用于吹塑成型容器的方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種用于吹塑成型由熱塑性材料制成的容器的設備，其具有：至少一個沿著預制坯件的輸送路徑設置的加熱路段，所述加熱路段具有至少一個加熱裝置；用于將所述預制坯件輸送通過所述加熱路段的操作裝置；和設有吹塑模具的吹塑站；其中，所述輸送路徑被至少局部地限界為隧道狀，其中，在至少一個對置于所述加熱裝置的側(cè)上設有反射器，所述反射器在所述加熱裝置的區(qū)域內(nèi)與所述加熱裝置一起形成加熱區(qū)域，其特征在于，所述反射器實施成能夠與所述操作裝置一起穿過所述加熱路段運動并且至少部分地延伸到所述預制坯件的運動軌道中。本發(fā)明還涉及了一種用于吹塑成型容器的方法。
【專利說明】用于吹塑成型容器的方法和設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于吹塑成型由熱塑性材料制成的容器的設備，其具有:至少一個沿著預制坯件的輸送路徑設置的加熱路段，所述加熱路段具有至少一個加熱裝置；用于將所述預制坯件輸送通過所述加熱路段的操作裝置；和設有吹塑模具的吹塑站；其中，所述輸送路徑通過加熱路段至少局部地限界為隧道狀，其中，在至少一個對置于所述加熱裝置的側(cè)上設有反射器，所述反射器在所述加熱裝置的區(qū)域內(nèi)與所述加熱裝置一起形成加熱區(qū)域。
[0002]此外，本發(fā)明還涉及了一種用于吹塑成型容器的方法，其中，由熱塑性材料制成的預制坯件在熱條件處之后，沿著在具有加熱區(qū)域的加熱路段的區(qū)域內(nèi)的輸送路徑，在吹塑模具內(nèi)部通過吹塑壓力作用成型為容器，并且其中，所述輸送路徑至少局部地被限界為隧道狀。
【背景技術】
[0003]在通過吹塑壓力作用來成型容器的情況下，由熱塑性材料、例如由PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)制成的預制坯件在吹塑機內(nèi)部被供給到不同的加工站。典型的是，這種吹塑機具有加熱裝置以及吹塑裝置，在該吹塑裝置的區(qū)域中，事先被溫度處理的預制坯件通過雙軸向的定向膨脹成容器。該膨脹借助于引導到待膨脹的預制坯件中的壓力空氣進行。在DE-0S4340291中解釋了在預制坯件的這種膨脹時的工藝過程。本文開頭所提及的處于壓力下的氣體的導入也包括壓力氣體到展開中的容器泡中以及壓力氣體在吹塑過程開始時到預制坯件中的導入。
[0004]在DE-0S4212583中描述了用于形成容器的吹塑站的基本結(jié)構(gòu)。在DE-0S2352926中解釋了用于溫度處理預制坯件的可能性。
[0005]在用于吹塑成型的設備內(nèi)部，預制坯件以及經(jīng)吹塑的容器可以借助于不同的操作裝置輸送。輸送芯棒的使用被證實是有效，預制坯件插套到所述輸送芯棒上。但也可以用其它操作裝置操作預制坯件。用于操作預制坯件的夾鉗的應用以及為了保持而可以導入到預制坯件的嘴部區(qū)域中的撐開芯棒的應用同樣屬于可用的設計結(jié)構(gòu)。
[0006]例如在DE-0S19906438中描述了在使用轉(zhuǎn)送輪的情況下操作容器，其中，轉(zhuǎn)送輪設置在吹塑輪與輸出路段之間。
[0007]在使用的吹塑站方面公開了不同的實施方式。在設置于旋轉(zhuǎn)的輸送輪上的吹塑站中，經(jīng)常會碰到模具承載件的書式可翻性。但是也可能的是，采用可相對于彼此移動的或者以其它方式被引導的模具承載件。在位置固定的吹塑站中(這些吹塑站尤其是適合于接收多個用于成型容器的模腔)，典型的是使用彼此平行設置的板作為模具承載件。
[0008]在執(zhí)行加熱之前，預制坯件典型地套裝在輸送芯棒上，這些輸送芯棒將預制坯件或是輸送通過整個吹塑機或是僅在加熱裝置區(qū)域內(nèi)回轉(zhuǎn)。在豎立式加熱預制坯件的這種情況下(預制坯件的嘴部沿豎直方向朝下定向)，預制坯件通常被套裝到輸送芯棒的套筒狀的保持元件上。在懸掛式加熱預制坯件的情況下(其中，這些預制坯件以其嘴部沿豎直方向朝上定向)，通常將夾緊這些預制坯件的撐開芯棒導入到預制坯件的嘴部中。
[0009]為了縮短所需的加熱時間已經(jīng)公開的是，在加熱路段區(qū)域中使用NIR-輻射器，該NIR-輻射器的加熱輻射在近紅外線范圍內(nèi)發(fā)射，典型地具有0.4微米至I微米之間的波長。在此，預制坯件的加熱基本通過在NIR-輻射穿過預制坯件材料的情況下輻射吸收來實現(xiàn)。為了優(yōu)化能量輸出，設計了這種具有多個鏡面的加熱路段，以便盡可能地避免或者至少強烈降低通過加熱路段的構(gòu)件對熱輻射的吸收，并且以便將NIR-輻射重新反射到預制坯件上用于加熱。
[0010]典型的是，加熱路段至少局部地構(gòu)造成隧道狀，并且這些加熱路段為此例如由用于加熱元件的保持裝置的殼體在一側(cè)上限界以及由對置于該殼體的反射器在另一側(cè)上限界。在豎直方向上，限界可以通過底部和/或蓋部實現(xiàn)，視以下情況而定:預制坯件以其嘴部沿豎直方向是朝上還是朝下定向地輸送穿過加熱路段。這種豎直邊界也可以構(gòu)造成反射器。此外通常的是，預制坯件的嘴部區(qū)域例如借助于一起運轉(zhuǎn)的反射器被保護以防加熱的輻射，因為所述區(qū)域已經(jīng)被完成制造并且在吹塑成型的情況下不應進一步變形。
[0011 ] 在加熱隧道內(nèi)部具有空氣，該空氣通過加熱裝置和同樣逐漸變熱的隧道壁以及預制坯件被加熱，并且預制坯件在其加熱期間被輸送穿過該空氣。加熱隧道的內(nèi)部空間尺寸設計通常與預制坯件的尺寸設計無關，從而在預制坯件相對較小的情況下，隧道狀包圍的加熱路段具有相對較大的內(nèi)部體積，并且加熱隧道具有相比較而言相對較大的、面向該內(nèi)部空間的限界面。
[0012]為了減少所需的加熱能量，由W02011/063784A1公開的是，加熱路段的橫向于輸送方向設置的橫截面與待加熱的預制坯件的尺寸設計相關地如此變化，使得與較大的預制坯件相比，給較小的預制坯件配置較小的橫截面。這通過以下方式實現(xiàn):加熱路段的橫向于輸送方向設置的橫截面由至少一個可改變位置地設置的壁如此限界，使得通過壁定位的改變可以改變所述橫截面的尺寸。所述壁可以例如是在高度方面可定位的底部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的任務在于，如此設計一種本文開頭所述類型的設備，使得減少了用于溫度處理預制坯件所耗費的加熱能量。此外，本發(fā)明的另一任務在于，如此改善本文開頭所述類型的方法，使得減少了溫度處理預制坯件所耗費的加熱能量。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述任務在設備方面通過以下方式解決:反射器實施成與操作裝置一起可運動穿過加熱路段并且至少部分地延伸進入到預制坯件的運動軌道中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述任務在方法方面通過以下方式解決:在加熱路段區(qū)域內(nèi)設有反射器，該反射器與預制坯件一起通過加熱路段運動、在此至少區(qū)段地延伸進入到預制坯件的運動軌道中并且在水平方向上對加熱區(qū)域限界。由于一起運動的原因可以實現(xiàn)所述延伸進入到運動軌道中，否則預制坯件會與反射器沖撞。
[0016]由此，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選與預制坯件的尺寸相關地減小了隧道狀加熱路段的加熱區(qū)域的尺寸并且從而減小了加熱路段的內(nèi)部體積，其方式是:一起運轉(zhuǎn)的發(fā)射器例如可以更換。優(yōu)選的是，反射器應將所述預制坯件在部分圓周區(qū)域中包圍。根據(jù)本發(fā)明認識到的是，為了加熱處于加熱隧道內(nèi)的空氣體積需要與體積相關的能量，并且通過預制坯件穿過加熱路段以及在保持預制坯件的輸送元件旁邊經(jīng)過的輸送運動而發(fā)生與周圍環(huán)境不斷氣體交換，這種氣體交換造成持續(xù)地供入冷的環(huán)境空氣。通過根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型方案，與反射器靜止的情況相比，一起運轉(zhuǎn)的反射器可將預制坯件在部分圓周區(qū)域中更緊密地包圍。因此可以減小加熱區(qū)域體積以及降低加熱隧道的內(nèi)部邊界面的尺寸，從而實現(xiàn)了加熱能量更好的利用。此外由此可能的是，反射器更靠近預制坯件地設置。例如，反射器可以具有圓柱體內(nèi)表面的形狀。替代的是，彎曲的、將預制坯件在部分圓周區(qū)域中包圍的面同樣也是可以的，以及橫木狀的、具有多個相互鄰接的平坦反射區(qū)域的反射器也是可能的。優(yōu)選的是，在此反射器的包圍角度大于90°、優(yōu)選大于120°、特別優(yōu)選大于150°。優(yōu)選的是,反射器的面向預制坯件的面具有圍繞預制坯件的弧形或圓形。由此，熱輻射更好地反射到預制坯件上。此外有利的是，在穿過加熱裝置時，反射器的中心軸線相對于預制坯件的外表面的間距是恒定的。這同樣允許加熱能量從反射器最佳地反射到預制坯件上。
[0017]已經(jīng)表明，反射器間距的減小會引起預制坯件加熱質(zhì)量的改善，因為可以更好地掌控熱進入點。當應該利用溫度曲線來溫度處理預制坯件時，也就是預制坯件應該在不同區(qū)域中獲得不同的溫度時，上述情況特別適用。
[0018]本發(fā)明的另一構(gòu)型方案是這樣設置的:反射器在預制坯件的主要長度上延伸。例如可以露出預制坯件的嘴部區(qū)域和/或閉合的圓頭區(qū)域。優(yōu)選的是，反射器的高度應與預制坯件相匹配。
[0019]本發(fā)明的另一構(gòu)型方案是這樣設置的:反射器與操作裝置的運動同步/被同步。例如，操作裝置可以是輸送芯棒、鉗子和/或撐開芯棒。
[0020]本發(fā)明的另一構(gòu)型方案是這樣設置的:反射器具有用于使冷卻介質(zhì)穿過的開口。這種冷卻介質(zhì)可以例如是冷卻空氣，該冷卻空氣被吹入到加熱區(qū)域中、例如用于冷卻反射器。冷卻空氣也可以指向預制坯件，以便通過控制冷卻空氣供入和/或控制加熱裝置的加熱功率來實現(xiàn)例如調(diào)整預制坯件的溫度處理或者調(diào)整預制坯件內(nèi)溫度曲線的形成。
[0021]本發(fā)明的另一構(gòu)型方案是這樣設置的:反射器包括具有不同反射特性的區(qū)段。由此可以實現(xiàn)關于預制坯件所期望的加熱曲線。特別的是，這些區(qū)段沿預制坯件的縱向、也就是沿預制坯件的縱軸線設置。在直立式或懸掛式地進行預制坯件輸送的情況下，這相應于豎直方向。例如，給預制坯件的圓頭區(qū)域配置的反射區(qū)域可以構(gòu)造成反射較差，以便較小程度地溫度處理所述區(qū)域。
[0022]本發(fā)明的另一構(gòu)型方案是這樣設置的:操作裝置構(gòu)造成在加熱區(qū)域內(nèi)可旋轉(zhuǎn)。由此，由操作裝置所保持的預制坯件可以在加熱區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)最佳的加熱。為了實現(xiàn)在加熱區(qū)域內(nèi)有利的預制坯件旋轉(zhuǎn)但也可以如此構(gòu)造操作裝置，使得預制坯件相對于操作裝
置旋轉(zhuǎn)。
[0023]本發(fā)明的另一構(gòu)型方案在方法方面是這樣設置的:反射器設置在加熱裝置的對面；和/或反射器與預制坯件同步運動；和/或在穿過加熱區(qū)域時，反射器的中心軸線相對于預制坯件的外表面的間距保持恒定；和/或反射器沿垂直方向?qū)訜釁^(qū)域限界。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]在附圖中示意性示出本發(fā)明的實施例。其中:
[0025]圖1:示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的、具有所配備的待加熱的預制坯件和反射器的加熱模塊的示意性橫截面；[0026]圖2:示意性示出了具有反射器和預制坯件的加熱元件的側(cè)視圖；
[0027]圖3:示出了圖2的俯視圖；
[0028]圖4:示出了圖2的另一側(cè)視圖；
[0029]圖5:示出了圖4中的反射器的第一實施方式的剖切示圖；
[0030]圖6:示出了圖4中的反射器的第二實施方式的剖切示圖；
[0031]圖7:示出了反射器的第三實施方式的立體示圖；
[0032]圖8:示出了圖7的俯視圖；
[0033]圖9:示出了根據(jù)圖5的反射器的第一實施方式的立體示圖；
[0034]圖10:示出了圖9的俯視圖；
[0035]圖11:示出了根據(jù)圖6的反射器的第二實施方式的立體示圖；和
[0036]圖12:示出了圖11的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0037]圖1示出了加熱模塊11的透視圖，該加熱模塊設置用于布置在加熱路段(未示出)的區(qū)域內(nèi)。加熱模塊11包圍加熱通道12，預制坯件10運動穿過所述加熱通道。加熱通道12基本上相應地構(gòu)造成U型并且具有封閉的底部13。加熱通道12在側(cè)向上由也可以實施成反射器的側(cè)壁14以及由加熱箱15限界。在加熱箱15區(qū)域內(nèi)定位了加熱輻射器20。
[0038]預制還件10設置在保持元件16中。保持元件16具有承載件17。通過承載件17和保持元件16使得預制坯件10以確定的定位輸送穿過加熱通道12。
[0039]從圖1可看到的是，側(cè)壁14與具有流動通道19的冷卻體18連接。冷卻空氣穿過流入口 21流入到流動通道19中并且穿過流出口 22又從流動通道19排出。從冷卻體18排出的冷卻空氣朝預制坯件10的嘴部區(qū)段23的方向被引導并且由此繞流預制坯件10的嘴部區(qū)段23并且造成其冷卻。
[0040]在加熱箱15區(qū)域內(nèi)，多個加熱輻射器20沿豎直方向相疊地設置(也參見圖2至圖6)。為了實現(xiàn)頻選地加熱，在加熱輻射器20與加熱通道12之間設置了濾板24，該濾板優(yōu)選由合適的石英玻璃制成。根據(jù)有利的實施方式，不僅加熱輻射器20而且濾板24都由冷卻空氣冷卻。
[0041]在背離濾板24方向的區(qū)域內(nèi)，在加熱輻射器20后面設有輻射反射器(未示出)，該輻射反射器優(yōu)選具有輪廓化的反射器表面。該反射器表面優(yōu)選如此結(jié)構(gòu)化，使得避免反射回到加熱輻射器20中并且支持在加熱通道12的區(qū)域內(nèi)形成合適的熱量分布。
[0042]加熱模塊11設置用于使預制坯件10以一空間取向被加熱，其中，預制坯件10以其嘴部區(qū)段23沿豎直方向朝上設置。因此，用于預制坯件10的承載件17設置在加熱通道12的沿豎直方向處于上部的區(qū)域中或加熱通道12上方。在此，承載件17與未示出的輸送裝置連接。
[0043]為了提供隧道狀的加熱通道12，加熱通道12沿豎直方向朝下由底部13限界，該底部例如可以構(gòu)造成反射器。加熱通道12具有橫截面25，該橫截面與加熱通道12的在結(jié)構(gòu)上設置的最大膨脹相對應。
[0044]在圖1中示出了加熱模塊11的加熱通道的橫截面25的縮小。為此，在承載件17上設有反射器30，該反射器的高度29以有利的方式基本上在加熱通道12的高度上延伸?；蚴侨鐖D7、圖8所示，該反射器具有在反射器30的整個高度29上實施成圓段形的留空；或是如圖9、圖10所示，留空31的高度35與預制坯件10的高度相匹配。在此，反射器30的寬度32如此選擇，使得留空31的端部33基本上位于兩個預制坯件10的中心。反射器30的深度34延伸進入到預制坯件10的運動軌道中(此處沿箭頭方向A)。在此，留空31的形狀如此選擇，使得加熱輻射器20的熱量輻射被有利地反射回到預制坯件10。
[0045]圖5、圖9、圖10示出了具有留空31的反射器30的實施方式，該留空僅在基本上與預制坯件20的高度相應的高度35上延伸。在這個實施方式中，留空31具有配備過渡區(qū)域36的底部37。附加的是，如在圖6、圖11、圖12中所示，可以在反射器內(nèi)設置冷卻口 38，通過這些冷卻口或是供入冷卻空氣或是排出熱空氣。
[0046]在采用反射器30中的留空31的情況下，在加熱通道12的區(qū)域中在所述留空31外部符合目的要求地將處于所述留空31外部的高度水平上的加熱輻射器20關斷。
[0047]在運行中，預制坯件10與反射器30 —起在加熱通道12內(nèi)沿輸送方向A運動經(jīng)過加熱輻射器(參見圖2至4)。
[0048]參考標號列表
[0049]10預制坯件
[0050]11加熱模塊
[0051]12加熱通道
[0052]13 底部
[0053]14 側(cè)壁
[0054]15加熱箱
[0055]16保持元件
[0056]17承載件
[0057]18冷卻體
[0058]19流動通道
[0059]20加熱輻射器
[0060]21 流入口
[0061]22 流出口
[0062]23嘴部區(qū)段
[0063]24 濾板
[0064]25橫截面
[0065]29 高度
[0066]30反射器
[0067]31 留空
[0068]32 寬度
[0069]33 端部
[0070]34 深度
[0071]35 高度
[0072]36過渡區(qū)域
[0073]37 底部 [0074] 38 冷卻 口
【權利要求】
1.一種用于吹塑成型由熱塑性材料制成的容器的設備，其具有:至少一個沿著預制坯件的輸送路徑設置的加熱路段，所述加熱路段具有至少一個加熱裝置；用于將所述預制坯件輸送通過所述加熱路段的操作裝置；和設有吹塑模具的吹塑站；其中，所述輸送路徑被至少局部地限界為隧道狀，其中，在至少一個對置于所述加熱裝置的側(cè)上設有反射器，所述反射器在所述加熱裝置的區(qū)域內(nèi)與所述加熱裝置一起形成加熱區(qū)域，其特征在于，所述反射器實施成能夠與所述操作裝置一起運動穿過所述加熱路段并且至少部分地延伸進入到所述預制坯件的運動軌道中。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述反射器至少在所述預制坯件的主要高度上延伸。
3.根據(jù)權利要求1或2之一所述的設備，其特征在于，所述反射器的面向所述預制坯件的面朝所述預制坯件彎曲，并且所述面構(gòu)造成在部分圓周區(qū)域中包圍所述預制坯件，并且所述面特別是具有包圍所述預制坯件的弧形形狀或者圓形形狀。
4.根據(jù)權利要求1至3之一所述的設備，其特征在于，所述反射器的運動與所述操作裝置同步。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的設備，其特征在于，所述反射器與所述操作裝置機械式運動耦合地連接，所述反射器特別是固定在所述操作裝置上。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的設備，其特征在于，所述反射器具有用于使冷卻介質(zhì)穿過的開口。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的設備，其特征在于，所述反射器包括具有不同反射特性的區(qū)段。
8.根據(jù)權利要求1至7之一所述的設備，其特征在于，在穿過所述加熱區(qū)域時，所述反射器的中心軸線相對于所述預制坯件的外表面的間距是恒定的。
9.根據(jù)權利要求1至8之一所述的設備，其特征在于，所述預制坯件實施成能夠在所述加熱區(qū)域中旋轉(zhuǎn)。
10.一種用于吹塑成型容器的方法，其中，由熱塑性材料制成的預制坯件在熱條件處之后，沿著在具有加熱區(qū)域的加熱路段的區(qū)域內(nèi)的輸送路徑，在吹塑模具內(nèi)部通過吹塑壓力作用成型為容器，并且其中，所述輸送路徑至少局部地被限界為隧道狀，其特征在于，在所述加熱路段的加熱區(qū)域內(nèi)設有反射器，所述反射器與所述預制坯件一起運動通過所述加熱區(qū)域、在此至少區(qū)段地延伸進入到所述預制坯件的運動軌道中、并且沿水平方向?qū)λ黾訜釁^(qū)域限界。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于:所述反射器與設置在所述加熱區(qū)域內(nèi)的加熱裝置對置地設置；和/或所述反射器與所述預制坯件同步運動；和/或在穿過加熱區(qū)域時，所述反射器的中心軸線相對于所述預制坯件的外表面的間距保持恒定。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述反射器至少部分地也沿垂直方向?qū)訜釁^(qū)域限界。
【文檔編號】B29C49/64GK103909647SQ201310741528
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2012年12月28日
【發(fā)明者】R·鮑姆加特, M·利岑貝格, F·萊溫, M·林克, A·L·貝林瓊 申請人:Khs科波普拉斯特有限責任公司