薄膜层状笔杆免削铅笔及制作方法 本发明涉及一种用于书写、绘图或标记的薄膜卷绕式笔杆的铅笔,具体地说,是一种由纸、塑料薄膜、或纸与塑料的复合材料薄膜为笔杆制作材料,通过卷绕于笔芯外周形成笔杆的铅笔。
目前广泛使用的木杆铅笔,其笔杆的制作均需经选材、裁板、烘干、蒸煮、锯解、刨槽、磨光、装铅、胶合等工序,工序复杂,材质要求严格,木材利用率低,消耗量大,已有的木质薄片卷绕式笔杆的木质铅笔,也存在工序复杂、木材消耗量大的缺点。另外,木杆铅笔在使用中因不时需要切削,常需备有削刀,使用不便,特别是学生及绘图人员等,铅笔使用量大、往往因削铅笔而耗去许多时间。
本发明的目的,是为克服上述缺点提供一种以纸或塑料薄膜及塑料与纸的复合材料薄膜为制作笔杆的材料,将其逐层卷绕于笔芯外周形成笔杆,并可逐段逐层方便地揭撕薄膜以露出笔芯,从而简化制笔工艺、节约大量优质木材、免去使用中的切削工序、使用更加简便的薄膜卷绕层状笔杆铅笔。
本发明的目的是通过以下的技术方案实现的:
一种用于书写、绘图和标记的铅笔,具有笔芯、逐层卷绕于笔芯外周的层状薄膜笔杆、涂敷于笔杆表层地漆膜、及模压印刷于漆膜上的图案及标记,其特殊之处在于:在逐层卷绕于笔芯(3)外周形成笔杆(5)的卷绕薄膜(1)上,沿笔杆(5)的轴向,按等距间隔(m),设有沿笔杆(5)径向的、但与笔杆(5)径向呈一定夹角(β)的揭撕线(7),该揭撕线(7)自处于笔杆(5)表面的卷绕薄膜(1)的外端边(b),沿周向逐层延伸至卷绕薄膜(1)最内层近笔芯(3)的另一端边(a),且该揭撕线(7)自笔杆(5)的表层逐层向内层延伸时呈螺旋形,并逐层趋近于笔端(C′)至边(C″);由揭撕线(7)间隔的条状薄膜(4),自处于笔杆(5)表面的边(b)处,沿周向逐层向近笔芯(3)的边(a)揭撕所形成的笔杆的揭撕断面(6)呈锥形斜面,且构成该揭撕断面(6)的条状薄膜(4)的断痕(8),在笔杆的揭撕断面(6)上呈螺旋状延伸,自笔杆(5)的表层逐层趋近于笔端(C′)至边(C″)。
处于卷绕薄膜(1)上的揭撕线(7),可为两种构造,即规则间断切缝(2)或半透压痕(图中未画出);
处于笔杆(5)表层的卷绕薄膜(1)的边(b)、平行于笔杆(5)的轴向;
本发明可采用三种笔杆横截面形状:圆形、弧边三角形及六边形(11)。
一种用于制作上述薄膜卷绕层状笔杆铅笔的方法,包括材料的选择、加工、笔杆的卷绕制作及表面形状的处理等工序,其特殊之处在于:
用于逐层卷绕笔芯(3)制成笔杆(5)的卷绕薄膜(1),是采用纸、塑料薄膜、或塑料与纸的复合材料薄膜作材料的;
在卷绕薄膜(1)上,于卷绕笔芯(3)前,通过模压或滚切,制作出揭撕线(7);在卷绕薄膜(1)的边(b)的内表面(面向笔芯(3)的一面)边缘,涂布一不干胶区域(9)。
本发明的笔杆的几种横截面形状如圆形、弧边三角形及六边形(11),是于笔杆卷绕完成后,以模压成型,或采用具有不同断面的笔杆壳层薄膜(13、14、15)包卷于卷绕薄膜(1)形成的笔杆外周形成;采用上述的后一种制作方法时,卷绕薄膜(1)的边(b)内表面边缘可不设不干胶区域,而在笔杆壳层薄膜的内表面涂以不干胶。
(一)、选择中短纤维纸做卷绕薄膜(1)的材料,或选择聚乙烯、聚丙烯等无毒塑料,以及以中短纤维纸浆与聚乙烯、聚丙烯等无毒塑料的复合材料为原料的薄膜为材料:
(二)在卷绕薄膜(1)的平面上,以每卷绕一支铅笔为一个单位面积,其形状为一矩形,在该矩形平面上,自边(a)至边(b),设有互相平行、等距间隔(m)为2~5mm的,与边(C)具一定夹角(β)的,由模压或切割制作的揭撕线(7);该揭撕线(7)与边(C)的夹角(β)的确定,由笔杆的揭撕断面(6)所在锥形的高(H)(也即卷绕薄膜(1)的边(b)上的h段),与卷绕薄膜(1)的边(C)的长度之比确定,即tgβ=HC]]>(其中H=卷绕薄膜(1)的边(b)上的线段h,H的数值即通常笔刀切削断面所形成的锥形的高);
(三)设在卷绕薄膜(1)上的揭撕线(7),可以是由模压制作的半透压痕(图中未画出),也可以是由滚切制成的规则间断切缝(2);
(四)卷绕薄膜(1)的制作材料(纸、塑料薄膜或塑料与纸的复合材料薄膜),其特性应具有:在卷绕薄膜条(4)沿揭撕线(7)旋转揭撕时,其所形成的断面(8)具有一定的目测光洁度及无抻拉延展。
本发明较之目前广泛使用的木杆铅笔(包括木质薄片卷绕层状笔杆铅笔)具有以下优点:
(一)、由于笔杆制作材料改为纸、塑料或纸和塑料的复合材料,即使纸的原料纸浆仍大多为木浆,仍起到大量节约木材,特别是节约优质木材的作用;
(二)简化了铅笔的制作工艺,提高了笔杆制作原材料的利用率,这是由选用的材料和加工工艺决定的;
(三)在一定程度上仍保持了使用木杆铅笔的习惯。如:外观与木杆铅笔酷似或优于木杆铅笔,由铅笔的重量体现的舒适手感(本发明通过向原材料中添加助剂可将铅笔的每支重量制作得同于或重于木杆铅笔),以及逐段揭撕卷绕薄膜(1)可使笔芯逐段露出,代替了刀削铅笔而又类似于刀削铅笔的效果等;
(四)使用方便。由于以逐段揭撕卷绕薄膜代替了刀削。省去了刀削的麻烦,干净卫生,减少了因刀削不慎折断笔芯和划伤手指的困扰,节约了学生及工作人员的时间,有利于提高工作效率;
附图1是薄膜卷绕层状笔杆铅笔的外形示意图;
附图2是卷绕薄膜的平面示意图;
附图3是不同形状笔杆的外形及横截面示意图;
以下结合附图和实施例对本发明详细说明:
实施例一:经卷绕后直接模压外型的铅笔:
按所需厚度及撕裂断面光洁度选择纸、塑料薄膜或纸与塑料的复合材料薄膜作为制作本发明的卷绕薄膜的材料,将卷绕薄膜置入机加工过程,在卷绕薄膜上,制作揭撕线(7),该揭撕线(7)的方向和密度,由以下标准确定:按每卷绕一支铅笔所需卷绕薄膜(1)的a边至b边的长度,自边(a)至边(b)制作出具等距间隔(m)(m=2~5mm)的彼此互相平行的揭撕线(7),使该揭撕线(7)与边(C)呈一定夹角(β)。揭撕线(7)可由模压形成半透压痕,也可由滚切制成规则间断切缝(2),同时在边(b)的,卷绕时面对笔芯(3)的内表面边缘涂以不干胶区域(9)(本工序也可在卷绕过程中进行),然后,将笔芯置于边(a)的内表面边缘,并与边缘平行,进行卷绕,待卷绕至逐渐形成笔杆(5)时(笔杆的直径由不同的铅芯或铅笔的用途选定),由边(b)内表面的不干胶粘合于笔杆(5)的表面,此时,处于笔杆(5)表面的卷绕薄膜(1)的边(b),与笔杆(5)的轴向平行,为使用中便于将每条卷绕薄膜条(4)方便地自边(b)处揭起沿周向并沿揭撕线(7)逐层撕下,同时又不致因使用不慎将边(b)上暂不使用的部分揭起,可在边(b)处沿笔杆(5)的轴向模压一条凹槽,使边(b)处于凹槽的一侧。此道工序可在卷绕完成后对笔杆外形进行模压成型时一起进行。
另外,本发明所设计的薄膜卷绕层状笔杆铅笔,具有确定的首、末端的区别,卷绕薄膜条(4)只能从处于作为笔杆首端的C′端的一条开始揭撕随着逐条揭撕,可达到每揭撕一条即可露出与卷
绕薄膜条(4)宽度等长的铅笔芯,因此,本发明更适应于具明确首尾端的铅笔如带橡皮端头的铅笔等(橡皮端头安装于d′端),如制作红蓝铅笔等两色铅笔,可改变对揭撕线(7)的布局与方向的设计,同时相应改变模压或滚切制作揭撕线(7)的设备的设计。
本发明形成的铅笔,使用时自铅笔的C′端,将卷绕薄膜条(4)自b边缘处揭起,沿周向逐层向内揭撕,即露出笔芯(3),所需露出笔芯(3)的长度,是由卷绕薄膜条(4)的宽度决定的,即只能是卷绕薄膜条(4)宽度的整数倍数,因此,设计时应将揭撕线(7)的间隔尽量缩短,以提高笔芯露出长度的选择性。
实施例二:经卷绕后包卷笔杆壳层薄膜的铅笔:
按实施例一实施卷绕形成笔杆(5)时,卷绕薄膜的b边的内表面边缘不涂不干胶,于其外周包卷一层具不同横断面的笔杆外壳层薄膜(13、14、15),并于包卷前在笔杆外壳层薄膜(13、14、15)的内表面涂不干胶,于包卷后(或包卷前),在笔杆外壳层薄膜(13、14、15)的外表面模压切割出与卷绕薄膜(1)上的揭撕线(7)相重合的壳层揭撕线(图中未画出)。使用时,先以锐器削开一段被壳层揭撕线间隔的笔杆外壳层薄膜(13、14、15),即可取下该段笔杆外壳层薄膜,然后可揭起处于笔杆外壳层薄膜(13、14、15)内的卷绕薄膜(1)的边缘(b),沿周向并沿揭撕线(7)逐层自外至内旋转揭撕露出笔芯。