控制预制体温度的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了控制预制体温度的方法及装置。一种至少两级式地控制由热塑性材料制成的预制体(28)的温度的方法，在该方法中，在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理之前，根据能够预定的温度曲线使预制体(28)达到特定处理分布的软化温度(T3)，所述软化温度(T3)是吹塑成型或拉伸吹塑成型至少预制体(28)的位于螺纹部(29)下方的主体部和/或位于螺纹部下方的凸缘区所需的温度。此外，预制体(28)首先被预热到接近均匀的温度、特别是具有基本上均一的温度分布的温度(T2)。本发明专利技术还包括执行以上方法的加热装置(10)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制预制体温度的方法。本专利技术还涉及一种控制预制体温度的加热装置。
技术介绍
由热塑性材料制成、特别是由最广泛使用的PET制成的饮料容器通常通过拉伸吹塑成型处理生产而成。在通常的两级式拉伸吹塑成型处理中，容器典型地由注射成型的旋转对称的预制体生产而成。所述预制体由具有圆的闭合底部的长筒状的侧面主体部和具有上部开口的颈部构成，颈部也被称为口部。靠近该开口处通常为螺纹部，螺纹部朝向底部通过凸缘(collar)等划界。所述螺纹部已在预制体的注射成型处理过程中被生产成随后使用所要求的最终尺寸。在拉伸吹塑成型处理过程中，所述螺纹部继续保持其原有形状，并在随后形成成品饮料容器的螺纹盖用的螺纹。相反，预制体的其余部分被变形和拉伸。在制造过程中，为了能够在壁厚均勻且不造成材料撕裂的情况下以期望的方式通过拉伸吹塑成型来成形，将预制体加热到预定的处理温度。加热通常由红外辐射的方式实现，因为该方式能保证预制体的规定和均勻的温度控制。将用于进一步处理的塑料材料(通常为PET)具有当其被拉伸时应变硬化(strain harden)的性质。该处理中至关重要的是成形温度。基于控制和优化壁厚分布的目的，该应变硬化效应通常被用于生产PET容器。温度曲线化(temperature profiling) 一方面被证明是用于尽量均勻地加热预制体的有利方法，另一方面，还避免了由拉伸吹塑成型处理之前的过多的热导致的对颈部和容器螺纹的机械损伤。依赖于生产过程，能够以根据期望的温度曲线(temperatur印rofile)加热预制体的方式来施加红外辐射。其目的是当由应变硬化产生的抗拉力变成大于相邻的较冷的部分的抗拉力时，使得较热的部分先于其它部分变形。通常地，温度曲线是沿预制体的外周均勻分布的，能沿所述预制体的长轴依赖处理地变化。从EP 0736367B1已知预处理预制体的系统和方法，其中所述预制体在吹塑成型处理之前被加热。因此，在为了后面的吹塑成型而再次加热预制体之前，预制体关于它们的温度被均勻地预处理。预处理将由包含在每个预制体中的热能限定，由此预制体之间的温度差异期望被减少或保持在低的水平。DE 2545134A1说明了一种通过红外辐射方式将热塑性材料制成的预制体加热到吹塑温度的方法。该方法中，预制体被加热直到它们已均勻地达到低于吹塑温度的第一温度水平。随后从该第一温度水平开始，通过红外辐射的方式将预制体进一步加热到需要的最终温度。
技术实现思路
本专利技术的主要目标是提供改进的、特别是节能的、与拉伸吹塑成型处理有关的控制预制体温度的方法，其中，在任何发生的外部情况下，根据期望的温度曲线将该预制体加热到准确的度数，其中所述温度曲线很大程度上是可预先确定的。预期的是，能尽可能地使温度控制所需的热能有效化和低成本化。本专利技术的另一目的是提供一种改进的预制体加热设备，通过该设备，能尽可能准确和减少能量输入地设定和预先确定预制体所需的温度和温度曲线。本专利技术的这些目的通过如下技术方案实现。一种至少两级式地控制预制体的温度的方法，其中，预制体由热塑性材料制成，在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理之前、或在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理期间，根据能够预定的温度曲线使预制体达到特定处理分布的软化温度，所述软化温度是吹塑成型或拉伸吹塑成型至少预制体的位于螺纹部下方的主体部和/或位于所述螺纹部下方的凸缘区所需的温度，其中，预制体首先被预热到接近均勻的温度、特别是具有基本上均一的温度分布的均勻温度，其中，用于在第1温度控制级之前或在第1温度控制级中预热预制体的热风至少部分地产生自容器生产、容器处理和/或容器灌装机器的其它组成部件的废处理热。为达到上述第一个目的，本专利技术提供至少两级式地控制由热塑性材料、特别是由 PET制成的预制体的温度的方法，其中，预制体被加热到吹塑成型或拉伸吹塑成型塑料材料所需的软化温度，该加热发生在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理之前或发生在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理期间，其中，热廓线能被预先确定以及所述软化温度是相应的特定处理分布。在本文中，“特定处理分布”或“特定处理分布温度”将表示以与在特定情况下和特定处理技术条件下的吹塑成型处理期间预制体的材料将如何分布相对应的方式，调节沿预制体长轴施加的温度曲线。本专利技术的有利的实施方式描述在如下技术方案中。温度控制处理包括至少两个不同的、连续的加热级(heatingstage)，每个加热级实现不同的任务。第1加热级将达到整个预制体的大致均勻的基础温度，所述基础温度最高对应于维持预制体的顶部开口的颈部的螺纹部尺寸稳定的最高加热温度。第2加热级将根据可预定的热廓线达到特定处理分布的软化温度，所述软化温度是吹塑成型或拉伸吹塑成型至少预制体的位于螺纹部下方的主体部和/或位于螺纹部下方的凸缘区所需的温度。本专利技术提供一种用于预制体热分层(thermal layering)的改进的概念。加热在两级完成，一方面，为了优化准备和温度控制用于拉伸吹塑处理的预制体，使得该处理中成形的容器将具有尽可能均勻的壁厚，并且使得缺陷容器产生的废品减少到最低。另一方面，两级式温度控制处理将实现降低的能量输入，该降低的能量输入已通过具有初始的均勻预热和随后的特定温度曲线化的两级加热来保证。根据本专利技术，在加热装置的至少两个连续部分或加热级来实现加热。第1部分为预制体提供基础加热，以将预制体加热到尽可能均勻以及低于塑料材料的软化温度的基础温度。为尽可能避免螺纹部被不适当地加热，该温度限制是必须的。在基础加热阶段，还未施加热分层，目的是达到预制体的整个主体的均勻温度分布。限定的基础温度将典型地位于至少50°C到最高90°的范围，因此，允许对预制体的不同的输入和储存条件进行补偿。 由于在预制体被供给到拉伸吹塑成型处理之前，预制体可能已被储存在不同温度下的不同位置，因此，为达到最好成形结果的可能性，需要为预制体提供均勻的输入条件。因此，基础加热阶段构成第1温度控制级，以及随后的温度曲线化阶段构成第2温度控制级。在构成第2加热级的温度曲线化阶段，以温度沿预制体的长轴方向分层的方式来加热预制体。根据具体情况，为了记录基础加热后预制体的温度以及为了相应地调节加热级，可允许在温度曲线化之前进行温度测量。可选的是，为记录在第2加热级后或在温度曲线化阶段后预制体的最终温度以及当调节第1加热级时相应地考虑所记录的温度，允许在第2加热级后进行另一温度测量。有利的是，在第1加热级或基础加热阶段，预制体被加热到范围在大约50°C至大约90°C之间的基本上均勻的基础温度。该温度主要依赖于由PET或其它合适的热塑性材料制成的预制体的颈部的最大允许温度，因为稍后使用的具有螺纹的该颈部在加热和随后的拉伸吹塑成型处理过程中将不发生变化和变形，而是在所有的处理阶段中保持不变并维持其尺寸和形状。根据本专利技术的方法的有利的变型，允许在第1加热级通过将加热元件插入到顶部开口的预制体来将预制体加热到基础温度。加热元件起到了所谓的推进器 (booster)的作用，它们需要非常短的时间就使各预制体从储存温度达到期望的基础温度， 通过施加温度曲线使期望的基础温度在随后的加热级中被加热到更高的温度水平。该推进器或加热元件可具有对应单个辐射加热器的典型长度，因此能够基本上均一地加热预制体。此外，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种至少两级式地控制预制体的温度的方法，其中，预制体由热塑性材料制成，在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理之前、或在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理期间，根据能够预定的温度曲线使预制体达到特定处理分布的软化温度，所述软化温度是吹塑成型或拉伸吹塑成型至少预制体的位于螺纹部下方的主体部和／或位于所述螺纹部下方的凸缘区所需的温度，其中，预制体首先被预热到接近均匀的温度、特别是具有基本上均一的温度分布的均匀温度，其中，用于在第１温度控制级之前或在第１温度控制级中预热预制体的热风至少部分地产生自容器生产、容器处理和／或容器灌装机器的其它组成部件的废处理热。

【技术特征摘要】
2010.05.25 DE 102010021446.91.一种至少两级式地控制预制体的温度的方法，其中，预制体由热塑性材料制成，在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理之前、或在吹塑成型或拉伸吹塑成型处理期间，根据能够预定的温度曲线使预制体达到特定处理分布的软化温度，所述软化温度是吹塑成型或拉伸吹塑成型至少预制体的位于螺纹部下方的主体部和/或位于所述螺纹部下方的凸缘区所需的温度，其中，预制体首先被预热到接近均勻的温度、特别是具有基本上均一的温度分布的均勻温度，其中，用于在第1温度控制级之前或在第1温度控制级中预热预制体的热风至少部分地产生自容器生产、容器处理和/或容器灌装机器的其它组成部件的废处理热。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，温度控制处理包括至少两个不同的、连续的加热级，其中，在第1加热级中实现整个预制体的接近均勻的基础温度，所述基础温度最高对应于维持预制体的顶部开口的颈部的螺纹部尺寸稳定所需的最高加热温度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第1加热级的区域中，通过将加热元件插入到顶部开口的预制体中，将预制体加热到所述基础温度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在预制体被输送到加热装置之前或当预制体位于加热装置内和/或预制体已被自储存位置取出后，通过向预制体施加热风来预热预制体。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在通过吹塑成型或...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·翁思，F·温兹格，康纳德·西恩，
申请(专利权)人：克罗内斯股份公司，
类型：发明
国别省市：DE