專利名稱：對塑料材料預(yù)制件回火的設(shè)備和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理設(shè)備，尤其是一種對塑料材料預(yù)制件進(jìn)行回火和加熱的設(shè)備。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)可以獲知如何將所謂的預(yù)制件通過兩級拉伸吹塑成型工藝制成塑料 材料的容器。在這個(gè)工藝過程中，這些預(yù)制件加熱到預(yù)定的工藝溫度，以便在拉吹成型過程 中允許預(yù)制件變形。在這種情況下，加熱通常利用紅外輻射實(shí)現(xiàn)。預(yù)制件此時(shí)已形成達(dá)到 成品尺寸的孔口(orifices)，而主體部分還需要進(jìn)一步成型。待處理材料(PET)具有在延展過程中會(huì)發(fā)生應(yīng)變硬化的特征。成型溫度在這個(gè)過 程中非常重要。為了優(yōu)化容器壁厚的分布，在生產(chǎn)PET容器時(shí)就要利用這一效果。在這種 情況下，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，對預(yù)制件以一溫度曲線進(jìn)行加熱，尤其是通過紅外輻射(或者甚至 其他輻射源)。預(yù)制件溫度越高的區(qū)域越早變形，直到由應(yīng)變硬化引起的抗拉力大于毗鄰較 冷區(qū)域的抗力。對于上述溫度曲線，通常其在預(yù)制件的邊緣附近時(shí)是均一的，而沿預(yù)制件縱向是 變化的，且其變化取決于工藝過程。然而，在生產(chǎn)橢圓形容器時(shí)，不僅要利用到縱向溫度分 層的效應(yīng)，同時(shí)還要通過區(qū)分邊緣附近的溫度分層來設(shè)計(jì)容器。這種工藝也被稱之為優(yōu)先 加熱(preferential heating)。在這種情況下，待更大程度地拉伸的一側(cè)必須通過特定的 加熱技術(shù)加熱到相對于將被拉伸地程度小的一側(cè)來說更高的溫度。上述加熱技術(shù)在許多資 料中都有提到，也有并在某種程度上得到了保護(hù)。US 3，892，830提到一種實(shí)現(xiàn)對重復(fù)加熱預(yù)制件進(jìn)行精確溫度調(diào)整的工藝。其中， 各個(gè)預(yù)制件的沿一個(gè)主軸延伸的側(cè)邊都與有紋理的指狀件(texturedfinger)接觸，以便 降低溫度。US 3，632，13描述一種利用細(xì)長的橢圓形塞子進(jìn)行吹塑成型的工藝。UA 5，869，110提到一種用于吹塑成型容器的設(shè)備。此設(shè)備具有一個(gè)用來加熱預(yù)制 件的加熱設(shè)備以及一個(gè)用來成型預(yù)制件的成型單元。另外，還設(shè)有一個(gè)中間區(qū)域，中間區(qū)域 具有溫度調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整至少部分預(yù)制件表面的溫度。DE 69518223T3同樣描述了一種用來加熱預(yù)制件的設(shè)備。其中提到溫度設(shè)定部件， 此溫度設(shè)定部件具有沿預(yù)制件軸向分布的多個(gè)冷卻部件，且利用活塞(cylinders)或者類 似的構(gòu)件將溫度設(shè)定部件與容器接觸。此接觸只是很輕微的接觸從而不會(huì)引起容器的變 形。EP 0920974A2描述了一種將旋轉(zhuǎn)對稱預(yù)制件吹塑成型為非圓容器的設(shè)備。這種設(shè) 備具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，用于使預(yù)制件繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)備上還設(shè)有一個(gè)傳感器，用來在加 熱階段探測每個(gè)預(yù)制件角位置。由DE 60004894T2可知一種制造容器的吹塑成型機(jī)，吹塑成型機(jī)包含一個(gè)用工具 定位預(yù)制件的設(shè)備。
EP 1279477A1描述一種用于吹塑成型瓶子的工藝和設(shè)備。其中，同樣，預(yù)制件 在加熱階段和吹塑階段之間位于一個(gè)吹塑模具內(nèi)，傳感器檢測每個(gè)預(yù)制件的輪廓位置 (profiled positions)，以便這些區(qū)域都設(shè)置在相對吹塑模具預(yù)設(shè)的方位。US 5，101，990描述一種具有例如橢圓形橫截面的吹塑成型容器的工藝，其中，在 容器內(nèi)形成了直接徑向向里的肋板。US 4，151，249涉及一種制造塑料容器的工藝，可形成向里彎曲的肋板。在預(yù)制件 的獨(dú)立區(qū)間內(nèi)通過空氣的非接觸式冷卻可制得這些肋板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新的可行的概念，使預(yù)制件在邊緣方向的溫度曲線是 變化的。這些是根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1所述的設(shè)備和權(quán)利要求13所述的工藝來實(shí)現(xiàn) 的。優(yōu)選的實(shí)施例和進(jìn)一步的擴(kuò)展形成了從屬權(quán)利要求的主要內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的用來加熱塑料材料預(yù)制件的設(shè)備，其具有傳送裝置，所述傳送裝置 將塑料材料的預(yù)制件沿著預(yù)定的傳送路徑傳送；此設(shè)備還具有加熱裝置，所述加熱裝置優(yōu) 選設(shè)置在沿所述塑料材料預(yù)制件的傳送路徑上，并對塑料材料預(yù)制件進(jìn)行加熱。根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備具有第一接觸元件，用來對塑料材料預(yù)制件的壁施加在塑 料材料預(yù)制件邊緣方向變化的溫度曲線。所述接觸元件與塑料材料預(yù)制件壁上的預(yù)定區(qū)域 在接觸面接觸——所述預(yù)定區(qū)域以塑料材料預(yù)制件的邊緣方向和/或縱向?yàn)檫吔纭员?對此區(qū)域施加一溫度曲線，且此溫度曲線與沒有被接觸元件接觸的區(qū)域的溫度曲線是不同 的。所述設(shè)備具有推進(jìn)裝置，所述推進(jìn)裝置沿預(yù)定的方向?qū)⑺鼋佑|元件推向塑料材料預(yù) 制件。傳送裝置應(yīng)被理解為任何可以傳輸塑料材料預(yù)制件的裝置，例如在本情形中可以 是夾持鉗，夾持鉗設(shè)置在支柱或者傳送鏈上，支撐環(huán)或者車床芯軸將塑料材料預(yù)制件或者 預(yù)制件的孔口放置定位，夾持鉗從支撐環(huán)或者車床芯軸上夾取塑料材料預(yù)制件。另外，塑料材料預(yù)制件的實(shí)際接觸通過接觸元件來進(jìn)行的，這與現(xiàn)有技術(shù)中所知 的設(shè)備不同。與塑料材料預(yù)制件接觸在現(xiàn)有技術(shù)中通常都是盡量避免的，不接觸是為了在 實(shí)際吹塑工序之前不會(huì)使之變形。所述接觸元件優(yōu)選冷卻塑料材料預(yù)制件的預(yù)定區(qū)域。較佳的是，接觸元件至少相對于塑料材料預(yù)制件沿徑向被推動(dòng)。在這種情況下，可 能兩個(gè)這種接觸元件沿精確的徑向被推向塑料材料預(yù)制件，但同樣也可能提供鉗類機(jī)械來 移動(dòng)在預(yù)定樞軸點(diǎn)附近的接觸元件，但因而也可能將接觸元件沿徑向向塑料材料預(yù)制件移 動(dòng)。因此本發(fā)明提出一種創(chuàng)新的概念，將溫度分層應(yīng)用到塑料材料預(yù)制件中。這種概 念有別于很多先前的工藝方面，因?yàn)榇丝v向的溫度分層不是通過有差別加熱實(shí)現(xiàn)的，而是 通過定向冷卻(沿軸向和/或水平方向)來實(shí)現(xiàn)的。在這種情況下，塑料材料預(yù)制件的待 處理區(qū)域通過與接觸元件接觸的方式有針對性地冷卻下來，接觸元件可設(shè)計(jì)成各種樣式， 例如經(jīng)回火的模具板。冷卻路徑，例如以冷卻通道的形式，可以很方便地用傳送星形件(transferstar) 中的多個(gè)冷卻段(cooling segment)建成。塑料材料預(yù)制件(尤其是外側(cè))通過輻射冷源 來冷卻就可獲得優(yōu)先冷卻。在這種情況下，在冷卻通道中的逗留時(shí)間、機(jī)器性能、有效冷卻段的數(shù)量和長度以及冷卻性能諸多方面同樣會(huì)影響冷卻效果。也可能是，與本發(fā)明不同，因 為冷卻可通過無需接觸的外部冷卻來達(dá)到。上述傳送星形件的尺寸也會(huì)影響冷卻性能或者 冷卻時(shí)間。在一較佳實(shí)施例中，接觸面沿著所述區(qū)域接觸塑料材料預(yù)制件，此區(qū)域的尺寸在 選擇時(shí)取決于將要生產(chǎn)的容器的幾何形狀。確切來說，人們已經(jīng)在廣泛研究中發(fā)現(xiàn)，所述區(qū)域的尺寸的選擇尤其取決于將要 生產(chǎn)的瓶子的長邊和短邊之間的比例。因此，在最佳可取方案中，上述接觸面增大，也就是 說，對于所述區(qū)域的尺寸，其將要生產(chǎn)的容器的兩邊長之比增大。這樣的話，可以發(fā)現(xiàn)，例 如，成品瓶子的邊長比在1.2 1和1.5 1之間，接觸面的百分比應(yīng)該在10%到70%之 間，最佳是20%至60%之間。當(dāng)邊長比在1.5 1和1.7 1之間，接觸面最好在40%至 80 %之間，尤其較佳地是在50 %至70 %之間。當(dāng)邊長比在1.7 1至2 1之間，所述接觸面在50%至90%之間，最佳是60% 至85%之間。這就意味著，在所有情況下，隨著邊長比的增大，接觸面的百分比也增大。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，接觸面的溫度是可變的。這樣的話，例如，冷卻液從其 中穿過的液體通道可能設(shè)置在接觸元件內(nèi)部。其他方法也是可能的，例如珀?duì)柼鋮s系統(tǒng) (Peltier elements)，用來分別冷卻接觸元件或者接觸面。通過機(jī)械地引起的接觸面以及 通過可調(diào)板溫度或者接觸面的溫度，可以調(diào)整冷卻效果。用附加的接觸元件加熱塑料材料 預(yù)制件的特定區(qū)域，以便這些區(qū)域可以具有改善的拉伸性能，這樣做也是可行的。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，接觸元件與塑料材料預(yù)制件的外壁接觸。不過，也可 以使接觸元件緊挨著塑料材料預(yù)制件的內(nèi)壁，尤其是在容器具有相對較大的橫截面的情況 下。不過，與塑料材料預(yù)制件的外壁接觸是較佳的方案。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，接觸元件至少引起塑料容器短時(shí)間的形變。在本實(shí)施 例中，需要對塑料材料預(yù)制件至少有輕微的擠壓。這樣的話，才有可能確保塑料材料預(yù)制件 和接觸元件之間有接觸面。因而，對兩個(gè)接觸元件來說，有可能二者之間具有最小距離，且 最小距離小于塑料材料預(yù)制件的外徑。更佳的是，根據(jù)不同的塑料材料預(yù)制件，接觸元件的 接觸力可以變化。這種接觸力的可變性或者可調(diào)性使得塑料材料預(yù)制件可以在一個(gè)限定范 圍內(nèi)擠壓。所述設(shè)備最好具有第二接觸元件，第二接觸元件與塑料材料預(yù)制件的壁上的第二 區(qū)域接觸，第二區(qū)域以塑料材料預(yù)制件的邊緣方向?yàn)檫吔?。在這種情況下，可以將兩個(gè)接觸 元件相對設(shè)置，各自相對所述塑料材料預(yù)制件設(shè)置，并在關(guān)閉狀態(tài)下在它們兩者之間夾住 所述塑料材料預(yù)制件。在一個(gè)尤佳的實(shí)施例中，所述設(shè)備具有一個(gè)夾持裝置(clamping device)，所述夾 持裝置包括接觸元件并推動(dòng)接觸面向塑料材料預(yù)制件移動(dòng)。此夾持裝置，可通過如導(dǎo)向凸 輪等來驅(qū)動(dòng)，其代表一個(gè)在預(yù)定位置冷卻塑料材料預(yù)制件的尤佳實(shí)施例。在此情況下，多個(gè) 這種夾持裝置可設(shè)置在支撐輪上，且塑料材料預(yù)制件被傳送給夾持裝置。支撐輪上可設(shè)置 有抓取裝置(holding device)用來抓取孔口從而拿到塑料材料預(yù)制件，同時(shí)，在各個(gè)夾持 裝置縱向補(bǔ)償(offset)塑料材料預(yù)制件，所述夾持裝置使得塑料材料預(yù)制件的壁的冷卻， 尤其是外壁。較佳的是，至少一個(gè)接觸元件可圍繞樞軸旋轉(zhuǎn)。尤佳的是，有兩個(gè)接觸元件且每個(gè)都可圍繞預(yù)定的樞軸旋轉(zhuǎn)，在第二種情況下，這些樞軸并不相同，最好是它們相互平行。不 過也可能兩樞軸是相同的。最好是多個(gè)此種夾持裝置設(shè)置在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)支柱上。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，所述設(shè)備具有一個(gè)基座元件形式的接觸元件，此基座 元件與塑料材料預(yù)制件的基底接觸以便對基底進(jìn)行回火，尤其是，類似于冷卻基底。以這種 方式，可以獲得成品容器的基部的目標(biāo)形狀。此基底元件最好同樣也適合于吹塑成型所謂 的花瓣基底。在這種情況下，基底元件的移動(dòng)可與上述接觸元件的移動(dòng)關(guān)聯(lián)起來。另外，這 類的基底元件有可能被一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)工具推向塑料材料預(yù)制件，這種驅(qū)動(dòng)工具可以是， 例如通過凸輪、電動(dòng)馬達(dá)和/或者氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)。還要指出的是，此基底元件也可獨(dú)立用 作上述的接觸元件，也就是說，尤其是在塑料材料預(yù)制件的基底區(qū)域只有回火或者冷卻發(fā) 生。在此情況下，此接觸元件也可做成圓形，因此接觸區(qū)域只限定在縱向。另外，可能一方面夾持裝置具有接觸元件，但另一方面這些接觸元件也設(shè)置在基 部上，基部與塑料材料預(yù)制件的基底接觸。以這種方式，例如，一個(gè)環(huán)可設(shè)置在所有夾持裝 置的基底內(nèi)。因而此環(huán)可用來穩(wěn)固基底，也可出現(xiàn)在成品容器中作為所謂的組件環(huán)，此組件 環(huán)定義了更大壁厚的區(qū)域。另外，夾持裝置可由多個(gè)零件組成，也就是，在沿塑料材料預(yù)制件的縱向上，多個(gè) 接觸元件可設(shè)計(jì)成一個(gè)位于另一個(gè)之上。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，接觸元件的接觸面是彎曲的。更具體來說，此接觸面可 能獨(dú)立形成。在一個(gè)實(shí)施例中，接觸面具有與塑料材料預(yù)制件的外表面相同的半徑。然而， 也可能的是，接觸面的曲率半徑稍大于塑料材料預(yù)制件的曲率半徑，以便于塑料材料預(yù)制 件壁的任何特定的擠壓都能更輕易地緊靠已經(jīng)增大的接觸面的曲率半徑。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，所述設(shè)備具有冷卻模塊，其位于容器傳送路徑上加熱 裝置的下游，且接觸元件是冷卻模塊的組成零件。這意味著，在此情況下，容器首先被加熱， 然后在預(yù)定位置冷卻。接觸元件優(yōu)選是此冷卻模塊的組成零件。這樣的話，容器可以先被 加熱，然后例如可被設(shè)置在支撐輪上的多個(gè)傳送裝置傳送，并在傳送過程中在預(yù)定位置被 冷卻。接觸元件可設(shè)計(jì)成它們在容器內(nèi)形成附加的網(wǎng)，而容器不包含在(以下)吹塑模具 中。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，所述設(shè)備還具有定向裝置，所述定向裝置將塑料材料 預(yù)制件的旋轉(zhuǎn)位置定向到相對縱向的一個(gè)預(yù)定位置上。這對那些不僅具有橢圓形，但是同 時(shí)其螺旋封口(screw closure)具有精確限定的旋轉(zhuǎn)位置的容器來說尤為重要。在這種情 況下，塑料材料預(yù)制件在實(shí)際冷卻之前，先必須沿縱向定向到特定的旋轉(zhuǎn)位置上。這種定向 裝置可具有傳感器元件用來檢測孔口或者螺紋(thread)各自的特定位置并將塑料材料預(yù) 制件定向到這些位置上。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用來生產(chǎn)塑料容器的設(shè)備，其具有上述這種設(shè)備，以及沿 傳送方向設(shè)置在此設(shè)備下游的成型裝置，成型裝置用來將塑料材料預(yù)制件成型為塑料容 器。這意味著，被加熱和局部冷卻的塑料材料預(yù)制件在成型單元內(nèi)膨脹來形成塑料容器，成 型單元可以是例如吹塑成型機(jī)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種對塑料材料預(yù)制件加熱或者回火的工藝，其中，這些塑料 材料預(yù)制件沿著預(yù)定的傳送路徑傳送，并被加熱裝置加熱。根據(jù)本發(fā)明，塑料材料預(yù)制件的 邊緣方向和/或縱向采用非均一的溫度曲線，隨著至少一個(gè)第一接觸元件被推向塑料材料預(yù)制件，其接觸塑料材料預(yù)制件的壁的預(yù)定區(qū)域——該預(yù)定區(qū)域以塑料材料預(yù)制件的邊緣 方向和/或縱向?yàn)榻纭员銓@個(gè)區(qū)域按照一個(gè)溫度曲線來加熱，此溫度曲線與沒被接 觸元件接觸的區(qū)域的溫度曲線是不同的，尤其是，在冷卻塑料材料預(yù)制件時(shí)。在這種情況下，對于所述工藝，值得推薦的是，照慣例沿用部分現(xiàn)有技術(shù)除了被冷 卻，所述塑料材料預(yù)制件必須與壁，尤其是外壁以及沒有被加熱的相應(yīng)位置接觸。優(yōu)選的 是，塑料材料預(yù)制件先整個(gè)被最好是統(tǒng)一加熱，然后局部冷卻。接觸面最好冷卻塑料材料預(yù) 制件的限定區(qū)域。


進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例將參考下圖來說明，其中圖1是用于成型塑料材料預(yù)制件的設(shè)備的總體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的概要性示例；圖3a顯示用于局部冷卻塑料材料預(yù)制件的模塊；圖3b顯示的是當(dāng)殼體移開后圖3a的模塊；圖4a_4c是接觸單元的三個(gè)示例；圖5a_5c是接觸元件的三個(gè)示例；圖6a_6b是顯示接觸的兩個(gè)示例；圖7a_7c是顯示塑料材料預(yù)制件的接觸的進(jìn)一步可行的三個(gè)示例；圖8a_8b是塑料材料預(yù)制件基底區(qū)域的接觸的兩個(gè)示例；圖9是顯示容器基底的示例；圖IOa-IOc是三個(gè)制得的容器的示例；圖Ila-Ilc是制得的塑料容器的進(jìn)一步的三個(gè)示例；圖12a_12c是制得的塑料容器的進(jìn)一步的三個(gè)示例。標(biāo)號清單1 設(shè)備2 殼體4接觸元件4a接觸面5凹處/間隙6定向裝置8接觸元件8a接觸面10塑料材料預(yù)制件IOa主體區(qū)域/外壁IOb 螺紋IOc基底區(qū)域容器IOd支撐環(huán)12支柱/支撐輪14冷卻路徑
16推進(jìn)星形件/傳送星形件17抓取元件20接觸裝置/夾持裝置26 凸輪輥?zhàn)?cam roller)32轉(zhuǎn)換凸輪/轉(zhuǎn)換桿32a前凹轉(zhuǎn)換凸輪32b 止擋面(stop face)34六角螺栓36彈簧裝置36a彈簧夾36b彈簧夾38橫向網(wǎng)39 凹處42連接點(diǎn)44 支柱45彈簧裝置46緊固裝置(例如螺栓)48凸起部/縱向肋50成品容器50a容器50的主體50b 螺紋50c容器的基底50e縱向肋52加熱裝置53傳送工具54吹塑成型單元55 殼體56吹塑站60接觸元件62 肋L 縱向D 樞軸1縱向伸長量b寬度伸長量S1，S2 樞軸
具體實(shí)施例方式圖1是成型塑料材料預(yù)制件的設(shè)備概要性示例。其中，標(biāo)號54對應(yīng)于實(shí)際吹塑成 型單元，例如吹塑成型機(jī)，標(biāo)號55對應(yīng)于殼體。標(biāo)號52是指用來加熱塑料材料預(yù)制件的整
9個(gè)加熱裝置。圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備概要性示例。其中，本發(fā)明提供有加熱裝置52，塑料材 料預(yù)制件10在傳送工具的輔助下傳送穿過加熱裝置52，并被均勻加熱(除了螺紋區(qū)域 (threaded region))。本實(shí)施例中的傳送工具為傳送鏈53。此加熱裝置52與一個(gè)支撐輪 12鄰接，支撐輪12翻轉(zhuǎn)塑料材料預(yù)制件10并將它們沿冷卻路徑14 (只是示意性顯示)傳 送，塑料材料預(yù)制件沿著此冷卻路徑14而被局部冷卻。此冷卻路徑與吹塑單元54鄰接，吹 塑單元54具有多個(gè)吹塑成型站56，在吹塑成型站56中，塑料材料預(yù)制件被吹漲而形成預(yù)料 容器。加熱裝置52和冷卻路徑14共同形成本發(fā)明的設(shè)備1。圖3a和3b顯示了根據(jù)本發(fā)明所述的設(shè)備1。其中，為了更好的顯示，圖3示例中 的殼體2被移開，殼體2在圖2中已示出。設(shè)備具有支撐輪12，在支撐輪12上設(shè)有多個(gè)接 觸元件4，它們沿著一條圓線移動(dòng)。標(biāo)號16是指推進(jìn)星形件(advancing star)，推進(jìn)星形件將塑料材料預(yù)制件推向 支撐輪12，也就是說，推向各個(gè)接觸元件4。多個(gè)抓取元件17，例如抓取鉗，都同樣設(shè)置 在推進(jìn)星形件上。加熱裝置52(只是示意性顯示)可設(shè)計(jì)成例如連續(xù)熔爐(continuous furnace)的形式，預(yù)制件傳送時(shí)即經(jīng)過此連續(xù)熔爐，加熱設(shè)備52可設(shè)置在相對于推進(jìn)星形 件16的上游。在本實(shí)施例中，推進(jìn)星形件16和支柱12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可通過例如齒輪機(jī)構(gòu)來 實(shí)現(xiàn)二者同速進(jìn)行。不過，也可能在每種情形下均提供驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)。支撐 輪12是用來傳送塑料材料預(yù)制件的傳送裝置的組成部分。圖4a是支撐輪12的一個(gè)具體示例，在支撐輪12上設(shè)置有多個(gè)接觸裝置20 (只顯 示三個(gè))。這些接觸裝置20，或者更確切來說是接觸元件，在每個(gè)實(shí)施例中都與塑料材料預(yù) 制件10的主體區(qū)域IOa接觸。塑料材料預(yù)制件的螺紋IOb最好是沒有被接觸到。標(biāo)號6 是指此處可選用的定向裝置，例如旋轉(zhuǎn)裝置，其使塑料材料預(yù)制件10圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。塑 料材料預(yù)制件可通過凸輪輥?zhàn)?6沿著縱向L移動(dòng)，并通過彈簧裝置45使其具有預(yù)應(yīng)力。各個(gè)接觸裝置20在每種情形下都具有兩個(gè)接觸元件4，8，兩個(gè)接觸元件從兩側(cè)與 塑料材料預(yù)制件接觸以便冷卻預(yù)制件。因而，接觸裝置20同樣組成初始的推進(jìn)裝置，推進(jìn) 裝置將接觸元件推向塑料材料預(yù)制件。在本實(shí)施例的附圖所示示例中，接觸裝置20在每個(gè) 情形下都設(shè)計(jì)成夾持裝置的形式。在本情形下，各個(gè)接觸元件4和8設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，也就是說，二者之間有間隙5。 較佳的是，各個(gè)接觸元件4都能夠被回火，尤其如圖4a中，上方和下方的接觸元件4和8分 別都能夠以不同的方式被回火。因而，下方的接觸元件有可能始終比上方的接觸元件溫度 更低。更進(jìn)一步的，接觸元件的特定區(qū)域同樣也可以不同的方式被回火。另外，接觸元件4，8的內(nèi)表面可互換?；鼗疸@(tempering bores)或者甚至加熱 元件都可設(shè)置在例如一個(gè)合適的支撐工具或者接觸元件的外部。這些加熱元件的熱量可通 過外部和實(shí)際接觸元件之間的接觸而傳遞。接觸元件4，8也可通過凹處5而設(shè)置在各自的 支柱上。圖4b是從圖4a也示出的夾持裝置20的下面看去的平面圖，這樣可以看到具有前 凹處32a和后止擋面32b的轉(zhuǎn)換桿或者轉(zhuǎn)換凸輪32。轉(zhuǎn)換桿32可以通過兩個(gè)后止擋面圍 繞其樞軸D轉(zhuǎn)動(dòng)，為此可能需要利用合適的(固定的)導(dǎo)向凸輪。通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換凸輪32， 可實(shí)現(xiàn)夾持裝置20的打開或者關(guān)閉或者接觸元件4，8在二者之間往返的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在本情形中，被設(shè)計(jì)成半月形的轉(zhuǎn)換凸輪32的凹處32a，具有很大的轉(zhuǎn)換角度。這樣的話，與凸 輪嚙合的固定控制銷(未示出)可以將凸輪32轉(zhuǎn)向更遠(yuǎn)。兩個(gè)接觸元件4，8的樞軸Sl和 S2位于六角螺栓34的區(qū)域中。圖4c是圖4a所示布局的側(cè)視圖。同樣，在這種情況下，可以看到?？吭陬A(yù)制件外 壁IOa上的接觸元件8和4。在如圖4a至4c所示的本實(shí)施例中，接觸元件4，8以其平面的 接觸面4a，8a?？吭陬A(yù)制件上。與此不同或者需要附加說明的是，不過，接觸元件同樣可以 在預(yù)制件內(nèi)部形成吹塑模具中并不含有的附加網(wǎng)來接觸或者擠壓預(yù)制件。這些網(wǎng)可以是例 如沿預(yù)制件縱向延伸的網(wǎng)，或者另一方面可以是沿水平延伸或者傾斜延伸或者彎曲的網(wǎng)。 這樣的話，則可能無需為了穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)溝槽形幾何結(jié)構(gòu)就可生產(chǎn)出滿足穩(wěn)定性的非常輕 質(zhì)的瓶子。通過材料的區(qū)別分布可加固瓶子，而不是通過瓶子設(shè)計(jì)元件。這種溝槽形幾何結(jié) 構(gòu)可在圓形或者非圓形容器中得到應(yīng)用。另外，橫向肋也可能用作一個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)(a Pinch) (例如容器體內(nèi)的一個(gè)連續(xù)的環(huán))，或者甚至也可設(shè)置縱向肋來增大容器縱向的負(fù)荷承載 能力。圖5a顯示獨(dú)立的加持裝置20?？梢钥闯?，兩個(gè)接觸元件4和8通過連接點(diǎn)42而 設(shè)置在各自的支柱44上。更確切來說，這些接觸元件能夠各自沿縱向L延伸，且它們因而 能夠被其他接觸元件取代。標(biāo)號46是指一個(gè)緊固裝置例如螺栓，用來將接觸元件螺紋鎖緊 到各自的可旋轉(zhuǎn)的支柱44上。圖5b是從下方看夾持裝置20的平面圖。如以上所述，此處的轉(zhuǎn)換凸輪32可以繞 軸D旋動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。另一個(gè)轉(zhuǎn)換凸輪(未示出)位于夾持裝置內(nèi)部，尤其是位于兩個(gè)接觸元 件4和8之間。這一設(shè)置在兩接觸元件之間的零件，形狀為橢圓或者類似導(dǎo)向件的形狀。當(dāng) 其橫向設(shè)置，夾持裝置20保持打開，也就是說，兩個(gè)接觸元件4和8，以及相應(yīng)的接觸面4a 和8a之間都具有最大距離。當(dāng)所述凸輪從一個(gè)特定的死點(diǎn)(dead centre)轉(zhuǎn)過，夾持裝置 20保持打開。為了再次關(guān)閉鉗，凸輪再次從死點(diǎn)轉(zhuǎn)回來且兩接觸元件自動(dòng)關(guān)閉。為了關(guān)閉 這些接觸元件，設(shè)置一個(gè)彈簧裝置，示出的彈簧裝置的兩個(gè)彈簧夾36a和36b必須通過夾緊 力將兩個(gè)接觸元件4和8按壓到一起。夾的末端區(qū)域最好是為彈性的，以便穿過死點(diǎn)。圖5c是夾持裝置20的側(cè)視圖。此處同樣可以清晰地看到將兩個(gè)接觸元件拉到一 起的彈簧裝置36。兩接觸元件4和8可以通過橫向網(wǎng)(transverse web) 38相互接觸，這樣 可使二者的移動(dòng)相互耦合。圖6a和6b顯示的是預(yù)制件的接觸工序的兩個(gè)示例。相對于圖6b的示例，圖4a 的示例中的預(yù)制件發(fā)生了稍微大一點(diǎn)的擠壓。接觸元件和塑料材料預(yù)制件10之間的接觸 面受不同方式的影響。因而，如圖6a所示，接觸面4a有可能可以精確地與塑料材料預(yù)制件 10相適應(yīng)，或者，如圖6b所示，接觸面4a可能受不同程度的擠壓來設(shè)定成所需的薄膜角度。最好是選擇圖6a和6b所示的兩種不同方式的結(jié)合，也就是說，較佳的是，通過 形成接觸面的方式來預(yù)設(shè)一個(gè)粗略的設(shè)定，通過擠壓的方式可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)整。顯然，圖 6b所示的示例中預(yù)制件同樣也會(huì)發(fā)生至少輕微的變形。較好的塑料材料預(yù)制件的擠壓在 0. 05mm至0. 8mm的范圍之間進(jìn)行，最好是半徑擠壓0. Imm至0. 4mm。塑料材料預(yù)制件IOa的那些被接觸面4a和8a接觸的面，同時(shí)被冷卻。然而，需要 指出的是，此區(qū)域同時(shí)也通過逆工序來進(jìn)行加熱。
圖7a至7c是形成預(yù)制件的加固區(qū)域的三個(gè)進(jìn)一步的示例。在圖7a的示例中，所 示的兩個(gè)接觸元件4，8各有細(xì)長的凸起部48，所述凸起部48在關(guān)閉狀態(tài)向塑料材料預(yù)制件 10的外部邊緣或者外壁凸起。在這種情況下，預(yù)制件至少也發(fā)生了局部擠壓。以這種方式，可知制得塑料材料預(yù)制件的縱向肋(尤其是以材料堆積的形式)。圖 7b給出了接觸元件8 (也在圖7a中示出)的兩個(gè)示例。這里也特別顯示了縱向肋48，其正 好延伸至塑料容器的注射點(diǎn)(未示出)的位置之前。此肋48無論怎樣都向塑料材料預(yù)制件的基底凸起。在這種情況下，顯然，接觸元 件同樣完全圍住預(yù)制件的基底，以便后者同樣能較好地冷卻?；恳蚨诮佑|元件中， 且隨后被推動(dòng)。原則上來說，隨后將被推動(dòng)的夾持裝置20有可能操作任何數(shù)量的接觸元 件，另外，夾持裝置20有可能在多個(gè)零件中最好具有一個(gè)基底零件(例如吹塑成型花瓣基 底)。此多個(gè)接觸元件同樣也能夠各自獨(dú)立地被推動(dòng)或移動(dòng)。如上所述，冷卻液通道允許冷卻液從接觸元件4，8穿過，且冷卻液通道設(shè)置在接 觸元件中。圖7c是一個(gè)進(jìn)一步的示例，其中塑料材料預(yù)制件也顯示出來。在圖7a至7c 所示的示例中，接觸元件只接觸塑料材料預(yù)制件10的主體區(qū)域10a。不過另外，接觸元件 的區(qū)域——尤其是如果用于冷卻的目的——同樣有可能?？吭谌萜鞯穆菁y區(qū)域(thread region)或者頸部區(qū)域(支撐環(huán)加上螺紋(thread))，以便后者可以被鉗進(jìn)一步冷卻。以這 種方式，在實(shí)際吹塑成型工序之前不久，塑料材料預(yù)制件10的支撐環(huán)IOd和直接位于其下 方的區(qū)域二者之間的溫度有可能差別非常大，使得大量的材料也可從直接位于支撐環(huán)IOd 下方的區(qū)域移開，但是取決于其強(qiáng)度和未被變形的支撐環(huán)IOd的低溫。標(biāo)號39是指塑料材 料預(yù)制件的注射點(diǎn)下方的一個(gè)凹處。圖8a和8b是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)進(jìn)一步示例。此處的設(shè)備具有接觸元件60 特別用來對容器的基底區(qū)域IOc進(jìn)行回火。此情形下的接觸元件60可沿縱向L被推向預(yù) 制件，接觸元件60同樣具有肋62，肋62在吹塑成型的容器中作為材料堆積而形成的，為此 在相應(yīng)的吹塑模具中不必要出現(xiàn)這類肋的成型。圖8b顯示的是接觸元件60接觸塑料材料 預(yù)制件10的狀態(tài)。此處的接觸元件60同樣也可被一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)工具推動(dòng)，驅(qū)動(dòng)工具可 以是例如固定的導(dǎo)向凸輪或者驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)。圖9顯示的是成型塑料材料預(yù)制件或者塑料容器的基底的示例。成品容器50如圖IOa至IOc所示。顯然，容器50在其主體50a上具有多個(gè)縱向 肋50e，縱向肋50e沿容器縱向I延伸。在此情形下，可通過本發(fā)明范圍所描述的容器的優(yōu) 選冷卻方法來形成縱向肋。另外，圖8a和8b所示的接觸元件的設(shè)置可幫助成型容器50的基底50c。如上所 述，螺紋50b保持不受實(shí)際成型工序的影響。圖Ila至Ilc和圖12a至12c分別是兩個(gè)不同容器的示例。關(guān)于在縱向伸長量I 和寬度伸長量b之間的比值，圖Ila至Ilc所示的容器與圖12a至12c所示的容器特別在 此比值上有區(qū)別。圖Ila至Ilc所示的容器中，比值大約為1 1.5，而圖12a至12c的容 器則約為1 2。相應(yīng)地，為了形成圖Ila至Ilc所示的容器，在塑料材料預(yù)制件上，就要使 用比圖12a至12c所示的容器中的接觸元件的接觸面要小的接觸元件的接觸面。為了生產(chǎn) 圖Ila至Ilc所述的容器，80%的塑料材料預(yù)制件區(qū)域的總面積可與接觸元件接觸，然而， 在圖Ila至Ilc所示的容器中，相應(yīng)的接觸面百分比則大約為40%。
需要指出的是，設(shè)置在加熱裝置下游的接觸元件也可設(shè)計(jì)成模塊的形式。這樣的 話，在現(xiàn)有工廠設(shè)備的情況下，接觸元件以及最好還有推進(jìn)裝置都有可能被翻新，且可能被 設(shè)置在例如加熱裝置和吹塑成型機(jī)之間。這樣的話，則接觸元件和推進(jìn)裝置可以設(shè)置在一 個(gè)常規(guī)模塊例如回火模塊內(nèi)，此回火模塊可尤其用來作用在(已被加熱的)預(yù)制件的壁上 以一個(gè)溫度曲線進(jìn)行回火。因此，則這類均勻加熱預(yù)制件的機(jī)器也有可能通過翻新而與此 模塊一起用來對塑料材料預(yù)制件進(jìn)行非均勻加熱。申請文件中的所有公開的特征都因?yàn)槠鋯为?dú)或者其與現(xiàn)有技術(shù)的組合具有創(chuàng)造 性，而被申明作為本發(fā)明的必要內(nèi)容。
權(quán)利要求
一種加熱塑料材料預(yù)制件(10)的設(shè)備，具有沿預(yù)定的傳送路徑傳送所述塑料材料預(yù)制件(10)的傳送裝置、以及設(shè)置在沿著所述塑料材料預(yù)制件(10)的傳送路徑上并加熱塑料材料預(yù)制件(10)的加熱裝置(52)，其特征在于，所述設(shè)備(1)具有至少一個(gè)第一接觸元件(4，60)，所述第一接觸元件(4，60)設(shè)置在所述加熱裝置(52)的下游，用來以一溫度曲線作用在塑料材料預(yù)制件的壁(10a)上，所述溫度曲線在塑料材料預(yù)制件(10)的邊緣方向和/或縱向是變化的，接觸元件(4，60)與所述塑料材料預(yù)制件(10)的壁(10a)的預(yù)定區(qū)域的接觸面(4a)——所述預(yù)定區(qū)域以塑料材料預(yù)制件(10)的邊緣方向和/或縱向?yàn)檫吔纭佑|，進(jìn)而使得不同于未被接觸元件(4，60)接觸的區(qū)域的溫度曲線的另一溫度曲線作用到所述區(qū)域上，所述設(shè)備還具有推進(jìn)裝置，所述推進(jìn)裝置沿預(yù)定方向?qū)⑺龅谝唤佑|元件(4，60)推向所述塑料材料預(yù)制件(10)。
2.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，被接觸的壁上的區(qū)域面 積的選擇取決于將被制造的容器(50)的幾何形狀。
3.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，接觸面(4a)的溫度是可 變的。
4.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，接觸元件(4，60)與塑料 材料預(yù)制件(10)的外壁接觸。
5.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述接觸元件(4，60)至 少引起塑料材料容器(10)有短暫的變形。
6.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，接觸元件(4，60)對塑料 材料預(yù)制件(10)的接觸壓力是可變的。
7.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述設(shè)備(1)具有第二接 觸元件(8)，所述接觸元件與塑料材料預(yù)制件(10)的壁(IOa)的第二區(qū)域接觸，所述第二區(qū) 域以塑料材料預(yù)制件(10)的邊緣方向?yàn)檫吔纭?br> 8.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述設(shè)備具有夾持裝置 (20)，所述夾持裝置包含接觸元件(4，8)，并將所述接觸面(4a，8a)向所述塑料材料預(yù)制件 (10)推動(dòng)。
9.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述設(shè)備(1)具有另一接 觸元件(60)，所述接觸元件(60)與塑料材料預(yù)制件(10)的基底(IOc)接觸。
10.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述接觸面(4a)是彎曲的。
11.根據(jù)至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述設(shè)備(1)具有冷卻 模塊，所述冷卻模塊設(shè)置在容器的傳送路徑上加熱裝置的下游，所述接觸元件是此冷卻模 塊的組成部分。
12.—種采用至少一項(xiàng)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備(1)和設(shè)置在塑料材料預(yù)制件(10)的 傳送路徑上位于所述設(shè)備下游的成型裝置(54)來生產(chǎn)塑料材料容器的設(shè)備，所述成型裝 置(54)用來將塑料材料預(yù)制件(10)成型為塑料材料容器(50)。
13.一種加熱塑料材料容器的工藝，其中，所述塑料材料預(yù)制件(10)沿著預(yù)定傳送路 徑被傳送，并被加熱裝置(10)加熱，在塑料材料預(yù)制件(10)的邊緣方向和/或縱向(L)施 加不均一的溫度曲線，其特征在于，至少一個(gè)第一接觸元件(4，60)被推向所述塑料材料預(yù)制件(10)，且所述接觸元件與 塑料材料預(yù)制件(10)的壁(IOa)的預(yù)定區(qū)域在接觸面(4a)接觸——所述預(yù)定區(qū)域比所述 塑料材料預(yù)制件(10)的邊緣方向和/或縱向(L)為邊界——進(jìn)而在此區(qū)域上施加與未被 接觸元件(4，60)所接觸的區(qū)域不同的溫度曲線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱塑料材料預(yù)制件的設(shè)備，具有沿預(yù)定的傳送路徑傳送所述塑料材料預(yù)制件的傳送裝置、以及設(shè)置在沿著所述塑料材料預(yù)制件的傳送路徑上并加熱塑料材料預(yù)制件的加熱裝置。根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備具有至少一個(gè)第一接觸元件，所述第一接觸元件設(shè)置在所述加熱裝置的下游，用來以一溫度曲線作用在塑料材料預(yù)制件的壁上，所述溫度曲線在塑料材料預(yù)制件的邊緣方向和/或縱向是變化的，接觸元件與所述塑料材料預(yù)制件的壁的預(yù)定區(qū)域的接觸面——所述預(yù)定區(qū)域以塑料材料預(yù)制件的邊緣方向和/或縱向?yàn)檫吔纭佑|，進(jìn)而使得不同于未被接觸元件接觸的區(qū)域的溫度曲線的另一溫度曲線作用到所述區(qū)域上。
文檔編號B29C49/64GK101920556SQ20101018984
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者克里斯蒂安·施托伊貝爾, 杰拉爾德·休特納, 海因里?！さ乱疇? 約亨·赫迪娜 申請人:克朗斯股份有限公司