预成型件加热系统技术方案

本申请公开了一种用于预成型件的加热系统，位于吹制或拉伸吹制机器的上游，具体地涉及使用单色红外辐射的加热系统，该辐射优选是激光产生的。具体地，本发明专利技术涉及用于预成型件(P)的加热系统(301)，其包括用于处理所述预成型件(P)的圆盘传送器，所述圆盘传送器包括多个加热元件(304)，所述多个加热元件被配置为插入每个预成型件(P)的内部或外部并且在红外场中辐射电磁辐射，所述电磁辐射在这种设备中相对于所述预成型件的轴线的中心根据径向对称性形成盘状辐射，所述盘状辐射离开所述预成型件的轴线的中心并且适当地会聚和发散。型件的轴线的中心并且适当地会聚和发散。型件的轴线的中心并且适当地会聚和发散。

【技术实现步骤摘要】
预成型件加热系统


[0001]本专利技术涉及在吹制或拉伸吹制机器上游的用于预成型件的加热系统，具体地涉及使用单色红外辐射的加热系统，该辐射优选是激光生成的。

技术介绍

[0002]在将饮料放置到塑料瓶中的包装生产线中，第一步骤包括加热预成型件直至其软化点，然后将从这些预成型件吹制瓶。
[0003]此操作通常在专用烤箱中进行，其中预成型件以减小的节距成一排通过，并且其中布置有将预成型件加热到期望温度的发射红外辐射的灯。
[0004]此类烤箱具有很大的尺寸，因为预成型件路径必须足够长才能允许所需的加热时间。实际上，热量通过灯沿着预成型件的路径扩散，使得尽管提供了足够的反射表面，热量到环境中的扩散仍然很高。
[0005]红外灯通常是最大发射效率为3000
°
K的钨灯。然而，考虑到各种塑料材料的能量吸收光谱在相当窄的波长范围内，而以最大效率工作的钨灯以非常不同的波长发射能量，预成型件仅有效吸收一小部分能量，其余的能量分散在环境中。例如，当考虑占据全球市场的约95％的PET预成型件时，与预成型件有效存储的功率相比，在这些条件下为加热使用的功率具有指示低效率的值，即不超过15％的发射电力被有效转化成由预成型件吸收的热能。
[0006]来自预成型件的不可用热能的分散还需要高效的制冷系统以避免对系统过度加热，这会导致进一步的能量浪费。
[0007]因此，感到需要提供一种预成型件加热系统，该加热系统更加节能并且可能比目前市场上的烤箱更小。
[0008]此外，预成型件目前由灯网加热，该灯网从整个平坦表面产生辐射，并且因此不允许对圆柱形容器的均匀辐射。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术的根本问题是提供一种预成型件加热系统，该加热系统解决了已知技术中固有的上述缺点并且允许在优化预成型件加热的同时节省能源。
[0010]具体地，本专利技术建议将辐照集中在单个预成型件上以避免辐照分散在环境中。
[0011]本专利技术还使用适当波长的单色辐射源，该单色辐射源选自具有针对PET或其他聚酯或聚烯烃树脂的吸收系数并适合于适当加热材料的单色辐射源。基于当前已知技术可获得这种单色辐射。
[0012]本专利技术的加热系统遵循要被加热的物体(即预成型件)的圆柱几何形状，以便根据圆柱几何形状从内部或另选地从外部辐射预成型件并且将辐射朝向预成型件的内部集中。
[0013]本专利技术的加热系统还适用于由聚酯树脂制成的预成型件，诸如但不限于，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEF(聚2,5呋喃二甲酸乙二醇酯)、PLA(聚(乳酸))、PEN(聚萘二甲酸
乙二醇酯)和聚烯烃树脂、诸如也添加有共聚物的PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)。
[0014]因此，本专利技术的目的是在下文中提出的预成型件加热系统，其定义形成了本说明书的组成部分。
[0015]具体地，本专利技术的第一目的是用于预成型件的加热系统，其包括用于处理预成型件的旋转圆盘传送器，其中圆盘传送器包括多个加热元件，所述多个加热元件被配置为插入每个预成型件中或布置在每个预成型件的外部，并且在红外场中辐射电磁辐射，该电磁辐射在这种设备中根据径向对称性形成盘状辐射，该盘状辐射离开预成型件的轴线的中心。
[0016]本专利技术的第二个目的是加热系统，其包括多个加热元件，所述加热元件中的每个被配置为分别从内部或外部加热预成型件，该系统包括多个外部反射元件，所述反射元件中的每个被配置成通过辐射部分径向地朝着中心以及从外部分别辐射预成型件，辐射部分由对应加热元件发射而未被预成型件吸收并传递通过预成型件的厚度。
[0017]本专利技术的第三目的是加热系统，其包括多个加热元件，所述加热元件中的每个被配置为从内部或外部分别加热预成型件，其中所述加热元件由激光设备供给动力。
[0018]本专利技术的另一个目的是红外辐射的漫射器，其穿过预成型件的内部，从而根据定义的辐射几何形状和强度漫射辐射以优化辐射本身的入射。
[0019]本专利技术的又一个目的是加热系统，其包括多个加热元件，所述多个加热元件被配置为从外部分别照射预成型件，并且将由激光源发射的辐射分布在旨在将这种辐射汇聚到预成型件的中心轴线的光学路径上。
附图说明
[0020]从一些示例性实施例的描述中，本专利技术的其他特征和优点将变得显而易见，在此以非限制性示例的方式参考以下附图给出：
[0021]图1A是包括本专利技术的加热系统的塑料瓶吹制设备的顶部平面图；
[0022]图1B是塑料瓶吹制系统的不同实施例的顶部平面图，该系统包括以紧凑型式的本专利技术的加热系统，其中旋转烤箱在机器内部；
[0023]图2是根据本专利技术的预成型件加热系统的整体透视图；
[0024]图3是第一变型中的预成型件加热构件的示意性侧视图；
[0025]图4是图3中的实施例的细节的侧面截面图；
[0026]图5是本专利技术的预成型件的加热构件的细节(辐射漫射器)的侧面截面图；
[0027]图6是包括反射元件的预成型件加热构件的示意性侧视图；
[0028]图7是以另一种可能几何形状的图6中的实施例的细节的侧面截面图；
[0029]图8是本专利技术的第二实施例中的整个预成型件加热系统的整体透视图；
[0030]图9是本专利技术的第三实施例中的预成型件加热系统的整体透视图；
[0031]图10是具有外部照射的变型中的预成型件加热元件的示意性侧视图；
[0032]图11A是图10中的实施例的反射构件的侧视截面图，其中指示了预期的辐射路径；
[0033]图11B是图11A中的细节的侧面截面图；
[0034]图12A是以具有外部照射、可移动照射器和固定预成型件的型式的加热圆盘传送器的整体透视图；
[0035]图12B是用容纳基部完成的图12A中的透视图；
[0036]图13A是以具有外部照射、固定照射器和可移动预成型件的型式的加热圆盘传送器的整体透视图；
[0037]图13B是用容纳基部完成的图13A中的透视图。
具体实施方式
[0038]参考图1A至图9，根据本专利技术的联接到吹制机器2的预成型件加热系统由附图标号1、101、201指示。
[0039]加热系统1包括圆盘传送器3，该圆盘传送器包括围绕其周边的多个加热元件4，其中每个加热元件被配置为从内部单独加热预成型件。尽管所示的系统是最有利的，但在其他实施例中，系统1可以包括线性传送元件，该线性传送元件包括所述多个加热元件。
[0040]加热系统1还包括使预成型件P进出加热系统1的搬运系统。预成型件搬运系统包括：
[0041]-传送器5，其将输入的冷预成型件进给至联接到圆盘传送器3的至少一个第一分配星形件6，以用于将待加热的预成型件P转移到圆盘传送器3；
[0042]-第二分配星形件7和第三分配星形件8，其用于将已加热的预成型件P转移到吹制机器2。有故障的预成型件P的控制和排出设备9布置在第二分配星形件7和第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于预成型件(P)的加热系统(1、101、201、301)，包括用于处理所述预成型件(P)的圆盘传送器(3、303)，所述圆盘传送器包括多个加热元件(4、304)，所述多个加热元件被配置为插入每个预成型件(P)的内部或外部并且在红外场中辐射电磁辐射，所述电磁辐射在这种设备中相对于所述预成型件的轴线的中心根据径向对称性形成盘状辐射。2.根据权利要求1所述的加热系统(1、101、201、301)，包括多个反射元件(17、117、363a、363b、363c)，所述反射元件(17、117、363a、363b、363c)中的每个反射元件被配置为还通过由对应的加热元件(4)发射的而未被预成型件(P)吸收且传递通过所述预成型件的厚度的辐射部分来从外部单独地辐射所述预成型件。3.根据权利要求1至2中任一项所述的加热系统(1、101、201、301)，其中所述电磁辐射是由激光设备(21、121、221、365)产生的，所述激光设备例如为具有二极管源、半导体源或光纤源的设备。4.根据权利要求3所述的加热系统(1、101、201、301)，其中由所述激光设备(21、121、221、365)发射的所述电磁辐射的波长范围为1620-2100nm、或者1652-1674nm和/或1701-1880nm和/或1907-1919nm和/或1951-2000nm、和/或1803-1813nm和/或1903-1913nm和/或1941-1961nm和/或1972-2012nm；或者所述电磁辐射的波长为1661nm和/或1721nm和/或1908nm和/或1951nm和/或1992nm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热系统(301)，其中所述加热元件(304)中的每个加热元件被配置为在其中接收预成型件并且包括夹持器(351)，所述夹持器能竖直移动以采取关于所述预成型件(P)的升高接合/脱离位置以及所述预成型件(P)插入加热钟形罩(353)中的降低位置，所述夹持器(351)由被配置为遵循预定运动规律的致动器(354)移动，所述致动器(354)优选是步进马达、伺服马达、线性马达或无刷马达。6.根据权利要求1至4中任一项所述的加热系统(301)，其中所述加热元件(304)中的每个加热元件被配置为在其中接收预成型件，并且包括竖直固定的夹持器(351)并包括由臂(451)支撑的加热钟形罩(353)，所述臂能由被配置为遵循预定运动规律的致动器(454)竖直移动，以便采取所述预成型件(P)插入加热钟形罩(353)中的升高位置以及采取降低位置，所述致动器(454)优选是步进马达、伺服马达、线性马达或无刷马达。7.根据权利要求5所述的加热系统(301)，其中所述夹持器(351)由支撑件(356)支撑，所述支撑件由螺旋件(357)移动并且由低摩擦座(358)引导，由能移动的所述夹持器(351)、所述致动器(354)、所述螺旋件(357)和所述低摩擦座(358)组成的组件安装到与所述圆盘传送器(303)一体的支撑结构(303')。8.根据权利要求6所述的加热系统(301)，其中所述臂(451)由螺旋件(457)移动并且由低摩擦座(458)引导。9.根据权利要求5至8中任一项所述的加热系统(301)，其中所述加热钟形罩(353)包括基本上圆柱形的中空主体(353a)、放置在所述主体(353a)的一个端部处的圆锥形部分(353b)、以及放置在所述主体(353a)的相对端部处的反射部分(353...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔瓦尼，
申请(专利权)人：SMI股份有限公司，
类型：发明
国别省市：