TW201834586A - 綑束用於油漆刷之刷毛的方法，具有複數個刷毛之油漆刷頭與具有複數個刷毛及／或油漆刷頭之油漆刷 - Google Patents

綑束用於油漆刷之刷毛的方法，具有複數個刷毛之油漆刷頭與具有複數個刷毛及／或油漆刷頭之油漆刷 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種憑藉一雷射將複數個單絲(10)綑束成一單絲集束(20)的方法、一種具有此單絲集束之油漆刷頭，及一種具有此油漆刷頭之油漆刷。

Description

綑束用於油漆刷之刷毛的方法，具有複數個刷毛之油漆刷頭與具有複數個刷毛及／或油漆刷頭之油漆刷
本發明係關於一種綑束用於油漆刷之複數個刷毛的方法、一種具有此一刷毛集束之油漆刷頭及一種具有此一刷毛集束及/或油漆刷頭之油漆刷。
油漆刷通常由刷毛製成，其中刷毛形成一刷毛束，其能夠藉由黏著力以及毛細作用力將油漆保持在其中。 刷毛可係天然或合成長絲，其中合成長絲(即，單絲)可從廣泛多種熱塑性聚合物產生、呈包含實心及中空之廣泛多種構形且呈包含圓形、卵形、三角形、三目形、四目形、葉狀之廣泛多種橫截面，或可含有多個空隙。 眾所周知將一金屬套圈及一黏著劑用於連接刷毛以變成一刷毛束且將刷毛束連接至套圈及一油漆刷柄。此習知藉由將刷毛束之一個端部插入至套圈中且接著針對刷毛束在套圈內之端部塗覆黏著劑而完成。通常使用一環氧樹脂黏著劑，其中眾所周知呈其液體及未固化狀態之環氧樹脂多半被分類為對眼睛及皮膚具刺激性，以及對水生生物有毒。曝露於環氧樹脂經過一段時間可引發一過敏反應。敏化作用通常歸因於長時間重複曝露(例如，透過差的工作衛生及/或缺少保護設備)而發生。 此外，已知用於油漆刷製造之環氧樹脂黏著劑具有一長固化時間，通常數小時。
據此，本發明之一目標係克服諸如上文中指示之先前技術之缺陷。 另一目標係提供一種在未使製造人員曝露於有毒黏著劑之情況下綑束用於油漆刷之刷毛的替代方法。 又另一目標係提供一種綑束用於油漆刷之刷毛的替代方法，其中縮減整體製造時間。 更另一目標係提供一種綑束用於油漆刷之刷毛的替代方法，其中減少處置、使用及塗覆一黏性流體黏著劑之努力及雜亂/糟糕工作。 甚至又另一目標係提供一種綑束用於油漆刷之刷毛的替代方法，其中在刷毛或單絲製成一油漆刷頭(即，插入至一刷毛載體中)之前執行綑束。 本發明之一進一步目標係提供一種可更換油漆刷頭及一種經構形以搭配此油漆刷頭使用之油漆刷柄。 根據本發明提供一種藉由以下各者綑束經構形以用於油漆刷之複數個刷毛或單絲的方法；將預定義數目之單絲或刷毛聚集成一刷毛/單絲群組或集束使得刷毛或單絲沿著其等長度彼此相切；使刷毛或單絲在刷毛/單絲之一個端部處對準以獲取一平整端部表面；且憑藉一雷射將刷毛/單絲之一個端部熔合在一起成為刷毛或單絲之一接合集束。 據此提供一種綑束一刷毛/單絲群組的替代方式，其中在將刷毛/單絲群組插入至一刷毛載體中之前執行綑束。此外提供一種無毒綑束方法，其中縮減製造一油漆刷之整體製造時間，此係因為吾等無需等待任何化學固化程序。 在本發明之背景內容中，根據術語「單絲」，理解具有一第一端部及一第二端部之一長形可撓性本體，即，一刷毛。第一端部(即，一個端部)係一根區段之部分，其中刷毛或單絲被含於、固持及/或緊固於刷毛載體中。刷毛或單絲之第二端部形成通常接觸待塗覆有油漆之一表面之一自由尖端。第二端部係刷毛/單絲之尖端區段之部分。 複數個刷毛/單絲可包含實心及/或中空刷毛或單絲且具有包含圓形、卵形、三角形、三目形、四目形、葉狀等之廣泛多種橫截面，及/或可能起皺、含有多個空隙或具有任何其他類型之粗糙表面。 複數個刷毛/單絲可由任何適合熱塑性聚合物製成，包含聚醯胺、聚酯及/或聚烯烴。 複數個刷毛/單絲可係(例如)具有不同長度及/或不同直徑之不同類型之單絲之混合物及/或由不同材料製成。貫穿此申請案之「直徑」意謂刷毛或單絲之平均直徑或一般而言刷毛或單絲之最大橫截面尺寸。 將刷毛/單絲聚集成一群組可藉由使用規避或以其他方式固持刷毛/單絲群組且藉由已知方法將刷毛/單絲群組形成為一預定義形狀的一支撐架而提供。 平整端部表面可係一平坦表面、一彎曲或交錯表面或具有任何其他適合形狀。 可控制雷射源以憑藉由雷射束產生之熱來將複數個刷毛/單絲之一個端部熔合在一起。此係藉由配置刷毛/單絲群組，故其等經受雷射束之作用/能量而完成。將雷射源之能量施加於複數個刷毛/單絲之一個端部之區域的至少部分，或施加於複數個刷毛/單絲之一個端部的整個區域。將雷射源之能量分佈於複數個刷毛/單絲之一個端部之區域的至少一部分上方，且接著散佈在剩餘區域上方。應用雷射源以均勻地加熱一區域，用於複數個刷毛/單絲之一個端部之一均勻熔合。 藉由雷射施加的溫度可較佳地足以在使複數個刷毛/單絲之一個端部熔化在一起且在使複數個刷毛/單絲之一個端部熔合在一起時，由於溫度保持在一最佳化位準，而提供一強且同時可撓性或柔順或柔軟熔體/熔絲，此係因為熔合期間之一過高溫度可提供一多孔且易碎熔體或熔絲。 在本發明之一個態樣中，藉由以經構形以均等地分佈刷毛/單絲之一個端部之加熱之一預定義圖案移動雷射來執行憑藉雷射之熔合。 圖案可自身交叉，使得加熱不止一次地施加於刷毛/單絲之端部表面的一部分。 據此提供刷毛/單絲之端部與雷射束之間之一相對移動，使得束較佳地不止一次掠過提供有刷毛/單絲之整個端部表面，其中熱經分佈使得刷毛/單絲之一個端部並不燃盡，而僅熔化在一起成為一接合端部。 在本發明之另一態樣中，藉由雷射失焦來執行憑藉雷射之熔合。 可使用一或多個透鏡來使雷射束失焦。 據此提供一種分佈來自雷射之加熱使得刷毛/單絲之一個端部並不燃盡而僅熔化並接合在一起的替代及/或補充方式。 因此，提供一種分佈來自雷射之加熱使得刷毛/單絲之一個端部並不燃盡而僅與其他刷毛/單絲端部熔化在一起的替代及/或補充方式，至少最近之刷毛/單絲端部使刷毛/單絲結合成提供有刷毛/單絲之整個端部表面之一連續合併。 在本發明之又另一態樣中，方法進一步具有使刷毛/單絲集束之一個端部熔合至一聚合物刷毛載體。 聚合物刷毛載體可由任何適合熱塑性聚合物製成，包含聚醯胺、聚酯及/或聚烯烴。 聚合物刷毛載體可適於透過一第一開口接納刷毛/單絲集束。刷毛/單絲集束可藉由透過與第一開口相對之一第二開口施加熱而熔合至聚合物刷毛載體之一內表面。聚合物刷毛載體可係一聚合物套圈。 在本發明之一個態樣中，方法進一步具有使刷毛/單絲集束之一個端部之外周邊熔合至聚合物刷毛載體。 據此提供刷毛/單絲集束與聚合物刷毛載體之間之一熔接線，將兩個部分組裝成一個部分，即，一油漆刷頭。 在本發明之另一態樣中，方法進一步具有熔化具有在聚合物刷毛載體中之額外材料，例如，在其內部及/或作為額外材料之一圓周燈泡，使得額外材料組成一額外熔合層及/或體積及/或區域用於複數個刷毛/單絲之至少部分端部表面之額外/密集覆蓋及熔合。當將複數個刷毛/單絲之一個端部熔合在一起時，此「額外」材料熔化且將更多材料「添加」至熔體/熔絲。 上述熔合層可係來自聚合物刷毛載體之額外材料與複數個單絲之混合物。熔合層可覆蓋複數個刷毛/單絲之整個端部表面。額外材料可憑藉雷射熔化。在一些態樣中，可藉由使插入件在複數個單絲上方突出某一距離而添加「額外」材料，該添加材料作為插入件之曝露「頂部」之部分接著熔化且與下部直立單絲聚結(熔合)。 複數個單絲及聚合物刷毛載體據此可在同一個步驟中熔合在一起。因此，複數個刷毛/單絲及/或插入件及/或刷毛載體藉由立即熔合在一起而結合。 在本發明之又另一態樣中，方法進一步具有使刷毛/單絲集束的一個端部熔合至一聚合物插入件的至少一部分。 聚合物插入件之外周邊的至少一部分可與鄰近刷毛/單絲熔合在一起。可在聚合物插入件與鄰近刷毛/單絲之間建立一熔接線。 聚合物插入件可係由一發泡體或橡膠材料(諸如聚酯)製成。聚合物插入件可係由任何適合熱塑性聚合物製成，包含聚醯胺、聚酯及/或聚烯烴。 聚合物插入件可係配置於刷毛/單絲集束之中心。聚合物插入件可被用於建立刷毛/單絲集束內之經構形以儲存一定量之油漆之一腔體。 據此提供刷毛/單絲集束與至少一個聚合物插入件之間之一熔接線，將兩個部分組裝成一個部分，即，具有一聚合物插入件之一刷毛/單絲集束。 在本發明之一個態樣中，方法進一步具有：配置聚合物插入件，使得聚合物插入件之一部分從複數個刷毛/單絲之端部表面突出；及熔化聚合物插入件之突出部分，使得聚合物插入件之突出部分組成至少部分覆蓋複數個刷毛/單絲之端部表面之一熔合層。 熔合層可係聚合物插入件與複數個單絲之混合物。熔合層可覆蓋複數個刷毛/單絲之整個端部表面。 複數個單絲及聚合物插入件據此可在一個方法步驟中被熔合在一起。聚合物插入件之突出部分可憑藉雷射而熔化。 熔合層可具有來自聚合物刷毛載體之額外材料、聚合物插入件之突出部分，與複數個單絲之混合物。據此，聚合物刷毛載體、聚合物插入件及複數個單絲可在一個方法步驟中被熔合在一起。 在本發明之另一態樣中，複數個刷毛/單絲及/或聚合物刷毛載體及/或聚合物插入件由聚酯製成。 刷毛/單絲、聚合物刷毛載體及聚合物插入件可由相同材料(諸如聚酯)製成。在此情況中，刷毛/單絲、聚合物刷毛載體及聚合物插入件具有均勻熱性質，即，在相同溫度下熔化及固化。 本發明亦係關於一種具有藉由如上文中描述之方法獲取之一刷毛或單絲集束及一聚合物刷毛載體之油漆刷頭。 刷毛/單絲集束可能可拆卸地附接至聚合物刷毛載體。 在本發明之一個態樣中，刷毛/單絲集束及聚合物刷毛載體熔合在一起。 在本發明之另一態樣中，聚合物刷毛載體可拆卸地附接至一油漆刷柄。 可憑藉按扣裝配連接構件、樞轉連接構件、滑動連接構件或任何其他適合連接構件提供聚合物刷毛載體至油漆刷柄之附接。 據此提供一種經構形以搭配一對應油漆刷柄使用之可更換油漆刷頭。此外，在未使用有毒黏著劑且其中縮減整體製造時間之情況下提供一油漆刷頭。 本發明亦係關於一種具有藉由上文中描述之方法獲取之一刷毛/單絲集束及/或如上文中描述之一油漆刷頭之油漆刷。 據此提供一種可更換油漆刷頭及一種經構形以搭配此油漆刷頭使用之油漆刷柄。此外，在未使用有毒黏著劑且其中縮減整體製造時間之情況下提供一油漆刷。
本發明係關於一刷毛或單絲集束20，其在刷毛之一個端部21 (即，刷毛之一根端)處熔合在一起以與一刷毛載體31 (視需要一聚合物刷毛載體31a)及一油漆刷柄41一起使用以便獲取一油漆刷40。本發明亦係關於一種將複數個刷毛10綑束成刷毛之一接合集束20的方法。在使刷毛在一個端部處彼此連接/固定/附接/結合之前將個別刷毛或單絲混合、形成且聚集成一束或簇刷毛中之複數個此等刷毛或單絲的方法在此項技術中已知且未在此處進行說明。 參考圖1，圖解說明根據本發明之一刷毛集束20，其具有聚集成一刷毛群組使得刷毛10全部沿著其等長度彼此相切且經對準使得刷毛之一個端部21組成一平整端部表面23的複數個刷毛10。將刷毛10之群組塑形成具有一預定義外周邊22之一形狀。進一步藉由憑藉一雷射(未展示)使刷毛10之一個端部21熔合C在一起而獲取刷毛集束20使得端部表面23變成一連續熔化且接合刷毛層24。 刷毛10之集束20可經構形以憑藉一刷毛載體31 (即，一金屬套圈)及/或一聚合物刷毛載體31a (即，聚合物套圈)附接至一油漆刷柄41，如圖3、圖4及圖6中展示。 如藉由圖1圖解說明，複數個刷毛10可具有具有不同長度及/或直徑及/或材料之不同類型之刷毛。替代地，複數個刷毛10可具有具有相同長度、直徑及/或材料之僅一個類型之刷毛。 參考圖2，圖解說明根據本發明之綑束複數個刷毛10之一方法之步驟A至D，其中第一步驟A具有將預定義數目之刷毛10聚集成一刷毛群組或集束20使得刷毛10全部沿著其等長度彼此相切。 下一步驟B具有使刷毛10在一個端部21處對準以獲取一平整端部表面23。 下一步驟C具有憑藉一雷射使刷毛10之一個端部21熔合在一起成為刷毛之一接合集束20。 步驟D及步驟E兩者皆係選用步驟，其中其等之一者或兩者可與步驟C同時執行或在步驟C之後以任何順序執行。步驟D具有使刷毛集束20之一個端部21熔合至聚合物刷毛載體31a。步驟E具有使刷毛集束20之一個端部21熔合至一聚合物插入件50之至少一部分。 參考圖3，圖解說明根據本發明之一油漆刷頭30，其中該油漆刷頭30具有藉由圖2中展示之方法步驟A至C獲取之一刷毛集束20且藉由圖2中展示之方法步驟D附接至聚合物刷毛載體31a。當使刷毛集束20熔合至聚合物刷毛載體31a之一內表面時，可在兩個部分之間建立一熔接線33。 聚合物刷毛載體31a可具有凹槽、脊或其他適合連接構件32，其等經構形用於將油漆刷頭30固定或可拆卸地附接至一油漆刷柄41，如圖4中展示。據此提供一油漆刷40。 參考圖5及圖6，圖解說明根據本發明之具有一聚合物插入件50之刷毛10之一集束20及具有此刷毛集束20之一油漆刷40，其中聚合物插入件50經放置在刷毛10之一個端部處且沿著刷毛10之長度之部分延伸。聚合物插入件50經配置使得刷毛10包圍聚合物插入件50。聚合物插入件50之一端部表面及刷毛之一個端部21可一起組成刷毛10之集束20之一平整端部表面。當使刷毛10熔合至(舉例而言)聚合物插入件50之一外周邊時，可在聚合物插入件50與鄰近刷毛10之間建立一熔接線34。此處，刷毛集束20在插入件50周圍且在聚合物插入件與(聚合物)刷毛載體或套圈31、31a之間形成一環形體積。 如圖6中展示，聚合物插入件50可沿著刷毛10之長度延伸對應於(聚合物)刷毛載體31、31a沿著刷毛10之長度所延伸之長度的一距離。 根據一態樣，應用雷射源以均勻地加熱一區域用於複數個刷毛/單絲之一個端部21之一均勻熔合。 藉由雷射施加之溫度可較佳地足以使複數個刷毛/單絲之一個端部21熔化在一起且在使複數個刷毛/單絲之一個端部21熔合在一起時提供一強且同時可撓性或柔順或柔軟熔體/熔絲，而溫度保持在一最佳化位準，此係因為熔合期間之一過高溫度可提供一多孔且易碎熔體或熔絲。 根據一態樣，在一或多個步驟中應用雷射源。在一第一步驟中預加熱單絲，在一第二步驟中單絲開始熔化且在一第三步驟中單絲完全熔化。根據一個態樣，三個步驟作為一個步驟來執行。在第一步驟、第二步驟及第三步驟之一或多者中，在一預定時間期間應用雷射源。根據一態樣，在單絲上方依前後運行之一圖案應用雷射源。根據一態樣，在單絲上方依一圓形圖案應用雷射源。 參考圖7a至圖7b，圖解說明根據本發明之一油漆刷頭30，其中聚合物刷毛載體31a具有至少部分配置於內表面上或作為部分或完全圍繞聚合物刷毛載體31a之內表面之一圓周邊緣的額外材料35。如圖7a上展示，額外材料35可係沿著內表面之整個圓周延伸之一突出脊。額外材料35可係複數個連續或不連續(即，分開)突出脊(未展示)。如圖7b上展示，額外材料35可憑藉雷射熔化成覆蓋複數個刷毛10之端部表面23之一熔合層60。 複數個刷毛10及聚合物刷毛載體據此可立即(即，在一個方法步驟中)熔合在一起。 參考圖8a至圖8b，圖解說明根據本發明之一刷毛集束20。如圖8a中展示，聚合物插入件50可經配置使得該聚合物插入件50之一部分從複數個刷毛10之端部表面23突出。如圖8b上展示，聚合物插入件50之突出部分可憑藉雷射熔化成覆蓋複數個刷毛10之端部表面23之一熔合層70。 複數個刷毛及聚合物插入件據此可在一個方法步驟中熔合在一起。聚合物插入件50之突出部分可憑藉雷射熔化。 聚合物插入件50可具有一等邊形狀使得其在熔合程序之前及期間正確地定向且未相對於組成本發明油漆刷及油漆刷頭之周圍部分歪斜。 在圖式及說明書中，已揭示例示性實施例。然而，可對此等實施例作出許多變動及修改。因此，儘管採用特定術語，然其等僅在一一般及描述意義上使用而非用於限制之目的，藉由以下發明申請專利範圍定義實施例之範疇。
10‧‧‧刷毛
20‧‧‧刷毛或單絲集束
21‧‧‧端部
22‧‧‧外周邊
23‧‧‧平整端部表面
24‧‧‧連續熔化且接合刷毛層
30‧‧‧油漆刷頭
31‧‧‧刷毛載體
31a‧‧‧聚合物刷毛載體
32‧‧‧連接構件
33‧‧‧熔接線
34‧‧‧熔接線
35‧‧‧額外材料
40‧‧‧油漆刷
41‧‧‧油漆刷柄
50‧‧‧聚合物插入件
60‧‧‧熔合層
70‧‧‧熔合層
現將參考展示本發明之一實施例之圖式進一步詳細說明本發明。 圖1展示根據本發明之一刷毛/單絲集束， 圖2展示根據本發明之綑束複數個刷毛/單絲之一方法之步驟， 圖3展示根據本發明之具有一聚合物刷毛載體且視需要可更換之一油漆刷頭， 圖4展示根據本發明之具有一可更換油漆刷頭之一油漆刷， 圖5展示根據本發明之具有一聚合物插入件之一刷毛/單絲集束， 圖6展示根據本發明之具有具有聚合物插入件之刷毛/單絲集束之一油漆刷， 圖7a至圖7b展示一油漆刷頭，其中一聚合物刷毛載體具有待熔化成一熔合層之額外材料，及 圖8a至圖8b展示一刷毛/單絲集束，其中一聚合物插入件之一突出部分熔化成一熔合層。

Claims (13)

  1. 藉由以下各者來綑束經構形以用於油漆刷(40)之複數個單絲(10)之方法； 將預定義數量之單絲(10)聚集成單絲(10)之一群組(20)，使得該等單絲沿著其等長度彼此相切， 使該等單絲在該等單絲(10)之一個端部(21)處對準，以獲取一平整端部表面(23)，且 憑藉一雷射使該端部表面(23)處之該等單絲(10)之該等一個端部(21)熔合在一起成為單絲之一接合集束(20)。
  2. 如請求項1之綑束複數個單絲(10)之方法，其中藉由以經構形以均等地分佈該等單絲(10)之該等一個端部(21)之加熱之一預定義圖案移動該雷射來執行憑藉該雷射之熔合。
  3. 如請求項1或2之綑束複數個單絲(10)之方法，其中藉由該雷射在該等單絲(10)之該等一個端部(21)之位置處失焦來執行憑藉該雷射之該熔合。
  4. 如請求項1或2之綑束複數個單絲(10)之方法，進一步具有將單絲(10)之該集束(20)之該等一個端部(21)熔合至一聚合物刷毛載體(31a)。
  5. 如請求項1或2之綑束複數個單絲(10)之方法，進一步具有將單絲(10)之該集束(20)之該等端部表面(23)之外周邊(22)熔合至該聚合物刷毛載體(31a)。
  6. 如請求項4之綑束複數個單絲(10)之方法，進一步具有熔化具有在該聚合物刷毛載體(31a)中之額外材料(35)，使得該額外材料(35)組成至少部分覆蓋該端部表面(23)之一熔合區域/體積/層(60)。
  7. 如請求項1或2之綑束複數個單絲(10)之方法，進一步具有將單絲(10)之該集束(20)之該等一個端部(21)熔合至一聚合物插入件(50)的至少一部分。
  8. 如請求項7之綑束複數個單絲(10)之方法，進一步具有：配置該聚合物插入件(50)，使得該聚合物插入件(50)之一部分從該端部表面(23)突出；及熔化該聚合物插入件之該突出部分，使得該聚合物插入件(50)之該突出部分組成至少部分覆蓋該端部表面(23)之一熔合區域/體積/層(70)。
  9. 如請求項1或2之綑束複數個單絲(10)之方法，其中該複數個單絲(10)及/或聚合物刷毛載體(31a)及/或聚合物插入件(50)係由聚酯製成。
  10. 具有藉由如請求項1至9中任一項之方法獲取之單絲(10)之一集束(20)及一聚合物刷毛載體(31a)之油漆刷頭(30)。
  11. 如請求項10之油漆刷頭，其中單絲(10)之該集束(20)及該聚合物刷毛載體(31a)被熔合在一起。
  12. 如請求項10或11之油漆刷頭，其中該聚合物刷毛載體(31a)係可拆卸地附接至一油漆刷柄(41)。
  13. 具有藉由如請求項1至9中任一項之方法獲取之單絲(10)之一集束(20)及/或如請求項10至12中任一項之油漆刷頭(30)的油漆刷(40)。
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