CN116323147A - 用于加热预成型件的方法和用于形成容器的相应方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于加热预成型件(1)的方法，该方法包括：将预成型件(1)引入到加热装置(5)中，该加热装置包括以多列(Cj)和多行(Ri)排列的红外发射器(50)的阵列；通过围绕纵向轴线旋转预成型件，在输入角度位置处将预成型件成角度地定向；设定红外发射器(50)的功率水平，以便将红外发射器(50)的阵列分成列子集(SCn)，每个列子集(SCn)以与相邻列子集(SCn)不同的功率水平产生热量；以及用红外发射器(50)的阵列加热预成型件(1)，同时在平行于阵列的行(Ri)的方向上以平移速度平移预成型件(1)，并且同时在所述红外发射器(50)前面围绕预成型件的纵向轴线(A1)以旋转速度旋转所述预成型件(1)。

Description

用于加热预成型件的方法和用于形成容器的相应方法
技术领域
本发明涉及一种用于加热预成型件的方法和一种被配置为实施所述用于加热的方法的加热装置。
背景技术
市场上可买到的用于存储产品(诸如液体)的瓶子主要是从预成型件开始制造的，该预成型件被赋予了期望的形状。预成型件是中空元件，通常具有试管的形状并且由热塑性树脂制成。
通常通过使用包括以下步骤的方法制造瓶子：注塑、加热和拉伸吹塑预成型件。
第一注塑步骤包括将热塑性树脂注入到模具中以形成预成型件。然后，在第二步骤中，通常使用卤素灯(如图1a中所示)在低于预成型件的再结晶点的温度下加热预成型件。最后，在第三步骤中，通过在瓶子形状的模具7中吹塑预成型件来制造瓶子。
一种用于执行第三步骤吹塑的技术包括多个子步骤，并且在图1b中示出。首先，使用圆柱形杆6拉伸预成型件1。然后，在低压下吹入空气；预成型件1因此被预吹制。气泡100开始在预成型件1的中间形成，并且继续变大直到形成预成型瓶子。预成型瓶子略小于瓶子形状的模具7。最后，使用高压吹入空气来完成将预成型瓶子吹向瓶子形状的模具7的内壁上。
大多数情况下，用于制造预成型件的热塑性树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET具有令人感兴趣的应变硬化(也称为加工硬化)机械性能。
材料的应变硬化意味着材料在被拉伸时变得更硬。事实上，当向具有这种应变硬化性能的材料施加力时，所述材料首先表现得像弹性材料。如果拉伸继续超过屈服点，则材料开始拉伸并且变得更薄，导致永久变形。如果材料被拉伸超过其自然拉伸比，则发生额外拉伸所需的力比已经超过自然拉伸比之前高得多。
当使用如上所述的吹塑技术时，这种机械性能是令人感兴趣的，在该吹塑技术中，预成型件首先通过杆被纵向拉伸，然后当向其中吹入空气时被径向拉伸。当预成型件被正确地加热和吹制时，它使得能够制造具有方便的厚度分布的瓶子。
然而，可能期望使用除PET之外的具有其它令人感兴趣的性能的其它材料。例如，可能期望使用能够生物降解的材料或具有比PET的密度更低的密度的材料来制造轻的瓶子。
然而，这种材料通常不像PET那样具有应变硬化性能。因此，用于加热预成型件并在其中吹入空气的现有技术导致瓶子具有弱的机械性能和/或不均匀的厚度。不均匀的厚度应指瓶子的一些区域具有与其它区域不同的厚度。特别地，瓶子的中心部分可以具有比朝向瓶子的基部和肩部区域的区域的厚度更薄的厚度。
本发明的目的在于通过使得能够基于没有应变硬化性能的热塑性树脂制造具有均匀厚度的瓶子来为这些缺点提供解决方案。
发明内容
本发明涉及一种用于加热预成型件的方法，该预成型件包括在第一端部处的打开的颈部部分、在第二端部处的封闭的基部部分、以及在颈部部分与基部部分之间沿着纵向轴线延伸的主体部分，所述预成型件由具有小于或等于1g/cm3的密度的热塑性材料制成。
根据本发明，所述方法包括以下步骤：
-将预成型件引入到加热装置中，该加热装置包括以多列和多行排列的红外发射器的阵列，预成型件和所述阵列被设置成使得纵向轴线和红外发射器的阵列的列相对于彼此平行或倾斜地定向；
-通过围绕所述纵向轴线旋转所述预成型件，在输入角度位置处将所述预成型件成角度地定向；
-设定红外发射器的功率水平，以便将红外发射器的阵列分成列子集，每个列子集以与相邻列子集不同的功率水平产生热量；以及-用红外发射器的阵列加热预成型件，同时在平行于阵列的行的方向上以平移速度平移预成型件，并且同时在所述红外发射器前面围绕预成型件的纵向轴线以旋转速度旋转所述预成型件，
旋转速度、平移速度、输入角度位置和红外发射器的功率水平被设定成使得面向主体部分的纵向延伸的至少三个区域的列子集的功率水平不同于面向主体部分的其余部分的列子集的功率水平，主体部分的所述区域相对于彼此以多边形阵列延伸，当且仅当主体部分的所述区域具有比主体部分的其余部分的厚度更大的厚度时，面向主体部分的所述区域的列子集的功率水平被设定为高于面向主体部分的其余部分的列子集的功率水平。
由于红外发射器以具有列和行的阵列布局，预成型件可以从主体部分的一个部分到另一个部分以不同的功率水平被加热。特别地，相对于彼此以多边形阵列延伸的主体部分的区域可以以与预成型件的主体部分的其余部分不同的功率水平被加热。
通过能够控制每个红外发射器的功率水平，并且相应地设定旋转速度、平移速度和红外发射器的功率水平，因此可以从具有不均匀厚度(特别是相对于彼此以多边形阵列延伸的所述纵向区域处较厚)的主体部分的预成型件开始，以加热更多的所述纵向区域。提供较厚的纵向区域并且相较主体部分的其余部分更多地加热较厚的纵向区域，使得能够增强预成型件并且当空气被进一步吹入预成型件内部时引导预成型件的变形。
由于这种用于加热的方法，也可以从沿着任何横截面具有均匀厚度的主体部分开始，相对于彼此以多边形阵列延伸的所述纵向区域处比在主体部分的其余部分中受热更少。较少地加热纵向区域避免了机械地弱化预成型件，并且当空气被进一步吹入预成型件内部时使得能够引导预成型件的变形。
因此，这种用于加热的方法为所述预成型件提供了适当的加热，该预成型件将被进一步吹塑以制造瓶子。正确地加热的预成型件将能够在吹塑过程中根据需要拉伸。因此，可以从由不具有应变硬化性能或具有低应变硬化性能的材料制成的预成型件开始制造具有均匀厚度的瓶子。
低应变硬化性能旨在使材料在预定温度(T)下的应力应变曲线与其在拉伸比高于250％的区域内的应力应变曲线具有切线，该切线具有形式为y＝a*x+b的方程，其中当T＝110℃时，a<0,03Mpa/％，或者当T＝90℃时，a<0,05Mpa/％。变形以4/s的应变速率进行。换句话说，还可以理解的是，当在16/s的应变速率下并且在90℃和130℃之间的温度下伸长时，材料能够在350％拉伸比下比在250％拉伸比下多承受小于5Mpa。
在一个实施方案中，预成型件的热塑性材料具有小于或等于1g/cm3的密度。
在一个实施方案中，热塑性材料为聚丙烯、聚乙烯。
这种材料与例如PET相比呈现具有低密度的优点，使得能够制造更轻的瓶子。特别地，这使得这些材料能够制造出重量比PET瓶子轻30％的瓶子。
在一个实施方案中，热塑性材料是能够生物降解的。例如，热塑性材料是聚羟基链烷酸酯。
在一个实施方案中，根据发射器在预成型件平移方向上的尺寸、主体部分的横截面的周长、平移速度和旋转速度来确定每个列子集的列的数量。
因此可以设定这些参数以获得预成型件的适当且期望的加热。例如，参数可以被设定，使得预成型件的每个点都沿着其在加热装置中的轨迹面向处于相同功率水平的红外发射器。
在一个实施方案中，当设定由红外发射器产生的热量的功率水平时，红外发射器的阵列被分成子阵列，每个子阵列包括数量等于主体部分的所述纵向区域的数量的两倍的列子集，所述列子集的功率水平通过在从一个列子集到相邻列子集的两个不同功率水平之间交替来设定。
红外发射器的功率水平的这种设定使得能够例如以与主体部分的其余部分中的功率水平不同的功率水平相对于彼此以多边形阵列延伸的所述纵向区域处适当地加热预成型件。
此外，较厚区域中的温度仅略低于主体部分的其余部分中的温度。特别地，较厚区域中的温度比主体部分的其余部分中的温度低约2℃至10℃。
在一个实施方案中，所有子阵列的红外发射器的功率水平被类似地设定。
由于这种设定，预成型件的每个点面向在加热装置中全部沿其轨迹以相同功率水平产生热量的列子集。
在一个实施方案中，实施该方法以加热具有主体部分的预成型件，该主体部分包括至少三个纵向地且相对于彼此以多边形阵列延伸的区域，所述区域具有比主体部分的其余部分更大的厚度。旋转速度、平移速度、输入角度位置和红外发射器的功率水平被设定成使得面向主体部分的所述区域的列子集的功率水平高于面向主体部分的其余部分的列子集的功率水平。
在一个实施方案中，实施该方法以加热预成型件，该预成型件包括沿任何横截面均具有均匀厚度的主体部分。旋转速度、平移速度、输入角度位置和红外发射器的功率水平被设定成使得面向主体部分的纵向延伸的所述区域的列子集的功率水平不同于面向主体部分的其余部分的列子集的功率水平，主体部分的所述区域相对于彼此以多边形阵列延伸，面向主体部分的所述区域的列子集的功率水平被设定成低于面向主体部分的其余部分的列子集的功率水平。
在一个实施方案中，主体部分包括三至十个区域，该三至十个区域纵向地且相对于彼此以多边形阵列延伸。
纵向延伸的区域的数量取决于预成型件的尺寸和形状，以及预成型件关于应变硬化的材料性能。
在第二方面，本发明涉及一种加热装置，该加热装置被配置为实施具有前述特征的用于加热的方法。该加热装置包括：
-红外发射器的阵列，该红外发射器的阵列以多列和多行排列；以及
-装置，该装置用于将预成型件保持、定向在所述输入角度位置处、以能够设定的平移速度沿着平行于行的方向平移并且同时以能够设定的旋转速度在所述红外发射器前面围绕预成型件的纵向轴线旋转所述预成型件。
在第三方面，本发明涉及一种用于使用预成型件制造容器特别是瓶子的方法，该预成型件包括在第一端部处的打开的颈部部分、在第二端部处的封闭的基部部分、以及在颈部部分与基部部分之间沿着纵向轴线延伸的主体部分，所述预成型件由不具有应变硬化性能或具有低应变硬化性能的热塑性材料制成。该用于制造的方法包括以下步骤：
-使用具有前述特征的用于加热的方法来加热预成型件；
-将加热的预成型件转移到容器形状的模具中；
-通过纵向杆沿纵向轴线拉伸预成型件；以及
-通过在两个步骤中注入空气来吹塑预成型件，以便使加热的预成型件拉伸并且呈现容器形状的模具的形状，在第一压力下然后在高于所述第一压力的第二压力下注入空气。
这种方法从由不具有应变硬化性能的材料制成的预成型件开始提供具有均匀厚度的瓶子。
应当理解，均匀厚度表示恒定厚度或基本恒定厚度，即从瓶子的一个部分到另一部分的横截面的变化不超过20％。
在第四方面，本发明涉及通过所述用于制造的方法制造的瓶子。
附图说明
本发明的另外的特征和优点在下文参照附图给出的目前优选的实施方案的说明中有所描述，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，其中：
图1a表示现有技术的在其中预成型件被加热的加热装置；
图1b表示现有技术中已知的吹塑预成型件的技术的步骤；
图2a、图2b、图2c、图2d表示根据本发明第一实施方案的用于获得瓶子的预成型件；
图3a、图3b表示根据本发明第二实施方案的用于获得瓶子的预成型件；
图4a、图4b、图4c表示根据本发明第三实施方案的用于获得瓶子的预成型件；
图5a、图5b、图5c表示根据本发明第四实施方案的用于获得瓶子的预成型件；
图6表示根据本发明的实施方案的在其中加热预成型件的加热装置；
图7表示根据本发明的实施方案的实施用于加热图2a的预成型件的方法的图6的加热装置；
图8表示沿横截面平面的图6的加热装置；并且
图9表示根据本发明的另一个实施方案实施用于加热预成型件的方法的图6的加热装置。
具体实施方式
图2a表示用于制造瓶子(诸如图1a所描绘的瓶子)的预成型件1的示例。瓶子可以是圆柱形的或可以具有另一种形状，诸如棱柱形状。预成型件1由不具有应变硬化性能的热塑性材料制成。
例如，材料可以是具有低密度的轻质材料。材料可具有小于或等于1g/cm3的密度。
低密度材料的示例是聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。这些材料使得能够制造轻的瓶子并且同时具有令人感兴趣的机械性能，诸如
材料可以是能够生物降解的。例如，材料可以是聚羟基链烷酸酯(PHA)。
预成型件1包括颈部部分2、基部部分3以及主体部分4。主体部分4沿着纵向轴线A1在颈部部分2和基部部分3之间延伸。预成型件1具有试管的形状。预成型件1具有内表面10和外表面11(在图2c-图2d中可见)。
颈部部分2在预成型件1的打开的第一端部12处延伸。颈部部分2具有大致管状形状。
颈部部分2包括螺纹部分20。一旦从预成型件1开始制造瓶子，螺纹部分20用于与能够封闭瓶子的螺纹顶部配合。
基部部分3在预成型件1的封闭的第二端部13处延伸。基部部分3具有大致半球状形状。在其它实施方案中，基部部分3可具有不同的形状，诸如大致锥形形状。
主体部分4包括具有内表面40和外表面41的壁。主体部分4在此具有管状形状。因此，内表面40和外表面41具有大致圆形的横截面。
图2b是图2a的预成型件1的横截面视图。图2c、图2d表示分别沿图2b的线A-A和线B-B截取的纵向截面图。
从这些图中可以看出，颈部部分2和基部部分3分别具有均匀的厚度。换句话说，分别在颈部部分2和基部部分3的内表面和外表面之间取得的尺寸在任何横截面上都是恒定的。
在具体示出的示例中，主体部分4的内表面40和外表面41具有与预成型件1的纵向轴线A1重合的同轴纵向轴线。
主体部分4包括四个具有附加厚度的区域42。四个区域42以矩形阵列纵向地且相对于彼此延伸。矩形阵列将意味着四个区域42围绕预成型件纵向轴线A1相对于彼此以90°延伸。
四个区域42在这里是内表面40的突出区域。四个区域42具有纵向凸起的形状。具有附加厚度的四个区域42在这里从与颈部部分2相邻的第一端部43延伸到基部部分3。
主体部分4的厚度横向变化，或者沿着横截面变化。如图2b所示，主体部分4的厚度在四个区域42比在主体部分4的其余部分中厚。四个区域42在这里具有相同的厚度。
主体部分4的其余部分也具有相同的厚度，该厚度比四个区域42的厚度薄。主体部分4的其余部分应被理解为是指在四个具有附加厚度的区域42之间延伸的中间区域44。主体部分4因此包括四个中间区域44。
主体部分4的厚度在这里沿着任何横截面基本上类似地变化。当然，在另一个实施方案中，主体部分的厚度可以从一个横截面到另一个横截面不同地变化。
在图3a、图3b所示的另一个实施方案中，具有附加厚度的四个区域42没有延伸到基部部分3。实际上，在位于基部部分3处的预成型件1的底部30和四个区域42之间保持有空间。
在图4a-图4c和图5a-图5c所示的两个其它实施方案中，四个区域42是外表面41的突出区域。在图4a-图4c的实施方案中，四个区域42纵向延伸直到预成型件1的底部30位于基部部分3处。在图5a-图5c的实施方案中，在位于基部部分3处的预成型件1的底部30和四个区域42之间保持有空间。
当然，如还将进一步解释的，纵向区域42的数量和它们的形状可以根据预成型件的尺寸和形状而变化。纵向区域42的数量优选至少等于三个。优选地，纵向区域42的数量范围在三到十之间。
图6表示根据本发明的实施方案的在其中加热预成型件1的加热装置5。
加热装置5包括以矩阵布局排列的多个红外发射器50。换句话说，加热装置包括以多行Ri和多列Cj排列的红外发射器50的阵列，其中i和j是至少等于1的整数。
每个红外发射器50可以以能够设定的功率水平发射热量。因此，加热装置包括设定装置(未示出)，该设定装置使得能够设定由每个红外发射器50发射的热量的功率水平。
加热装置5还包括装置，该装置用于保持、以能够设定的平移速度沿平行于行Ri的方向平移并且同时以能够设定的旋转速度在红外发射器50前面围绕预成型件的纵向轴线A1旋转预成型件1。这些装置也未示出。
示出了预成型件1的外表面10的点的轨迹的示例。当然，如连同用于加热预成型件1的方法的描述将会理解的，该轨迹根据预成型件1的尺寸并且特别是主体部分4的外表面41的直径、平移速度和旋转速度而变化。
由于红外发射器50的矩阵布局，预成型件1可以在进行单回旋转的同时从几个红外发射器50前面经过。这使得可以从一列Cj到另一列使用不同的功率水平。
图7表示图6的加热装置5实施根据本发明的实施方案的用于加热预成型件1的方法。特别地，该用于加热的方法应用于图2a-图2d的包括具有附加厚度的四个区域42的预成型件1。
红外发射器50的功率水平被设定为使得将红外发射器的阵列划分为列子集SCn(n是至少为1的整数)。
在本文中，列子集的功率水平应当被理解为所有红外发射器50的功率水平的总和。产生相同功率水平的两个列子集具有它们各自的产生相同功率水平的红外发射器。产生相同功率水平的两个列子集因此被类似地设定。
在示出的实施方案中，相同的列子集SCn的所有红外发射器50以相同的功率水平产生热量。因此，相同的列子集SCn的所有行Ri以相同的功率水平产生热量。当然，在另一个实施方案中，不仅列Cj的功率水平而且行Ri的功率水平都可以变化。
每个列子集SCn以与相邻列子集不同的功率水平产生热量。列子集SCn可以包括一个或几个列Cj。
每个列子集SCn的列Cj的数量根据主体部分4的横截面的周长、预成型件1的平移速度和旋转速度来确定。
在该实施方案中，当设定由红外发射器50产生的热量的功率水平时，红外发射器50的阵列被分成子阵列SAk(k是至少等于1的整数)。所有子阵列SAk包括例如相同数量的红外发射器50的列Cj和行Ri。在该图中，示出了两个子阵列SA1、SA2。
每个子阵列SAk在这里包括八个列子集。列子集因此被称为SCn，其中这里i从1到8变化，并且以灰色阴影区分。
子阵列SAk的数量取决于主体部分4的区域42的数量。特别地，每个子阵列SAk包括数量等于主体部分的所述纵向区域42的数量的两倍的列子集SCn。
列子集SCn越暗，其功率水平就越高，反之亦然。特别地，四个列子集(这里标记为SC1、SC3、SC5、SC7)被设定在特定功率水平，而四个其它列子集(这里标记为SC2、SC4、SC6、SC8)被设定在低于所述特定功率水平的功率水平。换句话说，一半列子集被设定在一个功率水平，而另一半列子集被设定在一个不同的功率水平，每个列子集以与相邻列子集不同的功率水平产生热量。
在最高功率水平下产生热量的每个列子集(即图中以深灰色表示的SC1、SC3、SC5、SC7)在这里包括一个列。在最低功率水平下产生热量的每个列子集(即图中以浅灰色表示的SC2、SC4、SC6、SC8)在这里包括六个列。
预成型件1被引入到加热装置5中，并且在进入加热装置5之前例如通过机械块或任何适当的装置被定向。预成型件1朝向加热装置5的保持装置定向。
预成型件1和发射器50的阵列被设置成使得纵向轴线A1和列Cj相对于彼此平行或倾斜地定向。预成型件1的纵向轴线A1因此正交于发射器50的阵列的行Ri。
优选地，预成型件1被引入并且被定向成使得纵向轴线A1竖直地延伸。发射器50的阵列垂直地放置或者相对于垂直方向倾斜地放置。换句话说，列Cj垂直地延伸或者相对于垂直方向倾斜地延伸。
因此，预成型件1和发射器50的阵列相对于彼此被设置成使得发射器50和预成型件1的面向发射器50的外表面11之间的距离在所述外表面11的任何点处基本上恒定。
纵向轴线A1和列Cj形成在0°与45°之间，在这里优选地在0°与25°之间的投射角。
在具体示出的示例中，预成型件1的纵向轴线A1平行于列Cj。
预成型件1然后在保持装置上的输入角度位置处成角度地定向。预成型件1成角度地定向，使得主体部分4的纵向区域42中的一个纵向区域面向具有最高功率水平的列子集，例如这里的SC1。
用红外发射器50的阵列加热预成型件1，同时在平行于阵列的行Ri的方向以某一平移速度平移预成型件1，并且同时在红外发射器50前面围绕预成型件的纵向轴线A1以某一旋转速度旋转预成型件1。
用于将预成型件1定向在输入角度位置处并且使其在加热装置中沿着预成型件的轨迹围绕纵向轴线A1旋转的装置可以是一个相同的装置或不同的装置。
在该实施方案中，旋转速度、输入角度位置、平移速度和红外发射器50的功率水平被设定成使得由面向主体部分4的较厚区域的列子集SCn产生的热量高于由面向主体部分4的较薄区域的列子集SCn产生的热量。
换句话说，红外发射器50的功率水平被设定成使得由面向主体部分4的具有附加厚度的四个区域42的列子集SCn产生的热量高于由面向主体部分4的其余部分的列子集SCn产生的热量。
在所示实施方案中，对于每个子阵列SAk，在最高功率水平下产生热量的列子集SC1、SC3、SC5、SC7面向主体部分4的具有附加厚度的四个区域42。特别地，四个列子集SC1、SC3、SC5、SC7中的每一个列子集在预成型件1在加热装置5中行进期间面向四个区域42中的一个不同区域。
为了说明这一点，在图7中示出了四个摆线，该四个摆线对应于主体部分4的外表面41的四个点A、B、C、D的轨迹。四个点A、B、C、D中的每一个点属于主体部分4的具有附加厚度的四个区域42中的一个区域。
图7的摆线因此示出了点A、B、C、D全部沿着它们在加热装置中的轨迹面向列子集SC1、SC3、SC5、SC7，即以最高功率水平产生热量的列子集。特别地，点A面向列子集SC1，点B面向列子集SC3，点C面向列子集SC5，以及点D面向列子集SC7。
除了具有附加厚度的四个区域42之外的主体部分4的区域都沿着它们在加热装置5中的轨迹面向列子集SC2、SC4、SC6、SC8。换句话说，主体部分4的中间区域44全部沿着它们在加热装置5中的轨迹面向以最低功率水平产生热量的列子集。
预成型件1因此在红外发射器50的前面被加热，同时从一个子阵列SAk到另一个子阵列SAk仅进行一次旋转。因此，在该实施方案中，尽管厚度变化，这也使得能够在预成型件1的圆周上产生准均匀的温度。具有附加厚度的区域42中的温度仅略低于主体部分的其余部分中的温度。特别地，具有附加厚度的区域42中的温度比主体部分的其余部分中的温度低约2℃至10℃。
当然，这适用于任何数量的主体部分4的具有附加厚度的区域42。换句话说，如果主体部分4的具有附加厚度的区域42的数量不同，则可以相应地改变使用红外发射器50进行的加热。因此，由面向主体部分4的具有附加厚度的区域42的列子集SCn产生的热量高于由面向主体部分4的其余部分的列子集SCn产生的热量。
图8是图6的加热装置5在平行于预成型件移动平面的平面中的横截面。示出了三个不同的摆线。摆线的振幅
Figure BDA0004113655770000121
对应于主体部分4的外径，即主体部分4的外表面41的直径。摆线的周期p取决于预成型件1的旋转速度和平移速度。
当然，可以根据主体部分的厚度变化、主体部分4的横截面的周长、平移速度和旋转速度来确定以不同方式设定列子集的功率水平。
图9表示图6的加热装置5实施根据本发明的另一个实施方案的用于加热预成型件1的方法。特别地，该用于加热的方法应用于包括主体部分4的预成型件1，该主体部分沿着任何横截面具有一致或均匀的厚度。
该图的实施方案与图7的实施方案的不同之处在于红外发射器50的设定。
旋转速度、平移速度、输入角度位置和红外发射器50的功率水平被设定成使得由面向以矩形阵列纵向地且相对于彼此延伸的主体部分4的四个区域42的列子集SCn所产生的热量与由面向主体部分的其余部分的列子集所产生的热量不同。特别地，红外发射器50的功率水平被设定成使得由面向主体部分的四个区域42的列子集SCn产生的热量低于由面向主体部分4的其余部分的列子集SCn产生的热量。
四个区域42在这里具有与主体部分4的其余部分相同的厚度。
在所示实施方案中，对于每个子阵列SAk，在最低功率水平下产生热量的列子集SC1、SC3、SC5、SC7面向主体部分4的四个区域42。特别地，四个列子集SC1、SC3、SC5、SC7中的每一个列子集在预成型件1在加热装置5中行进期间面向所述四个区域中的一个不同区域。
在最低功率水平下产生热量的每个列子集(图中以浅灰色表示)包括六个列。
在图9中示出了四个摆线，该四个摆线对应于主体部分4的外表面41的四个点A、B、C、D的轨迹。四个点A、B、C、D中的每一个点属于主体部分4的四个区域42中的一个区域。
图7的摆线因此示出了点A、B、C、D全部沿着它们在加热装置中的轨迹面向列子集SC1、SC3、SC5、SC7，即以最低功率水平产生热量的列子集。特别地，点A面向列子集SC1，点B面向列子集SC3，点C面向列子集SC5，以及点D面向列子集SC7。
除了四个区域之外的主体部分4的区域都沿着它们在加热装置5中的轨迹面向列子集SC2、SC4、SC6、SC8。换句话说，主体部分4的其余部分的区域全部沿着它们在加热装置中的轨迹面向以最高功率水平产生热量的列子集。
将会注意到，红外发射器50的功率水平的这种设定与图7的实施方案中进行的设定完全相反。
类似于图7的实施方案，预成型件1因此在红外发射器50的前面被加热，同时从一个子阵列SAk到另一个子阵列SAk仅进行一次旋转。
当然，根据预成型件的尺寸和形状，这适用于主体部分4的任何数量的区域42。根据区域42的数量，可以相应地改变使用红外发射器50进行的加热。因此，由面向主体部分4的区域42的列子集SCn产生的热量低于由面向主体部分4的其余部分的列子集SCn产生的热量。
用于制造这种瓶子的方法包括使用所述用于加热的方法来加热预成型件1的第一步骤。然后，在第二步骤中，通过注入空气，在瓶子形状的模具中吹塑加热的预成型件1，以使加热的预成型件1拉伸并呈现模具的形状。吹塑工艺优选地是图1b所示的并且关于该图如上所述的工艺。
即使预成型件的热塑性材料不具有应变硬化性能，如下所述的加热方法也能够在吹塑期间控制预成型件的变形。换句话说，预成型件1的适当加热代替了应变硬化性能。
通过正确地设计和加热预成型件1，可以在吹塑期间引导预成型件的变形，特别是气泡形式的变形，并且加强热塑性材料。
实际上，纵向区域42平行于杆6延伸，该杆在吹塑期间纵向地拉伸预成型件1，区域42用作用于预成型件1的变形的引导件。
此外，通过在图2a至图5c的实施方案中提供具有附加厚度的区域42，可以局部地加强预成型件1。将所制造的瓶子的重量保持在合理的值。
在关于图9描述的并且其中主体部分4的厚度是均匀的实施方案中，较少地加热纵向区域42为纵向区域提供了更高的机械强度。
预成型件1需要基于期望的瓶子的尺寸和热塑性材料的拉伸特性来正确地设计。由此计算瓶子和预成型件之间的拉伸比。根据这些比例，设定主体部分的每个区域的预成型件的加热温度。
由于预成型件1利用杆6纵向地拉伸并且利用空气压力径向地拉伸，所以应当考虑纵向拉伸比(也称为轴向拉伸比)和径向拉伸比(也称为环向拉伸比)。
本发明因此提出了一种用于从由不具有应变硬化性能的材料制成的预成型件开始，并利用具有不均匀厚度的主体部分或具有均匀厚度的主体部分制造具有均匀厚度的瓶子的解决方案。
应当理解，对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离本发明的实质和范围并在不减少所伴随的优点的情况下作出这些变化和修改。因此，此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (14)

1.一种用于加热预成型件(1)的方法，所述预成型件包括在第一端部(12)处的打开的颈部部分(2)、在第二端部处的封闭的基部部分(3)、以及在所述颈部部分(2)与所述基部部分(3)之间沿着纵向轴线(A1)延伸的主体部分(4)，所述预成型件(1)由不具有应变硬化性能或具有低应变硬化性能的热塑性材料制成，所述方法的特征在于其包括以下步骤：
-将所述预成型件(1)引入到加热装置(5)中，所述加热装置包括以多列(Cj)和多行(Ri)排列的红外发射器(50)的阵列，所述预成型件(1)和所述阵列被设置成使得所述纵向轴线(A1)和所述红外发射器(50)的阵列的所述列(Cj)相对于彼此平行或倾斜地定向；
-通过围绕所述纵向轴线旋转所述预成型件，在输入角度位置处将所述预成型件成角度地定向；
-设定所述红外发射器(50)的功率水平，以便将所述红外发射器(50)的阵列分成列子集(SCn)，每个列子集(SCn)以与相邻列子集(SCn)不同的功率水平产生热量；以及
-用所述红外发射器(50)的阵列加热所述预成型件(1)，同时在平行于所述阵列的所述行(Ri)的方向上以平移速度平移所述预成型件(1)，并且同时在所述红外发射器(50)前面围绕所述预成型件的纵向轴线(A1)以旋转速度旋转所述预成型件(1)；
所述旋转速度、所述平移速度、所述输入角度位置和所述红外发射器(50)的所述功率水平被设定成使得面向所述主体部分(4)的纵向延伸的至少三个区域(42)的所述列子集(SCn)的所述功率水平不同于面向所述主体部分(4)的其余部分的所述列子集(SCn)的所述功率水平，所述主体部分(4)的所述区域(42)相对于彼此以多边形阵列延伸，当且仅当所述主体部分(4)的所述区域(42)具有比所述主体部分(4)的其余部分的厚度更大的厚度时，面向所述主体部分(4)的所述区域的所述列子集(SCn)的所述功率水平被设定为高于面向所述主体部分的其余部分的所述列子集(SCn)的所述功率水平。
2.根据权利要求1所述的用于加热的方法，其中所述预成型件(1)的所述热塑性材料具有小于或等于1g/cm3s的密度。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的用于加热的方法，其中所述热塑性材料是聚丙烯、聚乙烯。
4.根据权利要求1中任一项所述的用于加热的方法，其中所述热塑性材料是能够生物降解的。
5.根据权利要求4所述的用于加热的方法，其中所述热塑性材料是聚羟基链烷酸酯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于加热的方法，其中根据所述发射器在所述预成型件平移方向上的尺寸、所述主体部分(4)的横截面的周长、所述平移速度和所述旋转速度来确定每个列子集(SCn)的列(Cj)的数量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于加热的方法，其中当设定由所述红外发射器(50)产生的所述热量的所述功率水平时，所述红外发射器(50)的阵列被分成子阵列(SAk)，每个子阵列(SAk)包括数量等于所述主体部分的纵向区域的数量的两倍的列子集(SCn)，所述列子集(SCn)的所述功率水平通过在从一个列子集到相邻列子集的两个不同功率水平之间交替来设定。
8.根据权利要求7所述的用于加热的方法，其中所有所述子阵列(SAk)的所述红外发射器(50)的所述功率水平被类似地设定。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于加热预成型件的方法，其中所述主体部分包括纵向地且相对于彼此以多边形阵列延伸的至少三个区域(42)，所述区域(42)具有比所述主体部分(4)的其余部分更大的厚度，其中所述旋转速度、所述平移速度、所述输入角度位置和所述红外发射器(50)的所述功率水平被设定成使得面向所述主体部分(4)的所述区域(42)的所述列子集(SCn)的所述功率水平高于面向所述主体部分(4)的其余部分的所述列子集(SCn)的所述功率水平。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的用于加热预成型件的方法，其中所述主体部分(4)沿任何横截面均具有均匀厚度，其中所述旋转速度、所述平移速度、所述输入角度位置和所述红外发射器(50)的所述功率水平被设定成使得面向所述主体部分(4)的纵向延伸的所述区域(42)的所述列子集(SCn)的所述功率水平不同于面向所述主体部分(4)的其余部分的所述列子集(SCn)的所述功率水平，所述主体部分(4)的所述区域(42)相对于彼此以多边形阵列延伸，面向所述主体部分(4)的所述区域(42)的所述列子集(SCn)的所述功率水平被设定成低于面向所述主体部分(4)的其余部分的所述列子集(SCn)的所述功率水平。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于加热预成型件的方法，其中所述主体部分包括三至十个区域，所述三至十个区域纵向地且相对于彼此以多边形阵列延伸。
12.一种被配置为实施根据权利要求1至11所述的用于加热的方法的加热装置，所述加热装置(5)的特征在于其包括：
-红外发射器(50)的阵列，所述红外发射器的阵列以多列(Cj)和多行(Ri)排列；和
-装置，所述装置用于将所述预成型件保持、定向在所述输入角度位置处、以能够设定的平移速度沿着平行于所述行(Ri)的方向平移并且同时以能够设定的旋转速度在所述红外发射器(50)前面围绕所述预成型件的纵向轴线(A1)旋转所述预成型件(1)。
13.一种用于制造容器(6)的方法，使用预成型件(1)，所述预成型件包括在第一端部(12)处的打开的颈部部分(2)、在第二端部处的封闭的基部部分(3)、以及在所述颈部部分(2)与所述基部部分(3)之间沿着纵向轴线(A1)延伸的主体部分(4)，所述预成型件(1)由不具有应变硬化性能或具有低应变硬化性能的热塑性材料制成，所述用于制造的方法包括以下步骤：
-使用根据权利要求1至9所述的用于加热的方法来加热所述预成型件(1)；
-将所述加热的预成型件(1)转移到容器形状的模具中；
-通过纵向杆沿所述纵向轴线(A1)拉伸所述预成型件(1)；以及
-通过在两个步骤中注入空气来吹塑所述预成型件(1)，以便使所述加热的预成型件(1)拉伸并且呈现所述容器形状的模具的形状，在第一压力下然后在高于所述第一压力的第二压力下注入所述空气。
14.一种通过根据权利要求13所述的方法制造的容器。
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