CN102085722A - 用于处理预制件的加热炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于处理预制件的加热炉，所述加热炉具有沿圆周转动的若干个加热室，每个加热室利用红外辐射加热一个预制件。另外，设置用于在加热期间保持预制件的保持装置，使得所述预制件的待被处理的部分基本上被布置在加热室中，而不欲处理的部分被布置在所述加热室的外部。由此，待被处理的部分以受控和有效的方式被加热，而又能够使不欲处理的部分不受到不期望的加热。

Description

用于处理预制件的加热炉
技术领域
本发明涉及用于处理预制件的加热炉，所述预制件特别地用于拉伸吹塑成型塑料容器，所述加热炉具有沿圆周转动的若干个加热室，每个加热室均用于利用红外辐射加热一个预制件。
背景技术
将通过吹塑成型或者拉伸吹塑成型制造的容器由所谓的预制件成形，所述预制件在实际的吹塑步骤之前必须被加热至所期望的处理温度。在吹塑成形期间，为了能够使通常具有标准壁厚的转动对称的预制件被再成形为具有一定的形状和壁厚的容器，预制件的各个壁部需要在加热炉中接受定量的(dosed)的加热，优选地通过红外辐射进行加热。为此，通常，连续的预制件流通过具有相应的适用的辐射区的加热炉。然而，这种加热炉的问题在于选择性地将最大比例的辐射热输出引入到预制件中。
作为可选方案，专利公开DE 102006015853 A1建议在彼此独立的辐射室中加热预制件，其中各辐射室完全地包围预制件，并且所述彼此独立的加热室被以类似于转盘(carrousel)的形式布置。在处理中，各预制件被辐射室的设置为陶瓷红外辐射器的内壁及被引入到预制件内的棒状红外辐射器加热。如从DE102006015853 A1的示意性图示能够看到的那样，预制件在处理中被完全地引入到辐射室内。然而，这里出现的问题在于，所述预制件的在后续的吹塑成型处理中不变形的开口区必须不被加热，或者必须不被加热到与所述预制件的其它壁部相同的程度。由此，需要加热炉在这一方面进行改进。
发明内容
因此，本发明的目标在于提供具有分开的辐射室的加热炉，所述辐射室允许定量地辐射预制件的各个壁部。
该目标通过包括如下特性的加热炉来实现：用于在加热期间保持预制件的保持装置使得：预制件的待被处理的部分基本上被布置在加热室中，而不欲处理的部分被布置在加热室的外部。通过如下的加热炉能够有选择地并且高效地加热待处理的部分：该加热炉包括保持装置，所述保持装置用于在加热期间保持预制件，以将预制件的待被处理的部分基本上布置在加热室中，而不欲处理的部分被布置在加热室的外部。同时，能够维持不欲处理的部分的形状和稳定性。
在优选实施方式中，加热室具有卵形的、特别地为椭圆形的截面，或者具有多边形的、特别地为矩形的截面，和/或保持装置被实现为以使预制件的待处理的部分均相对于加热室的截面偏心的方式保持预制件的待处理的部分。由此，预制件能够被旋转对称地辐射和加热，并且准备用于吹塑成型相应地不对称的容器。由此，即使预制件不沿绕圆周具有变化的辐射功率的加热器段转动，也允许“优先加热(Preferential heating)”。但是，卵形和多边形截面也能够与预制件相对于加热室的转动组合使用。本发明中的卵形截面包括直线周边段和圆形段的组合，比如圆角化的矩形。优选地，适当的截面包括主轴和短轴，例如椭圆形截面，或者包括长边和短边，比如矩形截面。
优选地，加热室和/或保持装置被安装成大致地绕预制件的主轴转动，以在加热期间调节特别地是连续地改变预制件相对于加热室的转动位置。由此，预制件能够周向均一地加热。作为可选方案，可以有目的地将预制件的周向局部区域与加热室的周向局部区域对准，以有选择地加热所述区域。
一个特别地优选的实施方式还包括用于转动保持装置的中央驱动装置，所述中央驱动装置特别地包括通过扭矩传动机构(torque transmission)与保持装置连接的啮合齿轮。与扭矩传动机构连接的连接部能够包括轴、齿轮等以将来自驱动装置的驱动扭矩传输到保持装置。中央驱动装置优选地与加热室一起转动。另外还能够想象到，中央驱动装置包括通过扭矩传动机构与保持装置连接但不啮合的齿轮、及绕齿轮的周向转动以驱动这些齿轮的带。中央驱动装置包括至少一个马达，该马达能够与中央驱动装置一起转动或者固定。该马达能够安装到加热轮的径向外侧或者内侧。术语“中央”应理解为“若干个加热室共用的”。
本发明的一个特别地有利的实施方式另外包括：多槽轴或者花键轴，其用于从中央驱动装置向保持装置传递扭矩；和升降装置，其用于沿多槽轴或花键轴升降保持装置。由此，预制件能够沿花键轴(spline shaft)或者多槽轴(splined shaft)从传送位置朝向加热室降低到的辐射位置。换句话说，通过相应的抓取部件将预制件传送到加热炉内或者从加热炉中传送出预制件不会被预制件和内部红外加热器的旋转驱动器防碍。特别地，可以将中央驱动装置布置在加热轮的未传送预制件的上部区域，并且可以通过花键轴或多槽轴将用于驱动保持装置的扭矩传递到传送预制件的区域，并进一步传送到该区域的下方的预制件被辐射的区域。为此，花键轴或多槽轴优选在竖直方向上坚固地连接于保持装置，并可移动地安装在设置于中央驱动装置的例如是轮毂(hub)的滑动引导部，以传递扭矩。
在优选实施方式中，所述保持装置包括：用于支撑所述预制件的支撑环的承载板；以及驱动机构，特别地是周向齿形驱动器和/或分散的电驱动器，在所述保持装置中设置该驱动器以用于转动预制件。由此，能够在预制件的不欲处理的区域处保持所述预制件而以预定的方式转动待处理的区域，并遮蔽不欲处理的区域以不被红外辐射。这样的配置在构造上特别地易于实现。
优选地，保持装置包括收纳筒(receiving bushing)，其至少局部地沿周向包围加热室并且通过可解除的联接而与承载板连接，驱动机构被设置于所述收纳筒。由此，所述驱动机构能够被设置于如下位置：在加载和/或卸载预制件期间不限制或者仅轻微限制进出加热室。优选地，可轴向解除的联接允许快速更换承载板，同时允许相对于预制件的转动位置的稳定安装。
在优选实施方式中，保持装置还包括施压装置，所述施压装置能够与设置在预制件的开口部接合，以在支撑环抵靠承载板的状态下对预制件施压，驱动机构被设置于所述施压装置。由此，预制件能够在保持装置上同时地固定和转动。
在优选实施方式中，保持装置包括保持销，用于与设置于预制件的开口部接合，驱动机构被设置于所述加热室以用于转动加热室，所述驱动机构特别地是周向齿形驱动器和/或分散的电驱动器。由此，能够实现相对于转动轴线特别稳定地固定预制件。
优选地，加热室保持至少一个大致地环形或环形段状的外部红外加热器，用于辐射所述预制件的外壁。由此，预制件的壁部能够被特别均一地并且高效地加热。
优选地，所述加热炉还包括可轴向调节并且大致为棒状的内部红外加热器，用于辐射预制件的内壁。由此，预制件的内壁能够被有选择地并且高效地辐射，其中轴向可调节便于加载加热室并且允许有选择地照射内壁。
优选地，比如是加热棒的内部红外加热器具有卵形的、特别地为椭圆形的截面，或者具有多边形的、特别地为矩形的截面，和/或设置另外的保持装置以使内部红外加热器均相对于预制件的主轴(5’)偏心的方式保持内部红外加热器。同样地，能够以使预制件相对于内部红外加热器和加热室偏心的方式保持预制件。由此，预制件能够被旋转不对称地辐射和加热并且被准备用于吹塑成型相应的不对称的容器。由此，即使预制件或加热器不转动，也允许“优先加热”。但是，偏心定位还能够与预制件或内部加热器的转动组合使用。本发明的卵形截面包括直线周边段和圆形段的组合，比如圆化的矩形。优选地，适当的截面包括主轴和短轴，例如椭圆形截面，或者包括长边和短边，比如矩形截面。内部红外加热器所用的保持装置还能够整合在保持预制件的保持装置中。
在优选实施方式中，具有不同的红外辐射的周向局部区域被设置于内部加热器和/或外部加热器，以将预制件的周向局部区域加热至不同的程度，所述周向局部区域特别地具有不同的辐射性能和/或具有不同的光谱辐射行为。由此，预制件的周向局部区域能够被有选择地制备，用于吹塑成型非对称的或者非旋转对称的容器。
在优选实施方式中，加热室包括至少两个加热室段，所述至少两个加热室段特别地通过折叠机构或滑动机构连接，所述加热炉还包括用于开闭加热室的操作装置，所述操作装置在卸载或加载加热室的过程中通过使所述加热室段彼此移近或者彼此分开而开闭所述加热室。这便于对加热室进行侧向加载。
在特别有利的实施方式中：加热室被沿周向均匀地布置于加热轮，该加热轮安装成绕转轴转动；在每个加热室的侧壁均设置一个相对于所述转轴径向朝外的凹口(recess)；周向地环绕的筒还被设置于加热炉，所述筒封闭加热轮的周向局部区域的凹口，特别地封闭加载区域和卸载区域之间的区域中的凹口，其中，每个凹口均以如下方式设置于所述筒：能够通过筒的和加热室的凹口进入加热室，用于将预制件加载到加热室或者从加热室卸载预制件。由此，加热室能够被侧向加载或卸载，可以省略例如铰链板(flap)等、用于开闭加热室的另外的机构。
在另一有利的实施方式中：加热室被沿周向均匀地布置于加热轮，该加热轮安装成绕转轴转动；在每个加热室的侧壁均设置一个相对于所述转轴径向朝内的凹口；中央筒还被设置于加热炉，所述筒封闭加热轮的周向局部区域中的凹口，特别地封闭在加载区域和卸载区域之间的区域中的凹口，其中，每个凹口均以如下方式设置于所述中央筒：能够通过中央筒的和加热室的凹口进入加热室，用于将预制件加载到加热室或者从加热室卸载预制件。由此，加热室能够被侧向加载或卸载，可以省略例如铰链板等、用于开闭加热室的另外的机构。
在本发明的特别地有利的发展例中，以第一组加热室沿第一圆(circle)转动的形式设置第一加热级(heating stage)，以第二组加热室沿第二圆转动的形式设置第二加热级，所述保持装置适于在加热期间在两个加热级中保持预制件。由此，预制件能够由保持装置接连地保持在不同的加热级，例如被定位在它们的加热室中，以能够通过可分别调节的或可优化的加热级的组合提供特别地适合于预制件的特定的轴向和/或周向加热轮廓(heat profiling)的辐射状态。
优选地，加热室和/或保持装置适于在加热过程中在第一加热级中连续地改变预制件相对于加热室的转动位置，而调节预制件与加热室在第二加热级加热的过程中的相对位置，或者反之，使得预制件在第一加热级中相对于预制件的主轴被周向大致均一地加热，并且在第二加热级中沿垂直于主轴的第一方向被加热到比沿垂直于主轴的第二方向被加热至的程度高的程度，或者反之。由此，可以在第一加热级中均一地预加热预制件，而在第二加热级中有目的地制备它们，用于吹塑成型周向不对称的容器形状。
优选地，第一加热级的加热室中的红外辐射大体上分布成使得预制件的轴向局部区域被加热至不同的程度，而第二加热级的加热室中的红外辐射大体上分布成使得预制件的周向局部区域被加热至不同的程度。由此，预制件的轴向或周向加热轮廓能够在分开的加热级中进行，并且由此被特别精确地调节。
一个特别有利的实施方式还包括用于循环地输送第一组加热室的第一输送装置和用于循环地输送第二组加热室的第二输送装置，输送装置的输送路径均包括被实现为共用轨道的部分，保持装置被布置于加热轮，使得保持装置在所述加热轮的大致地沿所述共用轨道的周向局部区域中循环。由此，加热炉能够设计成如下的旋转机器：其中，保持装置在距离加热炉的转轴具有恒定的径向距离的、大致圆形的路径上转动。
附图说明
在附图中示出了优选实施方式。在附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施方式的加热炉的示意性俯视图；
图2示出了根据本发明的第二实施方式的加热炉的示意性俯视图；
图3示出了第二实施方式的加热室的示意性纵向截面，其中具有用于预制件的可转动的承载板；
图4示出了第一实施方式的加热室的示意性纵向截面，其中具有用于预制件的可转动并且可快速更换的承载板；
图5示出了根据本发明的加热炉的第三实施方式的示意性局部视图，其中具有可转动的加热室；
图6示出了根据本发明的辐射配置的示意性截面；
图7示出了根据本发明的辐射配置的可选变形例的示意性截面；
图8示出了根据本发明的加热室的示意性截面，其中具有可折叠的侧壁；
图9示出了根据本发明的加热炉的第四实施方式，其中具有周向围绕所述加热轮的筒；
图10示出了根据本发明的加热炉的第五实施方式的示意性俯视图，其中具有两个连续地连接的加热级；
图11示出了旋转非对称加热室和旋转非对称加热棒的示意性截面；
图12示出了旋转非对称地定位的预制件的加热室的示意性截面；
图13示出了根据本发明的用于保持装置的中央驱动装置的俯视图；
图14示出了中央驱动装置的侧视图，其中用于预制件的保持装置处于辐射位置和传送位置；和
图15示出了具有周向旋转驱动带的中央驱动装置的示意性俯视图。
具体实施方式
如从图1中能够看到的那样，根据本发明的加热炉1的第一实施方式包括：加热轮2，加热室3在周向上均一地分布到加热轮2，每个加热室3用于加热一个预制件5；和保持装置7，其用于保持预制件5。保持装置7被实现为使得它们能够从(未示出的)传统进给星轮接收预制件5，或者将所接收的预制件5传送到(未示出的)传统排出星轮，其中，所述进给星轮比如是减速星轮等。为此，保持装置7能够包括可移动抓持器及转动和/或升降机构。保持装置7能够利用未示出的升降装置13沿图3所示的预制件5的主轴5’的方向移动，更细节地是将预制件5引入到加热室3中或者从加热室3中卸载预制件5。
图2所示的加热炉1的第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，每个保持装置7均另外地包括一个例如采用周向齿形部的形式的驱动机构9和如图3中所示的可转动轴承10，用以使预制件5绕其主轴5’转动，特别地用以调节或改变预制件5关于加热室3的转动位置。相应地，在图2的示例中，在加热轮2处设置驱动装置11，所述驱动装置11采用固定冠状齿轮的形式，并且在加热轮2的周向局部区域与保持装置7的驱动机构9接合，以分别地转动保持装置7或预制件5。在所示的示例中，加热室3并未以可转动的方式安装。但是，根据图2，可以通过使加热室3转动来实现预制件5相对于加热室3的位置转动，如将要参考图5更为详细地说明的那样。每个加热轮2设置的加热室3的数目在实际中可以明显地与图1和图2中所示的不同。
如图3所示，根据本发明的保持装置7包括承载板15，所述承载板15具有中央凹口15a，预制件5能够穿过中央凹口15a被引入到加热室3中。凹口15a的尺寸形成为使得设置于预制件5的支撑环5a能够被放置到承载板15的与凹口15a相邻的承载区15b，使得承载区15b支撑预制件5或者用作支撑环5a的沿轴向朝向加热室3的止动件，并且使预制件5关于加热室3定心。
承载区15b沿轴向的厚度优选地不大于1mm，使得预制件5的待处理的部分5b的最大比例的部分能够被布置在加热室3内。同时，预制件的不欲处理的部分5c被布置在加热室3的外部，其中不欲处理的部分5c主要是待被吹塑的预制件5或者容器的具有支撑环5a的开口部，承载板15也用作针对加热室3的光热遮蔽件。由此，通过支撑环5a与承载区15b的接合，能够以简单和可重现的方式调节预制件5在加热室3中的共轴位置。
保持装置7还包括施压套筒(sleeve)17，用以将支撑环5a按压于承载区15b。施压套筒17例如借助于(未示出的)压力弹簧将一定的接触力F传递到预制件5的开口部5c，并且施压套筒17设置有中央凹口17a，棒状加热器19(为简洁起见，在图2中未示出)能够穿过凹口17a被引入到预制件5中。
第二实施方式中设置的驱动机构9在承载板15处实现，例如被设置为周向齿形部。另外，用于承载板15的轴承10被设置于保持装置7，以允许承载板15大致地绕预制件5的纵轴5’转动。另外，所示的驱动装置11被固定设置于加热轮2，如图1所示。但是，还可以以偏心的方式设计驱动装置11，例如采用分别关联到保持装置7或加热室3的个体驱动马达的形式。还可以想象到其它类型的驱动器，比如带驱动器。
在第一实施方式中，不需要图3中示出的驱动元件9、11，轴承10优选地是固定的。
如图4所示，承载板15能够设计成特别适用于特定的预制件5并且经由可快速更换的联接器被连接到轴承10的配件(fitting)，例如经由磁性联接器连接到轴承10。另外还可以使用卡口式(bayonet-type)联接器。
另外还可以不将驱动机构9设置于承载板15，而是设置于施压套筒17(未示出)，例如作为周向齿形部，以在加热室3被加载后能够与相应地布置的驱动装置11接合。还能够想象到使用具有中空轴的马达直接驱动套筒17。
预制件5的或者加热室3的或者加热器19的转动有利于沿预制件5的周向的均匀加热。为此，可以使施压套筒17或者承载板15或者加热室3转动。还可以想象到与预制件5接触的若干部件的组合转动。所述组合转动例如可以沿相反方向进行。非从动件优选地关于预制件5以可转动的方式安装或者关于预制件5静止。
图4示出了第二实施方式的变形例，其中保持装置7另外包括连接到驱动机构9的用于收纳加热室3的收纳筒21，承载板15借助于可轴向解除的联接器23连接到收纳筒21，例如通过磁性联接器连接到收纳筒21。在本示例中，驱动机构9优选地布置于收纳筒21的与承载板15相反的端部，在图4中被布置于收纳筒21的下端部，同时承载板15封闭收纳筒21的顶部。由此，用于驱动机构9的驱动装置11能够被布置在保持装置7的当加载或者卸载加热室3时不必要进入的区域中。
在本变形例中，轴承10优选地直接作用于收纳筒21，使得承载板15能够被设计成能够快速地更换的配件。如果设置用于不同尺寸的预制件5的不同的承载板15，这种变形例会是特别地有利的。收纳筒21另外能够设计成使得其使加热室3相对于外部绝热。
通过图3和图4示出的预制件5的承载，能够防止预制件5的摆动，这种摆动在最坏的情况中会导致预制件5从保持装置7松脱。另外，仅需要棒状加热器19与预制件5的内壁5d之间具有相对小的距离，从而可以特别精确地控制预制件5的温度轮廓。
图5示出了根据本发明的加热炉1的可选实施方式的示意性局部视图，其中例如为环状的齿形部的驱动机构25被设置于加热室3，以调节或改变预制件5相对于加热室3的转动位置。在本示例中，还可以将驱动装置11实现为固定中央齿轮、带驱动器或者彼此独立的马达形式的分散驱动器。为简洁起见，在图5中未示出加热室3的轴承。但是，加热室优选地安装成使得其能够在加热轮2转动的状态下与驱动装置11接合(在图5中，近似地由箭头示出)。
为保持预制件5，与图3和图4中的变形例不同，保持装置7包括保持销27，而不是承载板15，其中保持销27能够例如被设置于棒状加热元件19或者由棒状加热元件19形成，并且能够与预制件5的内壁5d接合。保持销27可以包括(未示出的)轴向止动机构以将预制件5保持在限定的轴向位置。优选地，保持销27的外径适合于预制件5的内径，从而预制件5在轴向的中央位置落座(seated)在保持销27上，并且被固定以防止倾斜。预制件5的摆动在糟糕的情况下可能使预制件5从保持装置7松脱，在本示例的情况下，可以减少这种风险。另外，棒状加热器19与预制件5的内壁5d之间仅需要较小的距离，从而可以特别精确地控制预制件5的温度轮廓。
总体上，还可以利用用于各加热室3、各加热棒19和/或各承载板15的例如伺服马达或者步进马达等分散的电驱动器来实现所述的变形例。
如图6所示，在加热室3中设置至少一个圆环状或者环段状加热器29，用于向预制件5的外壁5e放射红外辐射。加热器29可以包括例如被周向加热至不同程度的段29a和29b。同样地，可以沿轴向在加热器29上设置加热至不同程度的段29c和29d。周向或者轴向的段29a至29d的数目能够根据所期望的预制件5的加热轮廓而在周向或者轴向设定。例如，如图6所示，具有较高的加热功率的相对的段29a能够与具有较低的加热功率的同样相对的段29b交替地布置。特别地，通过预制件5在加热室3中的恒定的转动位置，使预制件5的周向局部区域5f、5g被加热至不同的程度，从而在后续的吹塑处理中，能够生产出具有大致恒定的壁厚的周向非对称的容器形状。
由此，这样的构造适于所谓的“优先加热”，以至少在垂直于预制件5的主轴5’的方向上与在同样垂直于主轴5’的第二方向上产生预制件5的不同的壁温。垂直于主轴的第一和第二方向可以有利地彼此垂直。
加热器29或者段29a至29d例如能够被设计成：功能陶瓷，其通过加热盘管被主动加热；或者被设计成被动功能陶瓷，其发射具有所选择的光谱区的热辐射；或者被设计成加热盘管，例如被设计成奥米伽(omega)辐射器或者奥米伽辐射器的局部区域。在图6的示例中，分段的环形加热器29与中央加热棒19组合。中央加热棒19用周向大致均一地分布的加热功率照射预制件5的内壁5d。
作为可选实施方案，图7示出了加热棒19，在加热棒19中设置有具有不同加热功率的周向局部区域19a和19b。由此，通过加热棒19的关于预制件5恒定的转动位置，能够实现沿周向将预制件5加热至不同的程度。在图7中，环形加热器29未分段。但是，还可以将分段的加热棒19与环形加热器29的分段设计组合，例如如图6所示。这里，非绝对必要但有利地，将加热器19和29的段19a、19b、29a、29b定向成使得具有较低的加热功率的区域19b、29b均与具有较高的加热功率的区域适当地相对。
如上所述，保持装置7能够被设计成使得通过升降预制件5而沿关于预制件5的主轴5’的轴向加载加热室3或者从加热室3卸载预制件5。然而，为传送预制件5，如果这些预制件5仅从侧向被引入到加热室3或者从加热室3卸载，这将是有利的，这意味着不需要任何沿轴向的其它升降运动。为此，如图8所示，加热室3能够具有多部分设计，特别地具有两部分设计，其中能够通过例如在连接加热室段3a、3b的铰接部31处折叠用于打开加热室3的部分3a而打开加热室3。例如采用机械凸轮或者磁性凸轮形式的致动机构可以设置于加热炉1，以在到达加热炉1的加载和卸载区域时能够自动地打开该部分3a。
加热室3的打开机构的转轴还可以布置成与加热炉1中的加热室3的转动方向(sense of rotation)相切。
优选地，在加热室3的打开运动期间，加热室3的一部分被固定地连接到加热轮2。
优选地，加热室段3a、3b的竖直分离面绕关于朝向外侧的径向定向的竖直轴转动，即从上方观察，分离面倾斜地朝向加热轮2的转动方向或者与转动方向相反。以此，便于通过传送臂传送预制件5。
作为可选方案，还可以通过移动分开加热室3的两个半体(halves)3a、3b或者若干个部分(未示出)来打开加热室3。
图9示出了加热炉1的可选实施方式，其中也可以侧向加载加热室3，关于加热轮2的转轴2’径向朝外的凹口3c被设置在加热室3的侧壁中。加热轮2另外由围绕的固定筒33包围周边，所述筒33大体上封闭加热室3的凹口3c使其与外侧隔开。但是，在周向局部区域中，用于加载或卸载预制件5的凹口33a和33b被设置于筒33。凹口33a和33b优选地分别位于与进给星轮35或者排出星轮37邻近的区域中，用于传送预制件5。由此当通过段33a和33b时可以侧向或者径向地进出加热室3，从而可以开闭加热室3而不需采用额外的可移动闭合铰链板3b。
筒33的内壁33c能够被设置为例如反射器或者被动红外辐射器，但还可以想象到被设置为主动的明或暗辐射器的实施方式。另外还可以使筒33在预制件5的轴向上(在垂直于图9的投影面的方向上)的辐射动作有差别，以实现预制件5的轴向温度轮廓。这里，通过保持装置7使预制件5相对于加热室3转动是有利的。
作为可选方案，一个(未示出的)变形例可以包括：中央固定筒，其以与外筒33相当的方式闭合朝向内侧的加热室的凹口，特别地闭合在加热炉1的加载区域和卸载区域之间的区域。内筒可以包括与外筒33相同的热学特性和光学特性。还能够想象到组合内筒和外筒以为加热室3提供在两侧开口的类似通道的边界。这样的边界可以仅延伸过加热炉1的周向局部区域，并且例如被作为具有不同的加热特性的段而连续地布置。外套筒33或内套筒也可以相应地分段。
图10示出了根据本发明的加热炉1的另一个实施方式，其中设置有两个分开的加热级41、42，预制件5连续地通过所述两个加热级。在处理中，加热级41和42的加热室3在不同的回路中转动。加热级41的传送路径43包括作为一圆45的段的至少一个区域43a，加热级42的传送路径44包括作为同一圆45的段的至少一个区域44a。相应地，传送路径43沿至少一个不沿着圆45的另外的区域43b延伸，传送路径44沿至少一个不沿着圆45的另外的区域44b延伸。在俯视图中，保持装置7的传送路径(为更好地观察，未示出)大体上沿着圆45延伸或者平行于圆45延伸，从而保持装置7能够以不离开它们的大体上为圆形的传送路径的方式将预制件5从加热级41传送到加热级42。因此，保持装置7能够布置于旋转装置形式的加热轮2。为实现第一加热级41和第二加热级42的加热室3的传送路径43和44，可以使用(未示出的)比如是传送星轮的传送装置46、47，所述传送装置具有借助于凸轮能够转动和/或移动的、用于加热室3的保持臂。将预制件5传送到保持装置7或者从保持装置7卸下预制件5能够以已知的方式通过传统的进给星轮35或者排出星轮37来完成。
另外，在该两段式实施方式中，因为保持装置7能够沿圆形传送路径转动，所以本实施方式能够特别有利地与所述的保持装置7的变形例组合。该两段式配置对优化预制件的轴向或周向轮廓特别有利。在各情况中，这意味着预制件5的壁中的、适用于后续的吹塑成型处理的特定的温度分布。
一个加热室3中的两个加热级也能够通过适当地组合加热器和旋转运动来实现，或者通过预制件5和加热室3之间的相对转动位置的定向来实现，例如先进行均一的旋转对称的预加热，之后进行预制件5的轴向和/或周向轮廓形成。
所述的实施方式能够任意地组合。特别地，所述的保持装置7的变形例能够与所述的加热室3和加热棒19的变形例任意地组合，及与根据图8至图10描述的加热炉1的实施方式组合。非绝对必要但有利地，根据需要改变预制件与加热室或者加热棒之间的转动位置。
图11示出了本发明的另一个实施方式，其对“优先加热”有利，借助于该“优先加热”能够实现与图6和图7所示的实施方式的优点类似的优点。如图11所示，通过具有旋转非对称截面的加热器29和/或加热棒19，能够实现周向加热至不同的程度。对于所述两种加热元件，适当的截面形状是卵形、特别地是椭圆形，其中所述加热器29的主轴29’与短轴29”及加热器19的主轴19’与短轴19”具有适当的高宽比。另外还可以想象到具有不同的长边的矩形截面(未示出)、或者相应地成形的其它的多边形截面。利用加热器29的和/或加热器19的这样的非对称形状，预制件5在辐射期间优选地不转动，或者仅在辐射期间的一部分时间内转动。然而，主轴29’与短轴19”及主轴19’和短轴29”并不必须如所示的示例那样重叠。加热器19、29的转动位置也可以彼此不同。
类似地，如图12所示，也能够通过相对于加热器29和/或加热棒19非对称地定位预制件5的主轴5′来实现加热后的预制件5的周向非均匀温度轮廓。这里，还可以仅相对于外部加热器29和相应的加热室3的截面非对称地布置预制件5，或者仅相对于加热棒19的截面非对称地布置预制件5。通过这种非对称的定位，预制件5优选地在辐射期间不转动，或者仅在辐射期间的一部分时间内转动。
当然，还可以组合图11和图12的辐射配置。这意味着，可以将旋转非对称的辐射形状与相对于各个辐射器截面非对称地定位预制件5组合。特别地，通过非对称的辐射器截面，能够限定相对于外部加热器29的截面中心29e和/或加热棒19(未示出)的非对称定位。
图13和图14示出了本发明的另一优选实施方式，其中用于保持装置7的共用旋转驱动器的中央驱动单元51被设置于加热轮2。驱动单元51包括与齿轮53等一起转动的马达52，齿轮53等与齿轮链54接合并驱动齿轮链54。齿轮链54由齿轮55形成，每个齿轮55均关联于一个保持装置7，并且与该一个保持装置7彼此啮合，从而使得它们像链一样彼此驱动，在示例中，所述齿轮55具有交替的移动方向。由此，一个单独的驱动单元就足以驱动设置于加热轮2的全部保持装置7并相对于所关联的加热室3转动预制件5，所述驱动单元即是马达52。
图14另外示出，一个花键轴56、多槽轴等被设置在齿轮55和保持装置7之间，并从各个相关联的齿轮55将扭矩传输至在其下方被安装于升降装置13的保持装置7。通过升高升降装置13的滑动部13a来完成保持装置7和预制件5从图14中的左侧示出的辐射位置至图14中的右侧示出的传送位置的改变。
如图14另外所示的那样，花键轴56轴向地安装于滑动部13a，由此沿竖直方向联接到保持装置7。花键轴56另外可移动地安装在具有扭矩传输机构的滑动座中，比如安装在齿轮55的轮毂(hub)57中。由此，与升降装置13的升降无关地，花键轴56能够从齿轮55将扭矩传输至保持装置7。在所示的示例中，传输齿轮58被设置于保持装置7，而在保持装置7中优选地采用了弹性的、预拉伸的中空轴59，比如在开口部5c中接合的弹簧夹头(collet chuck)，加热棒19能够穿过所述中空轴59引入到预制件5内。由此，能够确保在传送位置和辐射位置之间的改变所需要的位置的改变、和将预制件5传送至保持装置7所需要的侧向进入(在图14中从左侧)所需要的位置的改变，而不必须使保持装置7的旋转驱动装置与中央驱动单元51脱离联接。
由此，不仅节省了额外的致动器和控制单元的费用。另外还可以远离加热室3和加热棒的加热区域地布置敏感的主动系统组件，由此提高了根据本发明的加热炉的可靠性。
图15示出了中央驱动单元61的另一个变形例，其中还设置有与保持装置7关联的马达62和齿轮65、摩擦轮等。同样地，在本实施方式也可以使用包括花键轴56和轮毂57的升降机构13。但是，齿轮65并不彼此啮合，而是被连接于共用的外部旋转驱动带64，所述驱动带64由马达62驱动。马达62能够与加热轮2一起转动，或者是固定的。驱动带64的优点在于对于齿轮65的精度要求低，由此能够节省制造成本和由于磨损带来的维护成本。
图11至图15的实施方式能够以技术上有利的方式彼此任意地组合，或者与根据本发明的其它的变形例组合。

Claims (20)

1.一种用于处理预制件(5)的加热炉，所述预制件(5)特别地用于拉伸吹塑成型塑料容器，所述加热炉具有呈圆形转动的若干个加热室(3)，每个所述加热室(3)均用于利用红外辐射加热一个预制件(5)，
其特征在于，
用于在加热期间保持所述预制件(5)的保持装置(7)使得：所述预制件(5)的待被处理的部分(5b)基本上被布置在所述加热室(3)中，而不欲处理的部分(5c)被布置在所述加热室(3)的外部。
2.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，
所述加热室(3)具有卵形截面，特别地具有椭圆形截面，或者所述加热室(3)具有多边形截面，特别地具有矩形截面，并且/或者
所述保持装置(7)被实现为以使所述预制件(5)均相对于所述加热室的截面偏心的方式保持所述预制件(5)的待被处理的部分(5b)。
3.根据权利要求1或2所述的加热炉，其特征在于，所述加热室(3)和/或所述保持装置(7)被安装成大致绕所述预制件(5)的主轴(5’)转动，以在加热期间调节所述预制件(5)相对于所述加热室(3)的转动位置，特别地，所述调节为连续地改变所述预制件(5)相对于所述加热室(3)的转动位置。
4.根据权利要求3所述的加热炉，其特征在于，中央驱动装置(11、51、52、61、62)用于使所述保持装置(7)转动，所述中央驱动装置特别地包括经由扭矩传动机构连接至所述保持装置的啮合齿轮。
5.根据权利要求4所述的加热炉，其特征在于，多槽轴或者花键轴(56)用于从所述中央驱动装置(51、52、61、62)向所述保持装置(7)传递扭矩；以及升降装置(13)用于使所述保持装置沿着所述多槽轴或花键轴升降。
6.根据权利要求3至5中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，所述保持装置(7)包括用于支撑所述预制件(5)的支撑环(5a)的承载板(15)；驱动机构(9)，特别地是周向齿形驱动器和/或分散的电驱动器，被设置于所述保持装置(7)，用于转动所述预制件(5)。
7.根据权利要求6所述的加热炉，其特征在于，所述保持装置(7)包括收纳筒(21)，其至少局部地沿周向包围所述加热室(3)并且通过可解除的联接而与所述承载板(15)连接，所述驱动机构(9)被设置于所述收纳筒(21)。
8.根据权利要求6所述的加热炉，其特征在于，所述保持装置(7)还包括施压装置(17)，所述施压装置(17)能够与设置于所述预制件(5)的开口部(5c)接合，以在所述支撑环(5a)抵靠所述承载板(15)的状态下对所述预制件(5)施压，所述驱动机构(9)被设置于所述施压装置(17)。
9.根据权利要求3至5中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，所述保持装置(7)包括保持销(27)，所述保持销(27)用于与设置于所述预制件(5)的开口区(5c)接合；驱动机构(25)，特别地是周向齿形驱动器和/或分散的电驱动器被设置于所述加热室(3)，用于使所述加热室(3)转动。
10.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，所述加热室(3)包括至少一个基本上为环形或环形段状的外部红外加热器(29)，用于辐射所述预制件(5)的外壁(5e)。
11.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，还设置有能够轴向调节并且大致棒状的内部红外加热器(19)，用于辐射所述预制件(5)的内壁(5d)。
12.根据权利要求11所述的加热炉，其特征在于，
所述内部红外加热器(19)具有卵形截面，特别地具有椭圆形截面，或者所述内部红外加热器(19)具有多边形截面，特别地具有矩形的截面，并且/或者
还设置有另外的保持装置，以使所述内部红外加热器均相对于所述预制件(5)的主轴(5’)偏心的方式保持所述内部红外加热器。
13.根据权利要求10和/或11所述的加热炉，其特征在于，具有不同的红外辐射、特别地为具有不同的辐射功率和/或具有不同的光谱辐射行为的周向局部区域(19a、19b、29a、29b)被设置于所述内部加热器(19)和/或所述外部加热器(29)，以将所述预制件(5)的周向局部区域加热至不同的程度。
14.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，
所述加热室(3)包括至少两个加热室段(3a、3b)，特别地所述至少两个加热室段通过折叠机构(31)或滑动机构连接；以及
用于开闭所述加热室(3)的操作装置在卸载或加载所述加热室(3)期间通过使所述加热室段(3a、3b)彼此移近或者彼此离开而开闭所述加热室(3)。
15.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，
所述加热室(3)被沿周向均匀地布置于加热轮(2)，所述加热轮(2)安装成绕转轴(2’)转动；
每个所述加热室的侧壁均设置有一个相对于所述转轴(2’)径向朝外的凹口(3c)，以及
周向地环绕的筒(33)被设置于所述加热炉，所述筒(33)在所述加热轮的周向局部区域封闭所述凹口，特别地在加载区域和卸载区域之间的区域封闭所述凹口，其中，每个凹口(33a、33b)均以如下方式设置于所述筒(33)：能够通过所述筒(33)的和所述加热室(3)的凹口(3c、33a、33b)进入所述加热室(3)，用于将所述预制件(5)加载到所述加热室或者从所述加热室卸载所述预制件(5)。
16.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，
所述加热室(3)被沿周向均匀地布置于加热轮(2)，所述加热轮(2)安装成绕转轴(2’)转动；
每个所述加热室的侧壁均设置有相对于所述转轴(2’)径向朝内的一个凹口，以及
中央筒被设置于所述加热炉，所述中央筒封闭所述加热轮的周向局部区域的凹口，特别地在加载区域和卸载区域之间的区域封闭所述凹口，其中，每个凹口均以如下方式设置于所述中央筒：能够通过所述中央筒的和所述加热室的凹口进入所述加热室(3)，用于将所述预制件(5)加载到所述加热室或者从所述加热室卸载所述预制件(5)。
17.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热炉，其特征在于，以使第一组加热室(3)沿第一圆转动的形式设置第一加热级(41)，以使第二组加热室(3)沿第二圆转动的形式设置第二加热级(42)；所述保持装置(7)适于在所述第一加热级(41)和所述第二加热级(42)加热的过程中保持所述预制件(5)。
18.根据权利要求16所述的加热炉，其特征在于，
所述加热室(3)和/或所述保持装置(7)适于在所述第一加热级(41)加热的过程中连续地改变所述预制件(5)相对于所述加热室(3)的转动位置，适于调节所述预制件(5)与所述加热室(3)在所述第二加热级(42)加热的过程中的相对位置，或者反之，
使得，
所述预制件(5)在所述第一加热级(41)中相对于所述预制件(5)的主轴(5’)被周向大致均一地加热，并且在所述第二加热级(42)中在垂直于所述主轴(5’)的第一方向上被加热至比在垂直于所述主轴(5’)的第二方向上被加热的程度高的程度，或者反之。
19.根据权利要求17所述的加热炉，其特征在于，所述第一加热级(41)的所述加热室(3)中的红外辐射大体上分布成使得所述预制件(5)的轴向局部区域被加热至不同的程度，而所述第二加热级(42)的所述加热室(3)中的红外辐射大体上分布成使得所述预制件(5)的周向局部区域被加热至不同的程度。
20.根据权利要求16至18中的任一项所述的加热炉，其特征在于，设置有用于循环地输送所述第一组(41)的加热室(3)的第一输送装置(46)和用于循环地输送所述第二组(42)的加热室(3)的第二输送装置(47)，其中，所述第一输送装置(46)和所述第二输送装置(47)的输送路径(43、44)均包括实现为共用轨道(45)的段(43a、44a)；所述保持装置(7)被布置于所述加热轮(2)，使得所述保持装置(7)在所述加热轮(2)的大致沿所述共用轨道(45)的周向局部区域中循环。
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