CN104057605B - 用于预制型坯的加热段 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于预制型坯的加热段，该加热段(10)具有至少一个用于在穿行该加热段时夹持预制型坯(20)的操作装置(30)，其中，所述预制型坯具有上部的敞开的口部区域(60)和外螺纹(62)以及下部的闭合的底部区域(21)，其中，在外螺纹(62)下方布置有承载环(64)，并且其中，所述操作装置(30)包括至少一个保持机构(32)，所述保持机构(32)至少部分地摩擦锁合式地嵌入预制型坯(20)的口部区域(60)中。为所述操作装置(30)配属有至少一个可以与预制型坯(20)发生接触的定中心装置(90)，所述定中心装置(90)作用在预制型坯(20)的底部区域(21)上。

Description

用于预制型坯的加热段
本申请是申请日为2011年5月10日，国家申请号为201110123808.5，题为“用于预制型坯的加热段和操作装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种加热段，具有至少一个操作装置，用以在穿行该加热段时夹持预制型坯，其中，所述预制型坯具有上部的敞开的口部区域和外螺纹以及下部的闭合的底部区域，其中，在外螺纹下方布置有承载环，并且其中，所述操作装置包括至少一个保持机构，所述保持机构至少部分地、摩擦锁合式地嵌入预制型坯的口部区域中。
背景技术
在生产塑料瓶时，应用由热塑材料制成的所谓的预制型坯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。这些预制型坯被加热并且在拉吹成型机中被加工成所希望的容器形状。尤其是这些预制型坯在吹制站被加工之前，这些预制型坯在一传送段中被借助操作装置传输通过加热装置。
每个预制型坯都已经构造有上部敞开的口部区域以及通常安设在口部区域上的外螺纹。所述口部区域基本上相当于成品瓶的口部区域。这些预制型坯一般是注塑件，这些注塑件首先在加热装置中被升至所需要的改型温度，并且接下来在吹制机种被加工成容器或瓶子的最终形状。在目前的标准工艺中，预制型坯在加热模块中被芯轴或者芯棒加以保持，这些预制型坯被可转动地放置在链条件中。所述芯轴或者芯棒摩擦锁合式地嵌入预制型坯的上部的、敞开的口部区域，并且将该预制型坯固定。在加热模块中，多个链条件与放置在其中的芯轴相连接，并且形成无尽回转的链条。
在加热模块的直线式的纵向侧的外置侧上，存在布置于加热箱中的加热装置，加热装置借助红外(IR)射线将热量输送给预制型坯。在加热箱的内侧上和底部上通常布置有反射器，以便尽可能高效地充分利用发射出来的IR射线，并且以所希望的方式使IR射线转向要加热的预制型坯。
此外，预制型坯的口部区域在大部分公知的设备中都由空气流来保护免于大量加热。这是必需的，因为在大量加热的情况下，预制型坯的口部区域可能在接下来的吹制成型法中发生变形，由此，必须将在此产生的视为有缺陷的容器被剔除出去。为了保护预制型坯的口部区域，例如可以使用至少部分地与预制型坯的承载环的底侧平齐的遮蔽板。该遮蔽板可以反射式地构造，并且防止所有的射线热量都传到预制型坯的口部区域上或外螺纹上。按照常规的方式，这样的遮蔽板具有反射特性，但是有时也能够吸收一部分辐射。
因为预制型坯被通过摩擦锁合悬挂式地传送通过加热段，所以存在如下危险，即，预制型坯的摩擦锁合的悬挂式夹持在被传送通过加热段时松开，并且预制型坯从夹持件上松脱。
发明内容
因此，本发明的目标在于，提供一种改良的加热段或一种用于预制型坯的操作装置，其中，预制型坯在运输期间被防脱失地拿放或者被夹持和整合，从而可以最大程度上避免预制型坯在加热段中发生脱失。
本发明的目标通过一种加热段来达到，所述加热段包括下述特征：具有至少一个用于在穿行所述加热段时夹持预制型坯的操作装置，其中，所述预制型坯具有上部的敞开的口部区域和外螺纹以及下部的闭合的底部区域，其中，在所述外螺纹下方布置有承载环，并且其中，所述操作装置包括至少一个保持机构，所述保持机构至少部分地摩擦锁合式地嵌入所述预制型坯的所述口部区域中，其中，为所述操作装置配属有至少一个能与所述预制型坯发生接触的定中心装置，所述定中心装置作用在所述预制型坯的所述底部区域上。
本发明涉及一种加热段及一种用于加热预制型坯的炉子，用以在拉吹成型装置中进一步进行加工。所述加热段包括至少一个用于在穿行加热段时夹持预制型坯的操作装置。所述操作装置具有对于预制型坯沿着传送段的运动所必需的传送机构。此外，附加地可以设置为，预制型坯在其传送期间，绕其纵轴线旋转，从而确保均匀的加热。在加热通道的至少一侧上存在IR辐射器。通过预制型坯旋转着被传送穿行加热通道，确保的是：这些预制型坯在其整个周围均匀地借助辐射热量来进行加热。所述预制型坯具有上部的敞开的口部区域和外螺纹以及下部的闭合的底部区域。作为选择，这些预制型坯也可以具有敞开的底部区域。在外螺纹的下方，所述预制型坯具有承载环，所述承载环在吹制成型后也必须保持不变，以便能够保持和操作已完成成型的容器，所述操作装置或所述传送机构包含至少一个保持机构，所述至少一个保持机构至少部分地摩擦锁合式地嵌在预制型坯的刚才提到的口部区域中。
依据本发明，所述至少一个操作装置配属至少一个能与预制型坯发生接触的定中心装置，所述定中心装置作用在预制型坯的底部区域上。
根据优选的实施方式，所述定中心装置被布置在操作装置下方，并且包括加热段的至少一个分区或者在加热段的至少一个分区上延伸。这样的分区例如是将预制型坯从布置在前面的转交齿星状件或者锯齿星状件转交到加热始端的分段。
在可选的实施方式中，此外可行的是，这样的分区还可以包括布置在前面的其他加热段的至少一部分。
在另一可选的实施方式中，此外可行的是，所述定中心装置在如下的区域上延伸，在该区域内，还没有对预制型坯进行加热，和/或者在该区域内已经发生对预制型坯的加热。
也可以考虑的是，定中心装置在整个加热段的至少一半上延伸或者在整个加热段上延伸。
此外，所述定中心装置具有至少一个用于预制型坯的定中心元件，该定中心元件从下方至少部分地围住预制型坯的底部区域，或者从下方支撑预制型坯的底部区域。所述至少一个定中心元件被布置在回转运行的传输元件上，该传输元件以恒定运输速度运动。这个运输速度必须与用于预制型坯颈部区域的夹持装置的运动是同步的。
所述至少一个定中心元件与预制型坯的纵轴线呈轴对称地布置，并且具有与预制型坯的底部区域相匹配的容纳机构。该定中心元件至少在进行定中心期间，相对于预制型坯的纵轴线呈轴对称地布置，其中，轴对称首要地也可以被理解成平行、共轴或共线。
所述容纳机构可以呈各式各样地构造，例如杯形、空心锥形、半圆形、圆柱形、抛物线、椭圆形、双曲线或者棱锥形地构造。在对容纳机构进行造型时，必需将预制型坯的底部区域可靠地与容纳机构接触并且被保持。
“能发生接触”一般也可以被理解为：通过与定中心元件的接触而避免预制型坯掉落。
所述定中心装置的传输运动与预制型坯的传输运动同步进行，其中，所述定中心装置的定中心元件可以短时性地朝向预制型坯的底部区域进给。短时性地进给定中心元件是必需的，以便将预制型坯口部的上部面压到保持机构或者加热芯棒的止挡面上，从而避免失去控制的运动，尤其是由于预制型坯的位于加热芯棒的转动轴线外的重心以外而引起的不平衡性所产生的预制型坯晃动，并且避免预制型坯掉落。
换句话说，所述预制型坯被安置在芯轴上或者与芯轴共轴的芯棒上，从而将预制型坯口部的上部的水平面推压到保持机构的止挡面上。
此外，保持机构的止挡面尤其是垂直于转动轴线地布置。通过所述接触以及精确地制造预制型坯和保持机构，可以以这种方式避免晃动。
在转交预制型坯时，例如从锯齿星状件转交到加热段，可构成为所谓的芯轴的保持机构被通过强制引导件向下受到推压，并且因此下沉穿过遮蔽板中的开口，以便从内部至少摩擦锁合式地嵌入预制型坯的口部区域内，从而所述预制型坯可以从锯齿星状件中取下。当预制型坯与保持机构之间存在不利的公差或者夹力不足时，可能在这种情况下中发生预制型坯掉落。这样它就会掉进加热通道中并且在那里可能被损坏。
如已经提到的那样，保持机构在加热段的始端从内部嵌入预制型坯的口部区域内，以将预制型坯从锯齿星状件上取下，或者将预制型坯在加热段终端从夹子上取走。在这段区域内，保险锁止件为了能够容纳或者拿走预制型坯必须要以合适的方式运动到解除保险位置。
优选的是，这一点通过固定在保险装置上的曲线滚轮来进行，以及通过合适的凸轮件这样引导，即，保险装置打开并且释放预制型坯。同样地，为了容纳预制型坯必须打开保险装置，以能够将预制型坯从下到上输送穿过遮蔽板。
本发明还涉及一种用于在穿行加热段时夹持预制型坯的操作装置，其中，为所述操作装置配有至少一个保险装置，该保险装置通常无碰触地从下方拦住预制型坯的承载环。所述保险装置的构造方案可以是之前所介绍的实施方案。
本发明原则上适用在微波炉、回转炉、线性炉、固定炉等中。此外还可以考虑使用单独的加热兜或者谐振器，其中，每个预制型坯都在单独的加热兜中被有选择性地调温。
原则上可以考虑的是，也将所述定中心装置安设在加热兜上和/或者可以用作反射器。
总之，本发明提供了一种加热段，该加热段具有至少一个操作装置，用于在穿行所述加热段时夹持预制型坯，
其中，所述预制型坯具有上部的敞开的口部区域和外螺纹以及下部的闭合的底部区域，其中，在所述外螺纹下方布置有承载环，并且
其中，所述操作装置包括至少一个保持机构，所述保持机构至少部分地摩擦锁合式地嵌入所述预制型坯的所述口部区域中，
其特征在于，为所述操作装置配属有至少一个定中心装置，所述定中心装置能与所述预制型坯发生接触，所述定中心装置作用在所述预制型坯的所述底部区域上，
其中，所述定中心装置具有至少一个用于所述预制型坯的定中心元件，所述定中心元件从下方至少部分地围住所述预制型坯的所述底部区域，或者从下方支撑所述预制型坯的底部区域，
其中，所述定中心装置的传输运动与所述预制型坯的传输运动同步地进行，其中，所述定中心装置的所述定中心元件能短时性地向所述预制型坯的所述底部区域进给。
优选地，所述至少一个定中心元件至少在进行定中心时与所述预制型坯的纵轴线呈轴对称地布置。
优选地，所述保持机构的止挡面垂直于所述预制型坯的纵轴线或者垂直于所述预制型坯的转动轴线。
优选地，所述至少一个定中心元件具有与所述预制型坯的所述底部区域相匹配的容纳机构。
优选地，所述容纳机构杯形、空心锥形、半圆形、圆柱形、抛物线、椭圆形、双曲线或者棱锥形地构造。
优选地，所述定中心装置在如下的区域上延伸，在该区域内，还没有对所述预制型坯进行加热。
优选地，所述至少一个定中心元件布置在回转运行的传输元件上，所述传输元件以恒定运输速度运动。
优选地，在回转运行机器中，所述定中心元件在至少部分为环形的轨道上被引导。
优选地，所述定中心元件能通过强制引导件来输送，并且所述定中心元件具有支承件，所述支承件被弹性地支承并与所述强制引导件保持作用连接。
优选地，整个所述定中心装置或者至少所述容纳机构借助球轴承被以能转动的方式支承。
优选地，在夹持件或者芯轴进行旋转运动期间能实现定中心。
优选地，所述定中心装置或者说所述定中心元件能通过凸轮机构来进给或者移走。
优选地，所述凸轮机构在强制引导件中运行。
优选地，所述定中心装置或者说所述定中心元件能通过伺机马达和球螺纹芯轴或者气动缸来进给。
附图说明
下面，实施例应当借助附图更详细地阐述本发明及其优点。图中各个元件彼此的尺寸比例不总是相应于真实的尺寸比例，这是因为其中一些型体被简化了，并且为了更好的图示，另外的型体与其他元件相适应地放大了。
图1示出加热段的示意视图(现有技术)。
图2a示出用于预制型坯的操作装置的透视图(现有技术)。
图2b示出沿图2a中的剖切线A-A的、用于预制型坯的操作装置的截面图(现有技术)。
图3示出用于预制型坯的定中心装置的示意视图。
图4示出沿着预制型坯的纵轴线的、定中心元件的截面图。
图5示出沿着预制型坯的纵轴线的、定中心元件的截面图，所述预制型坯处在加热兜中。
具体实施方式
对于本发明相同的或起作用相同的元件将使用同样的附图标记。此外，为了清晰起见，只示出各附图中对于说明相应附图所需要的附图标记。所示实施方式仅为对于如下所述的示例，即，依据本发明的装置可以是什么样的，而并不表现为封闭式的限定。
图1中示出炉子16的加热段10。在所述炉子16中，预制型坯20通过锯齿星状件22给入，并且紧接着在传输方向F上穿行加热段10。预制型坯20借助多个操作装置30传送通过炉子16。每个操作装置30分别包括至少一个芯轴34(参见图2a)，所述芯轴34可转动地安置在链条件26中。在加热段10中，多个带有安置于链条件26中的芯轴34的链条件26相连，并且形成无尽回转运行的链条24。
在炉子16中，预制型坯20首先穿行第一线性加热段12，在第一线性加热段12中，预制型坯20在外周被均匀加热。在炉子16的一端上的转向区域28之后，这些预制型坯20在第二直线加热段14上被继续引导，并且这些预制型坯20在拉吹成型机(未示出)中被加工成所希望的容器形状之前，这些预制型坯20达到最终温度。在加热段10的直线区域12、14中安设有多个加热箱18，IR辐射仪(未示出)和附加的反射器(未示出)置于加热箱18中。所述反射器(未示出)是必需的，用以将辐射损失保持得尽可能小。
图2a示出用于预制型坯20的操作装置30的透视视图。所述操作装置30包括至少一个保持机构32和至少一个支架36。所述构成为夹持件34或者芯轴34的保持机构32用来夹持预制型坯20。在支架36上，遮蔽板38被垂直于预制型坯20的纵轴线LA地安设，遮蔽板38具有开口40，其中，所述开口40比预制型坯20的最大直径更大。
在将多个预制型坯20传送通过加热段10(参见图1)期间，预制型坯20被操作装置30所夹持。合适的传送机构50负责用来沿着加热段10使预制型坯20运动。优选的是，预制型坯20在传送通过加热段10时(参见图1)，绕其纵轴线LA通过配属给每个操作装置30的齿轮52而被置于旋转R中。齿轮52例如通过皮带(未示出)来驱动。
图2b示出沿着图2a中的剖切线A-A的、用于预制型坯20的操作装置30的截面图。该预制型坯20借助保持机构32或者夹持件34从内部通过摩擦锁合而紧夹在上部的敞开的口部区域60上。由此，该预制型坯20被保持在其纵轴线LA上，并且通过齿轮52(参见图2a)而被置于旋转R中。为了保护预制型坯20的口部区域60和外螺纹62不受到不想要的散射辐照，在预制型坯20的承载环64的下方布置有遮蔽板38。
在图3中，示出用于预制型坯20的定中心装置90的示意视图。所述定中心装置90实现了能够把预制型坯20可靠地容纳在操作装置30中。该定中心装置90具有至少一个定中心元件92，定中心元件92包括容纳机构94。该容纳机构94从下方至少部分地围住预制型坯20的底部区域21。
在将预制型坯20容纳在操作装置30的保持机构32上期间，所述定中心元件92短时性地从下方进给到预制型坯20的底部区域21上。为了使预制型坯20共轴地安设在操作装置30的保持机构32上，所述定中心元件92优选与预制型坯20的纵轴线LA呈轴对称地布置。在该进给时，安设在定中心元件92的容纳机构94从下方至少部分地围住预制型坯20。
所述定中心装置90的定中心元件92被固定在回转运行的传输装置96上。所述传输装置96与加热段10(也参见图1)中的预制型坯20的传输运动F地同步运动。
作为选择，在回转运行机器(未示出)中的定中心元件92在至少部分为环形的轨道(未示出)上被引导。
图4示出沿着预制型坯20的纵轴线LA的、定中心元件92的截面图。所述定中心元件92具有与预制型坯20的底部区域21相匹配的容纳机构94。所述容纳机构94可以具有任意形状。在该实施例中，所述容纳机构94例如具有锥形形状。该容纳机构94用于将预成型件20与纵轴线LA共轴地安设在保持机构32上。
定中心元件92的输送优选地通过强制引导件98(参见图5)来进行。该定中心元件92具有支承件100，支承件被弹性地支承，并与强制引导件98(参见图5)保持作用连接。
弹簧106用于对不同地倾斜安设的预制型坯20加以公差补偿，但是也用于对定中心装置90或者保持机构32的由制造产生的公差加以公差补偿。通过弹簧106以一定的余地(Spielraum)来限定如下的力，凭借该力，使预制型坯20和保持机构32或者夹持件34的口部区域60的止挡面35相互挤压。
在优选的实施方式中，所述整个定中心装置90或者至少所述容纳机构94借助球轴承104被可转动地支承。由此，优选在夹持件或者芯轴34进行旋转运动期间也实现了定中心。
图5中示出截面图，该截面图沿着预制型坯20的纵轴线剖切定中心元件92地分布。在此，所述预制型坯20位于加热兜102中。
由此，所述定中心装置90(参见图3)也可以用在加热兜102中或者微波炉(未示出)中。此外，该定中心装置90通过凸轮机构进给或者移走，所述凸轮机构可以在强制引导件98中运行。作为选择，也可以考虑通过伺机马达(未示出)将定中心元件92分别利用球螺纹芯轴(未示出)或者气动缸单独进给。在使用加热兜102来加热预制型坯20时，每个预制型坯240分别在这种加热兜102中被加热。
定中心元件92的进给每次都相对于操作装置30(参见图1)的传输运动连续地进行。
本发明已参照优选的实施方式加以说明。但是对于专业技术人员来说可以设想的是：对本发明做出改动或者变动，而在此不会离开后面权利要求的保护范围。
附图标记列表：
10 加热段
12 第一加热段
14 第二加热段
16 炉子
18 加热箱
20 预制型坯
21 底部区域
22 锯齿星状件
24 链条
26 链条件
28 转向区域
30 操作装置
32 保持机构
34 夹持件、芯棒、芯轴
35 止挡面
36 支架/间隔机构
38 遮蔽板
40 开口
50 传送机构
52 齿轮
60 口部区域
62 外螺纹
64 承载环
66 外壳面
68 分段
90 定中心装置
92 定中心元件
94 容纳机构
96 传输装置
98 强制引导件
100 支承件
102 加热兜
104 球轴承
106 弹簧
F 传输运动
LA 纵轴线
R 旋转

Claims (14)

1.一种加热段(10)，具有至少一个操作装置(30)，用于在穿行所述加热段(10)时夹持预制型坯(20)，
其中，所述预制型坯(20)具有上部的敞开的口部区域(60)和外螺纹(62)以及下部的闭合的底部区域(21)，其中，在所述外螺纹(62)下方布置有承载环(64)，并且
其中，所述操作装置(30)包括至少一个保持机构(32)，所述保持机构(32)至少部分地摩擦锁合式地嵌入所述预制型坯(20)的所述口部区域(60)中，
其特征在于，为所述操作装置(30)配属有至少一个定中心装置(90)，所述定中心装置(90)能与所述预制型坯(20)发生接触，所述定中心装置(90)作用在所述预制型坯(20)的所述底部区域(21)上，
其中，所述定中心装置(90)具有至少一个用于所述预制型坯(20)的定中心元件(92)，所述定中心元件(92)从下方至少部分地围住所述预制型坯(20)的所述底部区域(21)，或者从下方支撑所述预制型坯的底部区域，
其中，所述定中心装置(90)的传输运动(F)与所述预制型坯(20)的传输运动(F)同步地进行，其中，所述定中心装置(90)的所述定中心元件(92)能短时性地向所述预制型坯(20)的所述底部区域(21)进给。
2.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述至少一个定中心元件(92)至少在进行定中心时与所述预制型坯(20)的纵轴线(LA)呈轴对称地布置。
3.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述保持机构(32)的止挡面(35)垂直于所述预制型坯(20)的纵轴线(LA)或者垂直于所述预制型坯(20)的转动轴线。
4.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述至少一个定中心元件(92)具有与所述预制型坯(20)的所述底部区域(21)相匹配的容纳机构(94)。
5.按照权利要求4所述的加热段(10)，其中，所述容纳机构(94)杯形、空心锥形、半圆形、圆柱形、抛物线、椭圆形、双曲线或者棱锥形地构造。
6.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述定中心装置(90)在如下的区域上延伸，在该区域内，还没有对所述预制型坯(20)进行加热。
7.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述至少一个定中心元件(92)布置在回转运行的传输元件上，所述传输元件以恒定运输速度运动。
8.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，在回转运行机器中，所述定中心元件(92)在至少部分为环形的轨道上被引导。
9.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述定中心元件(92)能通过强制引导件(98)来输送，并且所述定中心元件(92)具有支承件(100)，所述支承件被弹性地支承并与所述强制引导件(98)保持作用连接。
10.按照权利要求4所述的加热段(10)，其中，整个所述定中心装置(90)或者至少所述容纳机构(94)借助球轴承(104)被以能转动的方式支承。
11.按照权利要求10所述的加热段(10)，其中，在夹持件(34)或者芯轴进行旋转运动期间能实现定中心。
12.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述定中心装置(90)或者说所述定中心元件(92)能通过凸轮机构来进给或者移走。
13.按照权利要求12所述的加热段(10)，其中，所述凸轮机构在强制引导件(98)中运行。
14.按照权利要求1所述的加热段(10)，其中，所述定中心装置(90)或者说所述定中心元件(92)能通过伺机马达和球螺纹芯轴或者气动缸来进给。
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