加熱模塊及包括所述加熱模塊的烤爐的制作方法
【專利摘要】本發明涉及用于塑料材料的預成型件的烤爐，特別涉及用在烤爐中的加熱模塊。特別地，本發明涉及用于烤爐的用于加熱預成型件的加熱模塊，其中，預成型件包括：空心本體、頸部、以及將空心本體與頸部隔開的凸緣，模塊包括第一側面板和第二側面板，所述側面板安裝于底板上且面向彼此以產生具有使預成型件從中移動通過的形狀和尺寸的間隙，其特征在于，所述側面板包括紅外燈及相對且定向為在預成型件表面上傳送熱輻射的第一和第二反射表面，其中，所述第二側面板的反射表面構造為使熱輻射以小入射角撞擊預成型件表面，第一面板中的反射表面的幾何形狀為以集中方式在預成型件的位置的正下方反射燈的能量發射。
【專利說明】加熱模塊及包括所述加熱模塊的烤爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于預成型件的烤爐，特別涉及一種在所述烤爐中使用的加熱系統，所述加熱系統包括一個或多個紅外加熱模塊。
【背景技術】
[0002]通過在具有所需形狀的模具內吹制適當加熱的塑料材料的特殊預成型件來獲得容器，是包裝領域中的一種廣泛使用的技術，特別是用于制造用于飲料的瓶子。
[0003]基本上存在兩種不同的技術，即，簡單吹制和拉伸吹制，在模具中提供預成型件的氣動吹制和同時發生的機械拉伸。在這兩種情況中，預成型件必須在與材料的軟化點相對應的熱條件中到達吹制機或拉伸吹制機，以能夠在模具內塑性變形。
[0004]在特殊的烤爐中執行預成型件的軟化，該烤爐包括沿著預成型件的路徑連續布置的一系列加熱模塊。
[0005]為了使得烤爐的熱效率和尺寸兩者都最大化，希望以盡可能緊密的間距引入預成型件并使其在烤爐內滑動。
[0006]實際上，加熱模塊所產生的熱量損失的問題是特別迫切的問題，因為這表明了能量消耗，對于這種烤爐來說，能量消耗總是非常高的。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是，提供一種專用于預成型件的烤爐(特別是紅外爐)中的預成型件的加熱系統，該加熱系統允許將熱效率增到最大，從而獲得相當大的節能。
[0008]本發明的另一目的是，提供預成型件的一種加熱系統，該加熱系統允許獲得最佳的能量分布。
[0009]通過如在所附權利要求中闡述的用于預成型件的加熱系統，來實現該目的以及其他目的，該加熱系統的定義是本說明書的組成部分。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]從一些實施例的描述中，本發明的其他特征和優點將更顯而易見，下面參考附圖通過象征性的非限制性的實例給出了該描述:
[0011]圖1示出了烤爐吹制機組件的平面示意圖；
[0012]圖2示出了根據本發明的加熱模塊的簡化橫截面示意圖；
[0013]圖3A示出了根據本發明的加熱模塊的立體圖；
[0014]圖3B示出了圖3A的加熱模塊的橫截面圖；
[0015]圖4A示出了按照圖3B的方向A的本發明加熱模塊的細節的立體圖；
[0016]圖4B示出了按照圖3B的方向B的圖4A的細節的立體圖；
[0017]圖5A示出了按照圖3B的方向A的本發明加熱模塊的不同細節的立體圖；
[0018]圖5B示出了按照圖3B的方向B的圖5A的細節的立體圖。【具體實施方式】
[0019]參考附圖，用數字I表示用于預成型件的烤爐，該烤爐與用于進入和離開烤爐I的預成型件的操作裝置2、3操作地連接。
[0020]這種操作裝置2、3通常由分配星狀件組成，所述分配星狀件包括一系列夾持裝置4，例如，凹口、凹槽或鉗子，適于例如在頸部處與預成型件接合。
[0021]用于離開烤爐I的預成型件的操作裝置3轉而與吹制機5 (如在本說明書中使用的，術語“吹制機”表示任何類型的吹制機或拉伸吹制機)操作地連接，所述吹制機包括多個模塊6，加熱的預成型件被插入所述模塊中，并且，該預成型件以吹塑成型的(或拉伸吹塑成型的)瓶子的形狀從模塊6離開。
[0022]吹制機5轉而與分配裝置7操作地連接，所述分配裝置通常是分配星狀件，適于抽出離開吹制機的吹塑成型的瓶子，并通過適當的傳送系統將所述瓶子傳送至下一個操作單元。為此目的，分配星狀件7包括多個凹口 4’，所述凹口適于與吹塑成型的瓶子的頸部接
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[0023]由此定義了預成型件的路徑，其在圖1中用箭頭的方向表示，從其供應到烤爐I中到進入吹制機5的模塊6中。
[0024]烤爐I包括:傳送裝置8，適于沿著同一烤爐內的路徑處理預成型件P，并使所述預成型件圍繞其豎直軸線旋轉；以及加熱裝置9。
[0025]加熱裝置9由沿著預成型件路徑排列的多個加熱模塊10組成。
[0026]傳送裝置8包括多個心軸12，每個心軸均適于與一預成型件接合。典型地，預成型件路徑包括兩個直線長度和兩個曲線長度，按照圓弧形路徑，在兩端處連接直線長度。相應的驅動輪15、15’布置在所述曲線長度處。
[0027]傳統地，預成型件P包括:空心本體B，該空心本體將被吹塑成型以形成容器；頸部C，典型地，在該頸部上獲得螺紋或接合幾何形狀；以及凸緣F，該凸緣將空心本體B與頸部C隔開。
[0028]根據本發明的預成型件的加熱系統包括至少一個加熱模塊10，所述加熱模塊如圖3A和圖3B所示，并且，在圖2中是簡化的示意性形狀。
[0029]加熱模塊10包括底板19，該底板上安裝有叉形結構(B卩，具有U形橫截面)的本體
20。叉形本體20包括第一側面板25和第二側面板26，所述面板25、26互相面對以產生間隙24，所述間隙具有的形狀和尺寸允許預成型件P沿著穿過它們之間的傳送裝置8移動。
[0030]第二面板26包括多個豎直布置的紅外燈23。使用傳統類型的且具有管狀形狀的燈。典型地，使用5個燈來覆蓋預成型件P的整個高度。
[0031]面板25、26包括反射表面21、22，所述反射表面是相對的,且定向為在預成型件表面上傳送熱輻射。
[0032]第一反射表面21布置在面板25上并面向燈23，以在間隙24內反射熱輻射，以使熱輻射對著通過的預成型件P。
[0033]在一些實施方式中，參考圖5A和圖5B,第一反射表面21包括第一鏡面兀件21a和第二鏡面元件21b，它們布置在沿著豎直轉角27入射的平面上，以產生具有面向間隙24的凹部的開口 V形部。以此方式，獲得朝向腔體24內的熱輻射的會聚效果。[0034]第二反射表面22布置在第二面板26上，并且，包括多個豎直布置的凹槽28，每個凹槽28容納一紅外燈23。
[0035]如圖2、圖3B和圖4B所示，凹槽28沿著燈23的全長平行地延伸，由此對于腔體24的大部分長度來說也是平行地延伸。
[0036]每個凹槽28容納腔體31，并包括內部部分22a、22b，以及形成多個平行翼片(tab，調整片)29的上側面板22c和下側面板22d。內部部分22a、22b布置在沿著水平轉角30入射的平面上，以產生具有面向腔體31的內部的凹部的V形部。反射表面22的此結構允許每個凹槽28以小入射角朝著預成型件P表面的一部分聚焦熱輻射，從而確保發出的熱能的最佳利用。對于術語“小入射角”，其表示小于20°的入射角，該入射角如相對于預成型件P的空心本體B的發生器的垂線計算的。
[0037]在一些實施方式中，參考圖2、圖3B和圖5A,第一反射表面21包括第三鏡面兀件21c,其布置在第一側面板25的上部中，位于第一和第二鏡面兀件21a、21b的上方，以形成縱向腔體32，紅外燈容納在所述縱向腔體中。
[0038]鏡面元件21c具有朝著預成型件P的布置于凸緣F正下方的部分定向的凹部。實際上，這種部分典型地具有相對于空心本體C的剩余部分不同的熱輪廓的需要，因此，其需要致力并聚焦與空心本體的剩余部分不相等的能量，以實現適當的軟化。
[0039]布置于這種縱向腔體32內的燈23’具有表面部分33，S卩，面向間隙24的部分，所述間隙被遮蔽。以此方式，預成型件P不接收直接熱輻射，而是僅接收由鏡面元件21c反射的輻射。
[0040]在一些實施方式中，參考圖2、圖3A和圖5A，將在間隙24內伸出并位于預成型件P所占據的空間下方的移動鏡面元件34與第一反射表面21相關聯。
[0041]移動鏡面元件34包括:鏡調節桿35，相對于與間隙24相交的縱向豎直平面傾斜；以及兩個側板36，布置在鏡調節桿35的端部處。側板36在側面與面板25的側面相接，并具有豎直環37。止動裝置38 (例如，止動螺釘)與所述豎直環37相關聯，并與面板25的側面相關聯。以此方式，可根據經歷加熱的預成型件P的高度，調節移動鏡面元件34的高度，并可將其固定在所需的點。實際上，移動鏡面元件34的功能是，朝著預成型件底部反射由燈23發出的熱輻射的一部分，否則預成型件底部將保持部分被遮蔽。
[0042]在一些實施方式中，鏡調節桿35相對于豎直平面傾斜的范圍在20°和30°之間。
[0043]在一些實施方式中，反射表面21、22是鍍金的，以使其盡可能具有最高的反射率。
[0044]第一和第二側面板25、26兩者都包括反射表面21、22的冷卻裝置39，39’。
[0045]在圖中所示的實施方式中，這種冷卻裝置39、39’由具有冷卻流體的冷卻系統組成，該冷卻流體典型地是水、乙二醇或其混合物，所述冷卻流體在面板25、26中，在反射表面21、22的后面，通過入口連接器40a和出口連接器40b循環。實際上，反射表面21、22的過度加熱將隨著時間而改變預成型件P必須經歷的熱輪廓。
[0046]偵_板25、26進一步包括用于預成型件P的凸緣F的相應遮蔽輪廓件41、42。遮蔽輪廓件包括空心桿43，所述空心桿具有幾乎延伸至與預成型件的凸緣F接觸的細長舌部44。空心桿43包括冷卻裝置，由具有冷卻流體的冷卻系統組成，該冷卻流體典型地是水、乙二醇或其混合物，冷卻流體通過入口連接器45、45’和出口連接器46、46’在空心桿43中循環。遮蔽輪廓件41、42的冷卻裝置具有將凸緣F的光學遮蔽結構保持在低溫下的功能，由此，將預成型件P的頸部C保持在低溫下，頸部C在高溫下將損壞。實際上，在容器的吹制過程中，此部分不必經歷改變。
[0047]遮蔽輪廓件41、42可為高度和寬度可調節的，以使模塊10適應不同類型的預成型件P。
[0048]在一些實施方式中，參考附圖，容納多個紅外燈23的第二側面板26是可移動的，以允許保持相同的面板26并接近與之面對的側面板25。為此目的，將面板26安裝在滑動裝置47上，該滑動裝置可在與底板19整體形成的軌道48上滑動。夾持裝置49布置為促使收回面板26。
[0049]在其他實施方式中，第一側面板25是可移動的，而另一面板26可以是固定的，或者，二者都是可移動的。
[0050]加熱模塊10進一步包括用于使空氣在間隙24內循環的裝置。這種空氣循環裝置促進熱量在預成型件P周圍的均勻分布，避免間隙24的某些區域中的不希望有的熱堆積。
[0051]空氣循環裝置包括通風裝置50和抽吸裝置51。
[0052]通風裝置50布置在第一側面板25上，并且，該通風裝置包括容納于殼體53中的風扇52。殼體53包括終止于布置在反射表面21上方的層狀開口 55中的擋板54，以與反射表面21相切地傳送冷卻流體流。
[0053]抽吸裝置51布置在底板19的下方，并且，所述抽吸裝置通過所述底板19中的特殊開口與間隙24連通。
[0054]抽吸裝置51包括向下張開的抽吸罩56,抽吸器57布置在抽吸罩56的下方,典型地，是葉片抽吸器。抽吸器57容納在殼體58中，殼體58可包括底部凸緣59，其用于將模塊10固定至烤爐底面或結構。
[0055]在一些實施方式中，抽吸流速比通風裝置50的輸出流速高。
[0056]此解決方案的優點有幾個。
[0057]如上所述，根據本發明的反射表面21，22的布置確保了，朝著預成型件P有效地對準熱輻射。實際上，在熱輻射經歷了各種反射之后，熱輻射在基本上平行的條件中到達預成型件表面的部分。因此，避免了熱輻射的典型的圓錐形擴散，根據該擴散，輻射的一部分以小入射角撞擊預成型件表面，從而減小其效率。實際上，在傳統的烤爐中，通過布置許多燈，例如，以獲得輻射錐的部分重疊，來解決此問題。當然，這導致烤爐的運行成本增加。
[0058]此外，到達預成型件表面的熱輻射是基本上平行的這個事實，避免了必須根據其直徑來調節燈距預成型件的距離。通過模塊10的結構簡化，來解決此事實。
[0059]鏡面元件21c和相應的燈23’，以及移動鏡34的布置，可允許將熱輻射的部分聚焦至預成型件P的主要區域，從而確保完全控制其加熱功能。
[0060]為此目的，還將冷卻空氣循環系統構造為，確保熱量的均勻分布。
[0061]與傳統的模塊相比，通過根據本發明的加熱模塊10，能減少燈的數量，將其減少至將使用的燈的一半。此外，燈將能夠以小于那些典型地使用的功率(例如，1500W，而不是2500W) 一起使用，從而大幅度減小能量消耗。
[0062]對于本領域中的技術人員來說，將顯而易見的是，雖然僅描述了本發明的一些特殊實施方式，但在不背離本發明的保護范圍的前提下，將能夠進行使其適應特殊應用所必需的所有那些改進。
【權利要求】
1.一種用于烤爐(I)的用于加熱預成型件(P)的加熱模塊(10)，其中，所述預成型件(P)包括空心本體(B)、頸部(C)以及將所述空心本體(B)與所述頸部(C)隔開的凸緣(F)，所述模塊(10)包括第一側面板(25)和第二側面板(26)，所述側面板(25，26)安裝在底板(19)上并面向彼此，以產生間隙(24)，所述間隙具有允許預成型件(P)從其間移動通過的形狀和尺寸，其特征在于，所述側面板(25，26)包括紅外燈(23，23’)以及第一反射表面和第二反射表面(21，22)，所述第一反射表面和所述第二反射表面是相對的且定向為在所述預成型件的表面上傳送熱輻射，其中，所述第二側面板(26)的反射表面(22)構造為，使得所述熱輻射以小入射角撞擊所述預成型件的表面。
2.根據權利要求1所述的加熱模塊(10)，其中，布置于所述第二側面板(26)上的所述第二反射表面(22)包括多個豎直布置的凹槽(28)，每個所述凹槽容納一紅外燈(23)。
3.根據權利要求2所述的加熱模塊(10)，其中，每個凹槽(28)容納一腔體(31)，并且每個凹槽包括內部部分(22a，22b)以及上側板和下側板(22c，22d)，所述上側板和所述下側板形成多個平行的翼片(29)。
4.根據權利要求3所述的加熱模塊(10)，其中，所述內部部分(22a，22b)布置在沿著水平轉角(30)入射的平面上，以產生具有面向所述腔體(31)的內部的凹部的V形部。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的加熱模塊(10)，其中，布置于所述第一側面板(25 )上的所述第一反射表面(21)包括布置于沿著豎直轉角(27 )入射的平面上的第一鏡面元件(2Ia)和第二鏡面元件(2Ib )，以產生具有面向所述間隙(24)的凹部的開口 V形部。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的加熱模塊(10)，其中，所述第一反射表面(21)包括布置于所述第一側面板(25)的上部中的第三鏡面元件(21c)，以形成縱向腔體(32),紅外燈(23’)容納在所述縱向腔體中。`
7.根據權利要求6所述的加熱模塊(10)，其中，所述第三鏡面元件(21c)具有朝著所述預成型件(P)的布置于所述凸緣(F)正下方的部分定向的凹部。
8.根據權利要求6或7所述的加熱模塊(10)，其中，布置于所述縱向腔體(32)內的所述燈(23’)具有遮蔽的表面部分(33)，所述表面部分(33)面向所述間隙(24)。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的加熱模塊(10)，其中，突伸到所述間隙(24)內并位于所述預成型件(P)所占據的空間下方的移動鏡面元件(34)與所述第一側面板(25 )的所述第一反射表面(21)相關聯。
10.根據權利要求9所述的加熱模塊(10)，其中，所述移動鏡面元件(34)能豎直地滑動，并且所述移動鏡面元件包括鏡調節桿(35)，所述鏡調節桿相對于與所述間隙(24)相交的縱向豎直平面傾斜。
11.根據權利要求10所述的加熱模塊(10)，其中，所述移動鏡面元件(34)包括兩個側板(36)，所述側板布置在所述鏡調節桿(35)的端部處，以在側面與所述第一側面板(25)的側面相接，并且所述側板具有豎直環(37 )，止動裝置(38 )與所述豎直環(37 )相關聯且與所述面板(25)的側面相關聯，以根據所述預成型件(P)的高度調節所述移動鏡面元件(34)的高度，并將所述移動鏡面元件固定在所需的點。
12.根據權利要求1至11中的任一項所述的加熱模塊(10)，其中，所述第一側面板和所述第二側面板(25，26)包括所述反射表面(21，22)的冷卻裝置(39，39’)。
13.根據權利要求12所述的加熱模塊(10)，其中，所述冷卻裝置(39，39’)由具有冷卻流體的冷卻系統組成，所述冷卻流體例如為水、乙二醇或其混合物，所述冷卻流體在所述面板(25，26)中、在相應的所述反射表面(21，22)的后面、通過入口連接器(40a)和出口連接器(40b)循環。
14.根據權利要求1至13中的任一項所述的加熱模塊(10)，其中，所述側面板(25，26)包括相應的用于所述預成型件(P)的所述凸緣(F)的遮蔽輪廓件(41，42)，所述遮蔽輪廓件(41，42)包括空心桿(43)，所述空心桿具有幾乎延伸至與所述預成型件的凸緣(F)接觸的細長舌部(44)，其中，所述空心桿(43)包括冷卻裝置，所述冷卻裝置由具有冷卻流體的冷卻系統組成，所述冷卻流體例如為水、乙二醇或其混合物，所述冷卻流體通過入口連接器(45，45 ’)和出口連接器(46，46，)在所述空心桿(43 )中循環。
15.根據權利要求14所述的加熱模塊(10)，其中，所述遮蔽輪廓件(41，42)是高度和寬度可調節的。
16.根據權利要求1至15中的任一項所述的加熱模塊(10)，其中，所述第二側面板(26)是能移動的。
17.根據權利要求16所述的加熱模塊(10)，其中，所述側面板(26)安裝在滑動裝置(47)上，所述滑動裝置能在軌道(48)上滑動，夾持裝置(49)布置為促使所述面板(25)收回。
18.根據權利要求1至17中的任一項所述的加熱模塊(10)，所述模塊(10)包括用于使空氣在所述間隙(24)內循環的裝置。
19.根據權利要求18所述的加熱模塊(10)，其中，所述空氣循環裝置包括通風裝置(50)和抽吸裝置(51)。
20.根據權利要求19所述的加熱模塊(10)，其中，所述通風裝置(50)布置在第一側面板(25 )上，并且，所述通風裝置包括容納于殼體(53 )中的風扇(52 )，所述殼體(53 )包括終止于布置在所述反射表面(21)上方的層狀開口(55)中的擋板(54)，以與所述反射表面(21)相切地傳送冷卻流體流。
21.根據權利要求19所述的加熱模塊(10)，其中，所述抽吸裝置(51)布置在所述底板(19)的下方，并且所述抽吸裝置通過所述底板(19)中的開口與所述間隙(24)連通。
22.根據權利要求21所述的加熱模塊(10)，其中，所述抽吸裝置(51)包括向下張開的抽吸罩(56)，抽吸器(57)布置在所述抽吸罩的下方，所述抽吸器(57)容納在包括底部凸緣(59)的殼體(58)中，所述底部凸緣用于將所述模塊(10)固定至所述烤爐的底面或結構。
23.根據權利要求21或22所述的加熱模塊(10)，其中，所述抽吸裝置(51)的抽吸流速比所述通風裝置(50)的輸出流速高。
24.一種用于預成型件(P)的烤爐(I )，所述烤爐包括多個根據權利要求1至23中的任一項所述的加熱模塊(10 )。
【文檔編號】B29L22/00GK103786334SQ201310531201
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2012年10月31日
【發明者】瓦尼·扎凱 申請人:Smi股份有限公司