[0001] Die Erfindung betrifft eine Kabine zum Ausführen von Arbeiten an Objekten unterschiedlicher
Größe mit Mitteln zum Erzeugen sowie zum Zu- und Abführen von gasförmigen Medienströmen,
insbesondere für eine Fahrzeuglackier-, Beschichtungs- und/oder Trocknungsanlage,
umfassend mindestens ein teleskopartiges Element zur Veränderung des Kabineninnenraums
sowie einen Basiskörper, wobei das mindestens eine teleskopartige Element und der
Basiskörper in Leichtbau-Rahmenkonstruktion ausgeführt sind, gemäß Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
[0002] Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 18 619.7 ist eine Arbeitskabine tunnelförmiger
Bauart vorbekannt, die insbesondere zum Waschen, Entfetten, Sandstrahlen, Reinigen,
Lackieren und/oder Trocknen von Bauteilen Verwendung findet.
[0003] Gemäß der dortigen Lehre soll die Arbeitskabine geeignet sein, den von ihr beanspruchten
Raum während der Zeiten, in denen keine in ihr durchzuführenden Arbeiten anfallen,
weitgehend für andere Zwecke zu nutzen ist und die eine Beschickung unter Einsatz
von Kränen und Laufkatzen ermöglicht.
[0004] Hierfür sind mehrere teleskopartig auseinanderzieh- und wieder zusammenschiebbare
Elemente vorgesehen, wobei als besonders vorteilhaft herausgestellt ist, daß die Kabine
als Doppelkabine mit zwei Gruppen gegenläufig teleskopartig auseinanderzieh- und wieder
zusammenschiebbarer Elemente besteht. Konkret ermöglicht die dortige Kabine eine Beschickung
sowohl von den Seiten als auch von oben. Jedes Kabinenelement besteht aus einem unter
Verwendung von Vierkantrohren gebildeten Gestell, dessen Wand- und Deckenflächen aus
Wärmeisolierplatten bestehen. Ein Zuluftelement dient dem Einführen von Warmluft,
wobei ein Abluftelement einen Lüfter und eine Filtereinrichtung aufweist. Demnach
wird nicht die Zuluft, sondern lediglich die Abluft gereinigt, was für Lackierarbeiten
insofern problematisch ist, als daß in der Zuluft befindliche Partikel das Ausbilden
einer optimalen Lackschicht nachteilig beeinflussen.
[0005] Zur Abdichtung der einzelnen Kabinenelemente sind paarweise angeordnete Dichtleisten
vorhanden, die durch Anschläge gegenüber Dehnung gesichert werden. Problematisch ist
hierbei, daß eine Abdichtung nur dann optimal ist, wenn eine jeweilige Anschlagposition
bezogen auf die teleskopartige Verstellung erreicht wurde. Beim Erhalt von Zwischenpositionen
ist die Abdichtfunktion gemäß der Lösung nach G 94 18 619.7 unzureichend.
[0006] Bei dem Verfahren zum Ausgleichen von Luftströmungen und Druckgefällen in Lackierkabinen
nach DE 199 44 744 A1 soll ein Druckausgleich in komplexen Kabinenkonstruktionen mit
einer Serie von Zellen erreicht werden, die über einen gemeinsamen Luftfluß versorgt
sind. Die Luftströmung selbst ist von oben nach unten vertikal gerichtet, wobei das
dortige System Steuerelemente zur Änderung der nach unten gerichteten und/oder Querflüsse
besitzt. Insgesamt ist die Einstellung der Luftströmungs- und Verteilungsverhältnisse
bei mehrzelligen Kabinen zum Erhalt einer jeweiligen optimalen Strömung unter Beachtung
der Arbeitsschutzbedingungen kompliziert und technisch aufwendig.
[0007] Aus der DE 690 20 346 T2 ist eine Farbspritzkabine mit beweglichen Innenwänden vorbekannt.
Mit diesen beweglichen Innenwänden soll eine Anpassung des freien Innenraumvolumens
auf die Fahrzeuggröße möglich sein, wobei ergänzend Mittel vorgesehen sind, um den
geregelten Luftstrom zwischen den inneren Wänden und den äußeren Wänden stark herabzusetzen.
[0008] Die inneren Wände können und müssen manuell bewegt werden. Die ergänzend gemäß DE
690 20 346 T2 vorgesehenen Abdeckplatten zur Luftstromreduzierung sind je nach Lage
der Innenwände bezogen auf das zu behandelnde Fahrzeug anzupassen und einzusetzen,
was einen nicht unerheblichen zusätzlichen Aufwand darstellt.
[0009] Bei der Kabine zum Sprühbeschichten von Objekten nach DE 36 40 699 A1 sind ebenfalls
die Längswände der Kabine in Kabinenquerrichtung verstellbar, wobei ein die Luftmenge
im Kabineninnenraum bestimmendes Pneumatiksystem mit den Längswänden derart verbunden
ist, daß eine Verschiebung der Längswände auf einen kleineren Abstand voneinander
eine Verringerung der die Kabine durchströmenden Luftmenge je Zeiteinheit zur Folge
hat. Im umgekehrten Fall gilt, daß bei einer Vergrößerung des Abstands der Längswände
für eine Vergrößerung der die Kabine durchströmenden Luftmenge pro Zeiteinheit Sorge
zu tragen ist. Demnach muß also eine aktive Steuerung der Luftströmungsrate mit Blick
auf das freie Innenvolumen möglich sein.
[0010] Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Kabine
zum Ausführen von Arbeiten an Objekten unterschiedlicher Größe mit Mitteln zum Erzeugen
sowie zum Zu- und Abführen von gasförmigen Medienströmen, insbesondere für eine Fahrzeuglackier-,
Beschichtungs- und/oder Trocknungsanlage anzugeben, wobei bei einer optimalen Abdichtung
eine beliebige Größenverstellung ab Ausgangs- oder Basiskabinenlänge zur optimalen
Längenanpassung an das jeweils zu behandelnde Objekt möglich sein soll.
Darüber hinaus gilt es, die Konstruktion so zu wählen, daß der Energieeinsatz für
das Erzeugen des notwendigen Medienstroms möglichst minimal zu halten ist, um insgesamt
ein kostengünstiges Betreiben einer Fahrzeuglackier-, Beschichtungs- und/oder Trocknungsanlage
zu gewährleisten.
[0011] Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Kabine gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen darstellen.
[0012] Bei der erfindungsgemäßen Kabine wird von dem an sich bekannten teleskopartigen Prinzip
zur Größen-, insbesondere Längenanpassung ausgegangen, wobei ein Basiskörper von mindestens
einem, einseitig vorgesehenen teleskopartigen Element oder aber auch von beidseitig
vorhandenen teleskopartigen Elementen umhüllt wird.
[0013] Im Bodenbereich des mindestens einen teleskopartigen Elements und des Basiskörpers
über deren Gesamtlänge ist ein befahrbarer Abluft- und Abscheidekanal ausgebildet,
wobei der je nach dem zu behandelnden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, verbleibende,
ungenutzte Bereich von einer Kanalabdeckung verschließbar ist. Die Kanalabdeckung
kann als eine automatisch verstellbare Jalousie ausgeführt werden.
[0014] Im Deckenbereich des Basiskörpers sowie des mindestens einen teleskopartigen Elements
ist ein großflächiger Luftzuführungs- und Austrittskanal zum Erzeugen einer im wesentlichen
senkrechten, laminar nach unten gerichteten Strömung angeordnet.
[0015] Erfindungsgemäß ist zum Erhalt einer Abdichtung in jeder beliebigen Längsverstellposition,
d.h. ohne Vorgabe von festen Rastern, im Übergangsbereich zwischen dem mindestens
einen teleskopartigen Element und dem Basiskörper ein Dichtschlauch oder ein Dichtelement
ausgebildet, welches elastische Eigenschaften aufweist und pneumatisch oder hydraulisch
in eine Dichtposition überführt werden kann.
[0016] Dem Grundgedanken der Erfindung folgend, sind die Mittel zum Erzeugen des gasförmigen
Medienstroms bei einer unter Beachtung des Arbeitsschutzes vorgegebenen, notwendigerweise
zu erreichenden Strömungsmindestgeschwindigkeit so ausgelegt, daß eine maximale Förderleistung
erreicht wird, die derjenigen entspricht, die für eine zugangsgesicherte Behandlung
eines Objekts mit maximal möglicher Projektionsfläche in dem Basiskörper notwendig
ist.
[0017] Unter zugangsgesicherter Behandlung eines Objekts ist zu verstehen, daß z.B. bei
einem manuellen Spritzvorgang eine Arbeitskraft sich im Behandlungsraum zur Ausführung
der Arbeiten in der entsprechenden Weise bewegen kann.
[0018] Wie bereits erwähnt, wird je nach Größe des zu behandelnden Objekts, insbesondere
eines Fahrzeugs, eine rasterfreie Verstellung des mindestens einen teleskopartigen
Elements in Richtung einer minimalen Differenz zwischen projizierter Fahrzeugfläche
und Kabinengrundfläche vorgenommen.
Durch diese Maßnahme kann im Gegensatz zum Stand der Technik von vornherein die Luftzuführungstechnik
ohne aufwendige ergänzende Regelungen in sehr kostengünstiger Weise ausgelegt und
betrieben werden.
[0019] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine teleskopartige Element
auf Rollen gelagert und entsprechend verschieblich ausgebildet.
[0020] Im Luftzuführungs- und Austrittskanal ist ein Filter vorgesehen, wobei in einer bevorzugten
Ausführungsform die Kabinendecke als Filterdecke realisiert werden kann.
[0021] Es liegt im Sinne der Erfindung, daß an beiden Stirnseiten des Basiskörpers ein teleskopartiges
Element zur Veränderung des Kabineninnenraums vorgesehen werden kann. Je nach den
bauseits gegebenen Möglichkeiten kann auch bezogen auf die maximale Länge eines einzigen
teleskopartigen Elements dieses in Längsrichtung geteilt und an den jeweiligen Stirnseiten
des Basiskörpers, entsprechend längsverschieblich angeordnet werden.
[0022] An der jeweils freien Stirnseite des mindestens einen teleskopartigen Elements bzw.
des Basiskörpers ist zum Verschließen der Kabine ein Tor, insbesondere ein Sektional-
oder Rolltor angeordnet.
[0023] In Weiterbildung der Erfindung ist die Spritzkabine in modulartiger Bauweise ausgeführt,
wobei die Einzelkomponenten mit Soll-Anschlußstellen für die Mittel zum Erzeugen bzw.
zum Zuführen der Medienströmung von den Stirnseiten, den Seitenflächen oder oberhalb
des Basiskörpers versehen sind. Bei einer derartigen Ausführungsform ist eine variable
Installation der Beund Entlüftungstechnik je nach den örtlichen Gegebenheiten gewährleistet.
[0024] Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme
von Figuren näher erläutert werden.
[0025] Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem teleskopartigen Element;
- Fig. 2
- eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit beidseitig eines Basiskörpers vorgesehenen
teleskopartigen Elementen und
- Fig. 3
- eine Prinzip-Schnittdarstellung einer Kabine gemäß Ausführungsbeispiel, angeordnet
in einem hallenartigen Baukörper.
[0026] Die Kabine gemäß den Fig. 1 bis 3 umfaßt einen Basiskörper 1, welcher in bevorzugter
Leichtbau-Rahmenkonstruktion ausführbar ist.
[0027] Im Bodenbereich des Basiskörpers 1, aber auch im Bereich des maximalen Verstellens
des oder der teleskopartigen Elemente 2 ist ein befahrbarer Abluft- und Abscheidekanal
3 vorhanden.
[0028] Innerhalb dieses Abluft- und Abscheidekanals 3 ist eine (nicht gezeigte) Kanalabdeckung
vorhanden, um den je nach zu behandelndem Objekt, insbesondere einem Kraftfahrzeug
4, verbleibenden freien Bereich zu verschließen.
[0029] Im Deckenbereich (siehe Fig. 3) des mindestens einen teleskopartigen Elements 2 bzw.
des Basiskörpers 1 ist ein großflächiger Luftzuführungs- und Austrittskanal 5 zum
Erzeugen einer im wesentlichen senkrecht nach unten gerichteten Luftströmung angeordnet.
[0030] Seitlich dieses Austrittskanals 5 befinden sich an sich bekannte Lichtleisten 6.
[0031] Zum Erhalt einer Abdichtung in jeder beliebigen Längsverstellposition ist im Übergangsbereich
zwischen dem mindestens einen teleskopartigen Element 2 und dem Basiskörper eine elastische,
pneumatisch oder hydraulisch aktivierbare Dichtanordnung, insbesondere in Form eines
Dichtschlauches 7 vorhanden.
[0032] Gemäß Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Kabine in einem hallenartigen Baukörper 8 untergebracht,
wobei die Mittel zum Erzeugen des gasförmigen Medienstroms 9 innerhalb des hallenartigen
Baukörpers 8, oberhalb der Kabine untergebracht sind.
[0033] Alternativ ist, wie in der Fig. 1 dargestellt, auch eine seitliche Anordnung der
Mittel zum Erzeugen des gasförmigen Medienstroms 9 denkbar, wobei hierfür entsprechende
Soll-Anschlußstellen an den Stirnseiten des Basiskörpers 1 vorgesehen sind.
[0034] Die vorgestellte Kabine kann als Farbspritz- und Trockenkabine Anwendung finden,
die in ihrer Baulänge größenmäßig den Fahrzeugarten wie PKW, Transporter, LKW, Sattelaufleger
und ähnlichen Maschinen und Ausrüstungen in effizienter Weise angepaßt werden kann,
um letztendlich den Energieeinsatz bei Spritz- und Trocknungsarbeiten zu reduzieren.
[0035] Die Kabine kann in Hallen und festen Gebäuden aufgebaut werden, wobei aber auch die
Möglichkeit besteht, ausgehend von einer vor Ort erstellbaren Bodenplatte mit Abluft-
und Abscheidekanal 3 die Kabine zum zeitweisen Einsatz auf- und bei Beendigung der
Arbeiten wieder abzubauen.
[0036] Beispielhaft weist der Basiskörper oder die Basiskabine 1 eine Länge von 8m, eine
Breite von 4m bei einer Höhe von 5m auf und ist fest über dem mit befahrbaren Rosten
abgedeckten Kanal 3 montiert.
[0037] Zum Erreichen der gewünschten statischen Festigkeit besteht der Basiskörper 1 aus
einer Rahmenkonstruktion, die sich zwischen Innen- und Außenwandung befindet. Glatte,
ebene Innenwände werden strömungstechnisch sowie unter dem Reinigungsaspekt für optimal
angesehen.
[0038] Die Kabine, allein aus einem Basiskörper 1, ermöglicht es, als in sich geschlossene
Einheit Lackierarbeiten und Trocknungsprozesse von Fahrzeugen bzw Aufbauten mit einer
Länge von bis zu 7m zu realisieren.
[0039] Eine Verlängerung dieses Basiskörpers 1 auf z.B. 15m erfolgt dann unter Nutzung des
bekannten Teleskopprinzips.
[0040] Hierfür ist, wie bereits vorstehend erläutert, mindestens eine zweite, in Breite
und Höhe größere Kabinenhöhe als teleskopartiges Element 2 über den Basiskörper 1
gestülpt und in Längsrichtung, z.B. auf Rollen, verschiebbar gelagert.
[0041] Diese bewegliche oder verschiebliche Hülle ist mit einer in den Figuren angedeuteten
Torfront zur Beschickung versehen.
[0042] Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 erkennbar, erstreckt sich der Abluftund Abscheidekanal
3 über die Gesamtlänge der Anlage.
[0043] Betrachtet man Fig. 1, dann ist bei der dortigen Variante der Basiskörper 1 mit einer
festen Stirnwand und Schlupftür versehen.
[0044] In dem Fall, wenn in besonderen Fällen Objekte größerer Längenabmessungen zu behandeln
sind, wird die bewegliche Hülle, d.h. das teleskopartige Element 2, herausgefahren.
Dieses Herausfahren bezieht sich bei diesem Ausführungsbeispiel auch auf die in der
Figur nicht näher dargestellte Außenwand des festen Baukörpers. Durch eine derartige
Ausführungsform ist sichergestellt, daß der sich bei alleiniger Nutzung des Innenvolumens
des Basiskörpers 1 ergebende Raum vor diesem Körper anderweitig, z.B. als Abstell-
oder Parkfläche zumindest zeitweise nutzbar ist.
[0045] Bei der Variante gemäß Darstellung nach Fig. 2 ist das teleskopartige Element 2 quasi
längenmäßig halbiert und spiegelbildlich mit einer Torfront 10 versehen. Der Basiskörper
1 verfügt bei dieser Ausgestaltung über keine feste Stirnwand. Demnach ist eine Längenänderung
in beiden seitlichen Richtungen möglich.
[0046] Die Mittel zum Erzeugen der Medienströmung sind nach der kleinsten Kabinengröße konzipiert
und ausgelegt.
[0047] Um die beim Lackieren geforderte Luftgeschwindigkeit zu erreichen, wird nun nicht
etwa eine aufwendige Steuerung oder Regelung der Zu- und Abluftanlage vorgenommen,
sondern es erfolgt eine Anpassung der Kabine bezogen auf die jeweilige Fahrzeuggröße
mit dem Ziel einer energiewirtschaftlich optimalen Reduzierung der erforderlichen
Luftmengen.
[0048] Da die Luftmenge von der vorgegebenen Fallgeschwindigkeit der Luft, im wesentlichen
0,25 m/s, und der Grundlänge der Kabine abzüglich der projizierten Fläche des Fahrzeugs
abhängig ist, wird im folgenden vereinfachten Vergleich die erreichbare Energieeinsparung
deutlich.
[0049] Um ein bestimmtes Produktsortiment bezogen auf die Spritztechnik abzudecken, wäre
eine Kabine einer maximalen Größe von 15m Länge erforderlich. Eine derartige Kabine
ist zu errichten und vorzuhalten.
[0050] Wenn in dieser unveränderlichen Kabine z.B. ein Sattelaufleger zu spritzen ist, muß
mit folgender Luftmenge aus technischer und arbeitsmedizinischer Sicht für die Be-
und Entlüftung ausgegangen werden:
Grundfläche Kabine |
61,40 m2 |
Projizierte Fahrzeugfläche |
33,15 m2 |
Differenz |
28,25 m2. |
[0051] Die Luftmenge ist dann = 28,25 m
2 x 0,25 m/s x 3600 s = 25.650 m
3 pro Stunde.
[0052] Wenn in einer derart unveränderlichen Kabine ein PKW gespritzt wird, dann ergibt
sich folgende Luftmenge für die Be- und Entlüftung:
Grundfläche Kabine |
61,40 m2 |
Projizierte Fahrzeugfläche |
6,00 m2 |
Differenz |
55,40 m2 |

[0053] Wenn nun aber allein für das Spritzen eines PKWs die Länge der Kabine auf die Fläche
des Basiskörpers reduziert wird, ergibt sich folgende Luftmenge:
Grundfläche Kabine |
32,00 m2 |
Projizierte Fahrzeugfläche |
6,00 m2 |
Differenz |
26,00 m2 |

[0054] Aus diesem Vergleich ist erkenntlich, daß sowohl die Luftmengen und demzufolge auch
der Energiebedarf bei den gewählten optimalen Kabinengrößen annähernd gleich sind.
Bei der Basiskabine ergibt sich eine Luftmenge von in etwa 23.400 m
3 pro Stunde und bei einer längsvergrößerten Kabine für einen Sattelaufleger eine Luftmenge
von 25.650 m
3 pro Stunde.
Bezugszeichenaufstellung
[0055]
- 1
- Basiskörper
- 2
- teleskopartiges Element
- 3
- Abluft- und Abscheidekanal
- 4
- Kraftfahrzeug
- 5
- Luftzuführungs- und Austrittskanal
- 6
- Lichtleiste
- 7
- Dichtschlauch
- 8
- hallenartiger Baukörper
- 9
- Mittel zum Erzeugen des Medienstroms
- 10
- Torfront
1. Kabine zum Ausführen von Arbeiten an Objekten unterschiedlicher Größe mit Mitteln
zum Erzeugen sowie zum Zu- und Abführen von gasförmigen Medienströmen, insbesondere
für eine Fahrzeuglackier-, Beschichtungs- und/oder Trocknungsanlage, umfassend mindestens
ein teleskopartiges Element zur Veränderung des Kabineninnenraums sowie einen Basiskörper,
wobei das mindestens eine teleskopartige Element und der Basiskörper in Leichtbau-Rahmenkonstruktion
ausgeführt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Bodenbereich des mindestens einen teleskopartigen Elements und des Basiskörpers
über deren Gesamtlänge ein befahrbarer Abluft- und Abscheidekanal ausgebildet ist,
wobei der je nach zu behandeldem Objekt, insbesondere Fahrzeug, verbleibende ungenutzte
Bereich von einer Kanalabdeckung verschließbar ist,
im Deckenbereich des mindestens einen teleskopartigen Elements und des Basiskörpers
ein großflächiger Luftzuführungs- und Austrittskanal zum Erzeugen einer im wesentlichen
senkrecht nach unten gerichteten Strömung angeordnet ist,
zum Erhalt einer Abdichtung in jeder beliebigen Längsverstellposition im Übergangsbereich
zwischen dem mindestens einen teleskopartigen Element und dem Basiskörper elastische,
pneumatisch oder hydraulisch aktivierbare Dichtschläuche oder Dichtelemente vorgesehen
sind und weiterhin die Mittel zum Erzeugen des gasförmigen Medienstroms bei vorgegebener
Strömungsgechwindigkeit eine maximale Förderleistung aufweisen, die derjenigen entspricht,
die für die zugangsgesicherte Behandlung eines Objekts mit maximal möglicher Projektionsfläche
in dem Basiskörper notwendig ist.
2. Kabine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
je nach Größe des zu behandelnden Objekts, insbesondere Fahrzeugs, eine rasterfreie
Verstellung des mindestens einen teleskopartigen Elements in Richtung einer minimalen
Differenz zwischen projizierter Fahrzeugfläche und Kabinengrundfläche vorgenommen
ist.
3. Kabine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kanalabdeckung als verstellbare Jalousie ausgeführt ist.
4. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens eine teleskopartige Element auf Rollen gelagert verschieblich ausgebildet
ist.
5. Kabine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das teleskopartige Element den Basiskörper außenseitig, eine Hülle bildend, umgibt.
6. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Luftzuführungs- und Austrittskanal ein Filter vorgesehen ist.
7. Kabine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kabinendecke als Filterdecke ausgebildet ist.
8. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an beiden Stirnseiten des Basiskörpers ein teleskopartiges Element zur Veränderung
des Kabineninnenraums vorgesehen ist.
9. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der jeweilig freien Stirnseite des mindestens einen teleskopartigen Elements oder
des Basiskörpers ein Tor, insbesondere Sektional- oder Rolltor angeordnet ist.
10. Kabine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine modulartige Bauweise der Einzelkomponenten mit Soll-Anschlußstellen für die Mittel
zum Erzeugen der Medienströmung von den Stirnseiten, den Seitenflächen und/oder oberhalb
des Basiskörpers.