DE3307272A1

DE3307272A1 - Ofen

Info

Publication number: DE3307272A1
Application number: DE19833307272
Authority: DE
Inventors: Alex Dam 2770 Kastrup Vestergaard
Original assignee: LYTZEN ING KS
Current assignee: LYTZEN ING KS
Priority date: 1982-03-03
Filing date: 1983-03-02
Publication date: 1983-09-08
Also published as: NL8300773A; FR2537240A1; GB2158893B; FR2537240B1; BE896062A; FR2522800B3; IT1163130B; FR2522800A1; IT8319865A0; GB8304406D0; GB2115921B; GB2158893A; GB2115921A; CA1207204A; GB8515354D0

Description

Ingenieurfirma. LYTZEN KS,

Dynamovej 9,

DK-2730 Herlev, Dänemark

Ofen

Die Erfindung betrifft einen luftdichten Ofen mit mindestens zwei Türen, die zwei Räume trennen, einer Filteranlage, durch die die Luft innerhalb des Ofens mittels eines Zirkulators zum Zirkulieren in einem geschlossenen Kreislauf bringbar ist, wobei Einrichtungen zum Regulieren der Temperatur der zirkulierenden Luft gegebenenfalls im geschlossenen Kreislauf vorgesehen sind.

Die Filter müssen derart angeordnet sein, daß die Luft während ihrer Zikulation nicht vorbeiströmen kann. Die Filter müssen ferner ersetzbar sein, und der Filterrahmen muß arbeiten und sich im Verhältnis zum Ofenmantel erweitern können. Ferner muß die Luftmasse durch die Filter zirkulieren können, ohne daß die betreffende Pumpe deswegen Unreinheitspartikeln i.n den betreffenden geschlossenen Kreislauf hineinführt, durch den die Luftmasse zirkuliert.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Filteranlage einen Rahmen aufweist, der an einer nachgiebigen, trompetenartigen, luftdichten Aufhängeanlage befestigt ist, die ihrerseits am Rand eines Kanals befestigt ist, durch den die zurkulierende Luft geführt wird, wobei der größte Teil des Randes durch den Ofenmantel gebildet werden kann.

Die trompetenartige, rohrförmige Aufhängeanlage läßt sich vorteilhaft an den Teilen des Ofenmantels während deren Zusammenfügen, vorzugsweise durch Schweißen,befestigen.

Um das Auswechseln der Filter zu erleichtern, kann der Tragrahmen mit den Filtern durch Räder auf einer oder mehreren Fahrschienen ruhen und nach Lösen von der trompetenartigen Aufhängeanlage längs dieser Fahrschienen verschiebbar sein. Hierdurch läßt sich der Tragrahmen zur entgegengesetzten Seite des Ofens leicht führen, wobei die Filter außerhalb der Tür hängen. Es ist daher leicht, die Filter vom Tragrahmen hinauszuziehen, sie aus dem Ofen zu nehmen und neue einzusetzen.

Die Erfindung betrifft auch eine Wellendichtung um eine rotierende Welle herum, z.B. die rotierende Welle eines Zirkulators, die sich durch eine öffnung in einer Plattenwand erstreckt, wie z.B. ein Ofenmantel, der zwei Räume trennt, die ihr jeweiliges Medium oder ihre jeweilige Qualität des gleichen Mediums, wie z.B. Wasser oder 01, enthalten, und von denen auf jeden Fall das eine Medium mit dem anderen nicht gemischt oder davon verschmutzt werden darf. Die Wellendichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Welle in zwei federbelasteten un in der Längsrichtung der Welle verschiebbaren Dichtungsscheiben aufgenommen ist, die mit einer Dichtungskammer zusammenwirken, in der ein Eintrittsstutzen vorgesehen ist, durch den eine kleine Menge eines geeigneten Mediums bei einem mit einer ausreichend hohen Qualität bei einem Oberdruck zugeführt wird,

wie z.B. gründlich filtrierte Luft, so daß dieses Medium hineindringen und sich mit den beiden ersterwähnten Medien vermischen kann, ohne daß die Qualität der beiden Medien verringert wird. Hierdurch wird eine Wellendichtung erreicht, die ein Anbringen des Antriebsmotors des Zirkulator s außerhalb des Ofens ermöglicht, ohne daß deswegen verschmutzte Luft an der Eintrittsöffnung der Rotationswelle hineindringt.

Die Dichtungskammer läßt sich vorteilhaft außen an der Plattenwand anbringen und von der Plattenwand sowie einem vorzugsweise kreisförmigen, ausgepreßten Plattenteil, z.B. aus rostfreiem Stahl, abgrenzen, wo der Plattenteil mit einer kreisförmigen Fläche in Abstand von und parallel zur Plattenwand ausgebildet ist, und wo die kreisförmige Fläche weitergeht und von einer kurzen zirkulär-zylindrischen Fläche abgegrenzt ist, die wieder in eine Fläche übergeht, die sich radial von der zylindrischen Fläche, parallel zur Plattenwand erstreckt und an dieser befestigt ist, und beispielsweise durch dazwischenliegende Dichtungsscheiben angeschraubt ist.

Die federbelasteten Scheiben können vorteilhaft aus einem wärmebeständigen Material, wie z.B. Teflon, hergestellt sein, und jede Scheibe kann mit einem kreisförmigen Loch ausgebildet sein, das gerade so groß ist, daß die Welle durch ein leichtes Gleitpassen vom Loch aufnehmbar ist. Hierdurch wird eine vollständige Dichtung zwischen den Scheiben und der Welle erreicht.

Die federbelasteten Scheiben liegen vorteilhaft an ihrer jeweiligen Wand in der Dichtungskammer an und werden durch eine Druckfeder voneinander gehalten. Hierdurch wird eine gute Dichtung zwischen den Scheiben und der Dichtungskammer erreicht, weshalb nur verhältnismäßig kleine Luftmengen für das Beibehalten eines Oberdruckes in der Dichtungskammer zugeführt werden müssen.

Die Druckfeder kann entweder eine Schraubenfeder oder eine Kegelfeder sein.

Die Erfindung bezieht sich inabesondere a.uf den Fall, wo die im Oberbegriff erwähnten Medien gewöhnliche atmosphärische Luft bzw. filtrierte, sterilisierte Luft mit einem näher angegebenen Inhalt von Partikeln sind, z.B. der Größenordnung 100 Partikel pro Kubikfuß entsprechend Klasse 100 für Sterilisierungsofen. Das durch den Stutzen der Dichtungskammer zur Wellendichtung zugeführte Medium kann dann passend gereinigte filtierte Luft sein, die bei einem Oberdruck von etwa 5 mm Wassersäule zugeführt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Ofen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt parallel zur Ebene des Papiers durch den Ofen,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie X-X in Fig. 1 durch den Ofen, und

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Wellendichtung in Verbindung mit dem Zirkulator des Ofens.

Der in der Zeichnung dargestellte Ofen ist luftdicht. Er weist mindestens zwei dicht schließende Türen, die strichpunktiert angedeutet sind, auf, die vorzugsweise in einer Trennwand zwischen einem sterilen Raum und einem unreinen Raum angeordnet sind. Die beiden Türen lassen sich nicht gleichzeitig öffnen. In der einen Seite des Ofens ist ein Filter montiert, das die Luft passieren muß, indem die Luft mittels eines Zirkulators zum Zirkulieren in einen aus Kanälen bestehenden Kreislauf gebracht wird. Im geschlossenen Kreislauf sind ggf. Einrichtungen 3 zum Regu-

lieren der Lufttemperatur vorgesehen- Das Filter 1 ist in einem Tragrahmen 4 montiert. Das Problem ist, daß der Tragrahmen imstande sein muß, in Abhängigkeit von der Temperatur zu arbeiten und sich zu erweitern, gleichzeitig damit, daß die betreffenden Kanäle dicht sein müssen.

Gemäß der Erfindung ist der Rahmen 4 an einer nachgiebigen, trompetenartigen, luftdichten Aufhängeanlage 5 lösbar befestigt, die ihrerseits am Rand eines Kanals 6 befestigt ist, durch den die zirkulierende Luft passiert. Der Rahmen 4 ist hierdurch imstande, unabhängig vom übrigen Teil des Ofens zu arbeiten und sich zu erweitern, ohne daß der Zirkulationskanal 6 deswegen undicht wird. Falls ein Teil des Zirkulationskanals 6 durch den Ofenmantel 7 gebildet wird, ist die trompetenartige, rohrförmige Aufhängeanlage 5 vorteilhaft an den Teilen des Qfenmantels 7 während deren Zusammenfügen, bei 8, vorzugsweise durch Schweißen_f befestigt. Hierdurch wird eine sehr betriebssichere und trotzdem vollständig dichte Konstruktion erreicht.

Gemäß der Erfindung ruht der Tragrahmen 4 mit den Filtern 1 durch Räder auf einer oder mehreren Fahrschienen 11, und nach Lösen von der trompetenartigen Aufhängeanlage 5 läßt sich der Tragrahmen 4 mit den Filtern 1 längs dieser Fahrschienen verschieben. Die Fahrschienen 11 erstrecken sich quer durch den ganzen Ofen und sind über den Türen des Ofens angeordnet, so daß ein Auswechseln durch die Türen geschehen kann. Der Betrieb des Ofens braucht daher nur verhältnismäßig kurze Zeit in Verbindung mit einem Auswechseln der Filter 1 eingestellt zu werden.

Die Filter sind aus gewellter Glasfaser hergestellt, die im Zickzack in einem Stahlrahmen gefalten und mit einer Silikonmasse gedichtet ist. Solche Filter werden immer effektiver. Nach Anwendung lange Zeit hindurch ist der Druckfall über den Filtern aber so groß, daß sie ausgewechselt werden müssen.

Fig. 2 zeigt ferner, wie die Luft im Ofen zirkuliert. Ein schwacher Oberdruck kann ggf. im Ofen bestehen.

Fig. '3 zeigt einen Schnitt nach der Linie X-X in Fig, I durch den Ofen. Die zu sterilisierenden Gegenstände werden in den Ofenraum 40 angeordnet. Der von einem Motor 50 angetriebene Zirkulator 2 bringt die Luft zum Zirkulieren, wobei die Luft durch einen Kanal in der einen Seite des Ofens vom Ofenraum 40 nach oben zum Zirkulator gesaugt und davon in die andere Seite des Ofens hinübergeführt und durch das obengenannte dichte Filter gezwungen wird, das in Fig. 1 in der linken Seite des Ofens angeordnet ist, und von dem die filtrierte Luft wieder in den Ofenraum 40 hinausströmt. Der Kreislauf ist somit geschlossen, und es ist somit die gleiche Luft, die die ganze Zeit zirkuliert.

In der Nähe des Zirkulators 2 sind eine nicht gezeigte Wärmefläche und eine Kühlfläche, z.B. eine elektrisch erhitzte Wärmespule und eine wasserabgekühlte Rohrspule, vorgesehen, durch die die Temperatur der zirkulierenden Luft regulierbar ist. Da die zirkulierende Luft wegen des FiI-trierens einen sehr niedrigen Partikelgehalt hat und haben muß, ist es wichtig, daß der Ofen sehr dicht ist. Der Ofen wird, wie erwähnt, in einem Trennraum zwischen einem "unreinen" und einem "reinen" Raum angeordnet. Der Ofen weist daher eine erste Tür 37 gegen den unreinen Raum auf, während eine zweite gegenüberliegende Tür 38 zum reinen Raum führt. Die beiden Türen können nicht und dürfen nicht gleichzeitig geöffnet werden. Die Türen sind mit doppelten Dichtungsleisten 39 gedichtet.

Fig. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Wellendichtung gemäß der Erfindung dar. Eine Welle 20 erstreckt sich durch den Ofenmantel 7 hinaus, Die Welle ist in der einen Seite mit dem Zirkulator 2 des Ofens und in der anderen Seite mit einem Motor 50, der normalerweise gerade gegenüber angeordnet ist, verbunden. Unter dem Motor ist eine

Kühlscheibe 48 vorgesehen, die den Motor gegen Überhitzung sichern soll. Ein kreisförmiger, ausgepreßter Plattenteil 24 und die Plattenwand 23 des Ofenmantels bilden eine Dichtungskairuner 22 um die Welle 20 herum. Der Plattenteil 24 ist an der Ofenplatte 23 festgeschraubt,. Die Verbindung ist mit einer Packung gedichtet. Die Welle 20 ist mit zwei federbelasteten Teflonscheiben 28 lose gepackt, die zwischen der Welle 20 und der Dichtungskammer 22 teilweise dichten. Die beiden Teflonscheiben sind derart hergestellt, daß sie bei der Montage dicht an der Welle anschließen. Nach kurzer Inbetriebnahme ist aber ein minimaler Spiel entstanden, der ggf. Hi,neinsickern von ünreinigkeiten verursachen kann. Die Gefahr für Hineinsickern wird dadurch erhöht, daß der Zirkulator normalerweise gerade bei der Welle einen Unterdruck erzeugen wird. Um zu vermeiden, daß Ünreinigkeiten längs der Welle hineindringen, ist die Dich-^ tungskammer 22 mit einem Stutzen 32 versehen, durch den sorgfältig filtrierte Luft bei einem kleinen Oberdruck von etwa 5 mm Wassersäule zugeführt wird. Die filtrierte Luft wird von einer Pumpe 34 durch ein Filter 42, vgl. Fig. 1, zugeführt. Alle zusätzlichen Komponenten wie z.B. Pumpe, Filter, Antriebsmotor, Relais zum Steuern des Türschließer^, Meßgeräte zur Kontrolle des Luftwiderstandes des Filters und somit der Funktionsfahigkeit usw. sind so weit möglich entweder auf dem Ofen oder bei einem geschlossenen Bedienungspanel angeordnet, das in Fig. 1 in der linken Seite des Ofens gezeigt ist, da es wesentlich ist, die Ofentür und Ofenvorderseite glatt zu halten, um das Reinigen zu erleichtern.

Die Dichtungskammer ist im gezeigten Ausführungsbeispiel außen am Ofenmantel angeordnet, es ist aber innerhalb der Rahmen der Erfindung, die Kammer im Ofenmantel oder unmittelbar innerhalb desselben anzuordnen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Feder 30 eine Druckfeder, die wie eine Kugel ausgebildet ist. Die Feder

kann auch eine Schraubenfeder sein. In einem zweiten Ausführungsbeispiel können die federbelasteten Scheiben außerhalb der Dichtungskammer angeordnet sein und von einer Ziehfeder gegen die Wände der Dichtungskammer gezogen werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Federeinwirkung durch zwei außerhalb der Di,chtungskammer angeordnete Druckfedern erzeugt werden. In einem vierten Ausführungsbeispiel können die Dichtungsscheiben innerhalb der Dichtungskammer vorgesehen sein und von Ziehfedern gegen die Wände der Dichtungskammer gezogen werden.

Der Ofen läßt sich zur Klasse 100 akzeptieren, entsprechend weniger, als 100 Partikel pro Kubikfuß.

Claims

« α no It K · f> 4 . Patentansprüche:

1. Ein luftdichter Ofen mit mindestens zwei Türen, die zwei Räume trennen, einer Filteranlage (1) , durch
die die Luft innerhalb des Ofens mittels eines Zirkulators (2) zum Zirkulieren in einem geschlossenen Kreislauf bringbar ist, wobei Einrichtungen (3) zum Regulieren der Temperatur der zirkulierenden Luft
gegebenenfalls im geschlossenen Kreislauf vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranlage (1) einen Rahmen (4) aufweist, der an

einer nachgiebigen, trompetenartigen, luftdichten

Aufhängeanlage (5) befestigt ist, die ihrerseits am Rand eines Kanals befestigt ist, durch den die zirkulierende Luft geführt werden kann, wobei der
größte Teil des Randes durch den Ofenmantel (7) gebildet werden kann.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die trompetenartxge Aufhängeanlage (5) an den Teilen des Ofenmantels (7} während deren Zusammenfügen, vorzugsweise durch Schweißen, befestigt

ist.

3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c hn e t, daß der Tragrahmen (4). mit den Filtern (1) durch Räder (9) auf einer oder mehreren Fahrschienen (11) ruht und nach Lösen von der trompetenartigen Aufhängeanlage (5) längs dieser Fahr schienen verschiebbar ist.

4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrschienen (11) sich quer durch den ganzen Ofen erstrecken und über den Türen des Ofens angeordnet sind.

5. Eine Wellendichtung um eine rotierende Welle herum, z.B. die rotierende Welle eines Zirkulators, die sich durch eine öffnung in einer Plattenwand erstreckt, wie z.B. der Mantel eines Ofens, der einen unreinen und einen reinen Raum trennt, z.B. ein nicht-sterilisierter Raum (Arbeitsraum) und ein steriler Raum (Sterilisierungsofen), mit ihrer jeweiligen Qualität des gleichen Mediums, wie z.B.

atmosphärische Luft, und wo auf jeden Fall die eine Qualität (die sterile) mit der anderen nicht gemischt werden darf, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (20) mit einem rundgehenden Spiel in zwei federbelasteten und verschiebbaren Dichtungsscheiben (28) lose aufgenommen ist, die mit den Wänden der Dichtungskammer (22) um die Durchführung der Welle herum in der Plattenwand zusammenwirken, wobei die Dichtungskammer mit einer Vorrichtung, wie z.B. ein Jfilter (42) _f zur Behandlung des betreffenden Mediums und die ihrerseits mit der Druckseite einer Pumpe (34) verbunden ist, die an der Saugseite außerhalb des reinen Raumes, vorzugsweise in den unreinen Raum, ausmündet.

9 f ψ. Λ

6. Wellendichtung na,ch Anspruch 5, da,durch g e -> kennzeichnet, daß die Dichtungskammer (22) von der Plattenwand (26)- des Ofenmantels sowie von einem vorzugsweise kreisförmigen ausgepreßten Plattenteil in Abstand von und parallel zur Plattenwand (26) abgegrenzt ist, wobei der kreisförmige Plattenteil in eine hauptsächlich dazu senkrechte, kurze, zirkulär-zylindrische Fläche weitergeht, die wieder in eine Fläche übergeht, die sich radial von der zylindrischen Fläche, parallel zur Plattenwand und an dieser luftdicht befestigt, erstreckt.

7. Wellendichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die federbelasteten Scheiben an ihrer jeweiligen Wand in der Dichtungskammer (22) anliegen und durch eine dazwischenliegende Druckfeder, wie z.B. eine Schraubenfeder oder eine Kegelfeder, voneinander gehalten werden.

8. Wellendichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen

5 bis 7, wo die verschiedenen Qualitäten des erwähnten Mediums gewöhnliche atmosphärische Luft bzw. filtrierte, sterilisierte Luft mit einem im voraus bestimmten maximalen Gehalt an Unreinheitspartikeln sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit einem Oberdruck von etwa 5 mm Wassersäule gereinigte filtrierte Luft der Dichtungskammer (22) zuführt.