專利名稱：卷繞管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷繞管，一個帶狀的半成品或成品可卷繞于其上，所述卷繞管包括一個具有內(nèi)壁的縱長圓筒形管體，該管體包括一個可以非接觸方式進行讀取的數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體包含有與帶狀半成品或成品有關(guān)的信息或者其它的信息，并且該數(shù)據(jù)載體通過一個管狀的保持元件保持在管體的內(nèi)部。
背景技術(shù)：
在工業(yè)制造過程的領(lǐng)域中，公知存在有多種形式的帶狀半成品或成品，這些帶狀半成品或成品的幅寬可達到幾米寬，并且優(yōu)選地卷繞成直徑高達幾米的卷繞件以進行處理。基本上是柔軟的半成品或成品卷繞在卷繞管上，所述卷繞管賦予了工業(yè)加工中所需要的穩(wěn)定性，哪怕僅有很少幾層的半成品或成品，尤其是在開始卷上時和展開過程接近結(jié)束時。例如，用于工業(yè)印刷報紙和書本的紙張、用于制造紗布的纖維網(wǎng)狀織物、以及多個連續(xù)不斷的薄膜(薄片)、纖維織物及針織物可用作半成品或成品而在這樣的卷繞管上進行進一步的加工。
多個這樣的帶狀半成品或成品使得可靠地識別某個特定的帶狀半成品或成品變得很困難，其中所述帶狀的半成品或成品在加工過程中的差異通常僅僅是很微小的。例如，不但具有不同克重而且具有不同表面質(zhì)量、色彩明暗或添加物的紙張可用來印刷書本，但是此外，作為一個原則，應(yīng)當(dāng)避免在一個產(chǎn)品中對不同批次的相同紙張進行加工。
在卷煙紙和濾紙的制造中，為了解決這個問題，DE 202 05 555 U1建議在卷繞管的壁中結(jié)合一個數(shù)據(jù)載體，此數(shù)據(jù)載體包含有與卷繞管有關(guān)的信息以及與帶狀半成品或成品有關(guān)的信息，此信息應(yīng)當(dāng)可以以非接觸的方式從芯片讀取。公知地，這種數(shù)據(jù)載體及讀取和記錄方法的通常方式是射頻應(yīng)答器元件(所謂的射頻標(biāo)簽)。這些具有數(shù)據(jù)載體的卷繞管具有一系列的缺點在卷上或展開帶狀半成品或成品時，公知的卷繞管上的機械載荷很大，從而受到較大的磨損。直接結(jié)合于卷繞管中的數(shù)據(jù)載體一方面不能經(jīng)濟合算地從一個哪怕是磨損了的卷繞管上分離下來，而在另一方面其甚至阻礙了卷繞管自身的重復(fù)利用。
結(jié)合于公知卷繞管中的數(shù)據(jù)載體與相鄰卷繞管承受大致上相同的機械變形。一個由于卷繞于其上的帶狀半成品或成品而引起的卷繞管徑向壓縮(屈曲)、以及特別是在展開過程接近結(jié)束時卷繞管的動態(tài)振動變形直接地傳遞到數(shù)據(jù)載體上。在公知卷繞管中，此載荷造成了在數(shù)據(jù)載體上以及位于數(shù)據(jù)載體內(nèi)的電子元件上的一個高機械載荷，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)載體具有高的廢棄率。
用于生產(chǎn)具有數(shù)據(jù)載體的公知卷繞管的方法使得不可能對本卷繞管進行這樣的改進從卷繞管中拆下數(shù)據(jù)載體并且用另一個數(shù)據(jù)載體來替換舊的數(shù)據(jù)載體。從而，對卷繞管和數(shù)據(jù)載體用于在不同應(yīng)用或不同方法時所可能提出的多種要求從根本上需要一種數(shù)據(jù)載體，此數(shù)據(jù)載體可在任何所能設(shè)想到的場合使用，從而是非常有價值的。特別地，當(dāng)需要數(shù)據(jù)載體、且可從較遠的距離處對該數(shù)據(jù)載體進行讀取和寫入時，具有主動發(fā)射裝置的數(shù)據(jù)載體是必需的，其通常具有自己的電源。在這種情況下，所需要的結(jié)構(gòu)空間很大且費用高昂，從而，數(shù)據(jù)載體的回收是合乎要求的。
在公知的卷繞管中，數(shù)據(jù)載體插入到一個與其形狀相應(yīng)的中空空間內(nèi)。此中空的空間代表了被分割開的卷繞管的一個機械結(jié)構(gòu)的弱點，并優(yōu)選是一個斷裂點，在給予卷繞管一個高應(yīng)力振動時尤其如此。為了防止材料的斷裂，設(shè)置有數(shù)據(jù)載體的公知卷繞管必須用相對高強度的材料制造或制有較厚的壁。
DE 101 15 200 A1教示了一種用于接收或傳遞卷繞材料的卷軸。該公知的卷軸包括一個數(shù)據(jù)載體，與卷軸和/或卷繞材料有關(guān)的信息可由該數(shù)據(jù)載體而采集。數(shù)據(jù)載體設(shè)計成一個應(yīng)答器，并可設(shè)置在卷軸的不同位置上。例如，其可以固定在內(nèi)卷軸壁上?？蛇x地，公開了把該卷軸連接在一個轂狀凸緣部分上，該轂狀凸緣部分的圓錐狀外表面單獨連接到卷軸體上。此外，還建議了把其設(shè)置在管子徑向延伸的前表面的內(nèi)側(cè)。
WO 98/28213 A1描述了一種例如用于紙幅的紙幅保存用卷筒，其具有交互式的可編碼及可讀數(shù)據(jù)載體，此數(shù)據(jù)載體設(shè)計成一個包括有數(shù)據(jù)存儲器的編碼載體。該編碼載體可以例如居中地設(shè)置在一個轂內(nèi)，所述轂可插入管體內(nèi)，或該編碼載體可粘附在管體壁的內(nèi)側(cè)。然而，可選地，其也可以設(shè)置在管體壁內(nèi)部的一個位于前側(cè)的軸向延伸鉆孔內(nèi)，或設(shè)置在一個徑向穿透壁部的鉆孔的內(nèi)部。
此外，WO 99/50788 A1還公開了一種卷繞管，在該卷繞管的內(nèi)封套表面上設(shè)置了一個柔軟的由紙制成的載體元件，該載體元件朝向內(nèi)封套表面的那個表面設(shè)置有一個粘合層。一個電子數(shù)據(jù)載體通過此粘合層而粘附到載體元件上。粘合層還用于將包括有數(shù)據(jù)載體的載體元件粘附到管體的內(nèi)封套表面上，以在卷繞管和數(shù)據(jù)載體之間形成一個牢固的連接。數(shù)據(jù)載體本身的作用在于從外側(cè)以一種非接觸的方式獲取與卷繞管或卷繞材料有關(guān)的信息。可選地，數(shù)據(jù)載體也可以通過相同的載體元件從外側(cè)粘附到管體的外封套表面上，但是這導(dǎo)致了從管周圍觀察時管直徑區(qū)域的不均勻。最后，數(shù)據(jù)載體也可以通過一個管狀物體固定到管內(nèi)，此管狀物體的直徑與管子的內(nèi)直徑大致是一致的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于這樣的一個目的建議一種帶有數(shù)據(jù)載體的卷繞管，此卷繞管制造成本低廉并且可以多種方式使用，具有良好的操作和回收性能，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點。
從已知的卷繞管出發(fā)，本發(fā)明建議了一種管狀保持元件，其中數(shù)據(jù)載體以這樣的方式連接到管體其與管體的內(nèi)壁間隔一個距離。由一個獨立的保持元件保持所帶來的結(jié)果是數(shù)據(jù)載體在制造和使用過程中可以與本發(fā)明的卷繞管分離，哪怕數(shù)據(jù)載體的體積很大，也可以不受損害地拆卸數(shù)據(jù)載體。
由此，有效地消除了現(xiàn)有技術(shù)中所描述的缺點。管體的機械負載并不直接地作用在數(shù)據(jù)載體上，且數(shù)據(jù)載體的附著并不會使管體材料的性能減弱。取決于需求，可以在使用過程中以及在管體的使用壽命終止時把一個特別適配的數(shù)據(jù)載體插入到本發(fā)明的卷繞管中，而保持元件可以進一步地獨立開發(fā)或利用。
依據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)載體以這樣的方式連接到保持元件其與管體內(nèi)壁間隔一個距離。然后在操作過程中，數(shù)據(jù)載體盡可能地與管體及其變形機械地分離。為了可靠地保持這一間隔，可以在數(shù)據(jù)載體和管體壁之間引入一個例如由發(fā)泡材料組成的中間層。如果數(shù)據(jù)載體是例如粘附在管體上的，則不需要中間層。
在一個依據(jù)本發(fā)明的卷繞管中，優(yōu)選地，數(shù)據(jù)載體連接到保持元件上。例如，數(shù)據(jù)載體可以通過粘合帶或收縮套管而固定至保持元件的一個外封套表面上。如果保持元件通過注塑方法而制造，則也可以用塑料把數(shù)據(jù)載體注塑于上方。
數(shù)據(jù)載體與保持元件集成為一體減少了單獨的結(jié)構(gòu)件的數(shù)目，并簡化了本發(fā)明卷繞管的操作。此外，不再需要與數(shù)據(jù)載體相適配的容置元件。
可選地，本發(fā)明卷繞管中的數(shù)據(jù)載體可插入到一個位于保持元件外封套表面中的槽內(nèi)。然后，保持元件可用于不同的(與槽配合的)數(shù)據(jù)載體，從而使得費用最少。
優(yōu)選地，依據(jù)本發(fā)明的卷繞管包括一個圓筒形的由塑料制成的接合器，該接合器容置于管體端部，通過所述的接合器，相對于一個繞管體縱向軸線的轉(zhuǎn)動而言，卷繞管是固定地保持在卷繞設(shè)備上的，該保持元件與接合器相連。保持元件集成于接合器內(nèi)，減少了結(jié)構(gòu)件的數(shù)目，從而簡化了本發(fā)明卷繞管的操作。
在本發(fā)明的卷繞管中，優(yōu)選地把一個射頻應(yīng)答器元件——一個所謂的“射頻標(biāo)簽”——用作數(shù)據(jù)載體。作為經(jīng)濟的大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品，這些公知的、具有用于各種不同要求的多種設(shè)計的數(shù)據(jù)載體可在市場上購得。此外，由于這些數(shù)據(jù)載體不需要自帶的電壓供應(yīng)，所以保持元件的尺寸得以最小化。
可選地，還可以在本發(fā)明的卷繞管中采用其它的數(shù)據(jù)載體，例如主動發(fā)射模塊。特別是在使用本發(fā)明的卷繞管時，如果一個用于從數(shù)據(jù)載體讀取或?qū)懭氲脑O(shè)備不能或者不應(yīng)該像使用射頻標(biāo)簽時所需要的那樣以幾厘米的距離接近數(shù)據(jù)載體時，就需要使用這樣的一個設(shè)計。
通過一個非接觸的方式來改變本發(fā)明卷繞管的數(shù)據(jù)載體上所包含的信息是特別優(yōu)選的。特別地，可以通過這種方式來存儲信息，該信息描述了卷筒形材料在當(dāng)前時間點的狀態(tài)，或包括了當(dāng)前的加工狀態(tài)，例如位于卷繞管上的帶狀半成品或成品的當(dāng)前長度。甚至可以存儲連續(xù)用于加工卷繞件的機器代碼、存儲特定處理的起始時間和結(jié)束時間，可以想見還可存儲用于加工記錄和質(zhì)量保證的存儲區(qū)域?？蛇x地，也可以使用這樣的數(shù)據(jù)載體其例如卷筒形材料產(chǎn)品的批次信息只能在操作過程中被讀出。
本發(fā)明還解決了一個管狀保持元件的問題，通過該管狀保持元件，數(shù)據(jù)載體可保持在本發(fā)明的卷繞管中。


在下文中通過兩個示例的實施方式對本發(fā)明加以解釋。
圖1示出了一個依據(jù)本發(fā)明的第一保持元件的立體剖視圖。
圖2a示出了一個依據(jù)本發(fā)明的第一卷繞管的側(cè)視圖，所述的第一卷繞管具有第一保持元件。
圖2b示出了第一卷繞管的縱向剖視圖。
圖2c示出了第一卷繞管的前視圖。
圖3示出了一個接合器的立體剖視圖，所述接合器具有一個依據(jù)本發(fā)明的第二保持元件。
圖4a示出了一個依據(jù)本發(fā)明的第二卷繞管的側(cè)視圖，所述的第二卷繞管具有第二保持元件。
圖4b示出了第二卷繞管的縱向剖視圖。
圖4c示出了第二卷繞管的前視圖。
圖5a示出了另一個卷繞管的部分縱向剖視圖。
圖5b示出了依據(jù)圖5a的卷繞管的前視圖。
具體實施例方式
圖1示出了通過注塑方法由塑料制成的管狀保持元件1。保持元件1由圓筒形的縱長插入管2組成，其在兩個端部3處均具有一個徑向突出的套環(huán)(凸緣)4。帶6附在保持元件1的外封套表面5上，其高度7與套環(huán)4相同，并完全地包繞鏟形的槽8。選擇地，套環(huán)4也可以設(shè)置有多個徑向延伸的狹縫，該狹縫增加了彈性并確保了可靠的固定或夾緊，哪怕管子內(nèi)徑的尺寸和形狀有一定的偏差。除了居中設(shè)置的保持元件之外，圖2a至2c中示出的卷繞管9還可以設(shè)置有兩個位于端部的接合器，該些接合器可以從管體10移走而不受損害。所述接合器一方面使得管體10可由質(zhì)量較差從而更加經(jīng)濟的材料制造，而所述接合器由可承受較大載荷的高質(zhì)量(高等級)塑料構(gòu)成；在另一方面，可以通過該接合器而保持卷繞管內(nèi)徑和外徑的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，同時，卷繞管體的內(nèi)徑可以減小，從而使其可以更加經(jīng)濟地由塑料制造。
圖2a、2b和2c示出了卷繞管9的三個視圖，所述卷繞管具有圓筒形的縱長管體10，其中通過圖1所示的保持元件1而保持有一個數(shù)據(jù)載體(未示出)。該數(shù)據(jù)載體是一個通過熱粘膠或鑄模樹脂而附著在槽8內(nèi)的射頻應(yīng)答器元件(射頻標(biāo)簽)。保持元件1通過套環(huán)4和腹板6緊密地壓緊在管體10的內(nèi)壁11上，而數(shù)據(jù)載體不接觸管體10。
圖3示出了通過注塑方法由塑料制成的接合器12。接合器12由圓筒形的縱長插入管13組成，而鏟形的槽15形成于其外封套表面14上。插入管13和槽15形成了依據(jù)本發(fā)明的保持元件16。插入管13之后是一個也呈縱長圓筒形的張緊(夾緊)管17，與插入管13相比，管17具有較大的直徑18。
圖4a、4b和4c示出了第二卷繞管19的三個視圖，所述卷繞管的管體20也呈縱長的圓筒形，在圖示中該管體是截斷的(切斷的)，在該管體中，通過形成于圖3所示接合器12上的保持元件16而保持住一個數(shù)據(jù)載體(未示)。接合器12容置于管體20的端部，并且通過保持元件16的外封套表面14緊密地壓緊在管體20的內(nèi)壁21上。
在圖5a中以縱剖面示出的卷繞管29中，保持元件26在前側(cè)伸出管體30的外封套表面32僅僅一個小距離31。在此，保持元件26除了保持和固定數(shù)據(jù)載體(未示)之外，還起到了一個張緊(夾緊)接合器的作用，例如于國際專利申請WO 03/031305 A1中所描述的那樣。
在背離前側(cè)33的一側(cè)，保持元件26包括有保持區(qū)域34，在該保持區(qū)域中，內(nèi)徑35減小了。在保持區(qū)域34中，數(shù)據(jù)載體的容置腔38位于管體30的內(nèi)封套表面36和保持元件26的外封套表面37之間。如下文所述，例如從圖5b的前視圖中可見，容置腔38設(shè)計成一個位于保持區(qū)域34中的槽，沿弧度方向延伸了大約70°，而腔38沿圓周方向的寬度與數(shù)據(jù)載體的尺寸相適應(yīng)。
此外，保持元件26還具有張緊區(qū)域39，其如WO 03/031305 A1中的示例實施方式所示，可在內(nèi)封套表面40上設(shè)置有例如三個梯形的凸起部，該三個凸起部彼此成120°錯開并沿軸向延伸。所述凸起部在卷繞設(shè)備的夾爪和卷繞管29之間形成了的一個強制配合，即扭轉(zhuǎn)鎖定連接。
此外，保持元件26還具有一個連接區(qū)域41，在該連接區(qū)域內(nèi)，保持元件以扭轉(zhuǎn)鎖定的方式與管體30接合。此接合通過在連接區(qū)域41內(nèi)位于管體30內(nèi)封套表面36和保持元件26的外封套42上的相應(yīng)接合部而實現(xiàn)。由此確保了轉(zhuǎn)矩可靠地從卷繞設(shè)備傳遞到卷繞管29，以及從卷繞管通過摩擦而傳遞到帶狀的卷繞材料上。容置腔38的端部由周向套環(huán)43限定。容置腔38沿軸向的長度大約為100mm、沿周向的寬度大約為25mm、而沿徑向的深度大約為5mm。管體30可具有不同的長度，且在兩個端部處都設(shè)置有保持元件26。
權(quán)利要求
1.一種卷繞管(9、19、29)，其上可以卷繞帶狀的半成品或成品，所述卷繞管包括一個具有內(nèi)壁(11、21)的縱長圓筒形管體(10、20、30)，該管體包括一個可以非接觸方式讀取的數(shù)據(jù)載體，并且該數(shù)據(jù)載體包含有與帶狀半成品或成品相關(guān)的信息，而且，所述數(shù)據(jù)載體通過一個管狀保持元件(1、16、26)保持在管體(10、20、30)內(nèi)部，其特征在于所述數(shù)據(jù)載體以與管體(10、20、30)的內(nèi)壁(11、21)隔開一個間距的方式連接到該保持元件(1，16)。
2.如上述權(quán)利要求所述的卷繞管(19、29)，其特征在于包括一個由塑料制成的圓筒形接合器(12)，所述接合器容置于管體(10、20、30)端部，并且通過所述接合器，卷繞管(19、29)可以相對于繞管體(10、20、30)縱向軸線的轉(zhuǎn)動而牢固地保持在一卷繞設(shè)備上，所述保持元件(16、26)連接到該接合器(12)上。
3.如上述權(quán)利要求中任一項所述的卷繞管(9、19、29)，其特征在于所述數(shù)據(jù)載體是一個射頻應(yīng)答器元件。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的卷繞管(9、19)，其特征在于可以通過非接觸的方式來改變包含在所述數(shù)據(jù)載體中的信息。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的卷繞管(9、19、29)，其特征在于所述可改變的信息描述了該帶狀材料在某一時間點的當(dāng)前狀態(tài)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的卷繞管(29)，其特征在于所述保持元件(26)可以位于其外封套表面(37)上的一個連接區(qū)域(41)以扭轉(zhuǎn)鎖定的方式連接到管體(30)的內(nèi)封套表面(36)上，并且可以位于其內(nèi)封套表面(40)上的一個張緊區(qū)域(39)以扭轉(zhuǎn)鎖定的方式連接到卷繞設(shè)備的夾緊體上。
7.一種管狀保持元件(1、16)，通過該管狀保持元件，數(shù)據(jù)載體可保持在如上述權(quán)利要求中任一項所述的卷繞管(9、19)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于卷繞帶狀成品或半成品的卷繞管(9)，所述卷繞管包括一個具有內(nèi)壁(11)的縱長圓筒形的體部(10)，在其前部設(shè)置有一個包含有與所述帶狀成品或半成品相關(guān)的信息的、非接觸可讀的數(shù)據(jù)載體。為了廉價地制造本發(fā)明的多用途卷繞管(9)，并且使得該卷繞管具有優(yōu)秀的操作和回收性能，所述的數(shù)據(jù)載體通過一個管狀保持元件(1)以這樣的方式保持在管體內(nèi)所述保持元件與管體內(nèi)壁間隔一定的距離。
文檔編號G09F3/00GK1795131SQ200480014411
公開日2006年6月28日 申請日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月27日
發(fā)明者迪特爾·奎克, 貝恩德·羅斯特 申請人:克勞斯布爾克注塑有限責(zé)任公司