil 2 angeordnet.
Zwischen der umgebenden Lufthülle und dem inneren, kabinenförmigen Teil 2 ist ein Ventilorgan 13 angeordnet.
Das genannte Ventilorgan 13 spricht bei einem den normalen Arbeitsdruck übersteigenden Druck an, z. B. im Zusammenhang mit dem Schliessen der Arbeitskabinentüre. Hierbei erfolgt eine bedeutende Druckerhöhung, die das genannte Ventilorgan 13 ausgleicht.
Um ein Temperieren der Arbeitskabine sowie der Luft in derselben zu gestatten, sind sowohl abkühlende wie auch erwärmende Organe angeordnet. Ein Kühlaggregat 14 ist im Anschluss an die Arbeitskabine eingekapselt angeordnet und steht durch einen Luftfilter 15 mit der umgebenden Lufthülle in Verbindung. Eine mit dem Kühlaggregat 14 verbundene Kühlschlange 16 ist in Verbindung mit einem Ventilatororgan 17 im Anschluss an den Oberteil des inneren, kabinenförmigen Teils 2 angeordnet. Eine Erwärmung der umlaufenden Luft kann geschehen entweder durch Anbringen elektrisch heizbaren Materials an den Innenwänden des ganzen oder eines Teils des äusseren, kabinenförmigen Teils 1, oder durch Anbringen elektrischer Heizkörper an den Innenwänden des inneren, kabinenförmigen Teils 2.
Um eine weitere Isolation des inneren, kabinenförmigen Teils 2 sowohl gegen Geräusche als auch umgebende Temperatur zu gestatten, ist ein geräuschund wärmeisolierendes Material 18 eines an sich bekannten Typs an den Innenflächen des äusseren, kabinenförmigen Teils 1 angebracht. In der gezeigten Ausführungsform ist auch eine Fensterfläche 19 enthalten, welche schräg in Richtung aufwärts/auswärts angeordnet ist.
Die in den Skizzen gezeigte Ausführungsform einer Arbeitskabine nach vorliegender Erfindung hat bedeutende Vorteile gegenüber schon bekannten Typen von Arbeitskabinen.
Durch das Anordnen der Kabine als zwei durch einen Luftspalt 3 voneinander getrennten Kabinen, 1 bzw. 2, erhält man eine bedeutend verbesserte thermische Isolation, wie auch eine verbesserte Geräuschisolation. Als Beispiel sei angegeben, dass ein Geräuschniveau von 82 bD ausserhalb der Kabine eine Dämpfung auf 46 - 48 bD zur Folge hat, mit dem Ventilatororgan 6 ausser Funktion. Das genannte Geräuschniveau wird natürlich höher, wenn das Ventilatororgan 6 in Betrieb ist, wobei sich das Geräuschniveau auf 60 bD beläuft, was eine erhaltene Dämpfung von 22 bD bedeutet.
Ein Vorteil des Rezirkulationssystems nach vorliegender Erfindung ist, dass die Luftdurchströmungsgeschwindigkeit niedrig gehalten werden kann, ohne den Reinheitsgrad zu vernachlässigen. Als typisches Beispiel mit Messpunkt zentral im inneren, kabinenförmigen Teil 2 sei angegeben:
Ohne Kühlventilator: 0,15 m/s
Mit Kühlventilator: 0,35 m/s
Diese Werte der Luftdurchströmungsgeschwindigkeit führen keine Konsequenzen in Form unannehmbarer Zugluft mit sich, wie in schon bekannten Typen von Arbeitskabinen.
Das in der Arbeitskabine angeordnete Organ 12 zum Ablesen des Luftdrucks dient zwei Funktionen. Das genannte Organ gestattet die Einstellung eines geeigneten Arbeitsdrucks, es zeigt aber auch erforderlichen Filterwechsel an. Als geeignete Grenze hierfür sei eine 1,5 mm Wassersäule angegeben.
Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Rezirkulationssystems für die Luft ist natürlich der in Kombination mit einer bedeutend gesteigerten Lebensdauer der Luftfilter 7, 7' erhaltene Reinheitsgrad.
Um den hohen Reinigungseffekt, der mit einem Ventilationssystem in einer Arbeitskabine nach vorliegender Erfindung erhalten wird, noch mehr zu erläutern, wurden unenstehende Messungen durchgeführt. Messintervall 1,3 Minuten.
Anzahl Partikel pro 3 1 Luft (Partikelgrösse in,u) 0,3-0,5 0,5-1 1-10 10 6693 3210 2280 14 2548 1452 1054 0
1047 642 449 0
552 376 254 0
254 146 103 0
154 103 59 0
73 47 40 0
47 27 24 0
25 21 8 0
15 13 8 0
8 7 2 0 Klasse 100
3 3 1 0 Klasse 100
4 2 2 0 Klasse 100
1 1 2 0 Klasse 100
Aus der obigen Tabelle geht hervor, dass die Arbeitska bine nach vorliegender Erfindung innerhalb eines Zeitraums von 10-15 Minuten einen Reinheitsgrad erreicht, der der
Reinheitsklasse 100 entspricht oder sie übersteigt, was den an den an den Reinheitsgrad für bakteriologische Arbeiten ge stellten Forderungen entspricht. Ein entsprechendes Resultat mit schon bekannten Typen von Arbeitskabinen liegt vollkommen ausserhalb der Grenzen-des Möglichen.
Wie schon in Fig. 4 gezeigt, ist die Arbeitskabine nach vorliegender Erfindung mit einem Steuerpult 21 ausrüstbar, von dem aus der Bedienende ausserhalb der Kabine angeordnete Maschinen oder ähnliches steuern kann. Zur Verbesserung des visuellen Kontakts des Bedienenden mit den genannten Maschinen ist die Kabine nach vorliegender Erfindung mit einer aufwärts-auswärts geneigten Glasfläche 19 ausgestattet.
Hierdurch wird der visuelle Kontakt bedeutend verbessert und Reflexe in der Glasfläche 19 vermieden.
Dadurch, dass der innere, kabinenförmige Teil 2 mit dem äusseren Teil 1 mittels vibrationsdämpfender Elemente 4, 4' verbunden ist, wird ein Überführen lästiger Schwingungen auf den Bedienenden vermieden. Eine weitere Verstärkung dieses Effekts erfolgt dadurch, dass der äussere, kabinenförmige Teil 1 von vibrationsdämpfenden Elementen 20, 20' getragen wird.
Die Arbeitskabine nach vorliegender Erfindung ist auf jede Art und Weise den Milieus gut angepasst, in denen ein zufriedenstellender Schutz z. Z. nicht vorhanden ist. Auch die Ausführung als mobile Einheit bringt grosse Vorteile. Das zur Arbeitskabine gehörende Kühlaggregat 14 ist weiter auf eine besonders gute Weise geschützt durch die Einkapselung und dadurch, dass der einzige Kontakt mit der umgebenden Lufthülle durch den Luftfilter 15 erfolgt.
Weiter ist hervorzuheben, dass die Konstruktion nach vorliegender Erfindung durch das isolierende Material 18 in Kombination mit der Luftspalte 3 eine thermische Isolation von der umgebenden Lufthülle zur Folge hat.
Hierdurch kann die Luft im inneren, kabinenförmigen Teil 2 mit einer minimalen Energiezufuhr bei gewünschter Temperatur gehalten werden, unabhängig von der Lufttemperatur der die Kabine umgebenden Lufthülle. Dieser Umstand wird weiter verstärkt dadurch, dass ein Grossteil der Luft im System rezirkuliert und demnach keine Temperaturkompensation im grösserem Ausmass zu erfolgen braucht.
Es ist hervorzuheben, dass die oben beschriebene und in den Skizzen gezeigte Ausführungsform nur den Zweck hat, als Beispiel einer geeigneten Ausführungsform zu dienen, da im Rahmen des Erfindergedankens viele andere Ausführungsformen möglich sind.
The present invention relates to a cabin for work in a noxious environment and is intended to provide protection against polluted air, e.g. B. with stone dust mixed air to form. But it also intends to provide protection against vibrations, high noise levels and unfavorable climatic conditions. The cabin according to the present invention is therefore particularly suitable as a work and control point at z. B. Crushers for stones or other minerals.
There are already known cabin-shaped work systems for the above and similar purposes, which are made of sound-absorbing material on the walls, roof and floors and are provided with an air filter in combination with a fan for supplying fresh air to the cabin. The supplied, purified air is passed through a valve from the cabin to the outside surrounding air. However, the known type of cabin-shaped workstations mentioned is subject to significant disadvantages. An example is the need for a relatively high air flow through the air filter and cabin, which causes rapid contamination and clogging of the air filter as well as high air circulation with a subsequent draft in the cabin. Tempering the supplied air in a satisfactory manner is difficult to arrange and, moreover, means high energy consumption.
Furthermore, the degree of purity of the air supplied is often insufficient. Another disadvantage is that the noise dampening effect is often limited. A further requirement, namely the vibration-inhibiting effect, is not taken into account either, which has the consequence that the person in the cabin is exposed to harmful vibrations from the machine, shredding systems or other surrounding vibration-generating units.
With a work booth according to the present invention, all of the above-mentioned disadvantages in booths of the already known type are overcome. In addition, there are further advantages that emerge from the following description of an embodiment of a cabin according to the present invention.
The cabin according to the present invention is characterized in that it consists of two cabin-shaped parts separated from one another by means of a mainly surrounding air gap, the inner cabin-shaped part having one or more inlets in connection with the said air gap, with a fan with at least two from one another separate air filter elements is arranged for the supply of purified air to the inner, cabin-shaped part via air gap and inlets, and an outlet part which guides the air back to a point between the two filter elements.
The cabin can advantageously be designed in such a way that the inner, cabin-shaped part is arranged separately from the outer, cabin-shaped part by means of a number of vibration-damping elements made of elastic material.
A regulating member for regulating the flow can also be arranged at the inlet and / or outlet of the inner, cabin-shaped part, or the outer, cabin-shaped part can be covered internally with noise and heat insulating material, which can also be a further characteristic that the inner, The cabin-shaped part is connected to the air envelope surrounding the outer, cabin-shaped part by means of a valve element which is designed so that it responds to a pressure which exceeds the normal working pressure in the inner, cabin-shaped part.
An example embodiment of a cabin according to the present invention is described below in connection with the attached sketches.
Fig. 1 shows a cross section through the cabin shown.
Fig. 2 shows a perspective view of the cabin.
Fig. 3 shows a part of the cabin lower part in cross section, fastened in a foundation.
Fig. 4 shows, partly in cross-section, a perspective view of the cabin with a control panel arranged.
In the figures, 1 denotes an outer, cabin-shaped part as a whole, which encloses a second, inner, cabin-shaped part which is denoted as 2 as a whole.
Said parts 1 and 2 are separated from one another by an air gap 3 which is mainly completely surrounding it.
A number of elements 4, 4 'made of vibration-damping, elastic material are used as spacers between the said outer and inner parts 1 and 2, respectively. These elements 4, 4 ', as shown in the figures, support the inner cabin-shaped part 2, but elements with corresponding properties are also used between the vertical walls of the cabin-shaped parts 1, 2, e.g. B. at the opening for a door 5, where the vibration-absorbing elements are also used as sealing elements.
In the embodiment shown, a fan 6 is arranged between two air filters 7, 7 'above the roof of the outer, cabin-shaped part 1. An outlet part 8 of flexible type connects the inner cabin-shaped part 2 to a point between said air filters 7, 7 '.
An organ 9 for varying the flow rate at the outlet part 8 is arranged following the said outlet part 8.
1 also shows two inlets 10, 10 ′, which are arranged following the bottom surface of the inner, cabin-shaped part 2. The so-called inlets 10, 10 'connect the inner, cabin-shaped part 2 with the surrounding air gap 3. To adjust the air flow through the inner, cabin-shaped part 2, an organ for regulating the flow is arranged on the outlet part 8 in the embodiment shown. As shown, said member (11) in its simplest form can consist of a poppet valve of known type which is axially displaceable in relation to the outlet part 8. Of course, the mentioned limitation of the air flow is also possible at the inlets 10, 10 '. In order to carry out controls of the air pressure in the interior, cabin-shaped part 2, an element for reading off the air pressure 12 is arranged in the interior, cabin-shaped part 2.
A valve member 13 is arranged between the surrounding air envelope and the inner, cabin-shaped part 2.
Said valve member 13 responds to a pressure exceeding the normal working pressure, e.g. B. in connection with closing the work cabin door. This results in a significant increase in pressure, which the said valve member 13 compensates for.
In order to allow the working cabin and the air in the same to be tempered, both cooling and heating elements are arranged. A cooling unit 14 is arranged encapsulated in connection with the work cabin and is connected to the surrounding air envelope through an air filter 15. A cooling coil 16 connected to the cooling unit 14 is arranged in connection with a fan element 17 in connection with the upper part of the inner, cabin-shaped part 2. The circulating air can be heated either by attaching electrically heatable material to the inner walls of the whole or part of the outer, cabin-shaped part 1, or by attaching electrical heating elements to the inner walls of the inner, cabin-shaped part 2.
In order to allow a further insulation of the inner, cabin-shaped part 2 against both noise and ambient temperature, a sound and heat-insulating material 18 of a type known per se is attached to the inner surfaces of the outer, cabin-shaped part 1. In the embodiment shown, a window surface 19 is also included, which is arranged obliquely in an upward / outward direction.
The embodiment of a work booth according to the present invention shown in the sketches has significant advantages over already known types of work booths.
By arranging the cabin as two cabins, 1 and 2, separated from one another by an air gap 3, one obtains a significantly improved thermal insulation, as well as an improved noise insulation. As an example, it should be stated that a noise level of 82 bD outside the cabin results in damping to 46-48 bD, with the fan element 6 inoperative. Said noise level is of course higher when the fan member 6 is in operation, the noise level being 60 bD, which means a damping of 22 bD obtained.
An advantage of the recirculation system according to the present invention is that the air flow rate can be kept low without neglecting the degree of purity. As a typical example with a measuring point in the center of the inner, cabin-shaped part 2:
Without cooling fan: 0.15 m / s
With cooling fan: 0.35 m / s
These values of the air flow rate do not have any consequences in the form of unacceptable drafts, as in already known types of work cabins.
The organ 12 arranged in the work cabin for reading the air pressure serves two functions. The said organ allows the setting of a suitable working pressure, but it also indicates the need to change the filter. A 1.5 mm water column is given as a suitable limit for this.
The main advantage of the recirculation system described for the air is of course the degree of purity obtained in combination with a significantly increased service life of the air filters 7, 7 '.
In order to explain even more the high cleaning effect that is obtained with a ventilation system in a work cabin according to the present invention, the measurements below were carried out. Measurement interval 1.3 minutes.
Number of particles per 3 1 air (particle size in, u) 0.3-0.5 0.5-1 1-10 10 6693 3210 2280 14 2548 1452 1054 0
1047 642 449 0
552 376 254 0
254 146 103 0
154 103 59 0
73 47 40 0
47 27 24 0
25 21 8 0
15 13 8 0
8 7 2 0 class 100
3 3 1 0 class 100
4 2 2 0 class 100
1 1 2 0 class 100
From the table above, it can be seen that the Arbeitska bine according to the present invention achieves a degree of purity within a period of 10-15 minutes that corresponds to the
Corresponds to purity class 100 or exceeds it, which corresponds to the requirements placed on the degree of purity for bacteriological work. A corresponding result with already known types of work cubicles is completely outside the limits of what is possible.
As already shown in FIG. 4, the work booth according to the present invention can be equipped with a control panel 21 from which the operator can control machines or the like arranged outside the booth. To improve the operator's visual contact with the machines mentioned, the cabin according to the present invention is equipped with an upward-outward inclined glass surface 19.
As a result, the visual contact is significantly improved and reflections in the glass surface 19 are avoided.
Because the inner, cabin-shaped part 2 is connected to the outer part 1 by means of vibration-damping elements 4, 4 ', annoying vibrations are prevented from being transferred to the operator. This effect is further intensified in that the outer, cabin-shaped part 1 is supported by vibration-damping elements 20, 20 '.
The work cabin according to the present invention is well adapted in every way to the environments in which a satisfactory protection z. Z. does not exist. The design as a mobile unit also has great advantages. The cooling unit 14 belonging to the work cabin is also protected in a particularly good way by the encapsulation and by the fact that the only contact with the surrounding air envelope is through the air filter 15.
It should also be emphasized that the construction according to the present invention results in thermal insulation from the surrounding air envelope by the insulating material 18 in combination with the air gap 3.
As a result, the air in the inner, cabin-shaped part 2 can be kept at the desired temperature with a minimal supply of energy, regardless of the air temperature of the air envelope surrounding the cabin. This fact is further exacerbated by the fact that a large part of the air in the system is recirculated and therefore no temperature compensation needs to take place to a large extent.
It should be emphasized that the embodiment described above and shown in the sketches only has the purpose of serving as an example of a suitable embodiment, since many other embodiments are possible within the scope of the inventive concept.