專(zhuān)利名稱(chēng)：容器吹塑成型方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容器吹塑成型方法，在加熱段區(qū)域中沿著傳送路徑對(duì)熱塑性材料制成的型坯進(jìn)行調(diào)溫處理之后，在吹塑模具之中通過(guò)吹氣壓力作用使得型坯變形成為容器，并且至少一個(gè)加熱設(shè)備在加熱段區(qū)域內(nèi)至少沿著型坯的一部分傳送路徑使所述型坯具有一定的溫度分布，所述加熱設(shè)備配有至少一個(gè)管狀輻射加熱器，所述溫度分布在型坯的縱向延伸。本發(fā)明還涉及一種用熱塑性材料進(jìn)行容器吹塑成型的裝置，所述裝置具有至少一個(gè)沿著型坯傳送路徑布置的加熱段和一個(gè)配有吹塑模具的吹塑工位，并且沿著型坯的至少一部分傳送路徑布置一個(gè)用來(lái)在型坯區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生溫度分布的設(shè)備，所述溫度分布在型坯的縱向延伸，并且使用至少一個(gè)布置在加熱設(shè)備區(qū)域內(nèi)的管狀輻射加熱器來(lái)生成熱輻射。
背景技術(shù)：
通過(guò)吹氣壓力作用進(jìn)行容器成型時(shí)，將熱塑性材料制成的型坯，例如將PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)制成的型坯送入吹塑機(jī)中不同的加工工位。這類(lèi)吹塑機(jī)通常具有一個(gè)加熱設(shè)備以及一個(gè)吹氣裝置，在這些裝置的區(qū)域內(nèi)將預(yù)先經(jīng)過(guò)調(diào)溫處理的型坯雙向膨脹成為容器。利用送入到待拉伸型坯之中的壓縮空氣進(jìn)行膨脹。DE-OS 43 40 291就闡述了這種型坯膨脹的工藝流程。開(kāi)頭提及的導(dǎo)入帶壓氣體也包括將壓縮氣體導(dǎo)入正在形成的容器泡之中以及在吹氣過(guò)程開(kāi)始時(shí)將壓縮氣體導(dǎo)入型坯之中。DE-OS 42 12 583描述了容器成型吹塑工位的原理構(gòu)造。DE-OS 23 52擬6闡述了可能進(jìn)行的型坯的調(diào)溫處理方法。在吹塑成型裝置之內(nèi)可以利用不同的搬運(yùn)裝置傳送型坯以及吹制成形的容器，已經(jīng)證明尤其適宜使用可插上型坯的傳送芯桿，但也可以使用其它支托裝置來(lái)搬運(yùn)型坯。使用夾鉗搬運(yùn)型坯以及使用可伸入型坯口部區(qū)域之中進(jìn)行固定的脹開(kāi)心軸同樣也屬于可用的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。例如DE-OS 199 06 438描述了一種使用傳送輪搬運(yùn)容器的方法，將傳送輪布置在吹塑輪和輸出段之間。所述的型坯搬運(yùn)一方面可采用所謂兩步法，首先以注射成型法制作型坯，將其暫時(shí)存放，然后對(duì)其進(jìn)行調(diào)溫處理，并且吹塑成為容器；另一方面則可使用所謂單步法，在型坯注射成型并且充分硬化之后立即對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)溫處理，然后吹塑成型。從所使用的吹塑工位來(lái)看，已知有不同的實(shí)施方式。若為布置在旋轉(zhuǎn)傳送輪上的吹塑工位，通常采用像書(shū)本一樣可以翻開(kāi)的模架，但也可以使用可以相互移動(dòng)的模架或者以其它方式運(yùn)動(dòng)的模架。若為位置固定且尤其適合于容納多個(gè)容器成型模腔的吹塑工位， 則通常使用相互平行布置的平板作為模架。通常在加熱之前將型坯插在傳送芯桿上，傳送芯桿要么輸送型坯經(jīng)過(guò)整個(gè)吹塑機(jī)，或者僅僅在加熱設(shè)備區(qū)域內(nèi)循環(huán)。如果使得型坯口部垂直向下以直立方式對(duì)型坯進(jìn)行加熱，則通常將型坯插在傳送芯桿的套管狀支托元件上。如果使得型坯口部垂直向上以懸吊方式對(duì)其進(jìn)行加熱，則通常將脹開(kāi)心軸伸入型坯口部之中將型坯卡緊。使用常規(guī)紅外輻射器加熱型坯的主要問(wèn)題在于，已經(jīng)在型坯表面附近將大部分輻射轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，并且僅僅通過(guò)熱塑性材料之內(nèi)的熱傳播對(duì)型坯內(nèi)壁區(qū)域進(jìn)行調(diào)溫處理。由于熱塑性材料具有突出的絕熱特性，因此需要大約20秒時(shí)間充分傳播熱量對(duì)型坯進(jìn)行加熱。為了避免型坯表面區(qū)域過(guò)熱，在加熱的同時(shí)也要使用冷卻空氣進(jìn)行吹風(fēng)，因此就要消耗比較多的能量來(lái)進(jìn)行加熱。作為使用紅外輻射器進(jìn)行加熱的替代或補(bǔ)償方案，已知也可以使用高頻輻射或微波輻射進(jìn)行加熱，以利于透過(guò)型坯壁厚盡可能均勻加熱型坯。但是仍然需要屏蔽這些輻射， 以防止或者削弱輻射泄漏。除此之外，將這部分輻射在型坯材料中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃恳脖容^費(fèi)時(shí)， 因而并不能將所需的加熱時(shí)間縮短多少。已知同樣也可在加熱段區(qū)域內(nèi)使用通常波長(zhǎng)在0. 4 1微米之間的近紅外光譜范圍內(nèi)發(fā)射熱輻射的近紅外輻射器來(lái)縮短所需的加熱時(shí)間。為了優(yōu)化能量輸出，可以給這類(lèi)加熱段配置多個(gè)反射面，以便盡可能避免或者至少大大減少加熱段部件吸收熱輻射。但是當(dāng)這類(lèi)加熱段工作時(shí)，型坯內(nèi)部的熱分布仍然有別于規(guī)定的調(diào)溫曲線(xiàn)。如果并不想使得型坯在其全部延伸范圍內(nèi)具有盡可能相同的溫度，而是要生成之前所述的溫度分布，就會(huì)出現(xiàn)特別大的問(wèn)題。生成此類(lèi)溫度分布時(shí)的問(wèn)題在于，輻射管至少在管的圓周方向上比較均勻地發(fā)射出熱輻射?？墒褂梅瓷溏R將背向型坯輻射的加熱能量被反射回去且朝向型坯被引導(dǎo)。例如可按照已知的方式使用將型坯的某些區(qū)域相對(duì)于熱輻射遮蔽的擋板來(lái)生成溫度分布。用來(lái)聚焦輻射的透鏡狀元件或者曲面反射鏡同樣也屬于現(xiàn)有技術(shù)，這些均有助于朝向型坯定向輻射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，改良開(kāi)頭所述類(lèi)型的方法，從而在型坯之內(nèi)達(dá)到規(guī)定的溫度分布。按照本發(fā)明所述，由定位輻射加熱器的加熱設(shè)備使得輻射加熱器在不同的空間方向以不同的強(qiáng)度發(fā)射輻射，即可解決這一任務(wù)。本發(fā)明的另一任務(wù)在于，構(gòu)建開(kāi)頭所述類(lèi)型的裝置，使得型坯具有可以設(shè)定的溫度分布。按照本發(fā)明所述，將定位輻射加熱器的加熱設(shè)備設(shè)計(jì)成可使得輻射加熱器朝向不同空間方向以不同的強(qiáng)度發(fā)射輻射，即可解決這一任務(wù)。適當(dāng)設(shè)計(jì)加熱設(shè)備，從而在不同的空間方向以能夠設(shè)定的不同強(qiáng)度發(fā)射輻射，則尤其可以適當(dāng)選擇射在不同型坯高度水平上的各部分熱能，從而達(dá)到所需的溫度分布?？衫幂^高的加熱功率照射調(diào)溫較高的區(qū)域，利用較低的加熱功率照射調(diào)溫較低的區(qū)域。尤其也可以適當(dāng)設(shè)定輻射發(fā)射的分布，使得型坯的某些區(qū)域根本不受熱輻射的作用。用于定向輻射的一種變型方案是使用聚焦反射鏡來(lái)影響熱輻射的傳播。事實(shí)表明，使得聚焦反射鏡至少局部具有類(lèi)似于橢圓的形狀，則特別有利于將輻射聚焦。將具有朝向反射鏡表面彎曲的端部部段的輻射加熱器定位在聚焦反射鏡的范圍之內(nèi)，就有利于長(zhǎng)時(shí)間使用加熱設(shè)備。使用輻射加熱器來(lái)生成近紅外輻射，有利于以損失很少的方式對(duì)型坯進(jìn)行加熱。將輻射加熱器定位在被聚焦反射鏡限定邊界的容納空間之內(nèi)并且使其與反射鏡表面相距很小的距離，就能有效聚焦輻射。另一種有助于定向輻射的方式是使用至少一個(gè)屏蔽層進(jìn)行遮蔽。尤其可使用屏蔽層來(lái)遮蓋輻射管的至少一部分圓周。將屏蔽層作為涂層定位在輻射加熱器上，就能實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)。使用陶瓷材料作為屏蔽層，則有助于輻射加熱器在很高的工作溫度下使用。事實(shí)表明，將加熱設(shè)備定位在加熱段的端部特別有益于生產(chǎn)吹塑成型的容器。


附圖所示均為本發(fā)明的實(shí)施例示意圖。相關(guān)附圖如下
圖1是用型坯生產(chǎn)容器的吹塑工位的透視圖，
圖2是在其中拉伸并且膨脹型坯的吹塑模具的縱剖面，
圖3是容器吹塑成型裝置的原理構(gòu)造示意圖，
圖4是經(jīng)修改后增大了加熱能力的加熱段，
圖5是加熱段區(qū)域中一個(gè)加熱模塊的透視圖，
圖6是圖5所示加熱模塊的橫斷面，
圖7是有助于型坯溫度分布的加熱箱的透視圖，
圖8是圖7所示加熱箱的俯視圖，
圖9是按照?qǐng)D8中的剖切線(xiàn)IX-IX剖開(kāi)的橫斷面，
圖10是按照?qǐng)D9所示反射鏡與相應(yīng)輻射管的區(qū)域內(nèi)的放大細(xì)節(jié)橫斷面圖。
圖11是圖9所示裝置在反射鏡與輻射管高度的水平剖面，
圖12是輻射管的透視圖，
圖13是圖12所示輻射管的俯視圖，
圖14是按照?qǐng)D13中的觀(guān)察方向XIV觀(guān)察的輻射管視圖，
圖15是按照?qǐng)D14中的剖切線(xiàn)XV-XV剖開(kāi)的輻射管橫斷面，以及
圖16是與圖15所示實(shí)施方式相比經(jīng)修改后增大了輻射管涂層表面的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖1和圖2所示為使得型坯(1)變形為容器O)的成型裝置原理構(gòu)造。容器(2)成型裝置主要由配備一個(gè)吹塑模具的吹塑工位(3)構(gòu)成，可以將型坯(1)放入吹塑模具之中，型坯(1)可以是用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成的注塑件。為了能夠?qū)⑿团?1)放入吹塑模具(4)之中并且能夠取出成品容器O)，吹塑模具由半模 (5,6)和可以用升降裝置⑶定位的底部(7)構(gòu)成。型坯⑴可以被傳送芯桿(9)支托在吹塑工位(3)的范圍之內(nèi)，傳送芯桿與型坯(1)共同經(jīng)過(guò)裝置之內(nèi)的多個(gè)處理工位。但也可以例如通過(guò)夾鉗或者其它搬運(yùn)器具將型坯(1)直接放入吹塑模具(4)之中。為了能夠供應(yīng)壓縮空氣，將一個(gè)連接活塞(10)布置在傳送芯桿(9)下方，該連接活塞可將壓縮空氣送入型坯(1)，同時(shí)可相對(duì)于傳送芯桿(9)進(jìn)行密封。但原則上也可以改變?cè)O(shè)計(jì)，使用固定的壓縮空氣供應(yīng)管。如果采用這種實(shí)施例，則利用氣缸(12)定位的拉伸桿(11)來(lái)拉伸型坯(1)。按照另一種實(shí)施方式所述，通過(guò)受到拾取輥?zhàn)饔玫幕⌒味螌?duì)拉伸桿(11)進(jìn)行機(jī)械定位。如果將多個(gè)吹塑工位(3)布置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的吹塑輪上，則特別適宜使用弧形段。按照?qǐng)D1所示的實(shí)施方式，拉伸系統(tǒng)經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得兩個(gè)氣缸(12)串聯(lián)布置。 在實(shí)際拉伸過(guò)程開(kāi)始之前，主缸(13)首先移動(dòng)拉伸桿(11)直至進(jìn)入型坯(1)的底部(14) 區(qū)域之中。在實(shí)際拉伸過(guò)程中，由副缸(16)或者通過(guò)凸輪控制器定位主缸(1 以及與支撐主缸(1 的滑塊(1 共同伸出的拉伸桿。尤其可通過(guò)這樣凸輪控制副缸(16)，使得在拉伸過(guò)程中沿著凸輪軌道滑動(dòng)的導(dǎo)輪(17)可以設(shè)定當(dāng)前的拉伸位置。副缸(16)朝向?qū)к墧D壓導(dǎo)輪(17)?；瑝K(15)沿著兩個(gè)導(dǎo)向元件(18)滑動(dòng)。布置在支架(19，20)區(qū)域中的半模(5，6)合模之后，利用鎖定裝置Q0)將支架 (19，20)相互鎖定。為了適應(yīng)于型坯(1) 口部的不同形狀，按照?qǐng)D2所示，在吹塑模具(4)范圍內(nèi)使用單獨(dú)的螺套02)。除了已吹制成形的容器⑵之外，圖2中還以虛線(xiàn)繪出了型坯(1)以及正在形成的容器泡(23)。圖3所示為配有一個(gè)加熱段04)以及一個(gè)旋轉(zhuǎn)吹塑輪05)的吹塑機(jī)的原理構(gòu)造。從型坯入口 06)開(kāi)始由傳送輪07二8，29)將型坯(1)送入加熱段04)區(qū)域之中。將輻射加熱器(30)以及鼓風(fēng)機(jī)(31)沿著加熱段04)布置，用以對(duì)型坯⑴進(jìn)行調(diào)溫處理。 對(duì)型坯(1)進(jìn)行充分調(diào)溫處理之后將其傳送給吹塑輪(25)，吹塑工位(3)均布置在吹塑輪區(qū)域之中。由其它傳送輪將吹制完畢的容器( 供應(yīng)給輸出段(32)。為了能夠?qū)⑿团?1)適當(dāng)變形為容器O)，從而使得容器⑵具有能使得保證灌裝在容器O)內(nèi)的食品尤其是飲料長(zhǎng)期可用的材料特性，必須在型坯(1)的加熱和定位過(guò)程中遵守各道工藝步驟。除此之外，遵守專(zhuān)門(mén)的尺寸計(jì)算規(guī)范還能實(shí)現(xiàn)有益的效果?？梢允褂貌煌乃芰献鳛闊崴苄圆牧?，例如可使用PET、PEN或者PP。通過(guò)送入壓縮空氣在定向過(guò)程中膨脹型坯(1)。壓縮空氣供應(yīng)分為預(yù)吹階段和隨后的主吹階段，在預(yù)吹階段以較小的壓力水平送入氣體，例如壓縮空氣，在主吹階段以較高的壓力水平送入氣體。在預(yù)吹過(guò)程中通常使用壓力在10 25巴之間的壓縮空氣，在主吹過(guò)程中輸送25 40巴之間的壓縮空氣。從圖3所示的實(shí)施方式同樣可以看出，加熱段04)由多個(gè)環(huán)形傳送元件(33)構(gòu)成，例如相鄰排列并且沿著導(dǎo)向輪(34)運(yùn)動(dòng)的鏈狀傳送元件。尤其可通過(guò)鏈狀構(gòu)造形成基本上呈矩形的基本輪廓。按照附圖所示的實(shí)施方式，在加熱段04)朝向傳送輪09)和輸入輪(35)延伸的區(qū)域中使用一個(gè)尺寸比較大的導(dǎo)向輪(34)，在相鄰導(dǎo)向裝置的區(qū)域中使用兩個(gè)尺寸比較小的導(dǎo)向輪(36)?？上攵?，原則上也可以采用任意的其它導(dǎo)向裝置。附圖所示的布置結(jié)構(gòu)特別適宜使得傳送輪09)和輸入輪(35)相互間盡可能緊密排列，因?yàn)橐褜⑷齻€(gè)導(dǎo)向輪(34，36)定位在加熱段04)的相應(yīng)延伸范圍之中，即分別將較小的導(dǎo)向輪(36)定位在轉(zhuǎn)移到加熱段04)直線(xiàn)部分的區(qū)域之中，并且將較大的導(dǎo)向輪 (34)定位在與傳送輪09)和輸入輪(3 相鄰的傳送區(qū)之中。除了使用鏈狀傳送元件(33) 之外，也可以使用例如旋轉(zhuǎn)的加熱輪。
完成容器O)的吹塑之后，取件輪(37)從吹塑工位(3)區(qū)域?qū)⑵淙〕?，然后通過(guò)傳送輪0 和輸出輪(3 將其傳送到輸出段(32)。在圖4所示經(jīng)過(guò)修改的加熱段04)中，可以通過(guò)較大數(shù)量的輻射加熱器(30)在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)較大數(shù)量的型坯(1)進(jìn)行調(diào)溫處理。鼓風(fēng)機(jī)(31)將冷卻空氣送入冷卻空氣通道(39)區(qū)域之中，這些冷卻空氣通道各自位于相應(yīng)的輻射加熱器(30)對(duì)面，并且通過(guò)流出口輸出冷卻空氣。通過(guò)流出方向的布置使得冷卻空氣的流出方向基本上垂直于型坯(1) 的傳送方向。冷卻空氣通道(39)可以在位于輻射加熱器(30)對(duì)面的表面區(qū)域內(nèi)提供熱輻射反射鏡，同樣也可以通過(guò)輸出的冷卻空氣來(lái)冷卻輻射加熱器(30)。圖5所示為布置在加熱段04)區(qū)域中的加熱模塊Gl)的透視圖。加熱模塊Gl) 配有加熱通道(42)，可使得型坯(1)經(jīng)過(guò)該加熱通道。加熱通道0 基本上呈U形，并且具有一個(gè)封閉的底部^幻。由側(cè)面反射鏡G4)以及加熱箱0 形成加熱通道0 側(cè)面邊界。將圖5中看不見(jiàn)的輻射加熱器(30)定位在加熱箱0 區(qū)域之中。在底部對(duì)面由反射鏡G6)形成加熱通道0 的邊界。在圖所示的實(shí)施例中，將反射鏡G6)設(shè)計(jì)成朝向加熱通道G2)的空氣導(dǎo)流元件07)的間壁，空氣導(dǎo)流元件形成流道G8)的邊界。圖6所示為圖5所示加熱模塊Gl)還有附加描繪的型坯(1)和夾持元件G9)的橫斷面。夾持元件G9)具有一個(gè)支架(50)，該支架引導(dǎo)棒狀的傳送元件(51)。傳送元件 (51)在其朝向型坯(1)的延伸范圍之內(nèi)與一個(gè)定位頭(5 相連，該定位頭可以插入在型坯 (1)的口部(21)，并且可以將其夾緊在該區(qū)域之中。這樣傳送元件(51)就能以一定的定位姿態(tài)輸送型坯(1)經(jīng)過(guò)加熱通道G2)。按照附圖所示的實(shí)施例，反射鏡06)具有一個(gè)與口部相鄰的凸緣(53)，該凸緣可使得型坯(1)的口部和支承環(huán)(54)免受熱輻射的作用，從而在該區(qū)域中防止或者減小過(guò)熱。從圖6同樣可以看出，由一個(gè)具有流道(56)的散熱體(55)固定側(cè)面反射鏡04)。 冷卻空氣經(jīng)由流入口(57)進(jìn)入流道之中，然后經(jīng)由流出口(58)重新從流道(56)流出。尤其可將流入口(57)布置在流道(56)的垂直方向下方區(qū)域之中，將流出口(58)布置在流道 (56)的垂直方向上方側(cè)面區(qū)域之中。優(yōu)選適當(dāng)定位流出口(58)的高度，使其處在與型坯 (1)的口部—樣的高度水平。從散熱體(55)流出的冷卻空氣從口部周?chē)鬟^(guò)， 從而使其冷卻。尤其也可以將空氣導(dǎo)流元件(57)的流入口(59)定位在流出口(58)對(duì)面。這樣也會(huì)使得從散熱體(55)流出的空氣經(jīng)過(guò)空氣導(dǎo)流元件(47)，從而冷卻反射鏡06)。將多個(gè)輻射加熱器(30)在垂直方向上下疊置排列在加熱箱0 區(qū)域之中。為了實(shí)現(xiàn)頻率選擇性加熱，將一個(gè)濾光片(60)布置在輻射加熱器(30)和加熱通道0 之間， 該濾光片優(yōu)選由一種適當(dāng)?shù)氖⒉Ａ?gòu)成。按照一種有益的實(shí)施方式所述，冷卻空氣不僅對(duì)輻射加熱器(30)進(jìn)行調(diào)溫，而且也對(duì)濾光片(60)進(jìn)行調(diào)溫。在輻射加熱器(30)后面背向?yàn)V光片(60)的某一方向的區(qū)域中布置一個(gè)輻射器反射鏡(61)，該輻射器反射鏡優(yōu)選具有仿形的反射鏡表面。優(yōu)選適當(dāng)設(shè)計(jì)反射鏡表面的結(jié)構(gòu)， 從而可避免反射到輻射加熱器(30)之中，并且有助于在加熱通道G2)區(qū)域中適當(dāng)分布熱量。
按照?qǐng)D6所示的實(shí)施例，反射鏡06)經(jīng)過(guò)適當(dāng)成形，從而形成梯形狀的基本輪廓， 且梯形朝向加熱箱0 方向開(kāi)口。凸緣(5 從該梯形輪廓開(kāi)始基本上水平朝向型坯(1) 方向延伸。反射鏡06)優(yōu)選由金屬構(gòu)成，尤其可使用經(jīng)過(guò)拋光或者鏡面處理的鋁。圖7所示為加熱設(shè)備(62)，其原理構(gòu)造與加熱箱0 —樣。加熱設(shè)備(3 具有一個(gè)聚焦反射鏡(63)。聚焦反射鏡(63)基本上在型坯(1)的傳送路徑(64)方向上延伸。從圖8中的俯視圖可以看出，在聚焦反射鏡(6 對(duì)面同樣布置一個(gè)側(cè)面反射鏡 (44)，結(jié)構(gòu)類(lèi)似于加熱箱05)。從圖9中的橫斷面圖可以看出，聚焦反射鏡(63)的橫斷面形狀類(lèi)似于一個(gè)橢圓。 按照附圖所示的實(shí)施例，聚焦反射鏡(63)的形狀類(lèi)似于半個(gè)橢圓，該橢圓狀輪廓朝向側(cè)面反射鏡G4)開(kāi)口，從而使得管狀輻射加熱器(30)發(fā)射的熱輻射能夠朝向側(cè)面反射鏡G4) 射出。在進(jìn)行加熱的過(guò)程中，待加熱的或者將要關(guān)于其溫度進(jìn)行成形(profilierende)的型坯(1)位于聚焦反射鏡(63)和側(cè)面反射鏡04)之間。圖10所示為聚焦反射鏡(63)的放大細(xì)節(jié)橫斷面圖。聚焦反射鏡(63)具有一個(gè)焦點(diǎn)(65)，并且將冷卻通道(68)布置在形成反射鏡面(66)邊界的反射鏡支架(67)的材料之中，以便利用冷卻流體(例如水)來(lái)冷卻反射鏡支架(67)。圖11特別地顯示布置在聚焦反射鏡(6 區(qū)域中的輻射加熱器(30)的詳細(xì)水平剖面圖。可以看出輻射加熱器(30)呈管狀延伸，并且在端部部段(69，70)區(qū)域中彎曲大約 90°。從聚焦反射鏡(6 的出口(71)來(lái)看，端部部段(69，70)向后彎曲，以便將連接觸頭 (72,73)從加熱強(qiáng)度較大的區(qū)域向外引出。連接觸頭(72，7；3)通常被熱絕緣體(74，75)包圍。結(jié)合圖10和圖11可以看出，輻射加熱器(30)布置在聚焦反射鏡(63)之內(nèi)距離出口(71)比較遠(yuǎn)的地方，因此與反射鏡面(66)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的距離比較小。圖12所示為從聚焦反射鏡(6 中取出的輻射加熱器(30)。尤其可看出具有連接觸頭(72，73)和絕緣體(74，75)的端部部段(69，70)。圖13所示為圖12所示輻射加熱器(30)的俯視圖，以虛線(xiàn)表示屏蔽層(76)的范圍，在圖15和圖16中更詳細(xì)地闡明屏蔽層(76)。圖14所示為輻射加熱器(30)的的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖16所示為布置在輻射加熱器(30)區(qū)域中的屏蔽層(76)的橫斷面圖。尤其可將屏蔽層(76)作為涂層直接涂覆在輻射加熱器(30)的材料上。輻射加熱器(30)的壁通常由石英玻璃構(gòu)成。優(yōu)選使用陶瓷物質(zhì)作為屏蔽層(76)的材料。按照?qǐng)D15所示的實(shí)施方式，屏蔽層(76)大約在輻射加熱器(30)的80°圓周角范圍內(nèi)延伸。在附圖所示的實(shí)施例中，屏蔽層(76)的范圍大致開(kāi)始于輻射加熱器(30)的垂直中心線(xiàn)，并且在朝向反射鏡面(66)的輻射加熱器(30)表面區(qū)域中延伸。通過(guò)屏蔽層 (76)防止熱輻射射向反射鏡面(66)曲率比較小的區(qū)域。圖15中繪出的基準(zhǔn)角(77)約為 20°。按照?qǐng)D16所示的另一種實(shí)施方式，屏蔽層(76)在輻射加熱器(30)的大約170° 圓周角范圍內(nèi)延伸，這種布置結(jié)構(gòu)與圖15所示的實(shí)施方式至少基本相同。例如可以使用一種氧化鋁作為屏蔽層(76)的材料，例如Al2O315屏蔽層(56)的典型厚度為50微米，且厚度范圍優(yōu)選在40 60微米之間。但也可以使用10 100微米之
間的層厚?？梢耘c圖6所示的加熱模塊Gl) —樣給本發(fā)明所述的加熱設(shè)備(6 配置一個(gè)濾光片(60)，例如石英玻璃片。按照?qǐng)D10所示的實(shí)施方式，優(yōu)選將這種濾光片(60)布置在出口(71)區(qū)域之中。尤其適宜使用這種濾光片(60)來(lái)加熱壁厚大于4mm的型坯(1)。若為壁厚比較小的型坯(1)，也可不必使用濾光片(60)且沒(méi)有多大缺點(diǎn)，但是使用濾光片(60) 絕不會(huì)帶來(lái)缺點(diǎn)。優(yōu)選在吹塑機(jī)區(qū)域之內(nèi)將本發(fā)明所述的加熱設(shè)備(6 在型坯的傳送方向上布置在用來(lái)產(chǎn)生型坯(1)基本溫度的加熱元件后面。因此本發(fā)明也涉及一種使用相應(yīng)的基本調(diào)溫裝置以及本發(fā)明所述加熱設(shè)備(62)設(shè)計(jì)的吹塑機(jī)。上述使用聚焦反射鏡(63)以及屏蔽層(76)來(lái)輔助形成溫度分布的措施不僅可以單獨(dú)使用，而且也可以組合使用。如果組合使用，則可以實(shí)現(xiàn)許多附加優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.容器吹塑成形方法，在加熱段區(qū)域中沿著傳送路徑對(duì)熱塑性材料制成的型坯進(jìn)行調(diào)溫處理之后，在吹塑模具之中通過(guò)吹塑壓力作用使其變形為容器，在配有至少一個(gè)管狀輻射加熱器的至少一個(gè)加熱設(shè)備的加熱段區(qū)域中沿著型坯的一部分傳送路徑使得型坯具有在其縱向延伸的溫度分布，其特征在于，由定位輻射加熱器(30)的加熱設(shè)備(6 使得輻射加熱器(30)朝向不同的空間方向以不同的強(qiáng)度發(fā)射輻射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用聚焦反射鏡(63)來(lái)影響熱輻射的傳播。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，使得聚焦反射鏡(63)至少局部具有類(lèi)似于橢圓的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將輻射加熱器(30)定位在聚焦反射鏡(6 區(qū)域之中，其中，所述輻射加熱器(30)具有朝向反射鏡面(66)彎曲的端部部段(69，70)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用輻射加熱器(30)來(lái)生成近紅外輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將輻射加熱器(30)定位在由聚焦反射鏡(63)形成邊界的容納空間之內(nèi)，并且與反射鏡面(66)之間的距離很小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用至少一個(gè)屏蔽層(76) 進(jìn)行遮蔽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使用屏蔽層(7)來(lái)遮蓋輻射加熱器(30) 的至少一部分圓周。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將屏蔽層(76)作為涂層定位在輻射加熱器(30)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用陶瓷材料作為屏蔽層 (76)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將加熱設(shè)備(6 定位在加熱段04)的端部上。
12.用熱塑性材料進(jìn)行容器吹塑成型的裝置，所述裝置具有至少一個(gè)沿著型坯傳送路徑布置的加熱段和一個(gè)配有吹塑模具的吹塑工位，并且沿著型坯的至少一部分傳送路徑布置一個(gè)用來(lái)在型坯區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生溫度分布的設(shè)備，所述溫度分布在型坯的縱向延伸，并且使用至少一個(gè)布置在加熱設(shè)備區(qū)域內(nèi)的管狀輻射加熱器來(lái)生成熱輻射，其特征在于，將定位輻射加熱器(30)的加熱設(shè)備(6 設(shè)計(jì)成可使得輻射加熱器(30)朝向不同方向以不同的強(qiáng)度發(fā)射輻射。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，加熱設(shè)備(62)具有至少一個(gè)聚焦反射鏡(63)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，聚焦反射鏡(63)具有至少局部類(lèi)似于橢圓形狀的反射鏡面(66)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12 14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輻射加熱器(30)具有朝向反射鏡面(66)彎曲的端部部段(69，70)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12 15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輻射加熱器(30)構(gòu)成為用來(lái)生成近紅外輻射。
17.根據(jù)權(quán)利要求12 16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輻射加熱器(30)布置成與反射鏡面(66)之間的距離很小。
18.根據(jù)權(quán)利要求12 17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輻射加熱器(30)至少局部設(shè)有屏蔽層(76)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12 18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，屏蔽層(76)沿著輻射加熱器(30)的部分圓周延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求12 19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，將屏蔽層(76)至少局部構(gòu)成為輻射加熱器(30)的涂層。
21.根據(jù)權(quán)利要求12 20中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，屏蔽層(76)至少局部由陶瓷構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求12 21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，將加熱設(shè)備(62)定位在吹塑機(jī)加熱段的端部上，以便對(duì)型坯(1)進(jìn)行基本調(diào)溫之后隨即對(duì)型坯(1)進(jìn)行調(diào)溫使其形成一種溫度分布。
全文摘要
用于容器吹塑成型的方法和裝置。首先在加熱段區(qū)域中沿著傳送路徑對(duì)熱塑性材料制成的型坯進(jìn)行調(diào)溫處理，然后在吹塑模具之中通過(guò)吹氣壓力作用使得型坯變形成為容器。在加熱段區(qū)域內(nèi)至少沿著型坯的一部分傳送路徑使其具有一種溫度分布，由至少一個(gè)管狀輻射加熱器生成所述的溫度分布。溫度分布在型坯的縱向延伸。由定位輻射加熱器的加熱設(shè)備使得輻射加熱器在不同的空間方向以不同的強(qiáng)度發(fā)射輻射。
文檔編號(hào)B29C49/64GK102574301SQ201080032124
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者D·烏盧蒂爾克, F·萊溫, J-P·拉施, K-H·鮑爾考, M·林克, M·馬蒂森, T·措赫爾 申請(qǐng)人:Khs科波普拉斯特有限責(zé)任公司