预型件的一部分通过压送气体片冷却的预型件热调节设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于成型的热塑性塑料制的预型件(14)的热调节设备(26)，设备(26)具有：热调节区(40)，其竖直地分成第一加热部分(42)和第二冷却部分(44)，第一加热部分用于接纳预型件(14)的主体(16)，第二冷却部分用于接纳预型件(14)的颈部(20)；冷却装置(62)，其通过产生穿过热调节区(40)的气体流冷却预型件(14)的一部分；其特征在于，冷却装置(62)产生穿过轴向输出缝隙(72)的层流式压送气体片(63)。
【专利说明】
预型件的一部分通过压送气体片冷却的预型件热调节设备
技术领域
[0001]本发明涉及用于尤其用拉制或拉制吹制法成型转变成成品容器的冷预型件的串联热调节设备。
【背景技术】
[0002]本发明尤其涉及用于成型转变成成品容器的冷的热塑性材料预型件的串联热调节设备，每个预型件具有一条通过颈部的竖直主轴线，所述设备具有:
[0003]-至少一个保持件，其由预型件的颈部使一个预型件保持在一个热调节区，热调节区垂直地分成一个第一加热部分和一个第二冷却部分，第一加热部分用于接纳预型件的主体，加热部分受至少一个加热预型件主体的加热件照射，第二冷却部分用于接纳预型件的颈部；
[0004]-至少一个冷却装置，其由产生通过热调节区的气体流尤其是空气流冷却至少一部分预型件表面。
[0005]预型件一般由热塑性材料注塑成型而成。然后，其进行冷却和贮存，以便以后转变成成品容器。成品容器在成型工序时例如用吹制法或拉制吹制法从预型件的壁制成。
[0006]预型件通常具有一个主体一个颈部，主体用于在成型工序时变形，颈部已经模制成最终形状。因此，重要的是保护预型件颈部，使之在成品容器制造期间既不变形，也不受到损坏。
[0007]为此，预型件进入热调节设备，在成型工序之前立即进行热调节。在该设备中，预型件的主体由于构成其壁的热塑性材料加热超过玻璃化转变温度而有展性，而颈部保持在低于所述玻璃化转变温度的温度，避免颈部进行任何变形。
[0008]为此，热调节设备设计成预型件的待加热部分即主体接纳在设备的一个加热部分中，而预型件的必须保持“冷态”的部分接纳在设备的一个冷却部分中。
[0009]关于大批量预型件的热调节设备，预型件安装在一个活动支承件上，以便在热调节期间，一般成列地向成型工位输送预型件。
[0010]为使预型件的颈部保持在冷的温度，公知地，使第一冷空气流在设备的冷却部分中流通。该空气流一般横向于预型件的移动方向，正交于预型件的主轴线。
[0011]为了产生该空气流，公知的是使用送风机，搅动空气，获得紊流空气流。紊流空气流由管道引至冷却部分。
[0012]此外，也是公知的，使与第一冷空气流不同的第二紊流空气流在加热部分中流通。这样可确保预型件的主体均匀加热。这样也可不损坏预型件的外膜，同时控制预型件的壁厚上的温度梯度。该第二紊流空气流的空气温度在加热部分的环境热的作用下，相当快速地升高。
[0013]也是公知的，使用通风机获得该第二紊流空气流。
[0014]为了减少热部分和冷部分之间的热交换，也是公知的，沿预型件的通道布置导轨。这些导轨可减小设备两个部分之间的开口。这两个导轨进行载热液体的内循环冷却。
[0015]但是，据观察，用于调节颈部温度和主体温度的紊流空气流，不能获得预型件某些部分所需的最佳温度。
[0016]实际上，如此进行热调节的预型件具有很大的温度梯度，颈部上的主体部分尤其如此。这样一个部分后面称为“次颈部部分”。
[0017]因此，用于冷却颈部的第一紊流空气流的边缘部分，通过两个导轨之间保留的间隙，略微冷却次颈部部分的温度。因此，该次颈部部分的延伸必须在成型工序时特别处理，尤其是通过一个延伸棒的操纵进行特别处理。这在成型工序时带来调节难度。
[0018]同样，第二空气流旨在使主体的温度均匀化。但是，预型件在其封闭端具有一个喷射点，其由热塑性材料在不太可伸延状态下构成。因此，最好能够加热该喷射点附近的主体部分，以便在成型工序时易于延伸。
[0019]另外，送风机和用于引导紊流空气流的管道体积非常大。这种通风设备有时可占热调节设备一半以上的容积。
【发明内容】
[0020]本发明提出前述类型的热调节设备，其特征在于，冷却装置产生层流式的压送气体片，压送气体片穿过与流动方向正交的轴向输出缝隙。
[0021 ]根据本发明的其他特征:
[0022]-冷却装置具有供给压缩气体的压力室，压力室的一侧形成一个通过压送气体片的输出缝隙通开的线性收敛形喷嘴；
[0023]-热调节区形成一个通道，预型件通过保持件的移动正交于竖直主轴线地穿过所述通道行进；
[0024]-第一加热部分和第二冷却部分由两个纵向分隔导轨分开，两个纵向分隔导轨横向地界定一条纵向通道，以允许预型件跨骑在热调节区的两个部分上进行行进；
[0025]-压送气体片的输出缝隙被定向成平行于预型件的移动方向；
[0026]-冷却装置的输出缝隙布置在第二冷却部分附近，压送气体片的流动方向瞄向预型件的颈部；
[0027]-输出缝隙以与预型件的颈部相同的高度竖直布置，压送气体片的流动方向垂直于预型件的竖直主轴线；
[0028]-输出缝隙被竖直地布置在预型件的颈部之下，压送气体片的流动方向与预型件的竖直主轴线形成一个倾角，流动方向在预型件的颈部上方瞄向两个纵向分隔导轨之间界定的通道；
[0029]-冷却装置安装成在第一位置和第二位置之间是活动的，在第一位置，流动方向横向地定向，在第二位置，流动方向瞄向两个纵向分隔导轨之间界定的通道；
[0030]-冷却装置布置在纵向分隔导轨之一之下；
[0031]-在纵向分隔导轨与冷却装置之间保留有缝隙，以允许通过文丘里效应由压送气体片在纵向分隔导轨与冷却装置之间吸入空气；
[0032]-压送气体片被直接注入第一加热部分中；
[0033]-压送气体片的流动方向定向成平行于预型件(14)的竖直主轴线；
[0034]-压送气体片相切于预型件的主体；
[0035]-压送气体片的流动轴线布置成与预型件的表面保持一确定的横向距离；
[0036]-输出缝隙横向滑动地安装，以允许调节第一加热部分中压送气体片的横向位置；
[0037]-压送气体片的流动方向垂直于预型件的竖直主轴线，压送气体片瞄向预型件的主体的一确定的待冷却部分；
[0038]-输出缝隙竖直活动地安装，以允许选择主体的待冷却部分；
[0039]-预型件以一确定的回转速度自身转动地行进到热调节区中，批量热调节设备具有多个冷却装置，每个所述冷却装置的输出缝隙布置成平行于预型件的竖直主轴线，每个压送气体片被直接注入到第一加热部分中，每个压送气体片的流动方向定向在正交于预型件的行进方向，压送气体片彼此分开一确定的间距，以便每个预型件的主体的一确定的区段相继由每个压送气体片进行冷却；
[0040]-批量热调节设备具有通气孔，通气孔相对于第一加热部分对着输出缝隙布置，以允许从第一加热部分排出压送气体片。
【附图说明】
[0041]通过阅读下文为理解而参照附图所作的详述，本发明的其它特征和优越性将显而易见，附图如下:
[0042]—图1是俯视示意图，示出从预型件批量生产成品容器的生产线，生产线具有根据本发明的热调节设备；
[0043]—图2是轮廓视图，示出一个预型件；
[0044]一图3是横向剖视图，示出图1所示的根据本发明的第一实施方式实施的热调节设备，其中，预型件的颈部由一个称为“气刀”的冷却装置冷却；
[0045]—图4是剖切立体图，示出装备图3所示热调节设备的称为“气刀”的冷却装置；
[0046]—图5是沿图3中剖面5-5的水平剖视图，示出冷却装置沿预型件的热调节通道的布置情况；
[0047]一图6是类似于图3的视图，示出本发明的第二种实施方式，其中，冷却装置相对于图3所示的冷却装置倾斜；
[0048]一图7是类似于图3的视图，示出本发明的第三种实施方式，其中，预型件的主体由产生竖直流动的压送气体片的称为“气刀”的冷却装置冷却；
[0049]—图8是类似于图3的视图，示出本发明的第四种实施方式，其中，预型件的主体的一个部分由一个产生水平流动的压送气体片的称为“气刀”的冷却装置冷却；
[0050]—图9是穿过根据本发明的第五种实施方式实施的热调节设备的隧道的水平剖视图，其中，预型件的主体的一个区段由产生沿横向方向流动的压送气体片的称为“气刀”的多个冷却装置冷却。
【具体实施方式】
[0051]下文中，具有相同结构或类似作用的构件用相同的标号标示。
[0052]下文中，非限制性地采用附图的三面体“L、V、T”表示纵向、竖直和横向方向。这些方向形成一种附属于预型件保持件的标志，用作【附图说明】的几何基准。
[0053]因此，竖方向尤其不是参照重力方向，本发明适用于“颈部在上面”的热调节设备和“颈部在下面”的热调节设备。
[0054]同样，纵向方向用于表示与预型件移动路径相切的方向。因此，本发明不加区别地适用于沿直线路径或曲线路径移动的预型件。
[0055]在说明书中，在权利要求书中，涉及预型件的用语“冷”和“热”分别意味着构成预型件的热塑性材料不超过和超过玻璃化转变温度。
[0056]图1示出热塑性材料制的容器12的大批量生产线10。成品容器12由预型件14成型
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[0057]每个预型件14用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)这样的热塑性材料制成。预型件14例如通过注射模塑得到。
[0058]注射模塑结束后，预型件14急剧冷却，例如淬火冷却，使热塑性材料处于非晶状态。因此，通过加热超过玻璃化转变温度，可使热塑性材料重新具有延伸性。
[0059]图2更详细地示出这种预型件14。预型件14具有一个主体16，主体的圆柱形管形壁17具有竖直主轴线A。如图2所示，主体16在下部由一个一般呈半球形的底部18封闭。主体16通过颈部20向上轴向地开口。
[0060]颈部20具有与主体16的轴线A同轴的圆柱形管形形状。颈部20已经模制成其最终形状。在其外表面上配置一个盖子的固定件，例如螺纹。一个径向凸起的凸缘22标志主体16与颈部20之间分隔。下面，凸缘20视为颈部20的一部分。
[0061]主体16的底部18在其与预型件14的轴线A的相交处，具有一个注射点24，其相应于模制期间热塑性材料的注射点。
[0062]注塑成型技术不能获得位于注射点24及其附近的热塑性材料的完全非晶状态。因此，构成注射点24及其附近的热塑性材料处于半结晶状态。
[0063]图1示出生产线10，其主要具有一个热调节设备26和一个成型工位28。
[0064]热调节设备26用于批量加热预型件14的主体16，使之高于玻璃化转变温度，同时使预型件14的颈部20保持在低于玻璃化转变温度的温度。因此，这样可确保颈部20保持其例如在注射后获得的最终形状，而主体16完全具有成型的延伸性。这里，预型件14沿着预定的热调节路径移动到热调节设备26中，使预型件14在热调节期间，在成型工位28附近，从冷的预型件14的入口处移动到热的预型件14的出口处。这种设备26详述于后。
[0065]成型工位28具有多个模制装置30，这里，模制装置安装在转盘32上，转盘可在成型期间移动预型件14。每个模制装置30具有一个模型(未示出)和压力流体注入装置(未示出)，模型用于接纳一个经过热调节的预型件14，压力流体注入装置将压力流体注入预型件14中，通过预型件14的主体16膨胀进行成型。
[0066]这种膨胀可同时例如用一个延伸棒(未示出)沿其轴线A进行预型件14的延伸操作。这尤其是“双向”成型的情况。
[0067]这种生产线10可快速和大批量生产容器12。
[0068]现在，参照图3和4，更详细地说明热调节设备26的第一种实施方式。
[0069]热调节设备26具有多个保持件34，保持件通过预型件的颈部20保持预型件14。这里，每个保持件34由一个膨胀栓形成，膨胀栓用于用力插入在预型件14的颈部20中。
[0070]保持件34—个在一个后面地安装在输送件例如传送链上，图3示出其中一个链环36，以便沿纵向方向L沿着与竖直主轴线A正交的预定热调节路线进行行进。[0071 ]这里，每个保持件34由一个竖轴38安装在链环36上，竖轴38与所述保持件34承载的预型件14的轴线A同轴地进行旋转。因此，保持件34可在链环36移动时围绕保持件的轴线转动，从而驱动承载的预型件14在沿热调节路径移动期间，以一定的旋转速度围绕预型件的轴线A旋转。
[0072]因此，热调节设备26具有一个热调节区40，其在横向上由图3中虚线所示的矩形形状界定。保持件34用于使预型件14在沿热调节路径移动期间，保持在热调节区40内。
[0073]热调节区40确定为这样一个区域，空气流进入其中，可基本上直接影响预型件14的表面温度。
[0074]因此，热调节区40形成一个纵向通道，通过保持件34的移动，预型件正交于竖直主轴线A地穿过所述纵向通道进行行进，尤其如图9所示。
[0075]热调节区40垂直地分成:
[0076]-第一加热部分42这里在图2的上部示出，用于接纳预型件14的主体16，以及
[0077]-第二冷却部分44这里布置在图2的下部，用于接纳预型件14的颈部20。
[0078]在图3所示的实施例中，预型件14以其颈部20朝下进行行进。
[0079]显然，本发明因而适用于预型件以另一种定向、尤其是其颈部朝上进行行进。
[0080]第一加热部分42暴露于至少一个加热兀件46。第一加热部分42布置在下面称为“隧道47”的一个加热室中，加热室具有加热元件46。因此，加热隧道47在横向上由两个纵向的竖直的侧隔壁界定。
[0081]非限制性地，加热隧道47这里在上部由一个水平隔壁52封闭。
[0082]在图3所示的实施例中，加热元件46由红外波辐射装置例如灯形成，其沿位于图3右部的侧隔壁48布置。
[0083]有利地，隔壁48、50、52的内表面覆以反射涂料或材料，可集中加热元件46向加热部分42发出的加热福射线。
[0084]如图3所示，在横剖面上，加热部分42的轮廓横向地布置在隧道47的中央，位于加热元件附近。但是，在附图所示类型的热调节设备26中，加热元件46与预型件14保持一定距离地布置在热调节区40的外部，避免预型件14由于过度加热而烤糊。
[0085]加热部分42在冷却部分44上向下开口，以使预型件14跨在热调节区40的两个部分42、44上行进。但是，为了限制从加热部分42至冷却部分44的辐射传热或对流传热，公知的是将该开口缩小到一条刚刚宽于预型件14的主体16的直径的纵向通道。为此，两个纵向导轨54横向布置在热调节路径的两侧，位于两个部分42、44之间的交接线。
[0086]为使这些导轨54具有足够的障热效果，这些导轨通过内部回路58中的载热流体的内循环冷却。
[0087]尽管采取所有这些预防措施，预型件14的颈部20始终或者可由穿过纵向通道的热辐射进行加热，或者由透过主体16与颈部20之间热塑性材料的热传导进行加热。
[0088]为使颈部20降温，公知的是用至少一个冷却装置来装备热调节设备26，冷却装置产生通过热调节区40、特别是通过冷却部分44的空气流，对颈部20进行冷却。该空气流下面称为“颈部空气流”。
[0089]但是，公知的冷却装置不能获得同时有效、经济和精确的冷却。
[0090]实际上，我们发现，很难对预型件14的主体16的直接位于凸缘22之下的称为“次颈部部分60”的部分60进行加热，使之高于玻璃化转变温度，同时使颈部20特别是凸缘22保持低于其玻璃化转变温度。
[0091]实际上，公知的冷却设备不能获得足够精确集中在颈部20上的颈部空气流，而不能降低次颈部部分60的温度。
[0092]因此，对于预型件14的其他部分来说，特别是对于预型件14的底部18来说，存在空气流的精确度问题。实际上，公知地，使横向空气流在热调节区40的加热部分42中流通，对预型件14的主体16进行均匀加热。这样尤其可避免主体16的一些部分过度加热。该空气流下面称为“主体空气流”。
[0093]然而，构成注射点24及其附近的热塑性材料处于半结晶状态。因此，构成注射点24的材料很难延伸。因此，为使预型件14的底部18在成型工序时具有足够的延伸性，必须以比主体16的其余部分更高的温度加热注射点24及其附近部分。
[0094]但是，主体空气流不足以定向成精确调节注射点24相对于主体16的其余部分的温度，换句话说，紊流空气流不足以相对于环境空气精确地加以限定。
[0095]本发明提出使用产生层流式压送气层63的冷却装置62解决空气流的精确度问题。使用的气体这里是空气。这种冷却装置62公知的名称是“气刀”
[0096]这种冷却装置62的一个实施例示于图4。为了说明需要，冷却装置62这里以图3所示的布置予以说明。如此后所述，冷却装置62可相对于三面体“L、V、T”，处于其它位置。
[0097]冷却装置呈现斜面64的形状，斜面沿直线或曲线轴线B延伸，斜面在此是纵向定向的，其包含有压力室66。压力室66在斜面64的整个长度上延伸。压力室66在其两个轴向端部封闭。斜面64的长度例如包括在200毫米至240毫米之间。
[0098]压力室66由多个供给导管68供给压缩气体，这里是压缩空气，压力高于环境压力，例如为7巴，供给导管68沿斜面64的一个侧边轴向分布。
[0099]另一侧边，在此在横向上界定压力室66，该另一侧边成形成一个线性收敛形喷嘴70，线性收敛形喷嘴在这里在横向上通过压送气体片的轴向输出缝隙72通到外部。轴向输出缝隙72平行于斜面64的轴线B。换句话说，收敛形喷嘴70的形状在几何形上通过横向轮廓沿轴线B的轴向平移而获得，横向轮廓从压力室66向缝隙72收敛。
[0100]缝隙72在此在竖直方向由喷嘴70的两个轴向唇部界定。
[0101]喷嘴70的一个外上端面74和一个外下端面76—起具有从斜面64的轴线B向缝隙72横向收敛的形状。特别是，喷嘴70的外端面74、76每个都具有形成缝隙72的唇部之一的横向端轴向棱。
[0102]斜面64沿缝隙72通过的在此是水平的平面在被此分成图4下部所示的一个第一半壳体64A和图4上部所示的一个第二半壳体64B。
[0103]两个半壳体64A、64B密封地一个固定在另一个上，间置一个很薄的垫片78，垫片可调节两个唇部之间缝隙72的竖直开口 e。因此，由缝隙72形成单一的空气出口。开口 e例如为1微米至3毫米，优选地，为1微米至100微米。
[0104]冷却装置62产生的气体片63沿着一个横向中线平面从缝隙72横向流动。因此，在横剖面图上，压送气体片63沿着横向定向的流动轴线C流动。由于喷嘴70的形状和缝隙72的很小的开口，在缝隙72处，空气非常快速地进行非紊流流动。换句话说，喷嘴70设计成可以层流方式加速空气流，直至缝隙72。
[0105]因此，缝隙72的小开口产生定向的气体片63，即压送气体片63中高速流动的空气流与环境空气之间的界定是非常明确的，因为没有紊流，至少直至输出缝隙72的有效横向距离。有效横向距离例如为15毫米至150毫米。超出这个有效距离，压送气体片63的流动开始变成紊流，方向性和速度上受损失，直至稀释在环境空气中。
[0106]压送气体片63还具有小厚度，可冷却预型件14的非常局限的部分。因此，在横剖面上，压送气体片63从输出缝隙72具有扩散形三角形形状，在流动轴线C的两侧具有很小的顶角半角。因此，可使压送气体片63集中在预型件14的一个精确部分上。顶角半角α例如为7.5°至20°，例如为16.5°，可使压送气体片63相对于预型件14的尺寸来说具有足够的冷却精确度。
[0107]由于喷嘴70的收敛形形状，空气例如以20米.秒―1至70米.秒―1的速度从缝隙72高速排出。喷嘴70的外端面74、76的几何形状有利于压送气体片63通过文丘里效应吸入环境空气，如图4中的箭头F3所示。因此，压送气体片63通过在其流动中吸入环境空气，使压送气体片增加到初始流量的40倍。
[0108]根据图3所示的本发明的第一种实施方式，压送气体片63用于精确地冷却颈部20，使之保持低于其玻璃化转变温度，而不冷却主体16的次颈部部分60。
[0109]在第一种实施方式中，冷却装置62的输出缝隙72布置在冷却部分44附近，压送气体片63的流动方向C瞄向预型件14的颈部20。
[0110]为此，冷却装置62的轴向缝隙72纵向定向，平行于预型件14的纵向移动方向，如图5所示。因此，这样可使同一个冷却装置62产生的压送气体片63，在至少一部分热调节路径上，同时冷却多个预型件14。预型件14的颈部20全部得到冷却，因为预型件14在其行进期间围绕其轴线A自转。
[0111]根据本发明的该第一种实施方式，输出缝隙72以与预型件14的颈部20相同的高度竖直布置。因此，压送气体片63的流动轴线C垂直于预型件14的竖直主轴线Α。
[0112]缝隙72布置成与颈部20保持一定的距离d。该距离d选择成压送气体片63冷却颈部20，而不冷却次颈部部分60。该距离d小于有效距离，以使压送气体片63在到达预型件14的颈部20时，仍然定向，仍然是非紊流。距离d例如为5毫米至50毫米。
[0113]在图3所示的实施例中，冷却装置62竖直布置在处于通道边缘的导轨54之一之下。一条缝隙78竖直地保留在所述导轨54与冷却装置62之间，以便由气体片63通过文丘里效应吸入导轨54与斜面64之间的空气，如图3中的箭头所示。这样可在流动中增大空气流量，从而提高冷却装置62的效率。
[0114]本发明的第二种实施方式示于图6。该第二种实施方式非常接近第一种实施方式，因为冷却装置62也布置在冷却部分44附近，以便精确地冷却预型件14的颈部20。
[0115]下面仅说明第一种实施方式与第二种实施方式之间的差别。输出缝隙72这里竖直布置在预型件14之下，以使压送气体片63的流动轴线C与预型件14的竖直主轴线A形成一个倾角β，以便流动轴线C保持瞄向预型件14的颈部20。
[0116]我们发现，出乎意料地，整个预型件14，即颈部20和主体16，被冷却成适合于在角β向两个导轨54之间限定的通道偏转超过预型件的颈部20时进行成型。
[0117]实际上，压送气体片63首先全速到达颈部20，使之有效冷却。凸缘22形成一个障碍，使气体片63偏转，从而防止冷却次颈部部分60。然后，气体片63继续在加热部分42内流动，在两个相邻的预型件14之间通过，产生有利于在预型件14的主体16的其余部分上均匀加热的空气紊流。
[0118]为了有利于这种最佳冷却，气体片63必须精确定向，以便在两个导轨54之间通过，但是，不触及导轨54的自由边缘。实际上，这导致可冷却次颈部部分60的紊流。因此，只有“气刀”式冷却装置才能产生足以精确达到这种出乎意料的最佳冷却效果的压送气体片63。
[0119]根据一未示出的结合前两种实施方式的实施例，冷却装置62在冷却部分44附近活动安装在下述位置之间:
[0120]-一个第一位置，在该位置，流动轴线C以与第一种实施方式中所述的流动轴线相同的方式横向定向，如图3所示，以及
[0121]-一个第二位置，在该位置，流动轴线C以与图6所示的第二种实施方式中所述的流动轴线相同的方式，瞄向两个导轨54之间限定的通道。
[0122]因此，该实施例可调节冷却装置62的倾角β，以适应预型件14所需的加热分布图。
[0123]前两种实施方式的另一个优越性在于，压送气体片63也被引向保持件34，使之在不受预型件14的颈部20保护时进行冷却。这种情况尤其发生在开始生产阶段，在此过程中，设备26升温，或者发生在预型件不在时，例如在保持件34抓握预型件出现问题之后。压送气体片63引起的冷却足以避免保持件34的不同部件尤其是弹性材料密封垫圈受到加热元件46产生的热的作用而损坏。
[0124]根据图7所示的本发明的第三种实施方式，压送气体片63直接注入到加热部分42中，用于专门冷却预型件14的主体16。
[0125]如同前两种实施方式中那样，冷却装置62的轴向缝隙72纵向定向，平行于预型件14的移动方向。这样可使同一个压送气体片63在至少一部分热调节路径上同时冷却多个预型件14。
[0126]压送气体片63的流动轴线C平行于预型件14的竖直主轴线Α。在图7所示的实施例中，冷却装置62布置在隧道47的上隔壁52之上。
[0127]压送气体片63进入隧道47内，借助于上隔壁52上的一个贯穿槽80到达加热部分42。因此，压送气体片63自上而下从预型件14的底部18向其颈部20移动。
[0128]在未示出的本发明的其他实施例中，冷却装置布置在导轨之下，压送气体片因而自下而上从次颈部部分向预型件底部移动。
[0129]在图7所示的实施例中，缝隙72这里朝左略微横向偏离预型件14的轴线Α，以使压送气体片63相切于预型件14的主体16。因此，压送气体片63触及预型件14的主体16，但是，不冷却注射点24及其附近。由于预型件14在行进期间自身旋转，预型件14的整个主体16周期性地暴露于压送气体片63。
[0130]在这种结构中，压送气体片63是聚集的，以有效冷却预型件14的主体16。
[0131]设备26也具有通气孔82，其相对于加热部分42对置于输出缝隙72，以便从隧道47排出压送气体片63。
[0132]在图7所示的实施例中，通气孔82开在导轨54上，导轨竖直于冷却装置62进行布置。
[0133]有利地，根据本发明的第一种实施方式或现有技术产生的横向空气流，用于带走通气孔82排出的热空气，使之远离颈部20。
[0134]根据本发明的一未示出的实施例，冷却装置62布置成压送气体片63的轴线C与预型件14的主体16的表面保持一确定的横向距离进行布置。但是，流动轴线C仍然处于热调节区40的加热部分42中。
[0135]这样，预型件14的主体16由于通过文丘里效应吸收与预型件14接触的热环境空气而得到冷却。
[0136]但是，务必使流动轴线C不要太横向偏离预型件14。实际上，我们发现，如果间距过大，压送气体片63以过大作用力与预型件14的次颈部部分60接触，导致所述部分60不应有的冷却。例如，压送气体片63的流动轴线C与预型件轴线横向偏离的最大距离等于预型件主体的半径。
[0137]为了调节预型件14的轴线A与流动轴线C之间的横向间距，冷却装置62最好横向滑动地安装，如图7中的双箭头Fl所示。为此，槽80的横向宽度适合于冷却装置62的横向调节行程。这样尤其可调节压送气体片63冷却主体16的效果，而且也能使压送气体片63适应具有不同直径的预型件14。
[0138]根据该第三种实施方式的冷却装置62的布置可冷却预型件14的主体16需要冷却的部分，但是，不冷却注射点24，也不冷却次颈部部分60。这样尤其可获得冷却装置62产生的压送气体片63的精确度和定向性。
[0139]实际上，流动轴线C横向偏离预型件14的轴线A，足以使压送气体片63不触及注射点24，同时触及到主体16的一个部分。
[0140]图8示出本发明的第四种实施方式。在该实施方式中，力求更强有力地冷却预型件14的主体16的一确定的部分84。这种操作在容器成型领域公知地称为“最佳加热”或“黑棒” O
[0141]当要获得的成品容器具有复杂形状时，这种操作尤其需要，在主体的中间部分围绕容器的轴线A具有一个形成收敛部分的部分84。为了达到这种效果，形成收敛部分的部分84最好比主体16的其余部分少加热，以便获得具有厚度均匀的壁的容器。主体16的用于形成收敛部分的该部分84以下称为“冷却部分84”。
[0142]迄今为止，这种操作是使加热灯46之一离远一点，和/或在冷却部分84处使用一个挡板遮住加热辐射线。
[0143]在该第四种实施方式中，提出使用冷却装置62。
[0144]如同前三种实施方式中那样，冷却装置62的轴向缝隙72纵向定向，平行于预型件14的移动方向。这样可使同一个压送气体片63在至少一部分热调节路径上同时冷却多个预型件14。
[0145]冷却装置62这里紧接地横向布置在隧道47的左侧隔壁50的后面，即对置于加热元件46。
[0146]缝隙72尤其垂直布置在与冷却部分84相同的高度。压送气体片63的流动轴线C垂直于预型件14的竖直主轴线A，以使压送气体片63瞄向预型件14的主体16的待冷却部分84。
[0147]压送气体片63借助于左侧隔壁50上的一个纵向连通槽86，进入隧道47，特别是进入加热部分42。
[0148]由于压送气体片63定向特别精确，其可精确地冷却待冷却部分84，而不影响主体16的其余部分的温度。
[0149]有利地，冷却装置62垂直活动地安装，如图8中的箭头F2所示，以便选择主体16的待冷却部分84。
[0150]这样可使用同一个热调节设备26冷却成批的不同类型的容器。
[0151]图9示出本发明的第五种实施方式。
[0152]如同第四种实施方式中那样，本发明的该第五种实施方式的目的是进行预型件14一定部分的最佳加热。但是，所述一定的部分这里由预型件14的主体16的围绕其轴线A的一个角形部分形成。
[0153]这种最佳加热操作尤其用于制造非轴对称成品容器，例如沿一个最佳径向方向呈“扁平”的容器。
[0154]迄今为止，这种操作是在待冷却区段88处使用一个挡板遮住加热辐射线进行。
[0155]在本发明的该第五种实施方式中，提出使用多个类似于前述冷却装置的“气刀”式冷却装置62。
[0156]如前所述，预型件14以一定的旋转速度自身旋转地行进到热调节区40中。通常，预型件14围绕其轴线A的角位置随保持件34沿热调节路径的纵向位置而变化。例如，预型件14由一个与保持件34围绕轴线A转动连接的齿轮(未示出)驱动转动，齿轮与一个沿热调节路径布置的固定齿条(未示出)啮合。
[0157]因此，易于识别一个预型件14应当沿热调节路径行进一整转的间距P。
[0158]热调节设备26这里具有多个相同的冷却装置62，图9示出其中两个。每个冷却装置62横向布置在隧道47外部左侧隔壁50的后面。
[0159]每个冷却装置62布置成输出缝隙72垂直定向，即平行于预型件14的轴线A。
[0160]每个压送气体片63借助于左侧隔壁50上的一个贯穿垂直槽90，直接注入到隧道47内加热部分42中。
[0161]每个压送气体片63的流动轴线C垂直于预型件14的行进方向。输出缝隙72的长度至少等于预型件14的主体16的垂直高度，以使压送气体片63冷却整个待冷却区段88。
[0162]两个相邻冷却装置62的输出缝隙72纵向分开一定的间距P，以便每个预型件14的主体16的待冷却区段88相继由每个压送气体片63进行冷却。
[0163]因此，在设备运转时，第一个预型件14沿热调节路径自身转动地行进。当其与第一个冷却装置62产生的压送气体片63相交时，待冷却区段88处于流动轴线C上，横向面对输出缝隙72。然后，预型件自身转动地在两个压送气体片63之间继续其行程。待冷却区段88尤其面对位于相对隔壁48上的加热元件46。一整转结束后，预型件14相交于下一个冷却装置62产生的压送气体片63，待冷却区段88面对输出缝隙72布置在流动轴线C上。因此，待冷却区段88损失一部分面对加热元件46蓄积的热。因此，在热调节设备26的出口处，待冷却区段88的温度基本上低于主体16的其余部分的温度。
[0164]由于这种冷却装置62产生的压送气体片63的精确度和定向性，可以冷却预型件14的一个特定区段88。
[0165]根据本发明的适用于前述所有实施方式的一实施例，预型件某些确定部分的冷却适用于与实施例中给出的热调节设备结构不同的热调节设备。因此，加热元件可由微波辐射线辐射环形成，如同US-A1-2010/0052224中详述的那样。
[0166]因此，本发明的热调节设备26可精确地和非常有效地冷却预型件14的特定部分，不论是颈部14还是主体16。
[0167]此外，“气刀”式冷却装置62的使用具有其他许多优越性。因此，相对于现有技术中公知的庞大通风系统来说，这种装置62体积很小。
[0168]此外，相对于热调节设备上使用的公知冷却设备来说，这种冷却装置62噪音小。
[0169]此外，这种冷却装置62的效率远大于现有技术中公知冷却装置的效率。这尤其表现为压送气体片63的定向性和精确性方面以及气体片63从输出缝隙72输出之后文丘里效应流量增大。
[0170]显然，前述不同的实施方式可彼此组合，或与现有技术中公知的冷却装置进行组入口 ο
【主权项】
1.热塑性材料制的冷的预型件(14)的批量热调节设备(26)，预型件(14)用于通过成型转变成成品容器(12)，每个预型件(14)具有一条通过颈部(20)的竖直主轴线(A)，批量热调节设备(26)具有: -至少一个保持件(34)，预型件(14)通过颈部(20)被保持件保持在热调节区(40)内，热调节区(40)竖直地分成第一加热部分(42)和第二冷却部分(44)，第一加热部分用于接纳预型件(14)的主体(16)，第一加热部分(42)暴露于预型件(14)的主体(16)的至少一个加热元件(46)，第二冷却部分用于接纳预型件(14)的颈部(20); -至少一个冷却装置(62)，其通过产生穿过热调节区(40)的气体流尤其是空气流冷却预型件(14)的表面的至少一部分； 其特征在于，冷却装置(62)产生层流式的压送气体片(63)，压送气体片穿过与流动方向(C)正交的轴向输出缝隙(72)。2.根据权利要求1所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，冷却装置(62)具有供给压缩气体的压力室(66)，压力室的一侧形成一个通过压送气体片(63)的输出缝隙(72)通开的线性收敛形喷嘴(70)。3.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，热调节区(40)形成一个通道，预型件(14)通过保持件(34)的移动正交于竖直主轴线(A)地穿过所述通道行进。4.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，第一加热部分(42)和第二冷却部分(44)由两个纵向分隔导轨(54)分开，两个纵向分隔导轨横向地界定一条纵向通道，以允许预型件(14)跨骑在热调节区(40)的两个部分(42，44)上进行行进。5.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，压送气体片(63)的输出缝隙(72)被定向成平行于预型件(14)的移动方向。6.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，冷却装置(62)的输出缝隙(72)布置在第二冷却部分(44)附近，压送气体片(63)的流动方向(C)瞄向预型件(14)的颈部(20)。7.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，输出缝隙(72)以与预型件(14)的颈部(20)相同的高度竖直地布置，压送气体片(63)的流动方向(C)垂直于预型件(14)的竖直主轴线(A)。8.根据权利要求4所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，输出缝隙(72)被竖直地布置在预型件(14)的颈部(20)之下，压送气体片(63)的流动方向(C)与预型件(14)的竖直主轴线(A)形成一个倾角⑴)，流动方向(C)在预型件(14)的颈部(20)上方瞄向两个纵向分隔导轨(54)之间界定的通道。9.根据权利要求6至8中任一项所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，冷却装置(62)安装成在第一位置和第二位置之间是活动的，在第一位置，流动方向(C)横向地定向，在第二位置，流动方向(C)瞄向两个纵向分隔导轨(54)之间界定的通道。10.根据权利要求6至9中任一项所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，冷却装置(62)布置在纵向分隔导轨(54)之一之下。11.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，在纵向分隔导轨(54)与冷却装置(62)之间保留有缝隙(78)，以允许通过文丘里效应由压送气体片(63)在纵向分隔导轨(54)与冷却装置(62)之间吸入空气。12.根据权利要求5所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，压送气体片(63)被直接注入到第一加热部分(42)中。13.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，压送气体片(63)的流动方向(C)定向成平行于预型件(14)的竖直主轴线(A)。14.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，压送气体片(63)相切于预型件(14)的主体(16)。15.根据权利要求13所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，压送气体片(63)的流动轴线(C)布置成与预型件(14)的表面保持一确定的横向距离。16.根据权利要求13至15中任一项所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，输出缝隙(72)横向滑动地安装，以允许调节第一加热部分(42)中压送气体片(63)的横向位置。17.根据权利要求13所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，压送气体片(63)的流动方向(C)垂直于预型件的竖直主轴线(A)，压送气体片(63)瞄向预型件(14)的主体(16)的一确定的待冷却部分(84)。18.根据前一项权利要求所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，输出缝隙(72)竖直活动地安装，以允许选择主体(16)的待冷却部分(84)。19.根据权利要求3所述的批量热调节设备(26)，其特征在于，预型件(14)以一确定的回转速度自身转动地行进到热调节区(40)中， 批量热调节设备(26)具有多个冷却装置(62)，每个所述冷却装置(62)的输出缝隙(72)布置成平行于预型件(14)的竖直主轴线(A)，每个压送气体片(63)被直接注入到第一加热部分(42)中， 每个压送气体片(63)的流动方向(C)定向在正交于预型件(14)的行进方向，压送气体片(63)彼此分开一确定的间距，以便每个预型件(14)的主体(16)的一确定的区段(88)相继由每个压送气体片(63)进行冷却。20.根据权利要求12至19中任一项所述的批量热调节设备，其特征在于，批量热调节设备(26)具有通气孔(82)，通气孔相对于第一加热部分(42)对着输出缝隙(72)布置，以允许从第一加热部分(42)排出压送气体片(63)。
【文档编号】B29C49/64GK105980129SQ201580008327
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】M·雷米, S·埃贝尔, P·哈伯利, D·西雷特, S·费夫尔, E·勒迈特, M·德里安
【申请人】西德尔合作公司