專利名稱：多區(qū)域高壓釜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高壓釜以及涉及它們在工件熱處理中的使用。
背景技術：
EP-B-0176508披露了一種燃氣高壓釜的設計，所述燃氣高壓釜例如可用于由纖維/樹脂混合物制成的物品的生產和在玻璃、汽車和航空航天工業(yè)中的工件熱處理，燃氣高壓釜目前通常具有高達450℃的加工溫度和高達68巴的加工壓力。用于固化復合物或熱處理玻璃物品的高壓釜通?？删哂?-4米的長度、1-3米的直徑以及10-20m3的容積。對于用在汽車工業(yè)，例如用于賽車的底盤的熱處理中，高壓釜通常具有大約為2.75米的直徑、大約4.5米的長度以及大約為25m3的容積。對于用在航空航天部件的熱處理方面，高壓釜通常具有大約為4.25米的直徑、大約12米的長度以及大約為170m3的容積。
如

圖1中所示的，典型的現有技術高壓釜是以具有約3.7米(12英尺)的長度和約1.5米(5英尺)的直徑的壓力容器為基礎的，所述容器具有主體10和裝料門12。提供真空管線14以與被柔性隔膜覆蓋的模制工具(未示出)的模型側相連，其中待模制的工件位于工具與隔膜之間。該工具通過閥18可與真空相連并可通過閥20與空氣相連。閥22可被操作以允許空氣通過壓力管線16進入到壓力容器的內部。通過沿壓力容器的長度上下延伸的暴露的輻射管24進行加熱。每個管的入口都裝有燃氣加熱器34并且每個管的排出端都裝有葉輪36，通過所述葉輪36朝向所述排出端產生負壓并且煙氣流被保持通過所述管。安裝在箱端壁上的馬達38驅動徑流式葉輪40以在壓力容器內產生氣體的再循環(huán)流。通過箱壁10對氣體溫度敏感的熱電偶42與控制單元44相連接，所述控制單元44以可操作的方式與各個加熱器相連以便于接通或切斷它們并且將高壓釜中的氣體氛圍保持在預定數值的±1°。EP-A-0333389中披露了變速葉輪的使用在操作循環(huán)的冷卻部分中能夠使得相同的管可用于加熱以及用于返回到室溫。其他設計的高壓釜可為電加熱的、蒸汽加熱的、油加熱的、熱空氣加熱的或氣體輻射加熱的，但是迄今為止它們都依賴端壁中的葉輪以產生如圖1中箭頭所示的單一的基本上為軸向的再循環(huán)氣流形式。
US6240333(Lockheed-Martin)涉及高壓釜中的復合部件的制造。Lockheed-Martin提及，F22 Raptor是主要用被稱作層板的由柔性石墨纖維構成的復合材料制成的飛行器的一個示例，所述層板被環(huán)氧或BMI樹脂浸漬，當環(huán)氧或BMI樹脂被加熱時硬化。未固化的層板被放置于工具上，每個工具對應于Raptor的一個復合部件。因此，當石墨樹脂混合物在工具上硬化時，復合部件形成適合的形狀。Lockheed-Martin接著提及，多種生產技術都可用于構成復合部件。再使用Raptor作為一個示例，在將層板防置于工具上后，在樹脂固化期間使用真空袋以便于將層板牢固地固定于工具。真空袋將材料壓在工具上并防止氣泡的形成和其他材料變形。然后將工具放置于高壓釜中以便于依照程序加熱，為了避免產生有缺陷的部件，粘附于其上是必要的。
Lockheed-Martin還提及，高壓釜操作者必須仔細地將工具分配在高壓釜的加熱腔室中以確保滿足加熱速率技術要求，典型的高壓釜長15米(50英尺)，但仍通過位于加熱腔室一端處的大型風扇吹送空氣對其進行加熱。它們認識到許多困難，該加熱方法被引入到生產工藝中，特別是，如果高壓釜將加熱速度調節(jié)到低水平以避免部件過熱，高壓釜將需要較長的時間使其他部件固化，增加了整個生產過程需要的時間，并且如果部件分配不適當，高壓釜操作者可能不得不違反一些工具的加熱速度技術要求，這樣在那些工具上浪費部件，以便利用其他工具獲得有用的部件。Lockheed-Martin提出的解決方案是，提供用于使工件適合地定位在將要被引入到高壓釜中的裝載物料內的裝載物料分配軟件。該軟件包括根據(a)所選擇的特定的工具；(b)工具的熱性能和(c)高壓釜的熱性能確定在高壓釜加熱容器中的選擇工具的最佳布置的布置引擎，布置引擎在圖形用戶界面上產生所得到的模式。布置模式是的根據下列因素確定的·存儲在數據庫中的工具的熱響應。
·高壓釜加熱中的徑向和軸向變化，布置在高加熱區(qū)域中的慢響應工具和布置在低加熱區(qū)域中的快響應工具。
·裝載物料周圍的均勻空氣流。
·以特定的模式裝載的可行性。
但是，Lockheed-Martin沒有提供關于應該如何寫布置引擎以及應該進行什么計算(特別是關于空氣流的均勻性)的詳細說明。
發(fā)明概述本發(fā)明基于這樣一個前提，即，為了在一個位置中處理沿著長度方向在質量、形狀和橫截面等方面都不同的裝載物料并且提高整個裝載物料可接收將進行的熱處理的可能性，最好考慮裝載物料的特征來改變高壓釜的特征，而不是接受高壓釜恰好具有的任何特征并且改變裝載物料的特征。
當復雜的裝載物料在高壓釜中被熱處理時出現的一個問題是，在沿著高壓釜的不同位置處，可能在裝載物料的相對位置或者橫截面中存在差異，在具有軸向氣體循環(huán)的高壓釜中的所述差異改變循環(huán)氣體的速度，從而改變傳送到裝載物料上的熱量的速度。
根據本發(fā)明，通過一種在高壓釜中對上述裝載物料進行熱處理的方法解決該問題，該方法包括利用沿著裝載物料的長度方向間隔的多個氣體循環(huán)裝置使加熱氣體在裝料空間內循環(huán)并且每一個氣體循環(huán)裝置使加熱氣體在裝料空間內基本上非軸向地循環(huán)和/或非軸向地撞擊到裝載物料上。
這樣，本發(fā)明可包括一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，所述高壓釜包括限定可加壓的加熱腔的殼；在所述殼內限定裝料空間的裝置；
用于封閉所述加熱腔并且使裝載物料進入裝料空間和使裝載物料從裝料空間中排出的至少一個門；用于在裝料空間內對氣體加熱的裝置，以及沿著加熱腔以一定間隔隔開的多個葉輪和各自的驅動裝置，每一個葉輪和各自的驅動裝置用于使氣體在所述裝料空間的各個區(qū)域中非軸向循環(huán)。
本發(fā)明還包括一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其中所述裝載物料相對于高壓釜的位置和/或橫截面可沿著裝載物料改變，所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；以及加熱氣體循環(huán)裝置，所述加熱氣體循環(huán)裝置布置成能夠產生這樣一種循環(huán)模式，即，使加熱氣體在裝料空間內基本上非軸向地循環(huán)和/或非軸向地撞擊到裝載物料上。
當復雜的裝載物料在高壓釜中被熱處理時出現的另一個問題是，在沿著高壓釜的不同位置處，可能存在裝載物料在熱性能方面的差異，在具有軸向氣體循環(huán)的高壓釜中僅考慮傳熱速度與位置關系方面的已知或者預測的差異調節(jié)裝載物料的分配難以克服所述差異。
根據本發(fā)明，通過一種對于熱性能沿著裝載物料隨位置變化的裝載物料進行熱處理的方法解決該問題，該方法包括在一種高壓釜中對裝載物料進行加熱，所述高壓釜具有多個沿著其長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域，所述區(qū)域中的氣體循環(huán)可被獨立控制。對于這種方法，可變幾何結構和質量的裝載物料可沿著其長度在不同溫度下并且以不同氣體循環(huán)速度被加熱以便以均勻的速率整體提高質量體的溫度。
本發(fā)明還包括一種用于對熱性能沿著裝載物料的長度方向隨位置變化的裝載物料進行熱處理的高壓釜，所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；以及多個沿著高壓釜長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域，所述區(qū)域中的氣體循環(huán)可被獨立控制。
上述問題相互之間不是排他的，并且實際上將是共同出現的。
這樣，在本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其中所述裝載物料相對于高壓釜的位置、橫截面和/或熱性能可沿著裝載物料改變，所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；以及多個沿著高壓釜長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域，所述區(qū)域中的氣體循環(huán)可被獨立控制，并且所述加熱氣體循環(huán)裝置能夠產生這樣一種循環(huán)模式，即，使加熱氣體非軸向地撞擊到裝載物料上。
優(yōu)選特征的描述上述高壓釜在縱向上被分成一系列處理區(qū)域，并且最好用于控制加熱氣體和在每一個區(qū)域中的裝載物料之間的熱交換速度的裝置包括葉輪。已經發(fā)現，葉輪可提供雙重作用第一，調節(jié)循環(huán)氣體的速度，從而調節(jié)裝載物料的熱交換系數；第二，用作加熱氣體的熱源，這是因為在實踐中需要高功率輸入以便以所需速度或者質量流產生氣體循環(huán)，特別是在高壓釜中形成5-25巴的典型工作壓力的情況下，最好提供能夠獨立調節(jié)由每一個處理區(qū)域的葉輪在所述加熱氣體中產生的摩擦熱的裝置。在實踐中已經發(fā)現，在高壓釜中提供一個或者多個熱電偶以測量氣體溫度和裝載物料溫度并且利用所測量的溫度和所需的溫度之間的溫度差產生溫度差信號以調節(jié)葉輪速度，因此葉輪產生的摩擦熱量提供細微的溫度控制并且在高壓釜處理周期的裝載物料加熱階段中可使裝載物料的溫度達到±1℃?？刂圃诿恳粋€區(qū)域中的加熱氣體和裝載物料之間的熱交換速度的裝置最好可包括用于使在所述區(qū)域中循環(huán)的氣體冷卻的冷卻裝置。沿著高壓釜的長度調節(jié)在多個區(qū)域中或者在一個區(qū)域中的不同位置的氣流速度的能力在處理周期的冷卻部分中是特定的數值以考慮沿著裝載物料在不同區(qū)域周圍的氣流路徑中的差異以及沿著裝載物料在不同位置處的工具和工件的熱容量的差異。對于最初加熱區(qū)域或者在一組區(qū)域中的獨立調節(jié)的提供、在每一個區(qū)域中的質量流速、在每一個區(qū)域中摩擦熱的產生和在每一個區(qū)域中的冷卻能夠達到高穩(wěn)定性。
對于加熱循環(huán)氣體，電是一種可能的熱源，在這種情況下，最好提供一種用于加熱在每一個區(qū)域中循環(huán)的氣體的獨立的加熱器。在氣體、蒸氣或者油加熱的情況下，例如使用輻射管，加熱裝置可包括一組區(qū)域共用的至少一個第一加熱器，通常包括用于第一組區(qū)域和第二區(qū)域的至少一個第一和第二加熱器?？刂蒲b置可適于以隨時間變化的方式在至少一個區(qū)域中產生不同的條件，從而在區(qū)域之間軸向地傳送氣體。
氣體循環(huán)的方式是非軸向的并且與通常具有大于1的長寬比的裝料空間的軸線或者縱向尺寸橫交。最好在每一個區(qū)域中提供用于建立一種周向二葉式氣體循環(huán)的裝置，所述周向二葉式循環(huán)的平面基本上與所述縱向尺寸或者軸線成直角。為了達到這樣一種循環(huán)形式，高壓釜還可包括間隔的相對的內壁部分，所述內壁部分與所述腔側壁限定用于使氣體沿著所述腔的周邊流動的空間；限定在所述內壁部分之間用于使氣體進入到所述流動空間中的第一孔；以及限定在所述內壁部分之間并且與所述第一孔相對的用于使氣體離開流動空間并且流過所述腔流向第一孔的第二孔。為了增大在裝載物料上通過的加熱氣體的質量流并且從而增大熱交換系數，最好提供用于減少在裝載物料上方的氣體體積并且因而增大氣體速度的裝置。為此，最好在所述高壓釜中提供至少一個氣體偏轉裝置以改變靠近裝載物料的氣體速度，并且致動器裝置最好與氣體偏轉裝置相連以從所述腔的外部調節(jié)其位置。
上述高壓釜可用于對最長尺寸基本上平行于高壓釜軸線的細長物品進行熱處理，并且執(zhí)行熱處理以根據一種預定模式對物品加熱，通常使其沿著長度方向均勻地升高溫度。所述物品在其縱向上可是非線性的，例如，具有縱向曲率和橫向曲率的飛行器機翼的面板。
裝載物料通常包括這樣的物品，即，每一個物品都包括與工具接觸的工件，通過在復合體和成型工具之間的界面抽氣和在高壓釜內的熱氣態(tài)氛圍施壓壓力的組合使采用復合體形式的工件通過與工具接觸被熱處理和成型。高壓釜的一個主要應用是，處理沿著高壓釜的內部空間的主要部分延伸的一個工件和一個成型工具。它也可用于沿著高壓釜的內部空間的主要部分并排延伸的多個工件和成型工具的熱處理。它也可用于沿著內部空間以端對端串聯的方式設置的多個工件和成型工具的熱處理。制造異型部件高壓釜的使用不限于由可硬化的塑料或者復合材料制成的部件的生產，而且包括由需要經受熱處理以改變它們的形狀和提高它們的性能的由金屬制造的部件。
時效蠕變成型是一種可用于使金屬板形成所需外形的工藝，例如為鋁或者合金機翼面板提供其翼型。包括在時效蠕變成型中的實際步驟與在模制一種可硬化的合成物中所包括的步驟非常類似。在機加工后，將金屬板放置在模型上并且覆有能夠抵抗高溫的塑料片。該組件被放置在高壓釜中，將面板緊密壓在模型上，并且高壓釜被加熱，例如被加熱到220℃。經過24小時后，使面板被冷卻到室溫并且從高壓釜中移除。US-A-4188811(Chem-tronics)披露了在一種使用單面壓型并且利用加熱和加壓通過蠕變成型使工件與壓型形狀相符的金屬工件成型方法。特別是，該專利披露了一種改變金屬工件的工藝，該工藝包括下列步驟將工件放置在壓型表面上，該壓型表面具有工件所需的外形，并且同時對工件加熱并且通過由耐熱的不連續(xù)的部件構成的屈從主體在其上施加壓力，壓力透過材料并且作用在工件中與壓型相對的側面上，工件加熱溫度和施加在其上的壓力被這樣調節(jié)，即，使工件金屬在低于其屈服強度的應力下塑性流動與所述壓型的表面接觸，從而為工件提供所需的外形。更近關于蠕變成型的內容參見US-A-5345799(Aliteco AG)和6264771(Bornschlegel)。
如上所述，一種在高壓釜的區(qū)域內的優(yōu)選氣體循環(huán)模式是二葉式的，并且在每一個區(qū)域中的二葉式循環(huán)的平面與所述高壓釜的軸線橫交，其中在所述二葉式循環(huán)的中心區(qū)域處的氣體沖擊在工具上和/或通過所述工具。所述工具最好具有氣體接收開口，所述氣體接收開口面對已經沿著其循環(huán)路徑的周向部分流動的氣體進入到其循環(huán)路徑中使氣體流經裝料空間的中心部分的位置。第二優(yōu)選氣體循環(huán)是四葉式，并且當在截面形式觀察高壓釜時，第一和第二葉輪設置在0度和180度的位置處，并且具有處于90度位置和處于270度位置的由在內部裝料空間限定壁中的不連續(xù)部分限定的出口以使第一和第二向內的加熱空氣流可被產生，從而可從相反的方向沖擊在工件上。
附圖的簡要說明現將參照附圖結合示例對本發(fā)明的實施進行描述，在附圖中圖1是一種已知的高壓釜的縱向垂直截面的簡圖；圖2是一種高壓釜的縱向垂直截面的簡圖，其中從一端進行空氣循環(huán)并且具有至少沿著其縱向彎曲的細長工件；圖3是與圖2類似的高壓釜和工件的簡圖，不同之處在于，至少一部分是徑向的空氣循環(huán)是由沿著高壓釜間隔設置的一系列葉輪產生的；圖4a-圖4h是表示空氣循環(huán)模式的高壓釜的橫截面圖；圖5a-圖5c是高壓釜及其相關的控制系統(tǒng)的圖表的上部、中部和下部；
圖6是本發(fā)明所涉及的另一種高壓釜的橫截面圖；圖7a-7b和圖8a-8c是圖3和圖4a-圖4h的高壓釜的示意圖，其中示出了使空氣從一個區(qū)域到另一個區(qū)域軸向移動的壓力波產生的示意圖；圖9和圖10分別是本發(fā)明所涉及的另一種高壓釜的側視圖和橫截面圖；以及圖11和圖12分別是本發(fā)明所涉及的另一種高壓釜的局部剖視的側視圖和橫截面圖，圖13是形成該高壓釜的一部分的一個燃燒器和熱交換單元的線路圖；以及圖14是表示一種形式的冷卻器的高壓釜的其中一個加熱區(qū)域和冷卻區(qū)域的示意圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述本發(fā)明特別，但非排他地用于具有高長寬比、高體積或者高長寬比和高體積的高壓釜。尺寸較小但具有高長寬比的高壓釜例如可用于游艇桅桿的熱處理或者成型中，并且可具有例如20米的長度和1米的直徑，并且內部體積為12立方米。在高體積和高長寬比的情況下，高壓釜可具有15米的長度，在一種典型的設備中，長度可為35米，其長度沒有特定的上限，這是由于已經選擇的非軸向流動形式。高壓釜的體積可大于250立方米，通常大于500立方米，在一種典型的設備中，大于750立方米。在高壓釜內的裝料空間的長寬比(長度與直徑或者最大橫向尺寸的比)可大于3，通常大于5，在一種典型的設備中為7。
當諸如大型飛行器機翼的面板的部件在常規(guī)的利用風扇52使空氣軸向循環(huán)的高壓釜50中被熱處理時產生的問題如圖2中所示，所述面板在機翼與飛行器的機身接合的位置升高。機翼面板54例如可由鋁合金制成，截面通常具有在橫向和縱向上分別朝向其基部40mm的曲率和朝向其尖部的4毫米的曲率，并且截面一直沿著其長度逐漸變化。通常為10毫米厚的金屬板的工具支撐將蠕變成型的面板54，并且面板或者工件被下拉到由沿著工具和橫穿工具分布的螺旋千斤頂限定的基準面上。面板被橡膠片覆蓋并且利用真空和高壓釜內的氣體壓力使得面板被下拉到基準面上，空氣壓力通常為高達20巴和200巴的壓力。
為了蠕變成型，面板54經受的熱狀況的常規(guī)技術要求應該是被加熱到其目標溫度的±2℃以及目標的最厚部分應該最薄部分的一個小時內達到其目標溫度。主要通過使加熱氣體沖擊在橡膠覆蓋片上使熱量達到目標，因此需要模擬空氣中的對流、通過橡膠覆蓋片的傳導和鋁面板的熱容量。
在圖2中，為了清楚起見，省略工具。可以明顯地看出，如箭頭60所示，氣體遠離在高壓釜的側壁56和內壁58之間的風扇52軸向流動并且向內返回以提供軸向返回流62。輻射管加熱元件(未示出)設置在壁56和58之間。高壓釜形成三段，距離風扇最遠的一段62、中央段64和距離風扇最近的一段66。在距離風扇52最遠的一段62中，面板54處于與內壁58保持較寬間隔的位置處并且氣流較慢。在中段64中，面板54和內壁58之間的間隙變窄，并且氣流加速并且熱交換系數相應地增大。在距離風扇52最近的一段66中，由于面板54的相反曲率而使加熱氣體不再直接沖擊在橡膠覆蓋層上，而是如箭頭80所示，一部分加熱氣體繞過橡膠覆蓋層直接返回風扇，同時其余的加熱氣體如箭頭80所示變得紊亂。為了克服由于不同氣流狀態(tài)以及相應的裝載物料(工件和/或工具)熱交換系數的差異所導致的問題，風扇52必須產生能夠克服由流動路徑的長度和在該路徑的流出部分中由加熱器提供的阻塞和在該路徑的返回部分中的裝載物料所導致的高靜壓頭的很高的氣流。通過工具的氣流不會為處理提供很大的幫助，這是因為大部分氣流在所示的面板54表面上方。裝載物料的一端不可避免地比另一端冷。需要MW的風扇功率，具有高投資費用，并且具有零差異因數。
如圖3中所示，本發(fā)明以這樣的方式克服這些問題，即，通過提供加熱氣體的基本上為非軸向流動模式，并且氣體在高壓釜的內壁和外壁之間周向循環(huán)并且橫向通過裝料空間以如箭頭72所示使氣流沖擊在裝載物料上，其中氣體流過輻射管可被加熱。在與高壓釜的軸線基本上成直角的平面中的氣體循環(huán)模式提供將裝料空間分成多個處理區(qū)域的可能性，在所述多個處理區(qū)域中使氣流(速度和溫度)被獨立控制以使具有差異因數裝載物料保持均勻的溫度。在本實施例中，每一段的周向流動被引導通過沿著高壓釜的最靠上的區(qū)域安裝并軸向間隔的冷卻單元并且接著從冷卻單元被向下引導，冷卻單元第一可用于在處理周期的加熱部分中調節(jié)循環(huán)氣體的溫度并且防止高壓釜的輕裝載或者未裝載的區(qū)域過熱，第二有助于在處理周期的冷卻部分中使溫度回到環(huán)境溫度。冷卻單元74、76和78設置在段62中，冷卻單元80、82和84設置在段64中以及冷卻單元88、90和92設置在段66中。周向流進入冷卻單元接著如圖中所示被向下引向裝載物料。對于氣體移動的返回部分，在高壓釜的底壁下方的匹配單元中的葉輪使來自于裝料空間的氣體返回以在壁56、58之間周向流動。
沿著高壓釜以一定間隔設置的多個葉輪的使用除了共享裝載物料以外還在每一個葉輪處產生低的靜壓頭，以使較小的馬達可被使用并且不會犧牲高壓釜的空氣移動要求。較小的馬達比較容易制造和安裝并且能夠提高控制，第一這是因為由每一個馬達控制的橫向流動路徑比常規(guī)高壓釜的軸向流動路徑短，另外由于葉輪速度的調節(jié)不僅可用于控制質量流而且還能夠控制在每一個葉輪處通過的摩擦熱量，特別是在較高的高壓釜的內部壓力時可提供大比例的熱輸入。馬達最好具有大于氣體循環(huán)所需的額定功率輸出，從而附加的功率可用于在區(qū)域中的氣體的摩擦加熱。如果負荷由多個馬達和沿著高壓釜以一定間隔設置的葉輪共享并且不是如同在現有技術中所涉及的高壓釜中僅利用在端壁中的一個馬達負擔，那么在處理周期中的保持部分中可能是重要的摩擦加熱的使用是有利的。
圖4a-圖4h中示出了圖3的高壓釜的橫截面，其中可以明顯地看出，高壓釜具有側壁56和相對的拱形側壁58、58a，拱形側壁58、58a與側壁56限定包含燃氣輻射加熱管96的周向氣體循環(huán)空間95。從圖4a中可以明顯地看出，每一個段具有六個輻射管，每一側由六個氣體燃燒器點燃，為每一段提供了12個輻射管和氣體燃燒器。應該理解的是，燃氣輻射管僅是一個示例，也可使用其他加熱形式。裝料空間98被限定在內壁58、58a、頂壁100和底壁102之間，冷卻單元，在這種情況下單元76安裝在頂壁上，葉輪104安裝在底壁上。裝載物料106存在于裝料空間中并且采用將被形成的面板和成型工具的形式，并且成型工具帶有由可變形的材料制成的覆蓋層或者覆蓋面板的工具的剛性第二部分并且?guī)в杏糜谠诿姘逑路教峁┱婵找杂兄诔尚筒僮鞯难b置(未示出)。
如順序圖中的箭頭所示，來自于裝載物料106下側的加熱氣體通到葉輪或者風扇104(圖4b)中，加熱氣體從那里排向氣體循環(huán)空間95，加熱氣體周向流過氣體循環(huán)空間95(圖4d、圖4e)，直至其達到冷卻裝置76。葉輪或者風扇通常是一種離心風扇，具有；殼體；與在底壁(在該實施例中)中的開口相連的進氣道；以及與高壓釜橫交的相對的第一和第二排氣道。這樣，氣體從裝料空間在區(qū)域內流過在高壓釜的相對兩側的周圍空間流向各個冷卻單元，例如76。離開冷卻單元的氣體在回到裝載物料下側之前(圖4b)向下通到成型工具上或者中接著通過構成裝載物料106(圖4f、4g、4h)的一部分的成型工具。因此，在每一個區(qū)域中建立一種周向二葉式循環(huán)模式，并且裝載物料在中央區(qū)域中或者來自于兩葉的氣流結合的裝料空間中，在氣體橫向通過裝料空間的情況下，在這種情況下氣體向下流動并且可沖擊到工具上以產生局部紊流的熱交換流動模式。
石棉的內部隔熱層59或者其他惰性絕熱的隔熱材料被通過作為高壓釜的外殼的襯以在加熱過程中降低傳送到高壓釜殼的熱量從而減小在殼上的熱應力，并且還能夠在處理周期的冷卻階段過程中減少從殼傳輸回到裝料空間中的熱量。這樣，每一個周期的能量要求比較接近加熱和冷卻裝載物料或者處理物質所需的能量要求并且很少的能量進入包括容器或者殼及其門的物質的高壓釜的總物質的加熱和冷卻。在每一個處理周期中進入高壓釜殼的加熱和冷卻的能量是浪費能量并且需要達到最小。拱形側壁58、58a、頂壁100和底壁102形成連續(xù)表面以使來自于葉輪104的所有氣流通過氣體循環(huán)空間95流到冷卻單元76并且沒有可能導致溢出的空氣間隙。空氣間隙的缺少不是重要的，例如端口可形成在側壁58、58a中以將加熱空氣引導到工件和成型工具的特定區(qū)域上，但這不是優(yōu)選的，這是因為這樣的端口對于特定的工具和工件是特定的，從而對于每一次工作都必須使高壓釜被特別設定。
圖5中示意性地示出了圖3的高壓釜的布置，該圖是高壓釜和相關的控制系統(tǒng)的布置圖。例如在EP-B-0176508和EP-B-0333389中所述的，段62、64、66被輻射管110加熱和由氣體燃燒器112點燃。輻射管以構成圖5的一部分的圖示截面的形式被示出，輻射管用G1-G12表示，并且被軸向引導，每一個輻射管通過三個加熱區(qū)域，每一個加熱區(qū)域是由獨立控制的冷卻器74、76、78、80、82、84、88、90、92和獨立控制的葉輪114、116、118；120、122、124；和126、128、130限定的。用于每一段的氣體燃燒器具有相關的熱電偶G1-G12，熱電偶G1-G12測量周向空氣的溫度并且使信號通向每一個段加熱器邏輯單元ICU7、ICU9和ICU11，每一個段加熱器邏輯單元ICU7、ICU9和ICU11接著使命令信號通向與各個段相關的累進氣體燃燒器控制器132、134、136(冷＜SP)。該三個加熱器邏輯單元從用于這三段的風扇和冷卻器邏輯單元ICU6、ICU8和ICU10接收熱量啟動指令138、140、142。
在第一區(qū)域中，熱電偶A1和A2測量離開葉輪114的氣流溫度，熱電偶A3和A4測量進入冷卻器單元74的氣流溫度，溫度差提供由裝載物料吸收的熱量或者在周期的冷卻部分中從裝載物料釋放能量的測量，熱電偶是成對出現的，這是因為二葉流動模式。在第二區(qū)域中，熱電偶A5和A6測量離開葉輪116的氣流溫度，熱電偶A7和A8測量進入冷卻器單元76的氣流溫度。在第三區(qū)域中，熱電偶A9和A10測量離開葉輪118的氣流溫度，熱電偶A11和A12測量進入冷卻器單元78的氣流溫度。來自于十二個熱電偶的信號被提供給單元ICU6、ICU7和ICU8，單元ICU6、ICU7和ICU8除了提供氣體燃燒器信號以外還為比例冷卻閥144、146和148(熱＞SP)提供指令信號Z1、Z2、Z3以及為用于每一個區(qū)域的葉輪的摩擦熱變換器150、152、154(熱±SP)提供類似的信號。因此，如果在任何區(qū)域中的氣體完全在設定值以下，那么輻射管1109的氣體燃燒器112可被接通。如果在任何區(qū)域中的氣體溫度在設定值以上，冷卻可被啟動，并且調節(jié)每一個區(qū)域的變換器功率可補償氣體溫度的細微差異。
高壓釜的操作不僅取決于對加熱系統(tǒng)溫度的測量和氣體溫度的測量而且還取決于裝載物料(工具或者工件)溫度的測量。為此，裝載物料傳感器熱電偶1-33和參考熱電偶1-4被分配給段62；裝載物料傳感器熱電偶34-67和參考熱電偶5-8被分配給段64；以及裝載物料傳感器熱電偶68-100和參考熱電偶9-12被分配給段66。邏輯單元ICU1-ICU4將它們檢測的關于最熱和最冷的熱電偶組的信號提供給溫度控制邏輯ICU5。這樣，處理物質(工具+工件)的溫度可在區(qū)域范圍被檢測并且控制單元可對整個處理物質相對于預期溫度的偏差以及在各個區(qū)域內相對于預期溫度的偏差作出響應。
如156所示(圖5c)，被存儲在裝置156的由高壓釜執(zhí)行的處理周期通常包括比較簡單的壓力周期158，壓力周期158提供對高壓釜的加壓、保持壓力和在處理周期的冷卻階段完成時釋放壓力。與壓力周期相符的工件處理周期160具有預定的溫度升高速度、在預期的處理溫度下的停留時間和溫度返回環(huán)境溫度的預定速度。處理氣體溫度周期162通常比較復雜，在周期的加熱部分中控制工件溫度的氣體溫度，在這些溫度之間的比是確定熱交換系數的因素。信息從裝置156被提供給用于該三段的壓力控制器164，溫度設定值從裝置156被提供給空氣/裝載物料溫度比控制器166、168、170。
如果工件或者控制熱電偶的任何一個顯示的溫度太低，那么邏輯ICU5(圖5c)將信息提供給停留/冷/固定邏輯165，還為停留/冷/固定邏輯165提供溫度設定值并且停留/冷/固定邏輯165可將信號返回裝置165以便例如改變空氣溫度設定值。裝置ICU5還與散布控制相關。如果該組中的一個熱電偶處于所需溫度或者接近所需溫度而其他熱電偶的溫度太低，那么該邏輯使得附加熱量的提供減少(固定)直至冷區(qū)域的溫度趕上。如果在任何一段中的一個熱電偶是熱的，那么信號被送至比率控制器166、168或者170以減少在所述熱電偶所處的段中加熱。信號通向段加熱器邏輯單元ICU7、9或者11并且還通向用于鄰近段的冷卻器邏輯單元。這樣，如果熱電偶1-33中的一個或者參考熱電偶1-4中的一個提供HOT信號，那么信號被通向用于段62的比率控制器166以減少氣體燃燒器熱量和/或葉輪摩擦熱并且通向用于相鄰段64的風扇和冷卻器邏輯ICU8的脈沖速度輸入以調節(jié)在該段中的一些區(qū)域或者所有區(qū)域產生的摩擦熱。類似地，如果熱電偶34-67中的一個或者參考熱電偶5-8中的一個提供HOT信號，那么信號被通向用于段64的比率控制器168以減少氣體燃燒器熱量和/或葉輪摩擦熱并且通向用于相鄰段62和66的風扇和冷卻器邏輯ICU6和ICU10的脈沖速度輸入以調節(jié)在這些段中的一些區(qū)域或者所有區(qū)域產生的摩擦熱。另外，如果熱電偶68-100中的一個或者參考熱電偶9-12中的一個提供HOT信號，那么信號被通向用于段66的比率控制器170以減少氣體燃燒器熱量和/或葉輪摩擦熱并且通向用于相鄰段64的風扇和冷卻器邏輯ICU8的脈沖速度輸入以調節(jié)在該段中的一些區(qū)域或者所有區(qū)域產生的摩擦熱。因此，控制電路對于氣體、工具或者工件溫度的較大的低或者高的偏差能夠在段范圍內執(zhí)行比較粗略的響應，利用在區(qū)域范圍的冷卻、通過葉輪速度的改變在區(qū)域范圍內調節(jié)質量流速和摩擦熱產生的區(qū)域范圍的改變可以對與預期的熱處理周期之間的較小的溫度波動作出在區(qū)域范圍內的比較細微的調節(jié)響應。
如上所述，提供裝載物料傳感器對TC-1至TC-100，這些裝載物料傳感器對例如可位于工具的下側和/或在工具和工件之間的界面處和/或工件的自由表面處?；跍y量的局部工具溫度通過葉輪控制被供給的摩擦熱的能力是本發(fā)明的一個重要優(yōu)點。已經發(fā)現，盡管在加熱到所需處理溫度過程中來自于氣體燃燒器的熱量是重要的，但當例如在7-15巴的壓力下工作時，如果不是需要所有的熱量在裝料空間內保持所需的穩(wěn)定溫度，那么來自于葉輪的摩擦熱可提供大部分熱量。本申請人已經制造了上述高壓釜的實施例并且已經直接在設備上達到在直徑為5.5米和40米長內的±1.2℃的總空間均勻度，并且在放置總質量為幾十噸的工具和工件的情況下已經達到±0.6℃的總空間均勻度。本申請人認為當高壓釜最終構成和調試時能夠達到更高的總空間均勻度。
圖6是本發(fā)明的高壓釜的另一個實施例的截面圖，其中利用安裝在頂壁的加熱器對每一個區(qū)域進行電加熱并且如果需要的話利用安裝在底壁的散熱器對每一個區(qū)域冷卻，穿過裝料腔的氣流從其下側沖擊在模制工具上。該高壓釜的一種可能的應用是用于客機上的由樹脂強化碳纖維或者其他復合材料制成的大面板的模制和硬化。高壓釜具有側壁180和內壁182、182a，側壁180和內壁182、182a與頂壁186和底壁188共同限定了用于使加熱氣體周向流動的通道184、184a。葉輪190使得氣流從裝料空間191通過電加熱器192、192a和通過通道184、184a流到散熱器194，散熱器194包含冷卻元件，并且氣體從散熱器194返回裝料空間191。進入裝料空間的氣體通過臺車196和工具198以使其沖擊在工具的模制表面的下側。需要模制的面板在工具的上表面上并且厚度可忽略，并且為了清楚起見已經被省略。面板的上表面也可能需要被模制，例如由于它具有一個或者多個直立的整體成形的筋，因此碳纖維樹脂浸漬增強材料可被覆有工具的第二部分，并且為了清楚起見也被省略。如箭頭所示，氣體沿著工具的上側流向高壓釜的周邊，并且返回工具以對利用可移動的擋板200、200a支撐在碳纖維樹脂浸漬增強材料上的上模制部分加熱，利用致動器202、202a可從高壓釜外部調節(jié)可移動的擋板200、200a的位置。如圖中所示，在擋板200、200a之間的間隙使得氣體返回葉輪190。擋板200、200a減少在工具198上方的氣體體積，因此可增大氣體速度，從而增大其熱交換系數。
為了使裝載物料溫度在高壓釜的軸向上的差異達到最小，可能需要提供在軸向上從一個區(qū)域到其他區(qū)域輸送氣體的裝置。為了實現這樣的輸送，可在高壓釜軸向上移動的至少一個區(qū)域上提供循環(huán)狀況循環(huán)改變模式。例如，如圖7a和圖7b中所示，相鄰的區(qū)域可單獨和循環(huán)地隨溫度改變?；蛘撸鐖D8a-8c所示，高溫區(qū)域可跟著兩個較低的溫度區(qū)域。最好通過利用邏輯單元ICU6-ICU10和變換器150-154調節(jié)葉輪114-130的摩擦熱來實現從區(qū)域到區(qū)域的溫度循環(huán)改變。
在不脫離本發(fā)明的情況下可對所示實施例進行各種變型。
例如，附圖已經示出了這樣的情況，第一種情況是，加熱器在頂壁中，并且冷卻散熱器在底壁中，氣體向下流動通過裝料空間以從上方提供熱空氣沖擊，第二情況是，冷卻散熱器位于頂壁中并且熱空氣被導入以從底壁下方向上進入裝料空間中，熱空氣向上流過裝料空間進入工具的基部以從下面提供熱空氣沖擊。盡管這些氣流方向通常是適合的，但氣流方向是任意的，例如可是并排的，加熱器和冷卻散熱器被相應的設置。另外，每一個區(qū)域利用多于一個葉輪建立流動，風扇位于工件和工具的上方和下方或者工件和工具的兩側以從上方或者下方或者相對兩側提供熱空氣沖擊。
圖9中示出了具有一個大的容器而不是三個串聯的容器的高壓釜，并且其長寬比小于3。容器的一端222被封閉并且另一端被門224封閉，可利用門式起重機226操控門224。如在前面實施例中的，高壓釜被縱向分成多個加熱區(qū)域，并且圖10中示出了這樣一種區(qū)域的橫截面。一對葉輪228、230在殼232內的位置相隔180度，殼232在內部被例如由石棉制成的隔熱部分234隔開。側壁229、231使裝料空間與加熱器236、238分離，加熱器236、238出現在分別與各自葉輪相關的兩個臺架中。用于在每一個處理周期使高壓釜內的氣體強制冷卻的冷卻器(未示出)也與每一個葉輪相關。側壁229和231在高壓釜的赤道區(qū)域處隔開以在它們之間限定用于將空氣噴射到裝料空間中的開口240、242(如箭頭244、246所示)。當工件和工具存在于裝料空間中時，這些射流將從相反的方向沖擊在工件和工具上，并且可建立這樣的氣流，即，在從橫截面看過去為4葉式。在需要保持高水平的質量氣流同時使馬達保持合理比例的情況下，可能需要這樣一種多區(qū)域布置。如果需要的話，可利用各自的控制裝置獨立控制葉輪228和230的速度以不僅能夠為沿著高壓釜的每一個獨立的區(qū)域提供獨立地可控制的加熱和冷卻而且能夠為在每一個這樣的區(qū)域內的各個區(qū)域提供獨立地可控制的加熱和冷卻。
圖11和圖12示出了本發(fā)明所涉及的另一種高壓釜，其中利用門302、304在相對兩端處分別基本上為圓柱形的殼300并且具有在縱向上被分成五個可獨立控制的加熱區(qū)域306a-306e的內部裝料空間。每一個加熱區(qū)域具有由馬達310a-310e驅動的相關的葉輪308a-308e、利用氣態(tài)燃燒產物加熱在裝料空間中的氣體的第一熱交換器312a-312e和利用與通過冷卻管循環(huán)的水接觸對裝料空間中的氣體冷卻的第二熱交換器312c(圖14；圖11中未示出第二熱交換器)。通過與第一熱交換器相關的燃氣進行熱交換和利用由葉輪產生的摩擦熱使得在每一個區(qū)域中的氣體被加熱并且可被冷卻以便在處理循環(huán)的加熱部分中有助于在該區(qū)域中的氣體的溫度控制以及在處理循環(huán)的冷卻部分中迅速回到環(huán)境溫度。參照圖5a-5c描述控制系統(tǒng)，特別是它可根據附于高壓釜內的裝載物料上的熱電偶所檢測的溫度利用各個葉輪308a-308e提供在每一個區(qū)域中產生的摩擦熱的反饋控制。在高壓釜殼的每一個端部處設置門302和304能夠使高壓釜位于產品生產線內以使未經過處理的產品在高壓釜的一端進入并且從另一端排出，本發(fā)明的非軸向氣流能夠使高壓釜的門擺脫可能增加重量和體積的葉輪和用于葉輪的驅動馬達。如在圖12中明顯看出的，容器300襯有一層或者多層絕熱材料316，并且裝料空間是由門318、側壁320a、320b和頂壁322限定的，底壁3 18中的開口通向葉輪308c，頂壁322中的開口從熱交換器310c引入到裝料空間中。葉輪的操作在側壁320a、320b之間建立來自于裝料空間的氣體的超環(huán)面循環(huán)接著如箭頭324所示，從第一熱交換器310c返回到裝料空間中。
參見圖12和圖13，管線330中的氣體和管線332中的空氣在燃燒空間中被供給到在燃燒器334。燃燒產物通過管線338被供給到熱交換器管組342的歧管340。在與燃燒空間中的氣體熱交換后來自于管組342的氣體通過歧管344和管線346抽到可選擇的風扇348，接著排出。通常，被供給到燃燒器244的氣體混合物被300％過度充氣以降低通過熱交換器管的燃燒產物的溫度和熱交換器管的硬度和脆性。根據在任何特定的設備中所需的熱交換特征，陣列342的管可是平的或者可帶有鰭片，第二熱交換器的管也是如此。用于每一個區(qū)域的冷卻器可是在葉輪308的上游側或者向右側位于底壁318的下方的一個或者多個充填水的冷卻管組，它可是位于壁320a、320b和設備316之間的蛇形管314c(平的或者可帶有鰭片)或者它可位于熱交換器312a-312e的上游或者下游在頂壁322上方的空間中。
權利要求
1.一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，所述高壓釜包括限定可加壓的加熱腔的殼；在所述殼內限定裝料空間的裝置；用于封閉所述加熱腔并且使裝載物料進入裝料空間和使裝載物料從裝料空間中排出的至少一個門；用于在裝料空間內對氣體加熱的裝置，以及沿著加熱腔以一定間隔隔開的多個葉輪和各自的驅動裝置，每一個葉輪和各自的驅動裝置用于使氣體在所述裝料空間的各個區(qū)域中非軸向循環(huán)。
2.如權利要求1所述的高壓釜，其特征在于，所述殼在相對兩端具有門。
3.如權利要求1所述的高壓釜，其特征在于，所述殼在一端具有門并且在相對的一端具有壁。
4.如權利要求1、2或3所述的高壓釜，其特征在于，所述殼具有絕熱材料襯。
5.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，所述高壓釜還包括在殼內的壁，所述壁至少部分符合所述殼并且與所述殼隔開以限定裝料空間和用于使氣體在裝料空間周圍循環(huán)的空間，每一個區(qū)域具有至少一個穿過所述壁并且能夠使氣體從裝料空間流到所述包圍空間中的第一開口和至少一個穿過所述壁并且能夠使氣體從包圍空間返回裝料空間的第二開口。
6.如權利要求5所述的高壓釜，其特征在于，每一個區(qū)域具有一個穿過所述壁并且能夠使氣體從裝料空間流到所述包圍空間中的第一開口和一個穿過所述壁并且能夠使氣體從包圍空間返回裝料空間的第二開口以在所述區(qū)域中建立基本上為超環(huán)面的氣體循環(huán)。
7.如權利要求5所述的高壓釜，其特征在于，每一個區(qū)域具有穿過所述壁并且能夠使氣體從裝料空間流到所述包圍空間中的第一開口和第三開口以及穿過所述壁并且能夠使氣體從包圍空間返回裝料空間的第二開口和第四開口，第一開口和第三開口與第二開口和第四開口相對并且穿過第一開口和第三開口的線基本上以直角指向穿過第二開口和第四開口的線以在所述區(qū)域中建立基本上為超環(huán)面的氣體循環(huán)。
8.如權利要求5、6或7所述的高壓釜，其特征在于，每一個區(qū)域具有第一葉輪，所述第一葉輪具有與用于接收來自于裝料空間的氣體的第一開口相連的進氣道，并且當具有第三開口時，每一個區(qū)域具有第二葉輪，所述所述第二葉輪具有與用于接收來自于裝料空間的氣體的第三開口相連的進氣道，每一個葉輪具有開口在氣體循環(huán)空間中的相對的第一和第二排氣道，所述第一和第二排氣道的方向與所述所述殼基本上是橫向以使氣體朝向第二開口沿著所述殼的相對兩側循環(huán)。
9.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，所述每一個葉輪包括離心風扇。
10.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，所述加熱裝置包括用于每一個區(qū)域的對在所述區(qū)域中循環(huán)的氣體獨立加熱的加熱器。
11.如權利要求10所述的高壓釜，其特征在于，所述加熱裝置是燃氣的。
12.如權利要求10所述的高壓釜，其特征在于，所述加熱裝置是電的。
13.如權利要求1-9中任何一項所述的高壓釜，其特征在于，所述加熱裝置包括多個區(qū)域共用的加熱器。
14.如權利要求13所述的高壓釜，其特征在于，所述加熱裝置包括至少一個輻射管加熱器。
15.如權利要求14所述的高壓釜，其特征在于，所述加熱器是燃氣的。
16.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，還包括用于使在所述區(qū)域中循環(huán)的氣體冷卻的冷卻裝置。
17.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，用于一個或者多個區(qū)域的葉輪或者驅動裝置布置成能夠以可調節(jié)的方式將摩擦熱提供給在一個或各個區(qū)域中的氣體。
18.如權利要求17所述的高壓釜，其特征在于，還包括溫度控制裝置，所述溫度控制裝置具有用于所述裝料空間內的熱電偶的輸入裝置，所述輸入裝置能夠根據來自于所述熱電偶的輸入調節(jié)被提供到所述區(qū)域中的摩擦熱。
19.如權利要求17所述的高壓釜，其特征在于，所述溫度控制裝置具有用于與所述裝載物料相關的熱電偶的輸入裝置，所述輸入裝置能夠根據來自于所述熱電偶的輸入調節(jié)分別被提供到所述一個或各個區(qū)域中的摩擦熱。
20.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，還包括適于以隨時間改變的模式在至少一個區(qū)域中產生不同的條件的控制裝置，由此將氣體在區(qū)域之間軸向傳送。
21.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，還包括在裝料空間中的用于改變與裝載物料相鄰的氣體速度的至少一個氣體偏轉裝置，
22.如權利要求21所述的高壓釜，其特征在于，還包括與所述氣體偏轉裝置相連的并且用于從所述殼外部調節(jié)其位置的致動器裝置。
23.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，高壓釜具有大于3的長寬比。
24.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜，其特征在于，所述裝料空間具有大于250立方米的體積。
25.如上述任何一項權利要求所述的高壓釜的用途為，用于對一種裝載物料進行熱處理。
26.如權利要求25所述的用途，其特征在于，所述裝載物料包括其最長尺寸基本上平行于高壓釜軸線的細長物品，并且根據預定模式對其進行熱處理以加熱所述物品。
27.如權利要求26所述的用途，其特征在于，所述物品被加熱，從而其溫度沿著長度方向均勻升高。
28.如權利要求25或者26所述的用途，其特征在于，所述物品在其縱向上是非線性的。
29.如權利要求25-28任何一項所述的用途，其特征在于，所述物品包括與工具接觸的工件，通過與所述工具接觸而使工件被加熱處理并且成型。
30.如權利要求29所述的用途，其特征在于，在所述區(qū)域中的氣體循環(huán)是二葉式的，并且在每一個區(qū)域中的二葉式循環(huán)的平面與所述高壓釜的軸線橫交，在所述二葉式循環(huán)的中心區(qū)域處的氣體至少部分地通過所述工具。
31.如權利要求30所述的用途，其特征在于，所述工具具有氣體接收開口，所述氣體接收開口面對已經沿著其循環(huán)路徑的周向部分流動的氣體進入到其循環(huán)路徑中使氣體流經裝料空間的中心部分的位置。
32.如權利要求25-31中任何一項權利要求所述的用途，其特征在于，所述工件是片或者面板。
33.如權利要求25-32中任何一項權利要求所述的用途，其特征在于，所述工件包括一種可硬化的復合材料。
34.如權利要求25-33中任何一項權利要求所述的用途，其特征在于，所述工件包括金屬并且熱處理包括蠕變成型。
35.一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜具有裝料空間；加熱氣體可循環(huán)通過的側壁；以及用于使氣體循環(huán)的裝置，其特征在于，所述氣體循環(huán)裝置布置成能夠在裝料空間內產生能夠對裝載物料進行加熱的氣流和通過側壁的返回流。
36.一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其中所述裝載物料相對于高壓釜的位置和/或橫截面可沿著裝載物料改變，所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；以及加熱氣體循環(huán)裝置，所述加熱氣體循環(huán)裝置布置成能夠產生這樣一種循環(huán)模式，即，使加熱氣體非軸向地撞擊到裝載物料上。
37.一種用于對熱性能可以沿著裝載物料的長度方向變化的裝載物料進行熱處理的高壓釜，所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；以及多個沿著高壓釜長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域，所述區(qū)域中的加熱氣體和裝載物料之間的熱傳輸速度可被獨立控制。
38.一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其中所述裝載物料相對于高壓釜的位置、及其橫截面和/或熱性能可沿著裝載物料改變，所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；以及多個沿著高壓釜長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域，所述區(qū)域中的加熱氣體和裝載物料之間的熱傳輸速度可被獨立控制，并且所述加熱氣體循環(huán)裝置能夠產生這樣一種循環(huán)模式，即，使加熱氣體非軸向地撞擊到裝載物料上。
39.一種高壓釜包括用于接收至少一個將被熱處理的工件的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門；用于在所述腔中對氣體加熱的裝置；用于使加熱氣體循環(huán)的裝置；以及設置在第一和第二端之間的多個熱交換調節(jié)裝置，所述熱交換調節(jié)裝置能夠獨立調節(jié)在設置于所述第一端和第二端之間的各個區(qū)域中的至少一個工件的熱傳輸速度。
40.一種在高壓釜中對沿著高壓釜處于不同位置處經受在裝載物料的相對位置或者橫截面方面存在的差異的裝載物料進行熱處理的方法，該方法包括利用沿著高壓釜的長度方向間隔的多個氣體循環(huán)裝置使加熱氣體在高壓釜內循環(huán)并且每一個氣體循環(huán)裝置使加熱氣體非軸向地撞擊到裝載物料上。
41.一種對于熱性能沿著裝載物料隨位置變化的裝載物料進行熱處理的方法，該方法包括在一種高壓釜中對裝載物料進行加熱，所述高壓釜具有多個沿著其長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域，所述區(qū)域中的氣體循環(huán)可被獨立控制。
42.一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其具有裝料空間；加熱氣體可循環(huán)通過的側壁；以及用于使氣體循環(huán)的裝置，其特征在于，提供能夠在所述裝料空間的至少一個區(qū)域內建立周向二葉式氣體循環(huán)的裝置，所述周向二葉式循環(huán)的平面基本上與所述裝料空間的軸線成直角。
43.一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其具有裝料空間；加熱氣體可循環(huán)通過的側壁；以及用于使氣體循環(huán)的裝置，其特征在于，提供能夠建立四葉式氣體循環(huán)的裝置。
44.如權利要求43所述的高壓釜，其特征在于，在沿著高壓釜的縱向軸線的至少一個區(qū)域中，當以截面形式觀察高壓釜時，第一和第二葉輪設置在0度和180度的位置處，并且具有處于90度位置和處于270度位置的由在內部裝料空間限定壁中的不連續(xù)部分限定的出口，由此可以產生第一和第二向內的加熱空氣流，從而可從相反的方向沖擊在工件上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對裝載物料進行熱處理的高壓釜，其中所述裝載物料相對于高壓釜的位置、橫截面和/或熱性能可沿著裝載物料(例如客機的大面板)改變。所述高壓釜包括用于接收裝載物料的腔，所述腔具有第一端和第二端以及穿過所述第一端和第二端的軸線，所述腔的壁提供所述第一端；提供所述腔的第二端并且提供使裝載物料進入和排出的出入口的門。設置用于在所述腔中對氣體加熱的裝置(110、112)；以及設置多個沿著高壓釜長度方向間隔的氣體循環(huán)裝置(114－130)，并且每一個氣體循環(huán)裝置產生一個用于加熱氣體循環(huán)的區(qū)域。提供裝置(74－92；114－130；144－148；150－154)以獨立控制在所述區(qū)域中的加熱氣體和裝載物料之間的熱交換速度，并且所述加熱氣體循環(huán)裝置能夠產生這樣一種循環(huán)模式，即，使加熱氣體非軸向地撞擊到裝載物料上。
文檔編號B01J3/04GK1578699SQ02821621
公開日2005年2月9日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權日2001年11月8日
發(fā)明者伊恩·C·托爾 申請人:艾羅福姆集團公開公司