用于干燥工件的设备的制作方法

工件在工业的制造过程中被用液态的介质加载，以便清洁其上的脏污颗粒或用化学物质处理其表面。脏污颗粒和液体微滴可以损害工业的制造的产品例如用于内燃机的喷嘴的功能。因此工件的清洁度在工业的生产过程中具有重要意义。在工业的制造中为了清洁工件使用清洁设备。在那里工件被用液态的介质加载，例如用水，水最好配有清洁添加剂，或用工艺流体，该工艺流体包含碳氢化合物。如果工件在清洁之后被进一步加工、装配或安装，常常必须保证，上述液态的介质从工件上被完全除去。为此在工业的制造中干燥设备被运行。

关于工件的干燥在此处理解为从工件上去除在工件上吸收的或粘附的液态的介质。

为了在工业的制造中干燥工件，一方面使用干燥炉，在干燥炉中工件被施加热量，以便蒸发附着在工件上的液态的介质。在具有在液体池中汲取液体的部段的工件的情况下，为了借助于该干燥方法干燥工件，一般地需要非常多的能量和时间。

另一方面，为了干燥，在工业的制造中借助于操作机器人使工件围绕一个或多个工件轴线运动，而工件的表面同时被用鼓风加载。

在DE4237335A1中描述一种开头所述类型的用于干燥的设备。在该设备中可以将用清洁液体处理的工件在可气密地封闭的室中置于负压下。通过对该室抽真空然后将附着在工件上的清洁液体的残余物蒸发掉。为了去除在清洁期间容纳在钻孔和盲孔中的清洁液体，该设备包含吹风喷嘴，借此产生空气射流。借助于空气射流对工件进行吹刷。容纳在工件的钻孔和盲孔中的清洁液体由此被雾化。

为了产生热量、提供负压和产生鼓风，经常需要非常多的能量。因此在工业的制造中的工件的干燥一般地产生不小的费用。

本发明的任务是，减少用于干燥被用液态的介质加载的工件的要求的能量消耗。

该任务通过一种开头所述类型的设备解决，其具有抽吸装置和外壳，在外壳中可以围住布置在工件容纳区中的工件，其中，外壳具有通过抽吸管道与抽吸装置连接的抽吸接头，用于通过用抽吸装置抽吸抽吸管道在外壳的抽吸接头处产生负压。

以这种方式尤其可以实现，在外壳中沉积在工件上的液态的介质快速地蒸发和同时被从工件上消除。在工件容纳区中和在外壳内部布置的工件在此优选(通过排挤效应)导致位于外壳中的流体容量的减少。

但是本发明的一个构思也在于，通过用抽吸装置抽吸抽吸管道在外壳的抽吸接头处产生负压，负压引起从外壳的内部到抽吸管道中的流体流，该流体流加载布置在工件容纳区中的工件。

在此本发明充分利用，在外壳中布置的工件和外壳之间形成具有相对于周围环境减小的净横截面的流动通道形式的空间。在外壳中的流体流然后在工件容纳区中被引导通过一个或多个狭窄部位，在此处流体流在其进入抽吸管道中的路径中被分段地加速和/或又被减速和/或也被转向。

本发明的一个构思尤其是，外壳具有外壳壁，其具有用于气态的流体的至少一个通孔，通过该通孔，气态的流体借助于抽吸装置通过在抽吸接头处产生负压可以被抽吸到外壳中。

如果在外壳的抽吸接头处产生负压，那么在那里在至少一个通孔和抽吸接头之间形成压力降，由此然后形成从通孔到抽吸接头通过外壳的流体流。

按照本发明，该流体流至少分段地沿着要干燥的工件延伸。基于与流体流的速度相关的动态压力，在此在要干燥的工件的表面上的静压力也变化和至少分段地减小。发明人已经认识到，在基于流体流的速度的这种减小的静压力下在工件的表面上聚积的液体滴可以特别有效地去除。

优选在外壳和工件之间分段地形成狭窄部位，在狭窄部位处流体流的流动速度达到一个相对的最大值，由此希望的干燥效果在那里是特别大的。本发明的一个构思也是，流体流在外壳中被引导穿过工件的空腔，在空腔中流体流也被局部地加速。

在设备中的抽吸装置优选包含可经由抽吸管道通风的真空容器和用于对真空容器抽真空的抽真空装置。以这种方式实现，在短时间内从外壳中抽吸出非常大量的气体，由此在那里短时间地形成强烈的流体流。为了最好突然地释放和封闭抽吸管道，设备可能地具有由瓣阀构成的阀。

也是本发明的一个构思，即围住工件容纳区的外壳布置在可流体密封地封闭的真空室中。由此可以实现，在设备中工件通过加载强烈的流体流在外壳中被预干燥并且在预干燥之后然后可以通过对真空室抽真空进行真空干燥。在此情况下可以利用，在用流体流加载工件期间在真空室中通过施加负压到外壳的抽吸接头上可以在真空室中形成一个部分真空。然后可以以降低的能量和时间费用实现在用于真空干燥的真空室中调整出更高的真空。

为了对真空室抽真空，抽真空装置可以包含通过流体管道与真空室在抽吸侧连接的抽吸泵。有利的是，设备具有通向抽吸泵与流体管道在抽吸侧连通的用于对真空容器抽真空的管道。以这种方式，抽真空装置可以不仅用于对真空容器抽真空而且用于对真空室抽真空。

设备可以具有用于通风真空室的通风装置。该通风装置最好包含阀，该阀有选择地释放或封闭通到真空室的内部中的用于流体的流动路径。

在真空室中的外壳可以隧道形地构造。在外壳中然后可以设置线性运动装置，其用于将工件通过外壳从真空室的第一可封闭的开口线性移动到真空室的与第一开口相对置的另一个开口。以这种方式实现以短的周期时间在设备中干燥工件。

设备也可以具有外壳，它具有第一外壳部件，其为了将工件布置在工件容纳区中可以相对于外壳的第二外壳部件移动。以这种方式可以简化工件在设备的外壳中的布置。

本发明也延伸到一种用于通过清洁设备工业地清洁工件的设备系统，在清洁设备中工件可以用液态的介质加载，该设备系统包含具有上面给出的特征的用于干燥被用液态的介质加载的工件的设备。

此外本发明也延伸到一种用于干燥工件的方法，该工件被用液态的介质加载，其中工件布置在外壳中，和其中工件通过从外壳中抽吸气态的流体被用气态的流体流加载。本发明的一个构思尤其是，工件在在外壳中真空干燥之前布置在真空室中。在此有利的是，外壳至少分段地匹配于工件的外轮廓。以这种方式可以减少流体量，该流体量为了调整出在真空室中的真空和为了产生通过在设备中的外壳的流体流必须被输送。

以下借助于在附图中以示意的方式示出的实施例详细解释本发明。

附图所示:

图1是用于干燥工件的第一设备，其具有真空室和具有用于围住在真空室中的工件的外壳;

图2是第二设备的部分剖视图，具有真空室和具有用于围住工件的外壳，该外壳匹配于工件的外轮廓;

图3是第三设备的部分剖视图，具有真空室和具有用于围住工件的外壳;

图4是第三设备的透视的部分视图;

图5是第四设备的部分剖视图，具有真空室和用于围住工件的外壳，外壳匹配于工件的外轮廓;

图6是第五设备的部分剖视图，具有真空室和具有用于围住工件的外壳，外壳匹配于工件的外轮廓;

图7是第六设备的部分剖视图，具有真空室和具有用于围住工件的外壳，外壳匹配于工件的外轮廓;和

图8是用于干燥工件的第七设备，具有用于围住工件的外壳;和

图9是在通过图8中的箭头IX被识别的视线方向上的该设备的部分视图。

在图1中示出的用于干燥工件12的设备10具有真空室14，其具有可抽真空的内室30。设备10具有用于对真空室14抽真空的抽真空装置16。抽真空装置16具有出口48并且包含抽吸泵18，其通过抗压的流体管道20与真空室14连接，截止阀22位于该流体通道中。为了在设备10中干燥工件12，这些工件被布置在真空室14中的工件容纳区24中。

在设备10中具有外壳26，在外壳中，布置在工件容纳区24中的工件12可以被围住。外壳26具有外壳壁，其具有用于气态的流体的通孔72。这些通孔是在真空室14中布置的通道，其用于气态的流体从真空室14的可抽真空的内室30进入外壳26的内部中。

设备10包含抽吸装置32。抽吸装置32具有可抽真空的真空容器34，其通过通入流体管道20中的用于气态的流体的管道36与抽吸泵18连接。在此可以通过在管道36中布置的截止阀38有选择地释放和封闭用于在真空容器34和抽吸泵18之间的流体的流动路径。通过抽吸泵18可以在真空容器34中产生真空。对于在真空容器中的真空的残余气体压力在此优选位于20mbar和100mbar之间。

真空容器34具有出口48，其用于将聚集在其中的液体通过流体管道50排出到容纳容器52中，该流体管道可以通过截止阀54有选择地释放或封闭。

在真空室14中布置的外壳26具有抽吸接头40，其通过抽吸管道42与抽吸装置32的可抽真空的真空容器34连接。在抽吸管道42中布置由瓣阀44构造成的阀。借助于瓣阀44可以有选择地释放和封闭用于通过抽吸管道42的流体的流动路径。瓣阀44在此被设计用于短的切换时间并且因此可以突然地释放抽吸管道42的开口横截面，也就是说在长度Δt≤1s的时间间隔之内，最好在长度Δt≤0.1s的时间间隔之内。

为了使通过抽吸泵18在设备10中输送的气态的流体摆脱液态的物质例如用于清洁工件12的清洁液体，该气态的流体被引导通过与抽吸泵18的压力接头连接的液体分离机46。

为了输入和输出工件12，真空室14具有两个相互相对置的开口56，58，它们可以通过由隔板构造成的封闭体60，62有选择地释放或流体密封地封闭。在设备10中为了移动封闭体60，62具有伺服驱动装置64，66。

设备10被设计用于在两个相继的不同的干燥运行方式中干燥工件12，该工件在工业的清洁设备(没有示出)中被用清洁流体加载，用于清洁掉它们上的例如碎屑物和润滑剂。为了利用清洁流体清洁工件12，在这种清洁设备中用清洁流体湿润工件12的表面。在此用于加载工件的清洁流体也被容纳在工件12的空隙、钻孔和盲孔中。

设备10的第一干燥运行方式实现对容纳在其中的工件12的预干燥。设备10的第二干燥运行方式实现对已经通过设备10的第一干燥运行方式预干燥的工件12的高效的真空干燥。

为了预干燥，工件12在清洁设备中处理之后通过由封闭体60，62释放的开口56或58被定位在真空室14中的外壳26中的工件容纳区24中。随后借助于伺服驱动装置64，66将封闭体60，62移动到其关闭位置上。真空室14的用于输入和输出工件12的开口56，58然后被流体密封地封闭。在抽吸装置32的真空容器34中，通过抽真空装置16经由管道36在相应地被打开的截止阀38的情况下调整出一种真空，该真空的绝对残余压力最好位于20mbar和100mbar之间。

随后通过打开在抽吸管道42中的瓣阀44在抽吸接头40上突然地施加一个负压，该负压相对于大气压最好为大约1bar。由此在外壳26中通过在外壳壁中的开口72形成流入的流体流28，它流向抽吸接头40并且通过抽吸管道42被引导到真空容器34中。通过使抽吸管道42的最小的横截面大于在外壳壁中的开口72的通过截面的和，可以在在真空室14的内室30中的压力P_I和在真空容器34中的压力P_V之间的足够大的压力差ΔΡ:=P_I-P_V下，例如ΔΡ≈½P_I≈0.5bar实现，流体流28的速度近似地具有音速，气态的流体以该速度从真空室14的内室30流入具有在其中布置的工件12的外壳26中。

在真空室14的外壳26中布置的工件12可以例如是发动机缸体。在这种情况下有利的是，真空容器34的容积为大约2m³。但是真空容器34的容积原则上也可以较小，如果外壳26的尺寸匹配于相应较小的工件，例如曲轴或凸轮轴的话。

在外壳26的内部中形成的流体流28以类似于鼓风的方式加载在工件容纳区24中布置的工件12的表面。在工件12的表面上和在工件的汲取液体的部分中或者也在内室中容纳的清洁液体被流体流28接收并且通过外壳26的抽吸接头40经由抽吸管道42被运动到真空容器34中，直到在真空容器34和外壳26的内部之间已经调整到压力平衡。

一旦在真空室14的内室30和真空容器34之间达到压力平衡，在设备10中引入采用第二设备运行方式的真空干燥。为此瓣阀44被关闭并且在流体管道20中的截止阀22被打开，以便将真空室14作为整体通过抽真空装置16抽真空到一个残余压力，其尽可能小于在工件12上和中容纳的清洁流体的蒸气压力。

如果在真空室14的内室30中的压力下降到低于附着在布置在工件容纳区24中的工件12上的清洁流体的蒸气压力，则导致相关的清洁流体开始沸腾。它然后快速蒸发并且通过流体管道20由抽真空装置16从真空室的内室30中抽出，以便必要时在那里聚集在液体分离机46中。

应该注意，在真空容器34和在设备10中的真空室14之间的压力平衡在一种针对上述运行方式修改的运行方式的情况下也可以在对工件12预干燥之前建立，如果封闭体60，62完全或部分地释放在真空室14中的开口56，58的话。在这种情况下，当通过利用真空容器34的压力平衡引起的、通过外壳26的流体流动停止时才将封闭体60，62移动到关闭位置上。

图2示出第二设备100的部分剖视图，其具有真空室114和用于围住工件12的外壳126。在设备100中外壳126匹配于工件的外轮廓。只要第二设备100的组件对应于上面描述的设备10的组件，则它们用以数字100增大的数字作为附图标记进行标示。真空室114具有带有供风口115的通风装置115'。供风口115可以通过瓣阀121有选择地释放和封闭。供风口115配有消音器116，当通过外壳126通过利用真空容器(没有示出)建立压力平衡产生流体流时，该流体流加载在外壳126中布置在工件容纳区124中的工件12，环境空气可以通过供风口在箭头119的方向上流入真空室的内部114中。

图3示出第三设备200的部分剖视图，其具有真空室214和用于围住工件12的外壳226。图4是第三设备200的透视的部分视图。在设备200中外壳226匹配于工件的外轮廓。只要第三设备200的组件对应于上面描述的设备10的组件，则它们用以数字200增大的数字作为附图标记进行标示。在设备200中借助于真空室214的封闭体260，262也密封在真空室214中布置的外壳226。具有在其中设置的工件容纳区224的外壳226的内室在此处隧道形地构造。在真空室214中具有辊道221'形式的线性运动装置，在辊道上可以使工件12运动通过工件容纳区224。

图5示出第四设备300的部分剖视图，其具有真空室314和用于围住在工件容纳区324中的工件12的外壳326。只要第四设备300的组件对应于上面描述的设备10的组件，则它们用以数字300增大的数字作为附图标记进行标示。在设备300中的外壳326是两个部分地实施的并且具有第一外壳部件327和另一个外壳部件329，它们借助于穿过真空室314的壁331作用的运动机构333，335可以在双箭头337，339的方向上相互相对移动，以便有选择地释放或围住在真空室314中的工件容纳区324中布置的工件。

图6示出第五设备400的部分剖视图，其具有真空室414和用于围住工件12的外壳426。只要第五设备400的组件对应于上面描述的设备10的组件，则它们用以数字400增大的数字作为附图标记进行标示。在设备400中的外壳426具有一个按照钟状物形式构造成的部段作为第一外壳部件427，它借助于穿过真空室414的盖441作用的运动机构443可以在双箭头445的方向上在真空室414的内室430中相对于第二外壳部件429被提升和下降，以便有选择地释放或围住在真空室414中的工件容纳区424中布置的工件12。

图7示出第六设备500的部分剖视图，其具有真空室514和用于围住在工件容纳区524中的工件12的外壳526。只要第六设备500的组件对应于上面描述的设备10的组件，则它们用以数字500增大的数字作为附图标记进行标示。

在设备500中的真空室514是两个部分地实施的并且具有室部件545，该室部件可以通过运动机构(没有示出)在双箭头547的方向上相对于室部件549被提升和下降。外壳526也是多个部分地构造成的。它具有部段527，该部段可以相对于部段529移动。外壳526的部段527在此相对于室部件545被位置固定地定位并且外壳526的部段529相对于室部件549是位置固定的。

借助于运动机构可以使室部件545在关闭位置和打开位置之间运动。在打开位置上工件容纳区524在此为了输入和输出工件12被释放。在关闭位置上在外壳526中的布置在工件容纳区524中的工件12被围住。

图8示出用于干燥工件12的第七设备600。图9是设备600的在通过图8中的箭头IX可识别的视线方向上的部分视图。用于干燥工件12的设备600具有工件容纳区624和包含外壳626，该外壳具有第一外壳部件627和借助于驱动装置(没有示出)可相对于第一外壳部件627在打开位置和关闭位置之间移动的第二外壳部件629。外壳626在此匹配于工件12的侧面的部段的形状，其中被外壳626围住的空间的尺寸仅仅稍微大于在工件容纳区624中布置的工件12。在设备600的工件容纳区624中布置的工件12例如可以是发动机缸体。

第一外壳部件627漏斗形地构造和具有由瓣阀644构造成的抽吸阀瓣。第二外壳部件629是罩形的和包含具有瓣阀621的漏斗形的开口615。为了在工件容纳区624中输入和输出工件12，第二外壳部件629被相对于第一外壳部件627运动到打开位置。在关闭位置上，第二外壳部件629顶压在布置在第一外壳部件627和第二外壳部件629之间的密封件611上。在此处第一外壳部件627与第二外壳部件629形成真空室，该真空室可以通过瓣阀621通风并且可以通过由瓣阀644构造成的抽吸阀瓣抽真空。

设备600具有用于对在将第二外壳部件629施加到第一外壳部件627上时形成的真空室抽真空的抽真空装置16。为了在设备600中干燥工件12，该工件被布置在在通过外壳626的第一外壳部件627和第二外壳部件629形成的真空室中的工件容纳区624中。

设备600具有抽吸装置32。抽吸装置32具有可抽真空的真空容器34，其通过用于气态的流体的管道36与抽真空装置16的抽吸泵18连接。抽真空装置16具有出口48和包含抽吸泵18。通过在管道36中布置的截止阀38可以有选择地释放和封闭用于在真空容器34和抽吸泵18之间的流体的流动路径。通过抽吸泵18可以在真空容器34中产生真空。用于在真空容器中的该真空的残余气体压力在此优选位于20mbar和100mbar之间。

真空容器34具有用于通过流体管道50将聚集在其中的液体排出到容纳容器52中的出口48，该容纳容器可以通过截止阀54有选择地释放或封闭。

借助于瓣阀644可以有选择地释放和封闭用于具有通过抽吸管道42的流体流28的流体的流动路径。瓣阀644在此被设计用于短的切换时间并且因此可以突然地释放抽吸管道42的开口横截面，也就是说在长度Δt≤1s的时间间隔之内，最好在长度Δt≤0.1s的时间间隔之内。

为了去除通过抽吸泵18在设备600中输送的气态的流体中的液态的物质例如用于清洁工件12的清洁液体，该气态的流体被引导通过与抽吸泵18的压力接头连接的液体分离机46。

设备600也被设计用于干燥工件12，该工件在工业的清洁设备(没有示出)中被用清洁流体加载，以便例如清洁掉其上的碎屑物和润滑剂。为了用清洁流体清洁工件12，在这种清洁设备中工件612的表面被用清洁流体湿润。在此用于加载工件的清洁流体也被容纳在工件12的空隙、钻孔和盲孔中。

为了干燥，工件12在清洁设备中被处理之后被定位在工件容纳区624中。随后外壳626的第二外壳部件629和第一外壳部件627被相互相对地运动到关闭位置上。

在抽吸装置32的真空容器34中，然后通过抽真空装置16经由管道36在相应地被打开的截止阀38下调整出一个真空，该真空的绝对的残余压力最好位于20mbar和100mbar之间。

随后通过打开在抽吸管道42中的瓣阀644在第一外壳部件627的抽吸接头40上突然地施加一个负压，该负压关于大气压力最好为大约1bar。由此在外壳626中形成通过开口615和瓣阀621流入外壳626中的流体流28，该流体流流动到抽吸接头640并且通过抽吸管道42被引导到真空容器34中。

外壳626具有壁，这些壁与在工件容纳区624中布置的工件12一起使用于流入到外壳626中的流体流28的流动横截面变窄。由此实现，在工件12的表面处那里的流体流28的流动速度增大并且大到足够将液体残余和/或脏物与工件12的表面分离。

在外壳626的内部中形成的流体流28类似于鼓风地加载在工件容纳区624中布置的工件12的表面。在工件12的表面上和在汲取液体的部分中或者也在工件12的内腔中容纳的清洁液体被流体流28接纳并且通过抽吸接头640经由抽吸管道42被运动到真空容器34中，直到在真空容器34和外壳26的内部之间形成压力平衡。

概括地说，尤其要记录本发明的以下优选的特征:本发明涉及一种用于干燥工件12，112，212，312，412，512，612的设备10，100，200，300，400，500，600，工件被用液态的介质加载。设备10，100，200，300，400，500，600具有用于容纳至少一个要干燥的工件12的工件容纳区24，124，224，324，424，524，624。在设备10，100，200，300，400，500，600中具有抽吸装置32和外壳26，126，226，326，426，526，626，在外壳中在工件容纳区24，124，224，324，424，524，624中布置的工件12可以被围住。外壳26，126，226，326，426，526，626具有通过抽吸管道42与抽吸装置32连接的抽吸接头40，140，240，340，440，540，640。

附图标记表:

10设备

12工件

14真空室

16抽真空装置

18抽吸泵

20流体管道

22截止阀

24工件容纳区

26外壳

28流体流

30内室

32抽吸装置

34真空容器

36管道

38截止阀

40抽吸接头

42抽吸管道

44瓣阀

46液体分离机

48出口

50流体管道

52容纳容器

54截止阀

56，58开口

60，62封闭体

64，66伺服驱动装置

72通孔

100设备

114真空室

115供风口

115'通风装置

116消音器

119箭头

121瓣阀

124工件容纳区

126外壳

140抽吸接头

144瓣阀

172通孔

200设备

214真空室

215供风口

215'通风装置

216消音器

221瓣阀

221'辊道

224工件容纳区

226外壳

240抽吸接头

244瓣阀

260，262封闭体

272通孔

300设备

314真空室

315供风口

315'通风装置

316消音器

321瓣阀

324工件容纳区

326外壳

327，329外壳部件

331壁

333，335运动机构

337，339双箭头

340抽吸接头

344瓣阀

372通孔

400设备

412工件

414真空室

415供风口

415'通风装置

416消音器

421瓣阀

424工件容纳区

426外壳

427部段

430内部

440抽吸接头

441盖

443运动机构

444瓣阀

445双箭头

472通孔

500设备

512工件

514真空室

515供风口

515'通风装置516消音器

521瓣阀

524工件容纳区

526外壳

527部段

529部段

540抽吸接头

544瓣阀

545室部件

547双箭头

549室部件

600设备

611密封件

615供风口

615'通风装置

616消音器

621瓣阀

624工件容纳区

626外壳

627，629外壳部件

644瓣阀

645双箭头。