PL243165B1 - Sposób nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, oraz piec do stosowania tego sposobu - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, w którym preformy nagrzewa się za pomocą promieniowania podczerwonego emitowanego oraz odbitego od reflektora usytuowanego naprzeciw emitera, przy czym preformy umieszczone pomiędzy emiterem a reflektorem przemieszcza się wzdłuż emitera oraz obraca wokół ich własnej osi. Sposób ten charakteryzuje się tym, że promieniowanie podczerwone odbite od reflektora skupia się w szereg wiązek następujących po sobie wzdłuż emitera, przy czym prędkość przemieszczania preform wzdłuż emitera w obszarze skupionych wiązek jest mniejsza niż prędkość w pozostałym obszarze promieniowania odbitego. Zgłoszenie obejmuje również piec do nagrzewania preform zaopatrzony jest w reflektor (4) z wyprofilowaną powierzchnią w postaci następujących po sobie poprzecznych cylindrycznych wgłębień (5) rozmieszczonych wzdłuż tunelu (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób nagrzewania preform z PET (gdzie PET oznacza politereftalan etylenu, (ΟιοΗβ04)π)) w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, oraz piec do stosowania tego sposobu.

W znanych rozwiązaniach nagrzewanie preform w procesie wytwarzania butelek lub innych pojemników z tworzywa sztucznego prowadzone jest między innymi w liniowych piecach grzewczych, w których elementami grzewczymi są lampy emitujące promieniowanie podczerwone. Lampy nagrzewające umieszczone są w tunelu grzewczym po jednej stronie wzdłuż jego długości, równolegle do płaszczyzny utworzonej przez osie preform, dzięki czemu możliwe jest, poprzez regulację mocy nagrzewania, uzyskanie różnego rozkładu temperatury wzdłuż osi preformy. W celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej stosowane są reflektory, które odbijają promieniowanie podczerwone, które dodatkowo nagrzewa preformę. Reflektory stosowane są zarówno od strony lamp nagrzewających w postaci napylonej warstwy ceramicznej na szklaną powierzchnię, jak i w postaci płaskiego reflektora umieszczonego z drugiej strony preformy. Podczas procesu nagrzewania preformy w tunelu grzewczym przesuwają się liniowo, ze stałą prędkością ν jednocześnie obracając się wokół własnej osi z prędkością ω.

Z dokumentu patentowego US 8,983,281 B2 znane jest urządzenie do nagrzewania preform, które zawiera tunel grzewczy wyposażony w lampy emitujące promieniowanie podczerwone, usytuowane po jednej stronie wzdłuż tego tunelu oraz zaopatrzony w tylne reflektory usytuowane po stronie lamp, płaski kontrreflektor usytuowany po drugiej stronie tunelu względem lamp, oraz dolny reflektor usytuowany od strony dna preformy.

Z dokumentu DE 10058950 (A1) znana jest linia grzewcza urządzenia do formowania butelek PET, zawierająca reflektory główne po stronie lamp i reflektory po przeciwnej stronie względem szeregu lamp podczerwonych, oraz zaopatrzona jest w dodatkowe reflektory nad i pod preformą. Reflektory główne mają kształt litery „W” i usytuowane są symetrycznie wokół każdej lampy, reflektor przeciwległy jest w postaci litego metalu, a reflektor usytuowany przy dnie preformy ma kształt eliptyczny. Pomiędzy lampami a preformami znajduje się ekran ze szkła krzemionkowego.

Celem wynalazku jest lepsze wykorzystanie odbijanego promieniowania podczerwonego od reflektora, do nagrzewania preform.

Cel ten osiągnięto przez opracowanie sposobu nagrzewania preform z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego odbitego na reflektorze oraz zaprojektowanie kształtu reflektora usytuowanego w tunelu grzewczym po drugiej stronie preform względem lamp emitujących promieniowanie podczerwone.

Sposób nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, w którym preformy nagrzewa się za pomocą promieniowania podczerwonego emitowanego oraz odbitego od reflektora usytuowanego naprzeciw emitera, przy czym preformy umieszczone pomiędzy emiterem a reflektorem przemieszcza się wzdłuż emitera oraz obraca wokół ich własnej osi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że promieniowanie podczerwone odbite od reflektora skupione jest w szereg wiązek następujących po sobie wzdłuż emitera, przy czym prędkość przemieszczania preform wzdłuż emitera w obszarze skupionych wiązek jest mniejsza niż prędkość w pozostałym obszarze promieniowania odbitego. Korzystnie ogniska skupionych wiązek promieniowania odbitego pozycjonuje się na/w ściance preformy.

Piec do nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, sposobem według wynalazku, zawierający tunel grzewczy, w którym po jednej stronie wzdłuż tego tunelu usytuowane są lampy emitujące promieniowanie podczerwone a po przeciwnej stronie wzdłuż tunelu usytuowany jest reflektor, przy czym piec zaopatrzony jest w środki techniczne do trzymania i obracania preform wokół ich osi oraz w środki techniczne do transportu preform wzdłuż tunelu grzewczego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że reflektor ma wyprofilowaną powierzchnię w postaci następujących po sobie poprzecznych do kierunku przesuwu preform, cylindrycznych wgłębień rozmieszczonych wzdłuż tunelu. Korzystnie ogniska cylindrycznych wgłębień reflektora spozycjonowane są na/w ściance preformy.

Wynalazek przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec do nagrzewania preform z uwidocznionymi preformami, w widoku z góry, w ujęciu schematycznym, fig. 2 - piec, jak na fig. 1 w widoku z boku, fig. 3 przedstawia przykładową zależność prędkości liniowej preformy przy założonym czasie cyklu 2 sekundy i jednego gniazda formy rozdmuchowej, fig. 4 przedstawia przykładową zależność prędkości liniowej preformy przy założonym czasie cyklu 2 sekundy i czterech gniazd formy rozdmuchowej.

Przykładowy piec do nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, na przykład butelek, zawiera tunel grzewczy 1, w którym po jednej stronie wzdłuż tego tunelu 1 usytuowane są lampy 2 emitujące promieniowanie podczerwone, za którymi znajduje się reflektor 3, a po przeciwnej stronie wzdłuż tunelu 1 usytuowany jest reflektor 4. Piec zaopatrzony jest w środki techniczne do trzymania i obracania preform 6 wokół ich osi, oraz w środki techniczne do transportu preform 6 wzdłuż tunelu grzewczego 1, nie pokazane na rysunku. Preformy 6 usytuowane są pomiędzy lampami 2 a reflektorem 4. Preformy 6 w tunelu grzewczym 1 trzymane i transportowane są na znanych trzpieniach. Reflektor 4 ma wyprofilowaną powierzchnię w postaci następujących po sobie poprzecznych do kierunku przesuwu preform, cylindrycznych wgłębień 5 rozmieszczonych wzdłuż tunelu 1. Ogniska cylindrycznych wgłębień 5 reflektora 4 usytuowane są w ściance lub na ściance preformy 1. Preformy 6, nagrzewa się za pomocą promieniowania podczerwonego emitowanego przez lampy 2 oraz odbitego od reflektora 3 i reflektora 4. Kształt reflektora 4 powoduje, iż preformy 6 znajdują się na drodze skupienia wiązki odbitej i promieniowanie po odbiciu od powierzchni cylindrycznej wgłębień 5 skupione jest na ściance lub w ściance preform 6, powodując zwiększony stopień nagrzewania preform 6. Ten zwiększony stopień nagrzewania zmaksymalizowany jest, gdy środek, w którym skupiają się odbite promienie, leży w ściance preformy 6. Podczas nagrzewania preform 6, preformy przemieszcza się wzdłuż tunelu grzewczego 1 z prędkością ν i obraca wokół ich własnej osi z prędkością ω. Prędkość ν przemieszczania preform wzdłuż lamp emitujących w obszarze skupionych wiązek jest mniejsza niż prędkość w pozostałym obszarze promieniowania odbitego. Przykładowo, dla cyklu trwającego 2 sekundy i jednego gniazda formującego prędkość liniowa zmienia się od prędkości maksymalnej ν do prędkości minimalnej w obszarze skupionych wiązek w zakresie od 20% do 30% prędkości maksymalnej, zgodnie z przedstawionym wykresem na Fig 3. Przykładowo, dla cyklu trwającego 2 sekundy i czterech gniazd formujących prędkość liniowa zmienia się od prędkości maksymalnej ν do prędkości minimalnej w obszarze skupionych wiązek w zakresie od 40% do 50% prędkości maksymalnej, zgodnie z przedstawionym wykresem na Fig. 4. Prędkość obrotowa ω preformy 6 wokół jej własnej osi wynosi od 0,3 obroty na sekundę do 2 obrotów na sekundę. Cykl definiowany jest jako czas pomiędzy jednym rozdmuchem butelek i kolejnym, przy czym liczba butelek wytwarzana w czasie jednego cyklu zależy od liczby gniazd formy rozdmuchowej. Jeżeli forma rozdmuchowa jest jednogniazdowa, to podczas jednego cyklu wytwarzana jest jedna butelka; jeżeli przykładowo forma jest czterogniazdowa, to podczas jednego cyklu wytwarzane są cztery butelki. Liniowa prędkość preform zmienia się zgodnie z przedstawionym wykresem na Fig. 3 lub na Fig. 4, gdzie najmniejsza prędkość jest w miejscu położenia preformy w osi cylindrycznej części reflektora. Dla jednego gniazda rozdmuchowego preforma od czasu 0,5 sekundy do 1,5 sekundy osiąga istotnie mniejszą prędkość liniową w obszarze cylindrycznej części reflektora, natomiast od 1,5 sekundy do 2,5 sekundy przesuwa się w kolejne położenie cylindrycznej części reflektora. Dla czterech gniazd rozdmuchowych preforma od czasu 0,15 sekundy do 0,35 sekundy osiąga istotnie mniejszą prędkość liniową w obszarze cylindrycznej części reflektora, natomiast od 0,35 sekundy do 0,65 sekundy przesuwa się w kolejne położenie cylindrycznej części reflektora.

Claims (4)

1. Sposób nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, w którym preformy nagrzewa się za pomocą promieniowania podczerwonego emitowanego oraz odbitego od reflektora usytuowanego naprzeciw emitera, przy czym preformy umieszczone pomiędzy emiterem a reflektorem przemieszcza się wzdłuż emitera oraz obraca wokół ich własnej osi, znamienny tym, że promieniowanie podczerwone odbite od reflektora (4) skupione jest w szereg wiązek następujących po sobie wzdłuż emitera (2), przy czym prędkość przemieszczania preform (6) wzdłuż emitera (2) w obszarze skupionych wiązek jest mniejsza niż prędkość w pozostałym obszarze promieniowania odbitego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ogniska skupionych wiązek promieniowania odbitego pozycjonuje się na/w ściance preformy (6).

3. Piec do nagrzewania preform z PET w procesie wytwarzania pojemników, zwłaszcza butelek, sposobem określonym w zastrzeżeniach 1-2, zawierający tunel grzewczy, w którym po jednej

4 PL 243165 B1 stronie wzdłuż tego tunelu usytuowane są lampy emitujące promieniowanie podczerwone a po przeciwnej stronie wzdłuż tunelu usytuowany jest reflektor, przy czym piec zaopatrzony jest w środki techniczne do trzymania i obracania preform wokół ich osi oraz w środki techniczne do transportu preform wzdłuż tunelu grzewczego, znamienny tym, że reflektor (4) ma wyprofilowaną powierzchnię w postaci następujących po sobie poprzecznych do kierunku przesuwu preform (6), cylindrycznych wgłębień (5) rozmieszczonych wzdłuż tunelu (1).

4. Piec według zastrz. 3, znamienny tym, że ogniska cylindrycznych wgłębień (5) reflektora (4) spozycjonowane są na/w ściance preformy (6).