CN1108912C - 滚筒式涂漆辊及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造滚筒式涂漆辊的方法，它有一个带一用于安装支承架的内腔的泡沫塑料辊身，此方法的特征为，辊身在造型工具内发泡。按此方法将发泡压力调整为，能在辊身外表面和/或内腔的壁上形成塑料的一个密实硬化的薄壳，塑料优选地涉及一种聚酯PUR泡沫。此薄壳在后续工序中至少局部打开或剥离。

Description

滚筒式涂漆辊及其制造方法
本发明涉及一种制造滚筒式涂漆辊的方法，它有一个带一用于安装支承架的内腔的泡沫塑料辊身。此外，本发明还涉及一种相应的涂漆辊。
滚筒式漆刷通常包括一个用钢丝弯成的或用塑料制的支承架，支承架的下端设计一个手柄。在支承架的上部自由端可套上一个涂漆辊，它可旋转地固定在支承架上。
传统的滚筒式涂漆辊有一辊身，辊身内装有整体式或多部分组成的固定衬套，它与支承架结合。为了制造已知的滚筒式涂漆辊，采用所谓的块体发泡法，制成一个比较大的聚酯-聚氨酯软泡沫块。这种聚酯PUR泡沫，由于它们有足够高的化学稳定性，所以也适用于滚筒式漆刷，众所周知它们也被应用于操作含溶剂的物质和尤其是颜料。此外，聚酯PUR泡沫形状非常稳定和不会泡胀。
由聚酯PUR泡沫块经冲裁或剪修机械加工出滚筒式涂漆辊的形状。接着内腔钻孔和铣削与支承架插入端相对的滚筒式涂刷辊的端部。最后在内腔中插入固定衬套并在那里粘结。这种制造方法由于其工序很多所以非常麻烦并因而很昂贵。此外，在从大块加工出涂漆辊以及铣削端面时造成高达30％的材料损失，这不仅不经济而且还污染环境。
由DE-AS 1960394已知一种用泡沫塑料例如聚氨酯制造的滚筒漆刷的涂漆辊，为此在一个起模具作用的圆柱形长毛绒或毛皮套内装入两种塑料成分，它们在那里互相反应、膨胀并完全充满此罩套。然而，由于长毛绒或毛皮套局部不同的弹性导致涂漆辊没有规定的圆柱形，因此在使用时非圆形地滚动，从而对涂漆带来不利的影响。
除此之外已知所谓的整体式泡沫，它在发泡时在外侧形成一密实稳定的面层。尽管此面层稳定了发泡体，但基于其光滑的表面结构因而不适用于涂漆。
本发明的目的是创造一种制造滚筒式涂漆辊的方法，采用这种方法可以经济和有利于环境的方式制造滚筒式涂漆辊，并保证良好的涂漆质量。此外，本发明应创造一种相应的涂漆辊。
根据本发明，提供一种制造滚筒式涂漆辊的方法，它有一个带一用于安装支承架的内腔的泡沫塑料辊身，其中，辊身在造型工具内发泡并通过控制工艺参数，即，工具温度、泡沫密度、发泡压力、冷却，至少在辊身外表面上形成塑料的一个密实硬化的薄壳，以及，外部的薄壳在后续的工序中至少局部打开或剥离。以此方式使涂漆辊在发泡过程中便已经获得所期望的形状，所以不需要或只需要非常少量的补充加工并避免材料损失。
根据本发明，泡沫塑料是一种聚酯-PUR泡沫。在内腔中装一固定衬套。固定衬套事后插入和固定在辊身的内腔中。固定衬套置入造型工具内并被辊身发泡时的泡沫包围。用热塑性材料制的固定衬套借助于一种多组成部分的方法在一个先行的加固工序中压注在造型工具内。在固定衬套上设计伸出的啮合元件，它们形封闭地嵌入辊身内腔的壁内。内腔有至少一个掏槽。掏槽通过辊身的弹性变形脱模。在辊身的外表面制有一种结构。在辊身的外表面设一铺层。铺层在辊身发泡前置入造型工具中。至少在辊身外表面上分段地形成塑料的一个密实硬化的薄壳。内腔中装一固定衬套。在固定衬套上设计伸出的啮合元件，它们形封闭地嵌入辊身内腔的壁内。内腔有至少一个掏槽。在辊身的外表面制有一种结构。在辊身的外表面设有一铺层。在辊身具有一个内腔插入口的那个端面设计有固定外套的槽。槽围绕着插入口。在辊身处于相对位置的端面上也设计有用于固定外套的凹槽。
此外，将可通过塑料的成分来控制的工艺参数，例如工具温度、冷却、泡沫密度、发泡压力等，调整为能在辊身的外表面和/或内腔的壁上形成一个塑料的密实硬化薄壳。以此方式使涂漆辊在没有其他特殊构件的情况下获得一种高度稳定的立体形状。与此同时还在辊身的外表面提供了一种连续光滑的表面结构，尤其对于加压辊或对事后加设外套或套筒状装饰品或长毛绒或毛皮铺层的圆柱形管或环的那些辊具有重要意义。此外，此薄壳减少了水分和溶剂对泡沫塑料的作用以及在使用时作滚动运动期间稳定辊身的形状。不过，为了使滚筒式涂漆辊也能直接用于涂漆，规定在后续的加工步骤中至少将在辊身外表面上形成的薄壳完全或部分地打开或剥离。为此可例如通过切割、磨削、剥除、喷砂或浸蚀来实现。
作为辊身的材料优选地采用聚酯PUR泡沫，迄今它还没有实施过模制发泡。但也可设想其他材料，只要它们有高的化学稳定性和尤其有良好的耐溶剂作用。在替换的材料中例如可涉及其他PUR泡沫、纯聚烯烃、聚酰亚胺或聚酯泡沫。
在按本发明的涂漆辊中也可以在辊身内腔装一固定衬套，它与支承架结合。优选地用塑料制的固定衬套可与辊身分开加工，事后插入此内腔并在那里固定，在这种情况下为避免粘结可在固定衬套上设计一些伸出的啮合元件，它们嵌入辊身内腔的壁内并因而将衬套按形封闭的方式固持住。作为啮合元件业已证实可靠的尤其是在外侧上向外伸出的齿或倒刺。
作为替换形式，涂漆辊也可以按这样的方式制造，即首先将固定衬套置入造型工具，在之后的工序中被辊身围绕或被辊身发泡时的泡沫围绕。在这里，固定衬套同样可以单独预加工，但优选地为了实施一种多组成部分的方法它首先压注在造型工具中。通过这种在线加工可以显著降低涂漆辊的生产成本。
按本发明的方法制造的滚筒式涂漆辊可以设计为有较轻的重量，所以用相应的滚筒漆刷工作时更加轻松。
按本发明的一种优选的设计，在辊身内腔设计至少一个掏槽。这就允许设计在支承架上的止动或弹簧钩在内腔中撑开并啮合在掏槽中，从而将涂漆辊固定在支承架上。若在内腔的壁上生成的塑料的硬化薄壳有足够的强度，则必要时可以取消固定衬套。作为替换形式，可为了稳定的目的设一固定衬套，它被支承架的弹簧钩倒扣住。
在内腔中的掏槽可方便地借助按本发明的方法制成，因为使掏槽成形的造型工具的型芯可在辊身泡沫塑料弹性变形的情况下拔出。
在辊身的外表面可制成一种结构。按本发明它可在造型工具的内壁有相应的结构时方便实现。作为替换形式或除此之外附加地也可以进行事后的表面加工。
已知利用涂漆辊作为安置外套的载体，外套例如可以采用绵羊皮、长毛绒或其他材料。但也可以设想其他外套。按本发明可以这样实施将外套安置在辊身的外表面上，即，将外套在辊身发泡前置入造型工具内。在这种情况下还可以在外套与辊身之间设分离剂，以便事后能取下此外套。
因为采用按本发明的方法可方便地在辊身外表面形成槽或掏槽，所以它们也可利用来形封闭和/或力封闭地固定事后装上的外套或铺层。按优选的设计规定，涂漆辊在辊身具有内腔插入口的那个端面有一槽，外套的端头可弯折在槽内以便形封闭和/或力封闭地固定。槽优选地设计为环形并围绕着插入口。
必要时，外套也可以在背对插入口的相对的端面处以形封闭和/或力封闭的方式固定在那里所制的一个凹槽内。
有关滚筒式涂漆辊的方面，按本发明规定在辊身的外表面和/或内腔的壁上分段地形成塑料的一个密实硬化的薄壳，它赋予涂漆辊必要的稳定性。涂漆辊的其他特征由以上对方法的说明中给出。
由下面参见附图对实施例的说明中可以看出本发明的其他详情。其中：
图1  实施按本发明的方法的设备示意图；
图2  涂漆辊纵剖面；
图3  按图2的涂漆辊补充加工后；
图4  按图2的涂漆辊另一次补充加工后；
图5  固定衬套的侧视图；
图6  通过按图5的固定衬套纵剖面；
图7  已安装在支承架上的一个涂漆辊；
图8  设计略作修改后的涂漆辊；
图9  有铺层的涂漆辊；
图10 有外部结构的涂漆辊；
图11 用于安装外套的涂漆辊；
图12 套上外套的图12所示的涂漆辊；
图13 套上外套管的涂漆辊；以及
图14 套上外套环的涂漆辊。
图1表示用于按本发明的方法制造涂漆辊10的设备。此设备包括一个造型工具1，它有两个使涂漆辊10外部成形的半模2和3以及一个确定模制涂漆辊10内腔13的型芯4。示意地表示采用了两个用于不同材料成分的贮罐5，它们可分别通过输送和计量器6输入搅拌器7，材料从搅拌器往一条仅示意表示的输送管8加入造型工具1的型腔内。在那里，在尤其涉及的是聚酯-PUR材料的情况下，材料发泡形成模制涂漆辊10。
打开半模2和3和拔出型芯4后，得到如图2所示的模制涂漆辊10。它有一个基本上圆柱形的辊身11，辊身前端封闭和外侧修圆。由型芯4构成的内腔13按已知的方式可通过一个处于与修圆端相对位置的插入口15接近，涂漆辊可借助此插入口15套在支承架上。
借助塑料的发泡压力，既在辊身外表面也在内腔13的壁上形成一个塑料的密实硬化薄壳12或14。薄壳12和14可在后续的工序中至少部分机械地打开或剥离。图3表示了一个涂漆辊10，其中，在内腔13壁上的薄壳14已被去除，而在按图4的涂漆辊中只去除了在辊身11外表面上的薄壳12。
在涂漆辊10的内腔13中可置入固定衬套20，固定衬套如图5和6中所示。在固定衬套20外表面上有许多倒刺状伸出的齿21，在插入内腔13时它们嵌入内腔的壁内或在那里形成的薄壳内，并因而如图7所示将固定衬套20形封闭地固定在辊身11中。在固定衬套20内部设计有一个台阶或掏槽22。它允许设计在支承架23(图7)自由端上的弹性舌簧片24当支承架插入固定衬套中时倒扣住台阶22，从而将涂漆辊10固定在支承架23上。
图8表示涂漆辊10的一种替换设计，它与迄今阐明的设计的差别在于，在内腔13的底部附近制有掏槽16，它同样用来在装配涂漆辊10时能使支承架23的弹性舌簧片24实施扩张。若在内腔13壁上的薄壳14有足够的强度，那么在这里可以取消安装固定衬套。但作为替换形式也可以在内腔装入一管状的固定衬套，它被弹性舌簧片24倒扣住。
按图9所示的设计，在涂漆辊10的外表面上安置一铺层17，它或在事后套上，或在辊身11发泡前已置入造型工具内。
通过相应地设计半模2和3的内壁，可以在辊身的外表面上制成如图10所示的结构18。
在图11中表示的涂漆辊的设计中，利用了在模制或发泡过程中制成一种结构的可能性，以便固定事后安装的外套。如图11所示，在辊身11的前部修圆端面11b上设计有一中央凹槽27，而在有插入口15的后端面11a上成形有一个围绕着插入口15的环槽25。例如可涉及长毛绒铺层的一个外套26如图12所示以其后自由端压入或弯折在环槽25内，而它在其相对端则压入凹槽27内。因此，环槽25和凹槽27将外套26形封闭地固定在辊身11上。
取代在涂漆辊上安装柔性的外套，也可以在涂漆辊10上套上一个稳定的外套管28，如图13所示。外套管28有圆柱的形状并在外侧铺有长毛绒或毛皮套29。由于辊身11的弹性，所以允许外套管28在泡沫塑料弹性变形的情况下按力封闭的方式固定在辊身11上，在这种情况下薄壳12、14赋予辊身11有更高的稳定性。
在图13所示的实施形式中外套管28覆盖了整个涂漆辊10，而在图14所示的实施例中则设多个外套环30，它们分别包括一个支承套管31和一个长毛绒或毛皮铺层32。外套环30同样按力封闭的方式固定在辊身11上。

Claims (21)

1.制造滚筒式涂漆辊(10)的方法，它有一个带一用于安装支承架(23)的内腔(13)的泡沫塑料辊身(11)，其中，辊身(11)在造型工具(1)内发泡并通过控制工艺参数，即，工具温度、泡沫密度、发泡压力、冷却，至少在辊身(11)外表面上形成塑料的一个密实硬化的薄壳(12)，以及，外部的薄壳(12)在后续的工序中至少局部打开或剥离。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：泡沫塑料是一种聚酯-PUR泡沫。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为：在内腔(13)中装一固定衬套(20)。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征为：固定衬套(20)事后插入和固定在辊身(11)的内腔(13)中。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征为：固定衬套(20)置入造型工具(1)内并被辊身(11)发泡时的泡沫包围。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征为：用热塑性材料制的固定衬套(20)借助于一种多组成部分的方法在一个先行的加固工序中压注在造型工具内。
7.按照权利要求3所述的方法，其特征为：在固定衬套(20)上设计伸出的啮合元件(21)，它们形封闭地嵌入辊身(11)内腔(13)的壁内。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征为：内腔(13)有至少一个掏槽(16)。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征为：掏槽(16)通过辊身(11)的弹性变形脱模。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在辊身(11)的外表面制有一种结构(18)。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在辊身(11)的外表面设一铺层(17)。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征为：铺层在辊身(11)发泡前置入造型工具中。
13.按照权利要求11所述的方法制造的滚筒式涂漆辊，包括泡沫塑料的辊身(11)和用于安置在支承架(23)上的内腔(13)，其特征为：至少在辊身(11)外表面上分段地形成塑料的一个密实硬化的薄壳(12)。
14.按照权利要求13所述的涂漆辊，其特征为：内腔(13)中装一固定衬套(20)。
15.按照权利要求14所述的涂漆辊，其特征为：在固定衬套(20)上设计伸出的啮合元件(21)，它们形封闭地嵌入辊身(11)内腔(13)的壁内。
16.按照权利要求13至15之一所述的涂漆辊，其特征为：内腔(13)有至少一个掏槽(16)。
17.按照权利要求13所述的涂漆辊，其特征为：在辊身(11)的外表面制有一种结构(18)。
18.按照权利要求13所述的涂漆辊，其特征为：在辊身(11)的外表面设有一铺层(17)。
19.按照权利要求13所述的涂漆辊，其特征为：在辊身(11)具有一个内腔(13)插入口(15)的那个端面(11a)设计有固定外套(26)的槽(25)。
20.按照权利要求19所述的涂漆辊，其特征为：槽(25)围绕着插入口(15)。
21.按照权利要求19或20所述的涂漆辊，其特征为：在辊身(11)处于相对位置的端面(11b)上也设计有用于固定外套(26)的凹槽(27)。
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