帶有用于工件的過程腔的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種帶有過程腔的設(shè)備，過程腔具有內(nèi)部空間，內(nèi)部空間帶有用于工 件的容納區(qū)域和用于輸入或輸出工件的開口，過程腔還帶有用于將氣態(tài)流體吹入內(nèi)部空間 的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)噴嘴或孔口用于在開口與用于工件的容納區(qū)域之間產(chǎn)生流體 流幕簾。
【背景技術(shù)】
[000引 該種設(shè)備由WO 2010/122121 A1公知。
[0003] 在用于給車身上漆和涂層的生產(chǎn)車間中，使用干燥設(shè)備來干燥新上漆的或涂有防 腐層的車身。該些設(shè)備具有構(gòu)造成干燥通道的過程腔，熱空氣被吹入該過程腔中。在干燥通 道中具有干燥區(qū)。干燥區(qū)是用于形式為車身的工件的容納區(qū)域。為了干燥車身，車身在傳 送裝置上運(yùn)動(dòng)通過干燥通道。車身的待干燥的漆層或涂層會(huì)被污物，尤其是塵粒損傷。此 夕F，氣態(tài)流體和其攜帶的熱量會(huì)通過用于輸入工件的開口從內(nèi)部空間逸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種帶有過程腔的設(shè)備，過程腔具有帶有用 于工件的容納區(qū)域的內(nèi)部空間，內(nèi)部空間至少可W部分地打開，其中，利用簡(jiǎn)單的器件就能 實(shí)現(xiàn)該個(gè)內(nèi)部空間與周邊環(huán)境的有效的熱分離，并且其中，同時(shí)可W確保用于容納區(qū)域的 足夠的新鮮空氣。
[0005] 該個(gè)技術(shù)問題通過一種按本發(fā)明開頭所述類型的設(shè)備解決，該設(shè)備具有用于將新 鮮空氣輸入到過程腔中的裝置，利用該裝置可W將新鮮空氣在流體流幕簾的背離開口的一 側(cè)上導(dǎo)入容納區(qū)域中。
[0006] 新鮮空氣的術(shù)語在此尤其指的是經(jīng)預(yù)壓縮的、被加熱的和/或熱學(xué)地和/或機(jī)械 地利用過濾器凈化后的和/或被干燥的空氣，新鮮空氣的狀態(tài)參數(shù)是按需調(diào)整的。新鮮空 氣可W例如也是來自過程腔的經(jīng)處理后的廢氣。此外，新鮮空氣也可W是來自熱機(jī)或內(nèi)燃 機(jī)的廢氣。伴隨著新鮮空氣輸入過程腔的容納區(qū)域中，可W確保在干燥工件時(shí)空氣的溶劑 含量在過程腔的內(nèi)部不超過如下闊值，即，干燥過程超過所述闊值就會(huì)受到損害并且由顏 料、漆、膠粘劑和/或涂層構(gòu)成的可燃溶劑超過所述闊值就可能引起爆炸，因?yàn)槌^了爆炸 界限。
[0007] 本發(fā)明基于該樣一種構(gòu)思，即，干燥設(shè)備中的過程腔的至少一個(gè)空氣閩履行雙重 任務(wù)；在空氣閩中被輸送的、生成了新鮮空氣幕簾的新鮮空氣，一方面可W用于將內(nèi)部空間 在流動(dòng)技術(shù)上和/或在熱學(xué)上與周邊環(huán)境分開。另一方面利用新鮮空氣幕簾的新鮮空氣可 W使在干燥過程中在過程腔內(nèi)被釋放的溶劑通過將所述新鮮空氣饋入到過程腔中而被充 分稀釋。
[000引因?yàn)榈谝粋€(gè)要解決的技術(shù)問題與負(fù)荷情況無關(guān)W及第二個(gè)要解決的技術(shù)問題與 負(fù)荷情況相關(guān)，所W發(fā)明人建議，分開空氣閩的該個(gè)雙重任務(wù)。在此，流體的被引入過程腔 的體積流量根據(jù)過程腔的負(fù)荷被降低或提高。在此，尤其考慮新鮮空氣和/或經(jīng)回引的廢 氣作為流體。如果導(dǎo)入干燥設(shè)備的過程腔的新鮮空氣流被加熱到干燥溫度，那么新鮮空氣 體積流量與負(fù)荷情況的適配使得在新鮮空氣體積流量的最大值之下的新鮮空氣體積流量 的暫時(shí)下降W及因此能耗的下降成為可能。
[0009] 用于在設(shè)備中輸送新鮮空氣的裝置優(yōu)選包含至少一條與容納區(qū)域連通的管路，該 管路具有用于吸入新鮮空氣的開口且具有流量控制裝置。流量控制裝置可W例如包括節(jié)流 閥和/或能調(diào)整的鼓風(fēng)機(jī)。
[0010] 設(shè)備尤其可W具有用于通過與容納區(qū)域連通的循環(huán)空氣管路系統(tǒng)來使在容納區(qū) 域中的氣態(tài)的流體旋動(dòng)的裝置，該循環(huán)空氣管路系統(tǒng)受導(dǎo)引地穿過用于對(duì)來自容納區(qū)域的 氣態(tài)的流體調(diào)溫尤其是加熱的裝置。導(dǎo)入過程腔的新鮮空氣在此可W在用于調(diào)溫的裝置中 的熱交換器之前或之后被饋入到循環(huán)空氣管路系統(tǒng)中。不過還可W在循環(huán)空氣管路系統(tǒng)的 管路區(qū)段中饋入新鮮空氣，循環(huán)空氣通過該管路區(qū)段被從過程腔導(dǎo)引到用于調(diào)溫的裝置或 者在用于調(diào)溫的裝置中被調(diào)溫的循環(huán)空氣可W進(jìn)入過程腔。
[0011] 設(shè)備也可W包含用于將新鮮空氣輸送到容納區(qū)域中的裝置，該裝置具有至少一條 帶有用于吸入新鮮空氣的開口的管路，該管路連接在循環(huán)空氣管路系統(tǒng)上。在該種情況下， 循環(huán)空氣鼓風(fēng)機(jī)可W成本低廉地交替或同時(shí)用于傳送新鮮空氣。在循環(huán)空氣管路系統(tǒng)中， 可選地設(shè)置有流量控制裝置，其中，流量控制裝置有利地布置在循環(huán)空氣管路系統(tǒng)的流入 通道或回流通道中。在循環(huán)空氣管路系統(tǒng)中還進(jìn)一步可選地設(shè)置有熱交換器和/或加熱裝 置，其中，熱交換器在用于將新鮮空氣輸送到容納區(qū)域中的裝置的內(nèi)部?jī)?yōu)選將來自廢氣流 的熱量傳遞到新鮮空氣流中，并且其中，加熱裝置優(yōu)選例如與太陽能設(shè)備和/或與氣體燃 燒器連接。
[0012] 帶有用于吸入新鮮空氣的開口的管路尤其可W通入到循環(huán)空氣管路系統(tǒng)內(nèi)的流 入通道或回流通道中。
[0013] 設(shè)備也可W包含用于將新鮮空氣輸送到容納區(qū)域內(nèi)的裝置，該裝置具有至少一條 帶有用于吸入新鮮空氣的開口的管路，該管路直接連接在過程腔上。
[0014] 流量控制裝置優(yōu)選是（上級(jí)的）控制或調(diào)節(jié)回路的一部分，控制或調(diào)節(jié)回路向容 納區(qū)域供應(yīng)經(jīng)溫濕處理的流體，尤其是供應(yīng)新鮮空氣和必要時(shí)經(jīng)回引、處理的廢氣。流量控 制裝置在此可W直接或間接地與控制或調(diào)節(jié)回路連接，控制或調(diào)節(jié)回路包含用于獲取過程 腔的狀態(tài)參數(shù)的裝置且借助流量控制裝置控制或調(diào)節(jié)導(dǎo)入容納區(qū)域的新鮮空氣的量。
[0015] 設(shè)備中的過程腔可W包含用于監(jiān)控過程腔的運(yùn)行的裝置，該裝置被設(shè)計(jì)用于獲取 來自下面給出的組中的狀態(tài)參數(shù)：
[0016] i.容納區(qū)域中的氣氛的碳含量和/或溶劑含量；
[0017] ii.布置在容納區(qū)域中的工件的數(shù)量和/或重量和/或類型和/或表面的大??；
[0018] iii.每個(gè)時(shí)間單位內(nèi)被輸送到容納區(qū)域中的工件的數(shù)量和/或重量和/或類型和 /或表面的大??；
[0019] iv.在用于對(duì)循環(huán)空氣調(diào)溫的裝置中的燃燒器的廢氣的溫度；
[0020] V.從容納區(qū)域取出的和被再次輸入容納區(qū)域的氣態(tài)的流體的溫差；
[0021] Vi.來自容納區(qū)域的、輸送到用于對(duì)循環(huán)空氣調(diào)溫的裝置中的燃燒器的燃燒腔內(nèi) 的氣態(tài)的流體與來自燃燒器的燃燒腔的廢氣的溫差；
[0022] vii.每個(gè)時(shí)間單位內(nèi)輸送給過程腔的熱量。
[0023] 設(shè)備中的過程腔也可W帶有容納區(qū)域地實(shí)施，該容納區(qū)域被劃分成第一容納區(qū)域 和另一容納區(qū)域，其中，用于將氣態(tài)的流體吹入內(nèi)部空間的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了在第一容納區(qū)域和 另一容納區(qū)域之間的流體流幕簾。
[0024] 用于將氣態(tài)的流體吹入過程腔的內(nèi)部空間的機(jī)構(gòu)包含用于在開口和用于工件的 容納區(qū)域之間產(chǎn)生流體流幕簾的至少一個(gè)噴嘴或至少一個(gè)孔口。至少一個(gè)噴嘴或至少一個(gè) 孔口優(yōu)選用作針對(duì)被加熱到環(huán)境溫度之上和/或被壓縮到環(huán)境壓力之上的空氣（或相應(yīng)地 被過程化的惰性氣體，如C〇2或N 2)的出口。
[0025] 過程腔可W例如包含氣態(tài)的流體，該氣態(tài)流體的溫度T處在100°C之上和/或?qū)υ?氣態(tài)流體而言與過程腔的周邊環(huán)境的溫差大于50°C。在實(shí)施例中，流體大致垂直地從上向 下地流入過程腔。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，流過噴嘴的流體具有比包含在過程腔中的（近 乎靜止的）流體高或低20°C W上的溫度。此外，主要參考剛性的或能調(diào)整的噴嘴幾何形狀， 其中，分別能用一個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單的孔口來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0026] 過程腔的內(nèi)部空間優(yōu)選通道狀地構(gòu)造。內(nèi)部空間具有底部和頂部。通過將至少一 個(gè)噴嘴設(shè)計(jì)成帶有基本上矩形的出口橫截面的隙縫式噴嘴，氣態(tài)的流體可W通過內(nèi)部空間 的頂部利用相對(duì)于底部?jī)A斜的流動(dòng)方向如下地被輸入，即，使得在流體流幕簾的指向底部 或入口的那側(cè)上由空氣形成流動(dòng)禍旋，該流動(dòng)禍旋至少部分地與吹入的流體混合。
[0027] 本發(fā)明的構(gòu)思尤其在于，當(dāng)通過至少一個(gè)噴嘴吹入內(nèi)部空間的氣態(tài)的流體在伸入 內(nèi)部空間的導(dǎo)向輪廓上被導(dǎo)引時(shí)，可W用較小的能耗來生成流體流幕簾。優(yōu)點(diǎn)尤其在于，導(dǎo) 向輪廓能夠被樞轉(zhuǎn)。因此可W相對(duì)水平線調(diào)整流體流幕簾。優(yōu)選調(diào)整出在流出方向與水平 線之間80°到50°之間的角。
[002引當(dāng)調(diào)整在流出方向與水平線之間的該個(gè)角時(shí)，流體流幕簾在其沿著流動(dòng)方向觀察 處于下方的、指向底部或指向開口的一側(cè)上，產(chǎn)生了流動(dòng)禍旋。流體流幕簾的流體流壓向處 在過程腔的底部的區(qū)域中的氣態(tài)流體。流體流幕簾的流體流重疊且與在底部的區(qū)域中離開 過程腔的流體混合。通過樞轉(zhuǎn)導(dǎo)向輪廓尤其可W使工件在進(jìn)入或離開過程腔時(shí)不會(huì)受損。
[0029] 尤為有利的是，在導(dǎo)向輪廓的指向開口的那側(cè)上布置有壁，該個(gè)壁和導(dǎo)向輪廓一 起限定包含混合腔的擴(kuò)散器。參考來自至少一個(gè)噴嘴的氣態(tài)流體的平均流動(dòng)方向，擴(kuò)散器 不對(duì)稱地構(gòu)造。擴(kuò)散器中的混合腔布置在來自噴嘴的流體流的從流動(dòng)方向觀察向下指向的 那側(cè)上。
[0030] 混合腔被如下地定位在擴(kuò)散器中，即，使得流體在流體流幕簾的指向開口（也就 是說從過程腔的內(nèi)部空間向外指向的）那一側(cè)上與來自開口的區(qū)域的空氣混合?？諝庠诖?被流過噴嘴或孔口的氣態(tài)流體吸入禍旋中。
[0031] 壁可W具有一個(gè)或多個(gè)用于使來自開口的區(qū)域的旋動(dòng)的空氣穿過的開口。
[0032] 通過在導(dǎo)向輪廓的背離混合腔的一側(cè)上構(gòu)造用作用于氣態(tài)流體的"死區(qū)"的輔助 腔，可W確保從噴嘴或孔口排出的氣態(tài)流體的氣流沿著導(dǎo)向輪廓無流動(dòng)失速地被導(dǎo)引。在 "死區(qū)"內(nèi)優(yōu)選具有比在死區(qū)外更低的流動(dòng)速度。通過在混合腔中布置附加的導(dǎo)向葉片，可 W將大量的流體從流動(dòng)禍旋引回到流體流幕簾中。
[0033] 通過在導(dǎo)向葉片的指向入口的那側(cè)上布置與導(dǎo)向輪廓一起限定阻隔室的端壁，可 W將來自入口的區(qū)域的旋動(dòng)的空氣，在排出到外部環(huán)境之前就被阻隔，所述旋動(dòng)的空氣在 導(dǎo)向葉片的區(qū)域內(nèi)被導(dǎo)入內(nèi)部空間的邊緣區(qū)域中。
[0034] 端壁有利地具有一個(gè)或多個(gè)用于使來自入口的區(qū)域的旋動(dòng)的空氣穿過的開口。至 少一個(gè)噴嘴可W具有用于調(diào)整流體的穿過噴嘴的流量的裝置。通過設(shè)置多個(gè)帶有該種用于 調(diào)整流體的穿過噴嘴的流量的裝置的噴嘴，可W在不同的區(qū)段中不同地調(diào)整在入口和用于 工件的容納區(qū)域之間的流體流幕簾。
[0035] 用于吹入氣態(tài)流體的機(jī)構(gòu)可W具有用于加熱氣態(tài)流體的加熱裝置。由此可W實(shí)現(xiàn) 在過程腔的開口的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生冷凝物，例如冷凝水。過程腔適合使用在干燥設(shè)備和/ 或硬化設(shè)備中。過程腔尤其可W集成到上漆設(shè)備中。
[0036] 在過程腔中，利用氣態(tài)流體產(chǎn)生了流體流幕簾，該氣態(tài)流體W壓力來加載且受導(dǎo) 引地穿過噴嘴。在此，在相鄰于噴嘴地布置的混合腔中，來自過程腔的開口的區(qū)域的空氣與 從噴嘴流出的氣態(tài)流體混合。導(dǎo)引通過噴嘴的氣態(tài)流體沿著限定混合腔的導(dǎo)向輪廓地受導(dǎo) 弓I。該個(gè)導(dǎo)向輪廓將混合腔與用作氣態(tài)流體的死區(qū)的、與之相鄰地布置的輔助腔分開。
[0037] 過程腔尤其可如下的方式運(yùn)行，即，使導(dǎo)引通過噴嘴的氣態(tài)流體流為了產(chǎn)生 在開口與用于工件的容納區(qū)域之間的流體流幕簾而被節(jié)流或中斷并且/或者當(dāng)工件運(yùn)動(dòng) 通過開口時(shí)，流體流幕簾的方向被改變。該確保了流體流幕簾不會(huì)損傷運(yùn)動(dòng)進(jìn)入和離開過 程腔的工件的涂層的表面。
【附圖說明】
[003引接下來借助在附圖中示意性示出的實(shí)施例詳細(xì)闡釋本發(fā)明。
[0039] 其中；
[0040] 圖1示出了用于車身的第一干燥設(shè)備；
[0041] 圖2示出了干燥設(shè)備的閩的縱剖面；
[0042] 圖3示出了閩的S維視圖；
[0043] 圖4示出了在閩的區(qū)域中空氣的流動(dòng)情況；
[0044] 圖5示出了用于干燥設(shè)備的另一個(gè)閩的縱剖面；
[0045] 圖6和圖7 W及圖8示出了在干燥設(shè)備中的閩的替選的實(shí)施形式的其它縱剖面的 局部圖；
[0046] 圖9示出了在干燥設(shè)備中的干燥通道的橫截面；
[0047] 圖10示出了另一個(gè)閩的縱剖面；
[0048] 圖11示出了用于車身的第二干燥設(shè)備；W及
[0049] 圖12至圖19示出了用于干燥工件的其它替選地構(gòu)造的設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 在圖1中示出的用于干燥例如金屬的工件的設(shè)備1，尤其設(shè)計(jì)用于車身3。設(shè)備1 包括構(gòu)造成干燥通道5的過程腔。安裝在滑板7上的車身3可W借助傳送裝置9運(yùn)動(dòng)通過 干燥通道5。傳送裝置具有電驅(qū)動(dòng)器10。干燥通道5用金屬板加襯。干燥通道具有帶入口 12的輸入閩11和帶出口 14的輸出閩13。干燥通道5包括處在輸入閩11和輸出閩13之 間的干燥區(qū)15。干燥區(qū)15是用于工件的容納區(qū)域。干燥區(qū)15優(yōu)選如下地設(shè)計(jì)，使得其內(nèi) 或多或少可W同時(shí)干燥大約十五個(gè)剛剛用包含漆和/或溶劑的基底涂層的車身3。為此， 干燥區(qū)段15例如被設(shè)計(jì)成具有長(zhǎng)度L = 40m，凈寬b為1. 40m < b < 2. 70m W及凈高h(yuǎn)為 2. 00m < h < 2. 60m。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在5. 2m的節(jié)拍間距、每小時(shí)S十個(gè)單元W及 每0. 5個(gè)小時(shí)停留時(shí)間的情況下，得到了