用来调节型坯的设备及其使用方法
【专利摘要】一种用来再加热和调节长形型坯（50）的设备（2），该长形型坯（50）用来形成吹塑模制容器，所述设备（2）包括：接纳器（4），包括长形环状非圆柱形内表面部分（13），其中，表面部分（13）限定空腔（8），并且适于与长形型坯（50）的长形外表面（68）相接合，以通过传导从所述表面部分（13）向其传递热量，其中，表面部分（13）包括三维起伏轮廓（100），以在接纳器（4）与长形型坯（50）之间提供基本上非均匀的接触；以及用来加热所述接纳器（4）的装置（20、22）。
【专利说明】用来调节型坯的设备及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用来再加热和调节型坯(特别是长形型坯)的设备和方法，该长形型坯用来拉伸吹塑模制成诸如瓶子之类的容器。
【背景技术】
[0002]在包装工业中，吹塑模制工艺过程常常用于容器(特别是用于碳酸饮料的瓶子)的制造。这个工艺过程涉及型坯的初始成形，典型地通过注射模制，这些型坯然后被吹塑模制，以形成容器。这样的型坯典型地由热塑性材料形成，特别是由聚对苯二甲酸乙酯(PET)形成。
[0003]PET型坯当引入到吹塑模制机的模具空腔中时，为了拉伸吹塑模制，需要处于在正确温度下。所需的温度可以沿型坯的长度而变化。为了实现这个目的，当前有四种已知方法:
[0004]1.在型坯内的潜热，该潜热由在注射模制工艺过程期间型坯的固化而生成；
[0005]2.潜热、以及来自辐射加热器的另外辐射热；
[0006]3.辐射热；或
[0007]4.从微波能量源发射的微波能量。
[0008]这些已知方法会受到下列诸多问题中的一个或更多个问题的困扰，型坯的各个区的温度控制可能是不准确的，能量消耗可能很高，并且被加热的型坯可能经受应力，这些应力在吹塑模制之前引起变形。
[0009]在吹塑模制行业内当前一般接受的是，对在热型坯上的表面的任何形式的接触，都将对于拉伸吹制阶段具有有害影响，例如在型坯内意外地引入温度梯度，并且/或者损害型坯的表面，而在吹塑模制容器中引入吹塑模制不规则或可见缺陷，并且/或者引起脱离轴线(off-axis)吹塑模制。
[0010]本 申请人:的较早的GB-A-2474124公开了一种用来再加热和调节型坯的设备和方法。
[0011]本发明的目的在于，至少部分地提供对于在GB-A-2474124中公开的设备和方法的改进。尽管较早的设备和方法克服了较早的已知加热方法和设备的问题，但在本【技术领域】中仍然存在着对用于型坯加热的如下方法和设备的需要:在这种方法和设备中，存在着甚至更准确的温度控制，例如在这种方法和设备中，型坯的颈部区域不过热，在这种方法和设备中，存在着甚至更低的能量消耗，并且在这种方法和设备中，允许型坯松弛而没有弯曲。
[0012]JP-A-63207630公开了，通过抵靠温度控制锅的椭圆形内表面而吹制型还的外表面，通过成形型坯，而控制在吹塑模制瓶子的圆周方向上的厚度。
[0013]JP-A-06238742公开了通过如下方式控制在吹塑模制瓶子的预定部分中的厚度:使只有型坯的预定部分抵靠温度控制锅的内壁而接触，并且仅加热或冷却接触部分，以在型坯的周缘方向上提供温度分布。
【发明内容】
[0014]本发明提供一种用来再加热和调节长形型坯的设备，该长形型坯用来形成吹塑模制容器，所述设备包括:
[0015]接纳器，该接纳器包括长形环状非圆柱形内表面部分，其中，表面部分限定空腔，并且适于与长形型坯的长形外表面相接合，以通过传导从所述表面部分向其传递热量，其中，表面部分绕纵长轴线是转动连续的，并且包括三维起伏轮廓，以在接纳器与长形型坯之间提供基本上非均匀的接触，三维起伏轮廓限定至少一个沿纵向延伸的非接触区，所述至少一个沿纵向延伸的非接触区在相对的上部圆柱形表面部和下部圆柱形表面部分之间延伸，所述相对的上部圆柱形表面部和下部圆柱形表面部分布置在沿纵向延伸的非接触区的径向内侧；以及
[0016]用来加热所述接纳器的装置。
[0017]选择性地，上部表面部分和下部表面部分是圆柱形的。
[0018]选择性地，长形环状非圆柱形内表面部分沿接纳器的长度的主要部分提供三维起伏轮廓。
[0019]选择性地，三维起伏轮廓限定两个相对的沿纵向延伸的非接触区，所述两个相对的沿纵向延伸的非接触区在相对的上部表面部分和下部表面部分之间延伸，所述相对的上部表面部分和下部表面部分布置在沿纵向延伸的非接触区的径向内侧。
[0020]选择性地，三维起伏轮廓提供的起伏轮廓深度为从0.01至1.5mm，进一步选择性地为从0.5至1.0mm或为从0.3至0.7mm。
[0021]选择性地，三维起伏轮廓适于在长形环状内表面部分与型坯之间提供接触区域和非接触区域，例如型坯具有大致圆柱形外部横截面。
[0022]选择性地，三维起伏轮廓具有升高部分和凹下部分。
[0023]选择性地，接触区域由三维起伏轮廓的升高部分提供，并且非接触区域由三维起伏轮廓的凹下部分提供。
[0024]较浅起伏轮廓深度可以具有用于较宽凹下部分的特别功用。
[0025]选择性地，长形环状内表面部分绕纵长轴线呈椭圆形。
[0026]选择性地，椭圆形长形环状内表面部分具有第一主级内部宽度，该第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度。
[0027]选择性地，第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度的量为从I至3mm，进一步选择性地为从I至2mm或为从0.6至1.4mm。
[0028]选择性地，接纳器包括加热器块，该加热器块用来再加热和调节其中的型坯，并且空腔布置在块的分裂半部之间，分裂半部由纵向裂缝分离，该纵向裂缝在半部之间延伸。
[0029]选择性地，其中，块的分裂半部能够通过在敞开位置与闭合位置之间枢转而运动，在所述敞开位置处，分裂半部的各个上部端部由在分裂半部之间的间隙分离，在所述闭合位置处，分裂半部的各个上部端部合拢从而接触。
[0030]本发明还提供一种用来再加热和调节长形型坯的方法，该长形型坯用来形成吹塑模制容器，其中，所述型坯由热塑性材料形成，并且具有外表面，所述方法包括下列步骤:
[0031]i)使型坯的外表面与接纳器的表面断续地相接触，其中，接纳器的表面包括长形环状非圆柱形内表面部分，该长形环状非圆柱形内表面部分绕纵长轴线是转动连续的，并且提供三维起伏轮廓，该三维起伏轮廓适于按基本上非均匀的接触与型坯的所述外表面相接合，并且所述接纳器适于将热量从接纳器的表面以传导方式传递到型坯；
[0032]ii)加热接纳器，从而将热量从接纳器以传导方式传递到型坯。
[0033]选择性地，三维起伏轮廓限定至少一个沿纵向延伸的非接触区，所述至少一个沿纵向延伸的非接触区在相对的上部圆柱形表面部和下部圆柱形表面部分之间延伸，所述相对的上部圆柱形表面部和下部圆柱形表面部分布置在沿纵向延伸的非接触区的径向内侧。
[0034]选择性地，三维起伏轮廓限定两个相对的沿纵向延伸的非接触区，所述两个相对的沿纵向延伸的非接触区在相对的上部表面部分和下部表面部分之间延伸，所述相对的上部表面部分和下部表面部分布置在沿纵向延伸的非接触区的径向内侧。
[0035]选择性地，上部表面部分和下部表面部分是圆柱形的。
[0036]选择性地，长形环状非圆柱形内表面部分沿接纳器的长度的主要部分提供三维起伏轮廓。
[0037]选择性地，三维起伏轮廓提供从0.01至1.5mm的起伏轮廓深度，进一步选择性地提供从0.5至1.0mm或从0.3至0.7mm的起伏轮廓深度。
[0038]选择性地，长形环状内表面部分绕纵长轴线呈椭圆形。
[0039]选择性地，椭圆形长形环状内表面部分具有第一主级内部宽度，该第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度。
[0040]选择性地，所述方法用在对具有椭圆形横截面的瓶子进行吹塑模制的方法中。
[0041]选择性地，第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度的量为从I至3mm，进一步选择性地I至2mm或为从0.6至1.4mm。
[0042]选择性地，三维起伏轮廓适于在长形环状内表面部分与型坯之间提供接触区域和非接触区域。
[0043]选择性地，接触区域由三维起伏轮廓的升高部分提供，并且非接触区域由三维起伏轮廓的凹下部分提供。
[0044]选择性地，在加热步骤中，将型坯的接触区域加热到的温度比将非接触区域加热到的温度高出5至15°C，选择性地高出6至10°C。
[0045]选择性地，接纳器还包括第二大致半球形凹入式内表面部分，该第二大致半球形凹入式内表面部分与长形环状内表面部分相联接。
[0046]选择性地，接纳器的所述表面限定空腔，该空腔具有闭合的上部端部和敞开的下部端部。
[0047]选择性地，接纳器包括加热器块，该加热器块用来再加热和调节其中的型坯，并且空腔布置在块的分裂半部之间，分裂半部由纵向裂缝分离，该纵向裂缝在半部之间延伸，并且块的分裂半部能够通过在敞开位置与闭合位置之间枢转而运动，在所述敞开位置处，分裂半部的各个上部端部由在分裂半部之间的间隙分离，并且将型坯插入到接纳器中或从其除去，在所述闭合位置处，分裂半部的各个上部端部合拢从而接触，并且将型坯再加热和调节。
[0048]本发明基于本发明人的下列发现:通过使用传导热再加热和调节型坯可以得到优良结果，并且通过提供用于型坯外表面的部分接触的三维起伏轮廓表面，可以带来另外的优点。具体地说，已经令人惊讶地发现，如果加热接纳器的内部设有这样的起伏轮廓，那么加热型坯的温度能够可控制地按优选方式变化。
[0049]例如，业已发现，0.7mm的起伏轮廓深度引起型坯温度下降7至8°C，局部地对于起伏轮廓区域。
[0050]起伏轮廓可以是雕刻而成的，以形成比型坯的其余部分更冷的任何指定区域。这可用于椭圆形瓶子、具有诸如肋之类的内设计特征的瓶子、美容品形状、局部加厚的带或在圆形瓶子中的特征。
[0051]一种这样的雕刻方法是在加热接纳器内形成椭圆。这可以形成在型坯的前部/后部中心线附近的小空隙、和在左/右中心线处的较大空隙。这相应地可以使材料首先从前部/后部中心线拉伸，使厚型坯部分拉伸开，以实现在椭圆形瓶子的长轴中的均匀面板厚度，并且防止使短轴侧变细。
[0052]在接纳器中采用这样一种三维起伏轮廓的优点在于，随之发生的优选加热是恒定的并且是可重复的；一旦已经雕刻了接纳器，它就不能改变。相反，如果红外辐射能量用来加热型坯，则在加热器前面的转动速度、在烘炉中的温度和时间是关键参数，这些关键参数可能变化，并因此可能使再加热意外地变化。
[0053]通过采用传导加热，其中型坯与其周围加热的接纳器直接接触，该接纳器呈例如套筒的形式，已经发现，所使用的能量比红外、或近红外、辐射加热所需的能量少50%。通过将提供起伏轮廓区域与传导加热的非常低能量消耗相结合，本发明人已经发现由传统型坯形成拉伸吹塑模制瓶子的最低能量方法。
[0054]本发明人也已经发现，不需要用真空以便将型坯保持在颠倒接纳器中，因为轻微膨胀发生在型坯进入接纳器的约10秒内，这种膨胀足以当接纳器在颠倒方位中时防止型坯落到接纳器外。
[0055]也已经发现，如果接纳器的表面温度保持得比用于吹塑模制的热塑性材料的再加热温度范围的较高端部(即软化点)低，则型坯不会粘结接纳器上，并因此关于容器制造过程(该容器制造过程由在接纳器与型坯之间的直接热传导接触而生成)的拉伸-吹制阶段，没有例如在上文中关于现有技术而讨论的有害影响。
[0056]本发明采用传导热而再加热和调节型坯。可以由本发明的优选实施例而实现的具体益处是:
[0057]1.允许型坯随其受控的形状而松弛，在应力释放期间没有弯曲；
[0058]2.“刀刃形”温度变化(即，在短距离上能够可控制地建立巨大温度降/升高)，没有颈部区域的过热、或在颈部区域中的高温，以实现用于热固用途的结晶度水平。
[0059]3.归因于接纳器和型坯的表面接触的非常准确的温度控制 '及/或
[0060]4.归因于直接热传递(该直接热传递通过传导，由在型坯与接纳器的三维起伏轮廓表面之间的部分接触而增强)的非常低的能量消耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0061]现在仅以例示方式，参照附图而描述本发明的实施例，在附图中:
[0062]图1示出的是穿过按照本发明第一实施例的用来再加热和调节型坯的设备的示意横截面。[0063]图2是在型坯的不同部分内的温度分布的示意图，该型坯由本发明的设备加热。
[0064]图3示出的是按照本发明第二实施例的型坯再加热和调节设备的示意侧视图，该型坯再加热和调节设备与用来由型坯制造瓶子的拉伸吹塑模制设备相联接。
[0065]图4示出的是图3的型坯再加热和调节设备的加热器块的示意立体图。
[0066]图5 (a)和(b)分别示出的是在敞开位置和闭合位置中图4的加热器块的示意立体图。
[0067]图6是穿过接纳器部分的纵向横截面，该接纳器部分具有按照本发明的三维起伏轮廓。
[0068]图7是在线B-B上穿过图6的接纳器部分的横向横截面。
【具体实施方式】
[0069]参照图1、6及7，其中示出有根据本发明第一实施例的设备2，该设备2用来再加热和调节长形型坯50。待加热的型坯50包括热塑性材料，例如PET。型坯50具有传统空心结构，并且包括:带螺纹的颈部精整部(neck finish) 52，其包括环形封闭坐置凸缘54，在型坯50的敞开端部56处；主体段58 ;及封闭端部60，其具有凸出式外表面62、和相应的凹入式内表面64,所述凸出式外表面62和相应的凹入式内表面64典型地是大致半球形的。主体段58是大致圆柱形的，但朝向封闭端部60具有小的锥度。主体段58具有内表面66和外表面68。
[0070]设备2包括长形接纳器4，该长形接纳器4具有型坯接合表面6，该型坯接合表面6适于基本上与型坯50的互补外表面的至少一部分相匹配。型坯接合表面6限定空腔8，该空腔8的形状和尺寸设定成用以提供与型坯50的外表面62、68的非均匀紧密接触，这些外表面62、68相对于凸缘54朝向封闭端部60布置。接纳器4具有端面10，当型坯50被接纳在空腔8中时，凸缘54在使用中可抵靠该端面10邻接。在加热期间，型坯50的精整部52不与型坯接合表面6相接触，并且保持在空腔8外面。
[0071 ] 接纳器4包括主体12和端部本体14，该主体12围绕第一长形空腔部分，并且具有长形环状非圆柱形内表面13，该长形环状非圆柱形内表面13的形状和尺寸设定成用以接纳型坯50的主体段58，该端部本体14与主体12相匹配，该端部本体14围绕第二大致半球形空腔部分，并且具有凹入式内表面15，该凹入式内表面15的形状和尺寸设定成用以接纳型坯50的封闭端部60。主体12和端部本体14分别安装在主块和端部块16、18内，这些主块和端部块16、18邻接。限定空腔8的型坯接合表面6选择性地覆有非粘着材料，该非粘着材料可以是PTFE (聚四氟乙烯)。如果使用低加热温度，对于聚对苯二甲酸乙酯(PET)典型地低于100°C，则这样一种非粘着材料可以省去。
[0072]具体地参照图6和7，主体12的长形环状非圆柱形内表面13包括三维起伏轮廓100，以在接纳器4与长形型坯50之间提供基本上非均匀的接触。三维起伏轮廓100提供起伏轮廓深度d，在这个实施例中起伏轮廓深度d是从0.5至1.5mm,进一步选择性地为从
0.5至1.0mm,更进一步选择性地为从0.6至0.8mm0然而，可以采用更小或更大起伏轮廓深度，并且对于较宽起伏轮廓区域可以采用较浅起伏轮廓深度。在这个实施例中，长形环状内表面13绕纵长轴线A-A呈椭圆形。椭圆形长形环状内表面13具有第一主级内部宽度X，该第一主级内部宽度X大于第二次级内部宽度Y。在这个实施例中，第一主级内部宽度X大于第二次级内部宽度Y的量为从I至3mm，选择性地为从I至2mm，进一步选择性地为从1.2至 1.6mmο
[0073]主体12还可以包括长形环状非圆柱形内表面13的相应圆柱形内表面部分102、104和颈部和基础端部106、108。圆柱形内表面部分102、104非常略微地布置在椭圆形长形环状内表面13的径向内侧。
[0074]主体12的长形环状非圆柱形内表面13沿其长度从颈部端部106到基础端部108设有逐渐减小内部尺寸的锥度。
[0075]第一环形加热器20围绕主块16，并且第二环形加热器22围绕端部块18。第一和第二加热器16、18在沿接纳器4的长度的方向上彼此间隔开。相应热电偶24、26布置在主块和端部块16、18的每一个内，以测量温度，用于对型坯50的加热进行控制。
[0076]在这个实施例中，空腔8具有敞开的下部端部和封闭的上部端部，并且型坯50在使用中按颠倒方位向上插入到空腔8中。端部本体14包括穿过其延伸的真空管道30，并且该真空管道30通到凹入表面15，并且连接到导管32上，该导管32用于与真空源(未示出)相连接。提供真空管道30和导管32，以当型坯50被接纳在空腔8内时，将负压施加到型坯50的凸出式外表面62上，该负压在使用中，起到克服重力的作用，将型坯50的外表面62、68保持成与型坯接合表面6相接触。
[0077]然而，如上文中述及的那样，在本发明的任何实施例中可以省去真空设施，因为已经发现，在加热之后在接纳器空腔内的型坯的膨胀使型坯即使在颠倒方位中也保持在其中，而无需使用真空。
[0078]在型坯加热方法中，型坯50的主体段58和封闭端部60插入到空腔8中，从而型坯50的外表面62、68与型坯接合表面6接触地接合。型坯50可以选择性地由真空保持在空腔8内，该真空由管道30施加到封闭端部60上。第一和第二加热器20、22操作以加热块16、18，这些块16、18又以传导方式加热接纳器4，该接纳器4又以传导方式加热型坯50。
[0079]在加热方法中，型坯50的外表面与接纳器4的表面相接触。具有三维起伏轮廓10的长形环状非圆柱形内表面13设置成使得表面13以基本上非均匀的接触与型坯50的外部长形圆柱形表面相接合。相应地，三维起伏轮廓100在长形环状内表面13与型坯50之间提供接触区域和非接触区域。接触区域由三维起伏轮廓100的升高部分110提供，并且非接触区域由三维起伏轮廓100的凹下部分112提供。在加热步骤中，将型坯的接触区域加热到的温度比将非接触区域加热到的温度高出5至15°C，选择性地高出6至10°C。
[0080]在所示的实施例中，椭圆形加热表面断续地接触和以传导方式加热圆柱形型坯表面。在该具体实施例中，型坯的形成瓶子(该瓶子具有椭圆形横截面)的主面板的部分可以通过与接纳器表面的直接接触，以传导方式加热到比形成相对侧(作为对照，这些相对侧不可能连续地由接纳器表面直接接触)的部分高的温度。这使得在吹塑模制期间，型坯的面板成形部分均匀地拉伸，以提供均匀并且薄的面板厚度，并且侧部拉伸到减小的受控程度，从而侧部不会意外地过于薄。
[0081]然而，其它构造和形状可以用来实现这样的断续接触和传导加热。例如，形成肋或加厚带的型坯部分可以与接纳器表面是非接触的，并因而这些部分被加热到的温度低于型坯的相邻部分的温度。对采用断续接触和传导加热有用的型坯和瓶子的其它形状和构造、以及接纳器的关联形状和构造，对于本领域的技术人员将是显而易见的。[0082]第一和第二加热器16、18沿接纳器4的长度的间隔开布置，也允许沿接纳器4的长度建立温度分布，所述长度与所插入的型坯的纵向轴线相平行，这又沿着被加热的型坯50提供准确的温度分布。这样一种温度分布帮助实现在容器制造过程的后续拉伸吹塑模制阶段中的良好拉伸吹制控制。
[0083]如在本【技术领域】中已知的那样，将待拉伸吹塑模制的型坯的材料加热到一定温度范围内，该温度范围高于玻璃化转变温度范围，但低于热塑性树脂的熔化温度。典型地，接纳器4 (该接纳器4限定空腔8)的型坯接合表面6的温度保持得比热塑性材料的吹塑模制温度范围的较高端部低，从而型坯50不会意外地粘结到接纳器4上，并且从而不会有随之而来的对于制造过程的后续拉伸吹制阶段的有害影响。
[0084]本领域的技术人员将认识到，可以采用除上文中述及的第一和第二加热器之外的加热装置，但这些加热装置仍然允许建立温度分布，这些加热装置在本发明的范围内。例如，如对于第二实施例公开的那样，传送加热流体的线圈可以嵌在块内。
[0085]接纳器的另一个优选实施例在图3至5中示出。连续链式输送机200包括多个加热器块202，这些加热器块202绕处于椭圆形构造的环形环路204串联地安装。输送机200包括型坯再加热和调节站。加热器块202典型地包括具有高导热率的金属，例如铝。
[0086]如图3所示，连续链式输送机200布置成与拉伸吹塑模制设备300相邻，该拉伸吹塑模制设备300用来拉伸吹塑模制由加热器块202 (这些加热器块202由输送机200传送)加热的型坯。输送机200由分度电机302驱动，该分度电机302将被加热的型坯308依次输送到卸载站304，在该卸载站304处，从加热器块202卸载在多个选定加热器块202中的被加热的型坯308，并且以后输送到拉伸吹塑模制站306。
[0087]上部输送机段206和下部输送机段208设置在相对端部段210、212之间，这些相对端部段210、212安装在驱动滚轮214、216上，这些驱动滚轮214、216接合输送机200的链节220，其在图4中详细地示出。输送机200包括环形链201，该环形链201联接到加热器块202的相应端部203上。可选择地，输送机200可以包括多条相间隔的环形链，每条环形链与加热器块202的相应端部相联接。典型地，六十个加热器块202安装在处于封闭环路构造的输送机200上。每个加热器块202包括多个受热空腔218，这些受热空腔218沿加热器块202的长度间隔开。每个空腔218布置在块202的分裂半部220、222之间。纵向裂缝224在各个半部220、222之间延伸，这些半部220、222也对于输送机200的运动方向横向延伸。
[0088]分裂半部220、222当结合时限定长形环状非圆柱形内表面，该长形环状非圆柱形内表面具有三维起伏轮廓，如以上对于第一实施例描述的那样。
[0089]每个分裂半部220、222具有径向外部电阻加热器226和相关联的热电偶228、和径向内侧电阻加热器230和相关联的热电偶232。径向外部电阻加热器226和径向内侧电阻加热器230是可控制的，以在它们之间建立所需的温度梯度。各个加热器226、230和它们的相应热电偶228、232被个别地控制，从而保持为在拉伸吹塑模制站306处将型坯拉伸吹塑模制成瓶子所要求的精确温度。热电偶228、232提供块区域(这些块区域由相关联的加热器226、230加热)的温度测量值。在优选实施例中，设有与每个加热块202相关联的四个加热器，这四个加热器包括用来加热型坯308的敞开端部(即颈部精整部部分)的两个径向外部加热器226、和用来加热型坯308的封闭端部(即基础成形部分)的两个径向内侧加热器230，使一对上部加热器226和一对下部加热器230中的每一对在相应分裂半部220、222上，并因此在块202中的型坯空腔218的相对两侧上。这提供跨过型坯308的直径的均匀加热、和沿型坯308的长度的所需温度梯度。
[0090]电力经连续母线组件供给到分裂空腔218。具体地说，加热器226、230和热电偶228,232电气连接到拾取组件234上，该拾取组件234安装在加热器块202的径向内边缘处。拾取组件234可滑动地电气连接到长形母线馈电导轨236上，该长形母线馈电导轨236沿输送机路径延伸，以随着加热器块202绕输送机200的环形路径运动，提供电力并且联接到加热器226、230和热电偶228、232上。
[0091]使用各个无线控制单元238实现加热器块202的个别恒温控制，这些无线控制单元238安装在分裂半部220、222的每一对上，每个无线控制单元238控制在分裂半部220、222中的四个上部和下部加热器226、230。中央控制单元239无线地监视无线控制单元238。无线控制单元238包括无线发射机/接收机模块238，该无线发射机/接收机模块238与拾取组件234相连接。块202的电气插头连接器240与输送机200的电气插座连接器242对接，该电气插座连接器242安装在横向延伸拉伸器支架244上，该横向延伸拉伸器支架244固定到链式输送机200上。加热器块202和固定到其上插头连接器240可从插座连接器242拔出，从而从输送机200取下，以便于更换或维护。
[0092]用于加热器块202的加热器的控制系统适于控制沿加热器块202的高度的加热梯度，以使沿型坯308 (该型坯308布置在空腔218中)的长度的温度分布能够被控制。加热控制系统适于依据相应加热器块202和其中布置的型坯308的方位提供不同加热梯度。由于对流热量升高，所以，为了提供型坯的选定部分的均匀加热而与型坯308的方位无关，依据相应加热器块202的方位，对加热系统的温度梯度加以修改。
[0093]接近开关250安装到输送机框架(未示出)上。接近开关250探测每个加热器块202的位置，从而提供指示加热器块202的方位的信号。方位信号发送到中央控制单元239，该中央控制单元239然后调整相应块202的加热器226、230的温度分布，以保证能够保持正确的上限和下限温度。
[0094]在输送机200停止的情况下，中央控制单元239将加热器226、230的温度降低到缺省设置，以保证不会发生过热，并且保证型坯加热步骤能够容易地重新开始。
[0095]如在图5 (a)和5 (b)中详细所示的那样，每个加热器块202的分裂半部220、222相互地适于在图5 (a)中所示的敞开位置与在图5 (b)中所示的闭合位置之间枢转。在敞开位置中，分裂半部220、222的上部端部400、402分离，并且在它们之间具有间隙403，以提供加大空腔406的加大上部敞开端部404，而容许型坯308到空腔406中的准备插入和型坯308从空腔406的除去。在闭合位置中，分裂半部220、222的各个上部端部400、402合拢从而接触，以提供空腔406的内表面407，该内表面407如以上描述的那样，为了在加热器块202与型坯308之间的高度热耦合而断续地接触型坯308的外表面409，以能够实现对型坯308准确和高效地加热。
[0096]型坯308的封闭端部408布置在枢转线410上方，该枢转线410沿加热器块200的长度延伸，并且相对的枢转驱动杆412在枢转线410的相对侧上穿过相应分裂半部220、222。枢转驱动杆412是选择性地可致动的，以通过如在图5中由箭头所示的那样绕枢转线410的转动，在敞开位置与闭合位置之间驱动分裂半部220、222。[0097]未被加热的型坯308在加载站310处加载到分裂半部220、222中，这些分裂半部220、222在敞开位置中。然后致动分裂半部220、222，从而在闭合位置中，并且型坯308随着它们向卸载站320前进而被再加热。为了简明清楚起见，在卸载站320处只示出了一个型坯。输送机200在顺时针方向上运动，如由在图3中的箭头所示的那样，沿输送机路径的顶部和然后沿其底部通过。型坯308沿输送机200的环形路径的基本上整个长度传送，典型驻留时间是2.5分钟。在卸载站320处，分裂半部220、222被致动，从而进入到敞开位置中，并且受热型坯被取出。从空腔218的队列中取出一个批量的型坯308，空腔218的该队列跨过输送机200的分裂半部220、222延伸。在所示的实施例中，在这一批量中有六个型坯308。型坯308的该批量转动大约90°的角，并且然后将该批量作为型坯的顺序队列而供给通过拉伸吹塑模制设备。此后，分裂半部220、222按分度方式返回到加载站310，在该加载站310处加载后续批量的型坯308，以便进行后续的再加热循环。
[0098]在枢转线410下面，分裂半部220、222是可分离的，以形成纵向真空管道416，以当分裂半部220、222在图5 (b)中的闭合位置中时，实现对于真空源(未示出)的连接，该真空源布置在加热器块202下面。在型坯加热和调节步骤期间，当型坯308绕输送机200周向运动时，无论型坯308和空腔406的组合的方位是怎样的，真空都将型坯308的封闭端部408牢固地保持在空腔406中。分裂半部220、222的相对正面可以设有气密密封表面418，以帮助在空腔406内保持真空。
[0099]如以上指出的那样，可以省去真空。
[0100]尽管已经详细描述了本发明的各个实施例，但对于本领域的技术人员将显然的是，可以采用用来再加热和调节型坯的设备和方法的其它修改，这些其它修改在所附的权利要求书中所限定的本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种用来再加热和调节长形型坯的设备，该长形型坯用来形成吹塑模制容器，所述设备包括: 接纳器，所述接纳器包括长形环状非圆柱形内表面部分，其中，所述表面部分限定空腔，并且适于与长形型坯的长形外表面相接合，以通过传导从所述表面部分向其传递热量，其中，所述表面部分绕纵长轴线是转动连续的，并且包括三维起伏轮廓，以在所述接纳器与所述长形型坯之间提供基本上非均匀的接触，所述三维起伏轮廓限定至少一个沿纵向延伸的非接触区，所述至少一个沿纵向延伸的非接触区在相对的上部表面部分和下部表面部分之间延伸，所述相对的上部表面部分和下部表面部分布置在所述沿纵向延伸的非接触区的径向内侧；以及 用来加热所述接纳器的装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述长形环状非圆柱形内表面部分沿所述接纳器的长度的主要部分提供所述三维起伏轮廓。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中，所述三维起伏轮廓限定两个相对的沿纵向延伸的非接触区，所述两个相对的沿纵向延伸的非接触区在相对的上部表面部分和下部表面部分之间延伸，所述相对的上部表面部分和下部表面部分布置在所述沿纵向延伸的非接触区的径向内侧。
4.根据以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述三维起伏轮廓提供的起伏轮廓深度为从0.01至1.5mm,进一步选择性地为从0.5至1.0mm或为从0.3至0.7mm。
5.根据以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述三维起伏轮廓具有升高部分和凹下部分。
6.根据以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述三维起伏轮廓适于在所述长形环状内表面部分与型坯之间提供接触区域和非接触区域，例如所述型坯具有大致圆柱形外部横截面。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述接触区域由所述三维起伏轮廓的升高部分提供，并且所述非接触区域由所述三维起伏轮廓的凹下部分提供。
8.根据以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述长形环状内表面部分绕纵长轴线呈椭圆形。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述椭圆形长形环状内表面部分具有第一主级内部宽度，该第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度的量为从I至3mm,进一步选择性地为从I至2mm或为从0.6至1.4mm。
11.根据以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述接纳器还包括第二大致半球形凹入式内表面部分，该第二大致半球形凹入式内表面部分适于与所述长形环状内表面部分相联接。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述空腔具有封闭端部和敞开端部，并且所述接纳器还包括真空管道，该真空管道通到所述第二大致半球形凹入式内表面部分。
13.根据以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述接纳器包括加热器块，该加热器块用来再加热和调节其中的型坯，并且所述空腔布置在所述块的分裂半部之间，所述分裂半部由纵向裂缝分离，该纵向裂缝在所述半部之间延伸。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述块的分裂半部能够通过在敞开位置与闭合位置之间枢转而运动，在所述敞开位置处，分裂半部的各个上部端部由在分裂半部之间的间隙分离，在所述闭合位置处，分裂半部的各个上部端部合拢从而接触。
15.一种用来再加热和调节长形型坯的方法，该长形型坯用来形成吹塑模制容器，其中，所述型坯由热塑性材料形成，并且具有外表面，所述方法包括下列步骤: i)使所述型坯的外表面与接纳器的表面断续地相接触，其中，所述接纳器的表面包括长形环状非圆柱形内表面部分，该长形环状非圆柱形内表面部分绕纵长轴线是转动连续的，并且提供三维起伏轮廓，该三维起伏轮廓适于按基本上非均匀的接触与型坯的所述外表面相接合，并且所述接纳器适于将热量从接纳器的所述表面以传导方式传递到所述型坯； ii)加热所述接纳器，从而将热量从所述接纳器以传导方式传递到所述型坯。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述三维起伏轮廓限定至少一个沿纵向延伸的非接触区，所述至少一个沿纵向延伸的非接触区在相对的上部表面部分和下部表面部分之间延伸，所述相对的上部表面部分和下部表面部分布置在所述沿纵向延伸的非接触区的径向内侧。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述三维起伏轮廓限定两个相对的沿纵向延伸的非接触区，所述两个相对的沿纵向延伸的非接触区在相对的上部表面部分和下部表面部分之间延伸，所述相对的上部表面部分和下部表面部分布置在所述沿纵向延伸的非接触区的径向内侧。
18.根据权利要求15至17任一项所述的方法，其中，所述长形环状非圆柱形内表面部分沿所述接纳器的长度的主要部分提供三维起伏轮廓。
19.根据权利要求15至18任一项所述的`方法，其中，所述三维起伏轮廓提供从0.01至1.5mm的起伏轮廓深度,进一步选择性地提供从0.5至1.0mm或从0.3至0.7mm的起伏轮廓深度。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，其中，所述三维起伏轮廓具有升高部分和凹下部分。
21.根据权利要求15至20任一项所述的方法，其中，所述三维起伏轮廓适于在所述长形环状内表面部分与型坯之间提供接触区域和非接触区域，例如所述型坯具有大致圆柱形外部横截面。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述接触区域由所述三维起伏轮廓的升高部分提供，并且所述非接触区域由所述三维起伏轮廓的凹下部分提供。
23.根据权利要求21或权利要求22所述的方法，其中，在所述加热步骤中，将所述型坯的接触区域加热到的温度比将所述非接触区域加热到的温度高出5至15°C，选择性地高出6 至 IO0C0
24.根据权利要求15至23任一项所述的方法，其中，所述长形环状内表面部分绕纵长轴线呈椭圆形。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述椭圆形长形环状内表面部分具有第一主级内部宽度，该第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一主级内部宽度大于第二次级内部宽度的量为从I至3mm,进一步选择性地为从I至2mm或为从0.6至1.4mm。
27.根据权利要求24至26任一项所述的方法，所述方法用在具有椭圆形横截面的瓶子的吹塑模制工艺过程中。
28.根据权利要求15至27任一项所述的方法，其中，所述接纳器还包括第二大致半球形凹入式内表面部分，该第二大致半球形凹入式内表面部分与所述长形环状内表面部分相联接。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，接纳器的所述表面限定空腔，该空腔具有闭合的上部端部和敞开的下部端部。
30.根据权利要求15至29任一项所述的方法，其中，所述接纳器包括加热器块，该加热器块用来再加热和调节其中的型坯，并且所述空腔布置在所述块的分裂半部之间，所述分裂半部由纵向裂缝分离，该纵向裂缝在所述半部之间延伸，并且所述块的分裂半部能够通过在敞开位置与闭合位置之间枢转而运动，在所述敞开位置处，所述分裂半部的各个上部端部由在分裂半部之间的间隙分离，并且将所述型坯插入到所述接纳器中或从所述接纳器中除去，在所述闭合位置处，所述分裂半部的各个上部端部合拢从而接触，并且将所述型坯再加热 和调节。
【文档编号】B29C49/64GK103635301SQ201280030340
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年5月4日 优先权日:2011年5月5日
【发明者】彼得·雷金纳德·克拉克 申请人:Gr8工程有限公司