DE2057298A1

DE2057298A1 - Device for heating thermoplastic preforms before they are inflated to form hollow bodies

Info

Publication number: DE2057298A1
Application number: DE19702057298
Authority: DE
Inventors: Hans Klappenecker; Walter Raithle; Georg Spalding
Original assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Current assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Priority date: 1970-11-21
Filing date: 1970-11-21
Publication date: 1972-06-08
Also published as: FR2115161B3; GB1357357A; NL7113090A; FR2115161A3; CH526379A

Description

FR. HESSER Maschinenfabrik Aktiengesellschaft, Stuttgart-Bad CannstattFR. HESSER Maschinenfabrik Aktiengesellschaft, Stuttgart-Bad Cannstatt

"Vorrichtung zum Erwärmen von thermoplastischen Vorformlingen vor dem Aufblasen derselben zu Hohlkörpern""Device for heating thermoplastic preforms before they are inflated to form hollow bodies"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von aus thermoplastischen Werkstoffen bestehenden Vorformlingen, derart, daß diese zu Hohlkörpern mit vorbestimmter Gestalt, beispielsweise Flaschen, aufgeblasen werden können.The invention relates to a device for heating from thermoplastic materials existing preforms, in such a way that they form hollow bodies with a predetermined shape, for example Bottles that can be inflated.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Erwärmen von Vorformlingen bekannt, welche einen unten offenen Tunnel aufweist sowie mit Aufnahmemitteln für Vorformlinge versehen ist, welche von unten in den Tunnel ragen, sich längs dem letzteren bewegen und sich dabei um ihre senkrechten Achsen drehen, und mehrere entlang einer Tunnelwand angeordnete Infrarotstrahler aufweist, wobei die Strahler vorzugsweise als längliche Quarzstränier ausgebildet sind und sowohl parallel zum Förderweg der Aufnahaemittel als auch zu diesem geneigt neben einer Seite desselben angeordnet sein können. Die Strahler sind derart angeordnet, daß die Vorformlinge in Richtung ihrer Längsachse auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt werden und dadurch beimA device for heating preforms is already known which has a tunnel that is open at the bottom as well as with Receiving means is provided for preforms, which protrude from below into the tunnel, move along the latter and move while rotating about their vertical axes, and having a plurality of infrared radiators arranged along a tunnel wall, wherein the radiators are preferably designed as elongated quartz strands are and both parallel to the conveying path of the receiving means and inclined to this next to one side of the same can be arranged. The radiators are arranged such that the preforms in the direction of their longitudinal axis on different Temperatures are heated and thereby at

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späteren Aufblasen einen vorbestimmten Wanddickenverlauf erhalten. receive a predetermined wall thickness profile later inflation.

Wenn jedoch in kleineren Abfüllbetrieben wie Molkereien mehrmals am Tage eine derartige Vorrichtung umgestellt werden muß, weil man andere Flaschengrößen braucht, so treten durch das notwendige Versetzen oder Austauschen der Strahler und die Abkühlzeiten vor dem Versetzen derselben sehr große Zeitverluste auf. Durch diese Zeitverluste bedingt, kann das sonst technisch zweckmäßige Verbinden einer Behälterherstellmaschine mit einer Füll- und Verschließmaschine wirtschaftlich nachteilig werden.However, if such a device has to be changed over several times a day in smaller filling plants such as dairies, because you need other bottle sizes, the necessary relocation or replacement of the emitters and the cooling times occur very large losses of time before moving the same. Due to this loss of time, this can otherwise be technically possible Appropriate connection of a container manufacturing machine with a filling and closing machine is economically disadvantageous will.

Zur Vermeidung der genannten Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die in dem Tunnel befindlichen Strahler derart anzuordnen, daß sie wenigstens zwei unabhängig voneinander einschaltbare aus im mittel- bis kurzwelligen Infrarotbereich arbeitenden Strahlern zusammengesetzte Gruppen bilden, die jeweils auf eine bestimmte Größe des Vorformlings abgestimmt sind.In order to avoid the disadvantages mentioned, it is proposed according to the invention that the radiators located in the tunnel be of this type to arrange that they have at least two independently switchable from in the medium to short-wave infrared range working emitters form composite groups that are each matched to a certain size of the preform.

Dadurch ist die Heizvorrichtung durch Einschalten einer der Gruppen von Strahlern innerhalb von wenigen Minuten für eine andere Größe von Vorformlingen betriebsbereit und es entfällt die sonst beim Verstellen mögliche Gefahr der Beschädigung der gegen Stoß und Biegung relativ empfindlichen Strahler.As a result, the heating device is within a few minutes for one by switching on one of the groups of radiators other size of preforms ready for operation and there is no risk of damage to the otherwise possible during adjustment heater relatively sensitive to impact and bending.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Schaltung der Strahlergruppen auch so ausgelegt werden, daß wenigstens ein Strahler der jeweils als Ganzes nicht eingeschalteten Gruppe zusätzlich zur anderen Gruppe einschaltbar ist.According to a further feature of the invention, the circuit of the emitter groups are also designed so that at least one emitter of each as a whole is not switched on Group can be switched on in addition to the other group.

Durch diese Art der Schaltung können Strahler und der für die Unterbringung derselben sonst nötige Raum eingespart werden.This type of circuit allows radiators and the for the Accommodation of the same otherwise necessary space can be saved.

Um einerseits möglichst rasch eine gewisse Basistemperatur im Tunnel zu erzielen und andererseits diese Temperatur nach oben hin zu begrenzen, sind in der Wandung des Tunnels in ihrem Durchlaß regelbare Durchlüftungsöffnungen vorgesehen, deren Durchlaß von einem Thermofühler gesteuert wird.On the one hand to achieve a certain base temperature in the tunnel as quickly as possible and on the other hand to increase this temperature to limit, adjustable ventilation openings are provided in the wall of the tunnel in their passage, their Flow is controlled by a thermocouple.

Die Anbringung solcher selbsttätig offen- und schließbarer Durchlüftungsöffnungen läßt sich natürlich auch bei solchen Heizvorrichtungen vornehmen, deren Strahler nicht in der genannten Weise zu besonderen Gruppen zusammengefaßt sind.The attachment of such automatically open and closable Ventilation openings can of course also be made in heating devices whose radiators are not in the aforementioned Way are grouped together.

Ein bevorzugtes Ausbildungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. A preferred training example of the invention The device is described in more detail below with reference to a drawing.

Die Zeichnung zeigt einen doppelbahnigen Tunnel 1 mit symmetrischem Aufbau. Es können jedoch, falls die Länge des Tunnels 1The drawing shows a double-lane tunnel 1 with a symmetrical one Construction. However, if the length of the tunnel 1

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und die Durchlaufgeschwindigkeit von Vorformlingen 2 bzw. 2 vorgegeben sind, je nach der geforderten Durchsatzraenge auch mehr oder weniger Bahnen zum Fördern und Erwärmen dieser Vorformlinge 2 bzw. 3 vorgesehen werden.and the throughput speed of preforms 2 or 2 are specified, depending on the required throughput rate, more or fewer tracks are provided for conveying and heating these preforms 2 or 3.

In dem Tunnel 1 sind Strahler 4 vorgesehen, die an wandartigen Haltern 5, 6 in an sich bekannter Weise befestigt sind. Oberhalb der Strahler 4 sind im Tunnel Durchlüftungsöffnungen 7 vorgesehen, welche mittels Klappen 8 verschließbar sind. Die Klappen 8 sind vorzugsweise mittels Scharnieren 9 schwenkbar an dem Tunnel 1 befestigt. An den Klappen 8 sind Arme 10 angeordnet, mittels denen die Klappen 8 angehoben werden können. An dem Tunnel 1 ist ein Arbeitszylinder 11 angebracht, der an einem schwenkbar gelagerten Hebel 12 angreift. An dem Hebel ist ein Zapfen 15 angeordnet, der unter die Arme 10 greift und zu den Scharnieren 9 gleiche Entfernungen aufweist. In einem Raum 50 zwischen die wandartigen Halter 5, 6 ragend ist mindestens ein Thermofühler 14 vorgesehen, der über eine Leitung 15 mit einem Regelgerät 16 verbunden ist. Von diesem Regelgerät 16 führt eine Druckleitung 17 zu dem Arbeitszylinder 11.In the tunnel 1 radiators 4 are provided on the wall-like Holders 5, 6 are attached in a known manner. Above the radiators 4 are ventilation openings 7 in the tunnel provided, which can be closed by means of flaps 8. The flaps 8 are preferably pivotable by means of hinges 9 attached to the tunnel 1. On the flaps 8 arms 10 are arranged, by means of which the flaps 8 can be raised. A working cylinder 11, which engages a pivotably mounted lever 12, is attached to the tunnel 1. On the lever a pin 15 is arranged, which engages under the arms 10 and to the hinges 9 has the same distances. In a space 50 between the wall-like holder 5, 6 is at least protruding a thermal sensor 14 is provided, which is via a line 15 is connected to a control device 16. A pressure line 17 leads from this control device 16 to the working cylinder 11.

Unterhalb des Tunnels 1 ist eine doppelbahnige Fördereinrichtung 18 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus zwei in senkrechten und zueinander parallelen Ebenen umlaufenden För derketten 19, auf einer Welle 20 befestigten Kettenrädern 21 A double-lane conveyor device 18 is provided below the tunnel 1. This consists essentially of two conveyor chains 19, which are rotating in vertical planes parallel to one another, and chain wheels 21 attached to a shaft 20

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zum Antreiben dieser Förderketten I9, an den Förderketten I9 befestigten und sich quer zu deren umlaufrichtung erstreckenden Trägern Jl mit AufnahmemitteIn 22 für zu erwärmende Vorforralinge 2 bzw* 3. Die Aufnahmemittel 22 ihrerseits bestehen im wesentlichen aus Aufnahmen 25, die in den Trägern 3I drehbar gelagert sind mittels hohler Achsen 24, welche senkrecht zu einer Ebene gerichtet sind, die diese Träger 31 unterhalb des Tunnels 1 durchlaufen, mit den Achsen 24 der Aufnahmen 23 verbundenen Kettenrädern 25, innerhalb der Aufnahmen 23 längsverschiebbaren Auswerfern 26 und einer in einer waagerechten Ebene umlaufenden Kette 27, in die Kettenräder 25 zeitweilig eingreifen. to drive these conveyor chains I9, on the conveyor chains I9 attached and extending transversely to their direction of rotation Straps Jl with receiving center 22 for preform rings to be heated 2 or * 3. The receiving means 22 in turn consist essentially of receptacles 25 which are rotatable in the carriers 3I are mounted by means of hollow axes 24 which are perpendicular to a plane are directed that this carrier 31 below the Pass through tunnels 1, connected to the axes 24 of the receptacles 23 Sprockets 25, within the receptacles 23 longitudinally displaceable Ejectors 26 and a chain 27 revolving in a horizontal plane, in which the sprockets 25 intervene temporarily.

Vorformlinge 2 bzw» 3 von vorgegebener Gestalt und Größe werden in die Aufnahmen 23 eingesetzt und entsprechend der Geschwindigkeit der Förderketten I9 zwischen den Strahlern 4 hindurchbewegt. Während des Durchlaufs der Aufnahmen 23 durch den Tunnel 1 sind die Kettenräder 25 mit der Kette 27 in Eingriff und werden entsprechend der Relativgeschwindigkeit zwischen der genannten Kette 27 und der Förderkette I9 in Umlauf versetzt. Dadurch werden mittelbar über die Aufnahmen 23 die Vorformlinge 2 bzw. 3 ebenfalls gedreht, derart, daß nacheinander alle Teilstücke des Umfang« derselben zu den Strahlern 4 hin gerichtet sind.Preforms 2 or »3 of a predetermined shape and size are inserted into the receptacles 23 and according to the speed of the conveyor chains I9 moved through between the radiators 4. During the passage of the receptacles 23 through the tunnel 1, the chain wheels 25 are in engagement with the chain 27 and are set in circulation according to the relative speed between said chain 27 and conveyor chain I9. As a result, the preforms are indirectly via the receptacles 23 2 and 3 also rotated, so that one after the other all parts of the circumference of the same are directed towards the radiators 4.

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Im vorliegenden Ausbildungsbeispiel sind die Strahler 4 zu zwei voneinander verschiedenen Gruppen 28 und 29 kombiniert für zwei unterschiedliche Größen von Vorformlingen 2 bzw. J5. Innerhalb jeder Gruppe 28 oder 29 sind die betreffenden Strahler 4 so ausgerichtet, daß Vorformlinge einer bestimmten Größe und Form in einer für das spätere Aufblasen geeigneten Weise erwärmt werden. Ein ungenügendes Erwärmen derjenigen Zonen der Vorformlinge 2 bzw. 3, aus denen die Aufnahmen 25 Wärme ableiten, wird dadurch vermieden. Die Anordnung der Gruppen 28, 29 von Strahlern 4 wird zweckmäßigerweise beiderseits des Förderwegs der Vorformlinge 2 bzw. 3 vorgenommen. Es können die für die eine oder andere Größe von Vorformlingen 2 bzw. 3 vorgesehenen Strahler 4 auch zwischen denjenigen, die für eine andere Größe vorgesehen sind, angeordnet sein. Die Gruppen (28 oder 29) von Strahlern 4 werden wahlweise eingeschaltet, wobei die Schaltung aber auch so eingerichtet sein kann, daß der eine oder andere Strahler für beide Gruppen verwendbar ist.In the present exemplary embodiment, the radiators 4 are combined to form two groups 28 and 29 which are different from one another for two different sizes of preforms 2 and J5. Within each group 28 or 29 are the emitters in question 4 oriented so that preforms of a certain size and shape in a manner suitable for later inflation be heated. Insufficient heating of those zones of the preforms 2 or 3 from which the receptacles 25 dissipate heat, is thereby avoided. The arrangement of the groups 28, 29 of radiators 4 is expediently on both sides of the conveying path the preforms 2 and 3 made. It can be provided for one or the other size of preforms 2 or 3 Radiators 4 can also be arranged between those which are intended for a different size. The groups (28 or 29) of radiators 4 are optionally switched on, but the circuit can also be set up so that one or the other radiator can be used for both groups.

Falls mehr als zwei unterschiedliche Größen von Vorformlingen zu erwärmen sind, können die zu Gruppen zusammengefaßten Strahler 4 auch an einem oder mehreren nicht dargestellten Schnellwechselhaltern angeordnet sein. Zweckmäßigerweise sind solche Schnellwechselhalter nach Art eines Revolvers um waagerechte Aohsen drehbar ausgebildet.If more than two different sizes of preforms are to be heated, they can be combined into groups Radiators 4 can also be arranged on one or more quick-change holders, not shown. Appropriately are such quick-change holder designed to be rotatable about horizontal Aohsen in the manner of a revolver.

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Als Strahler 4 werden vorzugsweise an sich bekannte Quarzstrahler verwendet. Die Quarzstrahler sind vorzugsweise als mitte!wellige bis kurzwellige Infrartostrahler ausgelegt und über eine oder mehrere an sich bekannte nicht dargestellte Phasenanschnittsteuerungen oder in bekannter Weise über Regeltransformatoren an ein Wechselstromnetz angeschlossen. Dadurch können die Strahler 4 bei Bedarf auch mit einer niedrigeren Glühtemperatur als der Auslegungstemperatur betrieben werden, was dann von Vorteil ist, wenn Vorformlinge unterschiedlicher Wanddicke oder aus unterschiedlichen Kunststoffen mit dementsprechend verschiedenen Wellenlängen des Absorptionsmaximums zu erwärmen sind. Vorzugsweise werden handelsübliche Quarzstrahler mit zwei zueinander parallelen Glühwendeln und einseitiger Verspiegelung verwendet, wodurch neben einer guten Energieausnutzung eine bevorzugte Wärmeabstrahlung in Richtung gegebenenfalls dickerer Wandungsteile der Vorformlinge 2 bzw. 3 leicht erreichbar ist.Quartz radiators known per se are preferably used as radiators 4 used. The quartz emitters are preferably designed as medium-wave to short-wave infrared emitters via one or more phase-angle controls known per se, not shown, or in a known manner via regulating transformers connected to an alternating current network. As a result, the radiators 4 can, if necessary, also with a lower Annealing temperature can be operated as the design temperature, which is advantageous if preforms of different wall thicknesses or made of different plastics with accordingly different wavelengths of the absorption maximum are to be heated. Commercially available quartz radiators are preferred used with two parallel filaments and one-sided mirroring, which in addition to a good Energy utilization a preferred heat radiation in the direction possibly thicker wall parts of the preforms 2 and 3 can be easily reached.

Weiterhin kann die Erwärmung der Vorformlinge 2 bzw. 3 auch dadurch beeinflußt werden, daß man ausser der Vorwahl der Heizleistung der Strahler 4 mittels der Phasenanschnittsteuerung oder des Regeltransformators auch eine geeignete Lufttemperatur im Innern des Tunnels 1 mit Hilfe des Thermofühler 14, des RegelgerSts 16 und der von diesem gesteuerten Klappen aufrecht erhält. Das Konstanthalten der Lufttemperatur wirdFurthermore, the preforms 2 and 3 can also be heated be influenced by the fact that in addition to the preselection of the heating power of the radiators 4 by means of the phase control or the regulating transformer also a suitable air temperature inside the tunnel 1 with the help of the thermal sensor 14, the control unit 16 and the flaps controlled by this upright. Keeping the air temperature constant will

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dadurch bewirkt, daß bei zunehmender Temperatur die Klappen 8 selbsttätig geöffnet werden, wodurch eine gesteuerte Durchlüftung des Tunnels 1 stattfindet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann Umgebungsluft von unten um die Aufnahmen 23 herum einströmen und erwärmt oben entlang der zumindest teilweise geöffneten Klappen 8 entweichen.this causes the flaps 8 to open automatically as the temperature rises, thereby providing controlled ventilation of tunnel 1 takes place. In the present exemplary embodiment, ambient air can flow around the receptacles 23 from below flow in and escape heated up along the at least partially open flaps 8.

Patentansprüche - 9 -Claims - 9 -

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Claims

- 9 claims;

1.J Device for heating of thermoplastic materials existing preforms that od to form hollow bodies such as bottles. Like. Are inflated, consisting of a Tunnel, a plurality of rotating receptacles for the Preforms moving along the underside of the tunnel and of several arranged inside the tunnel Infrared radiators, characterized in that the radiators (4) located in the tunnel (1) are arranged in this way are that they have at least two independently switchable from In the medium to short-wave infrared range working radiators (4) form composite groups (28, 29), each of which is based on a certain size of the Vorforralings (2 or>) are matched.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the circuit of the groups (28, 29) is designed so that at least one radiator (4) of the group (28 or 29) that is not switched on as a whole in addition to the other Group can be switched on.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the groups (28 or 29) of radiators (4)

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-loan quick-release brackets that can be swiveled around horizontal axes are attached.

4. Device in particular according to claims 1 to ~ $, characterized in that in the wall of the tunnel (1) adjustable ventilation openings (7) are provided in their passage, the passage cross-section of a thermal sensor (14) is controllable.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the tunnel (1) is open at the bottom and the controllable in the passage Ventilation openings (7) are arranged on the top of the tunnel (1).

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