CN108351170A - 工件加工设备和工件加工设备的运行方法 - Google Patents

工件加工设备和工件加工设备的运行方法 Download PDF

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Abstract

一种用于干燥和/或硬化上漆的和/或涂层的和/或粘接的工件的干燥和/或硬化设备(10)，具有：用于容纳待加工的工件(14)的处理腔室(18)，所述处理腔室与处理空气管路(40、42、44、46、50)连接，所述处理空气管路用于把处理空气导入到所述处理腔室中和/或把处理空气从所述处理腔室中导出；用于加热待导入到所述处理腔室(18)中的处理空气的加热装置(26‑37)；和控制机构(55)，其用于控制导入到所述处理腔室中的和/或从所述处理腔室中导出的处理空气量，且用于控制所述加热装置的加热功率。所述控制机构(55)在此经过设计，从而它彼此相关地或相互参照地调整、控制和/或调节处理空气量和加热功率。

Description

工件加工设备和工件加工设备的运行方法
本发明涉及一种特别是用于干燥和/或硬化上漆的和/或涂层的和/或粘接的工件的工件加工设备，以及一种特别是用于干燥和/或硬化上漆的和/或粘接的工件的工件加工设备的运行方法。本发明尤其涉及连续干燥机、连续硬化设备、腔室干燥机和腔室硬化设备的领域，在其中可以使得上漆的和/或粘接的车身或车身部分干燥和/或硬化。
这种干燥和/或硬化设备例如由WO 2010/122121 A2已知。该通常的干燥和/或硬化设备具有处理腔室，该处理腔室带有至少一个用于容纳待加工的工件的区，该处理腔室与用于把新鲜空气引入到处理腔室中的新鲜空气管路和用于把废气从处理腔室排出的废气管路连接。为了优化干燥和/或硬化设备的能耗，还规定了新鲜空气和/或废气量控制，用于控制要引入到处理腔室中的新鲜空气量和/或要从处理腔室排出的废气量。优选地，根据当前输送给处理腔室的工件数量进行新鲜空气和/或废气量控制。
WO 2010/122121 A2中公开的干燥和/或硬化设备还具有热学的后燃烧机构(TNV)，为了热学的废气净化，把来自处理腔室的废气输送给该后燃烧机构，并把其输出的纯净空气输送给多个循环空气或新鲜空气回收器，以便加热待引入到处理腔室中的循环空气或新鲜空气。
DE 10 2011 114 292 A1描述了一种热学的后燃设备，其中，燃烧腔室温度并不调节至固定的最大值，而是根据在由后燃设备排出的纯净空气中的一氧化碳含量予以调节。由于如此调节后的、均值较低的燃烧腔室温度，应节省能量，并保护那里所使用的材料。
DE 10 2008 034 746 B4公开了一种用于干燥被上漆的车身的装置，其带有热学的后燃设备，其中，连续地测量干燥机中的有机溶剂的有害物质浓度。在有害物质浓度增大时，一方面增加输入到处理腔室中的新鲜空气，并减少从处理腔室导出废气，另一方面通过减少输入到后燃设备的燃烧腔室中的燃料来保持燃烧腔室温度恒定。
在DE 10 2012 023 457 A1中记载了用于调温、特别是用于干燥物件的方法和装置。干燥机的所有的控制和调节过程都通过控制单元予以协调，利用该控制单元来控制阀门、处理空气鼓风机、新鲜空气鼓风机以及燃烧器。但这里并未规定对处理空气量和加热功率的组合控制。
DE 20 2009 013 054 U1公开了一种用于控制用于车辆和车辆零件的维修上漆的干燥和/或上漆车间中的车间内部温度的系统。温度传感器无接触地检测待加热的和/或待干燥的物体的表面的温度，控制和调节装置根据待加热的和/或待干燥的物体的测得的表面温度控制鼓风机和加热装置。这里也未规定对处理空气量和加热功率的组合控制。
本发明的目的在于，提出具有尽可能小的能耗的改善的工件加工设备和改善的工件加工设备运行方法。
该目的通过独立权利要求的教导得以实现。本发明的有利的设计是从属权利要求的主题。
根据本发明的工件加工设备具有：用于容纳待加工的工件的处理腔室，其与处理空气管路连接，处理空气管路用于把处理空气导入到处理腔室中和/或把处理空气从处理腔室中导出；用于加热待导入到处理腔室中的处理空气的加热装置；和控制机构，用于控制导入到处理腔室中的和/或从处理腔室中导出的处理空气量，且用于控制加热装置的加热功率。该控制机构在此经过设计，从而它彼此相关地和/或相互参照地调整、控制和/或调节处理空气量和加热功率。
通过对导入到处理腔室中的和/或从处理腔室中导出的处理空气量和加热装置的加热功率的控制(即调整、控制和/或调节)的组合，还产生了节能潜力。此外，通过这两种控制的组合，产生了协同效应，这些协同效应能降低用于设备控制的在测量技术上的代价，进而降低了成本耗费。本发明在此尤其基于如下构思：
目标是要使得工件加工设备尽可能按需地、进而节能地运行。“按需地”例如意指，根据生产数据或生产参数(例如设备中的待加工的工件的数量)，一方面调节处理腔室中的处理空气的体积流，另一方面调节所连接的加热装置的加热功率。这种改善的调节是可行的，因为例如在处理腔室中的工件数量减少时，减少了氢和/或碳特别是有机溶剂和/或其它碳氢化合物和/或其它挥发性的、可燃的即可氧化物质进入到所述设备中。对于保持相同的、能处理的处理腔室气氛，所需要的进或出处理腔室的新鲜空气量和废气量相应地也减少。废气的通常以单位质量/体积(例如g/m3)描述的特定有害物质负荷，在此可以相应于处理腔室中的减小的工件数量基本上保持恒定。随着废气体积流的减小——在工件数量较少情况下——带来了废气在加热装置中的滞留时间的延长，这引起改善的燃尽(废气中的一氧化碳含量)，进而也引起改善的排放值。由于这种效果，可行的是，在工件数量较少情况下，不仅减小新鲜空气体积流和/或废气体积流，而且减小了加热装置的加热功率，在这种情况下还使得规定的排放值得以保持。加热装置的加热功率的减小直接导致了节能。
加热装置的加热功率的降低也可以延长工件加工设备的寿命。因而纯粹的废气体积流下降例如可以由于构造原因和/或工艺原因而在加热装置的预热区和/或加热区中造成很高的预热温度。在这种情况下，加热装置的减小的加热功率可以特别是即使在最大程度的预热情况下防止例如因在加热装置的预热区的端部的热过载而造成的可能的损坏。
通过加热功率控制与处理空气量控制的整合，还可以任选地省去额外的大多繁杂的测量技术，所述测量技术用于检测在由加热装置排出的废气或纯净空气中的有害物质含量。
术语“处理空气”相关地应包含能够导入到处理腔室中和/或从处理腔室中导出的全部类型的空气流。这尤其包括待导入到处理腔室中的新鲜空气、待从处理腔室中导出的废气以及要从处理腔室中导出且又要导入到处理腔室中的循环空气。术语“空气”相关地应包含任一种气态的流体。这尤其包括真正意义下的(外界)空气和气体，其分别带有和没有污物或有害物质负荷。
控制机构要彼此相关地或相互参照地控制处理空气量和加热功率。“相关的控制”相关地尤其系指如下控制：在所述控制中，在处理空气量和加热功率这两个参数之间存在功能上的关联。优选地，针对这种功能上的关联，优选关于整个参数值范围存在固定的规则。“参照地控制”相关地尤其系指如下控制：在所述控制中，在不同的参数值范围内，适用于不同的关系、规则或特别规定。优选地，在这两个参数的值之间存在列表式的关联关系，其中，这种关联关系优选可以根据经验来确定。
在本发明的一种优选的设计中，控制机构可以被设计用于使得加热装置的加热功率适配于处理空气量或处理空气量控制，或者使得处理空气量适配于加热功率或加热功率控制。这种设计特别是包括多种不同的运行方式。因此，处理空气量控制(主)可以比加热功率控制(从)级别高，从而处理空气流的改变会自动地导致加热装置的加热功率的改变。替代地，加热功率控制(主)可以比处理空气量控制(从)级别高，从而加热功率的改变会自动地导致进入或排出处理腔室的处理空气量的改变。也可以考虑空气量控制和加热功率控制基本上同等级别，其中，主/从-关系首先根据例如工件加工设备的生产数据或生产参数予以确定。控制机构的这种设计或运行方式可以采用有利的方式有助于保持所述设备的所希望的或规定的排放极限。
在加热功率适配于处理空气量控制或者处理空气量适配于加热功率控制时，加热功率和处理空气量的关联关系在这种整合调节情况下基本上不能彼此成比例。替代地，这种关联关系在某些情况下也可以是成反比的，如果例如在工件数量减少时必须在一定的范围内提高加热功率，以便在处理空气流下降时能够为过程加热提供仍足够的纯净气体热焓。
在本发明的一种优选的设计中，处理空气管路可以具有(至少)一个用于把新鲜空气导入到处理腔室中的新鲜空气管路、(至少)一个用于把废气从处理腔室中导出的废气管路和/或(至少)一个用于把废气从处理腔室导出和把废气再次导入到处理腔室中的循环空气管路。于是控制机构经过优选设计，从而它控制新鲜空气量、废气量和/或循环空气量。
在本发明的另一种优选的设计中，加热装置可以具有燃烧腔室。于是控制机构经过优选设计，从而它控制燃烧腔室的燃烧腔室温度。燃烧腔室温度的改变例如可以通过对燃烧气体输送的改变来进行。
在本发明的另一种优选的设计中，加热装置可以具有热学的后燃烧机构(TNV)，其与废气管路连接，该废气管路与处理腔室连接且用于把废气从处理腔室输入到后燃烧机构中。热学的后燃烧机构经过优选设计，以便对来自处理腔室的废气流中的可燃的有害物质进行热学氧化、优选可再生或回收的热学氧化。
在本发明的又一种优选的设计中，加热装置可以具有(至少)一个被传送了由燃烧导致的纯净气体的循环空气回收器和/或(至少)一个新鲜空气回收器。
控制机构经过优选设计，从而它(在将处理空气量控制确定为主时)根据至少一个参数控制处理空气量，所述参数选自：
-容纳在处理腔室中的工件的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给处理腔室的工件的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-处理介质和/或处理流体(例如漆、涂层粉末、粘接剂等)的体积流、质量流、温度、品质(例如密度分布的均匀性、挥发性等)和/或量；
-处理腔室中的处理空气的有害物质含量和/或温度和/或湿度；和
-从处理腔室中导出的废气的有害物质含量和/或温度和/或湿度。
控制机构优选经过设计，从而它(在将加热功率控制确定为主时)根据至少一个参数控制加热装置的加热功率，所述参数选自：
-容纳在处理腔室中的工件的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给处理腔室的工件的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-从处理腔室中导出的废气的有害物质含量和/或温度；
-从加热装置导出到外界的纯净气体的有害物质含量和/或温度；
-从处理腔室导出的和又导入到处理腔室中的循环空气的温度差；
-在从处理腔室输送给加热装置的燃烧腔室的废气与从燃烧腔室导出的纯净气体之间的温度差；
-纯净气体阀或配量阀的位置，其根据张角或多或少地把纯净气体热焓排放至循环空气。
在本发明的一种优选的设计中，可以对加热功率进行适配，而无需检测附加的测量参量，所述测量参量涉及导入到处理腔室中的处理空气(纯净空气)和/或从处理腔室中导出的处理空气(废气)的有害物质浓度。这种适配优选借助根据经验或理论求取的控制算法来进行。也就是说，为了适配加热功率，无需附加的测量系统，而是控制装置可以采用本来就位于其上的数据、参数、测量参量等。
在根据本发明的工件加工设备的运行方法中，把要加工的工件容纳在处理腔室中，其中，该处理腔室与处理空气管路连接，该处理空气管路用于把处理空气导入到处理腔室中和/或把处理空气从处理腔室中导出；借助加热装置加热待导入到处理腔室中的处理空气；彼此相关地或者彼此参照地调整、控制和/或调节导入到处理腔室中的和/或从处理腔室中导出的处理空气量和加热装置的加热功率。
利用该方法可以实现与本发明的上述工件加工设备相同的优点。有关优点、术语定义和优选的设计的上述论述相应地适用。
本发明优选在干燥和/或硬化设备中可用于干燥和/或硬化上漆的和/或涂层的和/或粘接的工件。工件例如是车辆车身或车辆车身部分。
本发明的上面的以及其它的优点、特征和应用可行方案可由借助附图对不同的各实施例的后续说明得到更好的理解。在这些大部分示意性的附图中：
图1示出根据本发明的一种优选实施例的工件加工设备的结构；
图2示出根据图1的实施例的不同改型的工件加工设备的结构；
图3示出根据图1的实施例的其它改型的工件加工设备的结构；
图4示出根据图3的实施例的附加改型的工件加工设备的结构。
图1示出根据本发明的一种实施例的工件加工设备10，其例如设计成干燥和/或硬化设备。该干燥和/或硬化设备10的结构基本上与WO 2010/122121A2中的一致。因此，关于设备构造、各组件的功能方式和可能的改型的全部内容，参见WO 2010/122121A2。
干燥和/或硬化设备10可以是上漆设备的一部分。例如，上漆设备可以具有一个或多个上漆区12，在这些上漆区中给工件14上漆。干燥和/或硬化设备10可以连接到这些上漆区12上，特别是沿输送方向16连接在后面。在干燥和/或硬化设备10后面通常还安置未示出的冷却区，在该冷却区中为了其它处理步骤或工作步骤而将工件14冷却。干燥和/或硬化设备10专门适合于干燥和/或硬化上漆的和/或粘接的构件，尤其是车身、车身部分或陆上、水上或空中交通工具的其它构件组(部分)。
例如，图1中所示的工件14设计成车辆或飞机的上漆的车身。工件14在此固定在合适的可在输送方向16上移动的载具(滑板)15上，以便把工件14从上漆区12输送到干燥和/或硬化设备10中并经过它。对工件14的输送在此可以连续地或者不连续地进行。然而，根据本发明的工件加工设备10也适合于其它应用情况。
干燥和/或硬化设备10具有处理腔室18，该处理腔室带有多个区20-24。在此，第一区20设计成入口闸门形式的闸门区。第二区21被设计成第一加热区，第三区22设计成第二加热区。此外，第四区23设计成保持区，最后一个区24设计成出口闸门形式的闸门区。在干燥和/或硬化设备10的运行中，工件14首先进入到入口闸门20中，其中，入口闸门20使得干燥和/或硬化设备10的处理腔室18相对于外界密封。在这种密封的情况下，处理腔室18的被加热的内部空间与外界之间也进行一定的热隔离。闸门区20和24经过优选设计，从而特别是在处理腔室18的内部的处理空气不从该处理腔室逸出，或者至少在很大程度上避免逸出。
第一加热区21和第二加热区22能实现逐级地(在本实施例中为两级)加热工件14。在满负荷情况下，可以在区21、22中分别加热一个或多个工件14，其中，工件14在区21中加热之后被输入到区22中，以便能实现进一步的加热。一个或多个工件14可以在保持区23中保留一定的时间段，以便对工件14进行干燥和硬化(必要时借助于电磁辐射)。于是——视低沸点、中沸点或高沸点而定——主要在加热区21、22或保持区23的区域内，在处理腔室18的空气中积聚起溶解剂(溶剂)，其形式为脂肪族的和/或芳香族的碳氢化合物、氟-碳氢化合物、氟-氯-碳氢化合物、酯、酮、乙二醇醚、乙醇、水等。然而，干燥和/或硬化设备10中的溶剂在什么条件下逸出，这取决于相应的溶剂或溶剂组分。对于低沸点，在低温(<100℃)情况下逸出；对于中沸点，在中等温度(100℃至150℃)情况下逸出；对于高沸点，在高温度(>150℃)情况下逸出。针对于保持区23中的干燥和/或硬化过程，可以规定一定的时间，经过这段时间之后把工件14经由闸门区24从干燥和/或硬化设备10中输出。粘接和/或上漆的工件14于是干燥和/或硬化。
在干燥和/或硬化设备10的运行中，需要在一定程度上更换设在处理腔室18中的处理空气。在这种情况下，可以使得一定量的空气从干燥和/或硬化设备10中逸出(废气)，并用新鲜空气予以替换。这种处理空气更换时必需的，因为处理腔室18中的空气富含溶解剂，这些溶解剂在干燥和/或硬化过程期间从漆膜或粘结剂进入到干燥和/或硬化设备10的处理腔室18的内部空间(有用空间)中，这种富含必须予以抑制。这样就能逐渐地、特别是连续地更换富含溶解剂的处理空气，以便确保处理空气仍然能够吸纳溶解剂。在此可以规定一定的阈值，为了保持正常的干燥和/或硬化过程，特别是在时间和/或空间方面受限地，不得超过或者只许略微超过这个阈值。这种处理空气更换在此有针对性地进行，其中，尽可能在很大程度上防止经由闸门区20、24进行更换，因为否则就会以并非所期望的方式让热空气从处理腔室18到达外界，或者——在新鲜空气主要经由闸门区20、24吸入到处理腔室18中时——让过多的冷的外界空气进入到处理腔室18中。
干燥和/或硬化设备10还具有加热装置26-37。该加热装置具有热学的后燃烧机构(TNV)26，至少一个、优选多个(这里为三个)循环空气回收器28、30、32和通常一个(在很少的情况下没有)新鲜空气回收器34。
热学的后燃烧机构26优选被设计成如下后燃烧机构：其用于再生地或回收地对来自处理腔室18的废气中的可燃的有害物质予以热学氧化，且优选具有气体燃烧器36。由气体燃烧器36在燃烧腔室37中产生的热的纯净空气被引导经过回收器28、30、32、34，然后排放至大气，如箭头38所示。也就是说，TNV 26的热的废气(纯净空气)在回收器28、30、32、34中作为能量源用于加热循环空气或新鲜空气。在回收器28、30、32、34中分别设置了节流阀，以便在相应的回收器中利用由气体燃烧器36产生的一部分热能，并把剩余的部分传递至下一个回收器。
回收器28、30、32、34还分别具有热交换器29、31、33、35。第一循环空气回收器28的热交换器29配设了与第一加热区21连接的循环空气管路40的抽吸侧和流出侧。在此，热交换器29与通风器一起设置在循环空气管路40上。根据第一循环空气回收器28的节流阀的位置，对流经热交换器29并回馈到第一加热区21中的循环空气进行强度或大或小的加热，以便在设备10的运行中在处理腔室18的第一加热区21内达到处理空气的一定的温度，并予以保持。以类似的方式，处理腔室18的第二加热区22通过循环空气管路42与第二循环空气回收器30连接，该第二循环空气回收器具有设置在循环空气管路42上的热交换器31，处理腔室18的保持区23通过循环空气管路44与第三循环空气回收器32连接，该第三循环空气回收器具有设置在循环空气管路44上的热交换器33。这样就能在区21、22、23中加热处理空气，并将其温度保持在所希望的水平上。
此外，设置了至少一个废气管路46。根据图1，该废气管路46的抽吸侧在此设置在处理腔室18的保持区23中，废气管路46的流出侧通入到TNV 26的燃烧腔室37中。为了燃烧气体的燃烧所需要的氧气因而可以由来自保持区23的流经废气管路46的废气得到，其中，所述废气得到加热。在此，来自保持区23的废气经过热学净化，从而在箭头38的方向上把纯净空气排放至大气。在此，在废气管路46上设置有热交换器27，从而在流出侧流入到燃烧腔室37中的废气可以得到预热。在废气管路46上还设置了节流阀47和通风器48，该通风器被设计成特别的(频率)受控的通风器。
此外，干燥和/或硬化设备10具有新鲜空气管路50，该新鲜空气管路带有新鲜空气入口52，可以经由该新鲜空气入口吸入新鲜空气。从新鲜空气入口52，新鲜空气经由新鲜空气管路50，首先被引导通过新鲜空气回收器34，其中，热交换器35设置在新鲜空气管路50上。在该实施例中，新鲜空气管路50具有在处理腔室18的闸门区20的第一出口部位和在闸门区24的第二出口部位。在此，在这些出口部位之前设置了节流阀，以便调节经由新鲜空气管路50输入的新鲜空气量的分别引导至这些出口部位的份额。可选地，在各个或全部的出口部位设置可移调的栅格或喷嘴，以便能够对流经的体积流进行调节。在新鲜空气管路50上还设置着特别的(频率)受控的通风器53。在该实施例中，通风器53沿流向在新鲜空气管路50上设置在回收器34的热交换器35之前。
如图1中所示，干燥和/或硬化设备10还具有控制机构55。该控制机构55经过特殊设计，从而它一方面控制经由新鲜空气管路50导入到处理腔室18的闸门区20、24中的新鲜空气量，和/或控制经由废气管路46从处理腔室18的保持区23中导出的废气量，另一方面控制TNV 26的加热功率。此外，控制机构55也可以控制经由循环空气管路40、42、44引导的循环空气量。
为此，控制机构55与废气管路46上的通风器48的控制件(例如执行机构)56连接，与新鲜空气管路50上的通风器53的控制件(例如执行器)57连接，与在TNV 26的燃烧腔室37中的气体燃烧器36的控制件连接。替代地或附加地，控制机构55也可以与在废气管路46或新鲜空气管路50上的节流件或节流阀的调节件连接，和/或与用于针对循环空气回收器28、30、32控制纯净气体热焓的节流阀/纯净气体阀连接。
不同于或补充于图1中所示的废气管路46，抽吸侧的机构也可以设置在一个或多个加热区21、22中，或者设置在两个相继的区21、22、23和/或24之间的过渡部中。以优选的方式，废气管路46的抽吸侧，设置在处理腔室18内的处理空气的可燃的有害物质的最大浓度的区域中，或者设置在处理腔室18的一个区域中，该区域位于处理空气中的可燃的有害物质的浓度增加量最大的区段或区域之后。特别优选地，废气管路46的废气侧在此布置在加热区21之后。如果设置了多于一个的废气管路46，则可以在至少一个废气管路46上设置可控的和/或可调的节流阀或截止阀47，和/或设置一个独立的可控的和/或可调的通风器48，用于控制流经相应的废气管路46的体积流，该废气管路有利地与控制机构55连接。
为了控制导入到区20、24中的新鲜空气量和从区23导出的废气量，控制机构55可以考虑一个或多个参数。相应的参数有利地存储在控制软件中，其中，这些参数可根据设备10的运行而改变。由于在不同的运行状态下，比如在暂停运行、部分负载运行或满载运行中，引入到处理腔室18中的溶解剂量改变，所以可以采用容纳在处理腔室18中的工件14的数量作为一个参数。通常，引入到处理腔室18中的溶解剂量直接根据工件14的数量而改变，从而新鲜空气量和废气量可以与工件14的数量成比例地改变。如图1中所示，控制机构55为此与工件检测机构60连接，该工件检测机构可以检测输送到干燥和/或硬化设备10的处理腔室18中的工件14的数量。
在该实施例中设置了工件检测机构60，其沿输送方向16设置在干燥和/或硬化设备10的处理腔室18的闸门区20与上漆区12之间。替代地或附加地，也可以设置至少一个、优选多个置于处理腔室18之后的工件检测机构。在另一实施例中，也可以省去这种单独的工件检测机构，如果通过设备控制以其它方式限定了工件数量的指示器。作为工件检测机构60，优选考虑传感器或发送/接收单元，其基于电磁波、电感和/或重力测量来工作。工件检测机构60可以例如设计成传感器，其在载具15或工件14经过时使得至少一个时钟信号或者使得涉及和/或表征载具15或工件14的另一测量参量可以传送或者传送至控制机构55。于是，控制机构55可以由所得到的时钟信号确定出干燥和/或硬化设备10的当前的负载程度。替代地或补充地，可以由时钟信号和/或由被工件检测机构60检测到的、涉及和/或表征载具15或工件14的另一测量参量来确定干燥机中的工件位置。此外替代地或补充地，可以—如果需要或有利的话—使得新鲜空气量和/或废气量与载具15的或工件14的所述位置相关，与处理过程(例如加热区或保持区中的位置)相关，和/或与测量参量相关，特别是予以控制和/或调节。但工件检测机构60也可以设计成读取器、RFID读取器、条形码读取器等。在这种设计中，工件检测机构60例如可以检测工件14的工件号码，或者检测与工件14相关的信息。
替代地或附加地也可行的是，考虑设备10的其它过程参数，例如工件14的大小、工件14的材料等。可以替代地或附加地可以予以考虑的其它过程参数是体积流、质量流、温度、品质(例如密度分布的均匀度、湿度等)和/或加工介质的和/或加工流体(例如漆、涂层粉末、粘接剂等)的量。控制机构55可以例如由对上漆设备的上级的设备控制得到这些信息。
通过这种方式，可以抑制过多地积聚溶解剂，所述溶解剂在干燥和/或硬化过程期间从漆膜、粘结剂等进入到干燥和/或硬化设备10的处理腔室18中。为此，可以连续地把足够多的新鲜空气导入到处理腔室18中，同时把含有溶剂的废气从处理腔室18导出。经由废气管路46得到的废气量由此可以被相应的新鲜空气量代替。导入的新鲜空气量以及导出的废气量在此经过选择，从而可以防止和/或减小在闸门区20、24中的区域中形成冷凝液。此外，新鲜空气量和废气量在此是最佳的，即被选择得尽可能小，以便节省能量。特别地，为了加热经由新鲜空气管路50输入的新鲜空气，在新鲜空气回收器34中需要能量，其消耗由此可以得到优化。此外，针对导出的废气，优选在TNV26中进行热学的废气净化。
利用控制机构55，通过使得加热装置26-37的加热功率、特别是TNV 26的燃烧器功率适配于新鲜空气量控制和/或废气量控制，进行进一步的节能。加热功率的这种适配可以任选地在无附加的测量系统(例如用于检测纯净空气中的有害物质浓度，比如在纯净空气中TNV 26下游或者在废气中TNV 26上游)的情况下，基于由设备10提供的已经被控制机构55用于新鲜空气量控制和/或废气量控制的生产日期和生产参数进行。
控制机构55能实现干燥和/或硬化设备10的按需的、进而节能的运行。这里提出的、改善的设备控制是可行的，因为例如在处理腔室18中的工件14的数量减小时，减少了水和碳、特别是溶剂和/或碳氢化合物进入到设备10中。对于保持相同的、能处理的处理腔室气氛，要导入到处理腔室18中的新鲜空气和要从处理腔室18中导出的废气的所需要的体积流也相应地减少。通常以单位质量/体积(例如g/m3)描述的废气单位有害物质负荷，在此由于处理腔室18中的工件数量较少而基本保持恒定。随着废气体积流的减小，废气在TNV 26中的滞留时间延长，这带来了改善的燃尽，进而也带来了纯净空气的改善的排放值。由此可行的是，在工件数量较少时，不仅减小新鲜空气体积流和/或废气体积流，而且减小TNV 26的燃烧器功率，却保持规定的排放值。
TNV 26的燃烧腔室温度的下降在技术上也是有益的，有时是必需的，因为纯粹的废气体积流下降会由于构造原因而在TNV 26的加热区中造成很高的预热温度。作为可能的结果，例如在TNV 26的预热区的端部因热过载而可能出现设备受损。因而有利的是，处理空气量控制与燃烧腔室温度调节共同地导致整体的总控制。
如上所述，这种“共同地导致”可以这样来看待：新鲜空气量控制和/或废气量控制比燃烧腔室温度调节高级。流经废气管路46的废气体积流的提高或降低于是就会自动地导致燃烧腔室温度的上升或下降。这里所基于的控制算法可以例如通过基准测量，针对当前的设备10在TNV 26的排放值调节范畴内予以适配。
在此，控制机构55可以优选根据设备10的一个或多个如下过程参数来控制干燥和/或硬化设备10的进入或者排出处理腔室18的新鲜空气量和/或废气量：
-容纳在处理腔室18中的工件14的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给处理腔室18的工件14的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小。
可以基于其它可能的过程参数进行鲜空气量控制和/或废气量控制，这些过程参数是：
-加工介质和/或加工流体的体积流、质量流、温度、品质和/或量；
-处理腔室18中的处理空气的有害物质含量和/或温度和/或湿度；
-从处理腔室18中导出的废气的有害物质含量和/或温度和/或湿度。
替代地，通过控制机构55也可以规定调节架构，在该调节架构中，可以根据设备10的一定的过程参数对TNV 26的燃烧腔室温度进行调节(主)，并自动地适配新鲜空气体积流和/或废气体积流(从)。
在此，控制机构55同样优选地根据设备10的一个或多个如下过程参数来控制TNV26的燃烧腔室温度：
-容纳在处理腔室18中的工件14的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给处理腔室18的工件14的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小。
可以基于其它可能的过程参数对燃烧腔室温度进行调节，这些过程参数是：
-从处理腔室18中导出的废气的有害物质含量和/或温度；
-从加热装置26-37导出到外界中的纯净气体的有害物质含量和/或温度；
-从处理腔室导出的和又导入到处理腔室中的循环空气(区21、22、23)的温度差；
-在从处理腔室18输送给TNV 26的燃烧腔室37的废气与从燃烧腔室37导出的纯净气体之间的温度差；
-纯净气体阀或配量阀的位置，其根据张角或多或少地把纯净气体热焓排放至循环空气。
最后也可以考虑处理空气量控制与燃烧腔室温度控制在原则上同等级别。也就是说，由控制机构55进行的这两种控制的相应的主/从关系，首先在干燥和/或硬化设备10的运行中，根据当前的生产日期或生产参数来确定。
现在参照图2来介绍图1的干燥和/或硬化设备10的各种不同的改型，这些改型可以单独地予以规定，或者以任意组合规定。
如上所述，控制机构55也可以有选择地采用处理腔室18中的处理空气的至少一个状态参数(例如湿度、温度、有害物质含量)作为其它的过程参数。如图2中所示，因此可以任选地将相应的处理空气传感器62安置在处理腔室18中/上。在把图2中的该处理空气传感器62定位在闸门区20中/处时，也可以将一个或多个处理空气传感器替代地或附加地设置在处理腔室18的一个或多个其它区21-24中/处。这个或这些处理空气传感器62在此可以例如为了确定湿度而被设计成湿度测量仪或湿度计，为了确定温度而被设计成温度计、红外传感器、热电式部件等，和/或为了确定有害物质含量而被设计成火焰离子化检测器(FID)、催化燃烧传感器(Pell istor)、电化学电池、光学的气体传感器、直流的浓差电池等。
如上已述，控制机构55也可以有选择地采用经由废气管路46从处理腔室18导出的废气的状态参数(例如湿度、有害物质含量)作为其它的过程参数。如图2中所示，因此可以任选地将至少一个相应的废气传感器64安置在废气管路46中/上。替代地或补充地，也可以将废气传感器64布置或设置在处理腔室18中，优选布置或设置在借助抽吸管路从中能够进行或者进行抽吸的区内，特别是布置或设置在抽吸管路46的抽吸侧的区域中。废气传感器46特别是被指定、设置和/或构造用于至少确定品质、特性和/或状态参数，特别是废气的或要抽吸的处理空气的湿度、温度和/或有害物质含量。这个或这些废气传感器64在此可以例如为了确定湿度而被设计成湿度测量仪或湿度计，为了确定温度而被设计成温度计、红外传感器、热电式部件等，和/或为了确定有害物质含量而被设计成火焰离子化检测器(FID)、催化燃烧传感器、电化学电池、光学的气体传感器、直流的浓差电池等。
同样如上已述，控制机构55也可以有选择地采用从加热装置26-37输出的纯净空气38的状态参数(例如湿度、温度、有害物质含量)作为其它的过程参数。如图2中所示，因此可以任选地将相应的纯净空气传感器66设置在加热装置的下游。替代地或附加地，也可以将纯净空气传感器设置在TNV 26与第一循环空气回收器28之间。纯净空气传感器66在此可以例如为了确定湿度而被设计成湿度测量仪或湿度计，为了确定温度而被设计成温度计、红外传感器、热电式部件等，和/或为了确定有害物质含量而被设计成火焰离子化检测器(FID)、催化燃烧传感器、电化学电池、光学的气体传感器、直流的浓差电池等。
如图2中所示，还可以设置各种不同的其它的废气管路68、70、72、74。
如同废气管路46那样，其它废气管路68的抽吸侧设置在处理腔室18的保持区23中。该其它废气管路68与新鲜空气管路50共同地引导，以便使得来自新鲜空气入口52的新鲜空气与来自其它废气管路68的废气混合。新鲜空气与废气的这种混合物经由新鲜空气管路50被输送给处理腔室18的闸门区20、24。在其它废气管路68上，优选地设置了可调节其流量的、特别是频率受控的通风器，且设置了节流阀。在这种设计中，控制机构55除了考虑节能和避免冷凝这两个标准外，优选还考虑第三标准，即把溶剂浓度限制到分解下限(UEG)的25％以下。为了符合这些标准，应把一定量的废气从保持区23导出。经由废气管路46从处理腔室18去除的废气在TNV 26的燃烧腔室37中经受了热学的废气净化，而废气的经由其它废气管路68从保持区23导出的、并与新鲜空气共同地导入到闸门区20、24中的部分参照整个干燥和/或硬化设备10用作循环空气，富含溶解剂的处理空气可以沿着处理腔室18分布。由此减小了在保持区23的处理空气中的溶解剂的高浓度，其中，热能得以保持，进而可以进一步减小能量需求。此外，废气量的经由其它废气管路68引导的部分代替了被输入的新鲜空气量的一部分。在这种情况下，进入到闸门区20、24中的由废气和新鲜空气组成的气体混合物被加热，并且溶剂相对地少，如果该混合物与闸门区20、24中的闸门循环空气接触，因此可以抑制在这些区20、24中形成冷凝。替代地或附加地，用作循环空气的废气也可以由处理腔室18的另一区获取，例如由第一加热区21和/或第二加热区22获取。
经由其它的废气管路70、72，用作循环空气的废气可以从处理腔室18的保持区23导出，并优选直接地亦即不与新鲜空气混合地输送给闸门区20、24。两个其它的废气管路70、72可以在保持区23中有选择地具有分开的抽吸位置，或者具有一个共同的抽吸位置。
经由其它的废气管路74，用作循环空气的废气可以从处理腔室18的第一加热区21导出，并输送给闸门区20。由此可以把一定量的废气从第一加热区21导入到闸门区20中。
尽管未说明，也可以在其它的废气管路68、70、72、74上设置通风器、节流件或节流阀、过滤装置和/或废气传感器64。
参照图3，将介绍图1的干燥和/或硬化设备10的各种不同的其它的改型。这些其它的改型可以独立地规定，或者以任意组合予以规定，和/或与图2的一个或多个组合任意组合地予以规定。
如图3中所示，可以在第一加热区21和第二加热区22之间任选地设置一个中间闸门25。从新鲜空气管路50分支出一个分支管路51，通过该分支管路，借助喷嘴可以在中间闸门25中产生新鲜空气流帷幕。
此外有如下可行方案：把新鲜空气引导给一个或多个循环空气管路40、42、44。为此设置了另一新鲜空气管路76，其例如在新鲜空气回收器34的热交换器35的上游和/或下游分支，且例如在相应的循环空气回收器28、30、32的热交换器29、31、33的下游通入到相应的循环空气管路40、42、44中。
干燥和/或硬化设备10的其它变型在另一新鲜空气管路76上具有流量测量机构78，和/或在新鲜空气管路50上具有流量测量机构79。
参见图4，将介绍图1的干燥和/或硬化设备10的各种不同的附加的改型，其中，它们在此被示为根据图3的设计的补充的改型。但这些附加的改型也可以独立地规定，或者以任意组合予以规定，和/或与图2的一个或多个组合任意组合地予以规定。
例如补充于图3，设置了至少一个其它的废气管路46，其抽吸侧设置在中间闸门25处。在此，可以在至少一个废气管路46上设置或布置节流阀47、通风器48和/或废气传感器64，它们有利地表征、决定和/或确定流经相应的废气管路46的流量。节流阀47和/或通风器48在此有利地与控制机构55的输出管路连接，废气传感器64特别是与输入管路连接。关于废气传感器64的类型和任务，在此参见针对根据图2的实施例的说明。
任选地还可以规定，在纯净空气的线路或管路上设置纯净空气传感器66，其比如已经在图2的设计中介绍过，在此参见这些设计。
如已经在图1的说明中介绍过，在加热装置26-37特别是TNV 26上，根据图4示出了调节阀，用于控制燃料或燃料-空气混合物输送，其与控制装置55的输出管路连接。除了该调节阀外，加热装置26-37特别是TNV 26还可以任选地针对未示出的点火机构与控制机构55的输出端连接，和/或针对同样未示出的燃烧室监视传感器与该控制机构的输入端连接，由此也可以有利地引入对点火过程的控制，和/或可以监视点火和/或燃烧过程。
在根据图4的另一改型中还规定，补充于或替代于工件检测机构60的数据，可以把来自前置的上漆和/或涂层和/或粘接过程的、特别是来自上漆、涂层和/或粘接设备的、优选来自上漆室12的处理和/或生产数据12A输送给控制机构55，和/或由其来调用。对于根据本发明的工件加工设备10或根据本发明的方法而言，关于所用的工作材料(例如漆、涂层材料、粘接剂和/或辅助剂，特别是在组分、物理/化学特性等方面)、订单特性(例如层厚)和/或工件特性(例如质量、体积、表面、形状)的处理和/或生产数据12A在此尤其重要。这些数据在此例如可以由前置的上漆和/或涂层和/或粘接过程的处理计算机，例如经由数据总线输送给、提供给控制机构55，和/或由其调用。替代地或补充地也可以规定，这些处理和/或生产数据12A被传递给工件14或者传递给载具15或者传递给这二者，并优选借助于工件检测机构60或另一读取单元予以读取，并传递至控制机构55以便加工。这样就能把某些参数值、参数间隔和/或参数组编码成优选机器可读的编码(例如条形码、QR码)，其中，控制机构55有利地具有相应的解码单元，以便为了加工而分析经过如此编码的被传送的处理和/或生产数据12A。替代地或补充地，处理和/或生产数据12A可以编码地或者解码地可重复调用地存储在工件14和/或载具15上的存储部件中，其中有益地，工件检测机构60或工件加工设备10的另一读取单元读取对于控制所需要的处理和/或生产数据12A。补充地，例如可以在出口闸门区24中或之后设置写单元，该写单元把在工件加工设备10中的工件加工的处理和/或生产数据10A存储在工件14和/或载具15的存储部件中。替代地或补充地，控制单元55也可以把处理和/或生产数据10A传递至过程控制计算机。

Claims (13)

1.一种特别是用于干燥和/或硬化上漆的和/或涂层的和/或粘接的工件的工件加工设备(10)，具有：
用于容纳待加工的工件(14)的处理腔室(18)，其中，所述处理腔室(18)与处理空气管路(40、42、44、46、50)连接，所述处理空气管路用于把处理空气导入到所述处理腔室中和/或把处理空气从所述处理腔室中导出；
用于加热待导入到所述处理腔室(18)中的处理空气的加热装置(26-37)；和
控制机构(55)，其用于控制导入到所述处理腔室中的和/或从所述处理腔室中导出的处理空气量，且用于控制所述加热装置的加热功率，
其中，所述控制机构(55)被设计来彼此相关地或相互参照地调整、控制和/或调节处理空气量和加热功率。
2.如权利要求1所述的工件加工设备，其中，所述控制机构(55)被设计用于使得所述加热装置的加热功率适配于所述处理空气量或所述处理空气量控制，或者使得所述处理空气量适配于所述加热功率或所述加热功率控制。
3.如前述权利要求中任一项所述的工件加工设备，其中，所述处理空气管路(40、42、44、46、50)具有用于把新鲜空气导入到所述处理腔室中的新鲜空气管路(50)、用于把废气从所述处理腔室中导出的废气管路(46)和/或用于把废气从所述处理腔室导出和把废气再次导入到所述处理腔室中的循环空气管路(40、42、44)；以及
所述控制机构(55)被设计用于控制新鲜空气量、废气量和/或循环空气量。
4.如前述权利要求中任一项所述的工件加工设备，其中，所述加热装置(26-37)具有燃烧腔室(37)；以及
所述控制机构(55)被设计用于控制所述燃烧腔室(37)的燃烧腔室温度。
5.如前述权利要求中任一项所述的工件加工设备，其中，所述加热装置(26-37)具有热学的后燃烧机构(26)，该后燃烧机构与废气管路(46)连接，该废气管路与所述处理腔室(18)连接且用于把废气从所述处理腔室输送到所述后燃烧机构(26)中。
6.如前述权利要求中任一项所述的工件加工设备，其中，所述加热装置(26-37)具有循环空气回收器(28、30、32)和/或新鲜空气回收器(34)；以及
由燃烧导致的纯净气体被传送给所述循环空气回收器(28、30、32)和/或所述新鲜空气回收器(34)。
7.如前述权利要求中任一项所述的工件加工设备，其中，所述控制机构(55)被设计用于根据至少一个参数控制处理空气量，所述参数选自：
-容纳在所述处理腔室(18)中的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给所述处理腔室(18)的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-加工介质和/或加工流体的体积流、质量流、温度、品质和/或量；
-所述处理腔室(18)中的处理空气的有害物质含量和/或温度和/或湿度；
-从所述处理腔室(18)中导出的废气的有害物质含量和/或温度和/或湿度。
8.如前述权利要求中任一项所述的工件加工设备，其中，所述控制机构(55)被设计用于根据至少一个参数控制所述加热装置的加热功率，所述参数选自：
-容纳在所述处理腔室(18)中的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给所述处理腔室(18)的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-从所述处理腔室(18)中导出的废气的有害物质含量和/或温度；
-从所述加热装置(26-37)导出到外界的纯净气体的有害物质含量和/或温度；
-从所述处理腔室导出的和又导入到所述处理腔室中的循环空气的温度差；
-在从所述处理腔室(18)输送给所述加热装置的燃烧腔室(37)的废气与从所述燃烧腔室导出的纯净气体之间的温度差；
-纯净气体阀或配量阀的位置。
9.一种特别是用于干燥和/或硬化上漆的和/或涂层的和/或粘接的工件的工件加工设备(10)的运行方法，其中，
把要加工的工件(14)容纳在处理腔室(18)中，其中，所述处理腔室(18)与处理空气管路(40、42、44、46、50)连接，该处理空气管路用于把处理空气导入到所述处理腔室中和/或把处理空气从所述处理腔室中导出；
借助加热装置(26-37)加热待导入到所述处理腔室(18)中的处理空气；以及
彼此相关地或者彼此参照地调整、控制和/或调节导入到所述处理腔室中的和/或从所述处理腔室中导出的处理空气量和所述加热装置的加热功率。
10.如权利要求9所述的方法，其中，使得所述加热装置的加热功率适配于处理空气量或处理空气量控制，或者使得所述处理空气量适配于加热功率或加热功率控制。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中，根据至少一个参数控制所述处理空气量，所述参数选自：
-容纳在所述处理腔室(18)中的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给所述处理腔室(18)的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-加工介质和/或加工流体的体积流、质量流、温度、品质和/或量；
-所述处理腔室(18)中的处理空气的有害物质含量和/或温度和/或湿度；和
-从所述处理腔室(18)中导出的废气的有害物质含量和/或温度和/或湿度。
12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，根据至少一个参数控制所述加热装置的加热功率，所述参数选自：
-容纳在所述处理腔室(18)中的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-每单位时间输送给所述处理腔室(18)的工件(14)的数量和/或重量和/或类型和/或表面积大小；
-从所述处理腔室(18)中导出的废气的有害物质含量和/或温度；
-从所述加热装置(26-37)导出到外界的纯净气体的有害物质含量和/或温度；
-从所述处理腔室导出的和又导入到所述处理腔室中的循环空气的温度差；
-在从所述处理腔室(18)输送给所述加热装置的燃烧腔室(37)的废气与从所述燃烧腔室导出的纯净气体之间的温度差；
-纯净气体阀或配量阀的位置。
13.如权利要求9至12中任一项所述的方法，其中，优选借助控制算法来适配所述加热功率，而无需检测附加的测量参量，所述测量参量涉及导入到所述处理腔室(18)中的处理空气和/或从所述处理腔室(18)中导出的处理空气的有害物质浓度。
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