專利名稱：預制件加熱裝置的溫度控制和/或溫度調節方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及預制件加熱裝置的溫度控制和/或溫度調節方法，其中所述預制件由熱塑性材料制成。本發明還涉及一種預制件溫度控制用加熱裝置，其中所述預制件由熱塑性材料制成并用于隨后的吹塑成型處理或者拉伸吹塑成型處理。
背景技術：
由熱塑性材料制成的尤其是由最為廣泛地使用的PET制成的飲料容器通常采用拉伸吹塑成型處理生產。在大部分為兩級式的拉伸吹塑成型處理中，容器典型地由注射成型的、旋轉對稱的預制件制成。所述預制件包括長圓筒狀側面的主體部，所述主體部帶有圓形封閉底部和具有也被稱為管嘴部的上部開口的頸部。螺紋部通常被定位成接近該開口， 螺紋部能夠通過頸圈等與底部分隔開(delimited)。在預制件的注射成型處理過程中，所述螺紋部已經被制成與后面使用所需要的尺寸相同的最終尺寸。在拉伸吹塑成型處理過程中，螺紋部繼續保持其初始形狀并且隨后形成成品飲料容器的螺紋蓋用的螺紋。然而，預制件的其余部分變形并被拉伸。在制造過程中，所述預制件被加熱至處理溫度的預定大小，以能夠采用期望的方式通過拉伸吹塑成型而成形。主要利用紅外輻射進行加熱，因為采用該方式可以確保對預制件進行限定的和均勻的溫度控制。用于進一步處理的塑料材料(通常是PET)在被拉伸時具有應變硬化的這樣的特性。該處理中具有決定性的重要性的是成形溫度。應變硬化效應通常用在PET容器的生產中以用于控制和優化壁厚分布的目的。根據該生產處理，可以以根據溫度曲線加熱預制件的方式施加紅外輻射。這樣的目的在于，只要由于應變硬化產生的拉伸阻力大于相鄰冷部的拉伸阻力的情況需要，則使熱部優先于其它部分變形。通常，溫度曲線圍繞預制件周緣均勻分布并且能夠沿著所述預制件的縱軸根據處理而變化。為對預制件施加期望的溫度曲線，可以使用若干區域，例如使用可達九個以上的區域。可以分別地控制該多個不同區域，由此在長時間操作加熱裝置時能夠保持所選擇的設定恒定。為響應環境條件的變化，可以使用調節系統以在至少一個測量點處記錄預制件的溫度。該調節系統用于在所選擇的測量點處保持預制件的溫度恒定。受控變量表示用于所有加熱設備的被操縱的輸入變量，使得在例如測量到低于預設標稱溫度的溫度的情況時，將增大被操縱的變量并且由此增大對于所有加熱設備的熱輸出。通常，該調節系統是必不可少的，因為預制件的溫度會隨著時間變化，例如經過一定時間的操作之后和被加熱裝置逐漸升溫之后。生產車間也會在操作期間升溫，例如可能會使加熱設備和預制件產生熱累積。盡管還可以按比例地影響和修改不同的加熱區域至相同的程度，但由于整體上的加熱曲線會改變，過多地修改被操縱的變量會導致總體上的熱增加而使偏離超過預期。溫度與標稱溫度(nominal temperature)偏離過多會對容器質量產生消極影響。為避免這些問題，在實踐中，手動調節各加熱區域的控制。另外，還可以采用不同的程序以允許夏季操作和冬季操作之間的溫度差。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種改進的與拉伸吹塑成型處理相關的預制件的溫度控制方法，根據期望的溫度曲線加熱所述預制件，即使在變化的外部條件下，所述溫度曲線也盡可能正好與標稱值一致。本發明的另一個目的是提供一種改進的預制件加熱裝置，所述加熱裝置允許盡可能精確地設定影響預制件所需的溫度和溫度曲線。為實現首先提到的目標，本發明提供了一種預制件用加熱裝置的控制和/或調節方法，預制件由熱塑性材料特別地由PET制成，所述控制方法可以以期望的方式調節加熱裝置，以使預制件在隨后的吹塑成型處理或拉伸吹塑成型處理之前達到優化溫度。該溫度控制處理包括至少兩個獨立的且連續的加熱級，整個預制件在第一加熱級中被加熱到幾乎均勻的基礎溫度；在所述第一加熱級之后獲得所述預制件的至少一個溫度讀數；確定所述至少一個溫度讀數與指定調節點溫度之間的偏差；根據在所述第一加熱級之后獲得的所述溫度讀數，調節第二加熱級中的輻射器；由此在所述預制件離開所述加熱裝置之前，補償所述預制件的與所述指定調節點溫度之間的溫度偏差。其中各加熱級均特別地需要完成不同的任務。根據期望的熱曲線，可以設置另外的加熱級以實現預制件的優化的調溫 (tempering)。第一加熱級用于使預制件的至少若干部分實現幾乎均勻的基礎溫度。特別地，第一加熱級用于使整個預制件實現幾乎均勻的基礎溫度。所述基礎溫度大約對應于保持預制件的頂部開口的頸部處的螺紋部的尺寸穩定性所需的最高加熱溫度。如必要的話， 也能夠利用更低的溫度將預制件加熱到基礎溫度。在隨后的加熱級中，使預制件達到優化溫度的加熱處理的準確調節仍是主要目標。由此，連續的加熱級之間的降低的溫度梯度是有利的。第二加熱級能夠用于將預制件進一步加熱到所需的溫度；特別地，第二加熱級用于根據預定的熱曲線實現溫度曲線(temperature profile) 0所述溫度曲線應該達到吹塑成型或者拉伸吹塑成型位于所述螺紋部下方和/或所述螺紋部以下的頸圈部下方的至少預制件的主體部所需的成形溫度。本發明提供了預制件的熱分層(thermal layering)的改進的構思。預制件在第一加熱級中首先被加熱到基礎溫度。在第一加熱級之后，記錄預制件的至少一個溫度值。基于第一加熱級之后所記錄的溫度值，相應地調節第二加熱級的熱輸出。通過調節至少一個第二加熱級的輻射器來補償第一加熱級之后記錄的至少一個溫度與預先設定的溫度值的偏差。由此，能夠在預制件離開加熱裝置之前補償溫度偏差。優選地，根據所記錄的溫度值同時調節第一加熱級的輻射器的溫度和第二加熱級的輻射器的溫度。如果沿著預制件縱軸在若干個位置處記錄溫度可能是更加有利的，由此相應地調節第二加熱級的各關聯高度中的輻射器。例如能夠在紅外線爐的方向改變的部分處讀取溫度。優先地能夠在線性紅外線爐的轉角部(turnaround)處測量溫度。優選地，根據預制件的平均溫度調節第二加熱級的溫度。通過平均多個連續的預制件的溫度讀數來確定預制件的平均溫度。以這種方式“平均”爐溫。由此能夠避免更強的調節。通過爐的這種控制實現的溫度調節可以“適合”所有連續地處理的預制件并且將這些預制件加熱到正確的期望溫度。本發明基本上以很大程度上傳統的紅外線爐為基礎。爐的至少一部分或者整個加熱裝置的溫度能夠被控制。在兩個以上的加熱級中進行加熱。根據爐的溫度控制，能夠在各加熱級中實現更直接的和更用戶化的(more customized)溫度控制。通常在加熱裝置的至少兩個連續部分或者加熱級中實現加熱。第一部分對預制件進行基礎加熱，以將預制件加熱到盡可能均勻并且低于塑性材料的軟化溫度的基礎溫度，以盡可能避免螺紋部被過度加熱。為了實現預制件整個主體上的均勻溫度分布，在該基礎加熱階段還沒有進行熱分層。在該調溫階段，預制件的整個主體上溫度均勻分布是有利的。為此，如果需要，可以使用合適的算法根據預制件的幾何形狀(壁厚、距離輻射器的距離、長度)預先確定條帶狀分層。根據本發明的方法中的調節系統旨在盡可能地在整個處理中實現限定的基礎溫度，其中所述基礎溫度在至少 50°C和直到90°C之間的范圍內。以該方式，所述方法可以補償預制件的不同輸入和收納條件。由于所述預制件在被供給到拉伸吹塑成型處理之前可能以不同溫度被儲存在不同的場所，所以需要為預制件提供均一的輸入條件，以實現最佳的可能成形結果。因此，基礎加熱階段構成第一溫度控制級，隨后的溫度曲線階段構成第二溫度控制級。在構成第二部分的溫度曲線階段期間，利用分層變化的溫度加熱預制件，即，利用在所述預制件的縱軸方向上變化的溫度加熱預制件。根據本發明方法的優選實施方式，能夠在第一加熱級的出口處設置至少一個溫度讀取部件，以記錄基礎加熱之后的預制件的溫度并且適當地調節爐的第一加熱級和/或所有加熱級的溫度。調整第一加熱級用的該溫度控制的替代和/或組合包括第一加熱級之后的溫度讀取部件，該溫度讀取部件特別地被放置在爐的中央部。例如能夠使用公知的高溫計測量單元記錄溫度。基于該溫度讀取部件調節所有的加熱級。特別地，同樣地控制和調節第二加熱級和/或另外的加熱級。在爐控制的替代實施方式中，在爐的中央或者在第一加熱級之后記錄溫度。基于所記錄的溫度值，適當地控制和/或調節整個爐，以減小所謂的廢料比率。廢料比率包括對隨后的吹塑成型處理來說被加熱到過高或者過低溫度的所有預制件。錯誤地調溫的預制件將在隨后的吹塑程序處理中產生問題。對于根據該實施方式的方法來說，不必使不同的加熱級采用不同的控制。基于加熱級之間的溫度讀取部件的共同的或者聯合的調節對于所有加熱級的控制和/或調節是足夠的。這樣的溫度校正或者溫度調節允許短期調整(term adjustment)。特別地，當在待機模式期間周圍環境發生改變時， 能夠進行短期校正。原則上能夠具有多個這樣的調節。例如能夠在第一加熱級之后和第二加熱級之后記錄溫度值，尤其當存在第三加熱級和/或另外的加熱級時。可選地，在第二加熱級之后設置至少一個另外的溫度讀取部件。該第二溫度讀取部件記錄預制件在第一加熱級之后和/或在第二加熱級或熱曲線階段之后的最終溫度。當調節第一加熱級時將考慮所測量的溫度值。當調節該第一加熱級的熱輸出時，至少要考慮第一加熱級之后記錄的溫度。除了在第一加熱級或基礎加熱階段之后記錄的溫度外，第二加熱級或溫度曲線階段之后記錄的最終溫度也用于調節第一加熱級。還可以使用第一加熱級之后記錄的溫度和第二加熱級之后記錄的最終溫度的溫度值兩者來調節第一加熱級的熱輸出和/或調節第二加熱級的熱輸出。由于在基礎加熱階段中調節了溫度，所以能夠始終假定預制件在進入溫度曲線階段時處于相同的初始狀態。理想地，以后也不會改變溫度分層，使得不需要重新調節加熱級的溫度或者熱輸出，由此使得不需要控制環。然而，應該在爐的出口處測量溫度，以能夠監測預制件進入吹塑成型站時的實際溫度并且對副作用進行補償，所述副作用比如為加熱裝置老化、紅外輻射器的老化。該處理中獲得的測量值能夠用于相應地調節用于基礎加熱處理的爐控制的設定值。在替代實施方式中，如果由于加熱裝置老化或者其它副作用的原因需要，還可以使用在爐出口處測量的值以調節和控制第二加熱級。優選地，還可以將第一加熱級后獲取的測量值考慮在內以調節和控制第二加熱級。更加有利地，在第一加熱級或者基礎加熱階段中，預制件被加熱到在大約50°C和大約90°C之間的很大程度上均勻的基礎溫度。該溫度主要取決于由PET或者其他合適的熱塑性材料制成的預制件的頸部的最高允許溫度，因為具有以后要用的螺紋的該部分在加熱和后續的拉伸吹塑成型處理中不發生變化和變形，而是在全部處理階段中保持不變且保持其尺寸和形狀。根據本發明的方法的一個有利的變形例允許通過將加熱元件插入頂部開口的預制件中而在第一加熱級中將預制件加熱到基礎溫度。這些加熱元件起到所稱的增效器 (booster)的作用，因為它們僅需要非常短的時間就使各個預制件從收納溫度達到所期望的基礎溫度，并且在后續的加熱級中通過施加溫度曲線而使預制件達到更高的溫度水平。 該增效器或者加熱元件可以具有與各個輻射加熱器對應的典型長度，由此可以很大程度上均勻地加熱預制件。另外，其他輻射器也可以用作該增效器的部件，所述部件對預制件的外部施加熱輻射以進行所期望的基礎加熱。本發明的另一個有利的變形例是利用爐的否則將被導出到外部的部分廢熱產生基礎加熱所需要的能量。爐的廢熱能夠通過例如偏轉溫熱的排出氣體和/或通過適當的用于冷卻排出氣體的熱交換器導出排出空氣而得以利用，由此也具有出節能潛力。如已經提到的，在該溫度曲線階段中，第二加熱級基本上用于對預制件施加溫度曲線，所述溫度曲線沿著所述預制件的長度被調節和/或變化。為使預制件的螺紋部在后續的處理步驟中維持尺寸穩定性，應特別注意在加熱頸部和預制件的其余部分時不對螺紋部施加過多的熱。由于螺紋部和所謂的頸圈需要用于操作和傳送，所以不改變預制件的這些部分是重要的。在第二加熱級中，預制件能夠特別地通過輻射加熱裝置而被加熱。為避免過加熱，如果需要，所述輻射加熱裝置可以設置有調節表面冷卻系統。根據本發明的構造進行調節的方法允許控制變量即第一加熱級的熱輸出被快速地調節，因為溫度調節中要考慮的輸入變量是由溫度讀取部件在第一加熱級之后立即讀取的測量值。與已知的測量方法相比，本處理中的調節在加熱范圍的約一半之后就已經被執行，由此防止控制變量過多偏離。這樣產生了更為精確的溫度調節，由此以有效的方式改進了過程質量并且減小由于不適當地成形的預制件而產生的廢料比率。在第二加熱級中， 優選地在恒定條件下進行溫度分層，這也防止了處理參數的漂移并且有助于保持恒定的質量。因為所述基礎加熱級的具有可選地采用的增效器的加熱系統或者加熱元件能夠使預制件非常快速地達到所期望的處理溫度，所以所述加熱系統或者加熱元件能夠以特別節能的方式運行。另外的優點在于，實際上在加工機械中能夠無限制地補充處理和處理參數，由此即使所述加工機械可以具有各自不同的構造，關于相同的或者類似種類的加工機械的可變換性也可以是無限制的。另外，盡可能地消除與加工機械的安裝或者定位相關聯的所有可想到的影響，由此加速了加工機械啟動時間。這樣的定位因素也可以例如是比如典型的車間溫度等能夠明顯地影響預制件的加熱處理的環境參數。為實現本發明的上述目標，另外設置了加熱裝置，以控制用于隨后的吹塑成型處理或者拉伸吹塑成型處理的熱塑性材料制成的預制件的溫度。根據本發明的加熱裝置包括至少兩個不同的且連續的加熱級，至少第一加熱級設置有用于很大程度上均勻地基礎加熱預制件的加熱裝置。根據本發明的加熱裝置的另外的實施方式變形例能夠由至少一個加熱元件形成至少第一加熱級，加熱元件被插入預制件中以從內部加熱預制件而使預制件達到基礎溫度。另外，可以設置至少一個溫度傳感器，該傳感器器布置在第一加熱級下游并且布置在第二加熱級上游，經由信號傳輸與用于調節第一加熱級的熱輸出的控制單元聯接，結果使得能夠快速地調節第一加熱級。而且可以將另外的溫度傳感器布置在第二加熱級的出口處并且聯接到控制單元。這有助于進一步提高控制質量。因為全部的方法變形例將被認為是用于操作該加熱裝置的選擇，所以在上述已經提及的方法變形例的上下文中將看出根據本發明的加熱裝置的構造和操作的其它方面、實施方式變形例和優點。另外，這里必須指出，本發明通常適用于微波爐、旋轉爐、線性爐、固定式爐等。另外可以使用單獨的加熱套，由此各個預制件在單獨的加熱套中可以選擇性地進行溫度控制。為了完整性的目的，應注意到，除所提到的兩個獨立的加熱級之外，只要情況需要，可以設置另外的加熱級，這里不再詳細說明。
在下面的段落中，附圖進一步示出了本發明的示例性實施方式和它們的優點。圖中各個元件的尺寸比例不必要反映實際的尺寸比例。應理解，在一些示例中，本發明的各方面可以被夸張地示出或者被放大以便于理解本發明。圖1中的線圖示出使PET材料變形時應變與所產生的材料應力之間的關系。圖2中的另一線圖示出了溫度曲線，利用該溫度曲線將不同水平的加熱施加到預制件的各個不同部分。圖3示出了被連接到控制環的兩級式加熱裝置的示意性框圖。圖4示出了用于通過拉伸吹塑成型由預制件成型液體用容器的容器成形裝置的示意圖。圖5示出根據圖4的加熱范圍的示意圖。圖6示出根據圖4的容器成形裝置的優選實施方式變形例的示意圖。圖7示出了帶有另外的預熱處理的容器成形裝置的另一個變形例。圖8示出了增效器或者第一加熱級的細節圖。附圖標記說明10加熱裝置12第一加熱級14第二加熱級
16第一溫度傳感器
18實際溫度
20第二溫度傳感器
22標稱溫度
24求和電路
26放大級
30容器成形裝置
32進入區域
34加熱范圍
36第一轉運星形件
38拉伸吹塑成型裝置
40吹塑成型站
42第二轉運星形件
44傳送裝置
46預制件
48輻射部
50加熱元件
52增效器
54輻射區域
56液體用容器
58直線進給路徑
60預加熱裝置
62第三溫度傳感器
具體實施例方式本發明的相同或等效元件標注為相同的附圖標記。另外為了清楚起見，僅提供與說明各個圖相關的附圖標記。應理解，根據本發明的裝置和方法的詳細說明和具體實例雖然指出了優選的實施方式，但僅用于說明的目的且并不是意圖限制本發明的范圍。圖1中給出的定性圖示出了在PET材料被用于拉伸吹塑成型飲料容器而變形時應變和所產生的材料應力之間的關系。這里，水平軸為應變，豎直軸為所產生的材料應力。該曲線圖被認為是示例性的。在初始的低應變下，它們示出了應力的近似線性的上升曲線，然后所述曲線沿著進一步的部分變得平坦，從而即使在材料應變增大時也幾乎不會造成材料應力增大。應力曲線在某一極限應變值處相對急劇地上升，并且在曲線端部處，應變最終使材料撕裂。如作為實例的三條曲線所示，因為低溫和恒定的應變都會產生較低的材料應力， 所以可以通過輕微降低成形溫度而改進塑性主體的特性。圖2中的另一圖示出了溫度曲線，利用該溫度曲線，不同水平的加熱被施加于預制件的各不同部分。由此，預制件的大約137mm的典型長度(“預制件長度”)繪制在水平軸上，無量綱的輻射強度繪制在豎直軸上。該圖示出一方面，輻射強度在預制件的直到大約 60mm的長度范圍內的頂部顯然被減弱，另一方面，輻射強度在遠離螺紋部的底部增強。根據該示例性繪制的曲線并且根據它們之間的顯然的差距，可以看出第二加熱級用的調節系統會引起整個加熱曲線的顯著偏移，其中第二加熱級用的調節系統用于借助于評估和解析來自布置在預制件的頸部或者螺紋部中的溫度傳感器的測量信號而施加期望的溫度曲線。由于整個處理和產品質量可能會受到這些偏離的影響，本發明在第一加熱級中提供了基礎加熱階段用的改進的調節系統，下面將參考圖3對該調節系統進行更為詳細地說明。圖3中的示意性框圖示出了連接到控制環的兩級式加熱裝置10，其中所述加熱裝置10用于控制熱塑性材料制成的預制件的溫度以用于后續的吹塑成型處理或者拉伸吹塑成型處理。被連接到控制環的加熱裝置10包括兩個獨立的并且連續的加熱級12和14，其中第一加熱級12中的預制件的整個體積或者整個尺寸達到幾乎均勻的基礎溫度，所述基礎溫度大約與用于維持預制件的頂部開口的頸部處的螺紋部的尺寸穩定性的最高加熱溫度對應。相反，第二加熱級14能夠用于利用根據預定的熱曲線的加熱處理實現非均勻分布的軟化溫度，并且所述軟化溫度是用于吹塑成型或者拉伸吹塑成型位于螺紋部下方和/或螺紋部以下的頸圈部下方的至少預制件的主體部所需要的溫度。為能夠調節加熱裝置10，設置第一溫度傳感器16以用于記錄第一加熱級12的出口處的實際溫度18，從而能夠記錄預制件在第一基礎加熱之后的溫度。為了補償溫度變化， 可以相應地調節第二加熱級14。第一溫度傳感器16的輸出信號提供了實際溫度18的值。 另外可以包括在第二加熱級14下游的用于另外讀取溫度的第二溫度傳感器20，該溫度傳感器20用于記錄預制件在第二加熱級14中的溫度曲線階段之后的最終溫度。如果期望這樣的評估，通過可選擇的第二溫度傳感器20測量的標稱溫度22的值可以與第一溫度傳感器16提供的實際溫度18 —起被處理。為了控制第二加熱級14，所記錄的溫度值在求和電路14中以及布置在該求和電路24的下游的放大級26中被處理。以這種方式能夠實現爐的控制和調節用的非常快速反應的控制系統。由于兩個溫度傳感器16和20的有利布置，能夠可靠地避免兩個加熱級12和14中的加熱溫度的劇烈變化。由于兩個溫度傳感器16和20的有利布置，可以以所說明的方式實現用于控制爐的調節系統，該調節系統反應快速且可靠地防止兩個加熱級12和14的加熱溫度過多偏離。在第一加熱級12或者基礎加熱階段中，預制件能夠被加熱到在大約50°C和大約 90°C之間變化的非常均勻的基礎溫度。因為特別是螺紋部需要在第一加熱級12的溫度控制階段中保持其尺寸穩定性，所以該溫度必須至少低于預制用件的熱塑性材料的流動溫度或者軟化溫度。與通常給頸部和螺紋部提供熱屏障或者冷卻的第二加熱級14相比，第一加熱級12未給頸部和螺紋部提供熱屏障或者冷卻。通過例如將加熱元件插入頂部開口的預制件，可以在第一加熱級12中將預制件加熱到基礎溫度。隨后，在第二加熱級14中，溫度曲線被施加到預制件，所述溫度曲線沿所述預制件的長度被調節和/或變化，這例如通過具有根據高度變化而變化輻射且由此產生適用的紅外輻射的輻射器軌道(radiator rail) 來實現。圖4的示意圖示出了容器成形裝置30，該裝置用于通過拉伸吹塑成形而從預制件形成液體用容器。容器成形裝置30包括預制用件的旋轉進入區域32、帶有根據圖3的用于控制預制件的溫度的可調節兩級式加熱裝置10的加熱范圍34和后續相鄰的用于將溫度受控預制件傳送至旋轉拉伸吹塑成型裝置38的第一轉運星形件36。該旋轉拉伸吹塑成型裝置38包括多個吹塑成型站40，其中預制件在通過第二轉運星形件42被傳送到直線傳送裝置44之前被成形以制成液體用容器，所述直線傳送裝置44用于傳送容器、特別地傳送到灌裝站(未示出)。圖5中的示意圖示意性地示出了根據圖4的加熱范圍34，其中所述加熱范圍34是根據圖3的加熱裝置10的一部分。在圖5中的加熱范圍34中，可能具有例如大約25°C的溫度T 1的初始較冷的預制件46在第一加熱級12中被預加熱(見圖3)至大約55°C的基礎溫度T2。在本示例性實施方式中，該基礎溫度T2對應于預制件46的不會使螺紋部變形的最高螺紋溫度。第一加熱級12可選地能夠包括具有紅外輻射器和/或另外的加熱元件 50的輻射部48，所述加熱元件50能夠被分別地插入預制件46中以用于快速且精確地加熱所述預制件46。加熱裝置48和50可選地能夠相互組合，結果使得第一加熱級12起到使預制件46快速且精確地達到所期望的基礎溫度T2 (這里大約為55°C )的增效器52的作用。后續相鄰的第二加熱級14也包括帶有紅外輻射器的輻射部54，但所述紅外輻射器被可變地調節以產生所期望的溫度曲線，結果一方面實現所需要的大約100°c的成形溫度T3，另一方面將預制件46的螺紋部保持在T2的溫度水平。如與圖3相關地已經進行的說明，基于來自布置在兩個加熱級12和14之間的溫度傳感器16的信號18的評估，控制至少第二加熱級14被加熱到期望溫度T3。圖6中的圖示出了根據圖4的容器成形裝置的優選實施方式變形例的示意圖。這里再次示出了帶有預制件用的旋轉進入區域32的容器成形裝置30、帶有根據圖3的預制件溫度控制用的可調節兩級式加熱裝置10的加熱范圍34和后續相鄰的用于將溫度受控的預制件傳送到旋轉拉伸吹塑成型裝置38的第一轉運星形件36。在該旋轉拉伸吹塑成型裝置 38中，預制件46在通過第二轉運星形件42被傳送到傳送裝置44之前，通過布置在外周的吹塑成型站40被成型以制成液體用容器56，所述傳送裝置44將容器56傳送到灌裝站或者任何其它的操作站(未示出)。加熱范圍34緊跟在進入區域32之后，并且加熱范圍34包括用于對預制件46進行基礎加熱的增效器52或第一加熱級12。在增效器52下游是第二加熱級14的輻射區域 54，所述第二加熱級14在本示例性實施方式中通過以共計六個連續布置的加熱盒示出。在帶有進入星形件的旋轉進入區域32的上游是用于將預制件46進給到容器成形裝置30的線性進給路徑58。根據圖7，可以為該線性進給路徑58設置另外的預加熱裝置60，所述預加熱裝置 60可以例如被供給有來自加熱裝置10等的廢熱，由此允許利用相當大量的、否則會被排出而不被使用的熱能來預加熱預制件，且這種方式有助于提高溫度控制處理的效率。裝置30 的其余構造與根據圖6的實施方式變形例相同。根據圖6和根據圖7的變形例都具有共同的被示意性地示出的溫度測量點。由此第一溫度傳感器16位于第一加熱級12或者增效器52的緊下游。如圖6和圖7所示，第二溫度傳感器20位于第二加熱級14的下游，即位于其中布置有輻射部54的最后一個加熱盒的下游。根據圖7，可選地在線性進給路徑58和預加熱裝置60中或者這些部分的上游能夠有第三溫度傳感器62，如圖7中所示。所述第三溫度傳感器62的輸出信號優選地能夠被額外考慮到加熱裝置10的控制環中(見圖3)。圖8中的細節圖示出了第一加熱級12或者增效器52的實施方式變形例。根據圖完全插入到所述預制件46中的加熱元件50和/或借助于輻射部48中的紅外輻射器，由此可以允許預制件46被加熱到大約55°C的基礎溫度T2。輻射部48中的輻射器能夠優選地設置有適當的冷卻系統，以通過循環冷卻空氣避免爐10中的輻射器的加熱。
已經參考優選實施方式說明了本發明。本領域技術人員可以理解的是，在不偏離本發明的精神的前提下，可以對本發明的優選實施方式進行各種改變和修改。因此，所附的權利要求書旨在涵蓋所有的落在本發明的真實精神和范圍內的這些等效變形。
權利要求
1.一種預制件加熱裝置的溫度控制和/或調節方法，所述預制件由熱塑性材料制成， 所述溫度控制和/或調節方法用于在隨后的吹塑成型處理或者拉伸吹塑成型處理之前控制所述預制件的溫度，其中a.溫度控制處理包括至少兩個不同的且連續的加熱級；b.整個預制件在第一加熱級中被加熱到幾乎均勻的基礎溫度；c.在所述第一加熱級之后獲得所述預制件的至少一個溫度讀數；d.確定所述至少一個溫度讀數與指定調節點溫度之間的偏差；e.根據在所述第一加熱級之后獲得的所述溫度讀數，調節第二加熱級中的輻射器；f.由此在所述預制件離開所述加熱裝置之前，補償所述預制件的與所述指定調節點溫度之間的溫度偏差。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述溫度讀數，同時調節所述第一加熱級的輻射器的溫度和所述第二加熱級的輻射器的溫度。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，沿著所述預制件的縱軸在多個位置處獲得溫度讀數，并且在各關聯高度分別調節所述第二加熱級的輻射器。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在紅外線爐的方向改變的部分處獲得所述溫度讀數，特別地，在線性紅外線爐的轉角部處獲得所述溫度讀數。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據從連續的預制件獲得的多個溫度讀數計算出的預制件的平均溫度進行所述第二加熱級的熱調節。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一加熱級中實現整個預制件的幾乎均勻的基礎溫度，其中所述基礎溫度最多對應于保持預制件的頂部開口的頸部處的螺紋部的尺寸穩定性所需的最高加熱溫度。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一加熱級的出口處設置至少一個溫度讀取部件，用于記錄所述預制件在基礎加熱之后的基礎溫度，并且用于所述第一加熱級、所述第二加熱級以及適當情況下的其他加熱級的同時調節。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預制件在所述第一加熱級或基礎加熱階段被加熱到大約50°C和大約90°C之間的很大程度上均勻的基礎溫度。
9.一種預制件溫度控制用加熱裝置，所述預制件由熱塑性材料制成，所述預制件用于隨后的吹塑成型處理或者拉伸吹塑成型處理，其中所述加熱裝置包括至少兩個不同的且連續的加熱級，至少第一加熱級包括使所述預制件達到很大程度上均勻的基礎溫度的加熱部件，至少一個第一溫度傳感器被布置在所述第一加熱級的下游且第二加熱級的上游，所述第一溫度傳感器經由信號傳輸被聯接到用于調節所述第二加熱級的熱輸出的控制單元。
10.根據權利要求9所述的加熱裝置，其特征在于，至少一個第一溫度傳感器被布置在所述第一加熱級的下游且所述第二加熱級的上游，其中所述第一溫度傳感器經由信號傳輸被聯接到用于聯合地調節所有加熱級的熱輸出的控制單元。
11.根據權利要求9所述的加熱裝置，其特征在于，在所述第二加熱級的出口處布置另外的溫度傳感器，并且所述另外的溫度傳感器被聯接到所述控制單元。
全文摘要
預制件(46)加熱裝置(10)的溫度控制和/或溫度調節方法及裝置，預制件由熱塑性材料制成，該方法用于在隨后的吹塑成型處理或者拉伸吹塑成型處理之前控制預制件(46)的溫度。溫度控制處理包括至少兩個不同且連續的加熱級(12、14)，整個預制件(46)在第一加熱級(12)中實現幾乎均勻的基礎溫度，基礎溫度大約對應于保持預制件(46)的頂部開口的頸部處的螺紋部的尺寸穩定性的最高加熱溫度(T2)，在第二加熱級(14)中實現根據預定熱曲線的非均勻分布的軟化溫度(T3)，軟化溫度(T3)是吹塑成型或拉伸吹塑成型位于螺紋部下方和/或者螺紋部以下的頸圈區域下方的至少預制件(46)的主體部所需的溫度。
文檔編號B29C49/78GK102310555SQ20111013734
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者喬徹恩·赫蒂娜, 克勞斯·翁思, 康納德·西恩, 赫爾默特·阿斯巴郎德 申請人:克羅內斯股份公司