DE19753185A1

DE19753185A1 - Transportbox

Info

Publication number: DE19753185A1
Application number: DE1997153185
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Phys Weissieker; Dieter Dipl Ing Schmidt; Dieter Dipl Ing Remmler
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: WEISSSIEKER, HORST, 73342 BAD DITZENBACH, DE REMML
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-06-10
Also published as: EP1045800A1; AU1749699A; WO1999026862A1; EP1045800B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportbox für den kontaminationsfreien Transport von Objekten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere in Produktionsstätten, in denen elektronische, pharmazeutische oder biochemische Produkte höchster Qualität hergestellt werden, sind kontrollierte Bedingungen in der Atmosphäre des Produktionsbetriebes unabdingbar. Je nach Art der erzeugten Produkte sind unterschiedlich hohe Anforderungen an die Reinheit der Produktionsumgebung zu stellen, die von der Reinraumtechnik gewährleistet werden müssen. Während bei der Herstellung von elektronischen Speicherchips eine größtmögliche Partikelfreiheit einzuhalten ist, kommt es bei der Herstellung pharmazeutischer Produkte vielfach darauf an, eine Kontamination der unterschiedlichen Produkte, die in einem Werk hergestellt werden, untereinander auszuschließen. Es ist außerordentlich aufwendig, ausgedehnte Produktionshallen so zu betreiben, daß im gesamten Hallenbereich hohe oder höchste Reinheitsgrade der Hallenatmosphäre gewährleistet sind. Zur Verminderung des zu treibenden Aufwandes ist man daher in den letzten Jahren verstärkt dazu übergegangen, die Bereiche, in denen derartig hohe Anforderungen an die Kontaminationsfreiheit des Produktionsgeschehens gestellt werden, möglichst weitgehend einzugrenzen, d. h. möglichst auf die unmittelbare Umgebung einer Arbeitsstation, also den eigentlichen Arbeitsraum der jeweiligen Anlage zu beschränken. Da es vielfach notwendig ist, während der Produktion mehrere Arbeitsstationen zu durchlaufen, muß selbstverständlich auch der Transport der jeweils zu behandelnden Objekte zwischen den einzelnen Stationen ebenfalls unter den jeweils erforderlichen strengen Bedingungen hinsichtlich des atmosphärischen Reinheitsgrades erfolgen.

Zu diesem Zweck sind Transportboxen entwickelt worden, die einen kontaminationsfreien Transport von Objekten durch Räume gewährleisten sollen, in denen ein geringerer atmosphärischer Reinheitsgrad vorliegt. Eine bekannte Transportbox weist eine Bodenplatte auf, die üblicherweise mit einem Träger ausgestattet ist, der für die Aufnahme des zu transportierenden Objektes geeignet ist. Dadurch wird gewährleistet, daß das zu behandelnde Objekt auf der jeweiligen Arbeitsstation in einer definierten Lage bereitgestellt wird und für eine automatische Greifeinrichtung handhabbar ist. Auf der Bodenplatte ist eine Haube aufsetzbar, die durch Spritzgießen aus einem üblicherweise durchsichtigen Kunststoff hergestellt wurde und das Objekt einschließt. Damit diese Einschließung nach außen hin möglichst hermetisch ist, ist ein Dichtsitz zur Abdichtung des von der aufgesetzten Haube und der Bodenplatte eingeschlossenen Transportraums vorgesehen. Die Haube wird über ein Verriegelungssystem mit der Bodenplatte dicht verriegelt, wobei das Verriegelungssystem von außen zu betätigen ist, damit die Haube in der jeweils nächsten Arbeitsstation maschinell problemlos geöffnet werden kann.

Bei den bekannten Transportboxen kann der eingeschlossene Transportraum nur soweit kontaminationsfrei gehalten werden, wie dies die den Transportraum einschließenden Behälterwandungen zulassen. Das bedeutet insbesondere, daß störende Ausgasungen der die Behälterwandungen bildenden Kunststoffe hinzunehmen sind. Auch die etwa vorhandene Luftfeuchtigkeit oder eingedrungene Mikroorganismen lassen sich nicht von den jeweils zu transportierenden Objekten abhalten, so daß es während des Transports trotz des betriebenen Aufwandes zu unzulässigen Kontaminationen kommen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Transportbox der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß diese Nachteile beseitigt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Transportbox mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen dieser Transportbox sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 14 gekennzeichnet.

Den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung stellt die Überlegung dar, daß die vorgenannten Mängel der bekannten Transportbox beseitigt werden können, wenn geeignete Vorkehrungen getroffen werden, die Atmosphäre des Transportraumes innerhalb der Transportbox gezielt zu beeinflussen. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die Transportbox mit zwei Rückschlagventilen ausgerüstet wird, von denen das eine als Einlaßventil und das andere als Auslaßventil ausgebildet ist. Die Ventilgehäuse dieser Ventile bilden dabei einen integralen Bestandteil der den Transportraum der Transportbox einschließenden Wandung, sind also mit dieser Wandung unlösbar verbunden. Dadurch soll eine bestmögliche Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse und der Wandung des Transportraums gewährleistet werden. Grundsätzlich könnten die beiden Ventile in die Bodenplatte integriert werden. Es empfiehlt sich jedoch insbesondere aus Handhabungsgründen die Ventile mit der Haube zu verbinden, wobei zweckmäßigerweise das Einlaßventil im unteren Teil der Haube und das Auslaßventil im oberen Teil der Haube angebracht wird. Da die Haube durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt wird, sollte das Ventilgehäuse der Ventile jeweils unmittelbar in diesem Herstellprozeß umspritzt werden, so daß es sich mit der Haube praktisch einstückig verbindet. Vorzugsweise ist das Ventil jeweils als federbelastetes Kugelventil ausgebildet und besitzt ein Kunststoffgehäuse. Das Einlaßventil ist erfindungsgemäß mit einer außenliegenden Schnellkupplung versehen, an die von außen eine Medienleitung an den Transportraum angeschlossen werden kann. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Transportraum mit einer individuell einstellbaren Atmosphäre zu versehen. Hierzu kann durch das Einlaßventil beispielsweise ein Gas mit höchster Partikelfreiheit, ein Trockengas oder im Bedarfsfall auch ein Desinfektionsmittel eingefüllt werden. Die vorhandene Atmosphäre kann durch das Auslaßventil nach außen entweichen, so daß das Innere der Transportbox einer Gasspülung unterzogen werden kann. Wenn das Spülgas nicht in die Produktionsumgebung entweichen können soll, kann das Auslaßventil in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ebenso wie das Einlaßventil mit einer außenliegenden Schnellkupplung versehen werden, um daran eine entsprechende Abführleitung für das in den Transportraum eingefüllte Medium anschließen zu können. Bei Gasen, die schwerer sind als das ursprünglich im Transportraum befindliche Gas, sollte das Einlaßventil auf jeden Fall in der erwähnten Weise unten und das Auslaßventil oben an der Haube angeordnet sein. Im umgekehrten Fall, wenn also ein leichteres Gas eingefüllt wird, empfiehlt sich eine umgekehrte Anordnung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Einlaßventil auch an der Innenseite des Transportraums eine Schnellkupplung aufweist. Diese Schnellkupplung dient dann zum Anschluß eines Aggregats, mit dem die Atmosphäre des Transportraums beeinflußt werden kann. Dies kann beispielsweise eine Filterpatrone zur Reinigung des in den Transportraum über das Einlaßventil einzufüllenden Mediums sein. Die Filterpatrone kann daher beispielsweise ein Aktivkohlefilter oder auch ein Molekularsieb sein. Auf der anderen Seite kann die innen liegende Schnellkupplung des Einlaßventils auch dazu benutzt werden, um eine Patrone zu befestigen, die ein bezüglich der Atmosphäre des Transportraums aktives Medium beinhaltet. Darunter wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Mittel verstanden, das Stoffe aus der Atmosphäre des Transportraums gezielt adsorbieren oder absorbieren kann. Weiterhin zählen hierzu auch Mittel, die innerhalb des Transportraums einen Wirkstoff freisetzen können, beispielsweise ein Desinfektionsmittel. Insoweit könnte das hierzu verwendete Aggregat selbstverständlich auch mit einer am Auslaßventil auf der Innenseite des Transportraums angeordneten Schnellkupplung verbunden werden. In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß auf der Innenseite der Haube und/oder der Bodenplatte zusätzliche Aufnahmeeinrichtungen (z. B. angeformte Einschub- oder Einstecktaschen) zur Befestigung von Behältnissen vorgesehen sind, die mit entsprechenden aktiven Materialien zur Beeinflussung der Atmosphäre des Transportraums gefüllt sind. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung einen von außen betätigbaren elektrischen Kontakt vor, mit dem das in dem Aggregat oder den zusätzlichen Behältnissen befindliche Material aktivierbar ist, also Zugang zur Atmosphäre des Transportraums erhält.

In manchen Fällen kann vorgesehen sein, daß gewisse Druckunterschiede zwischen den Arbeitsräumen der einzelnen Arbeitsstationen zur Umgebung vorliegen. Für den Fall, daß der Umgebungsdruck höher ist, kann es zweckmäßig sein, zur Begrenzung des Unterdrucks im Transportraum der Transportbox das Einlaßventil als Atmungsventil einzustellen, so daß Luft von außen nach innen eindringen kann. Um diese eindringende Luft mit einem ausreichenden Reinheitsgrad zu versehen, kann die bereits beschriebene Filterpatrone eingesetzt werden.

Um den maschinellen Transport der erfindungsgemäßen Transportbox zu erleichtern, kann diese von außen, vorzugsweise im Bereich der Haube, mit einer an sich bekannten Koppeleinheit versehen sein, an die z. B. der Greifer eines Transportmittels angreifen kann. Ferner können an der Haube Datenträger angebracht sein, auf denen in maschinell lesbarer Weise der zu transportierende Inhalt der Transportbox festgehalten ist.

Anhand der in der einzigen Figur als Schnittbild dargestellten Transportbox wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben.

Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Transportbox lediglich in einer schematischen Darstellung. Auf eine Bodenplatte 1 ist eine aus durchsichtigem Kunststoff gefertigte Haube 2 aufgesetzt. Bei diesen beiden Hauptbauteilen der Transportbox handelt es sich jeweils um Kunststoff-Spritzgußteile. Die Bodenplatte ist mit einem Träger 3 versehen, der zur Halterung der zu transportierenden Objekte innerhalb des von der Bodenplatte 1 und der Haube 2 eingeschlossenen Transportraums 5 dient. Um einen möglichst hermetischen Abschluß der Atmosphäre des Transportraums 5 nach außen hin zu gewährleisten, ist ein Dichtsitz 4 zwischen der Haube 2 und der Bodenplatte 1 vorgesehen. Vorzugsweise wird der Dichtsitz 4 nicht durch eine separate Dichtung hergestellt, sondern durch entsprechend paßgenau gearbeitete Dichtflächen an der Bodenplatte 1 und der Haube 2 gewährleistet. An der rechten Seitenwand der Haube 2 ist im unteren Teil ein Kugelrückschlagventil 6 angeordnet, das ein Kunststoff- Ventilgehäuse aufweist und beim Spritzgießen der Haube 2 unmittelbar mit dem durchsichtigen Kunststoff der Haube 2 umspritzt wurde, so daß beide Teile praktisch einstückig miteinander verbunden sind. Dies gewährleistet eine optimale Abdichtung im Verbindungsbereich. Außen weist das Einlaßventil 6 eine Schnellkupplung 8 auf, die zur Verbindung einer Medienzuleitung mit dem Transportraum 5 dient. Auf der Innenseite ist an das Einlaßventil 6 ein 90°-Krümmer angesetzt, der seinerseits mit einer Schnellkupplung versehen ist, über die ein Aggregat 9 (z. B. eine mit einem Zeolith bestückte Filterpatrone) angeschlossen ist. Auf der gegenüberliegenden Seitenwand der Haube 2 ist in deren oberen Teil ein wiederum als Kugelrückschlagventil ausgebildetes Auslaßventil 7 angebracht, das in entsprechender Weise wie das Einlaßventil 6 mit der Haube 2 verbunden ist. In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist auch dieses Auslaßventil 7 außen mit einer Schnellkupplung verbunden, so daß eine Medienableitung an den Transportraum 5 anschließbar ist. Auf der Innenseite der Haube 2 und der Bodenplatte 1 sind mehrere nicht näher dargestellte Aufnahmeeinrichtungen angeordnet, die zur Befestigung von Behältnissen 10 dienen, in denen ein Mittel zur Beeinflussung der Atmosphäre des Transportraums 5 untergebracht ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Adsorptions- oder Absorptionsmittel handeln, mit dem bestimmte Anteile der Atmosphäre des Transportraums 5 gebunden, also für das zu transportierende Objekt unwirksam gemacht werden können, oder aber auch um Material handeln, das einen Wirkstoff freisetzt (z. B. ein Desinfektionsmittel). Im Bereich der Bodenplatte 1 ist schematisch ein elektrischer Kontakt 11 angedeutet, der dazu dient, das in den Behältnissen 10 oder ggf. auch in dem Aggregat 9 eingeschlossene Material zu aktivieren, also den Kontakt dieses Materials mit der Atmosphäre des Transportraums 5 herzustellen. An der Oberseite der Haube 2 ist außen eine Koppeleinheit 12 angebracht, die dazu dient, die Transportbox auf einfache und zuverlässige Weise mit einem Transportmittel zu verbinden. Beispielsweise kann ein Greifer an diese Koppeleinheit 12 angreifen. Nicht dargestellt ist in der Figur ein Verriegelungsmechanismus, der selbstverständlich vorhanden sein muß, um den dichten Sitz zwischen der Haube 2 und der Bodenplatte 1 während des Transportes sicher zu gewährleisten. Ein solcher Verriegelungsmechanismus ist in an sich bekannter Weise von außen betätigbar, so daß die Bodenplatte 1 in einer Arbeitsstation auf maschinellem Wege von der Haube 2 getrennt werden kann, um Zugriff auf das transportierte Objekt nehmen zu können.

Die erfindungsgemäße Transportbox erhöht die Sicherheit eines kontaminationsfreien Transports von empfindlichen Objekten gegenüber der bisher bekannten Lösung wesentlich. Der hierfür erforderliche zusätzliche Aufwand bei der Herstellung einer Transportbox ist dabei aber relativ gering. Insbesondere durch die bevorzugte Verwendung von in die Haube eingespritzten Kugelrückschlagventilen ergibt sich eine preiswerte und zugleich im Hinblick auf eine effektive Abdichtung außerordentlich zuverlässige Lösung.

Claims

1. Transportbox für den kontaminationsfreien Transport von Objekten,

- mit einer Bodenplatte (1), insbesondere einer mit einem Träger (3) für das zu transportierende Objekt ausgestatteten Bodenplatte (1),
- mit einer aus Kunststoff spritzgegossenen Haube (2), die auf die Bodenplatte (1) zur Einschließung des Objektes aufsetzbar ist,
- mit einem Dichtsitz (4) zur Abdichtung des von der aufgesetzten Haube (2) und der Bodenplatte (1) eingeschlossenen Transportraums (5) und
- mit einem von außen betätigbaren Verriegelungssystem, mit dem die Haube mit der Bodenplatte dicht verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Transportbox mit zwei Rückschlagventilen versehen ist, von denen das eine als Einlaßventil (6) und das andere als Auslaßventil (7) ausgebildet ist,
- daß die Ventilgehäuse der Ventile (6, 7) integraler Bestandteil der den Transportraum (5) einschließenden Wandung sind und
- daß das Einlaßventil (6) mit einer außenliegenden Schnellkupplung (8) für den Anschluß einer Medienleitung versehen ist.

2. Transportbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäuse der Ventile (6, 7) durch Umspritzen beim Spritzgießen der Haube (2) mit dieser einstückig verbunden sind.

3. Transportbox nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (6, 7) als federbelastete Kugelventile ausgebildet sind.

4. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (6, 7) jeweils ein aus Kunststoff gebildetes Ventilgehäuse aufweisen.

5. Transportbox nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (6) im unteren Teil der Haube (2) und das Auslaßventil (7) in deren oberen Teil angeordnet ist.

6. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (6) auch nach innen zum Transportraum (5) hin mit einer Schnellkupplung versehen ist.

7. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an das Einlaßventil (6) auf der Innenseite des Transportraums (5) ein Aggregat (9) zur Beeinflussung der Atmosphäre des Transportraums (5) angekoppelt ist.

8. Transportbox nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat (9) als Filterpatrone zur Reinigung eines in den Transportraum (5) einzuführenden Mediums ausgebildet ist.

9. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Haube (2) und/oder die Bodenplatte (1) mit Aufnahmeeinrichtungen zur Befestigung von Behältnissen (10) versehen ist, die ein zur Beeinflussung der Atmosphäre des Transportraums (5) aktives Material beinhalten.

10. Transportbox nach Anspruch 7 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat (9) und/oder die Behältnisse (10) mit adsorbierendem oder absorbierendem Material oder mit einem einen Wirkstoff, insbesondere ein Desinfektionsmittel, freisetzenden Material gefüllt sind.

11. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (7) an der Außenseite der Haube (2) mit einer Schnellkupplung zur Ableitung eingefüllter Medien aus dem Transportraum (5) versehen ist.

12. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (6) zur Begrenzung eines Unterdrucks im Transportraum (5) als Atmungsventil eingestellt ist.

13. Transportbox nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein von außen bestätigbarer elektrischer Kontakt (11) vorgesehen ist, mit dem das in dem Aggregat (9) und/oder den Behältnissen (10) befindliche Material aktivierbar ist.

14. Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß außen an der Haube (2) eine Koppeleinheit (12) angeordnet ist, mit der die Transportbox an ein Transportmittel ankoppelbar ist.