JP2019509920A - プリフォームを熱的に調整するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ブロー成形のために設けられた熱可塑性材料からなるプリフォーム（１０）を熱的に調整するための加熱ケースに関するものであり、当該加熱ケースにおいては、２つの側壁部（３２）及び底部壁部（３４）がプリフォーム（１０）を通過搬送するための加熱トンネルを画定しており、加熱トンネルが少なくとも２つの互いに平行に延伸している加熱路を有しており、また、特には互いに平行に延伸する、互いに並んだ２つの加熱路の間に、プリフォーム（１０）の搬送方向で長手方向に指向された棒形状の複数の加熱要素（１６）を備える加熱ユニット（１４）が配設されている。

Description

本発明は、請求項１に従う加熱ケース並びに請求項１４に従う加熱装置、請求項１５に従うブロー機械、及び請求項１６に従う方法に関するものである。

ブロー圧の作用によって容器を形成する際には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）といった熱可塑性の材料からなる複数のプリフォーム（パリソン）が、ブロー機械の範囲で様々な加工ステーションに供給される。その種のブロー機械は通常、ブロー機械にプリフォームを供給するための搬送装置、プリフォームを熱的に調整するための加熱装置、並びに、ブロー装置を備えたブローステーションを有しており、ブローステーションの範囲では調温されたプリフォームが２軸膨張によって容器へと拡大される。この拡大は、圧力下にある流体を用いて、特には拡張されるべきプリフォーム内へ導入されるブローガスを用いて、行われる。ブローステーションの上流に位置する加熱装置内では、材料を延伸成形のために準備するために、プリフォームが適切なベース温度へと予加熱される。例えば延伸ブロー成形時の材料の流れ特性に狙って影響を及ぼすために、プリフォームは更に、適した温度プロフィールを有している。

プリフォームを熱的に調節するための加熱装置の開発履歴において、明確に制限された温度プロフィール、即ちプリフォームの壁部材料での異なる温度の領域は、開いた放射空間内での方向付けられた熱放射（熱光線）を用いることによって、特に良好に達成されることが分かった。熱放射は、開放領域では画定する壁部領域によって反射されない、また従って、異なる加熱の間で温度領域がぼやけることが導かれることはない。それに対し、閉じた放射空間の使用は、プリフォームを加熱する際に有意なエネルギー削減を導くことになるが、その理由は、反射された熱放射も同様にプリフォームのベース調温に用いることが可能であること、また従って、利用されずに失われる放射エネルギーが僅かであること、である。閉ざされた放射空間は、一方ではプリフォームの明確なプロフィール付けを悪化させるが、しかしながら他方では、反射放射を用いる場合に発生する効率の向上によって、エネルギー収支を改善する。

加熱装置は通常、リニアオーブン（線形炉）として形成されており、その際、プリフォームは、調温のために、互いに並べられた加熱ケースを用いて形成された加熱装置の加熱区間を通って案内される。加熱装置の加熱区間に沿ってプリフォームを搬送するために、プリフォームは通常開口部を上にして搬送ロッドにて保持され、また、確動的に案内されて加熱ケースの加熱路を通って移動する。

加熱ケースの領域では、複数の搬送ロッドが通常回転してずらされ、それは例えば、搬送ロッドに固定された歯付きワッシャが歯付きベルトに噛合しそしてその際確動回転されるように、搬送ロッドが歯付きベルトに通過案内されることによって行われる。そのような回転によって、プリフォームは均一に調温される。例えば特定のプロフィールパターンを与えるために、回転は場合によっては、区間ごとに中断される。

加熱ケース内部では、通常、加熱光線を発生させるための近赤外放射体（ＮＩＲ放射体）が設けられている。赤外放射体（ＩＲ放射体）を用いることも知られている。通常のケースは更に、加熱ケース内部での熱放射の適切な分布を可能とするために、熱放射を反射する反射体を含んでいる。

従来技術からは、熱放射体（熱輻射体）を基本的に棒状のハロゲンヒーター（ハロゲン照射体）として設計することが知られている。既知の加熱ケースにおいては、放射体（輻射体、ヒーター）は通常、１つの平面内で、平行に上下に、加熱ケースの鉛直な側面に固定され、その結果、プリフォームは、放射体と放射体の反対側にある側壁部の間の加熱ケースの加熱路内を通過案内され得る。プリフォームの長手軸に沿ったその温度プロフィールは、その際とりわけ、上下に配設された放射ユニットの異なる出力調整によってもたらされる。

放射体の後方には、場合によっては加熱ケースの底部領域にも、また場合によっては放射平面の反対側に存在する加熱ケースの側面にも、熱放射を反射する複数の反射体が配設され得て、当該反射体は加熱ケース内部での熱放射の所望の分布を提供する。その種の反射体は、例えば薄板の金属から、又はセラミック材料から、又はその他の材料から作製されていてもよい。使用状況に応じて、反射体は異なる形態で形成されている。例えば放射体の後方には、Ｗ形状に形成されているアルミニウム異形体が設けられていてもよい。その種のＷ型異形体を用いる場合、反射体の材料が過度に高い熱を帯びるので、場合によっては、背面からの異形体の能動的な冷却部が設けられていなければならないことが明らかになった。通常は、この能動的な冷却は、加熱トンネルの下に配設されたファン（ベンチレータ）を用いた空気流によってもたらされる。同時にこの空気流を用いて放射パイプの電気的な接続部の冷却が達成される。複数の放射パイプは通常それらの自由端部にて約９０°の角度で曲げられており、また、それらの端部領域でリフレクター異形体内へ突出している。排出され得る熱エネルギーは、加熱ケースのエネルギー収支に関する本質的な損失要因である。

本発明の課題は、エネルギー効率が高い場合に、プリフォームの壁部材料での温度プロフィールの形成を改善する、プリフォームを熱的に調整するための方法及び装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴を有する加熱ケースによって、請求項１４の特徴を有する加熱装置によって、並びに、請求項１５に従うブローマシンによって、そして、請求項１６の特徴を有する方法によって、解決される。有利な構成は、従属請求項に記載されている。

本発明に従い、加熱ケースは、ブロー成形のために設けられる熱可塑性材料からなるプリフォームを熱的に調整するためのものであり、当該加熱ケースでは２つの側壁部及び１つの底部壁部がプリフォームを通過搬送するための加熱トンネルを画定しており、その際、加熱トンネルは少なくとも２つの互いに平行に延伸している加熱路を有しており、また、特には互いに平行に延伸している、２つの互いに並んだ加熱路の間には、プリフォームの搬送方向に長手方向を指向された、棒形状の複数の加熱要素を備えた加熱ユニットが配設されている。

加熱トンネルは、特に両方の加熱路を取り囲む１つの共通の放射空間を形成する。それにより、隣り合う両方の加熱路の間に配設されている唯一つの加熱ユニットを用いて、互いに並んで延伸している２つの加熱路に、同時に熱照射が供給されることが可能となる。従来の構造様態の加熱ケース内では、それぞれの加熱路のために専用の加熱ユニットが設けられており、それはその第１の側面では、加熱路内で搬送されるプリフォームと直接的に向き合っており、また、その反対側の側面では、放射反射部に向かって照射している。それに対し、本発明に従う構成においては、隣り合う２つの加熱路を隔てている加熱ユニットが、両側で、２つの加熱路内で搬送されるプリフォームと直接的に向き合っており、従ってその結果、２つの加熱路が、両側でプリフォームを加熱する唯一つの加熱ユニットによって、同時に対象とされ得る。第１の加熱路へ照射する加熱ユニットの加熱要素は、隣り合う第２の加熱路への熱照射をも放出する。

種々の実験から、加熱ユニットが、少なくとも１つのウェブ形状の放射ブラインド（光線ブラインド、照射遮蔽物）であって、加熱要素に対して長手方向に調整だれて隣り合う２つの加熱要素の間に配設されている放射ブラインドを有している場合、加熱ユニットの両側面の脇を通り過ぎて案内されるプリフォームを加熱する際に、適した温度プロフィールを形成するために格別に良好な結果が達成されることが、明らかになった。

ウェブ形状の放射ブラインドは、上下に配設されている加熱要素の間に沿って支持されている。その際、加熱要素によって放射される一次放射線の一部は遮られる。その種の放射ブラインドは第一の観点では、隣り合う加熱要素への加熱放射の望まれない入射を防ぐ。従って、隣り合う加熱要素は、過熱に対して保護され得る。従って、隣り合う加熱要素の間の間隔を狭めることも出来る。それは、加熱ユニット内でより高出力の加熱要素を使用すること及び／又はより多くの数の加熱要素を組み入れることも可能にする。

加えて、ウェブ形状の放射ブラインドを用いることで、温度プロフィールを形成するために有利でない方向でプリフォームへ入射するであろう放射を遮ることが出来る。その際特には、１つの加熱要素の放射の、別の１つ又は複数の加熱要素の放射との望まれない干渉を減少させることが出来る。

特には、ウェブ形状の放射ブラインドは、少なくとも部分的に、長方形又は楕円形の断面を備えて形成されている。長方形の断面を用いる場合は、放射ブラインドは特にはフラットバー形状に形成され得る、即ち特には、長手方向の延ばされたウェブ形状の物体であって、互いに平行に延びる平らな２つの平面を備え、それらの鉛直方向の間隔が、その物体の長手方向に対して横方向（水平方向）の平坦面内での、本体の横方向の延伸部よりも小さい物体として形成され得る。

放射ブラインドとしては、種々の材料又は物体形状が考慮の対象となる。１つのバリエーションでは、ウェブ形状の放射ブラインドは、中空材料からなる物体である。

別のバリエーションでは、放射ブラインド本体が多層的に構成されていることが考えられている。例えば、少なくとも１つの石英ガラス層及び少なくとも１つの別のブラインド材料層を備えた層構造を考えることが出来る。ブラインド材料層は特には、特に赤外（ＩＲ）放射又は近赤外（ＮＩＲ）放射の波長領域において、高い反射係数（反射率）を有する材料を含んでいる。

放射ブラインドは、特には中実材料で充填された石英ガラス管であってもよい。

本発明に従う放射ブラインドを製造するために、石英ガラスが楕円形状又は長方形形状で形成され、またその後、特に赤外（ＩＲ）放射又は近赤外（ＮＩＲ）放射の波長領域で反射性のある材料で満たされることが考えられている。個体状、粉末状、又は液体状の充填材料を石英ガラス管内へ充填することが考えられている。その後、充填口が閉じられる。

代替的な構成では、石英ガラス管は先ず、上述のような赤外（ＩＲ）放射又は近赤外（ＮＩＲ）放射の波長領域で反射性のある材料で満たされ、またそれに続き楕円又は長方形形状に形成される。

充填材料は特には、例えば酸化チタンのような金属酸化物の粉末、或いは、セラミック酸化物の粉末であってもよい。

充填材料が加熱要素によって放射される熱放射に関して格別に低い吸収能力を有している場合が、特に有利であることが判明した。充填材料は特には、低い熱容量も有しているべきであろう。

充填材料で満たされている石英ガラス管から製造される放射ブラインドは、ここでは詳述されていない別の使用様態でも、用いられ得る。特には、例えばここで記載される上下に配された複数の棒状の加熱要素を備えた加熱ユニットと関連して、その種の放射ブラインド、並びにそれに関して説明された実施形態、及び製造方法は、独立した本発明対象であり得る。

１つの構成においては、加熱ユニットが、加熱要素を保持するための、それぞれ２つの柱状の保持要素を有しており、その際保持要素のそれぞれが、その長手方向で相対するそれぞれの自由端部に、１つの出入口（開口部）を有し、当該出入口が保持要素の流路状の長手縦穴へ、保持要素の長手縦穴を通る流体の流れが可能であるように、開口していることが、企図されている。

加熱路としては特には、加熱ケース内の通路にして、そこを通ってプリフォームが搬送可能であるような通路が理解される。

加熱要素の温度に敏感な範囲を冷却するために、棒状の加熱要素のそれぞれが長手方向で向かい合っているその端部領域にて、加熱要素の自由端部がそれぞれ保持要素の長手縦穴内へ突出しているように、保持要素に保持されていることが、企図され得る。

好ましい実施形態では、特には放射パイプとして形成される加熱要素の電気的な接続部、加熱要素の端部領域、及び／又は、その他の構成要素といった、長手縦穴内に配されている要素或いは突出している要素を冷却するために、長手縦穴がガス状の冷却流体で貫流されることが、考えられている。同様に、長手縦穴が液状の冷却流体によって貫流されることも考えられる。対応的に、長手縦穴を気密的及び／又は液密的に形成することも考えられる。その際特には、長手縦穴と加熱要素の間をシーリングするための気密的な及び／又は液密的な密閉要素（シーリング部材）が設けられていてもよい。

好ましい実施バリエーションにおいては、加熱ケースが２つの互いに向かい側にある側面（互いに向かい合う側面）及び底部にて、熱放射を反射するリフレクターによって画定されていることが、企図されている。略中央には、１つの平面内に上下に平行に加熱要素が配設されており、その結果、加熱要素によって張られた加熱平面の両側に、それぞれ１つの個別の搬送路がもたらされる。この搬送路内では、それぞれ一列のプリフォームが通過案内される。

特には、加熱要素がＩＲ放射体（赤外放射体）又はＮＩＲ放射体（近赤外放射体）として設計されていることが企図されている。有利な様態では、加熱要素は直線的で棒形状で設計されていてもよく、その際、加熱要素の直線的な端部領域は加熱ユニットの保持要素内で支持されている。特には、保持要素は熱放射に対して高い反射性を有する表面を有している。

本発明に従い、これらの保持要素は長手縦穴を有しまた上方及び下方で開放しており、その結果、長手縦穴内では煙突効果が生じ、当該煙突効果は、加熱要素の電気的な接続部のための所望の冷却を、格段に僅かな冷却手段を用いて可能とする。その際、著しい量の冷却空気が加熱ケースの加熱路内或いは加熱空間内へ達することが妨げられる。煙突効果を援助するため、例えば保持要素の出入口の間の圧力勾配のもとで、強制的に保持要素を通って冷却空気を案内することが企図されていてもよい。

加熱ユニットを通過案内されるプリフォームの温度プロフィールを更に改善するために、上下に存在する加熱要素の間に反射性のある遮蔽面或いは遮蔽板を配設することが企図されてもよい。代替的に又は追加的に、加熱要素上に熱放射を反射するコーティングが設けられていてもよく、当該コーティングは加熱路内での熱放射の所望の分布を可能にする。

隣り合って存在する加熱路を通って、反対方向に又は同一方向に、プリフォームを案内することが企図されてもよい。好ましい構成バリエーションの詳細は、以下で詳述される。

加熱ユニットによって隔てられている２列に並んで案内されるプリフォームの列のための二重路を形成する場合、ほとんど、加熱要素の全ての一次放射は先ずプリフォームへ当たるが、既知の加熱装置の場合のように、基本的には半分が最初に背面側のリフレクターに当たりはしない。それにより、特には、僅かな或いは不利な反射特性を有するリフレクターと比べて、格段により多くのエネルギーが熱の様態でプリフォームへ蓄えられる。

更に、加熱ケース内での積載密度は明らかに上昇され得る。何れにせよ、本発明に従う加熱ケース内では、側方に配設された加熱要素を備える加熱ケース内でよりも、２倍多くのプリフォームが案内され得る。従って、損失の多い反射面に対する加熱されるべき材料の比率は改善され、また従って、プリフォームにおいて所望の位置へ蓄えられる光線エネルギー全体の割り当てが改善される。

本発明に従う加熱ケースの加熱路がもっぱら平坦な反射体面を備えて構成されていることも有利である。二重路を備える本発明に従う加熱ケースにおいては、通常用いられるＷ型輪郭を放棄することが出来る。平坦な反射面は格別に簡潔且つ安価に製造可能である。

加熱ケースの制御ユニット及び／又は電源に加熱ユニットを接続するために、加熱ユニットの棒形状の複数の加熱要素のそれぞれが、保持要素にて支持されているその使用位置にて導電的に加熱ユニットの１つの共通の差し込みコネクタに、接続されていることが企図されてもよい。

加熱要素を熱放射体として、特には赤外／近赤外放射体（ＩＲ／ＮＩＲ放射体）として、実施することが考えられている。その種の放射体は通常、内部に存在するグローコイルを備えたガラス球として実施されている。ガラス球の自由端部はガスの流入或いは流出を防ぐために閉じられており、その際、閉鎖領域に配設された電気的な接触要素は、グローコイルにガラス球の外部から電流を流すために、グローコイルに接触されている。接触要素は例えばモリブデンから形成されている。電流を供給するため、接触要素は通常、電気的な導体或いはケーブルを用いて制御回路に接続されている。特には加熱要素の電流供給は制御装置を用いて調整可能である。電気的な導体或いはケーブルは、特には物質拘束的に（物質の状態に基づいて固定されて）、接触要素に接続されている。加熱要素の自由端部を保護するため、及び／又は、保持要素における加熱要素の形状拘束的な支持のために、加熱要素の自由端部には、支持要素が設けられていてもよい。この支持要素は、例えばセラミック又はその他の耐熱性材料から製造されていてもよい。

共通の差し込みコネクタへの加熱ユニットの加熱要素の接触を用いて、加熱ケース内での加熱ユニットの簡潔な組み立て或いは取り外しが支援される。特には、共通の差し込みコネクタを介して、加熱ユニットの個々の加熱要素が個別に電流を流され得る状態にあることが企図されている。所望の加熱プロフィールを調整するために、個々の加熱要素は従って、中央制御装置を介して及び／又は分散制御装置を介して、制御され得る。

好ましい構成においては、加熱ユニットがモジュール状に形成されており、その結果加熱ユニットが、交換のために又はメンテナンス作業及び／又は組み立て作業のために、加熱ケースから取り出し可能であることが企図され得る。加熱ユニットのモジュール状の構成のためには、特には容易にアクセス可能な固定手段が企図され得て、当該固定手段は加熱ケース内での加熱ユニットの確実な支持を保証し、また同時に、加熱ケース内での簡潔な取り外し或いは固定を可能にする。１つのバリエーションでは、加熱ユニットが底部要素を有し、当該底部要素が加熱ケース内で使用時に加熱ケースの底部領域を形成することが考えられている。好ましくは、加熱ユニットの底部要素は、熱放射を反射する材料から製造されており、いずれにせよ断熱的に形成されていることが考えられる。

加熱要素を簡単に交換するために、或いは、組み立て作業及び／又はメンテナンス作業を簡易化するために、保持要素がそれぞれ１つの取り外し可能なカバー要素を有し、それを用いて長手縦穴への側方でのアクセスが開放可能であることが企図され得る。取り外し可能なカバー要素を用いることで、例えば、故障した加熱要素の交換を簡易化することが出来る。

加熱要素を保持要素にて確実に支持するために、好ましくは、加熱要素がその端部領域に支持体を有し、当該支持体が形状拘束的に（形状に基づいて固定された状態で）保持要素の収容口に挿入可能であることが、企図される。保持要素での加熱要素の形状拘束的な支持のためには、例えば、支持体がガイド溝（案内溝）を有しており、当該ガイド溝が正確に収容口におけるガイドノッチ内で延びることが企図され得る。

加熱要素の簡潔な取り付け及び取り替えの可能性にために、収容口が側方に開いた挿入部として櫛状に壁部領域に追加されていることが、企図され得る。側方の挿入部は、カバー要素を備える支持要素の場合に特に好ましい。挿入部が閉鎖状態で隠されているように、カバー要素は支持要素に配設されていてもよい。開放状態では、加熱要素はメンテナンス或いは交換のために、容易に取り外すことが出来る。

加熱ケース内で熱分配を柔軟に調整することが出来るように、複数の収容口を備える壁部領域が、少なくとも複数の加熱ユニットのいくつかの支持要素において、支持要素にて縦方向に変位可能に支持されていることが、考えられる。複数の加熱ユニットを備える壁部領域の縦方向の変位可能性は、加熱要素が加熱ユニット内で高さ調整可能であるという有利な効果を、有している。高さ調整が可能であることによって、簡潔な方法で、所望の熱プロフィールが調整され得る或いは適合され得る。更に、収容口を備える壁部領域は、支持要素を全体として加熱ユニットから取り外すことなしに、格段に簡潔に取り替えられ得る。従って例えば壁部は、特定の加熱要素の間隔で、加熱ケースの加熱プロフィールを必要に応じて適合するために、異なる間隔を置かれた収容口を設けられていてもよい。

有利な熱分配を達成するために、また、加熱プロセスの効率を高めるために、互いに平行に延伸している加熱炉を備える加熱ケースの、互いに向かい合う２つの側壁部が、熱放射を反射する要素を有していることが企図され得る。特には複数の平らな反射面がそれでありえる。代替的に又は追加的に、湾曲した反射面が設けられていてもよい。側壁部によって画定される底部領域もまた、その種の反射面を有することが出来る。好ましくは、側壁部及び／又は底部領域が、完全に又は少なくとも部分的に、反射面として形成されている。

支持要素の長手縦穴を通る空気の流れを発生するためには、加熱ケースの下部に冷却流路が配設されており、当該冷却流路が支持要素の長手縦穴と連通（連絡）して接続されていることが考えられる。特には、加熱区間を形成するために複数の加熱ケースを互いに接して並べる場合に、複数の加熱ケースの下部に１つの共通の冷却流路を設けることが考えられる。複数の加熱ケースの下部に１つの共通の冷却流路によって、支持要素には簡潔且つ効果的な様態で冷却空気が供給され得る。支持要素内での煙突効果をサポートするために、冷却流路内で案内される冷却空気は圧力の作用を受けていてもよい。１つの共通の冷却流路の代替として、個別の互いに別々に設計された冷却流路を備える支持要素に冷却空気が供給されることが考えられる。

本発明に従う加熱ケースを備える加熱装置を通ってプリフォームを搬送するために、以下のことが考えられる、すなわち、加熱装置が搬送手段を含んでおり、それを用いてプリフォームが第１のバリエーションでは加熱ケースを通って一列で移動可能であり、それは加熱ケースに隣り合って存在する加熱路内のプリフォームが互いに反対方向に、確動的に案内（特定の動きのみが可能であるように案内）されているように行われることが、考えられる。そのような搬送手段は例えば、通常この種の加熱装置内で用いられる支持ロッドを含んでいる。第２のバリエーションでは、プリフォームが互いに並んだ状態の２つの加熱路において同じ搬送方向で加熱ケースを通って案内されることが考えられる。好ましい構成においては、プリフォームが搬送ロッドに掛けられて加熱ケースの加熱路を通って搬送されることが企図されている。

上述のうちの１つのバリエーション内での、加熱区間を形成するために互いに並んで当接して配設された複数の加熱ケースを備えた加熱装置、並びに、上述のうちの１つのバリエーションに従う加熱装置又は加熱ケースを備えるブロー機械も、本発明に従うものである。特には、加熱装置を延伸ブロー機械内で用いることが考えられている。本発明に従うブロー機械の好ましい構成及び長所は、本発明に従う加熱装置に対して説明された詳細からもたらされる。

本発明に従い更に、ブロー成形のためにもうけられ熱可塑性材料からなるプリフォームの壁部材料に温度プロフィールを形成するための方法では、プリフォームは、互いに並んで案内される搬送ライン内で、壁部要素によって少なくとも３面で画定されている加熱ケースを通って移動され、その際、搬送ラインはそれぞれ加熱ケースの加熱路を通って案内され、また、２つの隣り合う加熱路の間には加熱要素が配設されており、当該加熱要素は、温度プロフィールを形成するために、両側に対して通過案内されるプリフォームの材料を加熱する。

特には、プリフォームを熱的に調整するために加熱ケースを上述のバリエーションのうちの１つで用いることが考えられている。本発明に従う方法の更なる長所及び好ましい構成は、本発明に従う加熱ケースに関して説明される詳細からも、もたらされる。

本発明に従う加熱ケースを斜め上から見た斜視図で示す。 本発明に従う加熱ケースを非常に概略的に示した図であり、それは想定される搬送方向沿いに見たものである。 本発明に従う加熱ユニットを斜め上から見た斜視図で示す。 本発明に従う加熱ユニットを露出された状態の構成ユニット共に示す。 本発明に従う加熱ユニットの保持要素の詳細図を開放された長手縦穴と共に示す。 保持要素の詳細図を閉鎖された長手縦穴と共に示す。 本発明に従う加熱ユニットを側方から見たものを非常に概略的に示した図である。 図６のライン７−７に沿った加熱ユニットの切断図を示す。 本発明に従うウェブ形状の放射ブラインドの断面図を示す。 本発明に従う加熱ケースを備えて形成された加熱区間の第１のバリエーションを概略的に上面図で示す。 本発明に従う加熱ケースを備える加熱区間の第２のバリエーションの上面図を概略的に示す。 本発明に従う加熱ケースを備える加熱区間の第２のバリエーションの変更例の上面図を概略的に示す。 本発明に従う加熱ケースを備える加熱区間の第３のバリエーションを概略的に上面図で示す。

図１は本発明に従う加熱ケース（加熱ボックス）１２の斜視図である。加熱ケース１２は、互いに向かい合う２つの側壁部３２及び底部３４を用いて、プリフォーム１０を通過搬送するための２つの互いに平行に延伸する加熱路を区切っている。加熱路の間の加熱ケースの略中央には加熱ユニット１４が配設されており、当該加熱ユニット１４はプリフォーム１０の搬送方向に対して縦に並べられた複数の加熱要素１６を備えている。プリフォーム１０は、不図示の搬送手段を用いて、加熱路を通過して案内される。その際第１のバリエーションでは、プリフォームの通過搬送は、図１に示されている矢印のように、同一方向であることが考えられる。第２のバリエーションでは、互いに並んでいる加熱路を通るプリフォームの通過搬送は、互い違いの方向である。

加熱ケース１２の下部には、加熱ユニット１４の保持要素（支持要素）１８に接続されている冷却流路３６が図示されている。例えばブロワやファン等によって冷却流路３６に圧力が掛かる場合、冷却流路３６内を案内される冷却媒体は、加熱ユニット１４の保持要素１８内へと流れ込み、保持要素１８の上端部にて加熱ケース１２の環境へと漏れ出る。加熱ユニット１４の上端部には、転向板４０が設けられており、別の空気質量との望まれない混合を避けるために、転向板４０は保持要素１８から流れ出る冷却空気を方向転換させる。図示されているように、プリフォーム１０の搬送方向において加熱ケース１２の側方にそれぞれ、更なる冷却流路４２が配設されており、当該更なる冷却流路４２がプリフォーム１０の蓋領域（キャップ領域）の高さに、例えばスリット状の排出部を有していることが企図され得る。この側方の冷却流路４２に圧力が掛かる場合、冷却空気は、スリット状の排出部から流れ出て、また、プリフォーム１０の閉塞領域を冷却するために利用される。加熱路を通って搬送される際に特には加熱ケース１２の上部縁領域の上方で保持されるプリフォーム１０の閉塞領域或いは開口部領域は、図１Ａの加熱ケース１２の概略図で良好に見て取れる。

図１Ａは本発明に従う加熱ケースを非常に概略的に示した図であり、それはプリフォーム１０の搬送方向沿いに見たものである。略中央には加熱ユニット１４が示されており、背景に示されている保持要素１８及び図面でその上に示されている加熱要素１６が備えられている。原理的な理解のために、図１Ａには、また同様に他の図面の一部では、請求される発明の選択された構成要素のみが図示されている。この場合、プリフォーム１０が加熱ケース１２の搬送経路において底部３４から間隔をおいて搬送されることが見て取ることが出来る。特には、プリフォーム１０を鉛直にその開口部領域を垂線方向上方へ向けて加熱ユニット１４に通過案内することが企図されている。特には、開口部領域が開口部領域の下方に存するネックリングと共に、加熱ユニット１４の上方で或いは加熱要素１６の上方で保持されているように通過案内することが企図されている。

図２は、縦に並べられた棒状に真っ直ぐな複数の加熱要素１６を有する本発明に従う加熱ユニット１４を斜視図で示しており、当該加熱要素１６は２つの保持要素１８に保持されている。保持要素１８は略角柱状の構造を有しており、加熱ユニット１４の底部要素４４上に固定されている。底部要素４４の下方には、差し込みコネクタ（差し込み接触部）２４が配設されており、差し込みコネクタ２４は、ケーブル４７を含むケーブルハーネス（配線束）４６を介して、導電的に加熱要素１６と接続されている。差し込みコネクタ２４を個々の加熱要素１６に導電的に接続するケーブル４７は、保持要素１８の長手縦穴２２内で案内されている。ケーブル４７は、図３において明示されている。保持要素１８の上部には、転向板４０が配設されており、当該転向板４０は、保持要素１８によって案内される気流をコントロールして加熱要素１４の上部の周囲へ転向させる。図１にて示唆されているように、底部要素４４は加熱ケース１２の底部壁３４を形成することが出来る。少なくとも、底部要素４４は加熱ケース１２の底部壁３４の構成要素であり得る、或いは、底部壁３４の層を形成し得る。

図３は本発明に従う加熱ユニット１４を図的に露わにされた詳細と共に斜視図で示している。より良好に具体的に示すため、図面平面における手前側における保持要素１８の壁部領域は、排除されている。図面平面における奥側では、保持要素１８の長手縦穴２２を開放する上部の通過口２０を良好に視認出来る。保持要素１８の内側には複数の収容口２８が示されており、それらに加熱要素１６を形状拘束的に（形状に基づく固定状態がもたらされるように）挿入可能である。図面平面の右側では、複数の収容口２８を備える手前側の保持要素１８の壁部領域３０が、図的に開放されて図示されている。図示されているように、収容口２８は、側方に開いた挿入部として略櫛状に壁部領域３０に追加されていてもよい。これは、加熱要素１６の取り付けを容易にし、当該加熱要素１６は、適切な様態で、側方で、特には形状拘束的に、収容口２８へ挿入され得る。壁部領域３０の互いに上下して配設されている収容口２８の間の間隔を適切に選択することによって、プリフォーム１０へもたらされる温度プロフィールに対して、影響を与えることが出来る。

複数の収容口２８を有する壁部領域３０の下方の両方向矢印を用いて、壁部領域３０が高さ調整可能に加熱ユニット１４に配設され得ることが示唆されている。そのために、壁部領域３０が長手方向に変位可能に保持要素１８内で支持されていることが企図され得る。例えば壁部領域３０は保持要素１８のノッチ（溝）に案内されていてもよい。

図４及び図５は、そこで支持されている複数の加熱要素１６を備えた保持要素１８の詳細図を示している。加熱要素１６が、側方に開放した、即ち長手方向に対して横方向に開放した、保持要素１８の収容口２８へ挿入されていることを、良好に識別することが出来る。図５に示されているように、図４で開放して示されている保持要素１８の長手縦穴２２は、カバー要素２６を用いて閉鎖可能に形成されていてもよい。

図６は、棒形状に形成された加熱要素１６を備える本発明に従う加熱ユニット１４を、非常に概略的な側面図で示している。加熱要素１６は、長手方向に整列して２つの保持要素１８の間に配設されており、その際、加熱要素１６の端部領域はそれぞれ、保持要素１８にて支持されている。図６の場合は、加熱ユニット１４は５つの加熱要素１６を装備している。

この実施バリエーションが示すように、それぞれに隣り合う２つの加熱要素１６の間に配設されている、ウェブ形状の複数の放射ブラインド５０が設けられていてもよい。この場合では、２つの放射ブラインド１６が示されており、それらは第１及び第２の加熱要素１６の間、及び第２及び第３の加熱要素１６の間に配設されている。当然、別の加熱要素１６の間に配設される更なる放射ブラインド５０が加熱ユニット１４に設けられていてもよい。

図７は、図６の切断ライン７−７に沿った加熱ユニット１５の断面図を概略的に示している。この断面図は、棒形状の加熱要素１６の長手方向で見て示されている。この場合長方形の断面で形成されている放射ブラインド５０は、加熱要素１６の積み重ね平面に対して対称に調整されている。棒形状の加熱要素１６により半径方向へ放出される放射は、放射ブラインド５０によって部分的に遮られる。図７から特に見て取れるように、第１及び第２の加熱要素１６の間に配設されている放射ブラインド５０は、これらの加熱要素１６の間の放射路をブロックしているので、その結果、隣り合う加熱要素１６は互いに直接的な放射により加熱されることはない。

放射ブラインド５０はその長手方向への延伸に対して左右方向で、隣り合う加熱要素１６の一方の直径よりも狭い幅を有している。幅が狭い場合でも既に、隣り合う加熱要素１６の方向へ放出される加熱要素１６の放射の大部分がブロックされる。特には、その左右方向での延伸における放射ブラインド５０の幅は、加熱要素１６の直径に対応する。

放射ブラインド５０は、特には僅かな熱吸収特性を有しており、それはその本体の過度な加熱を防ぐ。放射ブラインド５０は特に、加熱要素１６から放出される放射に対して反射性をもって形成されている。放射ブラインド５０は特に、方向を維持するように、及び／又は、乱反射するように、形成されていてもよい。この場合にように長方形に形成された断面プロフィールは、作用する放射の望まれない集中を妨げ、その結果、プリフォームにもたらされる温度プフィールは、放射ブラインド５０によって反射される放射によって望まれない変化を受けることはない。

図８は本発明に従う放射ブラインド５０を、その長手軸に沿って見た断面図で示している。図８に示されているように、放射ブラインド５０は多層的に形成されていてもよい。この場合では、放射ブラインド５０は、包囲層５２を有しており、当該包囲層５２はその中で取り囲まれるブラインド材料５４を備えている。包囲層５２は放射ブラインド５０の第１の層を形成しており、また、ブラインド材料５４は放射ブラインド５０の第２の層を形成している。

特には、放射ブラインド５０は、石英ガラスからなる包囲層５２及びその中で取り囲まれるブラインド材料５４から構成されている。ブラインド材料５４は好ましくは粉末であり、特には金属酸化物又は酸化物セラミックスである。これらの材料は格別に耐熱性があることが判明しており、その結果、この構成を用いて本発明に従う加熱ユニット１４の長い寿命を達成することが出来る。

通過口２０で上方及び下方へ開かれている長手縦穴２２は、冷却空気によって作用を受ける場合、煙突効果をもたらし、その結果、保持要素１８で支持する際には保持要素１８の長手縦穴２２内へ突出する加熱要素１６の端部領域が冷却される。煙突効果をもたらすために、冷却空気は、例えば図１に示されている加熱ユニット１４の下方の冷却流路３６を通って、保持要素１８の下部通過口２０によって、長手縦穴２２内へと導かれ得る。

図４及び図５は、棒形状の加熱要素１６の端部領域に支持体４８が配設され得ることを明示している。これらの支持体４８には、特にはノッチ形状の刻み目が追加されており、それらの刻み目は壁部領域３０の収容口２８で形状拘束的に（形状に基づいて固定的に）セットすることを改善する。そのために、加熱要素１６は支持体４８を用いて側方で収容口２８内へ挿入可能である。図４及び図５から良好に見て取れるように、支持体４８のノッチが支持体４８の外壁部にて完全に一周する環状ノッチとして、形成されていることが企図され得る。支持体４８が閉じられている場合、長手縦穴から加熱路への、或いは加熱要素１６の周囲への、冷却空気の漏れを防ぐために、支持体４８並びにカバー要素２６の角領域（エッジ領域）は、支持体４８のノッチ内へ咬むことが出来る。

図９から図１１は、互いに並んだ加熱ケース１２を備える加熱区間の形成を単に概略的に例示している。符号の付いていない矢印はそれぞれ、プリフォーム１０の搬送方向を示している。図９には、プリフォーム１０が１列で或いは１レーン式で加熱ケース１２の加熱路を通ってガイドされる第１のバリエーションが示されている。図９に示されているように、プリフォーム１０が加熱ケース１２内でそれぞれ反対の方向へ、図９の場合では搬送経路の間の中央に配設された加熱ユニットの脇を通り過ぎて搬送され得ることが企図され得る。図１０Ａ及び図１０Ｂには、第２のバリエーションが示されており、そこではプリフォーム１０が少なくとも２レーン式で或いは２列で、加熱ケース１２の加熱路を通って案内されており、しかも同一方向に方向付けられている。つまり図１０Ａ及び図１０Ｂは、平行な搬送ラインにおける同一方向の搬送方向での加熱ケース１２を通る２列式のガイドを示している。図１０Ａに従い、搬送方向で互いにずらして加熱路を通過してプリフォーム１０を搬送することが企図され得る。変形例では、図１０Ｂに従い、搬送方向で同じ並びで加熱路を通過してプリフォーム１０を搬送することが企図され得る。

図１１は図９の加熱区間の変形例を示しており、その際、加熱ケース１２は互いに側方に並び接触して配設されている。図９のバリエーションとは異なり、プリフォーム１０は、加熱区間へ入る入口と加熱経路から出る出口において、異なる加熱ケース１２を通り抜ける。これは、加熱区間の入口及び加熱区間の出口にて異なる温度プフィールが所望される場合に、特に有利である。その際、加熱区間の入口及び出口での異なるプロフィール付けは、加熱区間の入口及び出口における加熱ケースの加熱要素１６の個別の構成或いは個別化された加熱出力によって、達成され得る。類似の長所は、図１０Ａ及び図１０Ｂのプリフォーム１０の２レーン式ガイドの場合でも同様にもたらされる。

１０ プリフォーム
１２ 加熱ケース
１４ 加熱ユニット
１６ 加熱要素
１８ 保持要素
２０ 通過口
２２ 長手縦穴
２４ 差し込みコネクタ
２６ カバー要素
２８ 収容口
３０ 収容口を有する壁部領域
３２ 加熱ケースの側部壁
３４ 加熱ケースの底部壁
３６ 冷却流路
４０ 転向板
４２ 側部冷却流路
４４ 底部要素
４６ ケーブルハーネス（配線束）
４８ 支持体
５０ 放射ブラインド（光線ブラインド、照射遮蔽物）
５２ 放射ブラインドの第１の層
５４ 放射ブラインドの第２の層

１０ プリフォーム
１２ 加熱ケース
１４ 加熱ユニット
１６ 加熱要素
１８ 保持要素
２０ 通過口
２２ 長手縦穴
２４ 差し込みコネクタ
２６ カバー要素
２８ 収容口
３０ 収容口を有する壁部領域
３２ 加熱ケースの側部壁
３４ 加熱ケースの底部壁
３６ 冷却流路
４０ 転向板
４２ 側部冷却流路
４４ 底部要素
４６ ケーブルハーネス（配線束）
４７ ケーブル
４８ 支持体
５０ 放射ブラインド（光線ブラインド、照射遮蔽物）
５２ 放射ブラインドの第１の層
５４ 放射ブラインドの第２の層

Claims (17)

1. ブロー成形のために設けられた熱可塑性材料からなるプリフォーム（１０）を熱的に調整するための加熱ケースにして、２つの側壁部（３２）及び底部壁部（３４）が前記プリフォーム（１０）を通過搬送するための加熱トンネルを画定している加熱ケースにおいて、
   前記加熱トンネルが少なくとも２つの互いに平行に延伸している加熱路を有していること、また、
   特には互いに平行に延伸する、互いに並んだ２つの加熱路の間に、前記プリフォーム（１０）の搬送方向で長手方向に指向された棒形状の複数の加熱要素（１６）を備える加熱ユニット（１４）が配設されていること、
   を特徴とする加熱ケース。
2. 請求項１に記載の加熱ケースにおいて、
   前記加熱ユニット（１４）が少なくとも１つのウェブ形状の放射ブラインド（５０）を有しており、当該放射ブラインド（５０）が前記加熱要素（１６）に対して長手方向に指向されて隣り合う２つの前記加熱要素（１６）の間に配設されていること、
   を特徴とする加熱ケース。
3. 請求項１又は２に加熱ケースにおいて、
   前記加熱ユニット（１４）が、それぞれ２つの、前記加熱要素（１６）を取り付けるための、柱状の保持要素（１８）を有しており、前記保持要素（１８）のそれぞれが、そのそれぞれの長手方向で向かい合い側にある両方の端部に通過口（２０）を有しており、当該通過口（２０）が、前記保持要素（１８）の管状の長手縦穴（２２）を、前記保持要素（１８）の前記長手縦穴（２２）を通って流体が流れることが出来るように、開放していること、
   を特徴とする加熱ケース。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
   棒形状の前記加熱要素（１６）のそれぞれが、その長手方向で向かい側にある両方の端部で前記保持要素（１８）にて、前記加熱要素（１６）の開放端部がそれぞれ前記保持要素（１８）の長手縦穴（２２）内へ突出するように、支持されていること、
   を特徴とする加熱ケース。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
   １つの加熱ユニット（１４）の棒形状の複数の前記加熱要素（１６）のそれぞれが、前記保持要素（１８）に取り付けられたその使用位置にて、前記加熱ユニット（１４）の１つの共通の差し込みコネクタ（２４）と電導的に接続されていること、
   を特徴とする加熱ケース。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
   複数の前記加熱ユニット（１４）がモジュール状に形成されており、その結果、それらが交換のために、又は、メンテナンス作業及び／又は組み立て作業のために、前記加熱ケース（１２）から取り外し可能であること、
   を特徴とする加熱ケース。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
   前記保持要素（１８）がそれぞれ１つの取り外し可能なカバー要素（２６）を有しており、当該カバー要素（２６）を用いて長手縦穴（２２）に対する側方でのアクセスが開放可能であること、
   を特徴とする加熱ケース。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
   前記加熱要素（１６）がその端部領域に支持体（４８）を有しており、当該支持体（４８）が、前記保持要素（１８）の収容口（２８）内へ、形状拘束的に挿入可能であること、
   を特徴とする加熱ケース。
9. 請求項８に記載の加熱ケースにおいて、
   複数の前記収容口（２８）が側方に開いた挿入部として櫛状に前記保持要素（１８）の壁部領域（３０）に追加されていること、
   を特徴とする加熱ケース。
10. 請求項９に記載の加熱ケースにおいて、
    複数の前記収容口（２８）を備える前記壁部領域（３０）が、少なくとも複数のうちのいくつかの前記加熱ユニット（１４）の前記保持要素（１８）にて、長手方向に変位可能に、前記保持要素（１８）にて支持されていること、
    を特徴とする加熱ケース。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
    前記加熱ケース（１２）の互いに向かい側にある２つの側壁部（３２）が、熱放射を反射する要素を有していること、
    を特徴とする加熱ケース。
12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
    前記加熱ケースの下部に、前記保持要素（１８）の前記長手縦穴（２２）に連通して接続されている冷却流路（３６）が、配設されていること、
    を特徴とする加熱ケース。
13. 請求項１から１２の何れか一項に記載の加熱ケースにおいて、
    前記加熱装置が搬送手段（３８）を含んでおり、当該搬送手段（３８）を用いて、複数の前記プリフォーム（１０）が互いに平行に延伸する２つの搬送路を備える前記加熱ケース（１２）内へ互い違いの方向で確動案内されているように、複数の前記プリフォーム（１０）が加熱区間を通って一列で移動可能であること、
    を特徴とする加熱ケース。
14. 請求項１から１２の何れか一項に記載の加熱ケース（１２）にして、１つの加熱区間を形成するために互いに隣接して配設されている複数の加熱ケース（１２）を有する加熱装置。
15. 請求項１から１３の何れか一項に記載の加熱ケース又は請求項１４に記載の加熱装置を有するブロー機械。
16. ブロー成形のために設けられた熱可塑性材料からなるプリフォーム（１０）の壁部材料に温度プロフィールを形成するための方法において、
    前記プリフォーム（１０）が、互いに並んで案内されている搬送列にて、少なくとも３面で壁部要素（３２、３４）によって画定されている加熱ケース（１２）を通って移動され、
    前記搬送列はそれぞれ、前記加熱ケース（１２）の加熱路によって案内され、また、隣り合う２つの加熱路の間に、１つの加熱要素（１８）が配設されており、当該加熱要素（１８）が、温度プロフィールを形成するために、両側に対して通過案内される前記プリフォーム（１８）の材料を、加熱すること、
    を特徴とする方法。
17. 請求項１６に記載の方法において、
    前記プリフォーム（１０）を熱的に調整するために、請求項１から１３の何れか一項に記載の加熱ケース（１２）が用いられることを特徴とする方法。
    

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