CN100526050C - 用于加热运动着的热塑材料容器坯料的炉子 - Google Patents
用于加热运动着的热塑材料容器坯料的炉子 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种加热运动着的热塑性坯料(预制坯、容器半成品)的炉子，包括输送装置(2)和加热装置(3)，所述输送装置(2)适于支撑和接连地移动坯料，同时使各坯料绕其自身轴线旋转，所述加热装置(3)被定位于所述输送装置(2)的侧面，以便加热所述正被移动的坯料的本体，所述的输送装置(2)布置成具有至少两个基本互相平行延伸且输送方向相反的输送分支(4、5)，所述的两个输送分支接连地移动所述坯料，所述加热装置(3)被定位于所述的两个平行的输送分支(4、5)之间，所述两个输送分支(4、5)互相邻近地延伸，其特征在于，所述的加热装置(3)包括由红外加热灯构成的连续装置的单一联合体，所述红外加热灯在所述两个输送分支(4、5)之间并与所述两个输送分支(4、5)基本平行地延伸，从而所述红外加热灯两面同时加热分别沿着所述两个输送分支沿相反方向移动的坯料。
Description
技术领域
本发明大体上涉及容器制造领域，例如瓶子、长颈瓶等容器的制造，这些容器是由热塑性材料制成的，例如PET或者PEN，通过吹塑法或者拉伸吹塑法制造初步容器或者坯料(预制坯或者容器半成品)，本发明特别涉及在吹塑或者拉伸吹塑步骤前加热所述坯料来使塑料软化并且使之可以变形的阶段。
更确切地说，本发明涉及用于加热运转中的坯料的炉子的改进，特别是加热由热塑性材料制造的预制坯或者容器半成品的炉子的改进，这种炉子包括输送装置和加热装置；输送装置用于在每个坯料绕着其自身轴线旋转的时候支撑和接连地移动所述坯料；加热装被置于输送装置的侧面，从而加热移动着的坯料的本体。
背景技术
为使拉伸过程在坯料的整个本体上准确地而且均匀地进行，有必要使全部热塑性材料都升高到足够温度使其软化，然而这个温度不能过高，要防止所述材料结晶。这就意味着尽管热塑性材料的导热性很差，仍有足够多的热量(例如通过红外辐射持续产生)传导穿过坯料的整个壁厚(例如，对芯层的加热)。
在确定加热装置的情况下，例如红外灯，没有强制输送红外传输功率来试图更快地完成这样的结果的意向，因为热塑性材料的热传导率很差，为了加热芯层就导致时间流失；而且通过提高红外辐射的功率来减少所述时间，就冒着导致所述壁外表面的材料结晶的危险。所以这样的解决办法必然被抛弃。
因此解决所述问题的方案必须在延长所述热塑性材料暴露到所述加热装置的时间中寻求。
一个可以想到的解决方案可以是放慢坯料经过在侧面设置的加热装置。但是，应该指出容器制造商在不断寻求提高生产率，而生产率的提高当然通过提高机器速度达到。因此，这样的渴望与在任何时候降低生产线的移动速度都是相悖的。这个解决方法也必然被抛弃。
无可否认，可以想到降低坯料通过炉子的速度(例如将速度降低一半)，而可以有两个炉子同时供入坯料——则仍能保持总的处理能力。但是，这样的解决方法在设备和能耗方面都很昂贵，也须被抛弃。
一种有用的解决方案可能在于增加炉子的长度，对于给定的坯料速度，就增加了坯料暴露的时间。于是可以设想到减少加热装置的传递功率，这样就允许有足够的时间使热传导穿透坯料壁的厚度。无可否认，为了延长炉子的长度，这个方法需要一个设备的营动资本，但是在实践中证明这是经济的，因为降低了(可能会达到35％)所述坯料热处理所需的能量。
但是，虽然因为上面指出的原因这个方案通常是有利的，但是有一个缺点，因为炉子的长度过大，这个方法在实践中难以采用。
发明内容
在这样的情况下，本发明提出一个改进的解决方案，该方案满足了长时间将坯料暴露到加热装置的要求，同时还避免了上述解决办法的各种缺点。
为此目的，本发明提出了一种用于加热运转中的坯料的炉子，特别用于加热由热塑性材料制成的预制坯或者容器半成品。这种炉子包括输送装置和加热装置，所述输送装置适于支撑和接连地移动坯料，同时使各坯料绕其自身轴线旋转，所述加热装置被定位于所述输送装置的侧面，以便加热所述正被移动的坯料的本体，所述的输送装置布置成具有至少两个基本互相平行延伸且输送方向相反的输送分支，所述的两个输送分支接连地移动所述坯料，所述加热装置被定位于所述的两个平行的输送分支之间，所述两个输送分支互相邻近地延伸，其特征在于，所述的加热装置包括由红外加热灯构成的连续装置的单一联合体，所述红外加热灯在所述两个输送分支之间并与所述两个输送分支基本平行地延伸，从而所述红外加热灯两面同时加热分别沿着所述两个输送分支沿相反方向移动的坯料。
优选地，所述两个分支在它们端部的一端通过一个环状输送段被接合在一起，该环状输送段位于加热装置作用区域的外侧，并且因此构成一个使坯料温度保持稳定的区域。
由于这种布置，每个坯料两次通过所述炉子，在这两个加热阶段之间有一个间断，这个间断相应于输送装置拐弯的路径，并构成一个稳定阶段，在这个稳定阶段中热量继续向所述材料内部传播。加热时间这样被加倍，结果是热塑性材料在最适宜条件下被热处理，使全部塑料被均匀地加热并且恰好被加热到材料芯层。
从结构的观点看，上述的有益效果是通过加热装置的单一联合体来获得的，其效率由于在两个方向的辐射的事实而被加倍了，不再如传统炉子那样仅仅在一个方向上辐射。
无可否认，有两列移动着的物体在加热装置的两侧被热处理的炉子布置是已知的(例如文献EP-A-0 868 284和DE-A-24 27 611)。但是，在这些已知的布置中，要加热的两列物体是沿同一个方向移动。这些已知的炉子也可以使处理能力加倍，但是每个预制坯物体仅有一次通过炉子。于是，这样炉子中每个物体的暴露时间相对于经过相同长度的传统炉子的物体的暴露时间没有延长(例如，单列物体)。
另外，需要指出，根据本发明介绍的，沿相反方向两次经过炉子，每个物体两次相继暴露于加热装置，导致所述的暴露时间增加，就可以有益地减少从所述的加热装置辐射的功率，因此就可以降低电力消耗。这是使用者特别感兴趣的(试验证明使用红外灯节省的能源达到甚至超过50％)。
在一个有利的实施例中，该炉子包括两对平行输送分支，加热装置分别布置在每对输送分支的两个输送分支之间，所述的四个输送分支通过位于加热装置作用区域外的环形输送段连接起来。为形成一个紧凑的炉子，四个输送分支互相平行是有利的，且优选的是这些分支基本上是直线的。
优选地，所述加热装置可以以已知的方式接合反射器使用，这些反射器可以布置在沿着每个输送分支的、加热装置所在一侧的对侧。
附图说明
阅读下面的给定的特定的实施例作为非限制性例子的详细说明，本发明将被更清楚地理解。在下面的说明中将参考附图，其中：
图1是图示采用本发明构造的炉子布置的简图；
图2是图示图1中的开发构造的炉子实施例的有益例子。
具体实施方式
首先参考图1，炉子1用于加热运转中的坯料，特别是加热预制坯或者容器半成品，这些坯料是由热塑性材料例如PET或者PEN制造的。这种炉子被置于用于制造容器的吹塑或者拉伸吹塑装置的上游是可能的。
炉子1包括输送装置2，该输送装置适于支撑和接连地移动坯料(未图示)，同时使每个坯料绕其自身的轴线旋转。这些输送装置以已知的方式配置，包括：适用于在其颈部支撑坯料的支撑设备(“旋转器(spinner)”)的铰接序列或者传送链，同时这些支撑设备以这样的方式旋转(例如通过与齿轮啮合被紧固在那里，安装有侧面的传送链或者支架)：每个坯料在移动的同时旋转，于是将其本体的整个外周暴露于设置在输送装置侧面的加热装置3。
根据本发明，输送装置2被设计成具有至少两个基本上互相平行而且互相邻近的输送分支4、5，同时所述的两个输送分支沿相反的方向运动。所述的坯料沿着两个分支4、5一个接一个移动(成列地)，如箭头6表示。
所述的加热装置3位于输送装置2的两个分支4、5之间，并且被设计成两面都可以工作，同时加热分别沿着输送装置的两个分支4、5沿相反方向移动的坯料。
例如，图1表示的加热装置3，是由红外加热灯构成的三个连续装置7的形式。
如图1所示，在优选实施例中输送装置的两个分支4、5在炉子内基本上是直线的，在炉子的一端(图1中右侧)两个分支通过输送装置的环状段8接合在一起。
输送装置的环状段8除了将穿过炉子的分支4、5接合在一起的作用外，还作为稳定区域允许热量持续地传导到热塑性材料的内部并且防止坯料本体的外表面过热。
炉子1以已知的方式将反射器9置于加热装置3的对面、输送装置的分支4、5的另一侧。
根据本发明设计的炉子，每个坯料相继两次以相反的方向经过加热装置，同时经过一个中间热稳定期。对于给定长度的炉子，每个预制坯都获得相同的加热时间，可以显著降低加热装置的功率因此降低了电耗，而且没有增加加热灯的数量、没有增加炉子的工作长度，比传统的单一输送列的炉子对预制坯的加热更均匀而且加热到预制坯的芯层。
图2示意地表示采用上述构造的炉子的一个特殊例子。实践中，图1表示的布置成对(部分A和B)使用图1表示的布置，坯料则相继四次通过炉子，因此经历四次相继的加热，中间具有热稳定期。
到达E的坯料由装置10(例如可以是进给轮)运送，从而给输送装置2装料，装置10包括支撑设备的闭环传送链2。传送链2然后经由其分支4A进入的炉子1的部分A，坯料在此进行第一次加热操作，然后，坯料经过环状段8A后在分支5A上进行第二次加热操作。
然后坯料经过也限定有成热稳定区域的接合段11，被输送到炉子的第二部分B，在这里以相似的路径在分支4B被加热、在环状段8B热稳定、在分支5B被加热。
坯料离开分支5B时，段12将坯料带到卸料装置13(例如可以是“卸料”轮)，在那里坯料和传送链2中的支撑装置分离(所述的传送链返回到进料装置10)并且在S处被卸到，例如，吹塑或者拉伸吹塑设备中。因为卸料装置13没有直接地与炉子的出口相邻，段12本身构成了一个热稳定区域来完成热量向热塑性材料内部的扩散。
四个分支4A、5A、4B、5B可以是互相平行的，于是就可以构成简单和紧凑设计的热损失很少的炉子。另外在中心部分，即上述的炉子的部分A和部分B之间可以放置部分A和部分B运行的公共部件，特别是输送气体用以冷却坯料表面的风扇。
Claims (7)
1.一种炉子(1)，用于加热运转中的由热塑性材料制造的坯料，该炉子包括输送装置(2)和加热装置(3)，所述输送装置(2)适于支撑和接连地移动坯料，同时使各坯料绕其自身轴线旋转，所述加热装置(3)被定位于所述输送装置(2)的侧面，以便加热所述正被移动的坯料的本体，所述输送装置(2)布置成具有至少两个基本互相平行延伸且输送方向相反的输送分支(4、5)，所述两个输送分支接连地移动所述坯料，所述加热装置(3)被定位于所述两个平行的输送分支(4、5)之间，所述两个输送分支(4、5)互相邻近地延伸，其特征在于，所述加热装置(3)是由红外加热灯构成的连续装置的单一联合体，所述红外加热灯在所述两个输送分支(4、5)之间并与所述两个输送分支(4、5)平行地延伸，从而所述红外加热灯两面同时加热分别沿着所述两个输送分支沿相反方向移动的坯料。
2.如权利要求1所述的炉子，其特征在于，所述两个输送分支(4、5)在它们的一个端部通过一个环状输送段(8)被接合在一起，该环状输送段(8)位于所述红外加热灯作用区域之外。
3.如权利要求1所述的炉子，其特征在于，所述炉子包括两对平行的输送分支(4A、4B；5A、5B)，所述红外加热灯分别被置于每对输送分支的两个分支之间，所述四个输送分支通过位于所述红外加热灯作用区域之外的环状输送段(8A；8B)连接在一起。
4.如权利要求3所述的炉子，其特征在于，所述四个输送分支(4A、4B；5A、5B)互相平行。
5.如权利要求1所述的炉子，其特征在于，所述输送分支(4、5)基本是直线的。
6.如权利要求1所述的炉子，其特征在于，在每个输送分支侧面、在所述红外加热灯所占据侧的相对侧设置有反射器(9)。
7.如权利要求1所述的炉子，其特征在于，所述坯料是预制坯或者容器半成品。
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