CN102380951A

CN102380951A - 用于加热预成型坯件的装置

Info

Publication number: CN102380951A
Application number: CN2010102752550A
Authority: CN
Inventors: 乌尔里希·拉佩
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2030-09-06
Also published as: CN102380951B

Abstract

本发明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。

Description

用于加热预成型坯件的装置

技术领域

本发明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。

本发明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。

背景技术

本发明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匀的加热。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匀地吹制并因此报废。

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 B1、DE 299 16 315 U1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1.0μm之间的范围内。

DE 10 2006 015 853 A1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 A1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。

发明内容

本发明的首要任务在于，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。

本发明的另一任务在于，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。

本发明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

本发明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。

依据本发明，使用至少两种辐射器类型，它们发射不同的电磁辐射，以达到均匀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0.78μm至1.4μm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1.1μm的电磁辐射。

第二辐射器优选发射在约1.4μm至3.0μm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1.9μm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相对置地布置。

依据另一种实施方式，至少两个辐射器平行于预成型坯件纵轴线地彼此相叠地布置并且至少两个辐射器平行于预成型坯件运动方向并垂直于预成型坯件纵向依次布置。例如，至少四个第一辐射器设置在加热通道的一侧上而至少四个第二辐射器设置在加热通道的对置侧上。

依据另一种实施方式，第一辐射器和第二辐射器也可以在加热通道的不同的侧上混用。

特别是至少一个第一辐射器和至少一个第二辐射器设置在第一排中以及至少一个第一辐射器和至少一个第二辐射器设置在第二排中并且在加热通道的内部彼此相对置地布置。在此，该布置方案可以这样设计，即，各相同类型的辐射器直接相对置。依据另一种实施方式，第一辐射器和第二辐射器这样设置，即，第一辐射器分别与第二辐射器相对置。此外，也可以考虑的是错开的布置方案，其中，辐射器不是正好相对置的，而是彼此错开地布置的。当在上下文中谈到第一辐射器和第二辐射器时，那么这一点依据上述定义涉及由辐射器发射的各自不同的波长范围和/或者涉及辐射器的各自不同的发射最大值。

依据一种特别优选的实施方式，该装置包括控制单元，利用该控制单元，辐射器可以被分别单独地控制并且在其射出强度方面可以被调节。优选可以借助控制单元对单个辐射器的强度进行个别调整。此外，也可以考虑的是，借助控制单元对辐射器进行脉冲式控制并且调节脉冲的频率并因此调节射出强度。

此外还可以考虑的是，利用控制单元也可以控制由同一类型的多个辐射器组成的辐射器单元或者也可以控制由第一辐射器和第二辐射器组成的混用式辐射器单元。特别是可以将平行于预成型坯件纵轴线彼此相叠地设置的辐射器组成这种可以共同控制的辐射器单元。

依据另一种实施方式，用于预加热预成型坯件的装置包括温度测量单元，利用该温度测量单元测量预成型坯件的温度，然后预成型坯件离开预加热装置并且输送到其他加工装置。

依据一种特别优选的实施方式，在用于预加热预成型坯件的装置之后设置有用于测量已预加热的预成型坯件温度的温度测量单元。特别是可以设置为：温度测量单元可以配属于递送单元，递送单元将已加热的预成型坯件从预加热装置递送到进一步加工的机器，例如吹制成型机。

温度测量单元优选是高温计，利用该高温计可以精确确定预成型坯件的温度。但也可以使用专业人员公知的其他相类似的温度测量装置。

依据一种优选的实施方式，温度测量单元和控制单元相互联接。特别是根据所测量的在加热通道的末端或在离开加热通道以后的预成型坯件的温度，通过控制单元来调节和调整辐射器的强度。

依据另一种实施方式，两种不同类型的辐射器也可以混用地布置在加热通道的一侧，而在相对的侧上则安设有反射层，反射层优选具有与两种由相应不同的辐射器发出的电磁射线相关的反射特性。

依据一种优选的实施方式，反射层具有特别结构化的表面，结构化的表面赋予反射层特殊的反射特性。该层在各自辐射器的后面优选具有类似于波浪的结构或者W形轮廓。这种结构或轮廓可以用于以优化方式对直接设置在其前面的辐射器的辐射进行反射，其中，避免了死点并且因此提高了反射性能和射出性能的效率。此外，反射层可以用于将各相对置地布置的辐射器的剩余辐射反射回到预成型坯件。

此外，具有优点的变动方案在于，至少两个不同辐射器中的至少一个构成为红外线辐射器而至少另一个辐射器构成为微波发生装置。同样可以考虑的是，将两个辐射器中的至少一个构成为激光器而另一个辐射器构成为微波发生装置。可另选地可行的是，两个辐射器中的至少一个构成为激光器而另一个构成为红外线辐射器。因为微波辐射使预成型坯件在整个壁厚上非常均匀地得到加热，所以例如微波发生装置在输送路径中可以设置在至少一个第二辐射器的前面并承担对预成型坯件的基本加热功能。此后，可以借助红外线辐射器和/或者激光辐射器进行所要求的精准温度布局(Temperaturprofilierung)。

为仅对预成型坯件施加很窄的限定范围的波长，特别适用激光辐射。由此，可以精确控制预成型坯件壁厚中的吸收位置。特别地，激光器不是多个辐射产生装置，而仅是一个如下的产生装置，该产生装置将所发射的辐射通过相应布置的光学机构分配到加热通道内所需部位。适用的光学机构例如是反射器、棱镜等。激光产生装置优选处于加热通道的末端。光学机构能够以可有选择地移位的方式来布置。必要时，辐射器本身也能以能可变移位的方式来布置。

此外，存在如下可能性，调节以及控制可选择性使用的激光辐射器强度。于是，调节以及控制可以结合例如通过高温计测定并继续传送到相应控制单元的测量值进行。控制单元结合所测定的数值计算出：预成型坯件是否还须继续加热并相应控制辐射器以及激光器，以便在加热段末端对预成型坯件上有待加温的部位补充加热。激光辐射器按照这种方式可以具有优点地用于对借助红外线和/或者微波加热所产生的、在加热通道区域内加热的误差或偏差进行补偿。特别是可以考虑的是，借助高温计或者其他适当的测量装置为此既测量预成型坯件的外部温度，也测量预成型坯件内壁部的温度。

为了根据需要在预成型坯件上在周向上产生不均匀的温度分布(Temperaturprofil)，该不均匀的温度分布例如是制造椭圆形瓶子是所需的(所谓的“优选加热(preferential heating)”)，此外，有意义的是，暂时地并且特别是分步地停止预成型坯件相对于所设置的不同辐射能量型廓的旋转相对运动。在上下文中，例如有意义的是，不同的辐射器施加不同的功率和/或者在加热通道内相邻的辐射器之间引入空位，空位与预成型坯件的组合式的转动运动和纵向运动相协调，从而对于在周向上不同的加热时间始终是预成型坯件的同一外周区域在空位或辐射器旁边输送经过。同样可以考虑的是，有针对性地改变预成型坯件的转动速度或定时地停止绕纵轴线的转动。

对于用来不均匀加热的所提到的方法“preferential heating”而言，特别适用的是红外线辐射和激光辐射。如果仅将至少两个具有不同波长范围的红外线辐射器用于所述方法，那么这些辐射器应当以如下方式布置在加热通道的为“preferential heating”所设置的分区内，即，预成型坯件的至少一个所要加热的外周区域始终由两个波长范围加热。优选不同波长或者辐射的至少两个加热辐射器或者数组这样的至少两个加热辐射器需要用于加热预成型坯件的至少一个外周区域。优选“preferential heating”区域处于加热通道的末端。

本发明还涉及一种用于加热预成型坯件的方法。在此，预成型坯件以绕其纵轴线旋转的方式运动穿过加热通道。在加热通道的内部，采用第一波长范围内的电磁辐射对预成型坯件进行辐照。同时，还采用第二波长范围内的电磁辐射对预成型坯件进行辐照，其中，第一电磁辐射的波长范围与第二电磁辐射的波长范围不同。

依据一种优选的实施方式，接着在递送区域内测定预成型坯件的温度并调整至少一个设置在加热通道内部的辐射器的功率。辐射器的控制和调整在这种情况下优选借助上述的控制单元进行。

附图说明

下面，借助附图对本发明的实施例及其优点进行详细说明。附图中各个元件彼此的尺寸比例并不始终相应于真实的尺寸比例，这是因为对一些型体进行了简化并且其他型体为更好进行图示说明而与其他元件相协调地放大示出。

图1示出现有技术中公知的预成型坯件的示意图；

图2示出用于加热预成型坯件的装置第一实施方式的示意图；

图3示出用于加热图2中的预成型坯件的装置第一实施方式的示意俯视图；

图4表现了对预成型坯件加热的过程；

图5a和5b示出用于加热预成型坯件的装置第二实施方式和第三实施方式的各自的示意俯视图；

图6示出用于加热预成型坯件的装置第四实施方式的示意图；

图7示出一种特殊的实施方案，其中，在预成型坯件通过装置的输送方向上设置有辐射器；

图8示出：对各个辐射器同样沿预成型坯件的长度进行控制也是可行的；

图9示出用于加热预成型坯件20的装置第五实施方式的示意俯视图；

图10至12示出反射器系统的与辐射器相关的布置方案的示意图。

具体实施方式

对于本发明的相同的或者其相同作用的元件使用同样的附图标记。此外，出于概览的原因仅示出各个附图中对于说明各附图所需的附图标记。所示的实施方式仅表现为对如下所述的示例，即，依据本发明的装置或者依据本发明的方法如何构造并且不构成封闭式的限定。

图1示出现有技术中所公开的预成型坯件20的示意图。该预成型坯件20由被壁部23包围的主体22组成。此外，预成型坯件20在其上部区域内具有上部敞开的颈部段24，颈部段24与主体22的下部通过承载环26分界。承载环26特别是用于将预成型坯件20保持在不同的加工机器中，例如保持在拉伸吹制机上。此外，在图1中示出预成型坯件20的纵轴线28。

图2示出用于加热预成型坯件20的装置101第一实施方式的示意图。预成型坯件20沿加热通道12在运动方向14上引导。在此，预成型坯件20优选绕其纵轴线28旋转，以保证尽可能均匀地加热。

沿加热通道12设置有第一辐射器30和第二辐射器32。第一辐射器30与第二辐射器32的区别如下，它们发射在第一波长范围内和第二波长范围内的电磁辐射90。两个波长范围具有不同的发射最大值。依据这里所介绍的实施方式，第一辐射器30设置在加热通道12的一侧，而第二辐射器32与第一辐射器30相对置地布置在加热通道12的另一侧上。在加热通道12内，第一辐射器30和第二辐射器32既平行地、又垂直于预成型坯件20纵轴线28地设置。

第一辐射器30例如是热辐射器，第一辐射器30的发射最大值出现在780nm至1400nm之间的短波红外线范围内。在约为1100nm时出现发射最大值。与之相对照地，第二辐射器32是如下的热辐射器，其发射最大值出现在1400nm到3000nm之间的长波红外线范围内。在这里在约为1900nm时出现发射最大值。

在第一辐射器30和第二辐射器32的后面，分别安设有IR反射层40、42，IR反射层40、42对各相对置的辐射器30、32的辐射波长进行反射并且进而提高了能量利用的效率。

在预成型坯件20与第一辐射器30及第二辐射器32之间可以选择性地布置有各一个过滤器50、52，过滤器50、52用于从所使用的辐射器30、32的辐射光谱中滤除确定的波长或波长范围。过滤器50、52可以呈石英片的形式构成。特别是在辐射器30、32发射完整辐射光谱，但加热预成型坯件20应当仅应用完全确定的波长的时候。

预成型坯件20沿运动方向14运动通过由第一辐射器30和第二辐射器32形成的加热通道12。由于预成型坯件20绕其纵轴线28旋转，则保证：该预成型坯件20均匀地由第一辐射器30和第二辐射器32辐照以及加热。

图3示出图2中的装置101的第一实施方式的示意俯视图。在该附图中示出：多个预成型坯件20同时在运动方向14上穿过加热通道12并随后借助递送单元75输送到进一步加工单元，例如输送到吹制成型机80。递送单元75例如可以是递送星形件，递送星形件在预成型坯件20的颈部区域抓住预成型坯件20，继续输送并递送给吹制成型机80。为了简化，在其他附图中分别在加热通道12内部仅示出一个预成型坯件20。特别地，已加热的预成型坯件由设置在可伸缩式移出的、安装在递送星形件递送臂上的未示出的抓手抓住，并递送给具有多个设置在转子外周上的吹制站的、同样旋转的吹制成型机80。此后，完成吹制的物品由取出单元76运出并且特别是递送给灌装机77和/或者贴标签机78，用于灌装例如饮料或用于贴标签。

图4示出对预成型坯件20的加热过程。预成型坯件20的壁部23包括一定的厚度d，该厚度d依赖于所使用的预成型坯件20的类型并且例如在不同的生产批次中可以厚度不同。第一辐射器30短波红外线的辐射更容易深地渗入预成型坯件20的材料内并因此优选加热预成型坯件20的壁部23的内部区域23a。与之相对照地，第二辐射器32长波红外线的辐射则更容易浅表地渗入材料内并且因此优选加热预成型坯件20的壁部23的外部区域23b。

在所示的实施例中示出的是，壁部23的内部区域23a和外部区域23b各自为壁厚d的约50％。这一点仅是表示一种可能性。例如同样可以考虑的是，壁厚d的80％在内部区域23a内通过辐射器30的短波辐射加热，而其余20％的壁厚d在外部区域23b内则通过辐射器32的长波辐射加热。

图5a和5b分别示出用于加热预成型坯件20的装置102、103第二实施方式和第三实施方式的示意俯视图。在这种情况下，第一辐射器30和第二辐射器32混用地设置在加热通道12的各一侧上。依据图5a所示的实施方式，第一辐射器30和第二辐射器32在此这样设置，即，第一辐射器30和第二辐射器32直接相对置。在图5b所示的实施方式中，相对置的第一辐射器30和第二辐射器32此外彼此错开地设置。

图6示出装置104第四实施方式的示意图。在这种情况下，第一辐射器30和第二辐射器32在加热通道12的各一侧上以既沿预成型坯件20的运动方向14，也平行于预成型坯件20纵轴线28的方式混用。

图7示出图2和3中的用于加热预成型坯件20的装置101的第一实施方式的各一种特殊实施方案。依据装置101的这种实施方式，第一辐射器30和第二辐射器32通过控制装置60控制和调节。由此，可以任意调整单个辐射器30、32的功率。

在预成型坯件20离开加热通道12之后，预成型坯件20运行通过递送单元75并被输送到继续加工机器，例如吹制成型机80。在递送单元75的区域内，预成型坯件20的温度借助温度测量装置70测定。温度测量装置70例如可以是温度传感器、高温计、热成像摄像机或者是相类似的测量装置。

将所测定的实际温度T_IST与目标温度T_Z进行比较，也就是说，与预成型坯件20在加热通道12末端上或进入继续加工机器80之前应具有的温度进行比较，以便其可以毫无问题地继续被加工。从预成型坯件20的所测量的实际温度T_IST(以℃计)和目标温度T_Z(以℃计)中测定温差ΔT：ΔT[℃]＝T_IST[℃]-T_Z[℃]。根据这种温差ΔT计算出：是否附加地需要能量及附加地需要多少能量以达到目标温度T_Z。这些数据传送到控制单元60，该控制单元60相应地调节加热通道12内的第一辐射器30和第二辐射器32的功率。

图8示出在纵轴线28的方向上第一辐射器30和第二辐射器32的功率同样可以借助控制单元60进行调节。由此，有针对性地调整预成型坯件20沿纵轴线28加热的分布方案。

依据本发明，辐射器30、32的功率这样调整，即，预成型坯件20在温度测量的点上理想地达到吹制成型机80内继续加工所用的目标温度T_Z，而不超过该目标温度T_Z。

控制件同样依赖于所加工的预成型坯件20地也允许仅利用一种辐射器类型30(或者32)运行加热通道12并且完全关断其他的辐射器类型32(或者30)。例如，壁非常薄的预成型坯件20仅利用类型II的长波辐射器32运行，而在厚壁的预成型坯件20情况下则更多地使用类型I的短波辐射器30。

因此，预成型坯件20直接在加热阶段开始时受到强加热，而在运动方向14上继续输送时通过预成型坯件20绕其纵轴线28的旋转，保证：整个预成型坯件20的加热均匀进行。通过利用加热区段12末端上再次提高的80％的功率进行辐照，保证预成型坯件20达到所要求的目标温度T_Z。通过设置在加热通道12中部的辐射器30、32能以较小的功率运行，可以节省能量。

对于专业人员而言，清楚的是：在这种实施方式中，也可以采用辐射器30、32的其他布置方案，例如依据实施方式102、103或者104(图5a、5b或6)是可行的。此外，也应包括与辐射器30、32所调整的功率相关的所有其他可以考虑的构型。

图9示出用于加热预成型坯件20的装置105第五实施方式的示意俯视图。在该实施方式中，在加热通道12的前部区域内布置有预加热区段A，预加热区段A包括具有长波红外线辐射的第二辐射器32。随后，预成型坯件20运行通过补偿区段B，在补偿区段B中，由第二辐射器施加的能量可以下降。在这种情况下，优选同样使用第二辐射器32，第二辐射器32在必要时仅以一部分可能的功率运行。在接下来的末端区段C中，预成型坯件20通过第一辐射器30借助短波辐射达到目标温度T_Z。如图7中那样，在装置105的该实施方式中，在递送单元75中，在吹制成型机80中加工预成型坯件20之前，设置有温度测量装置70和控制单元60，以便优化地监测预成型坯件20的温度并对辐射器30、32相应地在其功率方面进行调节。

利用用于预加热预成型坯件20的装置101、102、103、104和105的上述实施方式，可以有针对性地提供为对预成型坯件20进行优化的预加热对于所有可以考虑的材料和/或者壁厚组合所需的能量功率，其中，同时防止预成型坯件20被过强加热。过强加热一方面会导致预成型坯件20不希望的变形并因此导致报废，并且另一方面为了与这种情况相反作用，必须将预成型坯件20借助表面冷却重新冷却。表面冷却对能量收支也产生不利影响，这是因为需要能量，以便将过多地输送到预成型坯件20的能量重新输出。此外，表面冷却件表现为整个装置的附加的组成部件，表面冷却件也需要独立的维护并易出现故障。用于预加热预成型坯件20的装置101、102、103、104和105上述实施方式的优点是因此特别是在于，可以取消对预成型坯件20的表面冷却。

基于可个别地进行调整的控制的另一个优点在于，使用者没有被限定在预成型坯件20的确定的材料或特性上，而是对辐射器30、32的调整在依赖于所使用的预成型坯件20情况下可以始终又相应地进行适应。对辐射器30、32功率的调整根据测试运行来测定，方法是：在通过加热通道后分别对试样-预成型坯件20的温度进行测量并且然后与经验值相结合地相应调整功率并根据所使用类型的预成型坯件20使该功率进行适应。

相应的加热模块可以更短地构成，因为辐射器30、32比现有技术所需更少。此外正如已经介绍的那样，可以取消表面冷却的复杂通风技术。

图10至12示出反射层40、42及其反射特性的示意图。在此，这是具有结构化表面的层40、42。特别是层40、42在相应第一辐射器30和第二辐射器32的后面具有特殊造型的反射器。这种反射器如图11所示主要用于对直接设置在其前面的辐射器30、32的辐射90进行优化的反射，其中，避免死点并因此提高效率。

正如图12中所示，层40、42还可以用于将各相对置地布置的辐射器30、32的剩余辐射92反射回到预成型坯件20。

本发明参照优选的实施方式进行说明。但对于专业人员来说可以设想，本发明可以变动或者改变，而在此不会脱离后面权利要求的保护范围。

特别是图2所示的过滤器片50、52也可以在装置102、103、104、105的其他所有实施方式中使用。

附图标记列表

101 用于预加热预成型坯件的装置

102 用于预加热预成型坯件的装置

103 用于预加热预成型坯件的装置

104 用于预加热预成型坯件的装置

105 用于预加热预成型坯件的装置

106 用于预加热预成型坯件的装置

12 加热通道

14 运动方向

20 预成型坯件

22 主体

23 壁部

23a 壁部的内部区域

23b 壁部的外部区域

24 颈部段

26 承载环

28 纵轴线

30 类型I的辐射器

32 类型II的辐射器

40 反射层

42 反射层

50 过滤器片

52 过滤器片

60 控制单元

70 温度测量装置

75 递送单元

76 取出单元

77 灌装机

78 贴标签机

80 吹制成型机

90 电磁辐射

92 电磁剩余辐射

A 预加热区段

B 补偿区段

C 末端区段

d 壁部的厚度

ΔT 温差

T_IST 实际温度

T_Z 目标温度

Claims

1.用于加热预成型坯件(20)的装置(101、102、103、104、105)，具有加热通道(12)，所述加热通道(12)具有至少一个第一辐射器(30)，所述第一辐射器(30)发射处于第一波长范围内的电磁辐射(90)，所述第一辐射器(30)具有第一发射最大值，其特征在于，所述装置具有至少一个第二辐射器(32)，所述第二辐射器(32)发射处于第二波长范围内的电磁辐射(90)并且具有第二发射最大值，其中，所述第二波长范围和所述第二发射最大值与所述至少一个第一辐射器(30)的波长范围和发射最大值不同。

2.按权利要求1所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述至少一个第一辐射器(30)发射处于0.78μm至1.4μm之间的波长范围内的电磁辐射(90)，并且其中，所述第二辐射器(32)发射处于1.4μm至3.0μm之间的波长范围内的电磁辐射(90)。

3.按权利要求1所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述第一辐射器(30)在波长约为1.1μm时具有发射最大值，并且其中，所述第二辐射器(32)在波长约为1.9μm时具有发射最大值。

4.按权利要求1至3之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述至少一个第一辐射器(30)和所述至少一个第二辐射器(32)关于所述加热通道(12)彼此相对置地布置。

5.按权利要求1至4之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，至少两个第一辐射器(30)设置在第一排，并且其中，至少两个第二辐射器(32)设置在第二排，其中，所述第一排与所述第二排相对置地布置。

6.按权利要求1至4之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，至少一个第一辐射器(30)和至少一个第二辐射器(32)设置在第一排，并且其中，至少一个第一辐射器(30)和至少一个第二辐射器(32)设置在第二排，其中，所述第一排和所述第二排彼此相对置地布置。

7.按权利要求1至6之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述预成型坯件(20)能够以绕所述预成型坯件(20)的纵轴线(28)旋转的方式被输送通过所述加热通道(12)。

8.按权利要求1至7之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，在所述第一辐射器(30)和/或者所述第二辐射器(32)的背向所述预成型坯件的侧上分别设置有反射层(40、42)。

9.按权利要求7所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述反射层(40、42)具有W形轮廓。

10.按权利要求1至9之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，在通过所述装置(101、102、103、104、105)运动的所述预成型坯件(20)与所述第一辐射器(30)及所述第二辐射器(32)之间分别布置有过滤器(50、52)。

11.按权利要求1至10之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述第一辐射器(30)和所述第二辐射器(32)分别与控制单元(60)相连，其中，所述辐射器(30、32)的强度能够通过所述控制单元(60)单独调整。

12.按权利要求1至11之一所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，为所述装置(101、102、103、104、105)分配有温度测量单元(70)，特别是分配有高温计。

13.按权利要求12所述的装置(101、102、103、104、105)，其中，所述温度测量单元(70)和所述控制单元(60)相联接。

14.用于加热预成型坯件(20)的方法，其特征在于以下步骤：

·所述预成型坯件(20)运动穿过加热通道(12)并且绕所述预成型坯件(20)的纵轴线(28)旋转地运动，其中，在所述加热通道(12)的两侧上布置有至少一个第一辐射器(30)和至少一个第二辐射器(32)；

·采用由所述第一辐射器(30)发出的、处于第一波长范围内的电磁辐射(90)对所述预成型坯件(20)进行辐照，以及

·采用由所述第二辐射器(32)发出的、处于第二波长范围内的电磁辐射(90)对所述预成型坯件(20)进行辐照，其中，所述第一电磁辐射(90)的波长范围与所述第二电磁辐射(90)的波长范围不同。

15.按权利要求14所述的方法，其中，在递送区域(75)内测定所述预成型坯件(20)的温度并且以如下方式对至少一个布置于所述加热通道(12)内的第一辐射器(30)和第二辐射器(32)的功率进行调节，即，使所述预成型坯件(20)达到所需的额定温度。