CN104369353A - 用于加热预成型件的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于加热塑料预成型件的装置，该装置具有：传输设备，该传输设备沿着预定义的传输路径传输塑料预成型件，并且传输设备具有第一循环传输工具，第一循环传输工具上布置有用于保持塑料预成型件的多个第一保持元件；至少一个加热设备，所述加热设备在塑料预成型件的传输过程的至少一部分时间内对塑料预成型件进行加热，其中传输路径具有带有第一曲率的至少一个第一部分以及带有第二曲率的至少一个第二部分，第二曲率不同于第一曲率，其特征在于，传输设备具有第二传输工具，第二传输工具上设置有用于保持塑料预成型件的多个第二保持元件，其中第二传输工具在预定义部分中与第一传输工具一起移动。

Description

用于加热预成型件的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于加热塑料预成型件的装置和方法。在饮料生产行业中，已知塑料预成型件必须首先被加热，然后在这种加热状态下形成为或扩展为塑料容器，例如使用拉伸吹塑机。通常地塑料预成型件在多个保持元件上被引导并且由此被传输经过加热设备，例如红外线加热设备。

背景技术

已知当塑料预成型件具有小直径时，提供传输设备(例如传输链)的窄节距。在能源方面，这些窄节距比较大节距更好，因为相应的塑料预成型件之间可以产生互相加热的效果并且不会有太多热量可以逸出。此外，朝向更加能量有效的方法和技术的发展是已知的。

因此，通常后续机器(例如拉伸吹塑机)的输出率在不断地提高。因而在现有技术中，通常通过其他传输星(transport star)(例如节距延迟星)的夹具从保持装置(例如加热芯)直接传送所述塑料预成型件。

然而与这些发展相关地，出现了这样的问题，即，当塑料预成型件分别传入或传出所述机器或者在机器的各个模块之间转移的时候，传送变得更加困难。换言之，特别地对于分别处于加热装置中的越来越窄的传输设备或链节距，塑料预成型件从加热设备到用于使塑料预成型件形成塑料容器的随后装置的传送变得更加困难，并且可以甚至变得如此困难以至于使用夹具的合理传送已不再可能。在现有技术中利用夹具提供的传送方法中，主动切换的夹具啮合在塑料预成型件的口槽(mouth groove)中，将其围住以位于塑料预成型件的中心点的后部并且从而保持塑料预成型件。

然而，为了切换和保持塑料预成型件，在塑料预成型件之间例如在传送链中需要一定的最小间隙(这相当于一个链条节距)，以保证这是合理的。这个问题与链条节距的任意缩减相斥。

进一步地，对于塑料预成型件传送的这种方法而言，更高的机器性能始终是个问题。通常在加热设备中传输的过程中，塑料预成型件位于保持装置上且特别是加热芯上。在塑料预成型件可以被传送至拉伸吹塑机(例如节距延迟星)的夹具之前，所述加热芯必须因此事先从塑料预成型件的口部取出。在现有技术中这通常是通过加热设备的控制头的弯曲部控制以及通过节距延迟星的夹具的辅助实现。由于夹具可在其上遵循控制头的参考圆的路径是非常有限的，加热芯也必须在对应的短时间内抽出。在现有技术中，这通常是通过弯曲部轨道的梯度来实现的。然而，该梯度不可以任意地选择为大的或陡的，因而最大性能是受限的。

发明内容

因此，本发明基于创造这样的可能性的目的，即，进一步分别提高这类机器输出或性能并且优选地同时提高加热设备的能量效率。

这根据本发明通过独立权利要求的主题来实现。有利实施例和改进是从属权利要求的主题。

根据本发明的用于加热塑料预成型件的装置具有传输设备，该传输设备沿预定义的传输路径传输塑料预成型件，并且该传输设备具有循环传输工具，其上布置有用于保持塑料预成型件的多个保持元件。此外，该装置包括至少一个加热设备，所述加热设备在塑料预成型件传输过程中的至少部分时间内对塑料预成型件进行加热。从而，所述传输路径具有第一部分以及第二部分，所述第一部分分别具有第一路线(course)或第一曲率，所述第二部分分别具有第二路线或不同于第一曲率的第二曲率。

需要指出的是，具有特定曲率的路径也可以是直线路径，即具有的曲率带有无限曲率半径的路径。因此，传输路径的所述部分特别地就这些部分的曲率半径而言是不同的。优选地，加热设备具有至少三个、特别地是四个带有不同曲率的传输部分。特别优选地，处于加热设备的入口处的第一传输部分是直线的传输部分。随后的第二传输部分特别地形成为偏转部，即弯曲。第二传输部分可以特别是大致圆形的传输路径。这之后是优选为直线的传输路径。在加热装置的出口处，特别地存在另一偏转部，该偏转部优选地包括大致圆形的传输路径。有利地，通过第一传输工具大致在一个平面内的传输塑料预成型件。然而，还可以构思的是，这两个部分的路线具有有限的曲率半径，或者提供(不断地)改变的曲率半径。

根据本发明，传输设备具有第二传输工具，该第二传输工具上布置有用于保持塑料预成型件的多个第二保持元件，其中，第二传输工具与第一传输工具在传输路径的预定义部分中一起移动。

因此，建议促进塑料预成型件的传输，在于使第一和第二保持元件分别在至少一些部分中或部分时间内一起移动，并且因此塑料预成型件可以容易地从第一保持元件传送至第二保持元件。优选地，在至少部分时间内，同时通过布置成大致位于彼此之上的两个保持元件将塑料预成型件保持在弯曲的(特别是大致圆形或椭圆形)传输路径上。优选地，保持元件同轴地布置于彼此之上。因此，具有带有不同曲率的部分的传输路径特别地是指并非以圆形方式形成的任何传输路径。这因而可以是例如卵圆形的传输路径，但也可以是有两个弯曲段及两个直线段的传输路径。

有利地，第一保持元件为可以插入到塑料容器的口部中的芯。在加热过程中，有利地在这些芯上引导塑料预成型件。有利地，这些芯由此还以可旋转的方式设计，使得塑料预成型件在加热过程中还可以围绕它们各自的(纵向)轴线旋转。

有利地，第二保持元件为保持夹具，所述保持夹具能在塑料预成型件的外表的区域上夹持塑料预成型件夹持，例如在承载环的下面。

在另一有利实施例中，如果以使得塑料预成型件的口部朝上的方式传输它们时，则第二保持元件布置在第一保持元件下面。因此例如，布置在加热炉的控制头下方(即也布置在第一传输工具的下方)的风扇星能够与保持元件即第一保持元件与加热芯链同步地移动。在具体实施例中，分别在这个控制点的入口或切点处，夹紧段或引导段或引导囊能够将塑料预成型件保持在其承载环上。同样，可构思闭合环槽处的啮合或保持。有利地，第二保持元件也分别从内部将塑料预成型件保持在圆形轨道或塑料预成型件参考圆的预定传送路径上。在此从内部保持的意思是保持元件相对于塑料预成型件的传送轨道径向向内地布置，并且优选地接触到塑料预成型件的比塑料预成型件的几何纵向轴线更为径向向内循环的至少一个区域。此外，还可能的是，塑料预成型件的移动由例如引导弧(即样式部分)以径向向外的方式支撑。可替换地，还可能的是，第二保持元件夹持塑料预成型件的螺纹以保持塑料预成型件。

一旦第二保持元件位于相应的塑料预成型件上，则第一保持元件或加热芯子分别可以开始从塑料预成型件的口部退出。由于第一和第二保持元件在预定义部分中彼此一起移动，或者第二保持元件与第一保持元件一起移动，因而塑料预成型件被保持在一侧上并且与根据现有技术的实施例相比，存在大量的时间可以用于分别使第一保持元件从塑料预成型件移除或者使加热芯从口部退出。特别地，在高的机器输出速率情况下，这对弯曲/滚动/力比例有非常正面的影响。同时解决了在塑料预成型件的传送方面伴随节距延迟星的旋转臂的困难的如今普遍的问题。

优选地，更多的时间还可以用于将塑料预成型件传送至另一个传输星，因为较低夹具或第二保持元件能够径向向外地推动塑料预成型件，并且因此迅速扩大节距。更多的时间还可以用于使节距延迟星到达塑料预成型件之间，因为(由于径向位移的原因)在塑料预成型件之间形成了更多的空间。

在第一保持元件已从口部移除或者加热芯已从口部退出后，优选地通过节距星以节距的方式再次保持塑料预成型件，或者塑料预成型件之间的节距被扩大。因此，节距也被扩大以促进传送至节距延迟星，但同时由于能量效率的原因而在炉内将节距保持为低，并且允许将塑料预成型件分别与其保持元件或芯完全分离。

在另一有利实施例中，在第二传送设备之后是将塑料预成型件传送至下游机器的另一传送设备，所述下游机器特别是用于使塑料预成型件成型为塑料容器的成型设备，特别是吹塑成型机器。该另一传送设备可以例如为节距延迟星。优选地，位于加热设备下游的节距延迟星在塑料预型件的外部区域上(特别是它们的口部或者承载环)夹持塑料预成型件。

这样的节距延迟星被优选地使用，这是因为下游机器(特别地但非排他地为用于使塑料预成型件成型为塑料容器的下游成型设备或者拉伸-吹塑成型机)要求塑料预成型件之间的节距与在此描述的加热设备不同。

优选地，第一保持元件在塑料预成型件的口部保持塑料预成型件。第一保持元件可以由此位于容器口的内壁上，并且特别地通过摩擦配合将其保持。然后塑料预成型件被传送至第二保持元件，该第二保持元件特别地为布置在第一保持元件下方的夹具，其从外部夹持塑料预成型件。

因此优选地，第二保持元件在塑料预成型件的外部区域(特别地在口部区域)保持塑料预成型件。口部区域在此(在塑料预成型件的纵向方向观察)意思是包括可能的螺纹以及承载环和/或锁定环的区域。优选地，该口部区域之后是待扩展的塑料预成型件基体。

在一部分时间内，从外部以及从内部保持塑料预成型件，或者通过第一以及第二保持元件两者。一旦塑料预成型件仅由第二保持元件保持，则它们还可以(径向)向外移动。在该延伸位置中，塑料预成型件可以由上述节距延迟星夹持。更多空间以及因此更多时间可用来使节距延迟星可靠地夹持塑料预成型件。

在另一有利实施例中，至少在所述部分中，对每个第一保持元件精确地分配一个第二保持元件。塑料预成型件有利地通过第一保持元件传送至第二保持元件。有利地，在至少一部分时间内，塑料预成型件由第一保持元件和第二保持元件两者保持。有利地，第二保持元件为这样的保持元件，塑料预成型件通过抵靠该保持元件而不能在纵向方向上(即既不能在一个方向上也不能在相反方向上)移动。

有利地，塑料预成型件在其沿着传输路径的预定义部分的移动过程中由两个保持元件保持。有利地，该预定义部分比5cm更长，优选地比10cm更长，优选地比20cm更长。优选地，塑料预成型件还在预定义的时间段内由两个保持元件保持。该个时间段大于0.5秒，优选地大于1秒，优选地大于2秒，并且特别优选的大于5秒。

在另一有利实施例中，第二传输工具包括可旋转承载件。该可旋转承载件可以具有与偏转辊(deflection roller)的旋转轴线相重合的相同旋转轴线，所述偏转辊用于偏转第一循环传送介质。

在另一有利实施例中，第二保持元件到所述可旋转承载件的旋转轴线的径向距离可以是变化的。这种可变性还允许两个连续的塑料预成型件之间的节距发生变化。因此，可能的是例如，一旦塑料预成型件已传送至所述第二保持元件，则它们还可以在参考圆轨道内向外移动。这样，在它们与第二保持元件一起传输的过程中，塑料预成型件也不会在圆形轨道上移动，而是在塑料预成型件传输过程中移动的参考圆半径优选地发生改变，并且特别优选地增大。这还在塑料预型件被传送至另一传输设备时增大了各个塑料预成型件之间的节距。节距的这种增大或节距的扩展具有这样的优点，即，即使在加热通道中或在加热装置处存在最窄节距，当传送至节距延迟星时也可以实现更大的节距，特别是独立于所述第一链节距的节距。

有利地，传送部分之后是在其中塑料预成型件能够传送至另一传输设备的转移部分。

优选地，第二保持元件布置在承载臂上，并且特别优选地通过这些承载臂而布置在可旋转的主承载件上。这样，可能的是这些臂在相对于该主承载件的旋转方向的径向方向上可伸展和可再次缩回。

在另一有利实施例中，这些承载臂至少还在所述主承载件的径向方向上伸展。此外，优选地提供驱动设备，所述驱动设备使承载件在径向方向上伸展和再次缩回。这样，例如可以提供执行该伸展运动的引导弯曲部。因此，这样的引导设备可以布置在主承载件的中央区域中，并且特别是以固定的方式。然而，还可能提供一个或多个电动驱动器，特别是直线电机，以分别用于使承载臂伸展或缩回。

在另一有利实施例中，在塑料预成型件的传输方向上两个连续的第二保持元件之间的节距是可变的。优选地，在弯曲的传送部分中该节距可以变化。由此，特别地该节距可以分别通过保持元件的所述伸展或缩回而变化，因为保持元件在其上移动的圆的半径会增大或减小，并且因此在该圆轨道的圆周方向上两个保持元件之间的间隔也是如此。

本发明还旨在的是一种加热塑料预成型件的方法，其中通过传输设备沿着预定义的传输路径传输所述塑料预成型件，并且其中传输设备具有循环传输工具，所述循环传输工具上布置有用于保持塑料预成型件的多个第一保持元件。这些保持元件每一个均保持塑料预成型件，并且在塑料预成型件运输过程中的至少一部分时间内通过至少一个加热设备加热塑料预成型件。此外，传输路径具有带有第一曲率的第一部分以及带有第二曲率的第二部分，其中第二曲率不同于第一曲率。在这种背景下，应当指出的是这也可以是具有无限大半径的曲率，即直线路线。换言之，还可以构思并且甚至优选的是，传输路径的各个部分不具有弯曲部或者以直线方式延伸。

根据本发明，在塑料预成型件的传送过程中，在传送方向上两个连续的塑料预成型件之间的距离是变化的并且特别地至少增大一次。有利地，该距离或节距特别发生增加以实现塑料预成型件传送至另一传输设备，诸如例如节距延迟星。

在另一有利实施例中，传输设备包括用于保持塑料预成型件的次级保持元件，该元件与第一保持元件至少在沿着塑料预成型件的运输路径的一些部分中移动。有利地，在该部分中，塑料预成型件从第一保持元件传送至第二保持元件。此外，有利的是提供这样的加热设备，所述加热设备特别地在塑料预成型件传送通过装置的过程中加热塑料预成型件。这些加热设备可以特别地是红外线加热设备，然而在适用情况下可以使用其他类型的加热设备，诸如例如微波加热设备。

附图说明

其他优点和实施例通过附图产生，附图中：

图1为用于处理塑料容器的装置的示意图；

图2为用于加热塑料预成型件的加热装置的示图；

图3为图2所示的装置的细节示图；

图4为塑料预成型件的传输区域的俯视图；并且

图5为用于示出塑料预成型件之间的节距增大的另一示图。

具体实施方式

图1示出了用于加热塑料预成型件10的装置1的示意图。该装置1由此具有多个加热元件12，单个塑料预成型件10被引导穿过所述加热元件。在塑料预成型件通过加热装置的传输过程中，特别地通过辐射(优选为红外辐射)对塑料预成型件进行加热。参考标号4表示用于传输塑料预成型件10的传输工具4。该传输工具4在此被设计为在其上布置有多个保持元件44的循环链。保持元件优选地为所谓的保持芯(holding mandrel)，所述保持芯通过摩擦配合将塑料预成型件保持在塑料预成型件的口部区域。优选地，塑料预成型件在保持元件上传输的过程中围绕塑料预成型件纵向轴线旋转。参考符号T表示待加热的塑料预成型件的传输路径。参考标号132是指供应设备，诸如将塑料预成型件供应给装置1的供应轨道。参考标号134表示分离设备，该设备将以这种方式供应的塑料预成型件分离，并单独地将这些塑料预成型件引导至各个保持元件44。

参考符号T1表示传输路径的第一部分，其在此直线地延伸，即其具有无穷大的曲率半径。参考符号T2表示传输路径的第二部分，其在此具有恒定有限的曲率，即其形成圆弧。

图2示出了图1所示的装置的图示，，然而，其中未示出呈传输链形式的传输工具。然而，示出了后部偏转区域16，在该后部偏转区域中塑料预成型件可再次从装置中移出。此处可见第一保持元件44，此处第一保持元件为保持芯，所述保持芯被引入到容器的口部中并且从而对其进行引导。

参考标号64纯粹示意性表示在此布置在可旋转承载件上的第二保持元件。承载件下方可见驱动所述承载件的驱动轴72。

图3示出了图2所示设备的详细视图。此处明显的是，第一保持元件44可旋转地安装，其中旋转可以由齿轮47引起，该齿轮在加热过程中相对于齿轮机构(未示出)滚动。参考标号45表示其上布置有各个保持元件44的保持臂。参考标号43表示屏蔽元件，该屏蔽元件防止塑料预成型件的螺纹在加热过程中受到过多的热量，因为这些螺纹不允许被加热和/或扩展。

参考标号10a表示通常存在于预成型件上的承载环，并且例如第二保持元件64可以夹持在该承载环上。因此，参考标号6表示第二传送工具的整体。各个保持元件64布置于其上的可旋转承载件具有参考标号65。

图4示出了根据本发明的装置的另一视图。显而易见地，保持元件64在此每个均布置在保持臂66上，且这些保持臂在此能够特别地通过引导弯曲部68而径向向外移动，以便扩大各保持元件以及因此保持于其上的塑料预成型件之间的节距。参考符号T2a、T2b和T2c表示传输路径的不同部分。在T2a部分中，第二保持元件64与第一保持元件44一起移动(未示出)。在该区域中，塑料预成型件可以从第一保持元件44传输至第二保持元件64，或者在此塑料预成型件可以分别额外地通过第一保持元件44并在在部分时间内同时通过第二保持元件来保持。然后使由弯曲部控制的第一保持元件44从塑料预成型件中退出。如在图4中明显的，在T2b部分中各个第二保持元件64径向向外移动，并且通过这种方式，一方面增加了塑料预成型件在其上移动的参考圆半径，另一方面还增加了各个保持元件之间的距离。在区域T2c以及后续的区域中，保持元件的之间的距离是最大的。优选地在该区域内，节距延迟星的夹具伸入塑料预成型件之间的间隙中。在该区域中，夹具具有足够的时间和空间来牢固地夹持塑料预成型件。然而，还可以预料的是，节距延迟星的保持元件已在T2b区域中夹持塑料预成型件。参考标号T1表示传送路径的塑料预成型件在其上直线传输的另一区域。

图5示出了用以示出节距的另一图示。显而易见的是，在左侧视图中，各个保持臂已经分别可伸缩地或径向向外地伸展，并且因此沿圆周方向上两个保持元件64之间的间距大于右侧视图示出的情形。参考符号Tk则表示各个保持元件64在其上移动的参考圆半径。

申请人保留主张在本申请文件中披露的作为本发明范围必要的所有特征的权利，只要它们相对于现有技术本身具有新颖性或组合起来具有新颖性。

参考标号列表

1   加热设备

4   第一传输工具

6   第二传输工具

10  塑料预成型件

10a 承载环

12  加热元件

16  后部偏转区域

43            屏蔽元件

44            第一保持元件

45            保持臂

47            齿轮

64            第二保持元件

65            可旋转承载件

66            保持臂

68            引导弯曲部

72            驱动轴

132           供应设备

134           分离设备

T             传输路径

T1            传输路径的另一区域

T2a、T2b、T2c 传输路径的部分

Tk            参考圆半径

Claims (13)

1.用于加热塑料预成型件(10)的装置(1)，所述装置具有：传输设备(2)，所述传输设备沿着预定义的传输路径(T)传输所述塑料预成型件(10)，并且所述传输设备具有第一循环传输工具(4)，所述第一循环传输工具上布置有用于保持所述塑料预成型件(10)的多个第一保持元件(44)；至少一个加热设备(12)，所述加热设备在所述塑料预成型件的传输过程的至少一部分时间内对所述塑料预成型件(10)进行加热，其中所述传输路径(T)具有带有第一曲率的至少一个第一部分(T1)以及带有第二曲率的至少一个第二部分(T2)，所述第二曲率不同于所述第一曲率，其特征在于，所述传输设备(2)具有第二传输工具(6)，所述第二传输工具上设置有用于保持所述塑料预成型件(10)的多个第二保持元件(64)，其中所述第二传输工具(6)在预定义部分(T1a)中与所述第一传输工具(4)一起移动。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，在所述预定义部分(T1a)中，对每个第一保持元件(44)精确地分配至少一个第二保持元件(64)。

3.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述第一保持元件(44)在所述塑料预成型件的口部中夹持所述塑料预成型件。

4.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述第二保持元件(64)在一外部区域中且特别是在一口部区域中夹持所述塑料预成型件。

5.根据权利要求3和4所述的装置(1)，其特征在于，在至少一部分时间内，所述第一保持元件(44)和所述第二保持元件(64)同时夹持所述塑料预成型件。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述第二传输工具(6)包括可旋转承载件(65)。

7.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述第二保持元件(64)到所述可旋转承载件(65)的旋转轴线的径向距离可以变化且特别是增大。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述预定义部分(T1a)为传送部分(T1a)，在所述传送部分中，所述塑料预成型件从所述第一保持元件(44)传送至所述第二保持元件(64)。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述传送部分(T1a)之后是转移部分(T1b)，在所述转移部分中，所述塑料预成型件可以转移至另一传输设备。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述第二保持元件(64)布置在承载臂(66)上。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述塑料预成型件的传输方向上两个连续的第二保持元件之间的节距是可变的。

12.加热塑料预成型件(10)的方法，其中通过传输设备(2)沿着预定义的传输路径(T)传输所述塑料预成型件(10)，其中所述传输设备(2)具有循环传输工具(4)，所述循环传输工具上布置有用于保持所述塑料预成型件的多个第一保持元件(44)，其中这些保持元件(44)每个均保持塑料预成型件，并且其中在所述塑料预成型件的传输过程中的至少一部分时间内通过至少一个加热设备(12)对所述塑料预成型件进行加热，其中所述传输路径(T)具有带有第一曲率的至少一个第一部分(T1)以及带有第二曲率的至少一个第二部分(T2)，所述第二曲率不同于所述第一曲率，其特征在于，在传输方向上两个连续的塑料预成型件(10)之间的距离在所述塑料预成型件的传输过程中变化且特别是增大至少一次。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述传输设备(2)包括用于保持所述塑料预成型件的第二保持元件(64)，所述第二保持元件至少在沿着所述塑料预成型件(10)的传输路径的一些部分中与所述第一保持元件(44)一起移动。