CN106232072A - 用于加载用于制造吸收制品的材料的设备和方法 - Google Patents

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为石一昭
大出诚
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Abstract

一种用于在加载设备上加载包括芯和幅材材料的卷轴以及从卷轴的芯退绕幅材材料的设备和方法。该加载设备可包括适于被芯接收的轴柄。该轴柄可包括管状侧壁，该管状侧壁具有外圆周表面、内圆周表面、和孔。夹持构件可以伸缩方式被接收在孔内。夹持构件可被构造成径向向外移动以抵压芯。同样，夹持构件可被构造成径向向内移动以释放芯。该加载设备可被构造成与退绕设备相关联。该退绕设备允许该加载设备围绕中心纵向轴线旋转。当该退绕设备旋转时，该幅材材料可从卷轴的芯上被退绕。

Description

用于加载用于制造吸收制品的材料的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年4月22日提交的美国临时申请61/982,362的权益，该申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及用于制造吸收制品的设备和方法。更具体地，本公开涉及用于加载用于吸收制品的材料的设备和方法。
背景技术
可沿着装配线，通过将部件添加到推进的、连续的幅材材料上和否则通过对所述推进的、连续的幅材材料进行改造来装配尿布和各种类型的其它吸收制品。例如，在一些工艺中，推进的幅材材料与其它推进的幅材材料相组合。在其它示例中，由推进的幅材材料产生的各个部件与推进的幅材材料相组合，继而与其它推进的幅材材料相组合。用来制造尿布的幅材材料和组分部件可包括：底片、顶片、吸收芯、前耳片和/或后耳片、紧固件部件、以及各种类型的弹性纤维网和部件诸如腿弹性部件、阻挡腿箍弹性部件和腰弹性部件。在将所期望的组成部件装配好之后，对推进的纤维网和组成部件进行最终刀切以将纤维网分离成离散的尿布或其它吸收制品。然后也可以对离散的尿布或吸收制品进行折叠和包装。
如上所述，在装配过程中，各种连续的幅材材料被用来制造尿布。一般来讲，这些幅材材料是在卷轴上提供的，所述卷轴包括芯和缠绕芯的幅材材料。例如，膜和弹性部件可围绕芯卷绕以构成卷轴。通常，芯的直径相对小于围绕芯卷绕的材料的直径。因此，卷轴在被处理时常常易于变得不对准。换句话讲，围绕芯卷绕的材料可能容易变得螺旋地移位，使得最远离芯的材料不与围绕芯表面卷绕的材料对齐。因此，卷轴的侧面不能够成为基本上平面的表面。除了所述卷轴的一般结构之外，还需要操作者处理卷轴，这也增大了将螺旋地移位的卷轴放置在制造线上的风险。由于有相对大量的材料用于制造吸收制品，因此操作者频繁地处理卷轴。例如，常常需要操作者从存储容器中取出卷轴、将卷轴安装在退绕轴柄上，并且将卷轴推入到正确的位置中以便退绕。因此，存在相对众多的机会使卷轴变得螺旋地移位。放置已经历了某种程度的位移的卷轴可导致进料至制造线的材料发生分裂，这可能导致例如缺陷产品和制造过程的停机。
因此，需要如下的方法和设备，其降低具有加载在退绕装置上的螺旋地移位的卷轴的可能性，并且降低被供应给制造线的材料发生分裂的可能性。
发明内容
本公开的各方面涉及用于装配吸收制品的设备和方法。所述设备可包括用于支撑卷轴的加载设备，所述卷轴包括芯和缠绕芯的幅材材料。所述设备可包括适于被芯接收的轴柄。轴柄可包括在第一端部部分和第二端部部分之间纵向延伸的管状侧壁。管状侧壁可包括外圆周表面、内圆周表面、和孔。孔可被构造成以伸缩方式接收夹持构件。夹持构件可包括第一表面和第二表面。第一表面可从管状侧壁径向向外面向。所述设备也可包括楔构件，所述楔构件与夹持构件的第二表面可滑动地相关联。楔构件可被接收在轴柄内，并且可适于沿管状侧壁的内圆周表面纵向移动。随着楔构件沿第一方向纵向移动，夹持构件的第一表面可径向向外移动以抵压芯。同样，随着楔构件沿与第一方向相反的第二方向纵向移动，夹持构件的第一表面可径向向内移动以释放芯。
在另一个实施方案中，一种用于将卷轴加载在退绕装置上的方法可包括以下步骤：提供包括在第一端部部分和第二端部部分之间纵向延伸的管状侧壁的轴柄，管状侧壁包括外圆周表面和内圆周表面；通过沿轴柄的管状侧壁的内圆周表面在第一方向上纵向地移动楔构件，使夹持构件径向向内回缩穿过轴柄的管状侧壁中的孔；提供卷轴，所述卷轴包括芯和缠绕芯的幅材材料；将轴柄插入到芯中；沿管状侧壁的内圆周表面在第二方向上纵向地移动楔构件使夹持构件径向向外突出穿过轴柄的管状侧壁中的孔以夹持芯，其中第二方向与第一方向相反；以及通过在第二方向上沿管状侧壁的内圆周表面纵向地移动楔构件来释放芯。
附图说明
图1为尿布裤的透视图。
图2为图1所示尿布裤在部分切除之后的平面图；
图3A为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿线3A-3A截取的图2的尿布裤的剖视图；
图3B为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿线3B-3B截取的图2的尿布裤的剖视图；
图4为根据本公开的一个非限制性实施方案的加载设备的侧视图；
图5为根据本公开的一个非限制性实施方案的包括卷轴的加载设备的透视图；
图6为根据本公开的一个非限制性实施方案的加载设备的端视图；
图6A为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿线6A-6A截取的图6的加载设备的横截面的侧视图；
图7A为根据本公开的一个非限制性实施方案的轴柄的端视图；
图7B为根据本公开的一个非限制性实施方案的轴柄的端视图；
图8A为根据本公开的一个非限制性实施方案的夹持构件的侧视图；
图8B为根据本公开的一个非限制性实施方案的夹持构件的顶视图；
图9A为根据本公开的一个非限制性实施方案的楔构件的透视图；
图9B为根据本公开的一个非限制性实施方案的楔构件的端视图；
图9C为根据本公开的一个非限制性实施方案的楔构件的端视图；
图10A为根据本公开的一个非限制性实施方案的键的透视图；
图10B为根据本公开的一个非限制性实施方案的键的透视图；
图11A为根据本公开的一个非限制性实施方案的外轴的透视图；
图11B为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿线11B-11B截取的图11A的外轴的剖视图；
图12为根据本公开的一个非限制性实施方案的加载设备的透视图；
图13为根据本公开的一个非限制性实施方案的加载设备和退绕设备的透视图；
图14为根据本公开的一个非限制性实施方案的退绕设备的分解图；
图15A为根据本公开的一个非限制性实施方案的轮毂组件的端视图；
图15B为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿线15B-15B截取的图15A的轮毂组件的剖视图；
图16为根据本公开的一个非限制性实施方案的安装架构件的分解图；
图17为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿线17-17截取的连接到图13的退绕设备的加载设备的剖视图；
图17A为根据本公开的一个非限制性实施方案的连接到图17的退绕设备的加载设备的一部分的详细视图；并且
图18为根据本公开的一个非限制性实施方案的连接到退绕设备的加载设备的局部示意图。
具体实施方式
以下术语解释对理解本公开是可用的。
“吸收制品”在本文中用来指主要功能为吸收和保留污垢和排泄物的消费产品。本文所用的“尿布”是指一般被婴儿和失禁患者围绕下体穿着的吸收制品。术语“一次性的”在本文中用来描述通常不旨在洗涤、或者以其它方式复原或作为吸收制品再使用的吸收制品(例如，它们旨在在单次使用后丢弃，并且也可被构造成可回收利用、堆肥处理或以其它与环境相容的方式进行处理)。
术语“裤”(也称为“训练裤”、“预闭合尿布”、“尿布裤”、“裤型尿布”、和“套穿尿布”)在本文中是指被设计成用于婴儿或成人穿着者的具有连续周边腰部开口和连续周边腿部开口的一次性吸收制品。在制品被应用到穿着者身上之前，裤可用连续或闭合的腰部开口和至少一个连续的闭合的腿部开口来构造。
术语“纵向”(MD)在本文中用来指加工过程中材料流的方向。此外，材料的相对放置和移动还可被描述为沿纵向从工艺上游至工艺下游通过工艺。
本公开涉及用于加载用于吸收制品的材料的卷轴的方法和设备。更具体地，本文的设备涉及用于加载和退绕如下材料的卷轴的设备，诸如股线化弹性材料、膜、或用于制造吸收制品的其它类似幅材材料。如下文所更详述，加载设备可包括适于支撑材料卷轴的轴柄。加载设备还可包括夹持构件，所述夹持构件可从轴柄径向向外延伸以接合卷轴的芯。夹持构件在运送和将卷轴加载到退绕设备上期间将卷轴保持在轴柄上。加载设备可被构造成与退绕设备的一部分接合。退绕设备可包括安装架构件，轴柄能够可移除地连接到所述安装架构件上。更具体地，退绕设备可包括支承构件，所述支承构件被构造成凸穿安装架构件中的孔并且接合和保持轴柄。如下文所更详述，退绕设备和加载设备可为可重构的。例如，在第一构型中，加载设备可与退绕设备连接，使得卷轴可被退绕。在第二构型中，加载设备可与退绕设备断开连接，并且轴柄可支撑一个或多个材料卷轴。
应当理解，本文的设备的各种布置结构和构型可用来加载和退绕用于各种制品的各种类型的材料。例如，如下文所更详述，根据本公开的设备可用于生产吸收制品诸如尿布的各种部件。为了帮助为对过程实施方案的后续讨论提供另外的上下文，下文提供了对呈尿布形式的吸收制品的一般描述，所述尿布包括具有如下材料的部件，所述材料可被本文所讨论的方法和设备使用。
图1和2示出了尿布裤100的一个示例，其可用本文所讨论的设备和方法来装配。具体地，图1示出了处于预紧固构型的尿布裤100的透视图，并且图2示出了尿布裤100的平面图，其中尿布的背向穿着者的部分朝观察者取向。图1和2所示的尿布裤100包括基础结构102和环状弹性带104。如下文所更详述，第一弹性带106和第二弹性带108被连接在一起以形成环状弹性带104。
继续参考图2，基础结构102包括第一腰区116、第二腰区118、以及在第一腰区和第二腰区中间设置的裆区119。第一腰区116可被构造为前腰区，并且第二腰区118可被构造为后腰区。在一些实施方案中，前腰区、后腰区、和裆区120各自的长度可为吸收制品100的长度的1/3。尿布100也可包括前腰区116中的侧向延伸的前腰边缘121和后腰区118中的纵向相对且侧向延伸的后腰边缘122。为了为本讨论提供参照系，图2的尿布100和基础结构102被示出带有纵向轴线124和侧向轴线126。在一些实施方案中，纵向轴线124可延伸穿过前腰边缘121并且穿过后腰边缘122。并且侧向轴线126可延伸穿过第一纵向或右侧边缘128并经过基础结构102的第二纵向或左侧边缘130的中点。
如图1和2所示，尿布裤100可包括内表面即面向身体表面132、和外表面即面向服装表面134。基础结构102可包括底片136和顶片138。基础结构102也可包括具有吸收芯142的吸收组件140，所述吸收芯可设置在顶片138的一部分和底片136之间。如下文所更详述，尿布100也可包括其它特征结构，诸如腿弹性部件和/或腿箍以增强围绕穿着者腿部的贴合性。
如图2所示，基础结构102的周边可由以下部分限定：第一纵向侧边128、第二纵向侧边130；设置在第一腰区116中的第一侧向延伸的端边144；和设置在第二腰区118中的第二侧向延伸的端边146。侧边128和130两者均在第一端边144和第二端边146之间纵向延伸。如图2所示，侧向延伸的端边144和146位于前腰区116中的侧向延伸的前腰边缘121和后腰区118中的侧向延伸的后腰边缘122的纵向内侧。当尿布裤100被穿着在穿着者的下体上时，基础结构102的前腰边缘121和后腰边缘122可环绕穿着者的腰部的一部分。同时，基础结构侧边128和130可环绕穿着者的腿部的至少一部分。并且裆区120一般可被定位在穿着者两腿之间，其中吸收芯142从前腰区116穿过裆区120延伸至后腰区118。
还应当理解，尿布100的一部分或全部也可被制备为侧向可延展的。所述附加延伸性可有助于使尿布100在穿着者运动期间贴合穿着者的身体。这种附加延展性也可帮助例如允许包括在延伸之前具有特定尺寸的基础结构102的尿布100的使用者延伸尿布100和/或基础结构102的前腰区116、后腰区118、或这两个腰区，以提供对具有不同身材大小的穿着者的附加身体覆盖率，即，定制尿布使其适合于个体穿着者。只要裆区被延伸到与一个或多个腰区相比相对较小的程度，则一个或多个腰区的此类延伸即可使吸收制品具有大致沙漏形形状，并且在制品被穿着时可赋予其合身的外观。
如先前所提及的，尿布裤100可包括底片136。底片136也可限定基础结构102的外表面134。底片136可为流体(例如，经液、尿液、和/或稀便)不可透过的，并且可由薄的塑料膜制造，虽然还可使用其他柔性的液体不可透过的材料。底片136可防止吸收芯中所吸收和容纳的流出物润湿与尿布100接触的制品，该制品诸如床单、睡衣和内衣。底片136也可包括织造材料或非织造材料、聚合物膜诸如聚乙烯或聚丙烯的热塑性膜、和/或多层材料或复合材料，所述多层材料或复合材料包括膜和非织造材料(例如，具有内膜层和外非织造层)。底片也可包括弹性体膜。一种示例性底片136可为具有约0.012mm(0.5mils)至约0.051mm(2.0mils)厚度的聚乙烯膜。示例性聚乙烯膜由Clopay Corporation(Cincinnati，Ohio)以商品名BR-120和BR-121制造，并且由Tredegar Film产品s(Terre Haute，Ind.)以商品名XP-39385制造。也可对底片136进行压花和/或表面打毛以提供更像布料的外观。此外，底片136还可允许蒸汽从吸收芯中逸出(即，底片为可透气的)，同时仍然防止流出物穿透底片136。底片136的尺寸可取决于吸收芯142的尺寸和/或尿布100的特定构造或尺寸。
同样如上所述，尿布裤100可包括顶片138。顶片138也可限定基础结构102的内表面132的全部或一部分。顶片138可为顺应性的、感觉柔软的，并且对穿着者的皮肤无刺激性。其可沿一个或两个方向弹性拉伸。此外，顶片138还可为液体可透过的，从而允许液体(例如，经液、尿液和/或稀便)穿透其厚度。顶片138可由范围广泛的材料制成，诸如织造材料和非织造材料；开孔或液压成型的热塑性膜；开孔非织造材料、多孔泡沫；蜂窝状泡沫、蜂窝状热塑性膜；和热塑性稀松布。织造材料和非织造材料可包括天然纤维诸如木纤维或棉纤维；合成纤维诸如聚酯、聚丙烯或聚乙烯纤维；或它们的组合。如果顶片138包括纤维，则所述纤维可由纺粘、梳理成网、湿法成网、熔喷、水刺或本领域已知的其它方法来加工。
顶片138可选自高蓬松非织造物顶片、开孔膜顶片和开孔非织造物顶片。开孔膜顶片可让身体流出物透过但基本上不吸收它们，并且会减弱允许流体流回并回渗穿着者皮肤的趋势。示例性开孔膜可包括描述于美国专利5,628,097；5,916,661；6,545,197；和6,107,539中的那些。
尿布裤100也可包括接合到基础结构102的吸收组件140。如图2所示，吸收组件140在前腰区116中可具有侧向延伸的前边缘148，并且在后腰区118中可具有纵向相对且侧向延伸的后边缘150。吸收组件可具有纵向延伸的右侧边缘152，并可具有侧向相对且纵向延伸的左侧边缘154，这两个吸收组件侧边缘152和154可在前边缘148与后边缘150之间纵向延伸。吸收组件140可另外包括一个或多个吸收芯142或吸收芯层。吸收芯142可至少部分地设置在顶片138与底片136之间，并且可按与尿布相容的各种尺寸和形状来形成。用作本公开的吸收芯的示例性吸收结构描述于美国专利4,610,678；4,673,402；4,888,231；和4,834,735中。
一些吸收芯实施方案可包括流体存储芯，该流体存储芯包含减小的量的纤维素透气毡材料。例如，此类芯可包括小于约40％，30％，20％，10％，5％，或甚至1％的纤维素透气毡材料。这种芯可主要包括含量为至少约60％，70％，80％，85％，90％，95％，或甚至约100％的吸收胶凝材料，其中芯的剩余部分包括微纤维胶(如果适用的话)。此类芯、微纤维胶、和吸收胶凝材料描述于美国专利5,599,335；5,562,646；5,669,894；和6,790,798以及美国专利公布2004/0158212和2004/0097895中。
尿布100也可包括弹性化腿箍156。应当理解，腿箍156可为且有时候也称作腿围、侧翼、阻隔箍、弹性箍或衬圈箍。弹性化腿箍156可以各种方式来构造以帮助减少身体流出物在腿区中的渗漏。示例性腿箍156可包括美国专利3,860,003；4,909,803；4,695,278；4,795,454；4,704,115；4,909,803；美国专利公布2009/0312730A1；和美国专利公布2013/0255865A1中所述的那些。
如上所述，尿布裤可被制造有环状弹性带104，并且在被施用到穿着者身上之前以如封装时那样的其中前腰区116和后腰区118彼此连接的构型提供给消费者。因此，尿布裤可具有诸如图1所示的连续周边腰部开口110和连续周边腿部开口112。如先前所提及的，环状弹性带104由与第二弹性带108连接的第一弹性带106限定。如图2所示，第一弹性带106限定相反的第一端区106a、第二端区106b和中心区106c，并且第二弹性带108限定相反的第一端区108a、第二端区108b和中心区108c。
第一弹性带的中心区306c与基础结构102的第一腰区116连接，并且第二弹性带108的中心区308c与基础结构102的第二腰区118连接。如图1所示，第一弹性带106的第一端区106a与第二弹性带108的第一端区108a在第一侧接缝178处连接，并且第一弹性带106的第二端区106b与第二弹性带108的第二端区108b在第二侧接缝180处连接，从而限定环状弹性带104以及腰部开口110和腿部开口112。
如图2，3A和3B所示，第一弹性带106也限定外侧向边缘107a和内侧向边缘107b，并且第二弹性带108限定外部侧向边缘109a和内部侧向边缘109b。外侧向边缘107a，109a也可限定前腰边缘121和侧向延伸的后腰边缘122。第一弹性带和第二弹性带也可各自包括外部面向衣服层162和内部面向穿着者层164。应当理解，第一弹性带106和第二弹性带108可包含相同的材料，并且/或者可具有相同的结构。在一些实施方案中，第一弹性带106和第二弹性带可包含不同的材料，并且/或者可具有不同的结构。应当理解，第一弹性带106和第二弹性带108可由各种材料构造。例如，第一带和第二带可由以下材料制成：诸如塑料膜；开孔塑料膜；天然材料的织造纤维网或非织造纤维网(例如，木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如，聚烯烃纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、或聚丙烯纤维)或者天然纤维和/或合成纤维的组合；或涂覆的织造纤维网或非织造纤维网。在一些实施方案中，第一弹性带和第二弹性带可包括合成纤维的非织造幅材，并且可包括可拉伸的非织造材料。在其它实施方案中，第一弹性带和第二弹性带可包括内部疏水的、不可拉伸的非织造材料和外部疏水的、不可拉伸的非织造材料。
第一弹性带106和第二弹性带108也可各自包括插置在外层162与内层164之间的带弹性材料。带弹性材料可包括一个或多个弹性元件，诸如沿弹性带的长度延伸的股线、带状物或片。如图2，3A和3B所示，带弹性材料可包括多根弹性股线168，它们在本文中可称作外腰弹性部件170和内腰弹性部件172。
如图2所示，外腰弹性部件170在相反的第一端区106a与第二端区106b之间连续地侧向延伸并横跨第一弹性带106的中心区106c，并且在相反的第一端区108a与第二端区108b之间连续地侧向延伸并横跨第二弹性带108的中心区108c。在一些实施方案中，一些弹性股线168可被构造有区域中的不连续部分。例如，如图2所示，内腰弹性部件172沿第一弹性带106和第二弹性带108间歇地延伸。更具体地，内腰弹性部件172沿相反的第一端区106a和第二端区106b延伸并部分地横跨第一弹性带106的中心区106c。内腰弹性部件172也沿相反的第一端区和第二端区108a，108b延伸并部分地横跨第二弹性带108的中心区108c。因此，内腰弹性部件172不横跨第一弹性带和第二弹性带106，108的整个中心区106c，108c延伸。因此，一些弹性股线168可不连续地延伸穿过第一弹性带和第二弹性带106，108的如下区，其中第一弹性带和第二弹性带106，108重叠吸收组件140。在一些实施方案中，一些弹性股线168可部分地延伸到第一弹性带106和第二弹性带108的如下区中，所述区中第一弹性带106和第二弹性带108与吸收组件140重叠。在一些实施方案中，一些弹性股线168可不延伸到第一弹性带106和第二弹性带108的如下任何区中，所述区中第一弹性带106和第二弹性带108与吸收组件140重叠。应当理解，第一弹性带106和/或第二弹性带108可在外腰弹性部件170和/或内腰弹性弹性部件172中被构造有各种构型的不连续部分。
在一些实施方案中，可沿纵向以恒定间隔设置弹性股线168。在其它实施方案中，可沿纵向以不同间隔设置弹性股线168。如下文所更详述，带弹性股线168在拉伸状态中可插置并接合在未收缩的外层与未收缩的内层之间。当带弹性材料松弛时，带弹性材料回到未拉伸状态并使外层和内层收缩。带弹性材料可在环状弹性带区域中提供期望的变化的收缩力。应当理解，可按如图2所示方式之外的不同方式来构造基础结构102和弹性带106，108。
如先前所提及的，根据本公开的设备和方法可用来装配离散吸收制品100和/或吸收制品100的各种部件，例如，基础结构102、弹性带106，108、和/或腿箍156。虽然可在图1和2所示尿布100的上下文中提供以下方法，但应当理解，本文的方法和设备可与各种方法构型和/或吸收制品一起使用，例如以下专利中所公开的方法构型和/或吸收制品：美国专利7,569,039；美国专利公布2005/0107764A1、2012/0061016A1、和2012/0061015A1；2013/0255861A1；2013/0255862A1；2013/0255863A1；2013/0255864A1；和2013/0255865A1，这些专利均以引用方式并入本文。
根据本公开的设备和方法可用来供应材料诸如弹性部件以装配层合体诸如可用于吸收制品的各种部件的弹性层合体，例如，弹性带106，108和/或腿箍156。此类弹性层合体可通过将所供应的弹性材料定位在两个或更多个基底层之间来装配。应当理解，弹性层合体可以各种方式来构造，例如，根据以下专利中所公开的方法和设备来构造：美国专利8,440,043和美国专利公布2013/0255861A1；2013/0255862A1；2013/0255863A1；2013/0255864A1；和2013/0255865A1，这些专利均以引用方式并入本文。虽然可在图1和2所示尿布100的上下文中提供以下方法，但应当理解，弹性层合体可用于根据本文所公开的方法所制造的尿布的各种实施方案，例如，以下专利中所公开的吸收制品：提交于2004年于11月10日的美国专利7,569,039；提交于2004年11月10日的美国专利公布2005/0107764A1；提交于2011年8月30日的美国专利公布2012/0061016；和提交于2011年8月30日的美国专利公布2012/0061015，这些专利均以引用方式并入本文。
图4和5示出了加载设备200的一个实施方案，所述加载设备可用来加载用于制造吸收制品100的卷轴224。卷轴224可包括芯228和缠绕芯228的幅材材料226。如图所示，加载设备可包括轴柄202，所述轴柄可被构造成支撑卷轴224。轴柄202具有轴柄长度ML。轴柄长度ML可足够长以支撑至少一个卷轴224，如图5所示。在一些示例性实施方案中，轴柄长度ML可为约100mm至约1m和/或约125mm至约700mm和/或约200mm至约500mm和/或约215mm至约350mm，包括它们之间的所有0.1增量。轴柄202可包括管状侧壁208，所述管状侧壁具有第一端部部分204和与第一端部部分相反的第二端部部分206。当卷轴224被加载到轴柄202上时，卷轴224的芯228可基本上围绕轴柄202的管状侧壁208的至少一部分，并且可被定位在轴柄202的第一端部部分204和第二端部部分206之间。另外，管状侧壁208也可限定孔214。孔214可被构造成接收夹持构件216。更具体地，夹持构件216可以伸缩方式被接收在孔214内。因此，夹持构件216可相对于由管状侧壁208所限定的孔214径向向外移动和径向向内移动。这可允许夹持构件216接合和/或脱离卷轴224的芯228。一旦卷轴224被加载到轴柄202上，夹持构件216就可径向向外移动以接合卷轴224的芯228，换句话讲，其可在操作者例如从存储容器中将卷轴224移动至制造线时将卷轴224保持在适当位置。一般来讲，夹持构件216的运动可受到夹具构件217的控制，如下文将更详细地说明的那样。夹具构件217可包括柄部218，所述柄部可围绕中心柄部轴线220旋转，并且可围绕枢转点222枢转。
如上所述，夹持构件216可以伸缩方式被接收在轴柄202的孔214内。参考图6和6A，夹持构件216可包括第一表面232和第二表面234。夹持构件216的第一表面232从管状侧壁208径向向外面向。夹持构件216的第二表面234能够与楔构件230可滑动地相关联。楔构件230可被接收在轴柄202内，并且被构造成沿轴柄202的管状侧壁208的内圆周表面212纵向移动。一般来讲，当楔构件230沿第一方向(如箭头A所示)纵向移动时，夹持构件230的第一表面232可径向向外移动(如箭头C所示)，使得第一表面232可抵压卷轴224的芯228。相似地，当楔构件230沿如箭头B所示的第二方向(其可与第一方向相反)纵向移动时，夹持构件230的第一表面232可径向向内移动(如箭头D所示)，使得芯228可被释放。另外，随着楔构件230沿第一方向和第二方向移动，夹持构件216的第二表面234可保持与楔构件230的接合。应当理解，第一方向和第二方向可为反向的，使得第一方向由箭头B指示，并且第二方向由箭头A指示。
为了沿轴柄202的管状侧壁208的内圆周表面212移动楔构件230，楔构件230能够与外轴240可滑动地相关联。楔构件230可包括内部楔表面236和外部楔表面238外部楔表面238可与夹持构件216的第二表面234接合。内部楔表面236可与外轴240的外表面242接合。在一些示例性实施方案中，内部楔表面236可包括一个或多个螺纹，并且外轴240的外表面242可包括一个或多个螺纹。因此，内部楔表面236可与外轴240的外表面242通过螺纹接合。另外，外轴240可围绕中心纵向轴线246旋转。随着外轴240围绕中心纵向轴线246旋转，设置在内部楔表面236上的螺纹可与外轴240的外表面242的螺纹相关联，从而导致楔构件230沿第一方向或第二方向纵向地推进，这可取决于外轴240的旋转方向。
应当理解，在一些实施方案中，外轴240的外表面242可包括花键，所述花键可为从外轴240的外表面242凸出的脊，并且内部楔表面236可包括配合性花键表面(其可为沟槽)以接收带花键的外轴240。外轴240的外表面242上的花键可向内部楔表面236上的沟槽传送扭矩，从而允许外轴240旋转并且允许楔构件230沿轴柄202的内圆周表面210纵向移动。带花键的表面可为例如线性的或弯曲的。相似地，配合性带花键的表面可为线性的或弯曲的。带花键的表面和配合性带花键的表面的形状应当使得旋转的外轴240的扭矩可被传送至楔构件230，这可导致楔构件230沿轴柄202的内圆周表面212推进。在一些实施方案中，外轴240可包括配合性带花键的表面，并且内部楔表面236可包括带花键的表面。
外轴240还可包括近端部分248和与近端部分248相反的远端部分250。邻近外轴240的近端部分248的可为包括柄部构件218的夹具构件217。在一些示例性实施方案中，夹具构件217可连接到外轴240的近端部分248的至少一部分。另外，如先前所提及的，柄部构件218可围绕中心柄部轴线220旋转。因此，随着操作者旋转柄部构件218，柄部构件218能够可操作地接合外轴240，从而导致外轴240围绕中心纵向轴线246旋转。在一些实施方案中，外轴240可机械地和/或化学地连接到夹具构件217的一部分。更具体地，例如，外轴240可通过螺杆、夹具、粘合剂、或其它类似连接装置连接到夹具构件217。在一些实施方案中，外轴240和夹具构件217可被制造成使得外轴240在夹具构件217的一部分上形成摩擦配合。
概括地讲，操作者可将卷轴224加载到轴柄202上。一旦卷轴224被加载，操作者就可旋转夹具构件217的柄部构件218。夹具构件217能够可操作地接合外轴240，从而导致外轴240围绕中心纵向轴线246旋转。外轴240的旋转可导致楔构件230沿第一方向和第二方向中的至少一者纵向移动。当楔构件230沿第一方向纵向移动时，夹持构件216的第一表面232可径向向外移动穿过轴柄202的管状侧壁208中的孔214。夹持构件216可接合卷轴224的芯228，这可在运送或任何其它运动期间将卷轴224保持在适当位置，所述运送或任何其它运动可发生在将卷轴加载在适当位置以便进行退绕之前。相似地，当楔构件230沿第二方向纵向移动时，夹持构件216的第一表面232可径向向内移动穿过轴柄202的管状侧壁208的孔214。夹持构件216可脱离卷轴224的芯228，这可释放芯228，使得芯228可沿轴柄202的管状侧壁208移动。
根据前述内容，本文更详细地讨论了加载设备200的每个部件。图7A和7B示出了轴柄202的端视图。轴柄202可包括管状侧壁208，所述管状侧壁具有外圆周表面210和内圆周表面212。外圆周表面210的尺寸可被设定成接受卷轴224的芯228。在一些示例性实施方案中，外圆周表面210可具有约50mm至约300mm和/或约60mm至约200mm和/或约70mm至约100mm的直径，包括它们之间的所有0.1mm。另外，管状侧壁208还可限定孔214，所述孔被构造成以伸缩方式接收夹持构件216。
管状侧壁208也可包括沟槽266，如图7A所示。沟槽266可被构造成与块键264相关联，如图10A所示。块键264能够可滑动地与沟槽266接合。换句话讲，块键264可在沟槽266内纵向移动。沟槽266可用来防止楔构件230与外轴240一起旋转，并且将楔构件230的运动引导在纵向上。
在一些实施方案中，管状侧壁208可包括脊268，如图7B所示。脊可被构造成与沟槽键272(如图10B所示)和楔构件230中的至少一者相联。换句话讲，沟槽键272和/或楔构件230可被构造成接收脊268，使得脊可滑动地与沟槽键272和/或楔构件230接合。脊268可用来防止楔构件230与外轴240一起旋转，并且将楔构件230的运动引导在纵向上。应当理解，键可为任何形状，使得其被构造成接合管状侧壁208并且防止楔构件230的旋转。
如图8A和8B所示，夹持构件216可包括第一表面232、第二表面234、第一端部部分254、和与第一端部部分254相反的第二端部部分256。在一些实施方案中，第一表面232可为基本上平面的表面。第一表面232的基本上平面的表面可允许夹持构件216接合芯228的更大表面积。然而，应当理解，第一表面232的其它轮廓可更好地适于接合芯228。另外，可考虑到芯228的表面轮廓来设计和/或选择第一表面232的表面轮廓。因此，第一表面232可接合芯228，使得夹持构件216能够在卷轴224的运送和/或退绕期间保持芯228。例如，夹持构件216的第一表面288可由于第一表面288和芯228之间的摩擦力而接合芯228并保持芯228。第一表面232的表面轮廓可被设计成当与芯228接合时增大摩擦力。
在一些实施方案中，夹持构件216可与表面构件298相关联，如图6A所示。表面构件298可包括某种与芯228的轮廓相配合的表面轮廓。表面构件298能够可移除地连接到夹持构件216的第一表面232。表面构件298允许夹持构件216的表面轮廓被快速且容易地改变而无需改变夹持构件216自身。例如，在一些实施方案中，表面构件298可螺纹连接和/或夹紧到夹持构件216的第一表面232。
应当理解，夹持构件216的第一表面232和/或可与夹持构件216相联的表面构件298可包括被设计成和/或被选择成夹持卷轴224的芯228的表面轮廓。例如，第一表面232和/或表面构件298可被加工(诸如通过压花纹)以产生具有相对较高摩擦力的表面。此外，第一表面232和/或表面构件298还可由帮助保持卷轴224的芯228的材料制成。例如，第一表面232和/或表面构件298可由塑料或橡胶制成。另选地或除了前述内容之外，带有粘合性能的添加剂可添加到第一表面232和/或表面构件298以产生具有相对较高摩擦的表面。
类似于上述内容，夹持构件216的第二表面234可包括可操作地与楔构件230相联的表面轮廓。在一些实施方案中，第二表面234可包括倾斜轮廓，如图8A所示。更具体地，邻近第一端部部分254的夹持构件的高度H可小于第二端部部分256处的夹持构件的高度H。第二表面234的倾斜轮廓可允许楔构件230可滑动地接合第二表面234并且径向向外移动夹持构件216。应当理解，可根据楔构件230的表面轮廓来设计第二表面234，使得夹持构件216可径向向内移动和/或从轴柄202的管状侧壁208径向向外移动、
如图9A和9B所示，楔构件230可包括内部楔表面236。如先前所提及的，内部楔表面236可与外轴240相关联。在一些实施方案中，内部楔表面236可包括一个或多个螺纹，所述一个或多个螺纹可接合外轴240的外表面238上的一个或多个螺纹。内部楔表面236具有尺寸被设定成可操作地接合外轴240的圆周。更具体地，内部楔表面236的尺寸被设定成使得当外轴240旋转时，楔构件230沿第一方向和与第一方向相反的第二方向中的至少一者纵向移动。在一些实施方案中，内部楔表面236可具有约15mm至约60mm和/或约20mm至约50mm和/或约30mm至约40mm的直径，包括它们之间的所有0.1mm。
楔构件230也可包括外部楔表面238、第一端面258和第二端面260。外部楔表面238可包括一个或多个接合部分252。接合部分252可包括具有倾斜部的基本上平面的表面，如图9A和9B所示。接合部分252可被构造成与夹持构件216相互作用。更具体地，夹持构件216的第二表面234能够可滑动地与楔构件230的接合部分252相联。在一些实施方案中，夹持构件216可被定位成使得夹持构件216的第一端部部分254被定位成邻近于楔构件230的第二端面260，并且夹持构件216的第二端部部分256被定位成邻近于楔构件230的第一端面258。因此，随着楔构件230沿第一方向推进(如图6A的箭头A所示)，楔构件230的第二端面260朝外轴的近端部分242移动并且朝夹持构件216的第一端部部分254移动。相似地，随着楔构件230沿第二方向推进(如图6A的箭头B所示)，楔构件230的第一端面260朝外轴240的远端部分250移动并且朝夹持构件216的第二端部部分256移动。
楔构件230也可包括键接收部分262，如图9B所示。键接收部分262可被构造成接收诸如图10A和10B所示的块键264或沟槽键272。键264，272能够可滑动地接合轴柄202的内圆周表面212。键264，272可帮助保持楔构件230在旋转期间的对准。
在一些实施方案中，楔构件230可包括从外部楔表面238凸出的凸出的键部分270，如图9C所示。凸出的键部分270能够可移除地连接到外部楔表面238，诸如通过螺杆、粘合剂、或其它能与之相比的材料来连接。凸出的键部分270也可被加工成外部楔表面238的表面。凸出的键部分270能够可滑动地与轴柄202的管状侧壁208相联。更具体地，凸出的键部分270能够可滑动地接合管状侧壁208的沟槽266。随着楔构件230沿第一方向和第二方向中的至少一者纵向移动，凸出的键部分270可帮助楔构件230对准。在一些实施方案中，凸出的键部分270可与诸如图10A和10B所示的块键264或沟槽键272相联。键264，272能够可滑动地接合轴柄202的内圆周表面212，并且可帮助保持楔构件230在旋转期间的对准。
应当理解，可商购获得的装置可用来允许沿轴柄202的内圆周表面210引导楔构件230。例如，线性导轨和轴承可用来在纵向上沿轴柄202的内圆周表面210引导楔构件230。示例性线性导轨和轴承由NKS Corporation(Ann Arbor，Michigan)或Thomson Industries，Inc.(Radford，Virginia)制造。
参考图11A和11B，外轴240可包括近端部分248和与近端部分248相反的远端部分250。外轴240的近端部分248可被构造成连接到夹具构件217。夹具构件217可连接到外轴240，使得随着柄部构件218的旋转，外轴可旋转。应当理解，夹具构件218可通过任何装置连接到外轴240的近端部分248的一部分，所述任何装置允许将旋转运动从柄部构件218平移至外轴240。例如，夹具构件217可机械地诸如用螺杆或夹具连接到外轴240。另外，夹具构件217还可化学地诸如用粘合剂连接到外轴240。
外轴240可包括外表面242和内表面244。如先前所提及的，外表面242的一部分可包括一个或多个螺纹(未示出)。所述一个或多个螺纹可与存在于内部楔表面236上的所述一个或多个螺纹相联。外表面242上的一个或多个螺纹可允许外轴240接合并沿第一方向和第二方向中的至少一者移动楔构件230。外轴240也可包括内表面244。内表面244包括被构造成接收内轴302的内部圆周表面，如图6A所示。外轴240的内表面244可为基本上光滑的表面，使得内轴302能够可滑动地与外轴240的内表面244接合。
在一些实施方案中，加载设备200也可包括稳定板构件274、保持构件280、环构件282、和直尺286中的至少一者，如图12所示。稳定构件274可连接到外轴240的近端部分。更具体地，稳定构件274可围绕外轴240的外表面242的一部分。稳定构件274可限定被构造成接收稳定销轴278的稳定孔276。稳定销轴278被构造成延伸穿过稳定孔276。另外，稳定销轴278的一部分也被构造成延伸进入由轴柄202限定的稳定狭槽288，这也示出于图6A中。延伸穿过稳定孔276并进入稳定狭槽288的稳定销轴278帮助防止轴柄202相对于外轴240旋转。
加载设备200也可包括被定位成邻近稳定板构件274和外轴240的保持构件280。保持构件280可围绕外轴240的一部分。另外，保持构件280还可连接到稳定板构件274。更具体地，保持构件280可用例如螺杆、夹具、或销轴连接到稳定板构件274。保持构件280可限定保持孔290。保持孔290的尺寸可被设定成使得操作者能够将他的或她的手的至少一部分放置在保持孔290内。因此，操作者可使用保持构件280来夹持和保持加载设备200。
另外，在一些示例性实施方案中，保持构件280还可附接到外轴240。因此，保持构件280可用来围绕中心纵向轴线旋转外轴240，这可导致楔构件230在纵向上沿轴柄202的内圆周表面212移动。如前所述，楔构件230的运动可导致夹持构件216径向向外延伸自或径向向内下降穿过轴柄202的管状侧壁208，如图6A所示。应当理解，保持构件280可为如下形状，所述形状允许操作者抓住并围绕中心纵向轴线246旋转保持构件280。
如前所述，保持构件280可附接到稳定板274和外轴240。因此，当稳定销轴278与稳定狭槽288脱离时，保持构件280和外轴240可围绕中心纵向轴线246旋转，如图6A所示。同样，当稳定销轴278与稳定狭槽288接合时，可防止保持构件280和外轴240围绕中心纵向轴线246旋转。
加载设备200也可包括环构件282。环构件282可基本上围绕轴柄202的管状侧壁208。环构件282能够可滑动地与管状侧壁208相联。因此，环构件282可沿管状侧壁208的外圆周表面210的长度滑动。环构件282可限定绷紧孔292。绷紧孔292可被构造成接收绷紧构件284。在一些实施方案中，绷紧孔292可包括一个或多个螺纹。相似地，绷紧构件284可包括一个或多个螺纹。绷紧孔292的螺纹可接合绷紧构件284的螺纹，使得绷紧构件284可螺纹连接到某个位置中。绷紧构件284可包括近端部分296和远端部分(未示出)。绷紧构件284可被旋转，使得远端部分接合轴柄202的管状侧壁208。更具体地，绷紧构件284可被旋转，使得远端部分向管状侧壁208的外圆周表面210施加压力。施加在管状侧壁208上的压力可防止环构件282在纵向上沿管状侧壁208的外圆周表面210移动或围绕管状侧壁208的外圆周表面210旋转。除了上述内容之外，环构件282还可提供如下表面，卷轴244可抵靠所述表面邻接。因此，环构件282可在卷轴的运动期间支撑卷轴244的一部分。
加载设备200也可包括测量指示器286。测量指示器286可设置在管状侧壁208的外圆周表面210上。测量指示器286可由操作者使用以确保将卷轴放置在轴柄202上的给定位置中。在一些实施方案中，测量指示器286可与环构件282合作使用。更具体地，环构件282可被定位在如测量指示器286所示的管状侧壁208上的位置处。因此，当卷轴被加载到轴柄202上时，操作者只需要抵靠环构件282定位卷轴以将卷轴放置在其期望的位置中。
如先前所提及的，加载设备200可被构造成与退绕设备300接合，如图13和14所示。如下文所更详述，退绕设备和加载设备可为可重构的。例如，在第一构型中，加载设备可与退绕设备连接。在第二构型中，加载设备可与退绕设备断开连接。
一般来讲，加载设备200包括允许其连接到退绕设备300的一个或多个结构构件。如先前所提及的，加载设备可包括夹具构件217，所述夹具构件可包括柄部构件218，如图6A所示。柄部构件218可围绕中心柄部轴线220旋转。柄部构件218可用来将旋转运动平移至外轴240。此外，柄部构件218还可围绕枢转点222枢转，使得柄部构件218可被定位成与中心柄部轴线220成某个角度和/或基本上垂直于所述中心柄部轴线。
夹具构件217也可包括柱塞314，所述柱塞可邻近于柄部构件218。柱塞314能够可滑动地与柄部构件218接合。因此，随着柄部构件218与中心柄部轴线220成一角度地被旋转，柱塞314可沿第一方向(如箭头A所示)朝柄部构件218移动，如图17所示。同样，当柄部构件218从与中心柄部轴线220所成的某个角度被旋转至其中柄部构件218基本上平行于中心柄部轴线220的位置时，柱塞314可沿第二方向(如箭头B所示)移动远离柄部构件218，如图17所示。
应当理解，柄部构件218可被构造成以相反方式移动柱塞314。例如，当柄部构件218以与中心柄部轴线220成一角度地被旋转时，柱塞可沿箭头B所示的方向移动。相似地，当柄部构件218被旋转而使得柄部构件218基本上平行于中心柄部轴线220时，柱塞可沿如箭头A所示的方向移动。
柱塞314可包括近端部分316和与近端部分316相反的远端部分318。柱塞314的近端部分316可邻近于柄部构件218。柱塞314的远端部分318可邻近于外轴240的近端部分248。柱塞314的远端部分318可限定杆狭槽320。杆狭槽320可被构造成接收杆构件312。杆构件312可包括第一端部部分322和与第一端部部分322相反的第二端部部分324。杆构件312的第一端部部分322可被接收在杆狭槽320内。杆构件312的第一端部部分322可相对于杆狭槽320被调节。例如，杆构件312可被调节成使得杆构件312的第一端部部分322基本上填充杆狭槽320。另选地，杆构件312可放置在杆狭槽320内，使得杆构件312的第一端部部分322仅填充杆狭槽320的一部分。因此，杆狭槽320的另一部分保持未被杆构件312填充。杆构件321的第二端部部分324可保持在柱塞314的外部。杆构件312可与杆狭槽320相关联，使得当柱塞314移动时，杆构件312沿类似方向移动。例如，当柱塞314沿第一方向(如箭头A所示)朝柄部构件218移动时，杆构件312也可沿第一方向朝柄部构件218移动。
如图6A所示，加载设备200可包括内轴302，所述内轴具有近端部分304和与近端部分304相反的远端部分306。内轴302也可包括外圆周表面308，所述外圆周表面能够可滑动地与外轴240的内表面244相联。另外，内轴302的近端部分204可限定杆狭槽310，所述杆狭槽被构造成接收杆构件312的第二端部部分324。杆狭槽310可基本上围绕杆构件312的第二端部部分324的至少一部分。更具体地，杆构件312的第二端部部分324可相对于杆狭槽310被调节。例如，在一些实施方案中，杆构件312的第二端部部分324可基本上填充杆狭槽310。在一些其它实施方案中，杆构件312的第二端部部分324可仅填充杆狭槽310的一部分，使得杆狭槽310的一部分保持未被杆构件312的第二端部部分324填充。
杆构件312能够可操作地将柱塞314与内轴302联接。更具体地，杆构件312能够可操作地与柱塞314和内轴302两者接合，使得当操作者枢转柄部构件218时，柱塞314可沿第一方向(如箭头A所示)朝柄部构件218移动。柱塞314沿第一方向的运动也可导致杆构件312沿第一方向朝柄部构件218移动。相似地，第二端部部分324可接合内轴302，使得内轴302与柱塞314和杆构件312一起沿第一方向朝柄部构件312移动。因此，内轴302的外圆周表面308可沿外轴240的内表面244在第一方向上纵向移动。应当理解，杆构件可为任何刚性构件，其可用来将柱塞314的运动转变成内轴302的运动。杆构件312可被构造成在杆狭槽310，320内被调节以调节柱塞314和内轴302之间的长度。因此，杆构件312可允许柱塞314和内轴302之间的距离被增大和/或减小。
同样，杆构件312能够可操作地与柱塞314和内轴302接合，使得当操作者枢转柄部构件218时，使得柄部构件218可基本上平行于中心柄部轴线220。柱塞314可沿第二方向(如箭头B所示)移动远离柄部构件218。柱塞314沿第二方向的运动也可导致杆构件312沿第二方向移动远离柄部构件218。相似地，第二端部部分324可接合内轴302，使得内轴302与柱塞314和杆构件312一起沿第二方向移动远离柄部构件312。因此，内轴302的外圆周表面308可沿外轴240的内表面244在第二方向上纵向移动。
如先前所提及的，内轴302可包括近端部分304和与近端部分304相反的远端部分306。在一些实施方案中，缓冲器构件326可邻近于内轴302的远端部分306。更具体地，缓冲器构件326可与内轴302的远端部分306连接。缓冲器构件326可例如机械地或化学地连接。机械连接件可包括螺杆、夹具、和/或销轴。化学连接件可包括粘合剂。缓冲器构件326可沿与内轴302相同的方向移动。因此，当内轴302沿第一方向(如箭头A所示)移动时，缓冲器构件326也可沿第一方向移动，并且反之亦然。缓冲器构件326可被构造成接合和脱离退绕设备300。
如图13和14所示，退绕设备300可连接到加载设备200。一般来讲，加载设备200可连接到退绕设备300的一部分。另外，加载设备200还可与退绕设备300的一部分一起旋转。退绕设备300包括邻近于制动器构件332的第一侧的轮毂组件334和邻近于制动器构件332的第二侧的安装架构件330。轮毂组件334可被构造成允许加载设备200旋转，并且/或者使材料226从卷轴224的芯228退绕。安装架构件330可被构造成接合加载设备200。此外，制动器构件332还可被构造成控制卷轴224的退绕和/或加载设备200的旋转。退绕设备300也可包括退绕臂366，所述退绕臂具有近端部分368和与近端部分368相反的远端部分370。远端部分370可连接到支撑构件372，并且近端部分368可被构造成接收轮毂组件334、制动器构件332、和安装架构件330中的至少一者。支撑构件372可为基本上固定的刚性构件，其适于支撑加载设备和卷轴。
参考图15A和15B，轮毂组件334可被构造成允许加载设备200和/或卷轴224旋转。轮毂组件334包括外壳336，所述外壳可限定开口338，所述开口被构造成接收用来固定外壳的位置的螺杆或销轴或其它类似装置。外壳336也可限定外壳孔340。外壳孔340可被构造成接收轴承342。在一些实施方案中，外壳孔340可被构造成接收至少两个轴承342。所述至少两个轴承342可由间隔件344隔开。轴承342允许外壳336旋转。外壳336可连接到制动器构件332，如图14所示。
制动器构件332的相对侧可连接到安装架构件330，如图14所示。安装架构件330可接合加载设备200。更具体地，如图16所示，安装架构件330可包括内部腔体346和孔348。孔348可适于接收支承构件350。支承构件350可以伸缩方式移动穿过孔348。换句话讲，支承构件350可径向向外延伸穿过孔348和/或径向向内下降穿过孔348。表面板352可连接到支承构件350的一部分。表面板352可用来改变支承构件350的形貌。例如，如果优选纹理化表面来接合轴柄202，则具有纹理化表面的表面板352可连接到支承构件350。因此，当支承构件350径向向外延伸以接合轴柄202时，表面板352的纹理化表面将与轴柄202的内圆周表面212相互作用。
为了径向向内和/或径向向外移动支承构件350，支承构件350可与块构件354相联。块构件354可被定位在内部腔体346内。块构件354可包括第一表面356和第二表面358。块构件354的第一表面356可被构造成接合内轴302的远端部分306和/或缓冲器构件326，这将在本文中更详细地说明块构件354的第二表面358可与张力构件360诸如弹簧相关联。张力构件360接合块构件354的第二表面358，使得块构件354可沿与张力构件360相反的方向和/或朝内轴302的远端部分306被推挤。块构件358的运动可允许支承构件350相对于孔348径向向内移动和/或径向向外移动。更具体地，块构件354可包括凹口部分362。凹口部分362可包括倾斜表面。更具体地，凹口部分362可为倾斜的，使得当张力构件360顶推块构件354并且块构件354不处在源自内轴302的压力下时，支承构件350可不径向向外延伸穿过孔348。相似地，当内轴302向块构件354上施加压力以克服由张力构件360施加的压力并且块构件354朝张力构件360移动时，倾斜的凹口部分362可导致支承构件350径向向外移动穿过孔348。
仍然参考图16，在一些实施方案中，块板364可连接到安装架构件330的一部分。块板364可连接到安装架构件330的一部分，使得其被定位成邻近于块构件354的第二表面358。因此，当块构件354经历源自张力构件360的压力并且沿与张力构件360相反的方向被推挤时，块板364可与块构件354的第一表面356相联，从而阻抗块构件354的附加运动。换句话讲，块板364可防止块构件354离开安装架构件330的内部腔体346。
如图17，17A和18所示，加载设备200可连接到退绕设备300。更具体地，轴柄202的内圆周表面212的一部分可基本上围绕安装架构件330的一部分。一旦轴柄202被定位在安装架构件330的一部分上，柄部构件218就可围绕枢转点222枢转。柄部构件218的枢转运动可允许柱塞314沿第二方向移动，所述第二方向如箭头B所示，其可沿朝退绕设备300的方向。柱塞314可被构造成接合和沿第二方向移动杆构件312。杆构件312然后可接合内轴302，使得内轴302沿第二方向(如箭头B所示)移动。内轴302的外圆周表面308可滑动地接合外轴240的内表面244。内轴302的远端部分306可接合设置在安装架构件330的内部腔体346内的块构件354。更具体地，内轴302的远端部分306可接合块构件354的第一表面356，从而导致块构件354沿第二方向移动。块构件354的第二表面358接合张力构件360，并且可压缩张力构件360。另外，随着块构件354沿第二方向移动，凹口部分362能够可滑动地接合支承构件350。随着块构件354沿第二方向行进，支承构件350可径向向外延伸(如箭头C所示)穿过孔348，如图16所示，并且接合轴柄202的内圆周表面212。支承构件350在卷轴224的退绕期间支撑加载设备200，如图18所示。一旦支承构件350接合了轴柄202并且加载设备200受到支撑，轮毂组件334就可允许加载设备200旋转并且/或者卷轴224被退绕。
一旦卷轴224耗尽了材料226并且仅留下卷轴的芯228，加载设备200就可与退绕设备300脱离，使得另一个卷轴可被加载和退绕。为了脱离加载设备200，可围绕枢转点222枢转柄部构件218。柄部构件218的枢转运动可允许柱塞314沿第一方向移动，所述第一方向如箭头A所示，其可沿远离退绕设备300的方向。柱塞314可被构造成接合和沿第一方向移动杆构件312。杆构件312然后可接合内轴302，使得内轴302沿第一方向移动。内轴302的外圆周表面308可滑动地接合外轴240的内表面244。内轴302的远端部分306可脱离设置在安装架构件330的内部腔体346内的块构件354。更具体地，内轴302的远端部分306可脱离块构件354的第一表面356，从而导致块构件354沿第一方向移动，这是由于张力构件360对块构件254所施加的力的缘故。张力构件360接合块构件354的第二表面358，从而导致块构件254沿第一方向移动并且允许张力构件360延伸。另外，随着块构件354沿第一方向移动，凹口部分362能够可滑动地接合支承构件350。随着块构件354沿第一方向(如箭头A所示)行进，支承构件350可径向向内下降(如箭头D所示)穿过孔348并且可脱离轴柄202的内圆周表面212。换句话讲，支承构件350可释放轴柄202。一旦支承构件350脱离了轴柄202，加载设备200就可从安装架构件330的所述部分移除。
根据前述内容，用于将材料卷轴加载到退绕设备上的方法可包括以下步骤：可提供轴柄202。轴柄202可包括在第一端部部分204和第二端部部分206之间纵向延伸的管状侧壁208。管状侧壁208可包括外圆周表面210和内圆周表面212。夹持构件216可径向向内回缩穿过轴柄202的管状侧壁208中的孔214。夹持构件216可通过如下方式回缩：在第二方向(如图17的箭头B所示)上纵向地沿轴柄202的管状侧壁208的内圆周表面212移动楔构件230。可提供卷轴224。卷轴224可包括芯228和缠绕芯228的幅材材料226。轴柄202可被插入到卷轴224的芯228中。夹持构件216可径向向外突出穿过轴柄202的管状侧壁208中的孔214。夹持构件216可向外突出以夹持芯228。夹持构件216可通过如下方式向外突出：在第一方向(如图17的箭头A所示)上纵向地沿管状侧壁208的内圆周表面212移动楔构件230。一般来讲，第二方向可与第一方向相反。可通过如下方式释放芯228：纵向地沿管状侧壁208的内圆周表面212在第二方向上移动楔构件230。
除了上述内容之外，轴柄202还可邻近于夹具构件217。夹具构件217可包括柄部构件218。柄部构件218可被旋转以进行以下动作中的至少一者：回缩夹持构件216和突出夹持构件216。
另外，轴柄202还可连接到安装架构件330。安装架构件330可包括内部腔体346，所述内部腔体容纳支承构件350、块构件354、和张力构件360。内轴304可接合块构件354从而沿第二方向移动块构件，如图17的箭头B所示。块构件354可接合支承构件350。支承构件350可径向向外突出以接合卷轴224的芯228。轮毂组件334可旋转加载设备和/或卷轴。一旦卷轴224的材料被退绕并且卷轴is的芯228为空，轴柄202就可从安装架构件330上移除。支承构件350可径向向内回缩，这释放轴柄202。
应当理解，夹持构件216的运动可由其它装置控制。更具体地，夹持构件216的一部分可与可膨胀构件诸如充气式球囊相联。可膨胀构件可基本上由轴柄202的外圆周表面围绕。可膨胀构件能够可操作地连接到流体源。流体源可供应空气和/或液体给球囊构件以使球囊构件膨胀，使得其朝轴柄202的内圆周表面212延伸并接合夹持构件216的第二表面234，这可导致夹持构件216凸穿轴柄202的管状侧壁208中的孔214。同样，可膨胀构件能够可操作地连接到真空源。真空源可用来从可膨胀构件移除流体，使得可膨胀构件塌缩。随着可膨胀构件的塌缩，可膨胀构件的至少一部分可从轴柄202的内圆周表面212下降，并且夹持构件216可径向向内移动穿过轴柄202的管状侧壁208中的孔214。
本文所公开的量纲和数值不应被理解为严格限于所述确切数值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其相对于任何本发明所公开的或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其单独地或以与任何其它参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开了此类发明的认可。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予该术语的含义或定义为准。
虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但对于本领域的技术人员来讲显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于支撑卷轴(224)的加载设备(200)，所述卷轴包括芯(228)和缠绕所述芯的幅材材料(226)，所述设备包括：
轴柄(202)，所述轴柄(202)适于被所述芯(228)接收并包括管状侧壁(208)，所述管状侧壁在第一端部部分(204)和第二端部部分(206)之间纵向延伸，所述管状侧壁(208)包括外圆周表面(210)和内圆周表面(212)；
孔(214)，所述孔(214)位于所述管状侧壁(208)中；
夹持构件(216)，所述夹持构件以伸缩方式被接收在所述孔(214)内，所述夹持构件(216)包括第一表面(232)和第二表面(234)，所述第一表面(232)从所述管状侧壁(208)径向面向外；
楔构件(230)，所述楔构件与所述夹持构件9216)的第二表面(234)可滑动地相关联，所述楔构件(230)被接收在所述轴柄(202)内并适于沿所述管状侧壁(208)的内圆周表面(212)纵向移动；
其中当所述楔构件(230)沿第一方向纵向移动时，所述夹持构件(216)的第一表面(232)径向向外移动以抵压所述芯(228)；并且
其中当所述楔构件(230)沿与所述第一方向相反的第二方向纵向移动时，所述夹持构件(216)的第一表面(232)径向向内移动以释放所述芯(228)。
2.根据权利要求1所述的加载设备，还包括外轴(240)，所述外轴(240)具有内部外轴表面(244)和外部外轴表面(242)，其中所述楔与所述外部外轴表面(242)可移动地相关联。
3.根据权利要求2所述的加载设备，还包括内轴(302)，所述内轴具有近端部分(304)和与所述近端部分相反的远端部分(306)，其中所述内轴(302)的至少一部分基本上被所述外轴(240)围绕，并且其中所述内轴(302)与所述外轴(240)可滑动地相关联。
4.根据权利要求3所述的加载设备，还包括杆(312)，所述杆(312)具有第一端部部分(322)和与所述第一端部部分相反的第二端部部分(324)，其中所述杆(312)的第二端部部分(324)与所述内轴(302)的近端部分(304)可操作地接合。
5.根据权利要求4所述的加载设备，还包括夹具构件(217)，所述夹具构件(217)包括柱塞(314)和柄部(218)，其中所述柱塞(314)包括远端部分(318)和与所述远端部分相反的近端部分(316)，并且其中所述柄部(218)邻近所述柱塞(314)的近端部分(316)，并且所述杆(312)邻近所述柱塞(314)的远端部分(318)。
6.根据权利要求5所述的加载设备，其中所述柄部(218)被构造成使所述外轴(240)旋转。
7.根据前述权利要求中任一项所述的加载设备，还包括表面构件(298)，所述表面构件可移除地连接到所述夹持构件(216)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的加载设备，还包括块键(264)和沟槽键(272)中的至少一者，所述块键和所述沟槽键连接到至少所述键接收部分(262)和所述楔(230)的凸出的键部分(270)，其中所述块键(264)和所述沟槽键(272)中的至少一者可滑动地接合所述轴柄(202)的内圆周表面(212)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的加载设备，其中所述轴柄(212)的内圆周表面(212)包括沟槽(266)，所述沟槽(266)被构造成可滑动地接合块键(264)和沟槽键(272)中的至少一者。
10.根据权利要求2所述的加载设备，其中所述外部外轴表面(242)包括螺纹，并且所述楔(230)的内部楔表面(236)包括螺纹，并且其中所述外轴(240)的螺纹可操作地接合所述内部楔表面(236)的螺纹。
11.根据权利要求2所述的加载设备，还包括邻近所述外轴(240)的外部轴表面(242)的稳定板构件(274)，其中所述稳定板(274)限定稳定孔(276)，其中所述稳定孔(276)被构造成接收稳定销轴(278)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的加载设备，还包括邻近所述轴柄(202)的保持构件(280)。
13.根据权利要求3所述的加载设备，还包括邻近所述内轴(302)的所述远端部分(306)的缓冲器构件(326)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轴柄支撑设备，还包括围绕所述轴柄(202)的外圆周表面(210)设置的环构件(282)，其中所述环构件(282)被构造成邻接卷轴(224)。
15.一种用于在退绕装置上加载卷轴的方法，所述方法包括以下步骤：
提供包括管状侧壁(208)的轴柄(202)，所述管状侧壁(208)在第一端部部分(204)和第二端部部分(206)之间纵向延伸，所述管状侧壁(208)包括外圆周表面(210)和内圆周表面(212)；
通过沿所述轴柄(202)的管状侧壁(208)的内圆周表面(212)在第一方向上纵向地移动楔构件(230)，使夹持构件(216)径向向内回缩穿过所述轴柄(202)的管状侧壁(208)中的孔(214)；
提供卷轴(224)，所述卷轴包括芯(228)和缠绕所述芯(228)的幅材材料(226)；
将所述轴柄(202)插入到所述芯(228)中；
通过沿所述管状侧壁(208)的内圆周表面(212)在第二方向上纵向地移动楔构件(230)，使所述夹持构件(216)径向向外突出穿过所述轴柄(202)的管状侧壁(208)中的孔(214)以夹持所述芯(228)，其中所述第二方向与所述第一方向相反；
通过在第二方向上沿所述管状侧壁(208)的内圆周表面(212)纵向地移动所述楔构件(230)来释放所述芯(228)。
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