[发明专利]从预制件生产塑料容器的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从预制件生产塑料容器的设备以及相应的从预制件生产塑料容器的方法。

背景技术

众所周知，可以用吹塑成型机、尤其是拉伸吹塑成型机来生产食品或药品用塑料容器。通过注射成型制造的预制件在关联的吹塑成型站中借助于过压成为最终的形状之前，先在炉中被加热。该方法的缺点是，用于加热预制件、驱动吹塑成型机以及产生压缩空气所需的热能和电能的消耗高。因此，已经进行了许多尝试以使借助于吹塑成型方法或拉伸吹塑成型方法生产塑料容器时的能量利用最优化。

例如，在DE 10 2009 009867 A1中公开了设置有气体操作的加热元件的加热预制件用加热器。其优点是能量效率较高以及能源较廉价。

WO 2007/017429 A2公开了通过回收并转换来自压缩空气的气能（pneumatic energy）来减少能量成本，该压缩空气在容器已经吹制完后必须从相应的吹塑模具排出。

JP-2001-0500454 A公开了回收注射成型机中的蒸汽和热水，从而利用通过回收获得的能量来冷却和/或驱动机器。

发明内容

然而，期望的是，更有效地利用在吹塑成型机中生产塑料容器的过程中所供给的能量。

通过下述设备实现该目的。所述设备除包括至少一个用于加热预制件的炉和至少一个用于吹塑成型塑料容器的吹塑成型站之外，还包括用于产生电能和用于产生热能的组合热电单元，所述电能至少用于驱动所述吹塑成型站，所述热能至少用于加热所述炉。由于根据本发明的设备要求就地的热能和电能，所以能够特别有利地使用组合热电产生，特别是因为热能和电能的需求量在吹塑成型机的正常操作期间几乎是恒定的，从而来自组合热电单元的电能和热能的可用量能够用于连续的生产。另外，组合热电产生的性能因此很好地适应被供给的设备组成部件的性能值。

可以想到的是，根据本发明的设备的热能需求量和电能需求量不必由相互组合的热电单元单独提供。取决于根据本发明的设备的尺寸，或者设备的工作负荷，用于加热炉的热能和/或用于驱动吹塑成型站的电能可以通过另一能量源、例如公共电网补充性地提供。例如，根据本发明的设备可以是热操作的，使得组合热电单元差不多提供加热预制件所需的热能，而额外的操作吹塑成型机所需要的电能量从外界添加。

然而，还可以想到的是，组合热电单元是电操作的，使得吹塑成型站所需的电能，如果需要，根据本发明的设备的其他设备组成部件所需的电能差不多被提供，而剩余的热能在别处使用。另外，如果必要，尤其是如果由组合热电单元提供的热能的量不足以加热预制体，则在该情况下炉由另一加热器附加地加热也是可以的。吹塑成型站的操作可以包括驱动器的能量供应以及诸如压缩空气等介质的产生和/或提供。

优选地，炉包括至少一个利用热能运行以利用热辐射加热预制件的热辐射器。这允许利用热辐射以非接触方式预热预制件，这对于生产是特别有利的。

利用热能的操作意味着通过合适的流体的对流和热传导来传递热，使得来自组合热电单元的废热能够在没有能量转换（例如，转换成电能）的情况下被传递至炉，并且能够在该炉中被转换成热辐射。

在特别有利的实施方式中，热辐射器包括辐射器主体和与辐射器主体热耦合的热交换器，其中辐射器主体特别地由皂石或耐火砖形成，并且特别地至少一个热交换管埋设于辐射器主体，以将热能传递至热辐射器。这提供了特别有效的热传递和能量转换，并且热辐射器允许均匀辐射。

优选地，热辐射器包括至少一个用于产生指向待加热的预制件的热辐射的热交换管。这样的热辐射器特别容易生产。而且，这允许能够特别精确的局部定量的能量转换和热辐射。

优选地，组合热电单元通过废热管道连接至炉，从而借助于流体、特别是借助于来自组合热电单元的燃烧排出气体传递热能。这允许组合热电单元和炉的相对于彼此的物理上的灵活配置。流体允许特别有效的热传递。来自组合热电单元的燃烧排出气体的使用使得其他热交换器和热交换介质的使用不是必要的。然而，也可以在组合热电单元上设置热交换器以冷却燃烧排出气体，并且引导被所述热交换器加热后的热交换介质通过废热管道到达炉。

优选地，废热管道的长度不超过20m，特别地不超过10m。这允许由组合热电单元发出的热能在没有大的损失的情况下被导入炉中。此外，这允许例如炉、组合热电单元、燃料箱等各个生产单元的灵活配置。