本发明涉及热塑性材料制的中空体例如预型件的优选加热方法，所述方法包括中空体加热工序，通过加热辐射使中空体加热超过玻璃化转变温度，中空体的至少一个待加热部分用于被加热到第一加热温度，而中空体的至少另一个待过热部分用于被加热超过第一加热温度，待过热部分起初的辐射吸收系数基本上与待加热部分的辐射吸收系数相同。
背景技术
热塑性材料预型件一般在初始制造工序在模型中注塑而成。但是，存在其它预型件制造方法，例如压缩模塑或者压缩注塑成型。
预型件一般具有基本上呈回转圆柱形的具有厚管壁的主体，在其轴向端部之一由厚壁底部封闭，在另一端部由也呈管形的颈部延长。颈部成形成具有其最终形状和尺寸，而预先加热的预型件主体用于进行较大的变形，在成型工序成形为容器。
在中间加热工序，预型件主体由于加热超过玻璃化转变温度而可塑。
接着，在成型工序，如此加热的预型件置于模型中，模型具有符合待制容器的模腔。如此，压力流体例如空气被注入到预型件的可塑主体中，使壁贴靠在模腔上。
通常，预型件主体加热，使之尽可能在所有径向方向上均匀膨胀。
模型一般相对于预型件的温度保持在冷却温度。因此，当预型件的壁的材料与模型相接触时，其骤然冷却，凝固在半结晶状态。
这种冷却现象难以制造横截面从预型件起相对于颈部的轴线大体上不旋转对称的容器，尤其是瓶子。这引起许多缺陷，其列举于fr-a1-2.703.944中。
这例如涉及到多边形横截面的容器，其中，每个大体上呈平面的端面基本上由一个包覆棱的圆柱形表面分开，或者涉及到扁平主体容器，例如洗涤剂用细颈瓶。
尤其是在fr-a1-2.703.944中，已经提出一种吹制或拉制吹制而成的具有不旋转对称截面的壁厚均匀的容器的制造方法。
该文献尤其提出使预型件的主体的称为“待过热”部分的某些部分加热到高于玻璃化转变温度的温度，但是未达到材料的结晶温度。预型件的其它称为“待加热”的部分加热超过玻璃化转变温度，但是，加热到低于待过热部分的温度。
这种方法通常称为“优先加热方法”，可使待过热部分较之待加热部分具有更快速拉制尤其是周向拉制的机械特性。
待过热部分和待加热部分的形状和分布限定预型件的加热模式。加热模式根据待制成品容器的形状进行调整。
当压力流体注入到预型件的主体中时，在流体压力的作用下过热部分比加热部分更快速地进行拉制。因此，在过热部分与模型接触时，其厚度小于加热部分的厚度。因此，过热部分冷却，凝固在其可逐渐拉制预型件的主体其余部分的状态，直至贴合模腔。
在调节每个部分的温度时，这可制造其主体壁厚基本上不变的成品容器。
显然，为了制造合乎要求的容器，必须围绕其主轴线相对于模型转换角位置，以使过热部分向模腔的相应部分正确定向。
但是，该文献中提出的方法的使用，需要一种配有节制远端部分加热的装置的加热炉。例如，其为用于使待加热部分防止加热辐射的护板，或者是用于暂时停止预型件旋转的装置。这种装置制造成本非常高。
此外，要根据待制容器的形状获得精确的加热模式，加热炉的调整非常棘手。
有人已经提出制造其待过热部分覆以一层彩色和/或加有添加剂的材料层、以增大待过热部分的加热辐射吸收系数的预型件。
但是，某些区域的这种选择性覆盖操作实施起来很复杂。
此外，对于某些应用来说，一层辅助层的存在不是所需的，例如鉴于卫生原因。
另外，该层的存在，尤其是当其有颜色时，成品容器在成型后的外观基本上改变非常大。
按照相同的构思，有人也提出调节待过热壁部分的外部的面的表面状态，例如用机械方法形成一种结霜或者喷砂外观。
但是，对于某些应用，毛糙面区域的存在不是所需的，例如鉴于卫生原因。
另外，该毛糙面区域的存在，对成品容器在成型后的外观基本上改变非常大。
技术实现要素：
本发明提出一种前述类型的优先加热方法，其特征在于，优先加热方法相继包括：
-标记中空体的至少一个待过热部分的第一道标记工序，在第一道标记工序过程中，点状标记实施在至少一个待过热部分的壁的厚度中，以便相对于待加热部分的辐射吸收系数，提高所述待过热部分的辐射吸收系数；
-加热中空体的第二道加热工序，在第二道加热工序过程中，每个待加热部分和每个待过热部分受加热电磁辐射照射。
根据按照本发明的教导实施的方法的其它特征：
-在第一道标记工序时，点状标记实施在至少一个待过热部分的壁的厚度中，界定壁的面除外；
-在第二道加热工序时，所述至少一个待加热部分和所述至少一个待过热部分受加热电磁辐射的均匀照射；
-一个待过热部分的每个基本部分上的点状标记的密度，根据所述基本部分在第二道加热工序完成时要达到的加热温度加以确定；
-每个点状标记通过中空体的热塑性材料制的壁的构成材料的辐射不透性的点状改变来实现；
-每个点状标记由发射激光束的一个激光器实施；
-每个点状标记通过用激光器在壁的厚度中材料的局部加热实现；
-热塑性材料由pet形成；并且，激光束的波长包括在400纳米至3000纳米之间；
-激光束的波长包括在短红外线内，尤其是1064纳米；
-激光器以包括在10-10至10-7秒之间的、尤其为纳秒数量级的脉冲发出激光束；
-激光器调节成使发出的激光束的焦点布置为与界定待标记的壁的面保持一定距离，该距离大于一确定阈值，低于该确定阈值，壁的面受损坏；
-激光束的焦点位于待标记的壁的厚度中；
-激光束的焦点位于待标记的壁的外部；
-优先加热方法包括第三道标记装置随动工序，在第三道标记装置随动工序过程中，至少一个待过热部分的温度是确定的，然后，将该温度与一个规定温度比较，对于后续的预型件，点状标记的密度在第一道标记工序中改变，以便接近规定温度。
本发明还涉及标记的预型件，其根据本发明的教导实施的优先加热方法的第一道标记工序而获得，标记的预型件由一种单种热塑性材料模制而成，其特征在于，标记的预型件的壁具有至少一个待过热部分，所述至少一个待过热部分在热塑性材料制的壁的厚度中具有由热塑性材料的局部不透性形成的点状标记。
根据标记预型件的其它特征：
-点状标记根据安排的图案分布在至少一个待过热部分中；
-至少一个待过热壁部分的表面状态类似于其它待加热壁部分的表面状态；
-标记的预型件由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
附图说明
根据下面为了理解而参照附图所作的详细说明，本发明的其它特征和优越性将显而易见，附图如下：
-图1是俯视图，示意地示出用于实施本发明的方法的标记的容器制造设备；
-图2是俯视图，示出图1所示设备的标记站；
-图3是立体图，示出标记前的预型件；
-图4是图3所示预型件的主体的一部分壁在其标记期间的轴向剖面图；
-图5是一个根据第一优先加热型面标记的预型件的侧视图；
-图6是一个根据第二优先加热型面标记的预型件的侧视图；
-图7是预型件的壁的一个标记部分的展开图，其正交于所述壁的外面的面，所述标记根据第一安排图案进行分布；
-图8类似于图7，示出根据第二安排图案布置的标记；
-图9类似于图7，示出根据第三安排图案布置的标记；
-图10类似于图7，示出根据第四安排图案布置的标记；
-图11是方框图，示出根据本发明的教导实施优先加热方法的不同工序。
具体实施方式
在下面的说明中，具有相同结构或类似功能的构件用相同的标号标示。
下文中，非限制性地，采用以下定向：
-用图中箭头l表示由后往前的纵向定向；
-用图中箭头v表示自下而上的垂直定向；
-用图中箭头t表示自左向右的横向定向。
图1示意地示出热塑性材料制的容器12的批量制造设备10。非限制性地，这里，容器12是瓶子。这里，热塑性材料由聚对苯二甲酸乙二醇酯(下面用首字母缩略词pet表示)形成。
在下面的说明和权利要求书中，预型件14和容器12一般用“中空体”表示。
容器12由热塑性材料制的预型件14热成型而成。
下面，“预型件14”用于指成型工序前的容器。
这种预型件14一般注塑成型而成。本发明也涉及用其它模制方法获得的预型件，例如压缩模塑或者压缩注塑成型。
如图3所示，预型件具有圆柱形的主体16，主体具有管形壁17，在主体轴向端部之一由底部19封闭，在另一端部由也呈管形的颈部18予以延长。壁17由外部的面21和内部的面23加以限定，如图4所示。颈部18一般注塑成已经具有其最终形状，而预型件14的主体16用于经受较大的变形，以便在成型工序时形成成品容器。这里，预型件14用pet制成，即预型件14用一定的单种热塑性合成材料制成。
如图1所示，设备10具有预型件14的加热站20。作为非限制性实施例，加热站20由隧道形成，隧道中布置加热器(未示出)，加热器发出加热电磁辐射。
加热器例如由加热电磁辐射器形成，发出例如红外线的红外线灯。
传送预型件12的传送装置22布置成，从隧道的入口至出口，沿加热器前送预型件14。中空体的前送方向由图1中箭头示出。
作为变型，加热站由各个腔室形成，腔室配有加热器，各接纳一个预型件。
在加热站20的输出端，预型件14的待变形部分，一般是主体16，被加热延展超过玻璃化转变温度，而不变形部分，通常是颈部18，保持在足够低的维持其原有形状所需的温度。
设备10还具有如此加热的预型件14的成型站24。根据预型件14在设备10中的流程，成型站24布置在加热站20的下游。
这里，成型站24具有转盘26的形状，转盘具有多个成型工位28。因此，在恢复一个新的周期之前，每个成型工位28可围绕转盘26的轴线在热预型件14的装载点30与成品容器12的卸载点32之间移动。
这里，成型工位为本身公知的预型件14的拉制吹制成型工位28，因此不予赘述。
为此，每个成型工位28具有一个可拆卸模型(未示出)，可拆卸模型界定模腔。模腔用于接纳从加热站20排出的热预型件14。每个成型工位28还具有吹制或者拉制吹塑相关的吹管(未示出)，用于通过由预型件14的颈部18注入压力流体，使预型件14的通过加热器而可塑的壁17贴靠在模腔的壁上，使容器12具有其最终形状。如此，预型件14的可塑的壁17经受拉制，拉制减小壁的厚度。
关于通过吹制的成型工位28，流体一般由压力气体形成。
但是，显然，本发明也适用于其它类型的成型工位，尤其是在预型件中注入压力液体的成型工位。
在容器12的成型工序时，转盘26进行旋转运动，以使热的预型件14从装载点30移动到成品容器12的卸载点32。如此，一个新的预型件14可开始成型工序，而前一个预型件14尚未完成其成型周期。这样可使容器12的大批量制造保持高速度。
设备10还具有预型件14的标记站34。标记站34参照图1中箭头所示的预型件14的流程布置在加热站20的上游，以便预型件14在其标记之后进行加热。
作为变型，标记站布置在预型件模制装置的下游。
根据另一个实施例，标记站与加热站一体化。在这种情况下，标记站例如取代加热站输入端的一个加热器，或者标记站布置在隧道中没有加热器的区域，例如加热隧道转弯处。
该标记站34的作用是增大预型件14的主体16的某些待过热部分35的吸收系数。这些待过热部分35具有点状标记39，其可相对于没有所述点状标记39的待加热部分37的加热辐射的吸收系数，增大加热辐射的吸收系数。
如图2所示，标记站34具有支承预型件14的支承机构36，例如，支承机构为位于安装成围绕一条垂直轴线a旋转的输送转子38周边的凹槽。
作为变型，预型件的支承机构由夹具或者卡具形成，预型件的颈部接合在其上，在输送转子的周边转动。
标记站34还具有参数化装置，用于标记预型件14的壁17。因此，这些装置可以在预型件14的壁17的厚度中刻录点状标记39，如图4所示。
优选地，点状标记39在外部的面21与内部的面23之间形成，不包括所述外部的面21和所述内部的面23。
至于用透明或至少半透明的热塑性材料制成的预型件14，这里，标记装置可局部改变预型件14的热塑性材料制的壁17的构成材料的加热辐射的不透性。这样可增大预型件14的待过热部分35的吸收系数。
优选地，标记装置不去除预型件14的壁17的材料。此外，壁17的外部的面21和内部的面23在壁17的标记工序没有变化。因此，包括标记区域在内，成型后获得的容器12的壁17厚度均匀。因此，容器12的壁17在其标记部分与其无标记部分一样抗断裂。此外，这允许标记用于变成其壁17非常薄的容器12的预型件14。
在图1和2所示的实施例中，标记装置具有激光器40。特别是可以发出激光器束42的激光器40。激光束42基本上正交于壁17的外部的面21。
激光束42的功率低于烧蚀阈值，超过该烧蚀阈值，激光器40会烧蚀壁17。在所有情况下，激光器40最好调节成激光束42的瞬时功率不超过烧蚀阈值，以免壁17被烧蚀。
特别是，激光器40以包括在10-10至10-7秒之间的脉冲发出激光束42。因此，激光束42的每个脉冲持续纳秒数量级。
实际上，我们发现，在应用于pet预型件14时，持续1微秒以上的脉冲激光束42，会使热塑性材料过热，破坏材料。我们也发现，在应用于pet预型件14时，飞秒数量级的脉冲激光束42获得的标记不足以增大预型件14的壁17的加热辐射吸收系数。
激光器40最好选择成发出其辐射略微被预型件14的材料所吸收的激光束42，以便在壁17的外部的面21或内部的面23处少保存能量。这种激光器40根据激光束42的波长进行选择。实际上，如果激光束42的能量在壁的表面上被吸收，那么，壁17的外部的面21被损坏。该参数易于由现有技术人员在测试时进行确定。
例如，对于pet制的壁17来说，我们发现，激光束42的波长最好为400纳米至3000纳米，例如532纳米或1064纳米。
此外，公知地，激光束42沿其路径不完全呈圆柱形形状。首先，激光束42会聚到一个点，其称为焦点，然后，激光束42从焦点幅散，继续其行程。因此，焦点确定成激光束42具有其截面最小的点。
我们发现，为了在壁17的厚度中产生点状标记39、而不损坏其外部的面21、也不损坏其内部的面23，焦点布置的距离最好大于所述外部的面21和所述内部的面23的确定阈值。确定阈值例如通过试验确定。该确定阈值非常小，例如小于壁17的半厚度。因此，为了产生点状标记39而不损坏壁17的外部的面21和内部的面23，焦点可或者定位在壁17内，或者定位在壁17外。
为了精确地调节焦点位置，例如使用一个散焦透镜，其布置在激光束42的路径上，位于激光器40与预型件14之间。
为了满足这些条件，可以选择多种激光器。
作为非限制性实施例，这里，其为掺钕钇铝石榴石激光器40，更为公知地称为“激光钕钇铝石榴石激光器(lasernd-yag)”。这种激光器40通常发出短红外线波段的、尤其是1064纳米波长的激光束42。这种激光器40的一个实施例尤其由trumpf公司以商品名trumark6000投入商业生产。
根据其它非限制性实施例，也可使用公知商品名为“激光钕原钒酸钇4激光器(lasernd-yvo4)”的掺钕原钒酸钇激光器，或者公知商品名为“镱：纤维激光器”的纤维镱激光器。
我们发现，激光束42瞄准的热塑性材料制的壁17的区域在其厚度中至少在激光束42的路径上出现一种点状标记39，如同图4上部激光束42那样。
作为变型，一系列多个点状标记39可以在激光束42的路径上在壁17的厚度中形成，如同图4下部的激光束42那样。
这里，图4的两种激光束42基本上正交于壁17的外部的面21。
每个点状标记39由热塑性材料在激光束42的作用下温度局部升高形成。因此，每个点状标记39从预型件14的构成材料大量形成。尽管这种现象未完全说明，但是，我们发现，这种局部温升会引起化学性能和/或材料结构变化，导致该点状标记39发生局部材料光学特性的变化。特别是，该点状标记39比未经激光束42改变的热塑性材料，具有更大的加热辐射的不透性。
这种点状标记39易于与来自预型件14成型前添加于热塑性材料的添加剂的颗粒进行区别。
作为非限制性实施例，如果升温足够，那么，可观察到在点状标记39中出现碳质颗粒，其来自形成壁17的热塑性材料的加热。
但是，点状标记39可具有较高的不透性，而不含有碳质颗粒。
激光器40具有控制成使激光束42在一个确定的标记范围中移动的装置(未示出)，例如通过透镜和/或相对于支承机构36活动的可动反光镜。因此，支承机构36可使预型件14前送到位于激光器40的标记范围的标记位置。因此，预型件14被固定，或者围绕其轴线连续或不连续转动，激光束42扫描时，壁17上点状标记39不移动。因此，激光束42的移动如同一支笔一样加以控制，以便在预型件14的壁17上产生点状标记39。
激光束的移动控制装置由电子控制装置44形成，其可随意参数化，以便改变点状标记39和壁17的待过热部分35的分布，例如其为一个数控装置。待改变的参数例如涉及激光束42的移动坐标、激光束42的移动速度等等。
在未示出的其它实施例中，容器不固定。因此，鉴于预型件移动，激光器予以控制。在这种情况下，所作的标记称为“笛卡尔”标记，即激光器仅相对于一个固定测定位置进行垂直扫描，而预型件相对于固定测定位置水平前送，因此，垂直和水平两条轴线为激光束所覆盖。该实施例特别适用于在相对于预型件从激光器前面前送的速度较短的时间，使小尺寸的部分35过热。
根据本发明的另一个未示出的实施例，一个激光器连接于转子的每个凹槽，以便逐一标记相关凹槽上装载的每个预型件。因此，每个激光器与转子同时转动，以便连续标记，而不使预型件流减速。
在未示出的其它实施例中，由宽激光束发射穿过一个遮蔽件进行标记，或者由激光束通过一个光束整形装置例如一个衍射光学装置发射进行标记。
待过热部分35可定位在预型件14的任何部位。
因此，根据图5所示的第一实施例，一个第一待过热部分35由主体的直接布置在颈部18之下的上部端部部分形成。实际上，公知地，该区域难以加热，因为其靠近颈部18，其必须保持在低于玻璃化转变温度的温度，以便不使颈部18下的区域变形。
预型件14还具有一个第二待过热部分35，其由预型件的底部19形成。实际上，通常，预型件的该部分难以正确加热，因为底部19的半球形形状比预型件的圆柱形主体16的其余部分更难受加热辐射的照射。
根据图6所示的第二实施例，预型件14具有一个待过热部分35，其在预型件14的主体16的一条轴向带上延伸。这里，涉及到适于成形为非轴对称容器的预型件14。
显然，可以使待过热部分35自由分布，以适合于每种情况。
待过热部分35的每个基本部分上的点状标记39的密度，根据所述基本部分上希望达到的加热温度加以确定。点状标记39在壁17的一定区域上的密度越大，加热辐射吸收系数越大。当预型件14的主体16经受加热辐射时，壁17的所述区域的温度因而比壁17的其标记密度小甚至为零的区域，更快速地增大。
在图5和6所示的实施例中，点状标记39的密度在整个待过热部分35上很均匀。
作为变型，点状标记39的密度可随着在待过热部分35的整个范围上的一定分布进行变化。当希望待过热部分35的温度不均匀时，尤其是这种情况。
每个点状标记39由激光束42逐一形成。因此，点状标记39可根据安排的图案进行分布。
因此，图7示出壁17的展开图，其正交于外部的面21。这里，点状标记39根据一种矩阵图案进行分布，点状标记39按水平排和垂直列分布。
根据图8所示的第二图案实施例，点状标记39成梅花形分布。
根据图9所示的第三图案实施例，点状标记39按一组几何形状分布。这里，点状标记39分布在相邻圆的圆周上。
根据图10所示的第四图案实施例，点状标记39分布成同心几何形状，这里是圆。
显然，可以是其它图案安排分布。
在未示出的其它实施例中，显然，可以根据人为仿照随机分布的图案，分布点状标记。
因此，所述设备10用于热塑性材料制的中空体、例如预型件14的优先加热方法。
预型件14用于根据一种优选加热模式进行加热。因此，预型件14的主体16的至少一个待加热部分37用于被加热到高于玻璃化转变温度的第一加热温度。预型件14的主体16的至少另一个待过热部分35用于被加热超过第一加热温度。起初，预型件的主体16具有均匀吸收系数。换句话说，待过热部分35起初的加热辐射吸收系数，基本上等于待加热部分37的吸收系数。
如图1所示，所述方法包括标记预型件14的待过热部分35的第一道标记工序e1，在第一道标记工序过程中，点状标记39实施在待过热部分35的壁17的厚度中，不包括界定壁的面，以便相对于待加热部分37的吸收系数，提高所述待过热部分35的吸收系数。
如此标记的预型件14的主体16的待过热部分35的外部的面21和内部的面23，具有的表面状态基本上与待加热部分37的外部的面21和内部的面23的表面状态相同。
然后，所述方法包括使标记的预型件14加热超过玻璃化转变温度的第二道加热工序e2。为此，标记的预型件14输入到加热站20中。预型件14的主体16均匀地受加热辐射的照射。因此，待过热部分35受照射的加热辐射量与待加热部分37相同。由于点状标记39按一定密度的存在，待过热部分35的温度比待加热部分37的温度更快速地升高。因此，在加热站20的输出端，不管主体16受加热辐射的均匀周边照射怎样，预型件14的主体16根据一定的加热模式进行不均匀加热。
作为变型，确定成加热工序是优先加热工序，其对待过热区域进行优先加热。因此，标记可增强优先加热作用。
在适用于制造非轴对称容器(例如细颈瓶)的另一个实施例中，确定成标记施加在难以进行传统的优先加热处理的区域，如fr-a1-2703944中所述，特别是颈部下的区域或者底部区域，以及在主体的其它区域上进行传统的优先加热工序。
可选地，预型件14的主体16的优先加热方法包括与标记装置随动的第三道标记装置随动工序e3，标记装置的随动装置布置在加热站20的输出端。在该第三道标记装置随动工序e3中，待过热部分35的温度是确定的，例如由一个无接触温度传感器确定，无接触温度传感器布置在加热站20的输出端。然后，传感器46测得的温度传输到电子控制装置44，与规定温度进行比较。如果测得的温度不同于规定温度，那么，电子控制装置44向激光40发出指令，对于后续预型件14，在第一道标记工序e1中改变点状标记39的密度，以便接近规定温度。
然后，如此加热的预型件14输送到成型站24，成形成容器。一般来说，点状标记39在其标记后在预型件14上用肉眼能看到。相反，这些点状标记39在成型工序之后差不多肉眼看不到。实际上，壁17经受的拉制减小点状标记39的表面密度。
此外，由于点状标记39通过热塑性材料的加热大量形成，点状标记与壁17同时被拉制，使其外观减小不透性。
本发明的优先加热方法易于增大标准预型件的某些壁部分的吸收系数。因此，不再需要从预型件的成型操作起使预型件的制造限于特殊应用。
另外，标记装置易于改变待过热预型件部分的构形，例如当容器制造厂希望改变待成型容器的形状时。
此外，特别容易根据在来自加热站20的预型件14上测得的温度，控制标记站。这样可限制不合格即扔掉的预型件的数量。