DE19753185A1 - Transportbox - Google Patents
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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 (14)
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.
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