[发明专利]用于预型件的热调节的炉具和安装到这样的炉具的空气冷却装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对预型件进行热处理的炉具和用于操作安装到该炉具的空气冷却装置的方法。 

本发明更为特别地涉及用于对热塑性预型件进行热处理的炉具，每个预型件相应地包括第一部分和第二部分，所述第一部分处于其最终的形状，所述第二部分用于通过加热部件进行加热，所述加热部件沿着确定的加热路径的至少部分地布置，预型件随循加热路径，穿过炉具，所述炉具包括一冷却系统，所述冷却系统能够冷却预型件的所述第一部分和所述第二部分。 

背景技术

一般性地，本发明涉及容器制造的领域，容器通过预型件转变得到，特别地通过吹塑模制或拉伸吹塑模制，预型件特别地通过热塑性材料的注射模制获得，热塑性材料例如是聚对苯二甲酸乙醇酯(PET)。 

为此，预型件在炉具中经历初始热处理，以将其升温到大于制成预型件的材料的玻璃转化温度。 

容器如细颈瓶、小瓶、或各种其它类型的中空主体的制造通常在设备中预成型，这些设备包括这样的预型件的热处理炉，热处理炉与至少一个用于预型件到容器的转变的机器相关联，该机器布置在下游，例如“吹塑机”。 

从现有技术公知有很多预型件的热处理炉，尤其是整合进容器制造设备中的热处理炉。 

可用来参考更多细节的文献WO A 2004/062885非限定性地示出热 处理炉的一示例，更为特别地，是一线性类型的炉具(尤其是与环形类型的炉具相对而言)。 

可以回想起，热塑性的预型件或型坯分别地包括第一部分，和第二部分，所述第一部分处于其最终形状，由颈部和凸缘组成，所述第二部分是唯一的用于在炉具中进行热处理的部分，并且包括主体和底部。 

由预型件的主体和底部形成的第二部分的热处理是特别棘手的一种操作，由于材料的温度与后续的转变操作相关联的重要性，后续转变操作例如是通过吹送加压气体(空气)和拉伸吹制进行的转变，或作为选择，是至少部分地通过充注增压液体来执行的转变。 

另一方面，预型件的第二部分的平均温度需要高于材料的玻璃转化温度(对于PET大约80℃)，以允许在转变过程中材料的双轴取向，但是同时需要小于结晶温度(对于PET大约140℃)，高于该结晶温度存在材料结晶的风险，这会使得预型件不适合任何进一步的转变。 

因此，由于预型件过度拉伸——其在分子级引起长聚合链的断裂，过低的预型件温度会产生最终容器的发白的珠光(珠光的外观)。 

相反地，过高的预型件温度会产生组成材料的球粒状结晶，因此使得预型件不适合任何进一步的转变，尤其是涉及吹制和/或填充的转变。 

另外，在预型件本身中的温度分配对最终容器的质量具有影响，并且特别地对透明度和对容器的主体和底部中材料分配具有影响。 

贯穿预型件的主体和底部的温度分配是多方面的，包括围绕预型件周边的分配(即围绕预型件的主轴线的角度分配)，轴向分配(即平行于所述轴线)，和还有贯穿预型件的主体和底部的壁厚的分配。 

因此，为了保证围绕预型件的整个周边的温度分配，预型件通常在其行经布置在全部或部分加热路径上的加热部件的同时，自身围绕其主轴线转动。 

不过，为了获得均匀的周边温度分配的预型件的转动也取决于应用，由于对于一定的应用而言，不均匀的周边温度分配有时也会被寻求，特别地是外形复杂的容器。 

更多的细节可例如参考文献WO A 94/23932，其涉及预型件的热处 理，用于获得具有复杂外形主体的最终容器。 

在预型件转动时，沿着整个加热路径，使用夹持部件将预型件保持在位置中，颈部在上或颈部在下，出于运动的目的夹持部件与执行所述环形加热路径的传送装置相关联接。 

更多的细节可参考文献WO A 00/48819，其示出传送装置和改进的夹持部件的示例。 

控制温度的轴向分配——即平行于预型件轴线的加热曲线——也是可能的，并且为此，例如通过控制由使用作为在该炉具中的加热部件的辐射灯(红外辐射灯)或二极管的照射功率，通过使用聚焦部件(FR A2.732.924)或者作为选择通过选择性地设置每个辐射灯的位置来改变在每个灯和预型件的第二部分的对应部分之间的距离(FR A 2.872.734)来进行。 

另一方面，贯穿预型件的主体和底部的壁厚的温度分配，更加难以掌控，甚至该分配在控制预型件转变为容器的后续操作中是关键性的。 

预型件热处理的理想结果是贯穿壁体的温度梯度，其是这样：壁体的内表面的温度大于，或如果没有大于，至少等于壁体的外表面的温度。