[发明专利]用于PET预制件的加热系统

说明书

发明技术

本发明涉及在吹瓶过程中用于加热PET预制件的加热系统和在吹瓶过程中加热PET预制件的对应的方法。

背景技术

US2012/0160822A1公开了一种加热由半径、材料厚度、和材料吸收光谱表征的预制件的方法，所述方法包括以下步骤：取决于想要的温度廓线（temperatureprofile）,基于预制件半径和材料厚度选择对于预制件的想要的有效吸收系数；生成激光辐射光束，其包括具有基于吸收光谱的吸收系数被编制以满足有效吸收系数的波长光谱的辐射；以及将激光辐射光束引导到预制件，以加热预制件。

FR2976841A1公开了一种借助于电磁辐射而加热塑料材料的预制件以用于从形成的预制件产生空心体的方法。

EP2425959A1公开了一种包括加热通道的设备，其具有主要辐射器，该主要辐射器以发射最大值来发射波长范围中的电磁辐射。另外，提供了次要辐射器，其以另一发射最大值来发射另一波长范围中的电磁辐射。所描述的方法只提供有限的可能性来将加热过程适配于所处理的预制件的最后的形式。

发明内容

因此，本发明的目的是提供在吹瓶过程期间加热预制件的改进的加热系统和对应的方法。

按照第一方面，呈现了用于加热具有瓶颈、至少一个侧壁和瓶底的预制件的加热系统，加热系统包括具有用于优选地在预制件的瓶颈处持住至少一个预制件的握持设备的输送系统。输送系统适配于输送加热系统内的预制件。加热系统还包括光提供安排。所述光提供安排包括用于加热预制件的侧壁的至少一个激光辐射生成单元；以及用于直接加热预制件的底部的照明装置。

激光辐射生成单元包括一个或多个激光器（优选地，一个或多个激光器阵列）并发射基本上垂直于预制件的假想轴、延伸穿过握持设备（例如，在圆柱体预制件的情形下圆柱体的轴）的激光。激光辐射生成单元的激光器由此可以优选地被集成在加热系统的侧面或侧壁处中，从而围合预制件通过加热系统的路径。优选类型的激光器是发射红外（IR）激光的垂直空腔表面发射激光器（VCSEL）。VCSEL可以在晶片尺度过程中产生，这样，可以以有利的价格提供高质量激光器，并且尤其是激光器阵列。而且，VCSEL确实具有优点：IR辐射可被调谐到优选地只被预制件吸收的波长区域。

激光辐射生成单元或加热系统包括驱动器，其用于驱动激光辐射生成单元，以便生成适配于吹瓶过程的加热程序。在这方面，瓶子意味着可以基于预制件产生的任何种类的容器。激光辐射生成单元可包括两个、三个、四个或更多的激光器阵列，它们可以借助于驱动器被独立地驱动。驱动器由此可以适配于激光器或阵列的驱动部分。以便于使得能够进行瓶子加热，并且最终，吹瓶过程适配于所打算的瓶子形式。

为了将加热廓线进一步适配于PET预制件的形状和所打算的瓶子形式，加入了照明装置。对于许多PET瓶子的形状而言，尤其是预制件的瓶底区域必须被吹伸到极限，允许达到特殊的、客户要求的直立、凹陷等等。因此，预制件的瓶底区域的温度是吹瓶过程的最关键参数之一，这使得高度希望的是，能对积聚的能量进行更好的控制。照明装置由此提供对于预制件的底部的直接加热。光并且由此热可以直接积聚在预制件的底部，这允许了限定的局部加热。直接加热意味着光达到预制件的底部，而不用之前与预制件交互（例如，由预制件指引或折射的光）。直接加热可以由此使得能够实现由照明装置提供的加热廓线在加热和吹瓶过程后适配于所打算的瓶子底部的形式。

照明装置适配于从激光辐射生成单元独立地加热预制件的底部。后者可以通过使用以将所发射的光引导至预制件的底部方式来安排的一个或者多个光源而被安排。所发射的光可以直接达到预制件的底部，或其可以借助于如镜子之类的反射设备来指引。预制件的直接照射可以借助于被集成在握持设备中的一个或者多个光源或被放置在预制件的底部下面的一个或者多个光源而被生成。预制件的底部的间接照射可以由类似于激光辐射生成单元的、被集成在加热系统的侧面的光源生成。光可以垂直于预制件的轴被发射，以及借助于一个或多个反射设备被重新引导到预制件的底部，这样，使得能够实现以所限定的加热廓线直接加热预制件的底部。光辐射可以可替换地相对于由激光辐射生成单元的激光器所发射的激光而倾斜。倾斜的角度可以取决于激光器的位置，例如，离加热系统的底部的距离。