专利名称：卷绕管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卷绕管，一个带状的半成品或成品可卷绕于其上，所述卷绕管包括一个具有内壁的纵长圆筒形管体，该管体包括一个可以非接触方式进行读取的数据载体，该数据载体包含有与带状半成品或成品有关的信息或者其它的信息，并且该数据载体通过一个管状的保持元件保持在管体的内部。
背景技术：
在工业制造过程的领域中，公知存在有多种形式的带状半成品或成品，这些带状半成品或成品的幅宽可达到几米宽，并且优选地卷绕成直径高达几米的卷绕件以进行处理。基本上是柔软的半成品或成品卷绕在卷绕管上，所述卷绕管赋予了工业加工中所需要的稳定性，哪怕仅有很少几层的半成品或成品，尤其是在开始卷上时和展开过程接近结束时。例如，用于工业印刷报纸和书本的纸张、用于制造纱布的纤维网状织物、以及多个连续不断的薄膜(薄片)、纤维织物及针织物可用作半成品或成品而在这样的卷绕管上进行进一步的加工。
多个这样的带状半成品或成品使得可靠地识别某个特定的带状半成品或成品变得很困难，其中所述带状的半成品或成品在加工过程中的差异通常仅仅是很微小的。例如，不但具有不同克重而且具有不同表面质量、色彩明暗或添加物的纸张可用来印刷书本，但是此外，作为一个原则，应当避免在一个产品中对不同批次的相同纸张进行加工。
在卷烟纸和滤纸的制造中，为了解决这个问题，DE 202 05 555 U1建议在卷绕管的壁中结合一个数据载体，此数据载体包含有与卷绕管有关的信息以及与带状半成品或成品有关的信息，此信息应当可以以非接触的方式从芯片读取。公知地，这种数据载体及读取和记录方法的通常方式是射频应答器元件(所谓的射频标签)。这些具有数据载体的卷绕管具有一系列的缺点在卷上或展开带状半成品或成品时，公知的卷绕管上的机械载荷很大，从而受到较大的磨损。直接结合于卷绕管中的数据载体一方面不能经济合算地从一个哪怕是磨损了的卷绕管上分离下来，而在另一方面其甚至阻碍了卷绕管自身的重复利用。
结合于公知卷绕管中的数据载体与相邻卷绕管承受大致上相同的机械变形。一个由于卷绕于其上的带状半成品或成品而引起的卷绕管径向压缩(屈曲)、以及特别是在展开过程接近结束时卷绕管的动态振动变形直接地传递到数据载体上。在公知卷绕管中，此载荷造成了在数据载体上以及位于数据载体内的电子元件上的一个高机械载荷，从而导致数据载体具有高的废弃率。
用于生产具有数据载体的公知卷绕管的方法使得不可能对本卷绕管进行这样的改进从卷绕管中拆下数据载体并且用另一个数据载体来替换旧的数据载体。从而，对卷绕管和数据载体用于在不同应用或不同方法时所可能提出的多种要求从根本上需要一种数据载体，此数据载体可在任何所能设想到的场合使用，从而是非常有价值的。特别地，当需要数据载体、且可从较远的距离处对该数据载体进行读取和写入时，具有主动发射装置的数据载体是必需的，其通常具有自己的电源。在这种情况下，所需要的结构空间很大且费用高昂，从而，数据载体的回收是合乎要求的。
在公知的卷绕管中，数据载体插入到一个与其形状相应的中空空间内。此中空的空间代表了被分割开的卷绕管的一个机械结构的弱点，并优选是一个断裂点，在给予卷绕管一个高应力振动时尤其如此。为了防止材料的断裂，设置有数据载体的公知卷绕管必须用相对高强度的材料制造或制有较厚的壁。
DE 101 15 200 A1教示了一种用于接收或传递卷绕材料的卷轴。该公知的卷轴包括一个数据载体，与卷轴和/或卷绕材料有关的信息可由该数据载体而采集。数据载体设计成一个应答器，并可设置在卷轴的不同位置上。例如，其可以固定在内卷轴壁上。可选地，公开了把该卷轴连接在一个毂状凸缘部分上，该毂状凸缘部分的圆锥状外表面单独连接到卷轴体上。此外，还建议了把其设置在管子径向延伸的前表面的内侧。
WO 98/28213 A1描述了一种例如用于纸幅的纸幅保存用卷筒，其具有交互式的可编码及可读数据载体，此数据载体设计成一个包括有数据存储器的编码载体。该编码载体可以例如居中地设置在一个毂内，所述毂可插入管体内，或该编码载体可粘附在管体壁的内侧。然而，可选地，其也可以设置在管体壁内部的一个位于前侧的轴向延伸钻孔内，或设置在一个径向穿透壁部的钻孔的内部。
此外，WO 99/50788 A1还公开了一种卷绕管，在该卷绕管的内封套表面上设置了一个柔软的由纸制成的载体元件，该载体元件朝向内封套表面的那个表面设置有一个粘合层。一个电子数据载体通过此粘合层而粘附到载体元件上。粘合层还用于将包括有数据载体的载体元件粘附到管体的内封套表面上，以在卷绕管和数据载体之间形成一个牢固的连接。数据载体本身的作用在于从外侧以一种非接触的方式获取与卷绕管或卷绕材料有关的信息。可选地，数据载体也可以通过相同的载体元件从外侧粘附到管体的外封套表面上，但是这导致了从管周围观察时管直径区域的不均匀。最后，数据载体也可以通过一个管状物体固定到管内，此管状物体的直径与管子的内直径大致是一致的。
发明内容
本发明基于这样的一个目的建议一种带有数据载体的卷绕管，此卷绕管制造成本低廉并且可以多种方式使用，具有良好的操作和回收性能，从而避免了现有技术中的上述缺点。
从已知的卷绕管出发，本发明建议了一种管状保持元件，其中数据载体以这样的方式连接到管体其与管体的内壁间隔一个距离。由一个独立的保持元件保持所带来的结果是数据载体在制造和使用过程中可以与本发明的卷绕管分离，哪怕数据载体的体积很大，也可以不受损害地拆卸数据载体。
由此，有效地消除了现有技术中所描述的缺点。管体的机械负载并不直接地作用在数据载体上，且数据载体的附着并不会使管体材料的性能减弱。取决于需求，可以在使用过程中以及在管体的使用寿命终止时把一个特别适配的数据载体插入到本发明的卷绕管中，而保持元件可以进一步地独立开发或利用。
依据本发明，数据载体以这样的方式连接到保持元件其与管体内壁间隔一个距离。然后在操作过程中，数据载体尽可能地与管体及其变形机械地分离。为了可靠地保持这一间隔，可以在数据载体和管体壁之间引入一个例如由发泡材料组成的中间层。如果数据载体是例如粘附在管体上的，则不需要中间层。
在一个依据本发明的卷绕管中，优选地，数据载体连接到保持元件上。例如，数据载体可以通过粘合带或收缩套管而固定至保持元件的一个外封套表面上。如果保持元件通过注塑方法而制造，则也可以用塑料把数据载体注塑于上方。
数据载体与保持元件集成为一体减少了单独的结构件的数目，并简化了本发明卷绕管的操作。此外，不再需要与数据载体相适配的容置元件。
可选地，本发明卷绕管中的数据载体可插入到一个位于保持元件外封套表面中的槽内。然后，保持元件可用于不同的(与槽配合的)数据载体，从而使得费用最少。
优选地，依据本发明的卷绕管包括一个圆筒形的由塑料制成的接合器，该接合器容置于管体端部，通过所述的接合器，相对于一个绕管体纵向轴线的转动而言，卷绕管是固定地保持在卷绕设备上的，该保持元件与接合器相连。保持元件集成于接合器内，减少了结构件的数目，从而简化了本发明卷绕管的操作。
在本发明的卷绕管中，优选地把一个射频应答器元件——一个所谓的“射频标签”——用作数据载体。作为经济的大规模生产的产品，这些公知的、具有用于各种不同要求的多种设计的数据载体可在市场上购得。此外，由于这些数据载体不需要自带的电压供应，所以保持元件的尺寸得以最小化。
可选地，还可以在本发明的卷绕管中采用其它的数据载体，例如主动发射模块。特别是在使用本发明的卷绕管时，如果一个用于从数据载体读取或写入的设备不能或者不应该像使用射频标签时所需要的那样以几厘米的距离接近数据载体时，就需要使用这样的一个设计。
通过一个非接触的方式来改变本发明卷绕管的数据载体上所包含的信息是特别优选的。特别地，可以通过这种方式来存储信息，该信息描述了卷筒形材料在当前时间点的状态，或包括了当前的加工状态，例如位于卷绕管上的带状半成品或成品的当前长度。甚至可以存储连续用于加工卷绕件的机器代码、存储特定处理的起始时间和结束时间，可以想见还可存储用于加工记录和质量保证的存储区域。可选地，也可以使用这样的数据载体其例如卷筒形材料产品的批次信息只能在操作过程中被读出。
本发明还解决了一个管状保持元件的问题，通过该管状保持元件，数据载体可保持在本发明的卷绕管中。
在下文中通过两个示例的实施方式对本发明加以解释。
图1示出了一个依据本发明的第一保持元件的立体剖视图。
图2a示出了一个依据本发明的第一卷绕管的侧视图，所述的第一卷绕管具有第一保持元件。
图2b示出了第一卷绕管的纵向剖视图。
图2c示出了第一卷绕管的前视图。
图3示出了一个接合器的立体剖视图，所述接合器具有一个依据本发明的第二保持元件。
图4a示出了一个依据本发明的第二卷绕管的侧视图，所述的第二卷绕管具有第二保持元件。
图4b示出了第二卷绕管的纵向剖视图。
图4c示出了第二卷绕管的前视图。
图5a示出了另一个卷绕管的部分纵向剖视图。
图5b示出了依据图5a的卷绕管的前视图。
具体实施例方式
图1示出了通过注塑方法由塑料制成的管状保持元件1。保持元件1由圆筒形的纵长插入管2组成，其在两个端部3处均具有一个径向突出的套环(凸缘)4。带6附在保持元件1的外封套表面5上，其高度7与套环4相同，并完全地包绕铲形的槽8。选择地，套环4也可以设置有多个径向延伸的狭缝，该狭缝增加了弹性并确保了可靠的固定或夹紧，哪怕管子内径的尺寸和形状有一定的偏差。除了居中设置的保持元件之外，图2a至2c中示出的卷绕管9还可以设置有两个位于端部的接合器，该些接合器可以从管体10移走而不受损害。所述接合器一方面使得管体10可由质量较差从而更加经济的材料制造，而所述接合器由可承受较大载荷的高质量(高等级)塑料构成；在另一方面，可以通过该接合器而保持卷绕管内径和外径的标准尺寸，同时，卷绕管体的内径可以减小，从而使其可以更加经济地由塑料制造。
图2a、2b和2c示出了卷绕管9的三个视图，所述卷绕管具有圆筒形的纵长管体10，其中通过图1所示的保持元件1而保持有一个数据载体(未示出)。该数据载体是一个通过热粘胶或铸模树脂而附着在槽8内的射频应答器元件(射频标签)。保持元件1通过套环4和腹板6紧密地压紧在管体10的内壁11上，而数据载体不接触管体10。
图3示出了通过注塑方法由塑料制成的接合器12。接合器12由圆筒形的纵长插入管13组成，而铲形的槽15形成于其外封套表面14上。插入管13和槽15形成了依据本发明的保持元件16。插入管13之后是一个也呈纵长圆筒形的张紧(夹紧)管17，与插入管13相比，管17具有较大的直径18。
图4a、4b和4c示出了第二卷绕管19的三个视图，所述卷绕管的管体20也呈纵长的圆筒形，在图示中该管体是截断的(切断的)，在该管体中，通过形成于图3所示接合器12上的保持元件16而保持住一个数据载体(未示)。接合器12容置于管体20的端部，并且通过保持元件16的外封套表面14紧密地压紧在管体20的内壁21上。
在图5a中以纵剖面示出的卷绕管29中，保持元件26在前侧伸出管体30的外封套表面32仅仅一个小距离31。在此，保持元件26除了保持和固定数据载体(未示)之外，还起到了一个张紧(夹紧)接合器的作用，例如于国际专利申请WO 03/031305 A1中所描述的那样。
在背离前侧33的一侧，保持元件26包括有保持区域34，在该保持区域中，内径35减小了。在保持区域34中，数据载体的容置腔38位于管体30的内封套表面36和保持元件26的外封套表面37之间。如下文所述，例如从图5b的前视图中可见，容置腔38设计成一个位于保持区域34中的槽，沿弧度方向延伸了大约70°，而腔38沿圆周方向的宽度与数据载体的尺寸相适应。
此外，保持元件26还具有张紧区域39，其如WO 03/031305 A1中的示例实施方式所示，可在内封套表面40上设置有例如三个梯形的凸起部，该三个凸起部彼此成120°错开并沿轴向延伸。所述凸起部在卷绕设备的夹爪和卷绕管29之间形成了的一个强制配合，即扭转锁定连接。
此外，保持元件26还具有一个连接区域41，在该连接区域内，保持元件以扭转锁定的方式与管体30接合。此接合通过在连接区域41内位于管体30内封套表面36和保持元件26的外封套42上的相应接合部而实现。由此确保了转矩可靠地从卷绕设备传递到卷绕管29，以及从卷绕管通过摩擦而传递到带状的卷绕材料上。容置腔38的端部由周向套环43限定。容置腔38沿轴向的长度大约为100mm、沿周向的宽度大约为25mm、而沿径向的深度大约为5mm。管体30可具有不同的长度，且在两个端部处都设置有保持元件26。
权利要求
1.一种卷绕管(9、19、29)，其上可以卷绕带状的半成品或成品，所述卷绕管包括一个具有内壁(11、21)的纵长圆筒形管体(10、20、30)，该管体包括一个可以非接触方式读取的数据载体，并且该数据载体包含有与带状半成品或成品相关的信息，而且，所述数据载体通过一个管状保持元件(1、16、26)保持在管体(10、20、30)内部，其特征在于所述数据载体以与管体(10、20、30)的内壁(11、21)隔开一个间距的方式连接到该保持元件(1，16)。
2.如上述权利要求所述的卷绕管(19、29)，其特征在于包括一个由塑料制成的圆筒形接合器(12)，所述接合器容置于管体(10、20、30)端部，并且通过所述接合器，卷绕管(19、29)可以相对于绕管体(10、20、30)纵向轴线的转动而牢固地保持在一卷绕设备上，所述保持元件(16、26)连接到该接合器(12)上。
3.如上述权利要求中任一项所述的卷绕管(9、19、29)，其特征在于所述数据载体是一个射频应答器元件。
4.如上述权利要求中任一项所述的卷绕管(9、19)，其特征在于可以通过非接触的方式来改变包含在所述数据载体中的信息。
5.如上述权利要求中任一项所述的卷绕管(9、19、29)，其特征在于所述可改变的信息描述了该带状材料在某一时间点的当前状态。
6.如上述权利要求中任一项所述的卷绕管(29)，其特征在于所述保持元件(26)可以位于其外封套表面(37)上的一个连接区域(41)以扭转锁定的方式连接到管体(30)的内封套表面(36)上，并且可以位于其内封套表面(40)上的一个张紧区域(39)以扭转锁定的方式连接到卷绕设备的夹紧体上。
7.一种管状保持元件(1、16)，通过该管状保持元件，数据载体可保持在如上述权利要求中任一项所述的卷绕管(9、19)中。
全文摘要
本发明涉及一种用于卷绕带状成品或半成品的卷绕管(9)，所述卷绕管包括一个具有内壁(11)的纵长圆筒形的体部(10)，在其前部设置有一个包含有与所述带状成品或半成品相关的信息的、非接触可读的数据载体。为了廉价地制造本发明的多用途卷绕管(9)，并且使得该卷绕管具有优秀的操作和回收性能，所述的数据载体通过一个管状保持元件(1)以这样的方式保持在管体内所述保持元件与管体内壁间隔一定的距离。
文档编号G09F3/00GK1795131SQ200480014411
公开日2006年6月28日 申请日期2004年5月25日 优先权日2003年5月27日
发明者迪特尔·奎克, 贝恩德·罗斯特 申请人:克劳斯布尔克注塑有限责任公司