[发明专利]预成型件加热系统

说明书

本申请公开了一种用于预成型件的加热系统，位于吹制或拉伸吹制机器的上游，具体地涉及使用单色红外辐射的加热系统，该辐射优选是激光产生的。具体地，本发明涉及用于预成型件(P)的加热系统(301)，其包括用于处理所述预成型件(P)的圆盘传送器，所述圆盘传送器包括多个加热元件(304)，所述多个加热元件被配置为插入每个预成型件(P)的内部或外部并且在红外场中辐射电磁辐射，所述电磁辐射在这种设备中相对于所述预成型件的轴线的中心根据径向对称性形成盘状辐射，所述盘状辐射离开所述预成型件的轴线的中心并且适当地会聚和发散。

技术领域

本发明涉及在吹制或拉伸吹制机器上游的用于预成型件的加热系统，具体地涉及使用单色红外辐射的加热系统，该辐射优选是激光生成的。

背景技术

在将饮料放置到塑料瓶中的包装生产线中，第一步骤包括加热预成型件直至其软化点，然后将从这些预成型件吹制瓶。

此操作通常在专用烤箱中进行，其中预成型件以减小的节距成一排通过，并且其中布置有将预成型件加热到期望温度的发射红外辐射的灯。

此类烤箱具有很大的尺寸，因为预成型件路径必须足够长才能允许所需的加热时间。实际上，热量通过灯沿着预成型件的路径扩散，使得尽管提供了足够的反射表面，热量到环境中的扩散仍然很高。

红外灯通常是最大发射效率为3000°K的钨灯。然而，考虑到各种塑料材料的能量吸收光谱在相当窄的波长范围内，而以最大效率工作的钨灯以非常不同的波长发射能量，预成型件仅有效吸收一小部分能量，其余的能量分散在环境中。例如，当考虑占据全球市场的约95％的PET预成型件时，与预成型件有效存储的功率相比，在这些条件下为加热使用的功率具有指示低效率的值，即不超过15％的发射电力被有效转化成由预成型件吸收的热能。

来自预成型件的不可用热能的分散还需要高效的制冷系统以避免对系统过度加热，这会导致进一步的能量浪费。

因此，感到需要提供一种预成型件加热系统，该加热系统更加节能并且可能比目前市场上的烤箱更小。

此外，预成型件目前由灯网加热，该灯网从整个平坦表面产生辐射，并且因此不允许对圆柱形容器的均匀辐射。

发明内容

因此，本发明的根本问题是提供一种预成型件加热系统，该加热系统解决了已知技术中固有的上述缺点并且允许在优化预成型件加热的同时节省能源。

具体地，本发明建议将辐照集中在单个预成型件上以避免辐照分散在环境中。

本发明还使用适当波长的单色辐射源，该单色辐射源选自具有针对PET或其他聚酯或聚烯烃树脂的吸收系数并适合于适当加热材料的单色辐射源。基于当前已知技术可获得这种单色辐射。

本发明的加热系统遵循要被加热的物体(即预成型件)的圆柱几何形状，以便根据圆柱几何形状从内部或另选地从外部辐射预成型件并且将辐射朝向预成型件的内部集中。

本发明的加热系统还适用于由聚酯树脂制成的预成型件，诸如但不限于，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEF(聚2,5呋喃二甲酸乙二醇酯)、PLA(聚(乳酸))、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和聚烯烃树脂、诸如也添加有共聚物的PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)。

因此，本发明的目的是在下文中提出的预成型件加热系统，其定义形成了本说明书的组成部分。

具体地，本发明的第一目的是用于预成型件的加热系统，其包括用于处理预成型件的旋转圆盘传送器，其中圆盘传送器包括多个加热元件，所述多个加热元件被配置为插入每个预成型件中或布置在每个预成型件的外部，并且在红外场中辐射电磁辐射，该电磁辐射在这种设备中根据径向对称性形成盘状辐射，该盘状辐射离开预成型件的轴线的中心。