用于加热预成型坯件的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于加热预成型坯件(20)的装置(101、102、103、104、105)和方法。所述装置(101、102、103、104、105)包括加热通道(12)，预成型坯件(20)优选绕其纵轴线(28)旋转运动通过该加热通道(12)。在加热通道(12)内设置有至少一个第一辐射器(30)和至少一个第二辐射器(32)。第一辐射器(30)发射处于第一波长范围内的电磁辐射和具有第一发射最大值，而第二辐射器(32)发射处于第二波长范围内的电磁辐射和具有第二发射最大值，其中，该第二波长范围和第二发射最大值与至少一个第一辐射器(30)的发射波长范围和发射最大值不同。利用该装置和方法可以尽可能有针对性和有效地加热预成型坯件，尽可能地取消附加的冷却系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有独立权利要求1特征的、用于加热预成型坯件的装置。该装置具有加热通道，其中，加热通道包括至少一个第一辐射器，该第一辐射器发射处于第一波长范围内的电磁辐射。本专利技术此外涉及一种具有方法独立权利要求14特征的、用于加热预成型坯件的方法。预成型坯件在加热通道内的加热这样进行，即，预成型坯件以绕其纵轴线旋转的方式运动通过加热通道。
技术介绍
本专利技术涉及用于进一步加工的机器，特别是用在拉伸吹制装置上的预成型坯件的加热。这一点一般情况下在所谓的热通道内借助红外线(IR)辐射来进行，例如通过使用IR 热辐射器和在使用IR热辐射器的情况下进行，预成型坯件从这些IR热辐射器旁边旋转着运动经过，以便由此进行尽可能均勻的加热。为进一步提高这种效果和优化地充分利用辐射，可以与IR热辐射器相对地和/或者在其后面安装有反射层。由于IR辐射被预成型坯件的材料吸收实现预成型坯件的加热。IR辐射的渗入深度依赖于所使用的IR辐射的波长。长波IR辐射基本上被预成型坯件靠近表面的材料层吸收。但对于高份额的长波IR辐射存在着在预成型坯件表面上的材料发生结晶的危险。由此，在这些部位上预成型坯件的材料强度可能发生变化，这样的后果是对后面的吹制过程产生不利影响，这是因为预成型坯件不再能够被均勻地吹制并因此报废。为避免过强的、限于局部的加热和避免上述影响，必需使用表面冷却通风机，借助于该表面冷却通风机例如吸取环境空气并吹到预成型坯件的表面上，以便对其表面进行冷却。因为这种冷却过程与对预成型坯件的预加热过程相反地工作，所以通过附加的表面冷却对预成型坯件加热过程的效率产生了不利影响。此外，所使用的能量的很大部分附加地通过冷却而被浪费。例如在文献EP 0 900 235 Bi、DE 299 16 315 Ul和DE 26 10 483中采用这种构型。为可以很大程度上或者完全取消对预成型坯件的附加冷却，例如IR辐射器的辐射光谱必须最大程度上与所要加热的预成型坯件的吸收光谱相协调。DE 197 36 462 C2示出了一种用于加热成型热塑性塑料的方法和装置，其中，向坯件施加辐射源确定强度的辐射。发射波长在这种情况下处于0. 8与1. 0 μ m之间的范围内。DE 10 2006 015 853 Al此外介绍了一种利用专用红外线装置的、用于塑料的加热方法，其中，使用具有可选择红外线的辐射器，该辐射器的发射光谱与所要加热材料的吸收光谱最大程度上一致。所要加热的材料处于两个辐射器之间，所述辐射器分别既吸收反射的辐射，也吸收所转化的射线并重新转换成发射辐射。这一点会导致加热时间明显缩短、 能量消耗降低以及产品质量提高。已证明不利的是，辐射器必须始终与各所使用的材料相4协调，这就意味着预备不同的辐射器并且对辐射器进行必需的更换。DE 10 2006 045 027 B4介绍了一种用于加热热塑性塑料幅材或者板的装置，其中，应该避免例如制造工具的热边缘条件发生波动，以便可以生产出质量恒定的模制件。这一点通过温度传感器在热成型机内部和外部确定的布置来实现。EP 1 779 994 Al介绍了一种用于由热塑性材料制造吹制成型的空心产品的方法。产率应通过提高加热效率得到提高。在这种情况下，所使用的预成型坯件利用热辐射器在近红外范围内以900至1500nm之间的最大波长被辐照，其中，在预成型坯件的附近布置有波长转换器，该波长转换器吸收由热辐射器发射的辐射并且转换成波长在3000与 5000nm之间的辐射并发射。普遍适用的是为正确加热预成型坯件，必须注意一系列参数。在这种情况下，重要参数还有预成型坯件的壁厚；预成型坯件的材料组成，因为这些重要参数对预成型坯件的与红外线辐射相关的吸收性能以及热通道内所使用的反射材料的反射性能具有直接影响。特别是预成型坯件的壁厚依赖于所要制造的最终产品和材料组成大多也未充分已知以及可能依赖于批次而变化，从而所使用的辐射器的辐射光谱与所要加热的预成型坯件的吸收光谱理论上可行的理想的协调在实践中并非简单可行的。
技术实现思路
本专利技术的首要任务在于，研发一种装置，利用该装置可以尽可能有针对性和有效地加热预成型坯件，其中，尽可能地取消附加的冷却系统。该任务通过一种包括权利要求1特征的装置得以解决。本专利技术的另一任务在于，提供一种方法，利用该方法可以有针对性、有效并在尽可能没有起支持作用的冷却系统的情况下，加热预成型坯件。本专利技术的该另一任务通过一种包括权利要求14特征的方法得以解决。说明本专利技术涉及一种用于加热预成型坯件的装置，以便为进一步的加工步骤而对该预成型坯件加温。使用这种装置例如是为了使热塑性塑料的预成型坯件达到所要求的目标温度，然后它们在拉伸吹制机上产生其最终的形状。预成型坯件通过拉伸吹制所产生的最终形状特别是用于容纳液体如饮料的容器形状。预成型坯件因此在预加热装置上加热并随后通常借助递送单元，例如通过递送星形件递送至进一步加工的机器，特别是递送至吹制成型机上。接着，完成吹制的物品借助取出装置从吹制成型机中取出，特别是为进一步处理输出到灌装机或者贴标签机。特别是所加热的预成型坯件利用递送单元转移到吹制成型机内并借助取出单元从该吹制成型机取出并输送到其他包装机等。递送单元和取出单元优选是运输星形件、锯齿星形件或者其他适当的递送装置。该装置包括加热通道，预成型坯件优选绕着其纵轴线旋转着运动通过该加热通道。在加热通道内设置有至少一个第一辐射器和至少一个第二辐射器。第一辐射器发射处于第一波长范围内的电磁辐射并且第二辐射器发射处于第二波长范围内的电磁辐射，其中，该第二波长范围与所述至少一个第一辐射器的发射波长范围不同。第一发射最大值与第二发射最大值也不同。依据本专利技术，使用至少两种辐射器类型，它们发射不同的电磁辐射，以达到均勻加热预成型坯件的目的。短波辐射更深地渗入预成型坯件的壁部的材料内并因此对其更容易在内部区域内加热。长波辐射更容易加热预成型坯件的壁部的外部表面层。第一辐射器优选发射在约0. 78μπι至1. 4μπι之间的短波红外线范围内的电磁辐射。依据一种特别优选的实施方式，第一辐射器在发射最大值时发射波长为约1. 1 μ m的电磁辐射。第二辐射器优选发射在约1. 4 μ m至3. 0 μ m之间的长波红外线范围内的电磁辐射。依据一种特别优选的实施方式，第一辐射器在发射最大值时发射约1.9 μ m波长的电磁辐射。因此，第一辐射器和第二辐射器分别是发射确定波长范围的电磁辐射的辐射器。 如果是发射某一波长范围的辐射器，那么依据一种优选的实施方式，不希望的确定波长可以利用过滤器从该波长范围中滤除。例如可以使用对于确定波长的电磁辐射不能透射的石英片作为过滤器。也可以选择起极化作用的过滤器。依据一种优选的实施方式，至少一个第一辐射器与至少一个第二辐射器相对置地布置，从而预成型坯件在辐射器之间优选居中运动穿过。优选在与预成型坯件相对置的侧上，也就是从预成型坯件观察，在辐射器的后面分别安设有反射层，该反射层反射各相对置的辐射器的剩余辐射并且在需要时，也至少部分地反射直接设置在反射层前面的辐射器的辐射。依据该装置另一优选的实施方式，至少两个第一辐射器设置在第一排中并且至少两个第二辐射器设置在第二排中，其中，具有第一辐射器的第一排与具有第二辐射器的第二排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·拉佩，
申请(专利权)人：克罗内斯股份公司，
类型：发明
国别省市：