專利名稱：用于加熱運動著的熱塑材料容器坯料的爐子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及容器制造領(lǐng)域，例如瓶子、長頸瓶等容器的制造，這些容器是由熱塑性材料制成的，例如PET或者PEN，通過吹塑法或者拉伸吹塑法制造初步容器或者坯料(預(yù)制坯或者容器半成品)，本發(fā)明特別涉及在吹塑或者拉伸吹塑步驟前加熱所述坯料來使塑料軟化并且使之可以變形的階段。
更確切地說，本發(fā)明涉及用于加熱運轉(zhuǎn)中的坯料的爐子的改進，特別是加熱由熱塑材料制造的預(yù)制坯或者容器半成品的爐子的改進，這種爐子包括輸送裝置和加熱裝置；輸送裝置用于在每個坯料繞著其自身軸線旋轉(zhuǎn)的時候支撐和接連地移動所述坯料；加熱裝被置于輸送裝置的側(cè)面，從而加熱移動著的坯料的本體。
背景技術(shù)：
為使拉伸過程在坯料的整個本體上準(zhǔn)確地而且均勻地進行，有必要使全部熱塑性材料都升高到足夠溫度使其軟化，然而這個溫度不能過高，要防止所述材料結(jié)晶。這就意味著盡管熱塑性材料的導(dǎo)熱性很差，仍有足夠多的熱量(例如通過紅外輻射持續(xù)產(chǎn)生)傳導(dǎo)穿過坯料的整個壁厚(例如，對芯層的加熱)。
在確定加熱裝置的情況下，例如紅外燈，沒有強制輸送紅外傳輸功率來試圖更快地完成這樣的結(jié)果的意向，因為熱塑性材料的熱傳導(dǎo)率很差，為了加熱芯層就導(dǎo)致時間流失；而且通過提高紅外輻射的功率來減少所述時間，就冒著導(dǎo)致所述壁外表面的材料結(jié)晶的危險。所以這樣的解決辦法必然被拋棄。
因此解決所述問題的方案必須在延長所述熱塑性材料暴露到所述加熱裝置的時間中尋求。
一個可以想到的解決方案可以是放慢坯料經(jīng)過在側(cè)面設(shè)置的加熱裝置。但是，應(yīng)該指出容器制造商在不斷尋求提高生產(chǎn)率，而生產(chǎn)率的提高當(dāng)然通過提高機器速度達(dá)到。因此，這樣的渴望與在任何時候降低生產(chǎn)線的移動速度都是相悖的。這個解決方法也必然被拋棄。
無可否認(rèn)，可以想到降低坯料通過爐子的速度(例如將速度降低一半)，而可以有兩個爐子同時供入坯料——則仍能保持總的處理能力。但是，這樣的解決方法在設(shè)備和能耗方面都很昂貴，也須被拋棄。
一種有用的解決方案可能在于增加爐子的長度，對于給定的坯料速度，就增加了坯料暴露的時間。于是可以設(shè)想到減少加熱裝置的傳遞功率，這樣就允許有足夠的時間使熱傳導(dǎo)穿透坯料壁的厚度。無可否認(rèn)，為了延長爐子的長度，這個方法需要一個設(shè)備的營動資本，但是在實踐中證明這是經(jīng)濟的，因為降低了(可能會達(dá)到35％)所述坯料熱處理所需的能量。
但是，雖然因為上面指出的原因這個方案通常是有利的，但是有一個缺點，因為爐子的長度過大，這個方法在實踐中難以采用。

發(fā)明內(nèi)容
在這樣的情況下，本發(fā)明提出一個改進的解決方案，該方案滿足了長時間將坯料暴露到加熱裝置的要求，同時還避免了上述解決辦法的各種缺點。
為此目的，本發(fā)明提出有了一種用于加熱運轉(zhuǎn)中的坯料的爐子，特別用于加熱由熱塑性材料制成的預(yù)制坯或者容器半成品。這種爐子包括輸送裝置，適于支撐和接連地移動所述坯料，同時使所述坯料繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)；以及加熱裝置，該加熱裝置在所述輸送裝置側(cè)面設(shè)置從而能夠加熱所述運動著的坯料的本體。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的爐子，其特征在于，該輸送裝置布置成具有至少兩個基本上互相平行的輸送分支，并且這兩個輸送分支互相靠近并且具有相反的輸送方向，所述坯料沿著這兩個輸送分支接連地移動，所述加熱裝置被設(shè)置在兩個平行的輸送分支之間，從而能雙面地同時加熱分別以相反的方向沿著兩個輸送分支移動的坯料。
優(yōu)選地，所述兩個分支在它們端部的一端通過一個環(huán)狀輸送段被接合在一起，該環(huán)狀輸送段位于加熱裝置作用區(qū)域的外側(cè)，并且因此構(gòu)成一個使坯料溫度保持穩(wěn)定的區(qū)域。
由于這種布置，每個坯料兩次通過所述爐子，在這兩個加熱階段之間有一個間斷，這個間斷相應(yīng)于輸送裝置拐彎的路徑，并構(gòu)成一個穩(wěn)定階段，在這個穩(wěn)定階段中熱量繼續(xù)向所述材料內(nèi)部傳播。加熱時間這樣被加倍，結(jié)果是熱塑性材料在最適宜條件下被熱處理，使全部塑料被均勻地加熱并且恰好被加熱到材料芯層。
從結(jié)構(gòu)的觀點看，上述的有益效果是通過加熱裝置的單一聯(lián)合體來獲得的，其效率由于在兩個方向的輻射的事實而被加倍了，不再如傳統(tǒng)爐子那樣僅僅在一個方向上輻射。
無可否認(rèn)，有兩列移動著的物體在加熱裝置的兩側(cè)被熱處理的爐子布置是已知的(例如文獻EP-A-0 868 284和DE-A-24 27 611)。但是，在這些已知的布置中，要加熱的兩列物體是沿同一個方向移動。這些已知的爐子也可以使處理能力加倍，但是每個預(yù)制坯物體僅有一次通過爐子。于是，這樣爐子中每個物體的暴露時間相對于經(jīng)過相同長度的傳統(tǒng)爐子的物體的暴露時間沒有延長(例如，單列物體)。
另外，需要指出，根據(jù)本發(fā)明介紹的，沿相反方向兩次經(jīng)過爐子，每個物體兩次相繼暴露于加熱裝置，導(dǎo)致所述的暴露時間增加，就可以有益地減少從所述的加熱裝置輻射的功率，因此就可以降低電力消耗。這是使用者特別感興趣的(試驗證明使用紅外燈節(jié)省的能源達(dá)到甚至超過50％)。
在一個有利的實施例中，該爐子包括兩對平行輸送分支，加熱裝置分別布置在每對輸送分支的兩個輸送分支之間，所述的四個輸送分支通過位于加熱裝置作用區(qū)域外的環(huán)形輸送段連接起來。為形成一個緊湊的爐子，四個輸送分支互相平行是有利的，且優(yōu)選的是這些分支基本上是直線的。
優(yōu)選地，所述加熱裝置可以以已知的方式接合反射器使用，這些反射器可以布置在沿著每個輸送分支的、加熱裝置所在一側(cè)的對側(cè)。


閱讀下面的給定的特定的實施例作為非限制性例子的詳細(xì)說明，本發(fā)明將被更清楚地理解。在下面的說明中將參考附圖，其中圖1是圖示采用本發(fā)明構(gòu)造的爐子布置的簡圖；圖2是圖示圖1中的開發(fā)構(gòu)造的爐子實施例的有益例子。
具體實施例方式
首先參考圖1，爐子1用于加熱運轉(zhuǎn)中的坯料，特別是加熱預(yù)制坯或者容器半成品，這些坯料是由熱塑性材料例如PET或者PEN制造的。這種爐子被置于用于制造容器的吹塑或者拉伸吹塑裝置的上游是可能的。
爐子1包括輸送裝置2，該輸送裝置適于支撐和接連地移動坯料(未圖示)，同時使每個坯料繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)。這些輸送裝置以已知的方式配置，包括適用于在其頸部支撐坯料的支撐設(shè)備(“旋轉(zhuǎn)器(spinner)”)的鉸接序列或者傳送鏈，同時這些支撐設(shè)備以這樣的方式旋轉(zhuǎn)(例如通過與齒輪嚙合被緊固在那里，安裝有側(cè)面的傳送鏈或者支架)每個坯料在移動的同時旋轉(zhuǎn)，于是將其本體的整個外周暴露于設(shè)置在輸送裝置側(cè)面的加熱裝置3。
根據(jù)本發(fā)明，輸送裝置2被設(shè)計成具有至少兩個基本上互相平行而且互相鄰近的輸送分支4、5，同時所述的兩個輸送分支沿相反的方向運動。所述的坯料沿著兩個分支4、5一個接一個移動(成列地)，如箭頭6表示。
所述的加熱裝置3位于輸送裝置2的兩個分支4、5之間，并且被設(shè)計成兩面都可以工作，同時加熱分別沿著輸送裝置的兩個分支4、5沿相反方向移動的坯料。
例如，圖1表示的加熱裝置3，是由紅外加熱燈構(gòu)成的三個連續(xù)裝置7的形式。
如圖1所示，在優(yōu)選實施例中輸送裝置的兩個分支4、5在爐子內(nèi)基本上是直線的，在爐子的一端(圖1中右側(cè))兩個分支通過輸送裝置的環(huán)狀段8接合在一起。
輸送裝置的環(huán)狀段8除了將穿過爐子的分支4、5接合在一起的作用外，還作為穩(wěn)定區(qū)域允許熱量持續(xù)地傳導(dǎo)到熱塑性材料的內(nèi)部并且防止坯料本體的外表面過熱。
爐子1以已知的方式將反射器9置于加熱裝置3的對面、輸送裝置的分支4、5的另一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的爐子，每個坯料相繼兩次以相反的方向經(jīng)過加熱裝置，同時經(jīng)過一個中間熱穩(wěn)定期。對于給定長度的爐子，每個預(yù)制坯都獲得相同的加熱時間，可以顯著降低加熱裝置的功率因此降低了電耗，而且沒有增加加熱燈的數(shù)量、沒有增加爐子的工作長度，比傳統(tǒng)的單一輸送列的爐子對預(yù)制坯的加熱更均勻而且加熱到預(yù)制坯的芯層。
圖2示意地表示采用上述構(gòu)造的爐子的一個特殊例子。實踐中，圖1表示的布置成對(部分A和B)使用圖1表示的布置，坯料則相繼四次通過爐子，因此經(jīng)歷四次相繼的加熱，中間具有熱穩(wěn)定期。
坯料是由裝置10(例如可以是進給輪)運送到E，從而給輸送裝置2裝料，裝置10包括支撐設(shè)備的閉環(huán)傳送鏈2。傳送鏈2然后經(jīng)由其分支4A進入的爐子1的部分A，坯料在此進行第一次加熱操作，然后，坯料經(jīng)過環(huán)狀段8A后在分支5A上進行第二次加熱操作。
然后坯料經(jīng)過也限定有成熱穩(wěn)定區(qū)域的接合段11，被輸送到爐子的第二部分B，在這里以相似的路徑在分支4B被加熱、在環(huán)狀段8B熱穩(wěn)定、在分支5B被加熱。
坯料離開分支5B時，段12將坯料帶到卸料裝置13(例如可以是“卸料”輪)，在那里坯料和傳送鏈2中的支撐裝置分離(所述的傳送鏈返回到進料裝置10)并且在S處被卸到，例如，吹塑或者拉伸吹塑設(shè)備中。因為卸料裝置13沒有直接地與爐子的出口相鄰，段12本身構(gòu)成了一個熱穩(wěn)定區(qū)域來完成熱量向熱塑性材料內(nèi)部的擴散。
四個分支4A、5A、4B、5B可以是互相平行的，于是就可以構(gòu)成簡單和緊湊設(shè)計的熱損失很少的爐子。另外在中心部分，即上述的爐子的部分A和部分B之間可以放置部分A和部分B運行的公共部件，特別是輸送氣體用以冷卻坯料表面的風(fēng)扇。
權(quán)利要求
1.一種爐子(1)，用于加熱運轉(zhuǎn)中的坯料，特別是由熱塑性材料制造的預(yù)制坯或者容器半成品，該爐子包括輸送裝置(2)和加熱裝置(3)，所述輸送裝置(2)適于支撐和接連地移動坯料，同時使各坯料繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，所述加熱裝置(3)被置于輸送裝置(2)的側(cè)面，以便加熱所述運動著的坯料的本體，其特征在于，所述的輸送裝置(2)布置成具有至少兩個基本互相平行、互相鄰近且輸送方向相反的輸送分支(4、5)，坯料接連地沿著所述的兩個輸送分支移動，所述加熱裝置(3)被置于所述的兩個平行的輸送分支(4、5)之間并且被布置成兩面同時加熱分別沿著兩個輸送分支沿相反方向移動的坯料。
2.如權(quán)利要求1所述的爐子，其特征在于，兩個輸送分支(4、5)在它們的端部通過一個環(huán)狀輸送段(8)被接合在一起，該輸送段(8)位于加熱裝置作用區(qū)域之外。
3.如權(quán)利要求1或2所述的爐子，其特征在于，它包括兩對平行的輸送分支(4A、5A；4B、5B)，加熱裝置(3A；3B)分別被置于每對輸送分支的兩個分支之間，所述的四個輸送分支通過位于加熱裝置作用區(qū)域外的輸送段(8A；8B)連接在一起。
4.如權(quán)利要求3所述的爐子，其特征在于，所述的四個輸送分支(4A、5A；4B、5B)互相平行。
5.如權(quán)利要求1至4中任一所述的爐子，其特征在于，所述輸送分支(4、5)是近似直線的。
6.如權(quán)利要求1至5中任一所述的爐子，其特征在于，在每個輸送分支側(cè)面、在加熱裝置(3)所占據(jù)側(cè)的對側(cè)設(shè)置有反射器(9)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一所述的爐子，其特征在于，所述的加熱裝置(3)包括紅外燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱運動著的熱塑性坯料(預(yù)制坯、容器半成品)的爐子，包括支撐和順序移動坯料、同時使各所述的坯料繞其自身軸線轉(zhuǎn)動的輸送裝置(2)，以及布置在該輸送裝置(2)側(cè)面用于加熱所述的運動著的坯料的本體的加熱裝置(3)；所述的輸送裝置(2)包括至少兩個平行的輸送分支(4、5)，這兩個輸送分支(4、5)互相靠近、具有相反的輸送方向，坯料沿著這兩個輸送分支(4、5)接連地移動；加熱裝置(3)布置在所述兩個輸送分支(4、5)之間，從而在兩側(cè)同時分別加熱在兩個分支上沿相反方向移動的坯料。
文檔編號B29C49/42GK1723115SQ200380105608
公開日2006年1月18日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者A·埃夫拉爾, F·勒孔特, N·塔克埃德米特 申請人:西德爾公司