Нагрівач преформ

1 Нагрівач преформ, що включає раму, нагрівальну камеру, позиції завантаження та вивантаження і замкнутий рухомий ланцюг, що проходить крізь нагрівальну камеру та позиції завантаження і вивантаження, на якому встановлені носи преформ, кожен з яких виконаний у вигляді осі, встановленої з можливістю обертання в опорі, закріпленій на ланцюзі, при цьому вісь споряджена посадочним місцем для преформи на верхньому КІНЦІ та засобом и обертання у вигляді зірочки на нижньому КІНЦІ, яка взаємодіє з нерухомим ланцюгом, який відрізняється тим, що рухомий ланцюг виконано з парною КІЛЬКІСТЮ ланок, у кожній парі сусідніх носив преформ вісь у одного з них виконана довшою ніж у другого, нижче рівня основного нерухомого ланцюга встановлено додатковий нерухомий ланцюг, при цьому основний ланцюг охоплює зірочки коротших осей, а додатковий ланцюг охоплює зірочки довших осей, а КІНЦІ обох ланцюгів закріплені на рамі в натягнутому стані через пружини розтягування 2 Нагрівач преформ, за п 1, який відрізняється тим, що у обох нерухомих ланцюгах кожен з КІНЦІВ обгинає допоміжну зірочку, яка закріплена на рамі 3 Нагрівач преформ, за п 2, який відрізняється тим, що ДОПОМІЖНІ зірочки зміщені до осі симетрії нагрівача Запропонований винахід відноситься до засобів виробництва одноразової пластикової тари (пляшок, флаконів, банок), а більш конкретно він стосується нагрівачів преформ і призначений для використання в ЛІНІЯХ ДЛЯ виробництва місткостей для рідини способом видування з витягуванням Останнім часом все більшого поширення набуває пластиковатара одноразового використання для різноманітних рідин мінеральних вод, пива, фруктових напоїв, олії, шампунів, побутових хімікатів та ш , яка виготовляються з нагрітих преформ шляхом роздування з витягуванням Відомо, що від якості нагрівання преформ корінним чином залежить протікання операції нагрівання з витягуванням, і в кінцевому підсумку якість готової продукції, а від швидкості нагрівання залежить продуктивність виробничого процесу Тому засоби для нагрівання преформ вважаються дуже важливою ланкою в ЛІНІЯХ по виробництву пластикової тари вання їх виконується в ручну Такі нагрівачі прості та дешеві, але вони не можуть забезпечити рівномірність нагрівання преформ, а звідси і якість кінцевої продукції Більш досконалими є нагрівачі, в яких преформи під час нагрівання переміщуються по замкнутому контуру через позиції завантаження і вивантаження та камеру нагрівання ВІДОМІ нагрівачі, в яких преформи рухаються по сторонах прямокутника Носи преформ виконані у вигляді прямокутних пластин, встановлених в прямолінійних направляючих, розташованих по сторонах прямокутника Переміщення носив преформ забезпечують пневмоциліндри, які послідовно один за одним штовхають пластини вздовж кожної з чотирьох направляючих Складність конструкції стала суттєвою перепоною для їх широкого розповсюдження в практиці Уже ВІДОМІ так звані "сотові" нагрівачі преформ, що виконані у вигляді камери з нерухомими гніздами, в які преформи вставляються та фіксуються горловинами, а їх нагрівання забезпечується джерелами тепла, встановленими в камері Такі нагрівачі розраховані на використання в малопотужних ЛІНІЯХ невеликих виробництв Обслугову Найбільш досконалим, з точки зору якості нагрівання та продуктивності є нагрівачі в яких преформи під час руху через камеру нагрівання обертаються навколо своєї осі Відома наприклад установка [1] для нагрівання тіл обертання, переважно поліетилентерефталатних преформ (ПЕТ-преформ), яка має нагрівальну камеру та пристрій для переміщення заготовок (О ю 51976 проходить крізь нагрівальну камеру та позиції завантаження і вивантаження, на якому встановлені носи преформ, кожен із яких виконаний у вигляді осі, встановленої з можливістю обертання з опорі, закріпленій на ланцюгу, при цьому вісь споряджена посадочним місцем для преформи на верхньому КІНЦІ та засобом и обертання у вигляді зірочки на нижньому КІНЦІ, яка взаємодіє з нерухомим ланцюгом, запропоновано рухомий ланцюг виконати з парною КІЛЬКІСТЮ ланок, у кожній парі сусідніх носив преформ вісь у одного з них виконати довшою ніж у другого, нижче рівня основного нерухомого ланцюга встановити додатковий нерухомий ланцюг, при цьому основний ланцюг охоплює зірочки коротших осей, а додатковий ланцюг охоплює зірочки довших осей, а КІНЦІ обох ланцюгів закріпОбслуговування даного нагрівача ПЕТлені на рамі в натягнутому стані через пружини преформ, тобто установка та знімання преформ розтягування пов'язане з труднощами, оскільки преформи обертаються навколо осей не тільки в камері нагріванВ результаті запропонованих удосконалень ня, але і в зоні завантаження та вивантаження досягнуто значне зменшення кроку між осями сусідніх носив преформ Це забезпечено по перше, Найближчим до запропонованого за технічною за рахунок розташування зірочок на двох рівнях, а, суттю є нагрівач для преформ [2], який включає по-друге, за рахунок зменшення діаметрів самих раму, нагрівальну камеру, позиції завантаження й зірочок до мінімально допустимого При цьому вивантаження та пристрій для транспортування ризик порушення нормальної взаємодії зірочок преформ Зазначений пристрій виконано у вигляді малого діаметра зведено до мінімуму за рахунок замкнутого ланцюга, спорядженого носіями препружного закріплення КІНЦІВ нерухомих ланцюгів форм, який проходить через нагрівальну камеру й позиції завантаження та вивантаження, охоплює Суттєвими ознаками запропонованого нагріваведучу та ведену зірочки Кожен із носив преформ ча преформ спільними з прототипом є такі виконаний у вигляді опори, закріпленої на ланцю- нагрівач преформ, гу, в якій з можливістю вільного обертання встано- нагрівач включає раму, нагрівальну камеру, влено вісь, у якої на верхньому КІНЦІ встановлено позиції завантаження та вивантаження і замкнутий посадочне місце, а на нижньому - зірочку Вздовж рухомий ланцюг, ділянки рухомого ланцюга, яка знаходиться в ка- рухомий ланцюг проходить крізь нагрівальну мері нагрівання, на рамі закріплено відрізок нерукамеру та позиції завантаження і вивантаження, хомого ланцюга, із яким підчас роботи входять у - на рухомому ланцюгу встановлені носи презачеплення зірочки носив преформ, що забезпечує форм, обертання преформ навколо осі - кожен з носив преформ виконаний у вигляді осі, встановленої з можливістю обертання в опорі, Описаний вище нагрівач преформ поряд із закріпленій на ланцюгу, значними перевагами перед відомими нагрівачами, має ряд суттєвих недоліків По перше, цей - вісь споряджена посадочним місцем для нагрівач має невиправдано великі габарити, які преформи на верхньому КІНЦІ та засобом м оберобумовлені великим кроком між осями носив претання у вигляді зірочки на нижньому КІНЦІ, форм, розміри якого продиктовані діаметром зіро- зірочки взаємодіють з нерухомим ланцюгом чок, а він не може бути меншим ніж той, що забезДо нових ознак винаходу слід віднести печує роботу зачеплення зірочка - ланцюг По - рухомий ланцюг виконано з парною КІЛЬКІСТЮ друге, відрізки нерухомого ланцюга закріплені на ланок рамі і не допускають зміщень у поздовжньому на- у кожній парі сусідніх носив преформ вісь у прямку Тому входження зірочки в зачеплення з одного з них виконана довшою ніж у другого, відрізками нерухомого ланцюга й вихід із нього - нижче рівня основного нерухомого ланцюга супроводжуються ривками, а інколи зубці зірочок встановлено додатковий нерухомий ланцюг, "закусують" за ланцюг, що викликає поштовхи на - основний ланцюг охоплює зірочки коротших всю раму нагрівача, що негативно відбивається на осей, надійності роботи всіх його механізмів - додатковий ланцюг охоплює зірочки довших осей, В основу винаходу покладена задача удосконалення відомого нагрівача преформ, в якому - КІНЦІ обох ланцюгів закріплені на рамі в натяшляхом змін у конструкції механізму обертання гнутому стані через пружини розтягування носив преформ та змін його зв'язків з іншими меСуть винаходу ілюструється кресленнями ханізмами, забезпечено зменшення кроку між ноНа Фіг 1 зображено загальний вигляд нагрівасіями преформ, що в кінцевому підсумку забезпеча (в аксонометрії) чує зменшення габаритів усього нагрівача без На Фіг 2 зображено поперечний розтин камери зниження надійності його роботи нагрівання Поставлена задача вирішується за рахунок тоНа Фіг 3 схема розташування ланцюгів та зіго, що у відомому нагрівачі преформ, що включає рочок раму, нагрівальну камеру, позиції завантаження та На Фіг 4 ділянка транспортного засобу вивантаження і замкнутий рухомий ланцюг, що Запропонований нагрівач, переважно для Зазначений пристрій включає двохрядний рухомий замкнутий ланцюг, що охоплює ведучу та натяжну зірочки і нерухомий замкнутий ланцюг, що еквідістантно охоплює рухомий ланцюг В проміжку між ланцюгами встановлені послідовно один за одним носи преформ, кожен носій виконаний у вигляді зірочки, на осі якої встановлено посадочне місце для горловини преформи Зірочки знаходяться в зачепленні з рухомим та нерухомим ланцюгами У процесі роботи зірочки рухаються одна за одною в проміжку між ланцюгами й одночасно обертаються навколо своїх осей Таким чином преформи встановлені на носіях рухаються поступально й обертаються навколо осі, що створює умови для рівномірного їх нагрівання 51976 преформ відбувається завдяки взаємодії зірочок носив преформ, що рухаються поступально, з нерухомими ланцюгами, які їх охоплюють Обертання преформ забезпечує рівномірне, симетричне прогрівання тіла кожної преформи Охолоджуючі труби 17, що розташовані вздовж траєкторії руху носив преформ, та розміщені на рівні посадочних місць із мінімально можливим проміжком між горловинами преформ та поверхнею трубопроводів, забезпечують ВІДВІД тепла від горловин, перешкоджаючи їх перегріву вище допустимих температур Обертання преформ забезпечує також і рівномірність та симетричність охолодження горловин преформ Оскільки нерухомі ланцюги виконані у вигляді відрізків, які встановлені тільки в камері нагрівання, то обертання преформ відбувається тільки в ній, а в позиціях завантаження та вивантаження носи преформ не обертаються, що не створює труднощів при зніманні та надіванні горловин преформ на посадочні місця носив В процесі роботи нагрівача зірочки на вхідному КІНЦІ (З боку позиції завантаження) кожного з обох нерухомих ланцюгів одна за одною входять з ними в зачеплення, а на вихідному КІНЦІ ВИХОДЯТЬ ІЗ зачеплення Це викликає ПОСТІЙНІ ривкоподібні зміни поздовжнього зусилля в нерухомих ланцюгах, особливо коли число зубців зірочок (діаметр) невеликий Наявність пружин розтягування на обох кінцях кожного з відрізків ланцюгів компенсує зміни поздовжнього зусилля в них, згладжує ривки та дає змогу невеликого поздовжнього переміщення ланцюгів Завдяки тому, що осі допоміжних зірочок 19 на вхідних та вихідних кінцях кожного з нерухомих ланцюгів, зміщені до рухомого від прямолінійІншими словами, носи преформ із довшими ного розташування на кут а (див Фіг 3) у бік рухоосями встановлені на рухомому ланцюгу через мого ланцюга один між носіями з коротшими осями Кожен із нерухомих ланцюгів (як верхній так і нижній) закріТаке удосконалення забезпечує плавне вхоплені на рамі за обидва КІНЦІ В на тягнутому стані дження зірочок в зачеплення з нерухомими ланцючерез пружини розтягання 18 При цьому доцільно гами та плавний вихід із нього без ривків, ударів, щоб кожен з КІНЦІВ ланцюга охоплював допоміжну закушувань та заїдань при мінімально можливому зірочку 19, яка встановлена на рамі із зміщенням у діаметрі (числу зубців) В кінцевому підсумку набік нерухомого ланцюга, тобто наближена до зіроявність допоміжних зірочок, зміщених до рухомого чок носив преформ ланцюга і закріплення КІНЦІВ нерухомих ланцюгів в натягнутому стані за обидва КІНЦІ через пружини Запропонований нагрівач на початку роботи розтягування забезпечує плавну роботу всіх зірочвиводять на робочий режим Для цього включають ко-ланцюгових зачеплень в механізмі транспортупривод обертання ведучої зірочки 7, систему цирвання преформ, а значить і всього нагрівача в цікуляції охолоджуючої води та ІЧ-випромінювачі лому Таким чином розташування нерухомих Після стабілізації температурного поля в робочій ланцюгів тільки в нагрівальній камері, що викликазоні камери нагрівання й температури охолоджуюло виконання нерухомих ланцюгів у вигляді відрізчої води розпочинають на позиції завантаження З ків, не привело до погіршення умов роботи ланцювстановлювати на посадочні місця 10 транспортугових передач у механізмі транспортування ючого засобу преформи 5 їх горловинами Рухомий ланцюг переміщує преформи з позиції заванПерелік джерел інформації прийнятих до уваги таження через камеру нагрівання в позицію при експертизі вивантаження 4, де нагріті преформи знімають 1 Патент України на винахід № 23 267 по М (вручну, або за допомогою маніпулятора) і перекл В29С 49/38, дають на наступну технологічну операцію, тобто 2 Проспект ОАО "Термопластавтомат" (г на операцію роздування з витягуванням При цьоХмельницький) — "Полуавтомат выдувной МР-5" му преформи, рухаючись в камері нагрівання по— Восьма міжнародна спеціалізована виставка ступально, одночасно обертаються навколо своїх "ПАК Украша-2000" осей Обертання посадочних місць 10, а з ними і ПЕТ-преформ, включає раму 1, нагрівальну камеру 2 із термоізольованим корпусом, позиції завантаження 3 та вивантаження 4 преформ 5 і транспортний засіб у вигляді замкнутого рухомого ланцюга 6, який проходить крізь нагрівальну камеру й позиції завантаження та вивантаження Ланцюг виконано з парною КІЛЬКІСТЮ ланок і встановлено на ведучій 7 та веденій (не зображена) зірочках На ланках ланцюга змонтовані носи преформ, кожен із яких складається з опори 8, яка закріплена на вушках ланки ланцюга, і осі 9, встановлені в опорах із можливістю вільного обертання На верхньому КІНЦІ ОСІ встановлено посадочне місце 10 для преформ, а нижньому - зірочки 11 та 12, які взаємодіють із нерухомими ланцюгами 13 та 14 В робочій зоні нагрівальної камери встановлені джерела тепла у вигляді ІЧ-випромінювачів 13 Для захисту елементів конструкції від надмірного нагрівання в камері встановлені захисні екрани 16, що відбивають ІЧ-промені Такими ж відбиваючими ІЧ-промені виконані внутрішні поверхні корпусу камери нагрівання Вздовж траєкторії руху посадочних місць (горловин преформ) установлені трубопроводи 17, підключені до системи циркуляції охолодженої води У половини носіїв преформ довжина нижніх КІНЦІВ осей виконана більшою ніж у другої їх половини, а на рухомому ланцюгу вони встановлені почергово Таким чином, у кожного другою носія преформ зірочка розташована нижче ніж у сусіднього з ними Нерухомі ланцюги розташовані один під одними так, що верхній 14 із них охоплює зірочки 12 розташовані вище, а нижній 13 охоплює зірочки 11 розташовані нижче 51976 51976 10 11 51976 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 12