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預型件的一部分通過壓送氣體片冷卻的預型件熱調節(jié)設備的制造方法

文檔序號:10617080閱讀:397來源:國知局
預型件的一部分通過壓送氣體片冷卻的預型件熱調節(jié)設備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于成型的熱塑性塑料制的預型件(14)的熱調節(jié)設備(26),設備(26)具有:熱調節(jié)區(qū)(40),其豎直地分成第一加熱部分(42)和第二冷卻部分(44),第一加熱部分用于接納預型件(14)的主體(16),第二冷卻部分用于接納預型件(14)的頸部(20);冷卻裝置(62),其通過產生穿過熱調節(jié)區(qū)(40)的氣體流冷卻預型件(14)的一部分;其特征在于,冷卻裝置(62)產生穿過軸向輸出縫隙(72)的層流式壓送氣體片(63)。
【專利說明】
預型件的一部分通過壓送氣體片冷卻的預型件熱調節(jié)設備
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及用于尤其用拉制或拉制吹制法成型轉變成成品容器的冷預型件的串聯(lián)熱調節(jié)設備。
【背景技術】
[0002]本發(fā)明尤其涉及用于成型轉變成成品容器的冷的熱塑性材料預型件的串聯(lián)熱調節(jié)設備,每個預型件具有一條通過頸部的豎直主軸線,所述設備具有:
[0003]-至少一個保持件,其由預型件的頸部使一個預型件保持在一個熱調節(jié)區(qū),熱調節(jié)區(qū)垂直地分成一個第一加熱部分和一個第二冷卻部分,第一加熱部分用于接納預型件的主體,加熱部分受至少一個加熱預型件主體的加熱件照射,第二冷卻部分用于接納預型件的頸部;
[0004]-至少一個冷卻裝置,其由產生通過熱調節(jié)區(qū)的氣體流尤其是空氣流冷卻至少一部分預型件表面。
[0005]預型件一般由熱塑性材料注塑成型而成。然后,其進行冷卻和貯存,以便以后轉變成成品容器。成品容器在成型工序時例如用吹制法或拉制吹制法從預型件的壁制成。
[0006]預型件通常具有一個主體一個頸部,主體用于在成型工序時變形,頸部已經模制成最終形狀。因此,重要的是保護預型件頸部,使之在成品容器制造期間既不變形,也不受到損壞。
[0007]為此,預型件進入熱調節(jié)設備,在成型工序之前立即進行熱調節(jié)。在該設備中,預型件的主體由于構成其壁的熱塑性材料加熱超過玻璃化轉變溫度而有展性,而頸部保持在低于所述玻璃化轉變溫度的溫度,避免頸部進行任何變形。
[0008]為此,熱調節(jié)設備設計成預型件的待加熱部分即主體接納在設備的一個加熱部分中,而預型件的必須保持“冷態(tài)”的部分接納在設備的一個冷卻部分中。
[0009]關于大批量預型件的熱調節(jié)設備,預型件安裝在一個活動支承件上,以便在熱調節(jié)期間,一般成列地向成型工位輸送預型件。
[0010]為使預型件的頸部保持在冷的溫度,公知地,使第一冷空氣流在設備的冷卻部分中流通。該空氣流一般橫向于預型件的移動方向,正交于預型件的主軸線。
[0011]為了產生該空氣流,公知的是使用送風機,攪動空氣,獲得紊流空氣流。紊流空氣流由管道引至冷卻部分。
[0012]此外,也是公知的,使與第一冷空氣流不同的第二紊流空氣流在加熱部分中流通。這樣可確保預型件的主體均勻加熱。這樣也可不損壞預型件的外膜,同時控制預型件的壁厚上的溫度梯度。該第二紊流空氣流的空氣溫度在加熱部分的環(huán)境熱的作用下,相當快速地升高。
[0013]也是公知的,使用通風機獲得該第二紊流空氣流。
[0014]為了減少熱部分和冷部分之間的熱交換,也是公知的,沿預型件的通道布置導軌。這些導軌可減小設備兩個部分之間的開口。這兩個導軌進行載熱液體的內循環(huán)冷卻。
[0015]但是,據(jù)觀察,用于調節(jié)頸部溫度和主體溫度的紊流空氣流,不能獲得預型件某些部分所需的最佳溫度。
[0016]實際上,如此進行熱調節(jié)的預型件具有很大的溫度梯度,頸部上的主體部分尤其如此。這樣一個部分后面稱為“次頸部部分”。
[0017]因此,用于冷卻頸部的第一紊流空氣流的邊緣部分,通過兩個導軌之間保留的間隙,略微冷卻次頸部部分的溫度。因此,該次頸部部分的延伸必須在成型工序時特別處理,尤其是通過一個延伸棒的操縱進行特別處理。這在成型工序時帶來調節(jié)難度。
[0018]同樣,第二空氣流旨在使主體的溫度均勻化。但是,預型件在其封閉端具有一個噴射點,其由熱塑性材料在不太可伸延狀態(tài)下構成。因此,最好能夠加熱該噴射點附近的主體部分,以便在成型工序時易于延伸。
[0019]另外,送風機和用于引導紊流空氣流的管道體積非常大。這種通風設備有時可占熱調節(jié)設備一半以上的容積。

【發(fā)明內容】

[0020]本發(fā)明提出前述類型的熱調節(jié)設備,其特征在于,冷卻裝置產生層流式的壓送氣體片,壓送氣體片穿過與流動方向正交的軸向輸出縫隙。
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明的其他特征:
[0022]-冷卻裝置具有供給壓縮氣體的壓力室,壓力室的一側形成一個通過壓送氣體片的輸出縫隙通開的線性收斂形噴嘴;
[0023]-熱調節(jié)區(qū)形成一個通道,預型件通過保持件的移動正交于豎直主軸線地穿過所述通道行進;
[0024]-第一加熱部分和第二冷卻部分由兩個縱向分隔導軌分開,兩個縱向分隔導軌橫向地界定一條縱向通道,以允許預型件跨騎在熱調節(jié)區(qū)的兩個部分上進行行進;
[0025]-壓送氣體片的輸出縫隙被定向成平行于預型件的移動方向;
[0026]-冷卻裝置的輸出縫隙布置在第二冷卻部分附近,壓送氣體片的流動方向瞄向預型件的頸部;
[0027]-輸出縫隙以與預型件的頸部相同的高度豎直布置,壓送氣體片的流動方向垂直于預型件的豎直主軸線;
[0028]-輸出縫隙被豎直地布置在預型件的頸部之下,壓送氣體片的流動方向與預型件的豎直主軸線形成一個傾角,流動方向在預型件的頸部上方瞄向兩個縱向分隔導軌之間界定的通道;
[0029]-冷卻裝置安裝成在第一位置和第二位置之間是活動的,在第一位置,流動方向橫向地定向,在第二位置,流動方向瞄向兩個縱向分隔導軌之間界定的通道;
[0030]-冷卻裝置布置在縱向分隔導軌之一之下;
[0031]-在縱向分隔導軌與冷卻裝置之間保留有縫隙,以允許通過文丘里效應由壓送氣體片在縱向分隔導軌與冷卻裝置之間吸入空氣;
[0032]-壓送氣體片被直接注入第一加熱部分中;
[0033]-壓送氣體片的流動方向定向成平行于預型件(14)的豎直主軸線;
[0034]-壓送氣體片相切于預型件的主體;
[0035]-壓送氣體片的流動軸線布置成與預型件的表面保持一確定的橫向距離;
[0036]-輸出縫隙橫向滑動地安裝,以允許調節(jié)第一加熱部分中壓送氣體片的橫向位置;
[0037]-壓送氣體片的流動方向垂直于預型件的豎直主軸線,壓送氣體片瞄向預型件的主體的一確定的待冷卻部分;
[0038]-輸出縫隙豎直活動地安裝,以允許選擇主體的待冷卻部分;
[0039]-預型件以一確定的回轉速度自身轉動地行進到熱調節(jié)區(qū)中,批量熱調節(jié)設備具有多個冷卻裝置,每個所述冷卻裝置的輸出縫隙布置成平行于預型件的豎直主軸線,每個壓送氣體片被直接注入到第一加熱部分中,每個壓送氣體片的流動方向定向在正交于預型件的行進方向,壓送氣體片彼此分開一確定的間距,以便每個預型件的主體的一確定的區(qū)段相繼由每個壓送氣體片進行冷卻;
[0040]-批量熱調節(jié)設備具有通氣孔,通氣孔相對于第一加熱部分對著輸出縫隙布置,以允許從第一加熱部分排出壓送氣體片。
【附圖說明】
[0041]通過閱讀下文為理解而參照附圖所作的詳述,本發(fā)明的其它特征和優(yōu)越性將顯而易見,附圖如下:
[0042]—圖1是俯視示意圖,示出從預型件批量生產成品容器的生產線,生產線具有根據(jù)本發(fā)明的熱調節(jié)設備;
[0043]—圖2是輪廓視圖,示出一個預型件;
[0044]一圖3是橫向剖視圖,示出圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式實施的熱調節(jié)設備,其中,預型件的頸部由一個稱為“氣刀”的冷卻裝置冷卻;
[0045]—圖4是剖切立體圖,示出裝備圖3所示熱調節(jié)設備的稱為“氣刀”的冷卻裝置;
[0046]—圖5是沿圖3中剖面5-5的水平剖視圖,示出冷卻裝置沿預型件的熱調節(jié)通道的布置情況;
[0047]一圖6是類似于圖3的視圖,示出本發(fā)明的第二種實施方式,其中,冷卻裝置相對于圖3所示的冷卻裝置傾斜;
[0048]一圖7是類似于圖3的視圖,示出本發(fā)明的第三種實施方式,其中,預型件的主體由產生豎直流動的壓送氣體片的稱為“氣刀”的冷卻裝置冷卻;
[0049]—圖8是類似于圖3的視圖,示出本發(fā)明的第四種實施方式,其中,預型件的主體的一個部分由一個產生水平流動的壓送氣體片的稱為“氣刀”的冷卻裝置冷卻;
[0050]—圖9是穿過根據(jù)本發(fā)明的第五種實施方式實施的熱調節(jié)設備的隧道的水平剖視圖,其中,預型件的主體的一個區(qū)段由產生沿橫向方向流動的壓送氣體片的稱為“氣刀”的多個冷卻裝置冷卻。
【具體實施方式】
[0051]下文中,具有相同結構或類似作用的構件用相同的標號標示。
[0052]下文中,非限制性地采用附圖的三面體“L、V、T”表示縱向、豎直和橫向方向。這些方向形成一種附屬于預型件保持件的標志,用作【附圖說明】的幾何基準。
[0053]因此,豎方向尤其不是參照重力方向,本發(fā)明適用于“頸部在上面”的熱調節(jié)設備和“頸部在下面”的熱調節(jié)設備。
[0054]同樣,縱向方向用于表示與預型件移動路徑相切的方向。因此,本發(fā)明不加區(qū)別地適用于沿直線路徑或曲線路徑移動的預型件。
[0055]在說明書中,在權利要求書中,涉及預型件的用語“冷”和“熱”分別意味著構成預型件的熱塑性材料不超過和超過玻璃化轉變溫度。
[0056]圖1示出熱塑性材料制的容器12的大批量生產線10。成品容器12由預型件14成型
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[0057]每個預型件14用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)這樣的熱塑性材料制成。預型件14例如通過注射模塑得到。
[0058]注射模塑結束后,預型件14急劇冷卻,例如淬火冷卻,使熱塑性材料處于非晶狀態(tài)。因此,通過加熱超過玻璃化轉變溫度,可使熱塑性材料重新具有延伸性。
[0059]圖2更詳細地示出這種預型件14。預型件14具有一個主體16,主體的圓柱形管形壁17具有豎直主軸線A。如圖2所示,主體16在下部由一個一般呈半球形的底部18封閉。主體16通過頸部20向上軸向地開口。
[0060]頸部20具有與主體16的軸線A同軸的圓柱形管形形狀。頸部20已經模制成其最終形狀。在其外表面上配置一個蓋子的固定件,例如螺紋。一個徑向凸起的凸緣22標志主體16與頸部20之間分隔。下面,凸緣20視為頸部20的一部分。
[0061]主體16的底部18在其與預型件14的軸線A的相交處,具有一個注射點24,其相應于模制期間熱塑性材料的注射點。
[0062]注塑成型技術不能獲得位于注射點24及其附近的熱塑性材料的完全非晶狀態(tài)。因此,構成注射點24及其附近的熱塑性材料處于半結晶狀態(tài)。
[0063]圖1示出生產線10,其主要具有一個熱調節(jié)設備26和一個成型工位28。
[0064]熱調節(jié)設備26用于批量加熱預型件14的主體16,使之高于玻璃化轉變溫度,同時使預型件14的頸部20保持在低于玻璃化轉變溫度的溫度。因此,這樣可確保頸部20保持其例如在注射后獲得的最終形狀,而主體16完全具有成型的延伸性。這里,預型件14沿著預定的熱調節(jié)路徑移動到熱調節(jié)設備26中,使預型件14在熱調節(jié)期間,在成型工位28附近,從冷的預型件14的入口處移動到熱的預型件14的出口處。這種設備26詳述于后。
[0065]成型工位28具有多個模制裝置30,這里,模制裝置安裝在轉盤32上,轉盤可在成型期間移動預型件14。每個模制裝置30具有一個模型(未示出)和壓力流體注入裝置(未示出),模型用于接納一個經過熱調節(jié)的預型件14,壓力流體注入裝置將壓力流體注入預型件14中,通過預型件14的主體16膨脹進行成型。
[0066]這種膨脹可同時例如用一個延伸棒(未示出)沿其軸線A進行預型件14的延伸操作。這尤其是“雙向”成型的情況。
[0067]這種生產線10可快速和大批量生產容器12。
[0068]現(xiàn)在,參照圖3和4,更詳細地說明熱調節(jié)設備26的第一種實施方式。
[0069]熱調節(jié)設備26具有多個保持件34,保持件通過預型件的頸部20保持預型件14。這里,每個保持件34由一個膨脹栓形成,膨脹栓用于用力插入在預型件14的頸部20中。
[0070]保持件34—個在一個后面地安裝在輸送件例如傳送鏈上,圖3示出其中一個鏈環(huán)36,以便沿縱向方向L沿著與豎直主軸線A正交的預定熱調節(jié)路線進行行進。[0071 ]這里,每個保持件34由一個豎軸38安裝在鏈環(huán)36上,豎軸38與所述保持件34承載的預型件14的軸線A同軸地進行旋轉。因此,保持件34可在鏈環(huán)36移動時圍繞保持件的軸線轉動,從而驅動承載的預型件14在沿熱調節(jié)路徑移動期間,以一定的旋轉速度圍繞預型件的軸線A旋轉。
[0072]因此,熱調節(jié)設備26具有一個熱調節(jié)區(qū)40,其在橫向上由圖3中虛線所示的矩形形狀界定。保持件34用于使預型件14在沿熱調節(jié)路徑移動期間,保持在熱調節(jié)區(qū)40內。
[0073]熱調節(jié)區(qū)40確定為這樣一個區(qū)域,空氣流進入其中,可基本上直接影響預型件14的表面溫度。
[0074]因此,熱調節(jié)區(qū)40形成一個縱向通道,通過保持件34的移動,預型件正交于豎直主軸線A地穿過所述縱向通道進行行進,尤其如圖9所示。
[0075]熱調節(jié)區(qū)40垂直地分成:
[0076]-第一加熱部分42這里在圖2的上部示出,用于接納預型件14的主體16,以及
[0077]-第二冷卻部分44這里布置在圖2的下部,用于接納預型件14的頸部20。
[0078]在圖3所示的實施例中,預型件14以其頸部20朝下進行行進。
[0079]顯然,本發(fā)明因而適用于預型件以另一種定向、尤其是其頸部朝上進行行進。
[0080]第一加熱部分42暴露于至少一個加熱兀件46。第一加熱部分42布置在下面稱為“隧道47”的一個加熱室中,加熱室具有加熱元件46。因此,加熱隧道47在橫向上由兩個縱向的豎直的側隔壁界定。
[0081]非限制性地,加熱隧道47這里在上部由一個水平隔壁52封閉。
[0082]在圖3所示的實施例中,加熱元件46由紅外波輻射裝置例如燈形成,其沿位于圖3右部的側隔壁48布置。
[0083]有利地,隔壁48、50、52的內表面覆以反射涂料或材料,可集中加熱元件46向加熱部分42發(fā)出的加熱福射線。
[0084]如圖3所示,在橫剖面上,加熱部分42的輪廓橫向地布置在隧道47的中央,位于加熱元件附近。但是,在附圖所示類型的熱調節(jié)設備26中,加熱元件46與預型件14保持一定距離地布置在熱調節(jié)區(qū)40的外部,避免預型件14由于過度加熱而烤糊。
[0085]加熱部分42在冷卻部分44上向下開口,以使預型件14跨在熱調節(jié)區(qū)40的兩個部分42、44上行進。但是,為了限制從加熱部分42至冷卻部分44的輻射傳熱或對流傳熱,公知的是將該開口縮小到一條剛剛寬于預型件14的主體16的直徑的縱向通道。為此,兩個縱向導軌54橫向布置在熱調節(jié)路徑的兩側,位于兩個部分42、44之間的交接線。
[0086]為使這些導軌54具有足夠的障熱效果,這些導軌通過內部回路58中的載熱流體的內循環(huán)冷卻。
[0087]盡管采取所有這些預防措施,預型件14的頸部20始終或者可由穿過縱向通道的熱輻射進行加熱,或者由透過主體16與頸部20之間熱塑性材料的熱傳導進行加熱。
[0088]為使頸部20降溫,公知的是用至少一個冷卻裝置來裝備熱調節(jié)設備26,冷卻裝置產生通過熱調節(jié)區(qū)40、特別是通過冷卻部分44的空氣流,對頸部20進行冷卻。該空氣流下面稱為“頸部空氣流”。
[0089]但是,公知的冷卻裝置不能獲得同時有效、經濟和精確的冷卻。
[0090]實際上,我們發(fā)現(xiàn),很難對預型件14的主體16的直接位于凸緣22之下的稱為“次頸部部分60”的部分60進行加熱,使之高于玻璃化轉變溫度,同時使頸部20特別是凸緣22保持低于其玻璃化轉變溫度。
[0091]實際上,公知的冷卻設備不能獲得足夠精確集中在頸部20上的頸部空氣流,而不能降低次頸部部分60的溫度。
[0092]因此,對于預型件14的其他部分來說,特別是對于預型件14的底部18來說,存在空氣流的精確度問題。實際上,公知地,使橫向空氣流在熱調節(jié)區(qū)40的加熱部分42中流通,對預型件14的主體16進行均勻加熱。這樣尤其可避免主體16的一些部分過度加熱。該空氣流下面稱為“主體空氣流”。
[0093]然而,構成注射點24及其附近的熱塑性材料處于半結晶狀態(tài)。因此,構成注射點24的材料很難延伸。因此,為使預型件14的底部18在成型工序時具有足夠的延伸性,必須以比主體16的其余部分更高的溫度加熱注射點24及其附近部分。
[0094]但是,主體空氣流不足以定向成精確調節(jié)注射點24相對于主體16的其余部分的溫度,換句話說,紊流空氣流不足以相對于環(huán)境空氣精確地加以限定。
[0095]本發(fā)明提出使用產生層流式壓送氣層63的冷卻裝置62解決空氣流的精確度問題。使用的氣體這里是空氣。這種冷卻裝置62公知的名稱是“氣刀”
[0096]這種冷卻裝置62的一個實施例示于圖4。為了說明需要,冷卻裝置62這里以圖3所示的布置予以說明。如此后所述,冷卻裝置62可相對于三面體“L、V、T”,處于其它位置。
[0097]冷卻裝置呈現(xiàn)斜面64的形狀,斜面沿直線或曲線軸線B延伸,斜面在此是縱向定向的,其包含有壓力室66。壓力室66在斜面64的整個長度上延伸。壓力室66在其兩個軸向端部封閉。斜面64的長度例如包括在200毫米至240毫米之間。
[0098]壓力室66由多個供給導管68供給壓縮氣體,這里是壓縮空氣,壓力高于環(huán)境壓力,例如為7巴,供給導管68沿斜面64的一個側邊軸向分布。
[0099]另一側邊,在此在橫向上界定壓力室66,該另一側邊成形成一個線性收斂形噴嘴70,線性收斂形噴嘴在這里在橫向上通過壓送氣體片的軸向輸出縫隙72通到外部。軸向輸出縫隙72平行于斜面64的軸線B。換句話說,收斂形噴嘴70的形狀在幾何形上通過橫向輪廓沿軸線B的軸向平移而獲得,橫向輪廓從壓力室66向縫隙72收斂。
[0100]縫隙72在此在豎直方向由噴嘴70的兩個軸向唇部界定。
[0101]噴嘴70的一個外上端面74和一個外下端面76—起具有從斜面64的軸線B向縫隙72橫向收斂的形狀。特別是,噴嘴70的外端面74、76每個都具有形成縫隙72的唇部之一的橫向端軸向棱。
[0102]斜面64沿縫隙72通過的在此是水平的平面在被此分成圖4下部所示的一個第一半殼體64A和圖4上部所示的一個第二半殼體64B。
[0103]兩個半殼體64A、64B密封地一個固定在另一個上,間置一個很薄的墊片78,墊片可調節(jié)兩個唇部之間縫隙72的豎直開口 e。因此,由縫隙72形成單一的空氣出口。開口 e例如為1微米至3毫米,優(yōu)選地,為1微米至100微米。
[0104]冷卻裝置62產生的氣體片63沿著一個橫向中線平面從縫隙72橫向流動。因此,在橫剖面圖上,壓送氣體片63沿著橫向定向的流動軸線C流動。由于噴嘴70的形狀和縫隙72的很小的開口,在縫隙72處,空氣非??焖俚剡M行非紊流流動。換句話說,噴嘴70設計成可以層流方式加速空氣流,直至縫隙72。
[0105]因此,縫隙72的小開口產生定向的氣體片63,即壓送氣體片63中高速流動的空氣流與環(huán)境空氣之間的界定是非常明確的,因為沒有紊流,至少直至輸出縫隙72的有效橫向距離。有效橫向距離例如為15毫米至150毫米。超出這個有效距離,壓送氣體片63的流動開始變成紊流,方向性和速度上受損失,直至稀釋在環(huán)境空氣中。
[0106]壓送氣體片63還具有小厚度,可冷卻預型件14的非常局限的部分。因此,在橫剖面上,壓送氣體片63從輸出縫隙72具有擴散形三角形形狀,在流動軸線C的兩側具有很小的頂角半角。因此,可使壓送氣體片63集中在預型件14的一個精確部分上。頂角半角α例如為7.5°至20°,例如為16.5°,可使壓送氣體片63相對于預型件14的尺寸來說具有足夠的冷卻精確度。
[0107]由于噴嘴70的收斂形形狀,空氣例如以20米.秒―1至70米.秒―1的速度從縫隙72高速排出。噴嘴70的外端面74、76的幾何形狀有利于壓送氣體片63通過文丘里效應吸入環(huán)境空氣,如圖4中的箭頭F3所示。因此,壓送氣體片63通過在其流動中吸入環(huán)境空氣,使壓送氣體片增加到初始流量的40倍。
[0108]根據(jù)圖3所示的本發(fā)明的第一種實施方式,壓送氣體片63用于精確地冷卻頸部20,使之保持低于其玻璃化轉變溫度,而不冷卻主體16的次頸部部分60。
[0109]在第一種實施方式中,冷卻裝置62的輸出縫隙72布置在冷卻部分44附近,壓送氣體片63的流動方向C瞄向預型件14的頸部20。
[0110]為此,冷卻裝置62的軸向縫隙72縱向定向,平行于預型件14的縱向移動方向,如圖5所示。因此,這樣可使同一個冷卻裝置62產生的壓送氣體片63,在至少一部分熱調節(jié)路徑上,同時冷卻多個預型件14。預型件14的頸部20全部得到冷卻,因為預型件14在其行進期間圍繞其軸線A自轉。
[0111]根據(jù)本發(fā)明的該第一種實施方式,輸出縫隙72以與預型件14的頸部20相同的高度豎直布置。因此,壓送氣體片63的流動軸線C垂直于預型件14的豎直主軸線Α。
[0112]縫隙72布置成與頸部20保持一定的距離d。該距離d選擇成壓送氣體片63冷卻頸部20,而不冷卻次頸部部分60。該距離d小于有效距離,以使壓送氣體片63在到達預型件14的頸部20時,仍然定向,仍然是非紊流。距離d例如為5毫米至50毫米。
[0113]在圖3所示的實施例中,冷卻裝置62豎直布置在處于通道邊緣的導軌54之一之下。一條縫隙78豎直地保留在所述導軌54與冷卻裝置62之間,以便由氣體片63通過文丘里效應吸入導軌54與斜面64之間的空氣,如圖3中的箭頭所示。這樣可在流動中增大空氣流量,從而提高冷卻裝置62的效率。
[0114]本發(fā)明的第二種實施方式示于圖6。該第二種實施方式非常接近第一種實施方式,因為冷卻裝置62也布置在冷卻部分44附近,以便精確地冷卻預型件14的頸部20。
[0115]下面僅說明第一種實施方式與第二種實施方式之間的差別。輸出縫隙72這里豎直布置在預型件14之下,以使壓送氣體片63的流動軸線C與預型件14的豎直主軸線A形成一個傾角β,以便流動軸線C保持瞄向預型件14的頸部20。
[0116]我們發(fā)現(xiàn),出乎意料地,整個預型件14,即頸部20和主體16,被冷卻成適合于在角β向兩個導軌54之間限定的通道偏轉超過預型件的頸部20時進行成型。
[0117]實際上,壓送氣體片63首先全速到達頸部20,使之有效冷卻。凸緣22形成一個障礙,使氣體片63偏轉,從而防止冷卻次頸部部分60。然后,氣體片63繼續(xù)在加熱部分42內流動,在兩個相鄰的預型件14之間通過,產生有利于在預型件14的主體16的其余部分上均勻加熱的空氣紊流。
[0118]為了有利于這種最佳冷卻,氣體片63必須精確定向,以便在兩個導軌54之間通過,但是,不觸及導軌54的自由邊緣。實際上,這導致可冷卻次頸部部分60的紊流。因此,只有“氣刀”式冷卻裝置才能產生足以精確達到這種出乎意料的最佳冷卻效果的壓送氣體片63。
[0119]根據(jù)一未示出的結合前兩種實施方式的實施例,冷卻裝置62在冷卻部分44附近活動安裝在下述位置之間:
[0120]-一個第一位置,在該位置,流動軸線C以與第一種實施方式中所述的流動軸線相同的方式橫向定向,如圖3所示,以及
[0121]-一個第二位置,在該位置,流動軸線C以與圖6所示的第二種實施方式中所述的流動軸線相同的方式,瞄向兩個導軌54之間限定的通道。
[0122]因此,該實施例可調節(jié)冷卻裝置62的傾角β,以適應預型件14所需的加熱分布圖。
[0123]前兩種實施方式的另一個優(yōu)越性在于,壓送氣體片63也被引向保持件34,使之在不受預型件14的頸部20保護時進行冷卻。這種情況尤其發(fā)生在開始生產階段,在此過程中,設備26升溫,或者發(fā)生在預型件不在時,例如在保持件34抓握預型件出現(xiàn)問題之后。壓送氣體片63引起的冷卻足以避免保持件34的不同部件尤其是彈性材料密封墊圈受到加熱元件46產生的熱的作用而損壞。
[0124]根據(jù)圖7所示的本發(fā)明的第三種實施方式,壓送氣體片63直接注入到加熱部分42中,用于專門冷卻預型件14的主體16。
[0125]如同前兩種實施方式中那樣,冷卻裝置62的軸向縫隙72縱向定向,平行于預型件14的移動方向。這樣可使同一個壓送氣體片63在至少一部分熱調節(jié)路徑上同時冷卻多個預型件14。
[0126]壓送氣體片63的流動軸線C平行于預型件14的豎直主軸線Α。在圖7所示的實施例中,冷卻裝置62布置在隧道47的上隔壁52之上。
[0127]壓送氣體片63進入隧道47內,借助于上隔壁52上的一個貫穿槽80到達加熱部分42。因此,壓送氣體片63自上而下從預型件14的底部18向其頸部20移動。
[0128]在未示出的本發(fā)明的其他實施例中,冷卻裝置布置在導軌之下,壓送氣體片因而自下而上從次頸部部分向預型件底部移動。
[0129]在圖7所示的實施例中,縫隙72這里朝左略微橫向偏離預型件14的軸線Α,以使壓送氣體片63相切于預型件14的主體16。因此,壓送氣體片63觸及預型件14的主體16,但是,不冷卻注射點24及其附近。由于預型件14在行進期間自身旋轉,預型件14的整個主體16周期性地暴露于壓送氣體片63。
[0130]在這種結構中,壓送氣體片63是聚集的,以有效冷卻預型件14的主體16。
[0131]設備26也具有通氣孔82,其相對于加熱部分42對置于輸出縫隙72,以便從隧道47排出壓送氣體片63。
[0132]在圖7所示的實施例中,通氣孔82開在導軌54上,導軌豎直于冷卻裝置62進行布置。
[0133]有利地,根據(jù)本發(fā)明的第一種實施方式或現(xiàn)有技術產生的橫向空氣流,用于帶走通氣孔82排出的熱空氣,使之遠離頸部20。
[0134]根據(jù)本發(fā)明的一未示出的實施例,冷卻裝置62布置成壓送氣體片63的軸線C與預型件14的主體16的表面保持一確定的橫向距離進行布置。但是,流動軸線C仍然處于熱調節(jié)區(qū)40的加熱部分42中。
[0135]這樣,預型件14的主體16由于通過文丘里效應吸收與預型件14接觸的熱環(huán)境空氣而得到冷卻。
[0136]但是,務必使流動軸線C不要太橫向偏離預型件14。實際上,我們發(fā)現(xiàn),如果間距過大,壓送氣體片63以過大作用力與預型件14的次頸部部分60接觸,導致所述部分60不應有的冷卻。例如,壓送氣體片63的流動軸線C與預型件軸線橫向偏離的最大距離等于預型件主體的半徑。
[0137]為了調節(jié)預型件14的軸線A與流動軸線C之間的橫向間距,冷卻裝置62最好橫向滑動地安裝,如圖7中的雙箭頭Fl所示。為此,槽80的橫向寬度適合于冷卻裝置62的橫向調節(jié)行程。這樣尤其可調節(jié)壓送氣體片63冷卻主體16的效果,而且也能使壓送氣體片63適應具有不同直徑的預型件14。
[0138]根據(jù)該第三種實施方式的冷卻裝置62的布置可冷卻預型件14的主體16需要冷卻的部分,但是,不冷卻注射點24,也不冷卻次頸部部分60。這樣尤其可獲得冷卻裝置62產生的壓送氣體片63的精確度和定向性。
[0139]實際上,流動軸線C橫向偏離預型件14的軸線A,足以使壓送氣體片63不觸及注射點24,同時觸及到主體16的一個部分。
[0140]圖8示出本發(fā)明的第四種實施方式。在該實施方式中,力求更強有力地冷卻預型件14的主體16的一確定的部分84。這種操作在容器成型領域公知地稱為“最佳加熱”或“黑棒” O
[0141]當要獲得的成品容器具有復雜形狀時,這種操作尤其需要,在主體的中間部分圍繞容器的軸線A具有一個形成收斂部分的部分84。為了達到這種效果,形成收斂部分的部分84最好比主體16的其余部分少加熱,以便獲得具有厚度均勻的壁的容器。主體16的用于形成收斂部分的該部分84以下稱為“冷卻部分84”。
[0142]迄今為止,這種操作是使加熱燈46之一離遠一點,和/或在冷卻部分84處使用一個擋板遮住加熱輻射線。
[0143]在該第四種實施方式中,提出使用冷卻裝置62。
[0144]如同前三種實施方式中那樣,冷卻裝置62的軸向縫隙72縱向定向,平行于預型件14的移動方向。這樣可使同一個壓送氣體片63在至少一部分熱調節(jié)路徑上同時冷卻多個預型件14。
[0145]冷卻裝置62這里緊接地橫向布置在隧道47的左側隔壁50的后面,即對置于加熱元件46。
[0146]縫隙72尤其垂直布置在與冷卻部分84相同的高度。壓送氣體片63的流動軸線C垂直于預型件14的豎直主軸線A,以使壓送氣體片63瞄向預型件14的主體16的待冷卻部分84。
[0147]壓送氣體片63借助于左側隔壁50上的一個縱向連通槽86,進入隧道47,特別是進入加熱部分42。
[0148]由于壓送氣體片63定向特別精確,其可精確地冷卻待冷卻部分84,而不影響主體16的其余部分的溫度。
[0149]有利地,冷卻裝置62垂直活動地安裝,如圖8中的箭頭F2所示,以便選擇主體16的待冷卻部分84。
[0150]這樣可使用同一個熱調節(jié)設備26冷卻成批的不同類型的容器。
[0151]圖9示出本發(fā)明的第五種實施方式。
[0152]如同第四種實施方式中那樣,本發(fā)明的該第五種實施方式的目的是進行預型件14一定部分的最佳加熱。但是,所述一定的部分這里由預型件14的主體16的圍繞其軸線A的一個角形部分形成。
[0153]這種最佳加熱操作尤其用于制造非軸對稱成品容器,例如沿一個最佳徑向方向呈“扁平”的容器。
[0154]迄今為止,這種操作是在待冷卻區(qū)段88處使用一個擋板遮住加熱輻射線進行。
[0155]在本發(fā)明的該第五種實施方式中,提出使用多個類似于前述冷卻裝置的“氣刀”式冷卻裝置62。
[0156]如前所述,預型件14以一定的旋轉速度自身旋轉地行進到熱調節(jié)區(qū)40中。通常,預型件14圍繞其軸線A的角位置隨保持件34沿熱調節(jié)路徑的縱向位置而變化。例如,預型件14由一個與保持件34圍繞軸線A轉動連接的齒輪(未示出)驅動轉動,齒輪與一個沿熱調節(jié)路徑布置的固定齒條(未示出)嚙合。
[0157]因此,易于識別一個預型件14應當沿熱調節(jié)路徑行進一整轉的間距P。
[0158]熱調節(jié)設備26這里具有多個相同的冷卻裝置62,圖9示出其中兩個。每個冷卻裝置62橫向布置在隧道47外部左側隔壁50的后面。
[0159]每個冷卻裝置62布置成輸出縫隙72垂直定向,即平行于預型件14的軸線A。
[0160]每個壓送氣體片63借助于左側隔壁50上的一個貫穿垂直槽90,直接注入到隧道47內加熱部分42中。
[0161]每個壓送氣體片63的流動軸線C垂直于預型件14的行進方向。輸出縫隙72的長度至少等于預型件14的主體16的垂直高度,以使壓送氣體片63冷卻整個待冷卻區(qū)段88。
[0162]兩個相鄰冷卻裝置62的輸出縫隙72縱向分開一定的間距P,以便每個預型件14的主體16的待冷卻區(qū)段88相繼由每個壓送氣體片63進行冷卻。
[0163]因此,在設備運轉時,第一個預型件14沿熱調節(jié)路徑自身轉動地行進。當其與第一個冷卻裝置62產生的壓送氣體片63相交時,待冷卻區(qū)段88處于流動軸線C上,橫向面對輸出縫隙72。然后,預型件自身轉動地在兩個壓送氣體片63之間繼續(xù)其行程。待冷卻區(qū)段88尤其面對位于相對隔壁48上的加熱元件46。一整轉結束后,預型件14相交于下一個冷卻裝置62產生的壓送氣體片63,待冷卻區(qū)段88面對輸出縫隙72布置在流動軸線C上。因此,待冷卻區(qū)段88損失一部分面對加熱元件46蓄積的熱。因此,在熱調節(jié)設備26的出口處,待冷卻區(qū)段88的溫度基本上低于主體16的其余部分的溫度。
[0164]由于這種冷卻裝置62產生的壓送氣體片63的精確度和定向性,可以冷卻預型件14的一個特定區(qū)段88。
[0165]根據(jù)本發(fā)明的適用于前述所有實施方式的一實施例,預型件某些確定部分的冷卻適用于與實施例中給出的熱調節(jié)設備結構不同的熱調節(jié)設備。因此,加熱元件可由微波輻射線輻射環(huán)形成,如同US-A1-2010/0052224中詳述的那樣。
[0166]因此,本發(fā)明的熱調節(jié)設備26可精確地和非常有效地冷卻預型件14的特定部分,不論是頸部14還是主體16。
[0167]此外,“氣刀”式冷卻裝置62的使用具有其他許多優(yōu)越性。因此,相對于現(xiàn)有技術中公知的龐大通風系統(tǒng)來說,這種裝置62體積很小。
[0168]此外,相對于熱調節(jié)設備上使用的公知冷卻設備來說,這種冷卻裝置62噪音小。
[0169]此外,這種冷卻裝置62的效率遠大于現(xiàn)有技術中公知冷卻裝置的效率。這尤其表現(xiàn)為壓送氣體片63的定向性和精確性方面以及氣體片63從輸出縫隙72輸出之后文丘里效應流量增大。
[0170]顯然,前述不同的實施方式可彼此組合,或與現(xiàn)有技術中公知的冷卻裝置進行組入口 ο
【主權項】
1.熱塑性材料制的冷的預型件(14)的批量熱調節(jié)設備(26),預型件(14)用于通過成型轉變成成品容器(12),每個預型件(14)具有一條通過頸部(20)的豎直主軸線(A),批量熱調節(jié)設備(26)具有: -至少一個保持件(34),預型件(14)通過頸部(20)被保持件保持在熱調節(jié)區(qū)(40)內,熱調節(jié)區(qū)(40)豎直地分成第一加熱部分(42)和第二冷卻部分(44),第一加熱部分用于接納預型件(14)的主體(16),第一加熱部分(42)暴露于預型件(14)的主體(16)的至少一個加熱元件(46),第二冷卻部分用于接納預型件(14)的頸部(20); -至少一個冷卻裝置(62),其通過產生穿過熱調節(jié)區(qū)(40)的氣體流尤其是空氣流冷卻預型件(14)的表面的至少一部分; 其特征在于,冷卻裝置(62)產生層流式的壓送氣體片(63),壓送氣體片穿過與流動方向(C)正交的軸向輸出縫隙(72)。2.根據(jù)權利要求1所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,冷卻裝置(62)具有供給壓縮氣體的壓力室(66),壓力室的一側形成一個通過壓送氣體片(63)的輸出縫隙(72)通開的線性收斂形噴嘴(70)。3.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,熱調節(jié)區(qū)(40)形成一個通道,預型件(14)通過保持件(34)的移動正交于豎直主軸線(A)地穿過所述通道行進。4.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,第一加熱部分(42)和第二冷卻部分(44)由兩個縱向分隔導軌(54)分開,兩個縱向分隔導軌橫向地界定一條縱向通道,以允許預型件(14)跨騎在熱調節(jié)區(qū)(40)的兩個部分(42,44)上進行行進。5.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,壓送氣體片(63)的輸出縫隙(72)被定向成平行于預型件(14)的移動方向。6.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,冷卻裝置(62)的輸出縫隙(72)布置在第二冷卻部分(44)附近,壓送氣體片(63)的流動方向(C)瞄向預型件(14)的頸部(20)。7.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,輸出縫隙(72)以與預型件(14)的頸部(20)相同的高度豎直地布置,壓送氣體片(63)的流動方向(C)垂直于預型件(14)的豎直主軸線(A)。8.根據(jù)權利要求4所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,輸出縫隙(72)被豎直地布置在預型件(14)的頸部(20)之下,壓送氣體片(63)的流動方向(C)與預型件(14)的豎直主軸線(A)形成一個傾角⑴),流動方向(C)在預型件(14)的頸部(20)上方瞄向兩個縱向分隔導軌(54)之間界定的通道。9.根據(jù)權利要求6至8中任一項所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,冷卻裝置(62)安裝成在第一位置和第二位置之間是活動的,在第一位置,流動方向(C)橫向地定向,在第二位置,流動方向(C)瞄向兩個縱向分隔導軌(54)之間界定的通道。10.根據(jù)權利要求6至9中任一項所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,冷卻裝置(62)布置在縱向分隔導軌(54)之一之下。11.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,在縱向分隔導軌(54)與冷卻裝置(62)之間保留有縫隙(78),以允許通過文丘里效應由壓送氣體片(63)在縱向分隔導軌(54)與冷卻裝置(62)之間吸入空氣。12.根據(jù)權利要求5所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,壓送氣體片(63)被直接注入到第一加熱部分(42)中。13.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,壓送氣體片(63)的流動方向(C)定向成平行于預型件(14)的豎直主軸線(A)。14.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,壓送氣體片(63)相切于預型件(14)的主體(16)。15.根據(jù)權利要求13所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,壓送氣體片(63)的流動軸線(C)布置成與預型件(14)的表面保持一確定的橫向距離。16.根據(jù)權利要求13至15中任一項所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,輸出縫隙(72)橫向滑動地安裝,以允許調節(jié)第一加熱部分(42)中壓送氣體片(63)的橫向位置。17.根據(jù)權利要求13所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,壓送氣體片(63)的流動方向(C)垂直于預型件的豎直主軸線(A),壓送氣體片(63)瞄向預型件(14)的主體(16)的一確定的待冷卻部分(84)。18.根據(jù)前一項權利要求所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,輸出縫隙(72)豎直活動地安裝,以允許選擇主體(16)的待冷卻部分(84)。19.根據(jù)權利要求3所述的批量熱調節(jié)設備(26),其特征在于,預型件(14)以一確定的回轉速度自身轉動地行進到熱調節(jié)區(qū)(40)中, 批量熱調節(jié)設備(26)具有多個冷卻裝置(62),每個所述冷卻裝置(62)的輸出縫隙(72)布置成平行于預型件(14)的豎直主軸線(A),每個壓送氣體片(63)被直接注入到第一加熱部分(42)中, 每個壓送氣體片(63)的流動方向(C)定向在正交于預型件(14)的行進方向,壓送氣體片(63)彼此分開一確定的間距,以便每個預型件(14)的主體(16)的一確定的區(qū)段(88)相繼由每個壓送氣體片(63)進行冷卻。20.根據(jù)權利要求12至19中任一項所述的批量熱調節(jié)設備,其特征在于,批量熱調節(jié)設備(26)具有通氣孔(82),通氣孔相對于第一加熱部分(42)對著輸出縫隙(72)布置,以允許從第一加熱部分(42)排出壓送氣體片(63)。
【文檔編號】B29C49/64GK105980129SQ201580008327
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月4日
【發(fā)明人】M·雷米, S·埃貝爾, P·哈伯利, D·西雷特, S·費夫爾, E·勒邁特, M·德里安
【申請人】西德爾合作公司
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