用于预制件的加热装置及用于预制件的烘箱制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于预制件的加热装置及一种用于预制件的烘箱，特别是一种使用优选地由激光器产生的单色红外辐射的加热装置。特别地，本发明专利技术涉及一种用于预制件(P)的加热装置(101)，其配置为以便定位在在预制件(P)的外部并且辐射红外范围内的电磁辐射，从而在这种装置中根据相对于预制件轴线的中心的径向对称性形成辐射盘。

【技术实现步骤摘要】
用于预制件的加热装置及用于预制件的烘箱
本专利技术涉及一种预制件加热装置，特别是一种使用优选地由激光器产生的单色红外辐射的加热装置。
技术介绍
在塑料瓶中的饮料的包装线中，第一步骤包括加热预制件，然后将由该预制件吹制瓶子，直到其软化点为止。此操作通常在特殊的烘箱中进行，预制件以减小的节距成排通过烘箱，并且在烘箱中布置加热到所需温度的红外辐射发射灯。通过心轴沿着加热路径引导预制件，心轴由于合适的凸轮的作用而被引入预制件内。在烘箱中的路径的端部处，心轴借助于提升凸轮而与预制件脱离，并且将预制件传送到运动系统(通常是分配星形件)，该运动系统将其供给到吹制机器。这些烘箱具有相当大的尺寸，因为预制件的路径必须足够长以允许必要的加热时间。事实上，热量由灯沿着预制件的路径扩散，由此，尽管提供了足够的反射表面，但是热量向环境中的扩散是相当大的。红外灯通常是钨丝灯，其在3000°K下具有最大发射效率。然而，考虑到各种塑料材料在相当窄的波长范围内具有能量吸收光谱，尽管以最大效率工作的钨丝灯以非常不同的波长发射能量，但是仅小部分能量实际上由预制件吸收，其余的能量分散在环境中。例如，如果考虑PET预制件(其占全球市场的大约95％)，则在这些条件下用于加热的功率与预制件实际存储的功率相比具有指示低效率的值，所引入的电能中的不超过15％有效地转换成预制件吸收的热能。来自预制件的不可用热能的分散还需要有效的制冷系统以避免系统过热，这导致进一步的能量浪费。因此，需要提供一种预制件加热系统，其比当前市场上的烘箱具有更大的能量效率，并且可能具有更小的尺寸。此外，预制件当前通过灯的格栅加热，灯的格栅从整体平坦的表面产生辐射，因此不允许柱形容器的均质辐射。因此，本专利技术的根本问题是提供一种解决了现有技术中固有的上述缺点并且允许在优化预制件加热的同时获得节能的预制件加热装置。特别地，本专利技术提出了集中在单个预制件上的辐射，以避免辐射分散在环境中。本专利技术还使用合适波长的单色光源，其选自对PET或其他常用塑料材料具有一吸收系数的那些单色光源，该常用塑料材料例如是聚酯树脂，例如但不限于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEF(聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯，也定义为聚呋喃二甲酸乙二醇酯或聚乙烯糠醛)、PLA(聚乳酸或聚乳酸树脂)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和聚烯烃树脂，例如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)，还添加有共聚物，适合于方便地加热材料。这种单色辐射可基于当前已知的技术而获得。本专利技术的加热系统遵循待加热物体(即，预制件)的柱形几何形状，以便根据柱形几何形状从外部辐射预制件并将辐射朝向预制件的内部集中。因此，本专利技术的目的是如所附权利要求中阐述的预制件加热装置，其定义形成本说明书的整体部分。
技术实现思路
本专利技术的第一目的特别是一种预制件加热装置，其包括加热元件，该加热元件配置为以便布置在预制件的外部并且辐射红外范围内的电磁辐射，其在这种装置中形成相对于预制件轴线的中心的径向对称的辐射盘。本专利技术的第二目的是一种加热装置，其包括加热元件，该加热元件配置为从外部单独加热预制件，其中所述加热元件由激光装置供电。本专利技术的另一目的是一种红外辐射的扩散器，该红外辐射穿过预制件的内部，根据限定的辐射几何形状和强度扩散辐射，以优化辐射本身的入射。本专利技术的又一目的是一种加热装置，其包括加热元件，该加热元件配置为从外部单独照射预制件，并将激光源发射的辐射分布在旨在将这种辐射朝向预制件的中心轴线集中的光学路径上。附图说明从这里通过参考以下附图的非限制性实例给出的实施方式的一些实例的描述中，本专利技术的进一步的特征和优点将是显而易见的：图1示出了从包括本专利技术的加热装置的预制件烘箱的上方观察的示意性平面图；图2示出了根据本专利技术的预制件加热装置的示意性侧视图；图3示出了图2中的实施方式的加热罩的截面侧视图，其中指示了辐射射线的预期路径；图4示出了图3的细节的截面侧视图；图5示出了本专利技术的加热装置的第二实施方式的透视图；图6示出了本专利技术的加热装置的第三实施方式的侧视图；图7示出了图6的加热装置的细节的透视图；图8示出了图6的加热装置的透视图；图9示出了用于加热预制件的旋转机器的透视图，该旋转机器包括图6的加热装置；图10示出了本专利技术的加热装置的不同实施方式的侧视图；图11示出了包括图10的加热装置的预制件烘箱的细节的透视图；图12示出了图10的加热装置的透视图；图13示出了不同变型中的预制件加热装置的图解侧视图；图14示出了根据图13的变型的加热辐射的构造的光学图；图15示出了根据图13的变型的加热辐射的构造的替代光学图；图16示出了图13的细节的截面侧视图；图17示出了图16的细节的视图，突出了加热辐射的截面路径。具体实施方式参考图1，参考数字1表示根据本专利技术的用于预制件的烘箱，该烘箱与吹制机器5联接。烘箱1在烘箱1的入口处和出口处分别操作地连接到用于预制件的移动设备2、3。这种移动设备2、3通常由分配星形件构成，该分配星形件包括适于例如在颈部与预制件接合的一系列夹持设备4，例如凹口或中空部。在烘箱1的出口处的用于预制件的移动设备3进而操作地连接到包括多个模具6的吹制机器5(在本说明书中使用的术语“吹制机器”是指任何类型的吹制机器或拉伸吹制机器)，加热的预制件插入到该多个模具中并且预制件以吹制(或拉伸吹制)瓶的形式从该多个模具离开。吹制机器5进而与分配设备7操作性地连接，该分配设备通常是分配星形件，适于在吹制机器的输出处拾取吹制的瓶子，并通过合适的传输系统将其运送到随后的操作单元。为此目的，分配星形件7包括适于接合吹制的瓶子的颈部的多个凹口4'。因此限定了预制件的路径，其在图1中由箭头的方向表示，从预制件到烘箱1的供给到预制件进入吹制机器5的模具6的入口。烘箱1包括适于沿着路径移动预制件的传输设备8和与其相关联的多个加热装置101，使得加热装置101对应于每个预制件。传输设备8包括轨道9，该多个加热装置101在该轨道上滑动，每个加热装置适于接合预制件。轨道9包括两个基本上平行的直线伸展部13、13'和根据圆弧路径在两个端部处连接直线伸展部13、13'的两个曲线伸展部14、14'。相应的驱动轮15、15'设置在所述曲线伸展部14、14'处。加热装置101可以被动地(即彼此接触并且每个都被上游的装置推动)沿着轨道9移动，如在传统的预制件烘箱中发生的那样，或者主动地(即布置在齿条、链条或机动皮带上)沿着轨道移动。如果加热装置101被动地移动，则烘箱1的传输设备8还包括用于移动加热装置101并使其间隔开的设备。这种移动设备包括第一螺旋钻16A，其在烘箱中布置在预制件的供给点处，位于驱动轮15'和轨道9的第一直线伸展部13之间；以及第二螺旋钻16B，其布置在轨道9的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于预制件(P)的加热装置(101)，配置为以便定位在所述预制件(P)的外部并辐射红外范围内的电磁辐射，从而在这种装置中形成相对于预制件轴线的中心径向对称的辐射盘。/n

【技术特征摘要】
20200124 IT 1020200000013601.一种用于预制件(P)的加热装置(101)，配置为以便定位在所述预制件(P)的外部并辐射红外范围内的电磁辐射，从而在这种装置中形成相对于预制件轴线的中心径向对称的辐射盘。


2.根据权利要求1所述的加热装置(101)，包括多个反射表面(112a、112b、112c、112e)，所述反射表面(112a、112b、112c、112e)中的每个均配置为从外部单独地辐射预制件(P)。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的加热装置(101)，其中，所述电磁辐射由激光装置产生，例如具有二极管光源、半导体光源或光纤光源的装置。


4.根据权利要求3所述的加热装置(101)，其中，由所述激光装置发射的电磁辐射包括在1620nm-2100nm、和/或1652nm-1674nm和/或1701nm-1880nm和/或1907nm-1919nm和/或1951nm-2000nm、和/或1803nm-1813nm和/或1903nm-1913nm和/或1941nm-1961nm和/或1972nm-2012nm和/或1940nm-1955nm的波长范围内；或者所述电磁辐射具有1661nm和/或1721nm和/或1908nm和/或1951nm和/或1992nm的波长。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热装置(101)，包括加热罩(103)，所述加热罩配置为在该加热罩中接收预制件(P)，并且所述加热装置包括夹具(102)，所述夹具能竖直移动以便采取所述预制件(P)与所述加热罩(103)脱离的升高位置和所述预制件(P)插入所述加热罩(103)中的降低位置，所述夹具(102)通过配置为遵循预定运动规律的致动器(104)而移动，所述致动器(104)优选地是步进电机、伺服电机、线性电机或无刷电机。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的加热装置(101)，包括加热罩(103)，所述加热罩配置为在该加热罩中接收预制件(P)，并且所述加热装置包括被竖直固定的夹具(102)，所述加热罩(103)由臂(208)支撑，所述臂能通过致动器(104)竖直移动，所述致动器配置为遵循预定的运动规律，以便采取升高位置和降低位置，在所述升高位置，所述预制件(P)插入到所述加热罩(103)中，所述致动器(104)优选地是步进电机、伺服电机、线性电机或无刷电机。


7.根据权利要求5所述的加热装置(101)，其中，所述夹具(102)由支撑件(105)支撑，所述支撑件通过螺杆(106)移动并且由低摩擦座部(107)引导，由能移动的所述夹具(102)、所述致动器(104)、所述螺杆(106)和所述低摩擦座部(107)组成的组件安装在支撑结构(108)上。


8.根据权利要求6所述的加热装置(101)，其中，所述臂(208)通过螺杆(106)移动并且由低摩擦座部(107)引导。


9.根据权利要求1至4中任一项所述的加热装置(101)，包括加热罩(103)，所述加热罩配置为在该加热罩中接收预制件(P)，并且所述加热装置包括夹具(102)，其中，所述夹具(102)将所述预制件(P)保持在翻转状态，即，预制件的开口朝下，并且其中，所述加热罩(103)布置成开口(109)朝下，所述夹具(102)能竖直移动，以便采取使所述预制件(P)与所述加热罩(103)脱离的降低位置和使所述预制件(P)插入到所述加热罩(103)中的升高位置，所述夹具(102)通过配置为遵循预定运动规律的致动器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔瓦尼·米莱西，伊万·科尔蒂诺维斯，埃德加·费希尔，
申请(专利权)人：SMI股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT