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具有一体化的芯子和覆盖物的涂料滚筒及其制造方法技术

技术编号:975889 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可重复使用的多条层压式涂料滚筒及其制造方法。该方法包括如下步骤:使一第一聚丙烯材料条围绕一芯轴(21)前进;使一第二聚丙烯材料条以相对于第一材料条(22)偏移的方式围绕第一材料条前进;使一覆盖物围绕第二聚丙烯条(23)前进;在第一和第二聚丙烯条之间设置一第一粘合剂层(6)(最好是液化的聚丙烯);在第二聚丙烯条和覆盖物之间设置一第二粘合剂层(6);在覆盖物上施加一压缩力,将覆盖物推向第二材料条,同时将第二材料条推向第一材料条,这样就生成一个连续的层压式涂料滚筒。在涂料滚筒连续地形成之后,由一螺旋驱动的皮带系统(2)使其移向一切刀。随后,最好是在一精整工位将连续形成的滚筒切割至一定长度,随后再切割成最终所需尺寸的涂料滚筒。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
具有一体化的芯子和覆盖物的涂料滚筒及其制造方法和设备专利
本专利技术涉及一种用于将涂料涂刷到墙壁和类似物上的涂料滚筒的制造方法和设备。更具体地说,本专利技术涉及这样一种涂料滚筒的制造方法和设备,该滚筒具有通过单步连续工艺形成的热塑性(最好是聚丙烯)芯子。专利技术背景已有技术涂料滚筒已被职业的或非职业的人员广泛地使用,以将涂料涂刷到墙壁、天花板和其它表面上。通常,滚筒是与一个施涂器一起使用的,该施涂器具有一手柄,手柄的末端是以用来固定滚筒的转动件。滚筒本身通常包括一涂料吸收和涂布用覆盖物,此覆盖物附连于一大致为圆柱形的芯子。覆盖物可以用例如羊毛或聚酯以及本领域众所周知的其它覆盖材料制成。几年前,涂料滚筒是利用纸或硬纸板制的芯子来制造的。某些制造商仍然在制造这种纸制芯子的涂料滚筒。此类滚筒芯子的制造是众所周知的。然而,这样的芯子以及用它们制成的涂料滚筒经常会在使用或清洁过程中脱落,特别是在借助涂料溶剂(例如松节油或矿油精等本领域众所周知的溶剂)进行清洁的过程中尤其会发生这种情况。人们长期以来一直希望(至今仍然希望)制造出能耐受涂料溶剂的涂料滚筒。用酚醛芯子(即,浸渍酚醛树脂的纸)代替纸制芯子来制作涂料滚筒是比较有利的。与纸或硬纸板制的同类物相比,这种涂料滚筒对涂料溶剂的耐受性要好得多。制造酚醛芯子的工艺也是众所周知的。例如,根据一种已有技术,可以这样来制作一种带有一次性使用部分的可重复使用的滚筒,即,先以某个角度将三个浸渍过酚醛树脂的纸条覆盖并螺旋卷绕到一芯轴上,以形成一不限长度的芯子。通常,酚醛纸条是成卷供应的,这种材料卷可以安装在芯轴上而连续地供应,当酚醛纸条脱离材料卷而供给时,对其外表面涂敷一层连续的热固性胶,从而使这些酚醛纸条在螺旋卷绕而形成芯子时能粘-->合在一起。不限长度的芯子由传送带向后传送,在一多级红外加热器中被加热,随后再对芯子的外表面涂敷一层热熔胶(例如聚酯),并将一条连续的覆盖物螺旋卷绕到芯子上,在那里借助热熔胶固定到位。余下的步骤就是将不限长度的滚筒切成可用的尺寸,这通常是借助两个步骤来实现,即,先是用一个飞剪(fly away cutter)切割成例如65英寸的坯料,然后再用另一个切刀将坯料切割成可供使用的长度,例如7或9英寸。以此方式形成的可重复使用芯子的显著缺陷是,由于要用一加热器将酚醛材料加热到预定温度,因而需要一个很长的装配线,显然,这样就需要在加热器工位的数量以及生产线的速度之间有一个折衷的选择。此外,虽然将这样获得的滚筒称之为“可重复使用的”(由于在其放入涂料溶剂时不会分离),但如果在溶剂中放置时间过长,那么也会造成涂料滚筒破坏和/或分层。另外,酚醛芯子的制造工艺并不是一项环保的工艺。授予Garcia的美国专利4,692,975揭示了另一种可重复使用的滚筒,该滚筒是利用一预成形的芯子来制造的,所述芯子由热塑性(例如聚丙烯)管状坯料制作而成。具体地说,该方法作了如下揭示,即,将一预成形的芯子安装到一旋转芯轴上,设置一可在平行于芯轴的方向上移动的支座,在该支座上设置一个直接加热源,以及相对于芯轴成一个角度供给一连续的织物条。所揭示的工序包括:启动直接加热源开始对管状坯料的外表面进行加热,使所述支座相对于芯轴的转动定时地移动,以便将织物条以紧密螺旋的方式卷绕到塑料芯子的受热部分上。因此,塑料芯子的紧挨在织物条缠绕点之前的受热部分将受热软化,藉以使织物能在卷绕的过程中粘接于芯子。实际上,是将聚丙烯芯子表面的一部分用作粘合剂。Garcia专利所揭示之滚筒的一个优点是,覆盖物和芯子之间所形成的粘接是很强的,不会轻易地在暴露于涂料溶剂时分离。另一个优点是,该制造工序不需要另外涂敷粘合剂来将覆盖物粘合于芯子。然而,该专利还是有缺陷的。其一是,已有技术采用的是例如硬纸板或纸制的芯子,而Garcia工艺需要预成形的热塑性管状芯子,这是相当笨重的,因而运输成本较高并且难以搬运。另一个缺陷是,由于一定要使加热器(它沿着所述芯子移动至紧挨在织物条之前的位置上)尽量慢地移动以确保聚丙烯芯子软化(否则就不能粘接覆盖物),因而可以预计到Garcia工艺在速度方面的限制。另外,对预成形的聚丙烯芯子直接加热会由热源带来制造时的危害,并且会由于加热过程中释放的烟和/或化学物质而造成危-->害。授予本申请专利技术人的专利5,195,242解决了很多上述的问题,即,(ⅰ)将热塑性芯子形成在飞梭(fly)上,而不是采用预成形的芯子,以及(ⅱ)利用预加热的热塑性塑料来作为胶合剂,这两个措施都是为了通过将芯子施加于形成芯子的条来形成芯子,并且通过将覆盖物施加于芯子的外侧,然后再将覆盖物缠绕于芯子,藉以使其粘附于芯子。该专利揭示了这样一种工艺,即,将三个热塑性材料条(最好是聚丙烯)以相互叠置的方式缠绕于芯轴以形成一芯子,制作芯子的材料条通过涂敷液化的热塑性材料(最好还是聚丙烯)而相互粘接,而后再缠绕于芯轴。在芯子形成之后,将液化的热塑性塑料(最好还是聚丙烯)涂敷于芯子的外表面以及缠绕于其上的覆盖物。接下来的步骤众所周知,将最终获得的不限长度的滚筒切割至可用尺寸,这可以用如上所述的两个步骤来实现,即,先用一飞剪切割成较长的尺寸,再利用另一个切刀将此坯料切割至可供使用的长度。虽然该工艺能生产出基本上不受涂料溶剂影响的高质量的滚筒,但此工艺涉及利用多条热塑性材料,并需要对多个涂敷点施加液化的热塑性塑料。因此,这种工艺是很难建立的,需要在操作时进行很多持续不断的调节。授予Bower的专利5,468,207揭示了一种类似于’242专利的连续工艺,只是在Bower专利中是利用直接加热来粘接热塑性塑料条的表面,而不是通过对塑料条涂敷液化的热塑性塑料来将它们相互粘接。另外,Bower专利是对芯子的表面直接加热来粘接覆盖物,不是先涂敷液化热塑性塑料再施加覆盖物。尤其是在也授予本申请专利技术人的专利5,572,790中解决了上述工艺中的复杂问题。在这种已经变成目前滚筒制造业的实际标准的工艺中,不是通过将多个条以叠置方式缠绕于芯轴而后再粘附一覆盖物来形成芯子,而是仅将一单个的条缠绕于芯轴,从而使相邻的边缘以紧密排列或紧靠的方式来布置。随后,将液化的热塑性材料(最好是聚丙烯)涂敷于被卷绕条的暴露表面,再以足够的张力将覆盖物螺旋地卷绕到液化材料以及缠绕的条上,从而使织物可以平顺地铺设其上。同样地,与其它不限长度的滚筒的制造工序一样,可以先用飞剪将产品切割成比较长的长度,随后再切成供使用的长度。该工艺比本申请的专利技术人以前专利技术的方法更为有利,因为整个涂料滚筒是以单个工序形成的。由于只要用单个的条以及只要涂敷一次液化热塑性材料,所以-->使装配线更容易控制。然而,最终获得的滚筒质量较差。更具体地说,在所有这样的滚筒中都会有一个缺陷(成为其本身的一个弱点),即,经常会在进出切割后滚筒的端部时发生问题,或者说使切割后滚筒的端部“不圆”。这是因为材料条的高张力记忆性趋向于使它们在高环箍强度下发生退绕或向“张开”方向移动。此外,为了实现多层卷绕滚筒所需的加硬的感觉,单条缠绕的卷筒通常是用较厚的塑料条来制作的。所用的塑料条越厚(特别是相对于芯子的直径而言),在滚筒上的记忆效应就越显著。在最近授权的一件专利申请中揭示了另一种用来制造热塑性塑料制的涂料滚筒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以单个连续整体作业来制造一涂料滚筒的方法,包括如下步骤: a.先是成一角度地将第一聚丙烯条送给至一芯轴支承件,随后以一个相对于第一聚丙烯条偏移的方式来成一角度地将第二聚丙烯条送给至第一聚丙烯条的外表面上,并成一角度地将一涂料滚筒覆盖条送给至所述第二聚丙烯条的外表面上, b.在开始将各聚丙烯条送到芯轴上之后,使各送给的聚丙烯条沿着一围绕芯轴的转动方向以及同时沿着芯轴的长度方向移动,同时对第一和第二聚丙烯条连续地涂敷一粘合剂层,所述粘合剂横跨第一聚丙烯条之绕圈的暴露的外表面的至少一部分,以及与其相邻的第二聚丙烯条之绕圈的暴露的外表面的至少一部分,粘合剂层不与所述覆盖条的外表面相接触; 其中,所述粘合剂层相对于第一和第二聚丙烯条相邻之绕圈的移动和涂敷可以在第一和第二聚丙烯条之间以及在第二聚丙烯条与覆盖条之间形成连续的粘接,藉以形成涂料滚筒的芯子和覆盖物。

【技术特征摘要】
US 1999-5-4 09/304,8621.一种以单个连续整体作业来制造一涂料滚筒的方法,包括如下步骤:a.先是成一角度地将第一聚丙烯条送给至一芯轴支承件,随后以一个相对于第一聚丙烯条偏移的方式来成一角度地将第二聚丙烯条送给至第一聚丙烯条的外表面上,并成一角度地将一涂料滚筒覆盖条送给至所述第二聚丙烯条的外表面上,b.在开始将各聚丙烯条送到芯轴上之后,使各送给的聚丙烯条沿着一围绕芯轴的转动方向以及同时沿着芯轴的长度方向移动,同时对第一和第二聚丙烯条连续地涂敷一粘合剂层,所述粘合剂横跨第一聚丙烯条之绕圈的暴露的外表面的至少一部分,以及与其相邻的第二聚丙烯条之绕圈的暴露的外表面的至少一部分,粘合剂层不与所述覆盖条的外表面相接触;其中,所述粘合剂层相对于第一和第二聚丙烯条相邻之绕圈的移动和涂敷可以在第一和第二聚丙烯条之间以及在第二聚丙烯条与覆盖条之间形成连续的粘接,藉以形成涂料滚筒的芯子和覆盖物。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述覆盖条和相邻的与之粘接的第二聚丙烯条横向地相互偏移,因而使覆盖条横跨第二聚丙烯条的相邻绕圈,这样就可以提供附加的结构强度而保持滚筒的刚性。3.一种根据权利要求2所述的方法制造的涂料滚筒,其特征在于,所述芯子的直径不大于0.5英寸。4.一种用于连续制造涂料滚筒的装配线,包括:a.固定芯轴,b.两个用于将第一和第二聚丙烯条送给至芯轴的送料器,c.用于将一覆盖条送给至第二聚丙烯条外表面的送料器,d.用于分配具有一定宽度的液化聚丙烯的装置,所述聚丙烯横跨所述第一和第二聚丙烯条的相邻绕圈部分的宽度方向的至少一部分,e.当滚筒在芯轴上连续地形成时,用于使滚筒前进和转动的传送装置,以及f.一用于将滚筒部分切割成预定尺寸的切刀。5.如权利要求4所述的装配线,其特征在于,它还包括一用于使所述固定芯轴冷却的冷却系统。6.一种用于连续的制造多条层压式涂料滚筒的方法,包括如下步骤:围绕一芯轴来送给第一聚丙烯材料条;使所述第一聚丙烯材料条沿所述芯轴前进,同时使所述第一聚丙烯材料条围绕所述芯轴转动,从而螺旋地缠绕所述第一条;围绕所述第一聚丙烯材料条以相对于其连续偏移的方式来送给第二聚丙烯材料条,所述第二聚丙烯材料条的内表面具有一聚丙烯材料的液膜;围绕所述第二聚丙烯材料条来送给一覆盖条,所述覆盖条的内表面上具有一层粘合剂,藉以生成一个连续的多条层压式涂料滚筒。7.一种用于制造一连续的多条层压式涂料滚筒的方法,包括如下步骤:围绕一芯轴来送给第一热塑性材料条;围绕所述第一热塑性材料条以相对于其偏移的方式来送给第二热塑性材料条;将粘合剂至少涂敷在:所述第一材料条的某一圈的外表面的一部分上,所述第一材料条的下一圈的外表面的一相邻部分上,所述第二条的某一圈的基本上所有外表面上;围绕所述第二材料条来送给一覆盖物;以及在所述覆盖物上施加一压缩力,将所述覆盖物推向第二材料条,同时将所述第二材料条推向第一材料条,藉以生成一个连续的多条层压式涂料滚筒。8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括如下步骤:在所述覆盖物上施加一转动力和一平行于所述芯轴的直线移动力,藉以推动所述连续的多条层压式涂料滚筒围绕所述芯轴转动并沿着所述芯轴移动。9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述压缩力、转动力和直线移动力都是通过一螺旋皮带系统来施加的。10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,它还包括如下步骤:将所述连续的多条层压式涂料滚筒切割至各种长度。11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,它还包括如下步骤:将所述连续的多条层压式涂料滚筒切割至各种长度。12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述热塑性材料是聚丙烯。13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述粘合剂是液态聚丙烯。14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第二材料条相对于所述第一材料条偏移的距离是所述第一材料条的1/4至3/4。15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述覆盖物是以相对于所述第二材料条偏移的方式缠绕于所述第二材料条。16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述覆盖物相对于所述第二材料条偏移的距离是所述第二材料条的1/4至3/4。17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,该方法还包括如下步骤:在所述覆盖物上施加一转动力和一平行于所述芯轴的直线移动力,藉以推动所述连续的多条层压式涂料滚筒围绕所述芯轴转动并沿着所述芯轴移动。18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述压缩力、所述转动力和所述直线移动力是利用一皮带来施加的。19.如权利要求17所述的方法,其特征在于,该方法还包括如下步骤:将连续形成的涂料滚筒切割成基本上相同的长度;以及将基本上等长的滚筒切割成可供使用的长度。20.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述覆盖物以相对于所述第二材料偏移的方式缠绕。21.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述芯轴的直径为0.5英寸至1.5英寸之间。22.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述芯轴的直径是大约0.5英寸,因而可以形成一个内径为大约0.5英寸的滚筒。23.一种用如权利要求22所述的方法制造的涂料滚筒。24.一种涂料滚筒,包括:一螺旋缠绕的聚丙烯内条,其形成的内径为大约0.5英寸;一螺旋缠绕层叠于所述内条的外条,所述层叠件是通过所述内外条之间的液态聚丙烯的硬化和凝固而形成的;一螺旋缠绕并附连于所述外条的覆盖物,该覆盖物是通过所述外条与覆盖物之间的液态聚丙烯的硬化和凝固而形成的。25.一种用于连续地制造一多条层压式涂料滚筒的方法,包括如下步骤:使一第一聚丙烯材料条围绕一芯轴螺旋前进,该第一材料条具有一内表面和一外表面;在所述第一材料条与所述芯轴接触的位置上将一粘合剂涂敷...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱德拉塞卡
申请(专利权)人:钱德拉塞卡
类型:发明
国别省市:US[美国]

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