清洁滚筒及其制造装置和制造方法.pdf

本发明涉及清扫床面、地毯等的清洁滚筒及其制造装置和制造方法，提供了即使长头发等粘附在粘附胶带的缠绕方向(纵向)，粘附胶带也不易撕裂破损，脏污粘附胶带更换容易的清洁滚筒及其制造装置和制造方法。在本发明中，在卷筒外圆周缠绕多层粘附胶带中，粘附胶带的清扫面连续形成具有粘附层的粘附面，其里面为非粘附面，在粘附面的横向和纵向上附着一定厚度和宽度具有较强拉伸强度的非粘性隔离纸，隔离纸的起始部设置撕开口，在上述隔离纸的宽度1/2重叠的部分形成重叠部，以利于使用后容易地撕揭更换。

1、  一种清洁滚筒，该清洁滚筒具有圆筒形卷筒(38)和在该卷筒(38)外圆周缠绕的多层粘附胶带(1)，
其特征在于，所述粘附胶带(1)在所述卷筒(38)外圆周连续形成有涂覆粘结剂而具有粘附力的粘附面(2)，其里面为由硅树脂进行表面处理的、没有涂覆粘结剂的非粘附面(3)，在所述粘附面(2)的起始部上，在粘附面(2)横向附着有非粘附性隔离纸(4)，另外在所述隔离纸(4)上形成有所述隔离纸(4)宽度的1/2重叠的撕揭用突出部(5)。

2、  根据权利要求1所述的清洁滚筒，其特征在于，所述隔离纸(4)是由浆纸80重量％和韩纸20重量％混合构成，所述隔离纸(4)的宽度为8-10mm。

3、  根据权利要求2所述的清洁滚筒，其特征在于，所述隔离纸(4)的厚度为50μm，单位面积重量为70g/m²。

4、  根据权利要求3所述的清洁滚筒，其特征在于，所述隔离纸(4)包括有色荧光物质。

5、  一种清洁滚筒的制造装置，其特征在于，该制造装置包括：
粘附胶带辊(15)，该粘附胶带辊(15)用于缠绕附着有隔离纸(4)的粘附胶带(1)；
隔离纸传送辊(16)，该隔离纸传送辊(16)用于传送隔离纸(4)；
驱动马达(24)，该驱动马达(24)用于驱动所述粘附胶带辊(15)和隔离纸传送辊(16)；
减速机(25)，该减速机(25)用于降低所述驱动马达(24)的转速；
传动链条(23)和齿轮(20，21)，该传动链条(23)和齿轮(20，21)连接于所述减速机(25)，用于传送动力；
打孔机(30)，该打孔机(30)用于在由所述传动链条(23)和齿轮(20，21)的驱动力传送来的隔离纸(4)和包装胶带(6)上形成撕开口(35)，同时将隔离纸(4)附着在包装胶带(6)上，该打孔机(30)安装有切削打孔刀(32)；
切削磨石(42)，该切削磨石(42)在所述切削打孔刀(32)的刀锋上形成凸出部(43)和凹陷部(44)，该凹陷部(44)具有倾斜部(45)；
切割机(31)，该切割机(31)仅仅选择切割通过打孔机(30)附着于包装胶带(6)上的隔离纸；
驱动器(36，37)，该驱动器(36，37)驱动所述打孔机(30)和切割机(31)往复运动；
空气压缩机(33，34)，该空气压缩机(33，34)向所述驱动器(36，37)提供压缩空气；
冲击缓冲附件(27)，该冲击缓冲附件(27)由橡胶材料制成，用于吸收所述打孔机(30)和切割机(31)工作时产生的冲击；
制动驱动器(26)，该制动驱动器(26)安装在所述传送辊(16)的轴上，用于防止因震动和摇摆而造成隔离纸(4)的滑移；
托辊(17，18)，该托辊(17，18)用于支撑所述粘附胶带的非粘附面(3)，保证所述隔离纸(4)和包装胶带(6)的顺畅传送；
印花辊(19)，该印花辊(19)安装在涂覆有粘结剂的粘附面(2)；
间歇传动装置(22)，该间歇传动装置(22)用于调整由所述这些辊(17，18，19)传送来的包装胶带(6)和隔离纸(4)的长度比例适当；
控制器，该控制器用于控制所述打孔机(30)和切割机(31)的工作，并控制用于防止所述隔离纸(4)滑移的制动驱动器(26)的工作。

6、  根据权利要求5所述的清洁滚筒的制造装置，其特征在于，所述切削打孔刀(32)的刀锋呈凸凹状，凸出部(43)的宽度为3mm，高度为1.5mm，凹陷部(44)的宽度为2mm，所述切削打孔刀(32)的厚度为0.45-0.75mm之间。

7、  根据权利要求5所述的清洁滚筒的制造装置，其特征在于，所述切削磨石(42)的中心线X-X与切削打孔刀(32)的切削线X’-X’呈45度角。

8、  根据权利要求7所述的清洁滚筒的制造装置，其特征在于，所述切削磨石(42)采用直径为100mm、厚度为2mm、表面粗糙度通常为每1英寸具有35个颗粒的白刚玉系列材质。

9、  一种清洁滚筒的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：
原纸传输阶段s1，将隔离纸传送辊(16)和粘附胶带辊(15)连接，以传送隔离纸(4)和包装胶带(6)；
隔离纸粘附及切割阶段s2，将隔离纸(4)下降8-10mm时，打孔机(30)在所述隔离纸(4)上打孔形成撕开口(35)，切割机(31)仅选择所述隔离纸(4)切割；
制动工作阶段s3，启动安装于传送辊(16)的轴上的制动驱动器(26)，以防止在切割所述隔离纸(4)之前和之后隔离纸(4)的滑移；
胶带切断阶段s4，将粘附胶带辊(15)上缠绕的粘附胶带以125-250mm的长度切断；
组装阶段s5，为了使完成的清洁滚筒旋转运动，使用固定螺栓(12)，将与固定于支持体(10)上的手柄(9)相连的左右支持部件(11)固定在清洁滚筒上，并将最终包装材料包裹在粘附胶带(1)上，从而完成产品。

10、  根据权利要求9所述的清洁滚筒的制造方法，其特征在于，所述打孔机(30)和切割机(31)往复运动距离分别为50mm和40mm。

清洁滚筒及其制造装置和制造方法
技术领域
本发明涉及清扫床面、地毯等的清洁滚筒及其制造装置和制造方法，利用粘附胶带的粘附力对用普通清洁工具不易清除的头发和细微灰尘等进行清除，而普通的清洁滚筒由于长头发或者塑料薄膜的粘附而在更换粘附胶带时容易发生撕裂，且使用后脏污的粘附胶带更换较为困难，因而本发明为改进上述问题，而提供了一种清洁滚筒及其制造装置和制造方法，其中即使有长头发等粘附在粘附胶带的缠绕方向(纵向)，粘附胶带也不易撕裂破损，脏污粘附胶带容易更换。
背景技术
如图6a所示，家用(或工业用)清洁滚筒通常作为利用粘附胶带1的粘附力来清除地毯或者床面上的头发和浮尘等杂物7的滚筒型粘尘器。当脏污的粘附胶带需要撕揭更换时，粘附于粘附胶带的缠绕方向的上述杂物7(特别是长头发)容易造成粘附胶带的纵向撕裂。即使是没有造成损伤，当撕揭更换脏污的粘附胶带时，需要找寻新的胶带撕揭开头，从而带来诸多不便和困难。为了解决这些问题，如图6b和图6c所示，公开了以螺旋形缠绕粘附胶带且两端具有凹凸部8或者撕揭用突出部5的清洁滚筒。
但是，上述清洁滚筒中不仅制作螺旋形和凹凸部较难，而且仅仅在清洁滚筒一侧的小部分形成撕揭用突出部，因而撕揭更换仍然较为困难。
发明内容
为了解决现有清洁滚筒存在的问题而提出本发明，本发明的目的是提供一种清洁滚筒及其制造装置和制造方法，在卷筒外圆周缠绕有多层粘附胶带的清洁滚筒中，粘附胶带的清扫面连续形成具有粘附层的粘附面，其里面为非粘附面，在粘附面的横向和纵向上附着一定厚度和宽度具有较强拉伸强度的非粘性隔离纸，上述隔离纸的起始部设置有撕开口，在上述隔离纸的宽度1/2重叠的部分形成重叠部，以利于使用后容易地撕揭更换，从而防止缠绕的长头发等杂物造成的粘附胶带撕裂破损，减少脏污粘附胶带的撕揭更换难度。
为达到上述目的，本发明涉及的清洁滚筒，其特征是，粘附胶带在卷筒外圆周连续形成有涂覆粘结剂而具有粘附力的粘附面，其里面为由硅树脂进行表面处理的、没有涂覆粘结剂的非粘附面，在上述粘附面的起始部上附着一定厚度和宽度的非粘性隔离纸，同时在上述粘附面的起始部上通过打孔机的往返运动来设置撕开口，另外在上述隔离纸宽度的1/2重叠的部分形成撕揭用突出部5，缠绕粘附胶带。
另外，撕揭更换脏污的粘附胶带时，为了防止纵向和横向的某一方向容易撕裂而设置的隔离纸，由一定比例(20重量％)的灌木制作的韩国产韩纸材料添加到普通纸原料的纸浆中，使其具有一定的横向和纵向的拉伸强度，且为了降低更换难度，隔离纸添加有荧光色的涂料，且在隔离纸的起始部形成有其他撕开口。
依据本发明，在粘附胶带横向和纵向上附着一定拉伸强度的非粘附性隔离纸，提高了横向和纵向的撕裂强度，即使粘附胶带粘附缠绕长头发，也不能附着在非粘附性隔离纸上，防止缠绕的长头发等杂物造成的粘附胶带撕裂破损，减少脏污粘附胶带的撕揭更换难度。
附图说明
图1a是根据本发明的清洁滚筒的立体图；
图1b是所述清洁滚筒的展开状态的示意图；
图2a是所述清洁滚筒的最外部分的展开示意图；
图2b是表示所述清洁滚筒的卷起状态的侧视图；
图2c是松开片材的重叠部分的详细视图；
图3a是所述清洁滚筒的粘附胶带的平面图；
图3b和图3c分别为沿图3a中C-C和B-B截取的截面图；
图4a是表示没有缠绕粘附胶带的卷筒的截面图；
图4b为缠绕有粘附胶带的卷筒的截面图；
图5是制造所述清洁滚筒的工序的流程示意图；
图6a至图6c是传统清洁滚筒的立体图；
图6d是表示传统清洁滚筒的完全组装状态的示意图；
图7是根据本发明用于制造清洁滚筒的装置的立体图；
图8a是所述装置的切削打孔刀的平面图；
图8b是所述切削打孔刀的A-A截面图；
图8c是所述切削打孔刀的B-B截面图；
图8d是所述切削打孔刀的立体图；
图8e和图8f是所述切削打孔刀的局部放大图；
图9是粘附胶带展开图；
图10是表示粘附胶带移送速度的示意图。
附图标记说明
1：粘附胶带                  2：粘附面
3：非粘附面                  4：隔离纸(韩纸)
5：撕揭用突出部(重叠部)      6：包装胶带
7：杂物                      9：手柄
13：包装用胶带辊             14：冲击缓冲用橡胶板
15：粘附胶带辊               16：传送辊
17，18：托辊                 19：印花辊
20，21：齿轮                 22：间歇传动装置
23：传动链条                 24：驱动马达
25：减速机                   26：制动驱动器
30：打孔机                   31：切割机
32：切削打孔刀               33：空气压缩机
34：空气压缩机               38：卷筒(core tube)
具体实施方式
下面通过附图对本发明的清洁滚筒及其制造装置和制造方法进行详细说明。本说明书和权利要求中所使用的用词和术语是发明人为了最适当说明本发明而适当定义的用语和概念，解释为符合本发明技术思想的意义和概念。
图1a是根据本发明的清洁滚筒的立体图，图1b是所述清洁滚筒的展开状态的示意图，图2a是所述清洁滚筒的最外部分的展开示意图，图2b是表示所述清洁滚筒的卷起状态的侧视图，图2c是松开片材的重叠部分的详细视图，图3a至图3c是所述清洁滚筒的粘附胶带的平面图以及沿C-C和B-B截取的截面图，图4是表示所述粘附胶带缠绕在中心管外圆周上的状态的截面图，所述清洁滚筒安装在该中心管上，图5是制造所述清洁滚筒的工序的流程示意图，图6a至图6c是传统清洁滚筒的立体图，图6d是表示传统清洁滚筒的完全组装状态的示意图，图7是根据本发明用于制造清洁滚筒的装置的立体图，图8a是所述装置的切削打孔刀的平面图，图8b是所述切削打孔刀的A-A截面图，图8c是所述切削打孔刀的B-B截面图，图8d是所述切削打孔刀的立体图，图8e和图8f是所述切削打孔刀的局部放大图。
如图1a、图1b和图2a至图2c所示，在本发明的清洁滚筒中，粘附胶带1连续形成有涂覆粘结剂而具有粘附力的粘附面2，其里面为没有涂覆粘结剂的非粘附面。在具有粘附面2的粘附胶带1的起始部上附着一定厚度和宽度的非粘性隔离纸4，将该隔离纸4粘结在粘附面2的整体宽度(横向)，同时在上述隔离纸4的起始部上设置撕开口35，另外在上述隔离纸4宽度的1/2重叠的部分形成有撕揭用突出部5，上述非粘附面3进行硅油表面处理，以便在更换粘附胶带1时容易与粘附面2分离。
因此，上述撕揭用突出部5位于没有涂覆粘结剂的粘附胶带里侧，与非粘附性隔离纸4的1/2重叠接触，使撕揭更换粘附胶带更为容易。
另外，为了防止粘附缠绕长头发造成粘附胶带的撕裂，并迅速容易地撕揭更换脏污的粘附胶带，安装有隔离纸4，添加有有色的荧光涂料。而且为了保持一定的横向和纵向拉伸强度，该隔离纸采用一般纸张制作用纸张原料(浆纸)和韩纸原料按照一定比例混合制成。根据清洁滚筒的用途和大小不同，韩纸的加入比例在15-25重量％之间，本发明使用的隔离纸厚度为50μm，单位面积重量为70g/m²。
韩纸的加入量高于25重量％的情况，虽可增强隔离纸的撕裂强度，但同时降低了其柔韧性，给制造和使用带来困难和不便。相反，加入量低于15重量％的情况，撕裂强度将有所降低，容易造成缠绕杂物(特别是长头发)而撕裂粘附胶带的问题。因此，隔离纸中韩纸所占量优选为15-25重量％，特别优选为20重量％。
此外，为了顺利完成粘附胶带的撕揭更换，掺加有荧光涂料的隔离纸4的宽度(长度方向)优选为8-10mm。这样就会将8mm的隔离纸4缠绕在通用卷筒上，将上述隔离纸宽度的1/2相互重叠形成撕揭用突出部5时，形成圆形清洁滚筒(缠绕40圈)，而不是椭圆形，所以圆形构造有利于清扫时的滚动。如图1a所示，在粘附胶带上设置有撕开口35，撕开口宽3mm，相互间隔5mm，撕开口35使撕揭更换脏污的粘附胶带较为容易，也能保证制造过程中包装胶带6不发生断裂的连续生产。
这是由于在撕开口35的宽度大于3mm的情况，打孔时会造成同时切断隔离纸4和包装胶带6的问题；在小于3mm的情况，不易切断隔离纸，且撕揭更换脏污的粘附胶带较为吃力。
为此，如图8a至8d所示，形成撕开口35的切削打孔刀32的前端部成凸凹间隔状，高度为1.5mm，齿距p为5mm；形成撕开口35的切削打孔刀32的凸出部43，其宽度为3mm；不形成撕开口35的切削打孔刀32的凹陷部44，其宽度为2mm。另外，考虑切削打孔(凸凹)时的费用和粘附胶带的强度等，切削打孔刀32的厚度设定在0.45-0.75mm之间。
另外，为了使隔离纸4在包装胶带6上完全附着，并减少切割时发出的噪音，在切割机31的下部设置有冲击缓冲用橡胶板14，上述冲击缓冲用橡胶板14具有与切割的隔离纸4相同的宽度(8-10mm)和长度。
此外，如图3a至图3c所示，粘附胶带1采用包装胶带6(定向聚丙烯(OPP)胶带，oriented poly propylene)材质，该包装胶带6在40μm厚的塑料胶带的一面上涂覆30μm厚的粘结剂。为了能够顺畅有效地粘附杂物以及防止使用中粘附胶带的撕裂破损，上述涂覆有粘结剂的包装胶带6的粘附力为700g/25mm，优选使用粘附力为5kgf/10mm的产品。
如图4a和图4b所示，卷筒38是内径为45mm、厚度为3mm的纸质圆筒。
另外，如图5和图7所示，清洁滚筒的制造装置包括：包装用胶带辊13，该包装用胶带辊13卷取有包装用胶带6；粘附胶带辊15，该粘附胶带辊15用于缠绕附着有隔离纸4的粘附胶带1；隔离纸传送辊16，该隔离纸传送辊16用于传送隔离纸4；驱动马达24，该驱动马达24驱动所述粘附胶带辊15和隔离纸传送辊16；减速机25，该减速机25用于降低上述驱动马达24的转速；传动链条23和齿轮20、21，该传动链条23和齿轮20，21连接于上述减速机25，用于传送动力；打孔机30，该打孔机30在由所述传动链条23和齿轮20，21的驱动力传送来的隔离纸4和包装胶带6上打孔以形成撕开口35，同时将隔离纸4附着在包装胶带6上，该打孔机30安装有切削打孔刀32；切削磨石42，该切削磨石42在所述切削打孔刀32的刀锋上形成凸出部43和具有倾斜部45的凹陷部44；切割机31，该切割机31仅仅选择切割通过打孔机30附着在包装胶带6上的隔离纸；驱动器36、37，该驱动器36、37驱动所述打孔机30和切割机31作往复运动；空气压缩机33、34，该空气压缩机33、34向所述驱动器36、37提供压缩空气；橡胶材质的冲击缓冲附件27，该冲击缓冲附件27吸收所述打孔机30和切割机31工作时的冲击；制动驱动器26，该制动驱动器26安装于传送辊16的轴上，以防止震动和晃动造成的隔离纸4的滑移；托辊17、18，该托辊17、18支撑粘附胶带非粘附面3，保证上述隔离纸4和包装胶带6的顺畅传送；印花辊19，该印花辊19安装在涂覆有粘结剂的粘附面2；间歇传动装置22，该间歇传动装置22调整由上述辊17、18、19传送来的包装胶带6和隔离纸4的长度比例适当；控制器，该控制器用于控制上述打孔机30和切割机31的工作，并用于控制制动驱动器26，防止震动和晃动造成的隔离纸4的滑移。
如图8d和图8e所示，切削磨石42将安装在上述打孔机30上的切削打孔刀32刀锋加工成具有凸出部43和凹陷部44的凸凹间隔状，切削磨石42的厚度和直径分别为2mm和100mm。考虑切削打孔效果和切削打孔时的震动，所述切削磨石42采用表面粗糙度(颗粒)通常为每1英寸具有35个颗粒的WA(white aluminum oxide，白刚玉)系列材质。所述切削打孔刀32的齿距为5mm，所述凸出部43和凹陷部44的宽度分别为3mm和2mm，高度为1.5mm。
如图8b和图8c所示，在切削打孔刀32的凹陷部44上具有倾斜部45，可使隔离纸和包装胶带顺畅地撕揭分离，更换脏污的粘附胶带更加容易。
为达成上述目标，如图8e所示，切削磨石的中心线X-X和切削打孔刀32的切削线X’-X’成45度左右的夹角，从而保证凹陷部44也具有切削打孔机能。
如图8f所示，切削打孔刀32的凹陷部44上的倾斜部45也具有切削功能，在5mm的齿距中，与凸出部43宽度对应的3mm用于形成穿透隔离纸和包装胶带的撕开口35，而2mm宽的凹陷部44仅选择隔离纸4切削打孔。
上述切削打孔刀32的材质优选采用拉伸强度为63kg/mm2以上的碳素工具钢。
这样，在制造粘附胶带1过程，粘附胶带1卷绕时，可以相对容易地切断隔离纸4，而不切断涂覆有粘结剂的塑料层。
此外，清洁滚筒的制造方法包括：原纸传输阶段s1，将隔离纸传送辊16和粘附胶带辊15连接，以传送隔离纸4和包装胶带6；隔离纸粘附阶段s2，当隔离纸4下降8-10mm时，打孔机30和切割机31启动并做往复运动，考虑到包装胶带和隔离纸的拉伸强度等，上述打孔机30和切割机31的往复运动距离分别设定为能够容易分离隔离纸的50mm和40mm，使安装有由切削磨石42形成凸出部43和凹陷部44的切削打孔刀32的打孔机30及用于切断隔离纸4的切割机31往返运动，粘附隔离纸4；制动工作阶段s3，启动安装于传送辊16的轴上的制动驱动器26，可防止在切割上述隔离纸4之前和之后隔离纸4滑移；胶带切断阶段s4，将粘附胶带辊15上缠绕的粘附胶带1以适当长度(125-250mm)切断；组装阶段s5，为了使完成的清洁滚筒旋转运动，使用固定螺栓12，将与固定于支持体10上的手柄9相连的左右支持部件11固定在清洁滚筒上，并将最终包装材料(没有图示)包裹在粘附胶带1上，从而完成产品。
为了顺畅地传送隔离纸以及精确地形成重叠部(隔离纸宽度的1/2)，如表1和图9所示，最后使用的粘附胶带n₄₀的长度等于卷筒38的外径周长160.14mm；为了保持与直前撕揭的粘附胶带隔离纸的1/2重叠，这之后缠绕的粘附胶带n₃₉的长度需要比外径周长小4mm(隔离纸宽8mm的情况)，加上因缠绕n₄₀层厚度变大的造成的增加长度0.44mm(厚度70μm×2×3.14，隔离纸厚度增加部分忽略)，即长度为160.14—4+0.44＝156.58。
也就是说，最先缠绕粘附胶带长度n₄₀＝160.14mm(51mm×3.14，包含隔离纸宽8mm)，
n₃₉＝156.58mm(n₄₀-4mm+0.44mm)
n₃₈＝157.02mm(n₃₉+0.44mm)
.
.
.
n₂＝172.86mm(n₃+0.44mm)
最先使用粘附胶带长度n₁＝173.30mm{(n₂+0.44mm)或[(51mm+2.73mm×2)×π-4mm]}。
这里，0.44mm是随着厚度增加(一次缠绕)的长度延长修正尺寸，51mm是卷筒的外径，4mm是隔离纸重叠部的宽度，2.73mm是n₁至n₄₀的粘附胶带的厚度。[每圈缠绕时未旋转1/40，所以n₁至n₄₀的整体缠绕数为39。因此，厚度增加是39×70μm＝2730μm，在这里，70μm是包装胶带的厚度，即塑料胶带的厚度40μm加上粘结剂的涂覆厚度30μm的数值。]
因此，通过驱动与厚度增加无关以一定速度旋转的粘附胶带1的粘附胶带辊15，可以形成一定的撕揭用突出部5。
除了上面公开的方法以外，根据清洁滚筒的规格和制造条件，包装胶带上附着隔离纸的方法可采取多种方法。
例如，用传感器测定隔离纸4下降长度，传感器与打孔机30和切割机31的计数器相连，根据长度的变化(增加)，分别控制驱动辊，以适当长度切割隔离纸4。
另外，如表2和图10所示，在将隔离纸4附着在包装胶带的胶带切割阶段之前和之后，为了防止传送隔离纸的滑移，优选地分别形成3秒和4秒的制动区间，最后使用的粘附胶带n₄₀的两面都涂覆粘结剂，利于清扫作业。最先缠绕的粘附胶带n₄₀的移动速度为12mm/秒时，最后缠绕的粘附胶带n₁如上所述，因缠绕的粘附胶带的厚度(2.73mm)，最后缠绕的粘附胶带的传送速度为13mm/s(随直径增加以约8.5％速度增加)，这样就可以随着缠绕数的增加(直径增加)的长度延长而得到一定的重叠部(撕揭用突出部5)。
完成后的清洁滚筒是在最外层n₁的粘附胶带上再缠绕包裹最终包装材料，以利于保管和最终使用。
此外，上述最终包装材料使用纸或者塑料系列材料，与清洁滚筒粘附面2相接触的一面使用硅油处理，便于使用时的顺畅剥离。
表1表示每个粘附胶带的长度计算表；表2表示制动工作状态。
表1 长度计算表