热塑材料料坯或中间状态容器的热处理方法和设备技术

在制造如圆桶或瓶子这样的容器的过程中，尤其是通过吹塑或拉伸吹塑成型过程中，热处理由热塑性制成的料坯瓶体或中间容器瓶体的方法，在热处理料坯过程中，在使料坯本身旋转的同时，使其穿过烘炉，在烘炉内，料坯瓶体整体被加热至高于该材料软化温度的温度，使至少一部分本身旋转的料坯长度以交替形式通过加热区和非加热区或减少加热区，这些区设置在烘炉中料坯遵循的通路的至少一侧，结果料坯瓶体的至少一个纵向部分，或圆周上相互分隔开的几个纵向部分（至少遍布料坯的所说长度部分）被加热至高于料坯其余部分温度的温度，加热区的间隔根据料坯瓶体要被优先加热的纵向部分的数以及料坯瓶体的周长而加以确定，结果在料坯的传送和旋转的复合运动过程中，料坯瓶体要被优先加热的纵向部分逐渐被配置到逐次加热区之前，与此同时要被加热至较小程度的插入的纵向部分逐渐被配置到逐次非加热区或减少加热区之前，借助于这种配置在料坯瓶体中或中间容器瓶体中就形成一个或几个相当热的纵向部分，这些部分与插入的相当冷的纵向部分交错并且在接着发生的料坯瓶体再成型过程中比所说的较冷纵向部分能够被更容易地再成型，由此可以制造具有复杂形状（非圆筒形并且不是由旋转产生的）瓶体的容器，且在所有的点该容器都有大致均匀的壁厚。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
热处理方法和设备本专利技术涉及由热塑材料制成的料坯物体或中间状态容器瓶体的热处理中所引入的改进，此处理在容器，例如圆桶或瓶的制造工艺过程中进行，尤其在吹塑或拉伸吹塑过程中进行，在此过程中热处理料坯，同时使其本身转动，并传送通过一加热炉。已有的制造方法包括单一的吹塑操作。由注射形成的料坯开始，这些方法包括加热此料坯，然后将它模压，还可能同时将它拉伸，以便生产出最终的容器。还存在一些方法，它们需要几个截然不同的吹塑和/或拉伸/吹塑操作。由注射的料坯开始，这些操作包括实现第一个吹塑操作形成一中间容器，依次再加热和再吹塑一次形成最终的容器。此种方法以及它所包含的各个步骤已在本申请人所持有的专利EP—A-0442836和US—A5229042中叙述。为了在讨论中引入某种准确度，所附的附图说明图1用图解说明在一个方法过程中所得到的概略形状，该方法包括两个连续的吹塑和/或拉伸吹塑操作，并在前述文件中所指出的条件下进行即，初始料坯1(它是模制的或注射的)通过第一吹塑和/或拉伸吹塑操作变成纵向或横向超尺寸的容器11，然后使其经受热处理，由于应力的释放，形成一中间的、收缩的容器12。加热之后，后者再依次经受第二次吹塑或拉伸吹塑操作，最后得到最终的容器13。如附图的图1所示，就容器料坯1而论，不管是模制的或是注射的，都包括一个由旋转产生的基本上圆筒形的厚壁瓶体，以及在一端是一个半球形厚壁底3，在另一端是体现其最终形状和尺寸的瓶颈4，上述初始的加热操作包括仅把料坯的瓶体(不包括瓶颈)加热至高于制作此料坯的热塑材料的玻璃化转变温度Tg的温度。实际上，进行加热时把料坯传送到烘炉5中，它包括至少一个侧面加热墙(例如，插入连接在烘炉壁上的加热管6)，与此同时，使料坯本身旋转(箭头7)，致使材料内的温度均匀。保护装置，即以平行导轨形式的防护屏8确保对瓶颈4的热保护。反射壁板9最好放置在管6的对面以便朝着料坯的瓶体2反射回穿过两个连续瓶体之间的热辐射部分。当所生产的容器具有大致圆筒形的瓶体并且是通过旋转而产生时，后来发生的吹塑或拉伸吹塑工艺(在模具中对加热的料坯或中间产品容器进行)基本上可使被加热的、软化的塑性材料在所有的径向方向(相对于料坯轴线确定的)均匀拉伸。在此情况下，生产出具有均匀一致结构且侧壁基本具有恒定厚度的容器瓶体。然而，在试图脱离此常规方法时就出现了问题。首先，当最终的容器不是大致圆筒形且不由旋转而形成时就遇到了困难例如，在有多边横向部分的容器中，不管是三角形的、四边形的、或尤其是五边形的，其中每一大致的平面都从环绕角的圆筒表面向外延伸，或者是有扁平瓶体的容器(例如盛洗涤剂产品的瓶子)。在这种情况下，就图2所示的容器来说(它的瓶体的有一大致为四方形的部分)，最终容器壁部分的材料，离初始料坯1的轴线A最远部分(即成角度的部分11)的材料比保持最接近所说轴线的瓶壁部分的材料(即瓶壁中心部分12)经受更高程度的拉伸。因为均匀加热赋予料坯瓶体无论任何部分都相同的拉伸特性，因此瓶壁部分11拉伸程度较大(该部分基本上离料坯1瓶体轴线A距离最远)就伴随着瓶壁此部分被增强变薄。因此，最终产品是一壁厚不均匀的容器，它在部分11较薄(厚度e)，这部分离初始料坯瓶体的轴线A距离最远(即，在棱形瓶体中的成角度区域和有蛋形或椭圆形部分的瓶体中稍微弯曲部分的区域)，而在部分12较厚(厚度E)，这部分离开始的料坯轴线A最近。含有非均匀构形的容器瓶体的机械强度是不令人满意的。此外，瓶壁的最薄部分必须拥有足够的机械强度，瓶壁这些部分的厚度必须保持大于预先确定的最小值。因此，在瓶壁的最厚部分中，壁厚过量，所存在的材料数量超过所希望的机械强度所需要的量，这就就使原材料被浪费。此外，在扁平瓶体的容器中，在保持最接近料坯轴线的瓶壁部分出现形变，在工业上称作“条状瘪陷”。此形变起因于这一事实，即瓶壁这部分的厚度过高并由非均匀的拉伸造成材料呈现“记忆”现象。过厚是由这一事实造成的，即在吹塑操作过程中，料坯首先与最接近料坯轴线的模具壁接触。在有复杂形状(例如，明显的椭圆形)的容器底部也出现相同的问题。在此底部，容器与一平面接触的区域(离中心的距离最远)，该区域的厚度远远小于最接近中心的那些区域的厚度。最后，当最终的容器是呈现完全径向对称的料坯来生产，而该容器是拟不对称时(例如，瓶颈明显偏离与棱形或扁平瓶体有关的中心和例如可能装有一个把手)就会使所有这些问题恶化。此外，当努力强化容器瓶体的刚度而在瓶体上加一或几个环形增强区时，还会遇到其它困难，根据一个已知的为此目的而实行的解决方法，可将瓶体的一个或几个环形区域结晶。尽管结晶材料事实上确实具有增强的韧性，然而在实践中此解决方法不被认为是有效的，因为由结晶材料呈现的着色，给予了该容器无吸引力的外观。上述问题的出现在包括一或几个吹塑操作的工艺中具有相等频率。事实上，当用包括几个吹塑操作的工艺时，中间容器存在与初始料坯成比例关系，这类似于当实现包括单一吹塑操作的工艺时，最终容器与所生产的初始料坯的比例关系。因此，在实现要求多个吹塑操作的工艺过程中所生产的中间容器事实上可与由非注射，但由初始注射料坯的模压而得到的特殊料坯进行对比。因此在正文的剩余部分，术语“料坯”可以按两种形式来表示(1)由注射得到的初始料坯并用在包括单一吹塑操作并直接提供最终容器的工艺或用在包括多个吹塑操作产生中间容器的工艺；(2)当实现含有几个吹塑操作的工艺时，中间容器本身。上述问题至今已放慢了含有复杂形状的容器生产的发展，该容器由吹塑或拉伸吹塑技术施于厚壁料坯，尤其是通过旋转产生的带有圆筒瓶体的料坯。本专利技术确实想要解决以上所述的问题，并提出措施(方法和设备)，在这样的条件下允许进行料坯(或中间容器)的热处理，在此条件下，最终容器具有所希望的特性，尤其是大致均匀的壁厚，而不管其形状如何以及不管其是瓶体哪一部分，和/或圆周机械增强区域，所说的措施因此而可能在每个容器的制造中节省材料，与此同时不减小机械性能或不增加费用以及为此目的而使用的装置的复杂性。为此，按照第一特性，本专利技术提出一种热处理瓶体的方法，该瓶体(包括瓶底)是由热塑性材料制成的料坯(或中间容器)，此方法在生产例如圆桶或瓶子这样的容器，尤其是通过吹塑或拉伸吹塑的过程中进行。在此过程中热处理料坯，同时使料坯本身旋转，将其传送穿过加热炉，所说方法的基本特征在于这一事实，由于整个料坯瓶体都被加热至高于热塑性材料软化温度的温度，因此以料坯瓶体本身旋转的至少一部分长度按交替方式传送至加热区和非加热区或减轻加热区的前面，这些区域至少位于炉中料坯所沿通道的一侧，致使料坯瓶体的至少一个纵向部分或几个沿圆周方向分隔开的纵向遍布至少所说瓶体的长度部分，该部分被加热至高于瓶体其余部分温度的温度，隔开加热区的间隔被确定为优先被加热的料坯纵向部分数目和料坯瓶体周长的函数，在这种方式中，优先被加热的料坯瓶体纵向部分在料坯线性传送和旋转运动相结合的过程中于逐次加热区前面通过，与此同时需要较少加热的被置于之间的纵向部分在逐次非加热或减轻加热区前面通过。由于此选择性的加热，料坯瓶体(或中间容器的瓶体)要结合一或几个相当热的纵向部分，它们与较凉的被置于之间的纵向交错，在接着发生的料坯瓶体变形工艺(使用例如吹塑或拉伸吹塑)过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：G·埃默，P·拉巴尔，
申请(专利权)人：西戴勒公司，
类型：发明
国别省市：