CN103827009A - 卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于容纳可卷绕材料的装置（10），包括圆柱形主体（12）和至少一个侧边（14），其中，该装置是由厚度小于2mm的片材制成，圆柱形主体（12）被结构化，侧边（14）被设计成折边。本发明还提出了制造用于容纳可卷绕材料的装置（10）的方法，及其应用。

Description

卷绕装置

技术领域

本发明涉及用于容纳可卷绕材料的装置，并涉及用于制造该装置的方法以及涉及其可能的用途。

背景技术

用于容纳可卷绕材料的装置在工业各不同的领域中是公知的。在本发明的上下文中，具有连续长度的材料被称为可卷绕的材料，例如，其可以电缆、管材、软管、片网等的形式存在。用于容纳可卷绕材料的装置通常包括圆柱形主体，材料在其上卷绕成多个层，层数取决于其长度。容纳可卷绕材料的装置使具有连续长度的材料以紧凑形式存储和/或输送。

在电气方面，用于容纳可卷绕材料的装置经常以电缆卷筒的形式应用，以为尽可能长的电缆提供紧凑的结构。例如，DE 10 2006 012 512描述了便携式管材或电缆卷筒，其具有竖立框架、可转动安装的卷筒主体以及用于管材、电缆等的卷绕装置。该卷筒体还包括卷轴和筒盖，其构成由橡胶材料、塑料材料或金属材料，特别是钢材料制成的固体部分。也就是说，所述卷筒和卷轴具有这样的材料厚度，其保持了所述部分的形状，甚至在很大力的应用下也不会发生变形。因此，所述部分是刚性的。

在其它行业也一样，例如在塑料加工工业中，在处理以形成最终产品之前，产品经常贮存在用于容纳可卷绕材料的装置和任选地在该装置上输送。这在管子、管材、塑料容器、塑料涂层和塑料层压板的情况下尤其有用，因为大量连续长度的材料中可容纳在尽可能密闭的空间内不被损坏。WO 2009/062937 A1公开了卷绕辊，其由一片材料以形成带侧边的三维体的方式折叠而成。这里的材料可包括柔性材料，例如纸板。GB 1 303 063A公开了一种线圈，其由结构塑料，如聚乙烯和聚苯乙烯制造。所述线圈包括带侧边的结构线圈架，其具有同样的结构。另外的卷绕装置在DE 195 07 514A1、DE 60 2004 004 374 T2、DE 1 794 131 U、FR 713 251 A、US 2 328 335 A1和WO 91/04 218 A1中有所描述。

用于容纳可卷绕材料的已知装置包括固体结构且由金属、木材或塑料组成的卷筒。虽然取决于使用面积以及所用的材料或材料厚度，这样的卷筒允许可卷绕材料的紧凑并稳定适应，但是卷筒的重量相对于可卷绕材料的重量可能是非常大的。这种作用对于可卷绕材料和由轻塑料制成的材料尤其显著。

本发明的目的是提供用于容纳可卷绕材料的装置，其在重量方面是轻的，并仍然提供了可卷绕材料所需的卷绕稳定性。此外，该用于容纳可卷绕材料的装置是为了有足够的弹性来补偿在卷绕材料时的应力或在卷绕操作后来自收缩材料的应力。此外，本发明的目的是提供一种方法，其允许简单生产该用于容纳可卷绕材料的装置。该用于容纳可卷绕材料的装置还能够用于不同的领域。

发明内容

本发明涉及用于容纳可卷绕材料的装置，其包括圆柱形主体和至少一个侧边，其中该装置由具有≤2mm或小于或等于2mm片材厚度的片材制造，并且包括结构化圆柱形主体和设计成折边的至少一个侧边。

根据本发明的装置的显著优点在于该装置仅由具有≤2mm片材厚度的结构化片材制造，这提供了轻质的材料。对于根据本发明的装置来说，意味着特别是将卷绕材料传输到根据本发明的装置上时，只有一点点重量施加到该装置本身。因而可降低成本，并且该装置允许对于不同卷绕材料的简单处理和灵活运用，特别是医用管材或袋。根据本发明的装置的另一优点在于，通过结构特征的结合，该装置能够补偿由可卷绕材料施加的应力。此外，根据本发明的装置能简单和有利的生产，因此，用作一次性系统也是可能的。

此外，根据本发明的用于容纳可卷绕材料的装置包括结构化圆柱形主体，其以设计成折边的至少一个侧边为界。用于容纳可卷绕材料的装置结构特征的这种结合使得有可能将材料卷绕到所述主体上，其中作为主体边界的所述侧边固定所述材料。意外地，所述主体的结构化和设计成折边的侧边赋予了用于容纳可卷绕材料的装置高度的稳定性，尽管其是低片材厚度的。

在本发明的上下文中，术语片材指的是由片材厚度不超过6mm的材料制成的薄片。该片材厚度可≤4mm，或小于或等于4mm，优选≤2mm，或小于或等于2mm，并且非常特别优选≤1mm，或小于或等于1mm。在卷绕材料的情况下，例如塑料管材，特别是医疗管材或塑料袋，特别是医疗袋，该装置的片材厚度可为0.3到0.9mm，例如为0.4到0.6mm。在这种应用中，用于存储可卷绕材料的装置具有几十厘米范围内的尺寸，其中所述卷绕材料，例如医疗管材或袋，具有几厘米范围内的尺寸。

在本发明的上下文中，术语结构化指的是引入到片材中的结构。在这种情况下，结构化是通过片材成形来实现的，该结构包括重复结构化元件。该结构化元件可具有不同的轮廓，并且可构成，例如任何类型的折边或波形。可引入到片材中的所述结构化在热成型范围内，例如结构化片材具有折边。

该片材可具有≥20N/mm²的弹性模量，优选为50到500N/mm²，特别优选为100到400N/mm²。在本发明的上下文中，弹性模量的量限定了材料抵抗其变形的阻力。由具有高弹性模量的材料制成的组件因此是刚性的，并且由具有低弹性模量的材料制成的组件因此是弹性的。此外，材料的弹性模量提供了关于主体刚性的信息，除了材料的弹性模量，该刚性也取决于主体的几何形状。对于给定的几何形状，材料的弹性模量对装置的刚性有影响。此外，对于材料的给定弹性模量，几何形状可以这样的方式调整，即，该刚性可适合于根据本发明的该装置的特定使用区域。例如，根据本发明的该装置尺寸，特别是圆柱形主体的高度和周长可影响片材的刚性。

在有利的实施方式中，片材包括至少一个层，其中所述至少一个层可由塑料和/或金属制造。当使用单层片材时，用于容纳可卷绕材料的装置可简单和低成本地制造。然而，多层片材允许片材性能有更大的弹性。例如，弹性或刚性模量可适应于不同的应用。

非常广泛的材料适用于制造根据本发明的装置的片材。材料的选择从金属片材到塑胶片材再到纸。合适的塑料包括聚烯烃，如聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）。还有合适的是聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、各种聚合酯和聚碳酸酯（PC）或聚酰胺（PA）。然而，也可使用由不同塑料的组合组成的多层复合材料。

在本发明的情况下，可使用本领域技术人员已知的不同金属片材，这取决于可卷绕的材料。所述金属片材的实例包括锡箔、铝箔或类似物。由不同塑料和金属片材的组合组成的任何多层复合材料也可用作制造用于容纳可卷绕材料的装置的片材。

此外，用于可卷绕材料的使用区域也可能需要片材的特定性质。特别是对于可卷绕的材料，其提供用于医疗领域，如果该片材是消毒的则是有利的。这确保了片材是无菌的，并且该装置适于卷绕无菌材料。

在基于本发明概念的一种实施方式中，圆柱形本体的结构化直接结合在所述主体的横向区域中。该结构化优选地沿着圆柱形主体的横向区域上的圆柱轴线延伸。

此外，圆柱形主体的结构化可具有在圆柱形主体的横向区域上形成手风琴状结构的折边。所述圆柱形主体的结构特征沿圆柱轴线赋予了根据本发明的装置稳定性，并避免了用于容纳可卷绕材料的装置毁坏，所述装置由片材制造。所述折边的轮廓可以是波形和锯齿形设计。波形轮廓具有的优点是片材中圆形构造的形成对于片材来说是较为平缓的。相反，锯齿形的轮廓赋予了主体沿圆柱轴线更大的稳定性。可选择地，对于锯齿形轮廓来说，也可在汇聚到一点的折叠端部设置金属片条，以加强所述区域。

在优选的实施方式中，所述折边规则设置，优选按一定间隔设置，这证明生产上是有利的，并且允许在圆柱形主体的整个圆周上均匀稳定。

此外，所述侧边可至少部分地具有结构化。然而，在装置的圆柱形状形成之前至少所述侧边具有结构化。这里的侧边结构化优选地对应于主体的结构化。如果为了形成该装置的圆柱形而不切断该侧边，侧边的结构化是特别重要的。这是因为，在形成圆柱形的过程中，存在沿所述侧边圆周的变化。在圆柱形中，在侧边上的圆周从而连续从侧边的内圆周增加到外圆周上。通过在形成圆柱形前结构化该侧边，该侧边也可以类似于风扇的方式朝向外圆周扩展，而不会在形成圆柱形的过程中切断。

在根据本发明的装置生产中，片材优选地结构化，然后或在结构化过程中形成设计为折边的侧边。在执行此步骤或这些步骤之后，片材成为圆柱形。因此，该侧边最初具有对应于该主体的结构化。然而，当主体连接在一起形成圆柱形时，所述侧边以扇形的方式展开。出于这个原因，侧边的初始结构化也是特别有利的，以允许以简单的方式形成的圆柱形并补偿在侧边的外圆周上周长的相关联增加。

进一步通过在圆柱形主体的两端设置的设计为折边的侧边的事实来提高根据本发明的该装置尺寸稳定性。该至少一个侧边还用作在根据本发明的该装置上的可卷绕材料的边界，并因此决定了在可卷绕材料的装置上的可接受长度，除了所述圆柱形主体的高度与直径。变形后，该侧边优选具有在垂直于圆柱轴线的平面内的分量和至少0.5cm的宽度。该侧边优选相对于所述圆筒形主体成90°定向。然而，只要侧边具有在垂直于所述圆柱轴线的平面内的分量，从而确保该装置所需尺寸的稳定性并约束所述材料，选择的所述角度大于或小于90°是完全可能的。因此，圆柱形主体和至少一个侧边上形成卷筒，可卷绕材料可容纳在其中。圆柱形主体的直径与该至少一个侧边的宽度在这里确定了根据本发明的装置可容纳多少可卷绕的材料。

在另一实施方式中，所述装置以这样的方式配置：在可卷绕材料的收缩过程中补偿出现的应力。为了实现这一点，该主体，特别是手风琴状结构的结构化以及所述片材厚度应适当选择。例如，可选择该装置的弹簧常数为0.5到5N/m，优选为1到3N/m。弹簧常数是根据材料性质和主体的结构化而明确地确定的。例如，弹簧常数取决于每单位长度的折边数量、折边的折叠宽度或横向侧面、片材，例如该材料的弹性模量、以及片材厚度。这里的弹簧常数可按如下确定：

D=F/ΔL，

其中，F表示张紧配重的重量且ΔL表示试样的长度变化。此处的试样以类似于制造用于存储可卷绕材料的装置主体，特别是具有材料特性和主体的结构化的方式制造。在确定弹簧常数的过程中，张紧配重以这样的方式应用：该力垂直于该结构化作用，特别是垂直于所述折边的运行方向上。

本发明还涉及制造用于容纳可卷绕材料的装置的方法，该方法包括以下步骤：

a）构建具有片材厚度≤2mm或小于或等于2mm的片材，并成形至少一个侧边，

b）通过连接结构化片材的两个彼此相对的边缘来形成具有至少一个侧边的圆柱形主体。

根据本发明的方法的显著优点在于，该装置专门由片材生产。因此，该方法允许简单和成本有效地生产用于容纳可卷绕材料的装置，该装置具有低重量。

不同的片材可用作根据本发明的方法范围内的片材。因此，选择的可能性尤其包括由塑料或金属制成的片材，如上所述。

在根据本发明的制造用于容纳可卷绕材料的装置的方法的改进中，所述片材包括至少一塑料和/或金属层。在这种情况下，使用塑料具有的优点是塑料可简单和成本有效地进行处理。此外，可减少由塑料片材制成的装置重量。然而，金属片材具有的优点是可实现更高的弹性模量，这对刚性有影响，并因此影响该装置的稳定性。

在根据本发明方法的进一步改进中，在步骤a）中，通过热成型、热压制、冲压或折叠来实现所述片材的结构化。在该过程中，不同的结构化可引入到片材中。该结构化优选地通过沿圆柱轴线运行的折边而形成，从而形成手风琴状的结构。所述折边的轮廓可以是波浪形和锯齿形的设计。波浪形轮廓具有圆形折边。这具有的优点是所述轮廓将片材压至较轻的程度，特别是在结构化的过程中，因此该结构化片材不容易受到破坏。相反，锯齿形结构沿圆柱轴线赋予了该装置更大的稳定性。

在根据本发明的方法中，在使用片材之前优选地对其进行灭菌。可选择地，用于存储可卷绕材料的装置也可在制造后进行灭菌。这确保了通过根据本发明的方法生产的所述装置是无菌的，并且适合用于卷绕无菌材料。可通过已知的灭菌方法来实现该片材的灭菌。这些方法包括，例如蒸汽灭菌、辐射灭菌或等离子体灭菌。在耐热材料的情况下，也可以使用化学灭菌，其使用某些化学物质，例如甲醛、环氧乙烷或过乙酸。

以有利的方式，在根据本发明的方法步骤b）中，用通过一体结合的刚性连接或用非刚性连接来彼此连接所述片材的两个彼此相对的边缘。在这里的刚性连接通过至少两个连接配对件的相互啮合产生。通过机械连接，即使中断或终止了力传递，该连接配对件也不会脱落。其实例是铆钉连接。通过力的应用产生了非刚性连接。其实例包括压缩力或摩擦力。非刚性连接能保持在一起纯粹是通过作用力来保证。这方面的实例是夹紧连接、螺栓连接或钉连接。整体结合的连接包括所有连接，其中所述连接配对是由原子或分子力保持在一起的。例如，这可通过粘接、熔化和焊接实现。

上述用于容纳可卷绕材料的装置适合于任何带货或卷绕货物的包装。根据本发明的装置特别容易适用于包装材料，其在重量方面是轻的。

所述用于容纳可卷绕材料的装置因此可用于包装医用耗材。这对用于输液管或输液袋的片材或管材来说是特别重要的。

此外，根据本发明的装置可特别用于包装电子配件。特别的，这些包括电子行业中非常广泛类型的电缆（电话电缆、网络电缆、延长电缆等）。例如，用作片材的管材也可卷绕到根据本发明的该装置上。

本发明还涉及包括用于容纳可卷绕材料的装置的系统，如上所述，材料可卷绕在其上，其中所述装置以这样的方式配置：补偿在可卷绕材料的收缩过程中产生的应力。为了避免损坏可卷绕材料，可卷绕材料可具有与所述片材相同的肖氏硬度或比所述片材更大的肖氏硬度。这里的肖氏硬度直接涉及试样的穿透深度，因此是该材料的硬度度量。对于典型的材料，如聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯，肖氏硬度D为30到90。在由具有65到75的肖氏硬度D的聚丙烯制成的管材情况下，例如可使用由具有40到70的肖氏硬度D的聚乙烯作为该片材。

作为一种替代，弹簧常数，例如通过片材厚度或弹性模量，以及因此所述装置的弹性可适当地适用于可卷绕材料。较薄的片材，例如为所述装置提供更大的弹性以吸收应力。然而，这也降低了整个装置的稳定性。另外，结构化特别是折边的几何形状或单位长度上的折边数量可适当调整。因此，根据本发明的装置具有高度的适应性并可用于非常广泛的各种应用中。因此，当用于存储可卷绕材料的装置以及可卷绕材料的本身是由相同的材料制成时，可实现进一步的优点，如简化制造和较小的经费资源。

用于容纳可卷绕材料的该装置通过在内径上抵抗可卷绕材料的小阻力来补偿可卷绕材料中的应力。这种类型的应力例如可在卷绕操作过程中或之后产生。特别的，由于材料引起的恢复力，如果可卷绕材料在卷绕操作后产生收缩，例如由于在可卷绕材料的挤出过程中拉伸或卷绕张力，和/或由于温度波动而可能发生应力。因此，可卷绕材料可能会变形。特别是在管材作为可卷绕材料的情况下，所述收缩和由此产生的应力导致不希望的椭圆度。

用于容纳可卷绕材料的装置内径可通过单个折边减少的角度补偿可卷绕材料中的这种应力。用于变形大小的决定性因素是折叠片材的弹簧常数，通常是为0.5到5N/m，优选为1到3N/m。这里的弹簧常数通过例如结构化确定，特别是折边几何形状以及所使用片材的材料厚度。

可卷绕且存储在根据本发明的装置上的材料优选由PP、PC、PA、PS、PVC、PE或其组合制成。特别的，医疗管材或袋可由该装置容纳。

因此，本发明提供了简单和成本有效的系统，作为一次性系统，尤其是也可满足关于医疗领域中的材料无菌性的典型要求。该系统优选地配置为在材料卷绕到该装置之后可进行消毒，因此由具有可卷绕材料的所述装置构成的系统在卷绕操作后进行消毒。这里的系统结构也可补偿例如由于在该系统的灭菌过程中温度波动引起的应力。给复合系统的灭菌进一步使得其可用于需要高度的卫生的应用中。根据标准EN556-1，参数SAL（无菌保障水平=安全性程度）表示卫生程度，并且医疗产品必须至少达到6，以标识为“无菌”。例如，3或更大标识的SAL，卫生程度从无菌（3-4）、临床无菌（5）、离子化（6）到无菌（>6）。本发明范围内的高度卫生显示为SAL>5，优选>6。

附图说明

下面将参照附图更详细地解释本发明，其中：

图1示出了根据本发明的用于容纳可卷绕材料的装置侧视图，

图2示出了根据本发明的用于容纳可卷绕材料的装置俯视图，

图3示出了配置在片材中并具有锯齿形轮廓的折边侧视图，

图4示出了配置在片材中并具有波浪形轮廓的折边侧视图，

图5示出了在形成圆柱形主体之前的结构化片材的侧边俯视图，

图6示出了在形成圆柱形主体之前的结构化片材的侧边主视图，

图7示出了根据图6的主体边缘的详细视图，

图8示出了在形成圆柱形主体之前的结构化片材的侧边和主体的侧视图，

图9示出了设计成折边的侧边的详细视图，

图10示出了用于将折边配置在侧边上的另一变型实施方式的俯视图，

图11示出了根据图10的用于将折边配置在侧边上的变型实施方式的主视图，

图12示出了具有锯齿形折边轮廓的片材结构化视图，

图13示出了根据本发明的具有主体和侧边的表示圆周尺寸的该装置的示意性俯视图。

具体实施方式

图1示意性说明地示出了根据本发明的用于容纳可卷绕材料10的装置实施方式的侧视图。所述装置由片材制成，并且包括圆柱形主体12和侧边14，其在圆柱形主体12的两端设计为折边。

圆柱形主体12具有高度22和直径U₁。对于典型应用来说，主体12具有约30-40cm的高度22和30-40厘米的直径U₁。然而，这些值是可自由选择的，并且可根据卷绕材料的体积进行调整。圆柱形主体12还设置有结构15，其包括折边16。在图1中，结构15示意性地显示在主体12的中心子区域中。折边16沿圆柱轴线A延伸，并连续在间隔20处垂直于圆柱轴线A。

侧边14具有直径U₂，其为侧边14的宽度26与主体12的直径U₁的总和。在图1所示的例子中，侧边14相对于圆柱形主体12成90°定向。

图2示出了根据图1的根据本发明用于容纳可卷绕材料10的装置实施方式的俯视图。圆柱形主体12和侧边14形成卷筒，可卷绕材料可容纳在其中。圆柱形主体12的高度22和侧边14的宽度26在这里决定了该装置可容纳多少的可卷绕材料10。这是因为当材料沿圆柱形主体12的整个高度22卷绕时，多个层彼此缠绕直到达到侧边14的宽度26。因此，可卷绕材料填充了横截面区域，其由侧边14的宽度26和直径U₂以及圆柱形主体12的高度22和直径U₁所生成。侧边14和主体12还具有结构15，其由折边16产生，该折边在间隔20处汇聚到一点。

图3和4阐明了折边16的轮廓18，所述轮廓18产生了片材的结构15。如图3示意性所示，折边16可在间隔20处具有锯齿形轮廓18。锯齿形轮廓18包括折边16，该折边逐渐汇聚到一点并例如可通过热成型或热压配置在片材中。图4示出了在间隔20处具有波浪形轮廓18的折边16的可替代实施方式。在这种情况下，折边16是圆形的，具有的优点在于所述轮廓18将片材压至较小的程度，特别是在结构化的过程中。这样的结构在存储压敏材料时也是有利的。

对于用于容纳可卷绕材料10的装置生产来说，将片材结构化并因此形成折边16。在这个过程中还形成侧边14。所述步骤最好是通过板材热成型来同时进行。为此目的，使用了提供有结构15的模具。在该方法的范围中，侧边14形成于所述片材的边缘。在这里，侧边14的材料厚度可相对于主体12的材料厚度减少。

图5至9示出了结构化之后且形成圆柱形主体12之前的片材状态。在这种状态下，片材中存在平面形状，直到该侧边14为止，其设计为折边，其中所述尺寸22、25、26可根据卷绕材料的体积进行选择。在所述平面状态下，侧边14和主体12都具有相同的结构。这在图5和6中示出，其中图5中示出了片材的俯视图，其强调了侧边14，而图6示出了片材的主视图，其强调了主体12。

图5和6所示的片材结构包括折边16，其再次在图3中阐明，在间隔20处具有锯齿形轮廓18。所述锯齿形轮廓18包括折边16，其逐渐汇聚到一点，例如通过热成型或热压配置在片材中。

设计为折边的片材侧边14是在结构化15的过程中产生的，例如通过热成型。在这个过程中，所述片材以这样的方式在两个彼此相对的端部变形：产生侧边14，所述侧边具有与主体12相同的结构15。因此，侧边14设计成折边，其中所述折边垂直于该结构向前，并在侧边14和主体12之间形成边缘区域24。所得到的边缘区域24在图7的细节图中示出，并且具有锯齿形结构，其源于结构15。

图8示出了片材的侧视图，其中侧边14与主体12成90°定向。这可从图9的细节图中再次看出，其中特别的在片材的侧视图中示出了侧边14和主体12之间的边缘区域24结构。

通过从主体12延续至侧边14且设计成折边的结构15，对应于结构15的锯齿形结构产生于主体12的边缘区域24中，如图7所示。这是特别重要的，如果圆柱形主体12由两个侧边14通过结构化片材的两个彼此相对的边缘连接而形成。这是因为仅通过结构15也完全有可能形成圆柱形的侧边14。这源于圆周的变化，其在圆柱形主体12的形成过程中产生于侧边14。在圆柱形中，侧边14的圆周因此从内圆周U₁连续增加到外圆周U₂。因此，该结构15应该以这样的方式进行配置：在形成圆柱形之后，侧边14以类似于风扇的方式朝向外圆周U₂变得更宽。

图10和11示出了在主体12和侧缘14之间的边缘区域24中的该结构可替代的实施方式。图10示出了侧边14的俯视图，其中除了锯齿形结构16还具有另外的折边17。在该片材结构化之后，在随后的方法步骤中是以这样的方式成形空心圆柱：该装置10具有圆柱形主体12和侧边14，如图1所示。折边17产生了主体12的边缘区域24，所述边缘区域在圆周U₁处同样具有锯齿形状。然而，折边17确保在区域27中朝向圆周U₂，侧边14具有带两个边界的直线平面，而不是汇聚到一点的折边。这可能是有利的，如果非常压敏性材料是为了以卷绕状态存储在所述装置10上，该材料可由在侧边14中汇聚到一点的折边16损坏。然而，该生产更复杂，因为提供了额外的折边17。

图12和13再次示出了用于可卷绕材料10的装置几何特性。参照这些附图是为了显示用于由片材制成的装置10的尺寸几何关系的实施例。这以特别简单的方式示出了锯齿形折边16的情况。

图12示出了锯齿形折边16的几何程度。每个折叠三角16是等边的并相应具有底边b和侧边s。侧边s围成折叠角α。关系是：

sin0.5α=0.5b/s。（公式1）

然后，由三角函数公式产生。

图13示意性地示出了用于可卷绕材料10的该装置俯视图，其中所述主体12具有圆周U₁和半径R₁，侧边14具有圆周U₂和半径R₂。假定主体12和侧边14具有相同的折叠几何结构，且在生产该装置10之后侧边14在最外边缘处拉伸，则有如下关系产生：

U₁/B=U₂/2s。（公式2）

公式1和2的组合最终提供了关系，其连接主体12的圆周U₁和半径R₁以及侧边14的圆周U₂和半径R₂：

R₁/R₂=sin0.5α。（公式3）

公式3示出了主体12的圆周U₁和半径R₁以及侧边14的圆周U₂和半径R₂之间的关系，这取决于折叠角α。在这里考虑的是，生产装置10之后，侧边14至少在最外边缘处拉伸。总体而言，借助于公式3，用于存储可卷绕材料10的装置尺寸可相对于折叠角α以及主体12和侧边14的半径来确定。

实施例

该卷绕装置通过在内径处抵抗卷绕材料的小阻力来补偿产生在卷绕材料中的应力。该内径可通过各个折边减小的角度来补偿可卷绕材料的运动，例如收缩。参照表1中所示的卷绕装置的内径减少，这是很明显的。在可卷绕材料中出现了应力，例如由于收缩和规定的卷绕张力。在管材作为卷绕材料的情况下，收缩和应力导致椭圆度。用于变形大小并因此用于吸收应力弹性的关键因素是折叠片材的“弹簧常数”。这可由如下公式确定：

D=F/ΔL，（公式4）

其中，F表示该张紧配重的重量且ΔL表示试样的长度变化。在本试样系列中，选择具有7个折边的试样，其中每个折边具有20mm的宽度和180mm的长度。该试样由具有为0.2到0.4mm片材厚度的PVC或PP片材制成。

为了确定弹簧常数，将权重联系于试样，根据上述公式确定试样的折边长度范围并计算弹簧常数。

如表1所示，折叠片材的弹簧常数特别取决于片材厚度和片材材料。具有较小片材厚度的折叠片材比较大的片材厚度具有较小的弹簧常数。在相同弹簧常数的情况下，卷绕装置的表现不取决于选择的材料（表1和2）。

在进一步的试验系列中，利用弹簧常数的合适选择推导出在卷绕装置上的可卷绕材料中所产生的力，并转化成卷绕装置的变形。这里的最佳弹簧常数的选择依赖于可卷绕材料的选择。可卷绕材料优选比所述片材具有较高的弹性模量和较高的肖氏硬度D。

使用具有尺寸为8.8mm×6.6mm和卷绕计为445米的管材作为卷绕材料。在卷绕之前的卷绕装置几何形状如下：

内径：400mm

折边数：76

折叠角：74.3°

折叠宽度或侧边S：13.5mm

壁高：110mm

间距b：16.9

卷绕后的存储期为24小时，根据卷绕装置确定下面的数据：

表1

^*）在每种情况下从3个样品中确定平均值

表2

^*）椭圆度由使用在卷绕装置的平均位置和卷绕材料（最坏情况）的平均位置中的管材样品的3个单独测量来确定。椭圆度=（D_max-D_min/D）*100

卷绕在硬纸芯上的具有尺寸为8.8×6.6mm的PP标准管材作为比较实施例。这里获得的卷绕材料椭圆度约高达7％。

在根据本发明的卷绕装置中，确定的椭圆度大约为1％。这对应于管材预期的自然变形。

如上面已经说明的，因为卷绕组而产生的应力通过改变卷绕装置的几何形状进行补偿。表3中测量了卷绕变化以及准备卷绕装置并与计算值（通过上述公式确定）进行比较。

3％的卷绕材料收缩率取为基准。卷绕装置的弹簧常数为1.6N/m。卷绕材料的收缩率为3％，卷绕装置的直径也必须收缩约3％。结果显示了测量值和计算值之间的良好关系。

表3

Claims (25)

1.一种用于容纳可卷绕材料的装置（10），包括圆柱形主体（12）和至少一个侧边（14），其特征在于该装置是由具有片材厚度小于2mm的片材制成并包括结构化的圆柱形主体（12）和设计成折边的侧边（14）。

2.根据权利要求1所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于所述片材具有大于或等于20N/mm²的弹性模量。

3.根据权利要求1或2所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于所述片材包括至少一个层，其中所述至少一个层由塑料和/或金属制造。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于该片材是可消毒的。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于所述结构（15）在圆柱形主体（12）的横向区域上沿圆柱轴线（A）延伸。

6.根据权利要求5所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于所述结构（15）具有折边（16），其具有波浪形或锯齿形轮廓（18）。

7.根据权利要求5所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于所述折边（16）规则地设置。

8.根据权利要求5至7中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于在形成圆柱形之前，所述侧边（14）至少部分地具有的结构（15），对应于圆柱形主体（12）的结构（15）。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于设计成折边的侧边（14）设置在所述圆柱形主体（12）的两端。

10.根据权利要求9所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于所述至少一个侧边（14）具有至少0.5cm的宽度。

11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于该装置以补偿在可卷绕材料的收缩过程中出现的应力的方式配置。

12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10），其特征在于该装置的弹簧常数在0.5和5N/mm²之间。

13.一种制造用于容纳可卷绕材料的装置（10）的方法，包括以下步骤：

a）构建厚度小于2mm的片材并成形至少一个侧边（14），

b）通过连接结构片材的两个彼此相对的边缘而形成具有至少一个侧边（14）的圆筒形主体（12）。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于在步骤a）中，所述片材通过热成型、热压制、冲压或折叠构建。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于在步骤b）中，通过整体粘接，用非刚性连接或刚性连接将片材的两个彼此相对的边缘彼此连接。

16.根据权利要求13至15中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述片材包括至少一个由塑料和/或金属制成的层。

17.根据权利要求13至16中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述侧边（14）在步骤a）中折叠。

18.根据权利要求13至17中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述片材在步骤a）之前进行灭菌，或用于容纳可卷绕材料的装置（10）在步骤b）之后进行灭菌。

19.根据权利要求1至12中任一权利要求或多项权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10）在包装医疗消耗品中的应用。

20.根据权利要求1至12中的一权利要求或多项权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10）在包装电子配件中的应用。

21.包括根据权利要求1至12中任一权利要求所述的用于容纳可卷绕材料的装置（10）的系统，所述材料卷绕在其上，其特征在于该装置以补偿在可卷绕材料的收缩过程中产生的应力的方式配置。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于所述卷绕材料具有与片材相同的肖氏硬度D，或比其更大的肖氏硬度D。

23.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于可卷绕材料由PP、PC、PA、PS、PVC、PE或其组合制成。

24.根据权利要求21至23任一所述的系统，其特征在于可卷绕材料和装置（10）由相同的材料制成。

25.根据权利要求21至24任一所述的系统，其特征在于该系统是材料卷绕到该装置（10）上之后进行灭菌。

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