CN105307829B - 用于加热由热塑性塑料作制成的预制坯件的设备 - Google Patents

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Abstract

加热由热塑性塑料作预制坯件(16)的设备，具有加热模块构成的加热通道(11)，预制坯件的待加热区域(19)借助输送装置相继穿过加热通道，在加热通道的侧壁(13)上设有加热装置，加热装置输出红外线及在加热辐射器对面一侧的和/或加热通道的底部的区域中设有用作对应或底部反射器的反射元件(21,22)，反射元件保证在加热通道区段中尽可能小的热损耗。构成对应和/或底部反射器的反射元件由带有反射层(23,24)及载体层(25,26)的两个层构成，反射层包括具有500至2500nm范围内大于90％的IR反射系数的基于二氧化硅的材料，载体层由具有比反射层高机械稳定性的材料组成及用作反射层的载体以及这两种层具有相似热膨胀系数并相互持久地连接。

Description

用于加热由热塑性塑料作制成的预制坯件的设备
技术领域
本发明涉及一种用于加热由热塑性塑料制成的预制坯件的设备。
背景技术
上述类型的设备通常被设置在延展吹制机(Streckblasmaschinen)中。这类设备用于加热例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制成的塑料预制坯件，然后由该塑料预制坯件在加热后借助于吹制成型器制造出所需的塑料容器。
上述类型的设备通常具有回转运行的输送装置，预制坯件经由入口星形装置被供给至该输送装置。然后，借助该输送装置将预制坯件引导穿过加热通道，用于在输送路径的已定义的区段上进行热处理。在此情况下，预制坯件或其伸入到加热通道中的区域被加热到待加工材料的玻璃点(Glaspunkt)以上的温度。
当然，还公知了其它设备，例如在其中进行静态加热的设备。
在上述类型的设备中，加热通道可以例如通过至少一个加热模块构成，在运动加热的情况下则通常通过在输送方向上相互连接的多个加热模块构成，这些加热模块分别形成加热通道的区段。相应的加热模块例如被描述在DE 10 2009 033 902中。
公知的加热模块通过具有基本上封闭的辐射空间的加热通道区段构成。在加热通道的一侧上设有加热元件，通常是水平延伸的加热辐射器，所述加热元件输出具有辐射最大值处于800nm至1500nm之间范围内的红外辐射。在这一侧上设置在加热元件后面的反射器(主反射器)用于：将由加热元件向后输出的辐射反射到加热通道中。在辐射空间的对面侧上及底部中也设有反射元件(对应反射器及底部反射器)，它们应确保加热区段中尽可能小的热损耗。
对应反射器及底部反射器例如涉及到设置在该壁上或底部上的抛光的和/或经涂层的金属元件，这些金属元件由于公知设备在运行时所出现的振动等因素而具有相应的高机械稳定性。
但问题在于：这种金属反射镜不具有最佳的反射特性，这样尤其会导致能量损耗及元件不希望的发热。此外，污染及相应的净化过程(即通过刮擦器等)将导致反射特性进一步的变坏。
可替代地，对于对应反射器及底部反射器还公知了陶瓷元件，所述陶瓷元件具有所需的稳定性，以便应对机械应力。但这种陶瓷材料具有比较小的反射系数。
此外公知了陶瓷材料，所述陶瓷材料主要由非晶态的二氧化硅组成并且具有很好的漫反射性或者说比较高的反射系数。但这种材料的缺点是：仅具有比较小的机械稳定性并且在组装时或运行中易受损。
发明内容
因此本发明的任务在于：提出一种设备，其中，相对于现有技术而言，对应反射器和/或底部反射器不但具有良好的反射特性而且也具有足够的机械稳定性。
该任务将以一种根据本发明的设备来解决。
因此规定了：在根据本发明的设备中作为对应反射器或底部反射器设置的反射元件由两种不同的层构成。
在此情况下，首先一个反射层用于反射，而一个与其邻接的载体层用作该反射层的载体。
就其在本发明中所使用而言，概念“层”尤其包含以扁平模制件形式构成的元件，这些元件在相应的批量生产后相互重叠布置并且然后构成反射层或载体层。但概念“层”也包括一种反射层，该反射层例如通过喷射或浸泡而施加在载体层上。
根据本发明还规定了：反射层由可反射的二氧化硅材料构成，其中，在一种优选使用的材料中，二氧化硅的组分大于95％，在一种特别优选的构型中，二氧化硅的组分超过99％。
适用于反射层的材料例如由Heraeus或Saint-Gobain公司销售。涉及到这样一种材料，该材料由超过99％纯非晶态二氧化硅纤维组成并且具有大于90％的、处于500nm至2500nm范围内的IR反射系数值。与此相比，一些材料如金属铝或硅酸铝或硅酸钙具有其值处于70％至85％之间的明显差的IR反射特性。
在本发明的框架内优选用作反射层的元件由上述材料制成，也就是说，几乎仅由非晶态二氧化硅纤维制成。
对于上述的根据本发明的可用于反射层的材料的问题则在于：该材料仅具有很小的机械稳定性。本申请人的研究表明：由具有高组分非晶态二氧化硅纤维的上述材料制成的反射元件在与加热模块的壁直接接触的情况下在运行时会由于所出现的振动而破碎。
当根据本发明规定了反射层被设置在另一用作载体的载体层上时，就能够避免上述效应。
在此情况下，载体层就其本身而言例如接触到加热模块的壁或给予反射层这样的稳定性，以致于包括有载体层及反射层的反射元件能够基本上独立地(frei stehend)布置。
载体层基本上可由不同的材料制成。重要的是：载体层具有足够的机械稳定性并还具有与反射层类似的热特性。尤其是，由石英玻璃制成的层具有相应的特性。此外，例如基于硅酸铝或硅酸钙的层也是适用的。公知的适用材料或模制件例如是市场上可以得到的商标为Altraform KVS的模制件。这里涉及到以多晶绒毛为基础的陶瓷，它具有28％-88％的Al2O3含量及12％-20％的SiO2含量。体积密度处于300kg/m3至700kg/m3之间。其它的产品例如以Altraform KVR的名称可以得到。在此，Al2O3组分是98％并且SiO2含量是2％。体积密度处于240kg/m3至500kg/m3之间。
载体层尤其可涉及到已在公知设备中作为反射器使用的元件。对于选定载体层重要的还在于：载体层由下述材料制成，该材料具有与反射层相似的小的热膨胀系数，以避免由热引起的应力。
根据本发明还规定了：反射元件的上述两种层持久地相互连接。该连接例如可借助于层压来实现，即，反射层可被层压到载体层上。可替代地，上述两种层也可粘接。对此适用的一种粘接材料例如是以商标Fiberfax可在市场上得到。
此外也可考虑：反射层以湿式工艺(尤其通过喷射或浸泡)被施加到载体层上并接着被干燥进而持久地与载体层相连接。对此所需的液态备料也可从市场上得到。
通常，反射层具有比载体层小的厚度就足够了。优选地，反射层的厚度最多是载体层厚度的一半。
应当指出，载体层能够使设置在其上的反射层如此稳定，以致该设备中所出现的振动不再作用于该反射层。
附图说明
以下将依据两个附图详细解释本发明。附图示出：
图1：根据本发明第一实施形式的加热模块，以及
图2：根据本发明另一实施形式的加热模块。
具体实施方式
图1示出穿过加热模块10的截面，在该加热模块中，加热通道11构造成具有U形的、由侧壁12,13及底壁14限界的轮廓。
如图所示，预制坯件16置入到加热模块10中，该预制坯件在其颈部17的区域中被保持在加热模块的上盖18上，并且，该预制坯件的下方待变形的区域19伸入到加热通道11中。
在侧壁13的区域8中设有加热元件20。加热元件20涉及到水平延伸的加热管，这些加热管优选地输出处于近红外范围内的辐射。在侧壁13上还设置了被称为主反射器的反射元件21，该反射元件例如可由氧化铝制成。
在底壁14及侧壁12的区域中设置了用作对应反射器或底部反射器的反射元件21或22。
反射元件21,22由两个层23,24；25,26构建，这两个层由不同材料制成，这两个层可借助粘接或层压相互连接。
所述的一个层相应地是朝向加热通道11的外反射层23,24，该外反射层由一种基于二氧化硅的高反射材料制成，然而该材料具有相对小的机械稳定性。
为了提高所述反射层的稳定性，该反射层被施加在载体层25,26上，该载体层尤其满足了反射层23,24用的载体功能。载体层优选地涉及到石英玻璃，但也可设想为陶瓷层。
载体层就其本身而言例如通过未示出的夹子或其它固定元件来固定在侧壁12或底壁14上。因此不会产生反射层23,24与加热模块的壁12,14的直接接触，并且，在运行中出现的振动不会导致使材料分解的摩擦。
图2示出本发明的具有加热通道11的另一实施例，该加热通道相应于上文已经描述的示意性结构。与图1中所示的实施例的区别基本上在于：用作对应反射器或底部反射器的反射元件21及22的特性。
反射元件21及22分别包括用作载体层的石英玻璃板25,26，该石英玻璃板由一种包含二氧化硅的反射层23,24来涂层。在此情况下，反射层23,24例如以湿式工艺(Nassverfahren)施加到石英玻璃板25,26上，并且，因此反射层在不具有载体层的情况下根本不可制造。当然，能够实现如下具有经涂层的载体层的相应反射元件：该反射元件具有不同于石英玻璃的其它载体材料。
反射元件21,22例如这样地布置，使得反射层23,24朝向加热通道11的内空间，也就是说，朝向待加热的预制坯件19。这种布置组件也适用于红外范围内不可穿透的载体层材料。
然而，特别有利的是图2中所示的布置组件，在该布置组件中，反射元件21,22的石英玻璃板25,26朝向加热通道内空间并且由此保护了反射层23,24以防污染及损坏。然而，因此能够接受由于石英玻璃板材料中的吸收所引起的稍微较高的辐射损耗，现在从加热通道11方向观察，该石英玻璃板材料被设置在反射用的反射层之前。相应地，反射元件的这种布置方案仅对如下载体层材料适用：所述载体层材料对于红外辐射而言具有尽可能小的吸收系数。

Claims (10)

1.一种用于加热由热塑性塑料制成的预制坯件(16)的设备，该设备具有由至少一个加热模块(10)构成的加热通道(11)，所述预制坯件(16)的待加热区域(19)借助于输送装置被前后相继地引导穿过该加热通道，其中，在所述加热通道的侧壁(13)上设有加热装置(20)，所述加热装置输出红外辐射，并且，在所述加热装置(20)对面一侧(12)的区域中和/或所述加热通道(11)的底部(14)的区域中设有用作对应反射器或底部反射器的反射元件(21,22)，所述反射元件应确保在所述加热通道区段中尽可能小的热损耗，其特征在于：用于构成对应反射器和/或底部反射器的反射元件(21,22)由两种层构成，所述两种层是一个反射层(23,24)和一个载体层(25,26)，其中，所述反射层(23,24)包括一种基于二氧化硅的材料，该材料具有大于90％的、处于500nm至2500nm范围内的IR反射系数，其中，所述载体层(25,26)由一种具有比所述反射层(23,24)高的机械强度的材料制成，并且，所述载体层用作所述反射层(23,24)用的载体，并且，上述两种层具有相似的热膨胀系数并且相互持久地连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)具有大于95％的二氧化硅组分。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)具有大于99％的二氧化硅组分。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)是扁平模制件，该扁平模制件由非晶态的二氧化硅纤维制成。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述载体层(25,26)是扁平模制件，该扁平模制件包含石英玻璃、硅酸铝或者硅酸钙。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)以湿式工艺而施加在所述载体层(25,26)上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)借助于喷射或浸泡而施加在所述载体层(25,26)上。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)和所述载体层(25,26)借助于粘接或层压相互连接。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于：所述反射层(23,24)具有厚度，该厚度最多是所述载体层(25,26)厚度的50％。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于：所述反射元件(21,22)中的至少一个反射元件被设置使得该反射元件(21,22)的载体层(25,26)朝向所述加热通道(11)。
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