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Die
vorliegende Vorrichtung zum Schneiden eines zylindrischen Papierrohres
entsprechend des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Solch
eine Vorrichtung und solch ein Verfahren zum Schneiden eines Papierrohres
sind z. B. aus
US 4,292,867 bekannt.
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Herkömmlich wird
ein langes Aufzeichnungsmaterial rund um einen zylindrischen Kern
aufgewickelt, bis seine Dicke einen Kerndurchmesser erreicht, um
als eine Rolle als eine Produkteinheit hergestellt und versandt
zu werden.
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Ein
dickes zylindrisches Papierrohr wird als ein Kern eines Rohres verwendet,
das durch Aufwickeln und Laminieren eines Papierblattes rund um ein
Rohr mit laminierten Lagen und Aufbringen eines Klebstoffs zwischen
den Lagen gebildet wird. Die Aufzeichnungsmaterialien haben verschiedene
Abmessungen in der Breite, so dass daher eine axiale Länge des
Papierrohrkerns festgelegt werden kann, um so mit diesen Breitenabmessungen überein zu stimmen.
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Demzufolge
wird ein Papierrohr mit einer relativ langen axialen Länge durch
den Gebrauch einer Papierrohr-Scheidvorrichtung gebildet, die das
Papierrohr in eine Richtung rechtwinklig zu einer axialen Richtung
schneidet, die mit der Breitenabmessung des Aufzeichnungsmaterials übereinstimmt.
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In
der Papierschneidvorrichtung wird ein Schneidedorn in das Papierrohr
eingesetzt, der in einer richtigen, vorbestimmten Position platziert
wird, so dass der Außenumfang
des Schneidedorns mit dem Innenumfang des Papierrohrs in Kontakt kommt.
Außerdem
ist eine nicht- drehbare Schneideklinge an dem Außenumfang
des Papierrohres positioniert, wobei seine Position zu der des Schneidedorns
entspricht. Das Papierrohr wird durch berühren der Schneideklinge mit
dem Außenumfang
des Papierrohres geschnitten, während
nur das Papierrohr mit hoher Drehzahl gedreht wird.
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Nach
der Fertigstellung des Schneidens kehrt die Schneideklinge in ihre
Ausgangsposition zurück
und wiederholt den Schneidvorgang, nachdem er in die axiale Richtung
des Papierrohres inkrementell bewegt worden ist, so dass das Papierrohr auf
dem Schneidedorn beibehalten werden kann, während es in axiale Stücke geschnitten
wird, um somit kurze Papierrohre zu erzeugen, nachdem der Schneidedorn
zurückgezogen
worden ist.
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In
jüngster
Zeit ist oft eine Information, die sich auf das Aufzeichnungsmaterial
bezieht, das rund um den Papierrohrkern aufgewickelt wird, auf einer
Endoberfläche
des Papierrohres vorgesehen (auf einem ringschuh-förmigen Abschnitt).
Diese Information wird als eine maschinenlesbare Information, z.
B. als ein Strichcode, aufgezeichnet, um eine automatische Verarbeitung
in einer Bildverarbeitungsvorrichtung, die das Rollenpapier verwendet,
zu unterstützen.
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Jedoch
die Endoberfläche
des Papierrohres ist ein Abschnitt, gegen den während des Verfahrens zum Schneiden
die Schneideklinge verschleißt,
so dass durch die Reibung dazwischen Wärme erzeugt wird (d. h., ein
Ionisierungseffekt). Demzufolge kann ein aufgebrachter Klebstoff,
um das Papierrohr zu bilden, auf der Endoberfläche des Papierrohres schmelzen
und fest werden und infolge der Erwärmung des Papierrohres kann
das Rohr selbst derart chemisch verändert werden, dass es eine
glatte, glänzende
Oberfläche
hat. Dies verursacht ein Problem dadurch, dass das Haftvermögen der
Tinte vermindert wird, so dass ein beständiges und zuverlässiges Drucken
von Informationen auf die Endoberfläche schwierig wird.
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Selbst
wenn rotierende Schneideklingen verwendet werden, können die
Endoberflächen
durch das Verfahren zum Schneiden noch Grat bekommen, so dass die
Informationen nicht richtig auf die Seitenoberflächen des Papierrohres aufgebracht
werden können.
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Es
ist demzufolge ein Ziel der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Schneiden eines Papierrohres zu schaffen, wobei selbst während des Schneidens
des Papierrohres die Aufzeichnungsinformation auf das Papierrohr
sicher aufgebracht werden kann und das Aufzeichnen der Information
sicher gewährleistet
wird.
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Für eine Vorrichtung
zum Schneiden des zylindrischen Papierrohres der zuvor genannten
Art wird dieses Ziel entsprechend der vorliegenden Erfindung durch
eine Vorrichtung erreicht, die die Merkmale von Anspruch 1 hat.
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In
diesem Fall werden die sich verjüngenden Schneidoberflächen mit
beiden Schnittflächen
in Kontakt kommen und zueinander entgegengesetzt gedreht, was das
Papierrohr, ohne es zu halten, sicher glättet.
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Demzufolge
wird der Grat, der während
des Schneidens entsteht, von dem Papierrohr entfernt. Der Schneidedorn
kann aus dem Papierrohr leicht herausgezogen werden. Der noch verbleibende
Grat wird weiter entfernt, um die Qualität des Produkts zu verbessern.
In diesem Fall kommen die Drehteile in Kontakt mit beiden Schnittflächen, die
das Papierrohr sicher glätten.
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Da
außerdem
die Differenz zwischen der Lineargeschwindigkeiten der Papierrohr-Drehvorrichtung
und der Schneideklingen-Drehvorrichtung innerhalb eines bestimmten
Bereiches gesteuert wird, wird eine relative Drehung zwischen dem
Papierrohr und der Schneideklinge fast aufgehoben und die Schneideklinge
wird im Wesentlichen, um zu schneiden, in das Papierrohr gedrückt. Demzufolge
wird die Schneideklinge am Reiben der Schnittfläche des Papierrohrs gehindert,
was die Erzeugung von Reibungswärme
reduziert.
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Mit
der Reduzierung der Reibungswärme wird
ein Klebstoff, der zwischen die dünnen Papierblätter aufgebracht
wird, die rund um einen Kern zum Bilden eines Papierrohres aufgewickelt
werden, auf der Schnittfläche
des Papierrohres nicht geschmolzen und wieder fest werden, was Tinte
sicher beibehält,
um die Schnittfläche
beim Aufzeichnen während des
anschließenden
Verfahrens zu durchdringen.
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Die
Vorrichtung kann außerdem
eine Drehvorrichtung zum Drehen des Schneidedoms haben. Die Steuereinrichtung
für die
Lineargeschwindigkeit steuert vorzugsweise diese jeweilige lineare
Drehgeschwindigkeit und die Schneideklingen-Drehvorrichtung ist
innerhalb eines bestimmten Bereiches.
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In
diesem fall gestattet zusätzlich
zu dem Anwenden der linearen Drehgeschwindigkeiten des Papierrohrs
und der Schneideklinge innerhalb eines bestimmten Bereiches (eine
nahezu konstante Geschwindigkeit) das Anwenden der linearen Drehgeschwindigkeit
des Schneidedorns innerhalb eines bestimmten Bereichs eine relative
Drehung zwi schen der Schneideklinge und dem Schneidedorn und um eine
Beschädigung
der Schneideklinge zu reduzieren.
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Auch
können
die Papierrohr-Drehvorrichtung und die Schneidedorn-Drehvorrichtung
durch dieselbe Antriebsquelle gedreht werden. In diesem Fall werden
sie, da der Schneidedorn und das Papierrohr koaxial sind, leicht
durch dieselbe Antriebsquelle gedreht, was zur Vereinfachung der
Antriebsquelle beiträgt.
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Außerdem wird
das Ziel in Bezug auf ein Verfahren zum Schneiden eines zylindrischen
Rohres der zuvor genannten Art entsprechend der vorliegenden Erfindung
durch ein Verfahren erreicht, das die Merkmale des Anspruches 17
hat.
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Dadurch
kann die Lesbarkeit der aufgebrachten Information ermittelt werden.
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Typischerweise
wird das Papierrohr bei einer niedrigen Drehzahl um eine Umdrehung
gedreht, um geschnitten zu werden, während die Schneideklinge mit
einer hohen Drehzahl gedreht wird, um die an der Schnittfläche erzeugte
Reibungswärme
zu reduzieren, wobei das Papierrohr gedreht wird, um geschnitten
zu werden, während
die Differenz zwischen den linearen Drehgeschwindigkeiten des Papierrohrs
und der Schneideklinge innerhalb eines bestimmten Bereichs gesteuert
wird. Demzufolge wird ein Klebstoff daran gehindert, geschmolzen
und auf die Schnittfläche
beschichtet zu werden, was die Viskosität der Tinte während des
sich anschließenden
Verfahrens verbessert.
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Entsprechend
eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise, um
eine Störung
einer Schnittkante der Schneideklinge mit dem Schneidedorn während des
Schneidens zu verhindern, eine ringförmige Nut an einer richtigen
Position auf dem Schneidedorn entsprechend der Schneideklinge gebildet.
Der innere Umfang des Papierrohres und der äußere Umfang des Schneidedorns
sind miteinander in Kontakt, wenn das Papier mit der Schneideklinge geschnitten
wird. Die Klingenspitze der Schneideklinge berührt den Schneidedorn und die
Klingespitze kann brechen. Demzufolge kann die ringförmige Nut, die
entsprechend der Schneidposition des Schneidedorns gebildet wird,
als eine Aufnahmenut für
die Schneideklinge dienen.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsbeispiele sind
von den jeweiligen Unteransprüchen
abhängig.
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Im
Folgenden wird die Erfindung in größerer Ausführlichkeit mittels von Ausführungsbeispielen derselben
in Bezug auf die Beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine
schematische Darstellung ist, die ein Verfahren zum Herstellen einer
Papierrolle entsprechend eines Ausführungsbeispieles der Vorliegenden
Erfindung veranschaulicht;
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2 eine
Vergrößerte Darstellung
ist, die ein Glättverfahren
eines Papierrohres entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 eine
schematische perspektivische Ansicht ist, die eine Vorrichtung zum
Schneiden eines Papierrohres entsprechend eines Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine
Vorderansicht einer Hauptstufe der Vorrichtung von 3 entsprechend
eines Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Vorrichtung von 3 während des
Betriebs zeigt;
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6 ein
Querschnittsdarstellung des Papierrohres ist, die eine rechtwinklige
Ansicht aus einer axialen Perspektive des Papierrohres ist, wenn
das Rohr mit der Schneideklinge geschnitten wird;
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7 eine
Querschnittsdarstellung ist, die das Papierrohr aus einer axialen
Perspektive darstellt, wenn das Rohr mit der Schneideklinge geschnitten
wird;
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8 eine
Vorderansicht eines Aufbaus eines Schneidedorns ist; und
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9 eine
schematische Ansicht ist, die Detail eines Informations- Beschriftungsverfahrens
veranschaulicht.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Nachstehend
wird eine Papierrohr-Schneidvorrichtung eines Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Die zu beschreibende Vorrichtung ist für ein Verfahren
zum Schneiden für ein
Papierrohr für
Rollenpapier vorgesehen. Dieses Herstellungsverfahren wird später ausführlich beschrieben.
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Herstellungsverfahren von
Rollenpapier
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein Herstellungsverfahren für eine Papierrolle
entsprechend eines Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein langes Papierrohr 10 wird
bereitgestellt und in bestimmten Teilungen in einem Verfahren zum
Schneiden geschnitten. In diesem Verfahren zum Schneiden wird ein
Schneidedorn 12 in das lange Papierrohr 10 eng
eingesetzt. Das Papierrohr wird dann an jeder Position in bestimmten
Teilungen geschnitten, wo eine Schneideklinge 14 in einer
axialen Richtung des langen Papierrohres 10 bewegt wird. Beide
Enden 10B des Papierrohres 10 sind entfernt angeordnet
und die verbleibenden mittleren Abschnitte des langen Papierrohres,
die in eine Mehrzahl von kurzen Papierrohren 10A geschnitten
werden, sind als Kerne vorgesehen. Nach dem Verfahren zum Schneiden
wird, da an der Innenumfangs- Endoberfläche des Papierrohres 10A erzeugt
wird, der Grat in einem Glättverfahren
des Papierrohres entfernt.
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Wie
in der 2 gezeigt, wird der Grat durch ein Paar von Drehteile 16,
die konische Schneidoberflächen
haben, die koaxial mit dem Papierrohr 10A an beiden Enden
des Papierrohres 10A positioniert sind, und durch Drehen
in zueinander entgegengesetzte Richtungen entfernt. Eine Schneidkante
zum Schneiden von Grat ist in die konische Schneidkante eingebettet.
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Das
Papierrohr 10A, das von Grat frei ist, wird zu einem bereits
zuvor erwähnten
Abschnitt für das
Informations- Beschriftungsverfahren übertragen, wo die Information
auf einen Endabschnitt des Papierrohres 10A (einem dicken
Abschnitt) gedruckt wird. Die Information, die in der Form eines
maschinenlesbaren Strichcodes 18 gedruckt wird, enthält Informationen,
die sich auf den Typ, die Größe und weitere
des Aufzeichnungsmaterials beziehen, das rund um das Papierrohr 10A in
dem sich anschließenden Verfahren
aufgewickelt wird. In der 1 ist der Strichcode 18 auf
die Grundfarbe des Pa pierrohres 10A aufgedruckt. Praktisch
wird oft, um den Unterschied der Farbschattierung zu beseitigen,
ein Tinten- Typ, der die Infrarotstrahlen nicht absorbiert, als Grundfarbe
angewendet. Diese Tinte wird darauf für den Strichcode 18 verwendet.
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In
dem Verfahren zum Aufzeichnen der Information wird, nachdem der
Strichcode 18 geruckt worden ist, ein Aufzeichnungsmaterial 20 nacheinander rund
um das Papierrohr 10A, das als ein Kern wirkt, aufgewickelt.
Während
des anschließenden
Verfahrens zum Verpacken wird das Aufzeichnungsmaterial 20 einer
vorbestimmten Länge,
das rund um das Papierrohr aufgewickelt ist, in ein Licht- schützenden Verpackungspapier
verpackt. Außerdem
wird nach dem Verpacken ein tatsächliches
Vakuum innerhalb der Papierrolle gebildet.
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Das
verpackte, aufgerollte Aufzeichnungsmaterial 20 wird über ein
Verfahren zum Verpacken in einen Karton aus Wellpappe 24 verpackt
und das Endprodukt wird dann versandt.
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Aufbau der Vorrichtung zum Schneiden des
Papierrohres
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Eine
Vorrichtung 100 zum Schneiden eines Papierrohres entsprechend
eines Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung ist in den 3 bis 5 gezeigt.
Ein Lagerungsabschnitt 104 zum Lagern eines langen Papierrohres 10 ist
auf einer Hauptstufe 102 der Vorrichtung 100 gebildet.
Der Lagerungsabschnitt ist mit einem V-förmigen Abschnitt gebildet,
auf dem an zwei Punkten ein langes Papierrohr 10 gelagert
wird.
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Der
V-förmige
Abschnitt des Lagerungsabschnittes 104 hat einen konstanten
Winkel. Während der
Lagerung des langen Papierrohres 10 wird das Papierrohr 10 in
einer derartigen Weise gelagert, dass eine Position rechtwinklig
zu der axialen Richtung des Papierrohres 10 beibehalten
wird und an derselben Position konstant gelagert wird.
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Eine
Lagerungseinheit 106 ist in der Richtung zu der Hauptstufe 102 vorgesehen,
um die Mehrzahl der langen Papierrohre 10 zu lagern. Zwischen
der Lagerungseinheit 106 und dem Lagerungsabschnitt 104 der
Hauptstufe 102 ist eine geneigte Ebene 108 installiert,
entlang der die langen Papierrohre gerollt und von der Lagerungseinheit 106 zu
dem Lagerungsabschnitt 104 bewegt werden.
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Auch
ist ein Anschlag 109 auf der Seite des Endes der Lagerungseinheit
der geneigte Ebene 108 installiert. Durch einen Öffnungs-
oder Schließvorgang
des Anschlags 109 werden die langen Papierrohre 10,
eines nach dem anderen, zu dem Lagerungsabschnitt 104 übertragen.
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Eine
Bereitschaftsstufe 110 ist als ein Anhang zu der Hauptstufe 102 beigefügt. Die
Bereitschaftsstufe 110 enthält einen Schienenabschnitt 112 und
einen Träger 114, der
daran gelagert ist. Der Träger 114 wird
entlang des Schienenabschnittes 112 geführt, so dass die Bereitschaftsstufe 110 in
die Richtung auf oder von der Hauptstufe 102 weg bewegt
werden kann.
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Ein
zylindrischer Schneidedorn 12 ist mit dem Träger 114 in
solch einer Weise verbunden, dass ein Ende (eine Endfläche, die
von der Hauptstufe 102 weit entfernt ist) durch den Träger 114 auf
einer Seite aufgehängt
und gelagert ist.
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Der
Schneidedorn 12 ist mit den langen Papierrohren 10,
gelagert auf dem Lagerabschnitt 102 der Hauptstufe 102,
koaxial gelagert. Der Schneidedorn 12 hat einen Außendurchmesser,
der annähernd
gleich zu einem Innendurchmesser des langen Papierrohres 10 innerhalb
bestimmter Abmessungstoleranzen ist. D. h., es gibt einen Zustand,
dass der Träger 114 in
Bereitschaft in der Bereitschaftsstufe 102, am weitesten
von der Hauptstufe 102 entfernt, ist und das lange Papierrohr 10 von
der Lagereinheit 106 weg bewegt wird und durch den Lagerabschnitt 104 gelagert
wird. Während
dieses Zustands wird, wenn der Träger 114 in eine Richtung
der Hauptstufe 102 entlang des Schienenabschnittes 112 bewegt wird,
der Schneidedorn 12 dementsprechend axial bewegt und in
das lange Papierrohr 10 eingesetzt, wodurch der Schneidedorn 12 in
das lange Papierrohr 10 eingesetzt wird.
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Eine
Trennwand 118 mit einer Durchgangsbohrung 116 ist
vertikal zwischen der Hauptstufe 102 und der Bereitschaftsstufe 110 installiert
und der Schneidedorn 12 wird durch die Durchgangsbohrung 116 bewegt.
In diesem Zustand zeigt sich das lange Papierrohr 10, um
durch den Schneidedorn 12 von dem Lagerabschnitt 104 ersetzt
zu werden.
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An
einem Endabschnitt der Hauptstufe 102, gegenüberliegend
zu der Bereitschaftsstufe 110, ist eine Antriebsspanneinheit 120 platziert.
Die Antriebsspanneinheit 120 enthält einen Halterabschnitt 120A für das Stützen eines
Endes des langen Papierrohres 10 und eine Vorauslaufende
Kante in der Bewegungsrichtung des Schneidedorns 12, der
sich von der Bereitschaftsstufe 110 bewegt.
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Der
Halterabschnitt 120A der Antriebsspanneinheit 120 ist
drehbar vorgesehen, um den gestützten
Schneidedorn 12 und das lange Papierrohr 10 unter
Verwendung einer Drehkraft durch einen Antriebsabschnitt 120B,
zu drehen. Der Schneidedorn 12 und das lange Papierrohr 10 können bei
einer bestimmten Drehzahl durch die Antriebskraft des Antriebsabschnittes 120B gedreht
werden.
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Ein
Schienenabschnitt 122 ist an der Hauptstufe 102 von
der Bereitschaftsstufe 110 an der Antriebsspanneinheit 120 montiert
und eine Schneideinheit 124 auf dem Schienenabschnitt gelagert.
Die Schneideinheit 124 wird möglicherweise von der Bereit schaftsstufe 110 zu
der Antriebsspanneinheit 120 entlang des Schienenabschnittes 122 geführt und
bewegt.
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Eine
scheibenförmige
Schneideklinge 14 ist an der Schneideinheit 124 montiert.
Die Schneideklinge 14 hat eine Schneidkante 14A entlang
des gesamten Umfangs, wobei die Schneidkante scharf geschliffen
ist.
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Die
Schneideklinge 14 hat eine Drehachse, die mit dem Schneidedorn 12 und
dem langen Papierrohr 10 koaxial ist und wird bei einer
bestimmten Drehzahl durch eine Antriebskraft eines Antriebsabschnittes 124A gedreht.
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Ein
Transportschlitten 124B ist an der Schneideinheit 124 installiert,
um die Schneideklinge 14 in die Richtung zu dem langen
Papierrohr 10 hin oder von dem langen Papierrohr 10 weg,
dass durch den Schneidedorn 12 gelagert wird, zu bewegen. Demzufolge
wird das lange Papierrohr 10 an seinem Außenumfang
geschnitten, während
die sich drehende Schneideklinge das lange Papierrohr 10 erreicht.
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Wie
in der 5 gezeigt, sind die Presswalzen (die aus einem
Walzenpaar 126A und 125B bestehen) zum Beibehalten
einer Position des langen Papierrohres 10 während des
Schneidens des langen Papierrohres 10 gegenüberliegend
zu der Schneideklinge 14 vorgesehen, um das lange Papierrohr 10 beim
Annähern
der Schneideklinge 14 zu pressen.
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Wie
in der 6 gezeigt, ist die Schneideklinge 14 derart
bebildet, dass eine Dicke t1 derselben von einer zentralen Achse
zu einer bestimmten radialen Länge
weit dicker als eine Dicke t2des Umfangs ist, der die Schneidkante 14A bildet
(die einem Grundabschnitt der Schneidkante 14A entspricht).
D. h., weil wenn die sich drehende Schneideklinge 14 in einer
Dickenrichtung während
des Drehens der Schneideklinge 14 abweicht, kann ein Schneidbereich
während
des Schneidens des langen Papierrohres 10 erweitert werden,
wobei die Dicke als ein Gegenstück
dient, um die Abweichung zu verhindern und die Drehung zu stabilisieren.
Auch ist der Umfang derart gebildet, dass während des Schneidens des langen
Papierrohres 10 nur ein eingesetzter Abschnitt (ein allmählich geschärfter Abschnitt
von der Dicke t2) der Schneideklinge 14 in das lange Papierrohr 10 dünn geformt
ist, um den Schneidbereich zu minimieren.
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In
diesem Fall werden, wenn sich die Schneideklinge 14 dem
langen Papierrohr 10 nähert,
während
es bei einer bestimmten Drehzahl gedreht wird, das lange Papierrohr 10 und
der Schneidedorn 12 auch mit einer bestimmten Drehzahl
gedreht.
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Zu
dieser Zeit wird, wie in der 7 gezeigt, die
jeweilige Drehzahl in einer derartigen Weise gesteuert, dass die
lineare Drehzahl vs der Schneideklinge 14 nahezu gleich
(die Differenz zwischen den Drehzahlen ist innerhalb eines bestimmten
Bereiches) zu der vp des langen Papierrohres 10 ist. Auch sind
die Drehrichtungen derselben zueinander entgegengesetzt, so dass
eine Drehung nicht die andere stören
kann, ebenso wie ein Walzenpaar gedreht wird, während es miteinander in Kontakt
ist. Außerdem
wird entsprechend dieses Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung der Schneidedorn 12 auch mit
der linearen Drehzahl vp des langen Papierrohres 10 gedreht.
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Die
Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung hat einen Aufbau,
wobei die Differenz der relativen Drehzahlen zwischen der Schneideklinge 14 und
dem langen Papierrohr 10 sehr klein ist und wobei kaum
eine Reibungswärme
erzeugt wird, wenn die Schneidkante 14A in das lange Papierrohr 10.
während
dasselbe geschnitten wird, eingesetzt ist.
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Die
Schneideinheit 124 wird entlang des Schienenabschnittes 122 durch
vorbestimmte Teilungen bewegt und wird an jeweiligen Positionen
in die Richtung auf das lange Papierrohr 10 zu oder von dem
langen Papierrohr 10 weg bewegt. Diese Teilungsbewegung
wird durch einen AC-Servo-Motor genau gesteuert, um eine richtige
Position zu bestimmen.
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Auch
ist, wie in der 6 gezeigt, in Abhängigkeit
von solch einer Teilungsgröße, eine
Nut 128 in einer bestimmten Breite auf dem Schneidedorn 12 vorgefertigt.
Die Breitenabmessung der Nut 128 reicht im Allgemeinen
zwischen 0,1 mm und 1,0 mm, oft zwischen 0,2 mm und 0,6 mm. Beim
Herstellen kann häufig
ein Wert, der zwischen 0,3 mm und 0,5 mm reicht, als ein Zielwert
festgelegt werden.
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Obwohl
die Nut 128 mit dem Schneidedorn 12 einstückig gebildet
ist, kann sie durch Ziehen einer Nut 128 in bestimmten
Tiefen im Verhältnis
zu dem Schneidedorn 12 gebildet werden. Entsprechend eines
Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung ist, wie in der 8 gezeigt,
der Schneidedorn 12 aufgebaut, um ein Hauptrohr 130 und
eine Mehrzahl von Dornstücken 132,
die aufeinanderfolgend rund um das Hauptrohr 130 eingesetzt
sind, aufzuweisen. In diesem Fall wird die Nut 128 wie
folgt gebildet.
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Eine
Endoberfläche
des Dornstückes 132 ist aufgebaut,
um eine Mörser-förmige Aussparung
zu sein und ein kreisförmiger
Vorsprung 132A ist gebildet, um ein bestimmter Radius von
einer Achse der Aussparung zu sein. Da eine Führungsfläche des Vorsprungs 132A im
Verhältnis
zu einem äußeren Ende
leicht vorspringend ist (in diesem Ausführungsbeispiel beträgt die ungefähre Höhe 0,2 mm),
wenn die Dornstücke
aufeinanderfolgend rund um das Hauptrohr 130 eingesetzt
werden, kommen die Führungsflächen der
Vorsprünge 132A miteinander
in Kontakt. Ein Spalt wird an den äußeren Umfangsenden der Dornstücke 132 um
eine Größe erzeugt,
die dem Doppelten der Vorsprungshöhe entspricht. Der Spalt kann
die Nut 128 sein. Da der Schneidedorn 12 derart aufgebaut
sein kann, dass die Dornstücke 132 aufeinanderfolgend
rund um das Hauptrohr 130 eingesetzt werden, ist es, während der
Positionsveränderung
der Nut 128, ausreichend, die Dornstücke zu verändern und einzusetzen, was
die Handhabbarkeit des Zusammenbaus verbessert. Das lange Papierrohr 10 kann
in eine Mehrzahl von axialen kurzen Papierrohren 10A durch
das Bewegen der Schneideinheit 124 um einige Teilungen
und Zugehen der Schneideklinge 14 in die Richtung auf das
lange Papierrohr 10 durch Antreiben des Transportschlitten 124B geschnitten
werden.
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Auch
wird nach dem Schneiden der Träger 114 von
der Bereitschaftsstufe 102 entlang des Schienenabschnittes 112 weg
bewegt. Zu dieser Zeit geht der Schneidedorn 12 durch die
Durchgangsbohrung 116 der Trennwand 118, die zwischen
der Hauptstufe 102 und der Bereitschaftsstufe 110 installiert
ist, hindurch. Das Papierrohr 10A kommt mit dem Umfang
der Durchgangsbohrung 116 mit seiner Endoberfläche in Kontakt
und beendet das Bewegen. Demzufolge lässt der Schneidedorn 12 das
Papierrohr 10A auf dem Lagerabschnitt 104 zurück und wird
zu der Bereitschaftsstufe 110 zurück bewegt. Eine Glasvorrichtung,
die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist an der Trennwand 118 montiert,
um Luft in die Richtung zu der Nut 128 des Schneidedorns 12 zu
blasen, um Schneidabfälle
zu entfernen, wenn der Schneidedorn 12 durch die Durchgangsbohrung 116 der
Trennwand 118 hindurchgeht.
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Das
Papierrohr 10A (eine Mehrzahl von Papierrohren 10A),
das auf dem Lagerabschnitt 104 gelassen wird, wird zu dem
nächsten
Glättungsverfahren
des Papierrohres durch Neigen des Lagerabschnittes 104 übertragen.
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Nunmehr
wird der Betrieb dieses Ausführungsbeispieles
beschrieben.
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Das
lange Papierrohr 10, als ein Rohmaterial, wird in der Lagereinheit 106 gespeichert.
Wenn der Anschlag gelöst
wird, rollt das vorderste lange Papierrohr 10 entlang der
Neigung 108, um auf den Lagerabschnitt 104 übertragen
zu werden. Da der Lagerabschnitt 104 im Wesentlichen ein
V-förmiger Abschnitt
ist, wird das zylindrische Papierrohr 10 an zwei Punkten
in der Seitenendsicht gelagert. Die relativen Positionen des Lagerabschnittes 104 werden fortlaufend
bestimmt.
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Wenn
die Position des langen Papierrohres 10 auf dem Lagerabschnitt 104 bestimmt
ist, wird der Träger 114,
der in Bereitschaft auf der Bereitschaftsstufe 110 ist,
entlang des Schienenabschnittes 112 geführt, um in die Richtung zu
der Hauptstufe 102 bewegt zu werden. Demzufolge wird der
Schneidedorn 12, dessen eine Seite durch den Träger 114,
während er
aufgehängt
ist, gelagert wird, axial in die Richtung zu der Hauptstufe 102 bewegt.
Der Schneidedorn 12 hat eine Achse koaxial mit dem langen
Papierrohr 10, das auf dem Lagerabschnitt 104 gelagert
ist, so dass, in Abhängigkeit
von der Bewegung des Trägers 114, der
Schneidedorn 12 in das lange Papierrohr 10 eingesetzt
wird.
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Der
Außendurchmesser
des Schneidedorns 12 ist zu dem Innendurchmesser des langen
Papierrohres 10 mit einer bestimmten Abmessungstoleranz nach
dem Einsetzen des Schneidedorns 12 in das Papierohr nahezu
gleich. Der Außenumfang
des Schneidedorns 12 kommt mit dem Innenumfang des langen
Papierrohres 10 nahezu in Kontakt.
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Wenn
der Schneidedorn 12 in das lange Papierrohr 10 vollständig eingesetzt
ist, werden ein vorauslaufendes Ende des Schneidedorns 12 in
der axialen Bewegungsrichtung und eine entsprechende Endoberfläche des
langen Papierrohres 10 an der Halteeinheit 120A der
Antriebsspanneinheit 120 gestützt. Nachdem sie durch die
Halteeinheit 120A gestützt
worden sind nähern
sich die Presswalzen 126 dem langen Papierrohr 10 an
und ein Paar der Walzen 126A und 126B der Presswalze
kommt mit dem langen Papierrohr 10 in Kontakt.
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In
der Antriebsspanneinheit 120 wird die Halteeinheit 120A mittels
einer Antriebskraft des Antriebsabschnittes 120B gedreht.
Bei dieser Drehung werden der Schneidedorn 12 und das lange
Papierrohr 10 mit einer bestimmten Drehzahl gedreht.
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In
diesem Zustand wird die Schneideinheit 124 entlang des
Schienenabschnittes 122 geführt und kehrt in ihre Ausgangsposition
zurück,
um dabei die exakte Position zu bestimmen. Nach der Bestimmung der
Position beginnt sich die Schneideklinge 14 mit einer Drehzahl
durch die Antriebskraft des Antriebsabschnittes 124A zu
drehen.
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Die
Schneideklinge 14 nähert
sich dem langen Papierrohr 10 durch den Transportschlitten 124B an,
um das lange Papierrohr 10 an seinem Umfang zu schneiden.
Zu dieser zeit wird das lange Papierrohr 10 geegn die Presswalze 126 in
der zu der Schneideklinge 14 gegenüberliegenden Richtung gepresst,
was eine Abweichung des langen Papierrohres 10 verhindert.
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Wenn
das lange Papierrohr 10 mittels der Schneideklinge 14 geschnitten
wird, wird die Schneidkante 14 ain das lange Papierrohr 10,
während
dasselbe geschnitzten wird, eingesetzt. Zu dieser zeit hat die Schneideklinge 14 die
Dicke t1, die von der zentralen Achse bis zu einer radialen Länge reicht,
wobei die Dicke t1 weit dicker als die Dicke t2 des Schneidkanten- 14A bildenden
Umfangs ist. Da es demzufolge begrenzt wird, wie tief der Schneidkanten- 14A bildende
Umfang in das lange Papierrohr 10, während des Schneidens desselben,
eingesetzt wird, kann die Schneideklinge 14 grundsätzlich in
ihrer Bewegungsentfernung auf ein Niveau begrenzt werden, bist das
lange Papierrohr 10 vollständig geschnitten ist (bis die
Schneidkante 14A die Innenumfangsfläche erreicht).
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Zusätzlich funktioniert
die Schneideklinge 14 als ein Gegenstück (als eine Spindel) zum Stabilisieren
der Drehung durch die Erhöhung
der Dicke, um die Drehabweichung in der Richtung der Dicke während des
Drehens und des Antreibens der Schneideklinge 14 zu begrenzen,
um dadurch den Schneidbereichs während
des Schneidens der langen Papierrohres 10 zu minimieren.
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In
diesem Fall werden, wenn sich die Schneideklinge 14 dem
langen Papierrohr 10 während
des Drehens bei einer bestimmten Drehzahl annähert, das lange Papierrohr 10 und
der Schneidedorn 12 auch bei einer bestimmten Drehzahl
gedreht.
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Zu
dieser Zeit werden die jeweiligen Drehzahlen jeweils die linearen
Drehzahl vs der Schneideklinge 14 und die lineare Drehzahl
vp des langen Papierrohres 10 und die Drehzahlen sind nahezu
zueinander gleich (die Differenz zwischen den Drehzahlen ist innerhalb
eines bestimmten Bereiches). Auch sind die Drehrichtungen derselben
zueinander entgegengesetzt. Die Differenz in den relativen Drehzahlen
der Schneideklinge 14 und des langen Papierrohres 10 ist
sehr klein oder wird überhaupt
nicht erzeugt. Es ist schwierig eine Reibungswärme zu verursachen, wenn die
Schneidkante 14A in das lange Papierrohr 10 während des
Schneidens desselben eingesetzt ist.
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Es
wird keine Reibungswärme
verursacht. Dies bedeutet, dass das Schmelzen von Klebstoff von
der Endoberfläche
des langen Papierrohres 10, das durch Aufwickeln dünner Blätter und
Aufbringen eines Klebstoffs zwischen die Blätter, und durch Festwerden
des Klebstoffes darauf verhindert werden, um dadurch zu vermeiden,
dass die Endoberfläche mit
einem äußeren Glanz,
dem so genannten Eisen-Effekt, versehen wird. Das Glänzen kann
auch durch eine chemische Veränderung
des Materials des langen Papierrohres 10 zusätzlich zu
dem des Klebstoffs erreicht werden. Die Reduzierung der Reibungswärme führt zu einer
Verhinderung der chemischen Veränderung.
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Außerdem verursacht
das Glänzen
der Endoberfläche
die Viskosität
der Tinte beim Verfahren zur Aufzeichnung der Information zu verschlechtern.
Diese Problem kann durch Drehen der Schneideklinge 14 und
des langen Papierrohrs 10 in entgegengesetzte Richtungen
zueinander und eine nahezu lineare Drehzahl gelöst werden.
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Auch
für die
Vervollständigung
des Schneidens des langen Papierrohres 10 bis zu seiner
inneren Umfangsfläche
muss die Schneidkante 14A der Schneideklinge 14 eine
Position hinter der inneren Umfangsfläche des langen Papierrohres 10 erreichen.
Demzufolge sind die Schneidkante 14A und der Schneidedorn 12 miteinander
gestört.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird ein vorbestimmte Breite einer Nut 128 zuvor gebildet,
um ein Stören
mit der Schneidkante 14A zu vermeiden. Die Abmessungen der
Breite der Nut 128 liegt oft in dem Bereich von 0,3 mm
bis 0,5 mm (der zulässige
Bereich beträgt
0,1 mm bis 1,0 mm).
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Die
Begrenzung der Breite der Nut 128 führt zu einer Reduzierung der
Größe vom Grat,
der während
des Schneidens erzeugt wird. Der Widerstand/die Reibung während des
Entfernens (was später
beschrieben werden soll) wird ausreichend beim Ziehen des Schneidedorns 12 beseitigt.
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Wenn
das Verfahren zum Schneiden, das die Schneideklinge verwendet, an
der Anfangsposition abgeschlossen wird, führt der Kontakttrenn-Transportschlitten 124B die
Schneideklinge 14 in die Anfangsposition zurück, während die
Schneideinheit 124 in eine nächste Schneidposition durch
die Antriebskraft des Antriebsabschnittes 124A bewegt wird.
Danach wird die Schneideklinge 14 entlang des langen Papierrohres 10 durch
die Antriebskraft des Kontakttrenn-Transportschlittens 124 hin-
und her- bewegt, um das lange Papierrohr 10 zu schneiden.
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Durch
mehrfaches Wiederholen des zuvor geschilderten Verfahrens kann eine
Mehrzahl von kurzen Papierrohren 10A aus dem langen Papierrohr 10 erhalten
werden. Ein Rest kann auftreten, der in Abhängigkeit der Abmessung des
kurzen Papierrohres 10A an beiden axialen Enden des langen
Papierrohres 10 gelassen wird. Wenn z. B. das lange Papierrohr 10 1600
mm lang ist und ein Längsrichtung des
kurzen Papierrohres 10A 152 mm breit ist, dann erhält man,
wenn 1600 durch 152 geteilt wird, 10 und der Rest beträgt 80 mm.
Der Rest von 40 mm wir an jedem Ende belassen. Praktisch können die
Abmessungen des kurzen Papierrohres 10A von 89 mm bis 152
mm betragen. Entsprechend zu diesen Abmessungen wird das Dornstück 132,
das den Schneidedorn 12 schafft, ausgewählt und in regelmäßiger Folge
in das Hauptrohr 130 eingesetzt. Eine Bewegungsteilung
der Schneideklinge 14 an der Seite wird auch auf die Abmessungen
des kurzen Rohres 10A gebracht.
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Wenn
alle Schritte des Verfahrens zum Schneiden beendet sind, wird eine
Mehrzahl von Papierrohren 10A auf dem Schneidedorn 12 koaxial
gelagert. In diesem Zustand wird der träger 114 der Bereitschaftsstufe 110 zu
dem Schieneabschnitt 112 geführt und bewegt sich in einer
Richtung, um sich von der Hauptstufe 102 weg zu bewegen.
Als ein Ergebnis beginnt der Dorn 12 allmählich eine
axiale Bewegen von der Hauptstufe 102 zu der Bereitschaftsstufe 110 aufzunehmen.
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Hierin
ist die Trennwand 118 zwischen der Hauptstufe 102 und
der Bereitschaftsstufe 110 angeordnet, der Dorn 12 geht
durch die Durchgangsbohrung 116, die bei der Trennwand 118 gebildet
ist. Die Papierrohre 10A stören mit einem Umfangsende der Durchgangsbohrung 116 und
stoppt die Bewegung. Der Dorn 12 kann aus der Mehrzahl
der Papierrohre 10A herausgezogen werden.
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Jedes
die herausgezogenen Papierrohre 10A wird auf dem Lagerabschnitt 104 gelagert
und wenn der Lagerabschnitt 104 geneigt wird, werden sie
zu dem nächsten
Verfahren transportiert, d. h., zu einem Verfahren zum Glätten des
Papieres.
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Weil
jedes der Papierrohre 10A, da das Verfahren zum Schneiden,
wie zuvor erwähnt,
beendet wurde, an der Endoberfläche
der inneren Umfangsseite Grat aufweist, wird dieser Grat in dem
Glättungsverfahren
der Papierrohre entfernt. Mit anderen Worten, jedes von dem Paar
der rotierenden Teile 16, das eine sich verjüngende Schnittfläche hat,
ist zu dem Papierrohr 10A an den gegenüberliegenden Enden von jedem
Papierrohr 10A koaxial angeordnet, und schneidet den Grat,
während
es sich in eine entgegengesetzte Richtung zu dem Papierrohr 10A dreht,
weg. Außerdem
wurde herkömmlich
dieser Grat durch den Spalt der Nut der Schneideklinge 14, der
auf dem Dom größer als
erforderlich gebildet war, erfasst, so dass ein größerer Grat
erzeugt wurde. Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel, weil eine Breite
der Nut 128, die an dem Dorn 12 installiert ist, dimensioniert
ist, ein geringfügiger
Grat erzeugt und dadurch kann ein Verfahren zum Glätten einer
freigegebenen Last unterworfen werden.
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Das
von Grat freie Papierrohr 10A wird zu einem Verfahren zum
Aufzeichnen von Informationen gesendet und gestattet auf seiner
Endoberfläche
(auf den dicken Abschnitt) bezeichnet/beschrieben zu werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
wird die Aufzeichnungs-/Beschriftungsinformation in einer Weise ausgeführt, dass
jedes kurze Papierrohr 10A, gezeigt in der 9,
aus einer unteren tangentialen Richtung von seiner eigenen kreisförmigen Bewegungsbahn beschickt
wird und sich dann durch acht Schritte, die die Beschickungsposition
enthalten, dreht und bewegt.
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D.
h., wenn jedes Papierrohr 10A an einem Beschickungsabschnitt
A beschickt wird, wird die Tinte, die keine Infrarotstrahlung absorbiert,
auf der gesamten Endoberfläche
des Papierrohrs an der nächsten
Stoppposition (an dem Basis- bildenden Abschnitt B) aufgebracht.
Als nächstes
wird, beim Bewegen in einem Schritt, die Basis durch einen Infrarot-
Heizer getrocknet (an dem Basistrocknungsabschnitt C). Anschließend wird
in einem nächsten Schritt
die Information unter Verwendung der Tinte, die Infrarotstrahlung
absorbiert, radial aufgezeichnet/geschrieben (in dem Informations-
bildenden Abschnitt D). Diese Information wird in einem Strichcode 18 aufgezeichnet,
durch dessen Typ und Größe des Aufzeichnungsmaterials,
das rund um jedes Papierrohr 10A aufgewickelt worden ist,
in einem nächsten
Verfahren mechanisch gelesen werden kann.
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Außerdem wird
in einem nächsten
Schritt die in dem Strichcode 18 aufgezeichnete Information durch
den Infrarot- Heizer getrocknet (in dem Informations-Trocknungsabschnitt
E). In einem nächsten Schritt
wird die Leseprüfung
der gebildeten Information vorgenommen (in dem Leseprüfungsabschnitt F).
Falls etwas Falsches in der Information erfasst wird, wird das entsprechende
Papierrohr in diesem Schritt abgeworfen. Fall die Information korrekt
aufgezeichnet worden ist, geht sie zu einem nächsten Schritt. In dem nächsten Schritt
wird die Umfangsoberfläche
des Papierrohres 10A mit einer Los-Nummer usw. versehen (in der Aufzeichnung
G der Umfangsoberfläche).
In diesem abschließenden
Schritt wird das Papierrohr 10A abgegeben (in dem Abgabeschritt
H) und dann zu dem nächsten
Verfahren transportiert, d. h., einem Verfahren zum Aufwickeln des Aufzeichnungsmaterials.
D. h., eine Mehrzahl der Aufzeichnungsverfahren wird während der
Drehung um 360° von
dem Beschickungsabschnitt A zu dem Entladungsabschnitt H ausgeführt.
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Weil
zusätzlich
eine Tinte, die keine Infrarotstrahlen absorbiert, als die Basis
aufgebracht wird und die Tinte, die die Infrarotstrahlung absorbiert,
für das
Aufzeichnen der Information (für
den Strichcode 18) verwendet wird, hat jede eine starke
Farbkonzentration (die sich der schwarzen Farbe annähert), ist es
schwierig sie mit bloßem
Auge zu unterscheiden, aber es ist möglich, die Information unter
einer bestimmten Wellenlänge
der Lichtquelle zu lesen. Beim Aufzeichnen/Schreiben mit diesen
Tinten werden, wie bereits zuvor erwähnt, die Endoberflächen des Papierrohres 10A keiner
Bildung von Glanz durch das Festwerden des Klebstoffs unterworfen,
so dass die Tinten eine gute Viskosität haben und somit die Information
fest aufgezeichnet werden kann.
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Nachdem
der Strichcode 18 in dem Verfahren zum Aufzeichnen der
Information aufgezeichnet/geschrieben worden ist, wird das Aufzeichnungsmaterial 20 rund
um das Papierrohr 10A als ein Kern in Lagen gewickelt.
Das Aufwickeln setzt sich bis zu einer vorbestimmten Länge fort.
Dann wird das aufgewickelte Aufzeichnungsmaterial 20 durch
ein schützendes
Umhüllungspapier 22 in
einem Verfahren zum Umhüllen
umhüllt.
Außerdem
wird nach dem Umhüllen
das innere des aufgewickelten Aufzeichnungsmateriales 20 in
einen Vakuumzustand versetzt. Das umhüllte Aufzeichnungsmaterial 20 vom Rollen-
Typ wird in einem Verfahren zum Verpacken in einen Wellpappekarton 24 verpackt
und dann versandt.
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Wie
aus dem zuvor Geschilderten erkannt werden kann, ist die vorliegende
Erfindung dazu bestimmt, sowohl die lineare Drehzahl der Schneidkante 14A der
Schneideklinge 14, als auch die lineare Drehzahl des Außenumfangs
(tatsächlich
des mittleren Abschnittes in der Richtung der Dicke) des Papierrohres 10A dazu
zu bringen, um zu einander annähernd
gleich zu sein (um sie dazu zu bringen, dass die Differenz zwischen
den Drehzahlen innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist) und
um das schneiden während
des Drehens in zueinander entgegengesetzte Richtungen auszuführen. Demzufolge
ist in der Theorie die Schneidkante 14a vorgesehen, das
die lange Papierrohr 10 vertikal zu schneiden und in dieses
einzudringen, so dass die Erzeugung von Wärme, die durch die Gleitbewegung
zwischen der Schneidkante 14A und dem langen Papierrohr 10 verursacht
wird, reduziert wird. Infolge der Reduzierung der Reibungswärme wird
der Klebstoff auf der Endoberfläche
des Papierrohres weder geschmolzen noch erneut fest und das Papierrohr 10A selbst
verursacht keine chemische Veränderung,
um seine Endoberfläche
glänzend
zu machen. Als ein Ergebnis kann die Viskosität der Tinten, die für die Aufzeichnungsinformation
auf der Endoberfläche verwendet
wird, verbessert werden.
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Wie
bereits zuvor erwähnt,
hat die vorliegende Erfindung eine ausgezeichnete Wirkung dadurch, dass
sie die Permeabilität
(die Fähigkeit
zum Eindringen) der Tinten zum Aufzeichnen auf der Schnittfläche des
Papierrohres beibehält,
so dass es ein festes Aufzeichnen ausführen kann.
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Obwohl
das Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung für
Zwecke der Veranschaulichung beschrieben worden ist, wird es für diejenigen,
die auf diesem Gebiet Fachleute sind, deutlich, dass verschiedene
Modifikationen, Ergänzungen
und Substitutionen, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen, möglich sind.