专利名称：用于对处理过的物品进行干燥的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对处理过的物品进行干燥的方法和装置。更具体地，根据本发明的方法和装置用来快速、轻柔与均匀地干燥例如处理过的板状物品——其优选地在电镀或蚀刻设备中被处理过。
背景技术：
在许多湿化学、电解或其他涂覆过程中，需要对已经处理过的并且在上面进行了涂覆的物品进行干燥，以作为该过程的最后工作步骤。为此目的经常使用包括一个壳体的干燥机，处理过的物品连续地输送到该壳体内，并且在干燥过程之后它们被输送到壳体之外。通常使用例如空气等气体干燥介质来干燥。为了提高干燥效果，气体干燥介质被加热——例如通过换热器或加热筒加热，在此情况下该壳体外侧一般设置有绝热设备。借助于风扇通过管嘴将干燥介质供给到处理过的物品上。然后，干燥本身大致通过在处理过的物品的表面上蒸发液体而发生。同时发生的是，干燥介质吸收处于处理过的物品表面上的水分，直至达到某种程度的饱和度。以这种方式使用的干燥介质然后通过可调节的挡板或出口管线排放——通常是连续排放——并且替换以未使用的干燥介质。
在此干燥过程中，轻柔地对待处理过的物品——它们通常很精细——是很重要的，这样不会发生损坏。此外，干燥应当尽可能地均匀进行。否则，热敏的处理过的物品会因局部过热而受损。在处理过的物品具有柔软的表面的情况下，在传输处理过的物品通过干燥器过程中所产生的刮痕会导致废品。
为了尽可能地保持低成本，应当在最短时间内完成干燥，尽管也必须保证完全干燥。
满足这些要求的干燥器例如用在水平连续操作的装置中，用来电镀和蚀刻印刷电路板。在此情况下，呈板状的处理过的物品通常在水平位置上传输并且在滚筒上通过干燥器。为此目的，在干燥器的进口侧和出口侧的壳体壁上设置了窄口，通过该窄口，处理过的物品移入和移出干燥器。加热过的干燥介质通常借助于压力喷嘴而供给，该压力喷嘴将干燥介质吹向处理过的物品——例如印刷电路板。
这种类型的干燥器在US 4,017,982中有详细描述。在此干燥器中，除了通过蒸发来干燥之外，另外使用了所谓的气刀，其宣称通过与冷空气一起移动而去除存在于处理过的物品表面上的大部分液体。在此干燥器中，压力管嘴设置有出口孔，该出口孔如此排列将空气以不等于90度的角度倾斜驱动到处理过的物品上，从而实现液体的移动。
在其他装置中，空气通过压力管嘴供给，其中一个或多个压力管嘴设置在处理过的物品一侧，并且相应数量的抽吸管嘴直接设置在处理过的物品的另一侧，该抽吸管嘴抽吸从压力管嘴排出的干燥介质并且以循环方式将这些干燥介质送回加热和压力管嘴处或者将干燥介质输送出干燥器。在具有大量界面连通孔的印刷电路板的情况下，数量相对较大的干燥介质利用这种压力/抽吸管嘴装置流经这些孔。即使积聚在这些孔中的液体因此也快速蒸发。
通过集成密度的不断增加和电子元件的小型化，印刷电路板相应地变得更加薄且更容易弯曲。利用传统的干燥器，这些柔性印刷电路板或印刷电路膜片无法以期望的有效度干燥，因为这种处理过的物品会挠曲或弯曲，并且会通过在处理过的物品上产生的压力——该压力由使用喷嘴所驱动的驱动干燥介质产生——而压在管嘴或其他部件上。然而，若合适地降低压力，所需的干燥时间又被相当大地延长了。
DE 1 142 065 AS公开了一种用于热处理金属片或金属条或类似扁平物品的通过型(through-type)的炉子，其中通过在受控压力下工作的管嘴产生了气垫，用来将处理过的物品维持在悬浮状态。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种用来干燥已处理过的物品的方法和装置，该方法和装置还适于有效地干燥已处理过的非常薄且因此非常精细的物品。
该目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求5的装置而实现。从属权利要求确定了该方法和装置的有利的或优选的实施方式。
根据本发明提出，为了沿着传输路径传输已处理的物品，以及为了在传输路径的至少一个位置上从上方将第一气体干燥介质流和从下方将第二气体干燥介质流驱动到该处理过的物品上，探测了与第一气体流相关联的第一压力和与第二气体流相关联的第二压力，并且根据第一压力调节了第一气流以及根据第二压力调节了第二气流。通过对从上方和从下方作用在处理过的物品上的第一和第二气流的这种独立调节，即使薄的处理过的物品也能够不弯曲并且优选地保持在悬浮状态。
此外，可提供针对第一和/或第二气流的温度控制装置。为此目的，合适地启动风扇装置以产生第一和/或第二气流，并且/或者改变对第一和/或第二气流的调节。
为了将第一气流和第二气流引导到处理过的物品上，提供了第一和第二气体出口设备。
在开始生产特定类型的处理过的物品之前，可确定用于第一和第二气体出口设备的期望参考压力。
在此情况下，气体出口装置可呈管嘴形式，其包括例如横向延伸过传输路径的全宽并且平行于传输路径设置的管嘴板，设置在管嘴板内以允许气体干燥介质通过的管嘴孔口。该管嘴孔口可呈狭长的切口形式或者呈孔列的形式。还可在传输路径方向上设置多列管嘴孔口。
此外，可设置导气元件——例如金属板，以阻止或至少阻碍气体干燥介质的侧向逸出。
为了调节第一和/或第二气流，例如呈挡板或阀形式的调节装置可设置在通往气体出口装置的供给管线内。然后，用于探测各自的压力的传感器装置优选设置在调节装置和气体出口装置之间。
为了沿着传输路径传输处理过的物品，传输装置可设置成包括设置在传输路径上方和下方并且可驱动以传输处理过的物品的辊子。优选地，在第一和第二气体出口设备之间没有设置辊子，以使得气流不受阻碍。然而，第一和第二气体出口设备可在其边缘具有凹入，辊子与该凹入直接相邻，用以阻止处理过的物品压靠气体出口设备。
该装置优选容置于一个壳体内，其中，更具体地，设置了用于排放气体干燥介质的出口管线。
当然，可设置多于一对的第一和第二气体出口设备，以保证当处理过的物品通过该装置时有效地干燥。
为了干燥厚的处理过的物品，能够反转第一或者第二气流的方向。特别是，这可以根据处理过的物品的厚度自动确定，而物品的厚度例如可通过传感器装置确定。
这样，气体干燥介质从一侧驱动到处理过的物品上，并且在另一侧被吸取。在此情况下，即使位于厚处理过的物品孔内的液体也可靠地和快速地干燥，而通过从两侧吹风，薄的处理过的物品也被持续地干燥。
因此，本发明提供了一种可靠地和轻柔地干燥各种厚度的处理过的物品的可能性而无需手动干预并且没有中断生产。
下面参考优选实施方式和附图更加详细地描述了本发明，其中图1是根据本发明的装置的一个实施方式的示意性侧视图；图2是图1中部分A的详细正视图；图3是图2中的部分的俯视图；以及图4是沿着根据本发明图1中的线C-C的截面示意图，示出了元件的可能空间布置。
具体实施例方式
图1概略示出了根据本发明干燥器的不同部件的结构和相互作用。该干燥器包括一个分成两部分的壳体6、设置在壳体6下部的压缩空气风扇16、17，该风扇16、17独立地向称为压力管嘴的管嘴4和5供给压缩空气，该压缩空气在此情况下用作干燥介质。管嘴4和5位于壳体6上部。管嘴4设置在传输路径上方，该传输路径从壳体6的入口7向出口31延伸，而管嘴5设置在该传输路径下方。在各种情况下，管嘴4和管嘴5以其出口孔彼此面对的方式而彼此相对地放置。在此实施方式中示出了两对管嘴4、5；然而，可以存在更多对或仅有一对管嘴。
位于壳体6下部的是调节装置18和19，例如，像电动节流阀那样的挡板，或者可通过驱动器34驱动并且因此能调节从风扇16、17到管嘴4、5的气流的阀。为了将处理过的物品传输过干燥器，呈滚筒2和轮子3形式的辊子设置在壳体6的上部，处理过的物品在其中向前驱动。处理物体1因此连续地从入口7向出口31移动，经过管嘴4和5。与此同时，压缩空气从上方和下方吹到处理物体上。利用合适设定的压力，处理过的物品被如同悬浮地保持住。利用该装置阻止了弯曲，并因此防止了损坏，特别是在薄处理过的物品的情况下。
为了加速干燥，可设置另外的出口管嘴(图未示)，如同在本说明书的引言部分已经叙述的那样，该出口管嘴在压力下朝向处理过的物品倾斜地驱动冷空气，并因此移动和/或雾化一定部分的附着在处理过的物品上的液体。
设置在压缩空气供给管线8、9——该管线从风扇16、17通往管嘴4、5——内的是温度传感器11、13和压力传感器10、12，用于独立地探测在供给管线8和9内的干燥介质的温度和压力。通过控制装置35连续地获得和处理所确定的值。对于每个压缩空气风扇可如图所示设置独立的控制单元35。然而，位于例如计算机系统内部用于其他控制功能的单一的中央控制单元也是合适的。根据所探测的值，压缩空气风扇16、17的转速通过驱动马达20和速度控制器14改变，并且改变了调节装置18和19的设定值。通过打开调节装置18和19，可增加压力。为了提高温度，例如增加相应的风扇17或16的速度，同时相应的调节装置关紧一些，以便维持相同的压力。然而，干燥介质受到更大的压缩，导致温度升高。为了降低压力或温度，执行相应的相反操作。
在传统干燥器中，提供了合适的气体加热器以控制干燥介质的温度。然而，这种温度控制方式仅能用于具有合适的耐热性的处理过的物品，因为是以非常高的温度进行干燥。优选将温度控制在这样的值上在此温度值下，保证了快速干燥，另一方面没有损坏处理过的物品。
在此实施方式中，通过进入管道26吸入的空气用作干燥介质。此外，设置了呈过滤垫形式的过滤器25以从空气中去除杂质，否则，这些杂质会污染处理过的物品。
此外，在壳体6的上部设置了压力传感器24。借助于通过此压力传感器24确定的压力值，控制了排气扇23速度，利用所使用的排气扇23，干燥介质从壳体内去除，并且在壳体6的上部——所谓的工作单元——内的压力恒定地维持在预定的针对该物品的值上。借助于该速度受控的排气扇23，阻止了包含例如来自其他过程的腐蚀性物质的外来气体进入该干燥器的工作单元，这些外来气体通过在排气管27内的不利压力条件而导入该排气管内。否则该气体会导致对处理物体1的蚀刻或污染。排气扇23通过另一个驱动器34和控制单元36而受到控制。
在壳体6的下部内还设置了一个温度传感器15，通过该温度传感器15，通过冷气吸入管22和冷气排出风扇21而对供给到风扇16、17的冷气进行控制。
图2示出了图1中的放大了很多的部分A，而图3示出了沿着图2中的线B-B的截面图。
图2示出了处理过的物品1在管嘴4和5之间通过，通过设置在管嘴4、5的左右两侧的传输轮3，该处理过的物品1在管嘴4、5之间匀速输送。管嘴4设置在处理过的物品1的传输路径的上方，而管嘴5在其下方。一个或多个管状供给管线8通往管嘴4，并且一个或多个干燥介质的供给管线9相应地通往管嘴5。一个分配管32使得干燥介质在与传输路径横交方向上存在于沿相应的管嘴4或5的整个长度上。管嘴4和5被管嘴板28关闭，其中管嘴出口孔29位于管嘴板28上。从图3可看到，出口孔29构造成狭长的切口，该切口由窄桥37间断以增加稳定性。除了狭长的切口，成列的孔也是可能的，并且可并排设置多个这种切口或孔列。在此实施方式中，桥37优选彼此偏置地设置。
传输轮2与管嘴板28中的凹入33接合。借助于这些凹入和接合在其中的传输轮3，防止了非常薄的处理过的物品1的前边缘在进入时与管嘴板相碰撞。
将处理过的物品维持成在两个管嘴板28之间悬浮的空气垫由从管嘴排出的气体流形成。该空气垫并没有在进入区域非常强地形成，但是接合在管嘴板28中的传输轮3阻止了处理过的物品附在管嘴板上。
若利用干燥器来干燥薄的和厚的处理过的物品，可在入口7处额外设置一个厚度传感器38——在图1中以虚线表示，该传感器连接到管嘴的控制装置35。
为了干燥较厚的处理过的物品——例如具有大于0.2mm的厚度，干燥介质的气流将在两个管嘴5内反转而无需手动干预，从而管嘴4朝向处理过的物品驱动干燥介质，而设置在对侧的管嘴5又吸取干燥介质。通过高的压差，干燥介质被均匀地传输过位于厚处理过的物品内的孔，因此在孔内的液体更快地干燥。在此情况下不会存在损坏处理过的物品的风险，因为厚的、实心的处理过的物品不会因流动的气流而弯曲。为了产生反转的气流，气体供给设备9的风扇17的转动方向反转，从而产生一个部分真空。在此情况下，优选地在干燥介质的吸入管线和通向排气管27的出口管线之间、或者在吸入管线和位于排气扇和干燥器壳体之间的连接管线之间设置带有节流阀的管状支管39(也是以虚线表示)。为此目的，还在风扇17——该风扇具有反转的馈入速度方向——的吸入管线内存在有一个止回挡板或止回阀40，用以阻止用过的干燥介质从抽吸管线逸出并进入吸入管26，干燥介质从抽吸管线逸出并进入吸入管可导致例如通过风扇16而抽吸入用过的干燥介质。当厚物品被处理时，阀41打开而止回阀40关闭。这使得能够以传统方式处理从处理过的物品抽吸出的用过的干燥介质。
当然还可以如此设置流经管嘴4的气体反转而不是流经管嘴5的气体反转。
除了借助于厚度传感器而实现自动反转之外，原则上手动反转也是可能的。
类似地，刚好在管嘴4、5之前设置厚度传感器38也是可能的，或者处理过的物品1的厚度可从前一处理步骤——例如电镀——传送到干燥器，或者以其他方式探测该厚度。
图4示出了根据本发明的干燥器的截面的前视图，该图大体对应于沿着图1中的线C-C的截面。在此视图中，处理过的物品通过入口(图未示)移入制图的平面，并且再通过出口(也未示出)离开干燥器。位于干燥器壳体的下部内的是用于上下管嘴4、5的风扇16、17，在此示意图中没有示出该上下管嘴4、5。同样设置在壳体下部的是马达驱动的节流阀18、19。由于风扇16、17发出的高噪音，壳体6的壁在下部设置有隔音装置30。在此情况下，新鲜干燥介质——例如空气——的吸入管道26设置在干燥器壳体的下部和上部之间。吸入管道在壳体一侧开口，该侧位于上述过滤器25的上游。吸入管道26的这种设置使得能够实现用于吸入新鲜空气的大的过滤垫面积而基本上没有要求增加空间。吸入管道26本身还通过此种设置获得了大的截面。然后风扇16、17从吸入管道26吸入用于干燥处理过的物品1的空气，其中为此目的设置的管道以线示出。
从壳体上部排出用过的气体的排气扇23安装在干燥器壳体的上部。该排气扇23例如通过位于下游的净气器连接到排气管27，该排气管通往外部。
为上述用于干燥厚处理过的物品的额外工作模式而设置的元件39、40和41也是以虚线表示。
标号列表1 处理过的物品2 传输辊子3 传输轮4 上压缩空气管嘴5 下压缩空气管嘴6 干燥器壳体7 入口8 上干燥介质供给管线9 下干燥介质供给管线10 上压力传感器11 上温度传感器12 下压力传感器13 下温度传感器14 压缩空气风扇速度控制器15 风扇壳体温度控制器16 上压缩空气风扇17 下压缩空气风扇18 上马达驱动的节流阀19 下马达驱动的节流阀20 速度调节驱动马达21 冷气排放装置(风扇)22 冷气入口23 排气扇24 干燥器壳体压力传感器25 新鲜空气过滤垫26 新鲜空气吸入管27 排气管
28 管嘴板29 管嘴出口孔30 隔音装置31 出口32 分配管33 凹入34 驱动器35 控制装置36 控制装置37 桥38 厚度传感器39 出口管线40 止回阀41 阀
权利要求
1.用于干燥处理过的物品(1)的方法，该处理过的物品(1)沿着一个预定传输路径传输，在该传输路径的至少一个位置上，以来自上方的第一气流和来自下方的第二气流而将气态干燥介质吹到该处理过的物品(1)上，探测与所述第一气流相关联的第一压力和与所述第二气流相关联的第二压力，并且根据所述第一压力调节了所述第一气流以及根据所述第二压力调节所述第二气流，其特征在于，探测所述第一和/或第二气流的温度，以及以如下方式启动用于产生所述第一和/或第二气流的风扇装置(16、17)，并且/或者以如下方式调节所述第一和/或第二气流所探测到的温度被调节到预定值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于以如下方式调节所述第一和第二气流所述处理过的物品至少在一个位置保持悬浮状态。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于为了调节温度，通过驱动所述风扇装置(16、17)而改变该风扇装置的转速。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于探测所述处理过的物品(1)的厚度，并且若该处理过的物品(1)的厚度超过预定厚度，则反转所述第一气流或第二气流的方向。
5.用于干燥处理过的物品(1)的装置，包括沿着一个预定传输路径传输该处理过的物品(1)的传输装置(2，3)，第一(4)和第二(5)气体出口设备，它们在所述传输路径的上方和下方彼此相对设置，并且每一个都具有至少一个面对该传输路径的气体出口孔(29)，以及风扇装置(16、17)，该风扇装置用于通过相应的第一(8)和第二(9)供给管线而向所述第一和第二气体出口设备供给气态干燥介质，存在与每个所述第一和第二气体出口设备(4，5)相关联的调节装置(18、19)以及压力传感器(10、12)，所述调节装置(18、19)用来调节通过相应气体出口设备(4、5)的气态干燥介质的气流，而所述压力传感器(10、12)用来探测由每个相应的气流产生的压力，以及控制装置(35)，该控制装置(35)构造成根据由相应的传感器装置(10、12)所探测到的压力而启动所述调节装置(18、19)，其特征在于，至少一个温度传感器(11、13)设置在第一(8)和/或第二(9)供给管线中，并且所述控制装置构造成以如下方式启动所述风扇装置(16、17)和/或所述调节装置(18、19)由至少一个温度传感器(11、13)探测到的温度被调节到一个预定值。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于所述第一和第二气体出口设备(4、5)包括气体导引元件，该气体导引元件邻接于相应的至少一个气体出口孔(29)设置。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于所述第一和第二气体出口设备(4、5)在每种情况下均构造成管嘴形式。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述管嘴(4、5)包括一个管嘴板(28)以及管嘴孔口(29)，该管嘴板(28)横向延伸过所述传输路径的整个宽度并且平行于传输路径设置，而该管嘴孔口(29)设置在该管嘴板(28)内而允许气态干燥介质通过。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于所述管嘴孔口(29)包括狭长的切口。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于所述管嘴孔口(29)包括在所述传输路径的横向方向成列设置的孔。
11.如权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于在所述传输路径的方向上至少并排设置两列管嘴孔口(29)。
12.如权利要求5至11中任一项所述的装置，其特征在于所述调节装置(18、19)分别设置在所述第一(8)和第二(9)供给管线内。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述调节装置(18、19)包括挡板，该挡板设置在所述第一(8)和第二(9)供给管线内，使得相应的供给管线(8、9)可由该挡板至少部分地关闭。
14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于所述调节装置(18、19)包括有阀。
15.如权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于所述压力传感器装置(10、12)设置在相应的调节装置(18、19)和气体出口设备(4、5)之间。
16.如权利要求5至15中任一项所述的装置，其特征在于所述传输装置包括辊子(2、3)，该辊子设置在所述传输路径的上方和下方，并且可被驱动而传输所述处理过的物品(1)。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于没有辊子(2、3)设置在所述第一气体出口设备(4)和所述第二气体出口设备(5)之间。
18.如权利要求16或17所述的装置，其特征在于所述第一和第二气体出口设备(4、5)的每一个在边缘中均具有凹入(33)，所述凹入(33)用于相对于传输路径横向设置的辊子(3)。
19.如权利要求5至18中任一项所述的装置，其特征在于所述装置包括一个封闭的壳体(6)，该壳体环绕该装置并且具有引入所述处理过的物品(1)的入口(7)和排出所述处理过的物品(1)的出口(31)。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于设置了一个排气管(27)，所述排气管用来排放来自所述壳体(6)的气态干燥介质。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于吸取装置(23)与所述排气管(27)相关联，在所述壳体(6)内与所述气体出口设备(4、5)相距一段距离处设置了另外的压力传感器装置(24)，并且控制装置(36)设置成以如下方式启动吸取装置(23)由另外的压力传感器装置(24)探测到的压力维持在一个预定的恒定值上。
22.如权利要求19至21中任一项所述的装置，其特征在于所述壳体(6)包括第一和第二壳体部分，所述传输装置(2、3)和所述第一(4)和第二(5)气体出口设备容置在所述第一壳体部分中，并且所述风扇装置(16、17)和调节装置(18、19)容置在所述第二壳体部分(6)内。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于在所述第一和第二壳体部分之间设置了新鲜气态干燥介质的吸入管(26)。
24.如权利要求5至23中任一项所述的装置，其特征在于至少一个温度传感器(11、13)和至少一个气体加热装置设置在所述第一(8)和第二(9)供给管线内，并且所述控制装置设置成以如下方式启动气体加热装置由至少一个温度传感器探测到的温度被调节到预定值。
25.如权利要求5至24中任一项所述的装置，其特征在于所述装置包括至少两对第一(4)和第二(5)气体出口设备。
26.如权利要求5至25中任一项所述的装置，其特征在于所述装置设置成用来干燥板状的处理过的物品(1)。
27.如权利要求5至26中任一项所述的装置，其特征在于提供了用来探测所述处理过的物品(1)的厚度的装置(38)，并且所述控制装置(35)设置成如果所述处理过的物品的厚度超过预定厚度，所述控制装置启动所述风扇装置(16、17)，从而反转通过所述第一气体出口设备(4)的气流或通过所述第二气体出口设备(5)的气流。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于用来探测所述处理过的物品(1)厚度的装置包括用来确定该处理过的物品(1)的厚度的传感器装置(38)。
29.如权利要求5至28中任一项所述的装置，其特征在于所述装置设置成实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用来干燥处理过的物品(1)的装置及相应的方法。所述装置包括传输装置(3)，该传输装置用来沿着传输带传输处理过的物品(1)。相对放置的气体出口设备(4、5)设置在传输带上方。气态干燥介质通过供给管(8、9)由吹风装置独立地引导到气体出口。探测了分配到相应气体出口设备(4、5)上的压力，并且根据所述压力，通过控制装置控制与气体出口设备(4、5)相关联的气流。
文档编号F26B15/12GK1867805SQ200480030482
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月12日 优先权日2003年10月17日
发明者费迪南德·维纳, 乌韦·豪夫, 克劳斯·布雷姆 申请人:埃托特克德国有限公司