专利名称：涂覆套筒的方法和设备及包括这种套筒的产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造涂覆套筒的方法和执行这种方法的设备，以及包括按照本发明的方法涂覆的套筒的产品。
背景技术：
许多办公和书写产品、食品包皮等，由塑料或金属或这些材料的组合材料制成。多年来，这种产品对环境造成了危害，人们希望采用可再生材料替代塑料或金属或它们的组合材料。这种可再生材料包括纤维材料，例如硬纸板和纸，如制作钢笔、胶料的套筒、改正液的容器、各种食品套等。但是有一个问题，如果硬纸板不能防止液体透过，或者不进行适当地防水处理，则硬纸板可以吸收水分，并且可以使液体透过。提供一种外套筒是硬纸板的笔是相当普遍的，但是，这种笔杆内的墨水容器仍然由塑料或金属材料制成。从外观上看，这种产品或许对环境有益，但实际上并非如此。另一种设想是，利用一种涂覆具有防止液体透过的塑料层的纸片的硬纸板或纸，然后，使纸片弯曲几圈形成套筒，以便构成圆柱形空间。这种方法的缺点是，采用这种材料制作的套筒不可能再循环使用。事实上，还可以将硬纸板的管件浸入液体中，再经过干燥/固化，形成防止液体透过的薄膜。然而，问题是很难在这种套筒的外侧表面标注文字或印刷图案。据本发明人所知，目前还没有发展这样一种硬纸板套筒或类似物的制造方法，即仅用一种类型的防止液体透过的薄膜涂覆套筒的内侧而不采用塑料。
技术方案本发明的目的是要解决上述错综复杂的问题，提供一种由可再生材料制造的套筒，例如采用硬纸板，用防止液体透过的薄膜涂覆套筒的内侧，其中不包括塑料或金属，要求这种套筒可以用于制造标记笔、胶料及其他类似的办公或书写产品，或者用于制作食品包装材料。
按照本发明的方法和设备可以达到上述目的，本发明的方法和设备的特征都记载在权利要求书中。
附图简要说明下面参照附图描述本发明的优选实施例。
图1表示本发明用于涂覆套筒的设备剖视图；图2表示图1所示设备的局部侧视图；图3表示图1所示设备的放大的局部俯视图；图4表示在内侧涂覆套筒的详细视图；图5是详细分解的剖视图，其表示图1所示设备中形成下夹紧装置的部件的侧视图；图6表示一种产品的实例，该产品包括采用图1所示设备制造的套筒；图7表示另一种产品的实例。
优选实施例描述在附图中描绘了本发明的设备，其由代号10表示。该设备包括基座或支架12。桶或容器14设置在支架12上，在容器14中装有一定水准位置的涂覆液体。在容器14中安设有泵16和加热装置，例如用于热水的加热线圈。压力缸18安装在容器14的下方，并沿着竖直方向定位。压力缸18的活塞杆20穿过轴套22延伸进入容器14，并且伸入到容器一段距离。在轴套22中装有合适的密封件。固定在活塞杆20端部的是管件24，此后称为供给管，该管件24与活塞杆20同轴延伸。在供给管的下部，安装有管接头26，其通过柔性软管28连通泵16的出口。供给管24的长度和压力缸18的冲程长度相配合，因此，当活塞杆20位于其下端位置时，管件24的上端位于液体表面下方的一定距离处，当活塞杆20位于其上端位置时，管件24的上端位于容器14的上边缘上方的一定距离处。下面将详细描述该设备的作用和长度调整方式。
夹紧装置30安置在基座12的上侧。在此，下夹紧装置32呈环形件并带有通道33，通道33与供给管24同轴设置，环形件32的直径大于管件24的直径，如图5所示。在图5所示的截面中，环形件32的通道33形成向下扩张的锥形，并且环形件32有平的上侧面35。环形件32还设有沟槽34，以便安装加热线圈、冷却线圈等，用于加热、冷却或者保持环形件32处于常温。最好，环形件32还设有温度传感器37。如图4所示，两个导柱36以两根轴的形式安装到夹紧装置上，该导柱竖直向上，并平行于供给管24运行。托架38固定在导柱36的上端。在托架38上设有压力缸40，压力缸40的活塞杆42竖直向下，并与供给管24同轴。第二托架44设置在活塞杆42的端部，该托架44可相对于导向件36滑动。封闭装置46固定在第二托架44上。封闭装置46形成有开口向下的空间48，从边缘观察时，具有环形边缘和锥形表面，空间48的侧壁朝向空间的中部倾斜，在空间48的中部有向外延伸的凸出物50。
在夹紧装置30上，紧靠环形件32设有固定装置52。在所示实施例中，固定装置52形成为竖直的V形块。当从环形件32处观察时，水平方向设置的压力缸54设置在夹紧装置上，夹紧装置位于固定装置52的相对侧。推动装置58安装在压力缸54的活塞杆56的端部，在所示实施例中，推动装置58形成为竖直的V形块形式。压力缸的活塞杆56直接对准支撑装置，活塞杆56的中心轴线CⅠ与穿过管件24和环形件32的中央轴线CⅡ正交。压力缸54的冲程长度，致使推动装置58可以在环形件32的前方立即定向，并位于环形件32的上方。如图3所示，呈弹簧钢丝形状的支撑装置60安装在夹紧装置30上。弹簧钢丝60在推动装置58的前方延伸。在推动装置58的最后位置和活塞杆的最后位置，推动装置58的上方设有供给装置62。在该实施例中，供给装置62中包括竖直管64。竖直管的上端适合于连接料斗(未图示)。供给装置62还包括竖直臂66，如下所述，其作为倾斜臂转动地固定在中部。在倾斜臂66的端部设有两个底脚68，上底脚穿过管件中的开口70延伸，下底脚在下方，并在供给管的端部前面延伸。气压缸72设置在倾斜臂66的一端。
如图3所示，沿着水平方向设置的第二压力缸74带有活塞杆76，压力缸74也设置在夹紧装置上。压力缸74的定位使活塞杆的中心线CⅢ与环形件32的中心线正交。抓紧装置78安装在活塞杆76的端部。转动装置80固定在抓紧装置78上，这便于使抓紧装置围绕此活塞杆的中心线转动1 80°。压力缸74的冲程长度，致使抓紧装置78可输送到环形件的上方。在夹紧装置的侧边设有卸料工位。所有的压力缸都连接到空气压力源，并装有合适的断路器和接触器，以便控制压力缸。由合适的具有常规性能的适当控制系统控制全部设备，本文将不对此进行详细描述。
将设备的工作过程如下所述。容器14中装填合适的液体，用这种液体涂覆套筒的内侧。如果需要，可以根据液体的类型驱动容器内的加热装置。在料斗和供料管64中充填套筒H，最下面的套筒紧靠着倾斜臂的下底脚。根据需要，加热、冷却或控制环形件32和封闭装置46的温度。当驱动该设备时，首先将信号输送到气压缸72，气压缸控制倾斜臂66，在此倾斜臂66围绕其转动轴线转动很小的范围。然后下底脚68移动离开供料管64，并将套筒下落，而上底脚68同时进入供料管64，防止另一个套筒向下跌落。经短时间之后，压力缸进入非工作状态，在拉伸弹簧72的作用下，倾斜臂带供料管内的下底脚返回其原所在位置。套筒预先停止，然后掉落在底脚上，等待下一个工作周期。被释放的套筒下落朝向夹紧装置30的工作台，其端部在推动装置58的V形块的前面，推动装置处于最后位置。由支撑装置的弹簧钢丝60防止套筒跌倒。然后，驱动推动装置，推动套筒朝向固定装置52的V形块，在此位置，套筒的下部分同轴地设置在环形件32的平顶侧面35上。然后，驱动封闭装置46的压力缸40，使其向下移动并用其锥形空间支撑在套筒的上边缘，如图4所示。此后，驱动供给管24的压力缸18和容器中的泵16。接着，推动供给管24向上穿过环形件32，并向上进入套筒中，同时泵16泵汲液体穿过供给管24，并且穿过供给管24的开口，进一步向上到达封闭装置46。由于封闭装置46的形状具有中央向下伸出的顶点50，使得从封闭装置46的中央流出的液体朝向封闭装置和套筒的边缘流动。供给管24的直径稍小于套筒的内径，因此在套筒H和供给管24之间形成空隙，在那里多余的液体向下流动，同时涂覆套筒的内侧，最后通过环形件返回到容器。当供给管几乎到达封闭装置46时，泵停止工作，供给管退回，在此，保留的多余数量的液体向下进入容器。此时，将套筒夹持在这个位置经过一段时间，以便使液体干燥/固化到一定程度。在整个供给液体期间和排出液体期间，环形件32和封闭装置46防止液体通过，或者甚至防止与套筒的边缘接触，因此也可避免液体污染套筒的外侧。
然后带有抓取装置78的压力缸74移动，并且在封闭装置46的压力缸40上升一短距离的同时，抓取套筒H。抓取装置78拉出套筒H一短距离，并且围绕水平轴线转动180°，而且使套筒H在此位置持续一定时间。进行这种操作，使得液体在干燥/固化过程中，不存留在套筒的下部，并在这里不固化，从而不在套筒的下边缘内侧形成环形边缘。当到达干燥时间，抓取装置再移动套筒，并在合适的位置释放套筒，使其进入下一个处理工序。然后，新的工作循环开始，将新套筒从供给管64下落。
存积在套筒内侧的液体可以是想象到的多种类型的物质，例如蜡、石蜡、或它们的混合物、水基漆或类似物。在这方面，重要的是涂覆的液体在套筒的内侧形成防渗透薄膜，以致可以防止填充在套筒内的液体在气相或液相状态下穿过套筒壁而泄漏。按照上述方法和设备制造的套筒可以用于多种领域。
如图6的例子所示，其中将套筒用作填充有彩色液体的标记笔80的笔杆。通常的构成是将吸收剂、棉塞状材料的基体82设置在套筒内，将墨水或其他染料灌入套筒中，并且由基体82吸收，基体的端部由塞块84、86密封，在一个塞块上装有延伸进入基体82的书写头88。
图7表示另一个例子，其中涂覆的套筒被用作胶料的壳体。
由于用合适的液体涂覆套筒的内侧，可以采用硬纸板作为套筒材料。以前需要采用塑料或金属防止液体泄漏。由于采用了这种结构，可以避免使用金属，并且大大减少了塑料的使用，按照本发明的方法采用纸套筒制造标记笔，可以大大有利于环境保护。同时，由于仅仅在套筒的内侧进行涂覆，完全可以在套筒的外侧进行印刷、设置标签或施加颜色，以便根据需要在产品的外侧提供合适的资料信息，或者使产品具有诱人的外观。
可以理解，本发明不局限于上述实施例和附图所示的形式，而是可以在本发明所述的权利要求书的范围内进行变型。
权利要求
1．一种制造涂覆套筒的方法，其特征是采用液体涂覆套筒的内侧，同时防止涂覆套筒的外侧。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征是相对于周边进行密封套筒的端部，将液体引入套筒内，并使液体在套筒内循环。
3．按照权利要求2所述的方法，其特征是使套筒处于竖直定向位置，将液体引入套筒内经过一段时间，然后使液体沿着套筒的内壁向下流动。
4．按照权利要求3所述的方法，其特征是在排出液体期间将套筒转动180°。
5．按照上述任一权利要求所述的方法，其特征是套筒由可再生材料制造，例如包含纤维的材料。
6．一种执行权利要求1所述方法的设备，其特征是其包括至少一个用于夹持套筒的第一装置(32、46)，至少一个将液体引入套筒的第二装置(16、24、28)，以及至少一个防止液体从套筒的端部泄漏的第三装置。
7．按照权利要求6所述的设备，其特征是所述用于夹持套筒的第一装置和所述用于防止液体泄漏的第三装置包括封闭和夹持装置(32、46)，其沿竖直方向一个设置在另一个上方，使能沿竖直方向夹持套筒，并能封闭套筒的端壁，因此防止涂覆在上的液体泄漏到套筒的端壁外侧。
8．按照权利要求7所述的设备，其特征是所述用于引导液体的第二装置包括管件(24)，当套筒被夹持装置(32、46)夹持时，管件(24)与套筒同轴设置；以及可以使管件穿过下夹持装置(32)进入套筒内的装置(18、20)。
9．按照权利要求8所述的设备，其特征是管件(24)的直径小于套筒的内径，因此在它们之间产生间隙，在涂覆液体期间，管件在套筒内上下往复移动，在管件上下往复移动期间，在压力状态下供给液体，液体沿着套筒的内壁向下流动进入管件(24)和套筒之间的间隙。
10．按照权利要求6～9中任一权利要求所述的设备，其特征是由夹持和封闭装置继续夹持被涂覆的管件经过一段时间，使得液体在套筒内侧干燥或固化。
11．按照权利要求10所述的设备，其特征是在干燥或固化一段时间之后，第三装置(74、78、80)能使套筒翻转180°。
12．按照权利要求11所述的设备，其特征是所述第三装置还能使处理过的套筒再移动。
13．按照上述任一权利要求所述的设备，其特征是采用可再生材料制造套筒，例如采用包含纤维的材料。
14．一种执行权利要求1所述方法的设备，其特征是，其包括基座(12)；用于储存液体的容器(14)，以及与容器相连接的泵(16)；垂直设置的供给管件(24)，其与泵相连接；设有通道的下夹持装置(32)，该通道同轴设置在供给管件(24)上方，下夹持装置(32)以可分离的方式夹持套筒的下部，并且能够封闭套筒的端部表面；上夹持装置(46)，其同轴设置在下夹持装置(32)上方，上夹持装置(46)能封闭套筒的端部表面，并且使套筒固定在装置(36-44)上，能使封闭装置沿竖直方向移动，远离下夹持装置；至少一个传送装置(54-58)，其能从位于上密封装置和下夹持装置之间的储存空间安排套筒；至少一个抓取装置(74-80)，其能抓取经过处理的套筒，并且将其移动以便进一步处理。
15．按照上述权利要求6～14中任一权利要求所述的设备，其特征是涂敷在套筒内侧的液体主要由蜡或石蜡或者它们的混合物构成。
16．按照权利要求15所述的设备，其特征是在容器中装有加热装置，以便保持蜡、石蜡或类似物处于流动状态。
17．一种包括权利要求1所述方法涂覆套筒的产品，其特征是其包括封闭套筒前后端部的塞块(84、86)，因此形成封闭空间，在封闭空间内设有矩形基体(82)，在矩形基体(82)内具有以被吸收方式设置的供应墨水，还设有吸收墨水的书写头(88)，它穿过前塞块(86)延伸并进入供应墨水的基体(82)。
全文摘要
本发明涉及一种制造涂覆套筒的方法。本发明的特征是采用液体涂覆套筒的内侧,同时防止涂覆套筒的外侧。本发明还提供一种执行上述方法的设备,该设备的特征是包括夹持套筒的第一装置(32、46),将液体引入套筒的第二装置(16、24、28),以及防止液体从套筒的端部泄漏的第三装置。
文档编号B05C7/08GK1234753SQ97199180
公开日1999年11月10日 申请日期1997年9月8日 优先权日1996年10月29日
发明者乌尔夫·卡尔森, 索伦·斯乔霍尔姆 申请人:乌尔夫·卡尔森