用于容器预制件的加热设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于容器预制件的加热设备，具体地，涉及在塑料容器的吹塑步骤之前使用的加热设备。
【背景技术】
[0002]用于塑性材料容器预制件的包括加热设备(图1和图2)的吹塑机是已知的。一般来说，预制件在吹塑或拉伸吹塑步骤之前被加热，使得预制材料达到适当的温度以便获得高质量的模制容器。
[0003]用于加热预制件的热能源通常由红外辐射灯(IR)组成。通过输送链移动的预制件穿过隧道式烘炉1，多个IR灯沿该隧道式烘炉布置。通常提供风扇2，风扇2从环境吸入入口空气流Fl并在交付时生成逆着穿过隧道式烘炉I的预制件定向的通风气流F2。因此，预制件的外表面被冷却，从而防止在IR热辐射穿透预制件的厚度时外表面结晶。
[0004]加热步骤的最终目标是获得穿过预制件的壁的尽可能均匀的温度分布，使得优化连续吹塑或拉伸吹塑步骤同时确保生产所需质量的容器并从而限制废品。在已穿过预制件隧道之后，空气以出口温度在烘炉I外排出，出口温度通常超出环境温度30°C -40°C。
[0005]设有上述通风系统的隧道式烘炉在EP1240807和W02012172529中详细描述。
[0006]通风空气流F2的温度根据环境温度和IR灯产生的辐射功率而改变，其根据吹风机的状态。实际上，由于在IR灯的附近，通风系统除了承受环境温度的变化以外，还承受继吹风机的操作状态之后的本地温度的变化。例如，在容器吹塑步骤期间，IR灯产生的功率和由此的温度达到最大值，而在预制件未穿过烘炉的等待步骤期间，功率值小于最大值。
[0007]从烘炉I退出的预制件的温度由下列因素引起，其中连续模制或吹塑或拉伸吹塑步骤的性能在产生的容器的质量和废品的数量方面取决于该温度:
[0008]-1R灯产生的辐射功率；
[0009]-通风空气流的温度。
[0010]至于IR灯产生的辐射功率，炉I通常设有反馈控制设备，该反馈控制设备基于预制件在预定义区域中的温度测量来调节IR灯的功率同时试图保持测量温度恒定并接近预定义值。
[0011]通风系统反而不能控制通风空气的温度，因为如上所述，其承受环境温度和吹风机状态的变化。在某些类型的生产中，这不危及吹塑步骤的性能。例如，当生产PET容器时，相对于105-110°C的预制件温度，预制温度接受±3°C的变化是正常的，因为PET的熔化温度等于250°C。
[0012]不过在其他情况下，预制件温度的±3°C变化是不可接受的。例如，当吹塑聚丙烯(PP)容器时这种情况发生，因为预制件在135-145°C的温度加热，因此非常接近等于165°C的PP熔化温度。
[0013]在这些情况下，需要通风空气的温度在非常小范围例如±1°C内摆动。
[0014]这个问题的解决方案在EP0564354中描述，在该专利中，描述用于再循环从炉内排出的空气流F3的设备，该设备允许来自环境的可调节量的空气与从炉内排出的热空气混合，以便保持通风设备空气的温度恒定。此类解决方案具有多个缺陷，主要的缺陷由从炉排出的空气流F3可达到的最大温度无论如何受到限制(比环境温度高30°C -40°C )并因此也限制通风空气可达到的最大温度这一事实引起。这可能涉及当预制件穿过烘炉和当在等待步骤时没有使用IR灯却想要保持高温的问题。
[0015]另外的缺陷由在EP0564354中描述的混合构件引起。事实上，此类文献所提供的是，借助介于环境空气入口与再循环管道之间的旋转鳍状物，环境空气与从炉内排出热空气在预制件隧道的上游彼此混合。此类阻塞流动模式可能涉及在鳍状物下游处的混合空气流的湍流的不期望的水平。
[0016]因此，我们感到需要制作允许克服前述缺陷的预制件加热设备。
【发明内容】
[0017]本发明的主要目标是制作一种预制件加热设备，其特征在于通风空气的高温，该温度甚至比通过混合环境空气和预制件隧道下游的通风空气正常可获得的温度还高，并且该温度恒定或在任何情况下在非常小的值范围内摆动。
[0018]此类目标借助塑性材料预制件加热设备来实现，该设备包括:
[0019]-用于多个要加热的预制件的通道的至少一个隧道；
[0020]-沿所述至少一个隧道布置的用于加热所述多个预制件的多个红外辐射灯；
[0021]-用于产生通风空气流的强制通风装置，所述强制通风装置被成形和布置成经过所述至少一个隧道输送所述通风空气流，
[0022]-至少一个再循环通道，其布置成接收从所述至少一个隧道排出的所述通风空气流，
[0023]-混合构件，其包括用于环境空气的至少一个第一入口、与所述再循环通道连通以用于接收从所述至少一个隧道排出的所述通风空气流的至少一个第二入口以及至少一个混合空气流出口，所述混合构件被成形和布置成朝向所述强制通风装置的吸入侧输送所述混合空气流，
[0024]-至少一个可移动开闭器，其用于调节所述至少一个第一入口或所述至少一个第二入口的打开；特征在于所述加热设备还包括:
[0025]-热空气源，
[0026]-用于向所述混合构件输送来自所述源的所述热空气的流的流动装置。
[0027]另外的热空气源的使用允许:
[0028]-达到通风空气的温度值，该温度值高于通过完全回收从炉内排出的热空气可获得的温度值。此类特征特别地但不排他地适合于聚丙烯预制件吹塑的情况，在此情况下，通风空气的足够高温度允许吹塑过程更加独立于环境温度的变化；
[0029]-在炉中保持通风空气的高温，而且在等待步骤中，仍没有预制件要加热并且因此IR灯的功率在最小操作值，从而在吹塑机的瞬态步骤(从等待传送到容器吹塑)期间，将通风空气中的温度变化减到最小。
[0030]从属权利要求描述了本发明的优选实施例。
【附图说明】
[0031]借助于附图，依据通过非限制性示例示出的预制件加热设备的优选但不排他的实施例的详细描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更明显，其中:
[0032]图1描绘根据现有技术的加热设备的轴测视图；
[0033]图2描绘图1中的设备的横截面；
[0034]图3描绘根据本发明的加热设备的轴测视图；
[0035]图4描绘图1中的设备的俯视图；
[0036]图5描绘沿图4的截面线V-V截取的图1中的设备的横截面；
[0037]图6描绘源自图3中的轴测视图的轴测视图，其示出在其第一操作配置中的根据本发明的加热设备的多个内部部件；
[0038]图7描绘图6中的细节VII的放大视图；
[0039]图8描绘在根据本发明的加热设备的第二操作配置中的在图6中的轴测视图；
[0040]图9描绘图8中的细节IX的放大视图；
[0041]图10描绘在根据本发明的加热设备的第三操作配置中的在图6中的轴测视图；
[0042]图11描绘图10中的细节XI的放大视图；
[0043]图12描绘沿对称面XZ截取的图3中的设备的横截面。
[0044]附图中的相同标记和相同参考字母识别相同元件或部件。
【具体实施方式】
[0045]参考图3-12，其描绘用于容器预制件的加热设备的实施例，该加热设备由标记10全局表示。要加热的预制件通常由塑性材料例如PET、PP、PLA、PVC制成，但是本发明的设备也可以用于加热由不同塑性材料或这些材料中的某些材料的组合制成的模制预制件或容器。参考图1和图2，本发明的加热设备10与已在上面提到的已知加热设备I部分相同。为此，在图1和图2中的已知设备的描述中使用的相同标记也将在加热设备10的描述中使用。
[0046]在图3-12中的实施例中，设备10相对于纵向平面XZ大致对称，纵向平面XZ平行于预制件的运动的纵向方向X和与纵向方向X正交并且正常根据竖直轴线定向的方向Z。
[0047]未描绘的实施例是可能的，而不偏离本发明，其中，加热设备包括与下面描述的设备10相同并沿纵向方向X并排连续布置的多个模组。
[0048]设备10包括加热体11，其允许接收以预定的和均匀的温度穿过预制件20的厚度加热的多个预制件20。
[0049]加热体11包括中间部16和两个侧部17。侧部17相对于对称面XZ是对称的，并分别包括两个隧道3、3’，该两个隧道彼此平行以用于要加热的预制件20的通道。隧道3、3’界定纵向方向X并相对于对称面XZ对称布置。预制件20由设有平板(未示出)的输送链沿隧道3、3’运送。通过沿两个隧道3、3’中的一个隧道行进，预制件20进入加热体11，在该隧道的端部处设有弯曲段(未描绘)，其连接所述隧道3、3’的位于加热体11的一个相同纵向端部处的两个相应端部。预制件在弯曲连接段的端部处传到两个隧道3、3’中的另一个。因此，预制件20根据相应的平行和不一致的穿越方向按顺序穿过两个隧道3、3’。
[0050]用于加热穿过相应隧道3、3’的预制件的相应的多个红外辐射灯6沿每个隧道3、3’布置。隧道3、3’的构造和灯6及其在隧道3、3’内的布置本身是已知的和常规的，并且因此未更详细描述。
[0051]加热部16大致放置在加热体11的中间，在侧部17之间，并且包括内腔18，强制通风装置容纳在该内腔内，该强制通风装置由风扇2构成，该风扇设有叶轮5，该叶轮具有相对于对称轴线Z平行的轴线。风扇2吸入入口空气流量Fl以在交付时生成通风空气流F2。入口空气流量Fl差不多根据对称轴线Z。风扇2在中间部16中被成形并布置成引导从叶轮5排出的通风空气流F2流向隧道3、3’中的每个隧道。通风空气流F2根据横向于纵向方向X的相应方向穿过隧道3、3’。
[0052]灯6的作用允许穿过隧道3、3’中的每个的预制件20被加热。通风空气流F2的作用允许预制件的表面被强制通风冷却，从而防止所述表面结晶。因此，当穿过隧道3、3’时，预制件20在其大多数内部零部分中也被加热而没有损坏最外部分。灯6和通风空气流F2的组合作用允许在预制件20按顺序穿过隧道3、3’后在加热设备10的出口处以穿过其厚度尽可能均匀的温度获得预制件20。预制件在加热设备10的出口处进入模压机，该模压机用于容器的连续吹塑或拉伸吹塑步骤。既未示出也未描述模压机，因为其不是本发明的目标。
[0053]在穿过隧道3、3’并接收通过接触预制件20获得的热量和由灯6产生的热辐射后，通风空气流F2在相对于对称面XZ的两个相应的且相对的对称的出口通道21处从加热体11排出。每个出口通道21相对于对称面XZ倾斜且面向为使得根据具有相对于进入加热体11中的空气流Fl平行且不一致的分量的方向与通风空气相交。
[0054]设备10包括相对于对称面XZ对称并布置成分别接收两个再循环空气流F3的一对再循环通道15、15’，两个再循环空气流