專利名稱：涂覆套筒的方法和設備及包括這種套筒的產品的制作方法
技術領域：
本發明涉及制造涂覆套筒的方法和執行這種方法的設備，以及包括按照本發明的方法涂覆的套筒的產品。
背景技術：
許多辦公和書寫產品、食品包皮等，由塑料或金屬或這些材料的組合材料制成。多年來，這種產品對環境造成了危害，人們希望采用可再生材料替代塑料或金屬或它們的組合材料。這種可再生材料包括纖維材料，例如硬紙板和紙，如制作鋼筆、膠料的套筒、改正液的容器、各種食品套等。但是有一個問題，如果硬紙板不能防止液體透過，或者不進行適當地防水處理，則硬紙板可以吸收水分，并且可以使液體透過。提供一種外套筒是硬紙板的筆是相當普遍的，但是，這種筆桿內的墨水容器仍然由塑料或金屬材料制成。從外觀上看，這種產品或許對環境有益，但實際上并非如此。另一種設想是，利用一種涂覆具有防止液體透過的塑料層的紙片的硬紙板或紙，然后，使紙片彎曲幾圈形成套筒，以便構成圓柱形空間。這種方法的缺點是，采用這種材料制作的套筒不可能再循環使用。事實上，還可以將硬紙板的管件浸入液體中，再經過干燥/固化，形成防止液體透過的薄膜。然而，問題是很難在這種套筒的外側表面標注文字或印刷圖案。據本發明人所知，目前還沒有發展這樣一種硬紙板套筒或類似物的制造方法，即僅用一種類型的防止液體透過的薄膜涂覆套筒的內側而不采用塑料。
技術方案本發明的目的是要解決上述錯綜復雜的問題，提供一種由可再生材料制造的套筒，例如采用硬紙板，用防止液體透過的薄膜涂覆套筒的內側，其中不包括塑料或金屬，要求這種套筒可以用于制造標記筆、膠料及其他類似的辦公或書寫產品，或者用于制作食品包裝材料。
按照本發明的方法和設備可以達到上述目的，本發明的方法和設備的特征都記載在權利要求書中。
附圖簡要說明下面參照附圖描述本發明的優選實施例。


圖1表示本發明用于涂覆套筒的設備剖視圖；圖2表示圖1所示設備的局部側視圖；圖3表示圖1所示設備的放大的局部俯視圖；圖4表示在內側涂覆套筒的詳細視圖；圖5是詳細分解的剖視圖，其表示圖1所示設備中形成下夾緊裝置的部件的側視圖；圖6表示一種產品的實例，該產品包括采用圖1所示設備制造的套筒；圖7表示另一種產品的實例。
優選實施例描述在附圖中描繪了本發明的設備，其由代號10表示。該設備包括基座或支架12。桶或容器14設置在支架12上，在容器14中裝有一定水準位置的涂覆液體。在容器14中安設有泵16和加熱裝置，例如用于熱水的加熱線圈。壓力缸18安裝在容器14的下方，并沿著豎直方向定位。壓力缸18的活塞桿20穿過軸套22延伸進入容器14，并且伸入到容器一段距離。在軸套22中裝有合適的密封件。固定在活塞桿20端部的是管件24，此后稱為供給管，該管件24與活塞桿20同軸延伸。在供給管的下部，安裝有管接頭26，其通過柔性軟管28連通泵16的出口。供給管24的長度和壓力缸18的沖程長度相配合，因此，當活塞桿20位于其下端位置時，管件24的上端位于液體表面下方的一定距離處，當活塞桿20位于其上端位置時，管件24的上端位于容器14的上邊緣上方的一定距離處。下面將詳細描述該設備的作用和長度調整方式。
夾緊裝置30安置在基座12的上側。在此，下夾緊裝置32呈環形件并帶有通道33，通道33與供給管24同軸設置，環形件32的直徑大于管件24的直徑，如圖5所示。在圖5所示的截面中，環形件32的通道33形成向下擴張的錐形，并且環形件32有平的上側面35。環形件32還設有溝槽34，以便安裝加熱線圈、冷卻線圈等，用于加熱、冷卻或者保持環形件32處于常溫。最好，環形件32還設有溫度傳感器37。如圖4所示，兩個導柱36以兩根軸的形式安裝到夾緊裝置上，該導柱豎直向上，并平行于供給管24運行。托架38固定在導柱36的上端。在托架38上設有壓力缸40，壓力缸40的活塞桿42豎直向下，并與供給管24同軸。第二托架44設置在活塞桿42的端部，該托架44可相對于導向件36滑動。封閉裝置46固定在第二托架44上。封閉裝置46形成有開口向下的空間48，從邊緣觀察時，具有環形邊緣和錐形表面，空間48的側壁朝向空間的中部傾斜，在空間48的中部有向外延伸的凸出物50。
在夾緊裝置30上，緊靠環形件32設有固定裝置52。在所示實施例中，固定裝置52形成為豎直的V形塊。當從環形件32處觀察時，水平方向設置的壓力缸54設置在夾緊裝置上，夾緊裝置位于固定裝置52的相對側。推動裝置58安裝在壓力缸54的活塞桿56的端部，在所示實施例中，推動裝置58形成為豎直的V形塊形式。壓力缸的活塞桿56直接對準支撐裝置，活塞桿56的中心軸線CⅠ與穿過管件24和環形件32的中央軸線CⅡ正交。壓力缸54的沖程長度，致使推動裝置58可以在環形件32的前方立即定向，并位于環形件32的上方。如圖3所示，呈彈簧鋼絲形狀的支撐裝置60安裝在夾緊裝置30上。彈簧鋼絲60在推動裝置58的前方延伸。在推動裝置58的最后位置和活塞桿的最后位置，推動裝置58的上方設有供給裝置62。在該實施例中，供給裝置62中包括豎直管64。豎直管的上端適合于連接料斗(未圖示)。供給裝置62還包括豎直臂66，如下所述，其作為傾斜臂轉動地固定在中部。在傾斜臂66的端部設有兩個底腳68，上底腳穿過管件中的開口70延伸，下底腳在下方，并在供給管的端部前面延伸。氣壓缸72設置在傾斜臂66的一端。
如圖3所示，沿著水平方向設置的第二壓力缸74帶有活塞桿76，壓力缸74也設置在夾緊裝置上。壓力缸74的定位使活塞桿的中心線CⅢ與環形件32的中心線正交。抓緊裝置78安裝在活塞桿76的端部。轉動裝置80固定在抓緊裝置78上，這便于使抓緊裝置圍繞此活塞桿的中心線轉動1 80°。壓力缸74的沖程長度，致使抓緊裝置78可輸送到環形件的上方。在夾緊裝置的側邊設有卸料工位。所有的壓力缸都連接到空氣壓力源，并裝有合適的斷路器和接觸器，以便控制壓力缸。由合適的具有常規性能的適當控制系統控制全部設備，本文將不對此進行詳細描述。
將設備的工作過程如下所述。容器14中裝填合適的液體，用這種液體涂覆套筒的內側。如果需要，可以根據液體的類型驅動容器內的加熱裝置。在料斗和供料管64中充填套筒H，最下面的套筒緊靠著傾斜臂的下底腳。根據需要，加熱、冷卻或控制環形件32和封閉裝置46的溫度。當驅動該設備時，首先將信號輸送到氣壓缸72，氣壓缸控制傾斜臂66，在此傾斜臂66圍繞其轉動軸線轉動很小的范圍。然后下底腳68移動離開供料管64，并將套筒下落，而上底腳68同時進入供料管64，防止另一個套筒向下跌落。經短時間之后，壓力缸進入非工作狀態，在拉伸彈簧72的作用下，傾斜臂帶供料管內的下底腳返回其原所在位置。套筒預先停止，然后掉落在底腳上，等待下一個工作周期。被釋放的套筒下落朝向夾緊裝置30的工作臺，其端部在推動裝置58的V形塊的前面，推動裝置處于最后位置。由支撐裝置的彈簧鋼絲60防止套筒跌倒。然后，驅動推動裝置，推動套筒朝向固定裝置52的V形塊，在此位置，套筒的下部分同軸地設置在環形件32的平頂側面35上。然后，驅動封閉裝置46的壓力缸40，使其向下移動并用其錐形空間支撐在套筒的上邊緣，如圖4所示。此后，驅動供給管24的壓力缸18和容器中的泵16。接著，推動供給管24向上穿過環形件32，并向上進入套筒中，同時泵16泵汲液體穿過供給管24，并且穿過供給管24的開口，進一步向上到達封閉裝置46。由于封閉裝置46的形狀具有中央向下伸出的頂點50，使得從封閉裝置46的中央流出的液體朝向封閉裝置和套筒的邊緣流動。供給管24的直徑稍小于套筒的內徑，因此在套筒H和供給管24之間形成空隙，在那里多余的液體向下流動，同時涂覆套筒的內側，最后通過環形件返回到容器。當供給管幾乎到達封閉裝置46時，泵停止工作，供給管退回，在此，保留的多余數量的液體向下進入容器。此時，將套筒夾持在這個位置經過一段時間，以便使液體干燥/固化到一定程度。在整個供給液體期間和排出液體期間，環形件32和封閉裝置46防止液體通過，或者甚至防止與套筒的邊緣接觸，因此也可避免液體污染套筒的外側。
然后帶有抓取裝置78的壓力缸74移動，并且在封閉裝置46的壓力缸40上升一短距離的同時，抓取套筒H。抓取裝置78拉出套筒H一短距離，并且圍繞水平軸線轉動180°，而且使套筒H在此位置持續一定時間。進行這種操作，使得液體在干燥/固化過程中，不存留在套筒的下部，并在這里不固化，從而不在套筒的下邊緣內側形成環形邊緣。當到達干燥時間，抓取裝置再移動套筒，并在合適的位置釋放套筒，使其進入下一個處理工序。然后，新的工作循環開始，將新套筒從供給管64下落。
存積在套筒內側的液體可以是想象到的多種類型的物質，例如蠟、石蠟、或它們的混合物、水基漆或類似物。在這方面，重要的是涂覆的液體在套筒的內側形成防滲透薄膜，以致可以防止填充在套筒內的液體在氣相或液相狀態下穿過套筒壁而泄漏。按照上述方法和設備制造的套筒可以用于多種領域。
如圖6的例子所示，其中將套筒用作填充有彩色液體的標記筆80的筆桿。通常的構成是將吸收劑、棉塞狀材料的基體82設置在套筒內，將墨水或其他染料灌入套筒中，并且由基體82吸收，基體的端部由塞塊84、86密封，在一個塞塊上裝有延伸進入基體82的書寫頭88。
圖7表示另一個例子，其中涂覆的套筒被用作膠料的殼體。
由于用合適的液體涂覆套筒的內側，可以采用硬紙板作為套筒材料。以前需要采用塑料或金屬防止液體泄漏。由于采用了這種結構，可以避免使用金屬，并且大大減少了塑料的使用，按照本發明的方法采用紙套筒制造標記筆，可以大大有利于環境保護。同時，由于僅僅在套筒的內側進行涂覆，完全可以在套筒的外側進行印刷、設置標簽或施加顏色，以便根據需要在產品的外側提供合適的資料信息，或者使產品具有誘人的外觀。
可以理解，本發明不局限于上述實施例和附圖所示的形式，而是可以在本發明所述的權利要求書的范圍內進行變型。
權利要求
1．一種制造涂覆套筒的方法，其特征是采用液體涂覆套筒的內側，同時防止涂覆套筒的外側。
2．按照權利要求1所述的方法，其特征是相對于周邊進行密封套筒的端部，將液體引入套筒內，并使液體在套筒內循環。
3．按照權利要求2所述的方法，其特征是使套筒處于豎直定向位置，將液體引入套筒內經過一段時間，然后使液體沿著套筒的內壁向下流動。
4．按照權利要求3所述的方法，其特征是在排出液體期間將套筒轉動180°。
5．按照上述任一權利要求所述的方法，其特征是套筒由可再生材料制造，例如包含纖維的材料。
6．一種執行權利要求1所述方法的設備，其特征是其包括至少一個用于夾持套筒的第一裝置(32、46)，至少一個將液體引入套筒的第二裝置(16、24、28)，以及至少一個防止液體從套筒的端部泄漏的第三裝置。
7．按照權利要求6所述的設備，其特征是所述用于夾持套筒的第一裝置和所述用于防止液體泄漏的第三裝置包括封閉和夾持裝置(32、46)，其沿豎直方向一個設置在另一個上方，使能沿豎直方向夾持套筒，并能封閉套筒的端壁，因此防止涂覆在上的液體泄漏到套筒的端壁外側。
8．按照權利要求7所述的設備，其特征是所述用于引導液體的第二裝置包括管件(24)，當套筒被夾持裝置(32、46)夾持時，管件(24)與套筒同軸設置；以及可以使管件穿過下夾持裝置(32)進入套筒內的裝置(18、20)。
9．按照權利要求8所述的設備，其特征是管件(24)的直徑小于套筒的內徑，因此在它們之間產生間隙，在涂覆液體期間，管件在套筒內上下往復移動，在管件上下往復移動期間，在壓力狀態下供給液體，液體沿著套筒的內壁向下流動進入管件(24)和套筒之間的間隙。
10．按照權利要求6～9中任一權利要求所述的設備，其特征是由夾持和封閉裝置繼續夾持被涂覆的管件經過一段時間，使得液體在套筒內側干燥或固化。
11．按照權利要求10所述的設備，其特征是在干燥或固化一段時間之后，第三裝置(74、78、80)能使套筒翻轉180°。
12．按照權利要求11所述的設備，其特征是所述第三裝置還能使處理過的套筒再移動。
13．按照上述任一權利要求所述的設備，其特征是采用可再生材料制造套筒，例如采用包含纖維的材料。
14．一種執行權利要求1所述方法的設備，其特征是，其包括基座(12)；用于儲存液體的容器(14)，以及與容器相連接的泵(16)；垂直設置的供給管件(24)，其與泵相連接；設有通道的下夾持裝置(32)，該通道同軸設置在供給管件(24)上方，下夾持裝置(32)以可分離的方式夾持套筒的下部，并且能夠封閉套筒的端部表面；上夾持裝置(46)，其同軸設置在下夾持裝置(32)上方，上夾持裝置(46)能封閉套筒的端部表面，并且使套筒固定在裝置(36-44)上，能使封閉裝置沿豎直方向移動，遠離下夾持裝置；至少一個傳送裝置(54-58)，其能從位于上密封裝置和下夾持裝置之間的儲存空間安排套筒；至少一個抓取裝置(74-80)，其能抓取經過處理的套筒，并且將其移動以便進一步處理。
15．按照上述權利要求6～14中任一權利要求所述的設備，其特征是涂敷在套筒內側的液體主要由蠟或石蠟或者它們的混合物構成。
16．按照權利要求15所述的設備，其特征是在容器中裝有加熱裝置，以便保持蠟、石蠟或類似物處于流動狀態。
17．一種包括權利要求1所述方法涂覆套筒的產品，其特征是其包括封閉套筒前后端部的塞塊(84、86)，因此形成封閉空間，在封閉空間內設有矩形基體(82)，在矩形基體(82)內具有以被吸收方式設置的供應墨水，還設有吸收墨水的書寫頭(88)，它穿過前塞塊(86)延伸并進入供應墨水的基體(82)。
全文摘要
本發明涉及一種制造涂覆套筒的方法。本發明的特征是采用液體涂覆套筒的內側,同時防止涂覆套筒的外側。本發明還提供一種執行上述方法的設備,該設備的特征是包括夾持套筒的第一裝置(32、46),將液體引入套筒的第二裝置(16、24、28),以及防止液體從套筒的端部泄漏的第三裝置。
文檔編號B05C7/08GK1234753SQ97199180
公開日1999年11月10日 申請日期1997年9月8日 優先權日1996年10月29日
發明者烏爾夫·卡爾森, 索倫·斯喬霍爾姆 申請人:烏爾夫·卡爾森