用于加热塑料坯的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于加热塑料坯的设备和方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，人们熟知的所谓的塑料坯，特别是由PET制成的塑料坯，先是由熔炉加热，然后在吹塑过程的情况下，特别是拉伸吹塑过程，进行成型或膨胀形成塑料容器。目前在加热模块中实际加热塑料坯的过程中，通常使用其后面设置具有反射器(尤其是肋壳瓦(rib tile)形式)的红外辐射器用于加热。想要定向加强加热特定区域，尤其是塑料坯的颈部区域，通常是通过在辐射器和塑料坯之间设置石英玻璃盘来实现。在此情况下，也尝试分开照射至塑料坯的主体的红外辐射线和口部区域的红外辐射线。在接下来的变形过程中，通常仅主体膨胀，螺纹或口部区域未变形。事实上，关于该口部区域，甚至不需要明显加热，以便在接下来的变形过程中不被破坏。
[0003]换句话说，所述两个区域需要尽可能地相互间保持热分离，以便一方面实现定向加热塑料坯的主体，另一方面避免口部不必要的加热。现有技术中还可以知道抛物线和椭圆的反射器可以解决该问题。
[0004]现有技术中已知的大致球状或圆锥状扩散的IR线束，尽管使用上述详细描述的石英玻璃盘，但仍然有很大比例的辐射照射至塑料坯的口部区域。即使目前使用的屏蔽板也无法完全屏蔽这种影响。正如上述，由于过多加热口部(mouthpiece)区域，口部区域在随后的吹塑过程会变形。这种不必要提供的多余的辐射能量或热量还必须以复杂的方式进行冷却，这对能量项是不利的，例如通过冷却口部的方式也会发生。
[0005]已知的椭圆反射器也无法完全避免这种负面影响，因为即使将焦点(即椭圆的第二焦点)设置在第一预成型壁上，精确照射线束，但该线束在第二预成型中会再次成扇形散开，因此会再次加热口部。单纯的抛物线反射器也存在缺点，其必须设计非常宽阔且照射效果还比椭圆反射器差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是增加或至少保持塑料坯的加热效率，但也需要避免发生不必要的加热，尤其是避免在塑料坯的口部区域的不必要的加热。因此，本发明主要目的在于塑料坯的改善的、定向的以及较大程度可影响的温度调节，以便仅轻微加热或完全不加热螺纹区域和支撑环。优选地，以最可能的精确定义的(most possible defined)方式加热颈部区域，以便加热后的吹塑过程可以尽可能精确地实现。
[0007]特别地，为了确保整齐的颈部伸展，应该在支撑环下集中强力加热，且不会对口部加热太多。通过独立权利要求的主题可以实现本发明的该目的。优选实施例和进一步的发展形成从属权利要求的主题。
[0008]本发明的用于加热塑料坯的设备具有传输装置，用于沿预设传输路径传输塑料坯。进一步地，该设备还具有相对于塑料坯的传输路径固定设置的加热装置，其中加热装置具有用于发射热辐射的至少一个第一辐射源以及用于在塑料坯的方向上反射至少部分的由辐射源发射的热辐射的至少一个反射装置。
[0009]本发明的反射装置具有大体上呈抛物线曲线轮廓(profile)的第一节段和弯曲结构(curved configurat1n)的第二节段，第二节段的曲率或曲率渐进(curvatureprogress1n)(特别地，第二节段的曲率渐进依据(as a funct1n of)需要加热的塑料还的纵向)均不同于第一节段的曲率或曲率渐进(特别地，第一节段的曲率渐进依据需要加热的塑料坯的纵向)。
[0010]优选地，反射装置的第一节段相对于辐射源和/或塑料坯或塑料坯的传输路径的分别设置成由该第一节段反射的辐射分量直接到达塑料坯。优选地，反射装置的第二节段相对于辐射源和/或塑料坯或塑料坯的传输路分别设置成由该第二节段反射的至少部分的辐射不会直接到达塑料坯，但至少会再一次被反射，特别是至少被再一次反射至第一节段的区域上。此外，而且由该第二节段反射的至少部分的辐射还有可能直接到达塑料坯。
[0011]因此，提供一种特制的适合的反射器，其配置方式如下:一方面，产生的辐射可以几乎完全分别传递到主体或支撑环下方区域；但另一方面，尽可能避免辐射照射至螺纹区域。因此，特制的反射器形状由抛物线、可能的椭圆和球面反射器组合形成，并实现相互间的配置方式。通过焦点位置的技术性设计，百分之百的辐射都可以被引入至塑料坯的主体内。
[0012]大体上的抛物线结构可以理解成没有必要与数学上的抛物线结构精确一致，而是可以偏离。众所周知，抛物线由方程式ax2+bx+c表示。大体上的抛物线结构可以理解成抛物线内因子a和b以及被加数c轻微变化，例如增加15%，优选增加10%，也可以优选增加5%。抛物线也不必用X2精确表示，也有可能指数由1.9-2.1取代2，优选指数范围1.95-2.05。也有可能曲率的结构由样条函数表示，其中被加数或因子会高于2(例如x3、x4、X5等等)(例如方程的表达式为f (X) = ax 5+bx4+cx3+dx2+ex+f)。然而，结构应该是大体呈抛物线状。这里所述的抛物线结构可以优选定义为塑料坯的纵向函数(或者上述方程式的X值沿该方向行进)。
[0013]进一步地，两个节段有可能相互间直接邻接。此外，而且还有可能在这些节段中在第一节段和第二节段之间设置直线节段(沿塑料坯的传输方向)。
[0014]传输装置优选具有用于单独地支撑塑料容器的多个支撑装置。例如，这些支撑装置可以是接合到塑料坯的口部的心轴。
[0015]在进一步优选的实施例中，传输装置还具有用于在加热过程中使塑料坯绕其自身纵轴旋转的旋转装置。这样，有可能大体上维持相对于塑料坯和加热装置的几何学位置，然而却将塑料坯口部排除在加热之外。
[0016]抛物线结构优选存在于垂直于塑料坯的传输路径的平面中。因此，抛物线结构优选产生在需加热的塑料坯的纵向所位于的平面内。抛物线结构优选沿塑料坯的传输路径延伸。辐射装置优选在该传输方向上延伸。
[0017]热辐射优选为红外线辐射或至少包含红外线分量的辐射。这些辐射优选含有近红外线范围和/或远红外线范围的分量。
[0018]在进一步的优选实施例中，反射装置具有反射面，尤其是高度反射面。因此反射器优选不具有扩散作用。反射装置的反射热辐射至塑料坯上的表面包含有抛光的和/或金属材料，这些材料特别是选自包含有铝、银、金、镍、钢、铜、及其合金的材料以及相应的表面涂层。
[0019]通过所述的反射装置，既可以保持热辐射远离塑料坯的口部区域，也可以将热量引入至支撑环下方的区域，以实现集中强力加热支撑环的下方区域，而不会对口部加热太多。此外，通过将红外辐射定向引导至塑料坯的主体内，使能量方面也产生了优势。
[0020]在优选的实施例中，第一节段设置在比第二节段更靠近塑料坯的壁的位置。因此，例如，如果塑料坯直立传输，口部在上，第一节段沿垂直方向设置在第二节段下方。换句话说，第二节段也优选设置在更靠近塑料坯螺纹的位置。塑料坯优选沿传输线传输，其中所述的加热装置优选设置在该传输线的一侧。还优选设置有又一(a further)反射装置。塑料坯在所述的加热装置和这些又一反射装置之间传输。这样，传递通过塑料坯的热辐射可以再次反射至塑料坯上。
[0021]在进一步的优选实施例中，传输装置设置成其传输塑料坯时塑料坯的口部在上。这实际上并不利，至此就加热装置产生的热量而言，其向上流动，影响口部的某些加热。但是，相反说明，无论是塑料坯或是随后制造的塑料瓶有必要必须在一段时间以后翻转。因此在传输时，塑料坯优选垂直设置，使口部在上。但是，本发明并不排除塑料坯相反的传