WO2018129951A1 - 一种卷筒无胶封尾装置 - Google Patents

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Abstract

一种卷筒无胶封尾装置，包括上下相对的封尾机构(2)和挤压装置，封尾机构(2)具有多组，并且该多组封尾机构(2)沿卷筒(4)轴向排列，每组封尾机构(2)均包括第一夹模(21a)、第二夹模(21b)和驱动单元(23)，驱动单元(23)带动第一夹模(21a)和第二夹模(21b)对向移动以实现第一夹模(21a)和第二夹模(21b)相互开合，挤压装置用于将卷筒(4)向第一夹模(21a)和第二夹模(21b)之间的开口挤压以使第一夹模(21a)和第二夹模(21b)的夹嘴(214)嵌入卷筒(4)的外圆周面，通过闭合第一夹模(21a)和第二夹模(21b)在卷筒(4)的外圆周面形成压合部(41)。

Description

一种卷筒无胶封尾装置 技术领域
本发明涉及卷状材料的生产加工设备，更具体地是卫生纸卷的生产加工设备技术领域，尤其涉及一种卷筒无胶封尾装置。
背景技术
卷筒是将幅状材料进行收卷加工而形成的卷状材料，常见的有卫生纸卷筒、塑料卷等形式。以卫生纸卷筒为例，现有的此类卷筒为了在包装、运输等过程中保持卷筒的稳定性，需要在卷筒的尾端进行封卷，使其不会散开。现有的卷筒在收卷后会在尾端使用胶水黏合进行封尾，以保持卷筒的稳定性，采用胶水粘合的封尾方式有以下三个缺点：第一，在使用前将卷尾撕开的过程中会破坏与尾端相黏合的卷筒外圈，使尾端的一部分不能正常使用；第二，由于胶水有一定的渗透性，一些情况下往往会黏住内层的纸，造成用户需要撕去多层才能使用，不仅浪费材料，而且操作不方便；第三，在现有的卷筒尾端封尾中要使用大量的胶水，不仅需要增加额外的材料成本，而且胶水是一种化学合成材料，具有一定的有害成分，而且具有一定的挥发性，无论是在生产过程中或者使用时均会对工人或者用户的健康产生负面的影响，并且大量胶水的使用不利于环保。
基于上述原因，本申请人于2015.11.12提交了名称为“一种卷筒无胶环保封尾的方法及卷筒”的发明专利申请，其公开号为CN 105293196 A，公开日为2016.02.03。具体地，利用机械压合的方式对卷筒尾端进行压合，其过程无需采用胶水。然而申请人在该专利中仅公开了其加工的方法，并未公开实现该方法的具体设备。公开号为CN101674993A、CN104755400A的专利申请虽然公开了机械方式形成折叠部，但是它们效率低下，并不能一次性在卷筒尾端形成封尾。此外申请人在后续的实施过程中，发现现有技术仍存在以下不足：在通过模头闭合的动作使卷筒尾端形成压合部时，由于模头与卷筒之间的接触面积较小，会增大压合部形成的难度，即使能形成压合部其压合的层数也相对较少，不利于提高封尾的稳定性；为了确保卷筒的纸尾部分能被均匀压紧，其采用的夹模必须具有较高的精度，然而为了配合卷筒较大的幅宽，其夹模也必须具有较大的宽度，这就容易导致夹模出现挠性形变，影响夹模的精度继而影响封尾效果以及封尾工艺的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无需胶水封卷，并且封尾效果良好，可靠性高的卷筒无胶封尾装置。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种卷筒无胶封尾装置，包括上下相对的封尾机构和挤压装置，所述封尾机构具有多组，并且该多组封尾机构沿卷筒轴向排列，每组所述封尾机构均包括第一夹模、第二夹模和驱动单元，所述驱动单元带动第一夹模和第二夹模对向移动以实现第一夹模和第二夹模相互开合，所述的挤压装置用于将卷筒向第一夹模和第二夹模之间的开口挤压以使第一夹模和第二夹模的夹嘴嵌入卷筒的外圆周面，通过闭合第一夹模和第二夹模在卷筒的外圆周面形成压合部。
进一步，所述第一夹模和第二夹模的夹嘴凸出于其内侧面。
进一步，所述第一夹模或第二夹模在其夹嘴上成形有细齿。
进一步，所述第一夹模和第二夹模均在其夹嘴上成形有相互啮合的细齿。
进一步，每组所述封尾机构还包括机架、两相互铰接的钳臂和两相互铰接的连杆，其中所述第一夹模和第二夹模分别设置于两钳臂的头部，两钳臂之间通过固定在机架上的销轴相互铰接，两钳臂的尾部分别与两所述连杆一一对应铰接，并且还在两连杆之间的铰接点上连接有升降滑块，所述升降滑块通过安装于机架上的导轨滑动连接，通过钳臂和连杆传动使第一夹模和第二夹模同步对向开合。
进一步，所述的第一夹模和第二夹模相对布置，所述驱动单元分别于两侧连接推动第一夹模和第二夹模对向移动。
进一步，所述驱动单元的一端连接钳臂其另一端连接有水平滑块，所述水平滑块沿驱动单元的伸缩方向滑动连接于机架上，同时该水平滑块还配置有带动其滑动的调节机构，通过调水平滑块调节第一夹模和第二夹模的开合幅度。
进一步，所述的调节机构包括螺杆和螺杆支座，所述螺杆两端的螺纹相反，其一端与水平滑块螺纹连接，其另一端螺纹连接有螺杆支座，所述螺杆支座与机架固定连接。
进一步，还包括有夹模安装座，所述夹模安装座与第一夹模和第二夹模之间分别通过连接螺栓连接，并且夹模安装座在其外侧面螺纹连接有多个调节螺栓，该多个调节螺栓沿夹模安装座的宽度方向布置并贯穿夹模安装座对第一夹模和第二夹模顶压以调节第一夹模和第二夹模之间的平行度。
进一步，所述的挤压装置包括位于封尾机构上方的输送带，该输送带与第一夹模和第二夹模的开口之间的间距小于卷筒的直径以形成对卷筒的压力。
进一步，所述的挤压装置包括正对第一夹模和第二夹模上方的压板以及连接该压板用于驱动该压板下压的挤压气缸。
进一步，所述封尾机构下游设置有整理机构，所述的整理机构包括一对上下布置的 压辊，该对所述的压辊之间的间距小于卷筒直径以对卷筒产生径向压力，并且两压辊沿同向差速旋转以使卷筒在该对压辊之间产生翻滚位移从而使卷筒的压合部形成贴服卷筒外圆周面的压痕。
上述的卷筒无胶封尾装置，在压合卷筒前先通过挤压卷筒使卷筒在封尾夹开口处形成凸出部，由于卷筒在封尾时先形成凸出部，增大封尾机构对卷筒的夹持面积从而使卷筒封尾结构更稳定，同时由于其第一夹模和第二夹模采用分段式的结构，当某一段第一夹模和第二夹模的贴合度出现误差时，可单独对该段夹模件进行调节修正其误差，同时与现有的一体式夹模相比，本发明中各段的夹模长度大幅缩短，在其生产过程中出现的误差更小，在使用过程中也可以减小挠性形变的作用，有利于消除第一夹模与第二夹模之间的贴合度误差提高生产精度，从而保障其无胶封尾工艺的可靠性。
附图说明
图1为实施例一的步骤一的示意图。
图2为实施例一的步骤二的示意图
图3为实施例一的步骤三的示意图。
图4为图3中区域A的局部放大图。
图5为实施例一的步骤四的示意图。
图6为图5中区域B在第一夹模和第二夹模闭合时的局部放大图。
图7为图5中区域B在形成压合部后的局部放大图。
图8为实施例一的步骤五的示意图。
图9为实施例一中封尾机构的立体结构示意图。
图10为实施例一中封尾机构隐藏机架后的立体结构示意图。
图11为实施例一中封尾机构的侧面剖视图。
图12为实施例一中第一夹模及第二夹模的立体结构示意图。
图13为实施例一种第一夹模及第二夹模的侧面剖视图。
图14为图12中区域C的局部放大图。
图15为图13中区域D的局部放大图。
图16为由实施例一加工的卷筒的立体结构示意图。
图17为由实施例一加工的卷筒的侧视图。
图18为图17中区域E的局部放大图。
图19为实施例二的步骤一的示意图。
图20为实施例二的步骤二的示意图
图21为实施例二的步骤三的示意图
图22为图21中区域F的局部放大图。
图23为实施例二的步骤四的示意图。
图24为图23中区域G在第一夹模和第二夹模闭合时的局部放大图。
图25为图23中区域G在形成压合部后的局部放大图。
图26为实施例二的步骤五的示意图。
图27为实施例三的结构示意图。
图28为实施例四的结构示意图。
图29为图28中区域H的局部放大图。
其中，11-输送皮带，12-滚轮，13-吹气管，14-检测头，2-封尾机构，21a-第一夹模，21b-第二夹模，211-夹模安装座，212-连接螺栓，213-调节螺栓，214-夹嘴，215-细齿，22-机架，221-升降滑块，222-导轨，223-水平滑块，224-螺杆，225-螺杆支座，226-销轴，23-驱动单元，24-钳臂，25-连杆，31-输送带，32-压板，33-挤压气缸，4-卷筒，41-压合部，42-压痕，5-压辊。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明所要求保护的技术方案作进一步详细说明。
实施例一
参见附图1所示，本实施例中的卷筒无胶封尾装置，包括用于寻找卷筒4尾端的寻卷尾机构、位于寻纸尾机构下游的封尾机构2、与封尾机构2上下相对的挤压装置以及位于封尾机构2下游的整理机构。
在本实施例中，寻卷尾机构包括输送皮带11、滚轮12、吹气管13和检测头14。其中输送皮带11和滚轮12上下相对并同向转动，从而在输送皮带11和滚轮12之间形成使卷筒4原地旋转的卷筒自转工位，具体地，由于输送皮带11和滚轮12以极小的转速差同向转动，使卷筒4在两个转动方向上的线速度基本相同，从而使卷筒4在卷筒自转工位上近乎原地旋转并以极小的速度前进。吹气管13对准卷筒自转工位以将卷筒4尾端吹出并吹向卷筒自转工位的下游，检测头14位于卷筒自转工位的下游用于感应卷筒4的尾端。在本技术领域内，寻卷尾机构还可以有其它不同的形式，例如公开号为CN1137259C以及公开号为CN104755400A的专利分别公开了两种不同于本实施例的寻卷尾机构，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的寻卷尾机构。
参见图9和图10所示，在本实施例中，封尾机构2有多组，该多组封尾机构2沿卷筒4轴向排列，每组封尾机构2均包括第一夹模21a、第二夹模21b和驱动单元23、机架22、两相互铰接的钳臂24和两相互铰接的连杆25。
其中，第一夹模21a和第二夹模21b分别设置于两钳臂24的头部，两钳臂24之间通过固定在机架22上的销轴226相互铰接，两钳臂24的尾部分别与两连杆25一一对应铰接，并且还在两连杆25之间的铰接点上连接有升降滑块221升降滑块221通过导轨222与机架22滑动连接。由于两钳臂24和两连杆25相互铰接，因此其中一根当钳臂24被驱动单元23推动时，另一根钳臂24也会同步反向摆动从而实现第一夹模21a和第二夹模21b同步开合，使卷筒4被夹持时均匀受力，避免卷筒4在封尾时单侧受力过大受损。
参见图11所示，在本实施例中，每一组第一夹模21a和第二夹模21b均单独配置一组驱动单元23以单独调节各组第一夹模21a和第二夹模21b的夹紧压力；驱动单元23的一端连接钳臂24其另一端连接有水平滑块223，水平滑块223沿驱动单元23的伸缩方向滑动连接于机架22上，同时该水平滑块223还配置有带动其滑动的调节机构，通过调水平滑块223调节第一夹模21a和第二夹模21b的开合幅度。调节机构包括螺杆224和螺杆支座225，所述螺杆224两端的螺纹相反，其一端与水平滑块223螺纹连接，其另一端螺纹连接有螺杆支座225，所述螺杆支座225与机架22固定连接。工人可根据当前的卷筒4的卷径调节钳臂24的开合幅度，具体地，旋转螺杆224使水平滑块223沿水平方向滑动，当水平滑块223向驱动单元23一侧移动时，驱动单元23与钳臂24之间的距离更小，从而使钳臂24的可张开幅度更小，适用于卷径较小的卷筒4；当水平滑块223背向驱动单元23一侧移动时，驱动单元23与与钳臂24之间的距离更大，从而使钳臂24的可张开幅度更大，适用于卷径较大的卷筒4。
参见图13至图15所示，在本实施例中，夹模安装座211与第一夹模21a和第二夹模21b之间分别通过连接螺栓212连接，并且夹模安装座211在其外侧面螺纹连接有多个调节螺栓213，该多个调节螺栓213沿夹模安装座211的宽度方向布置并贯穿夹模安装座211对第一夹模21a和第二夹模21b顶压以调节第一夹模21a和第二夹模21b之间的平行度，具体地当第一夹模21a和第二夹模21b闭合时，若第一夹模21a和第二夹模21b之间出现局部的缝隙时，对旋转对应缝隙位置处的调节螺栓213，从而调节两者的平行度消除两者之间的缝隙。第一夹模21a和第二夹模21b均为多段式结构并且该多段第一夹模21a和第二夹模21b分别沿卷筒4轴向排列，第一夹模21a和第二夹模21b均在其内侧面顶端成形有凸出的夹嘴214并在两者的夹嘴214上成形有相互啮合的细齿215，也可以根据实际需要在第一夹模 21a和第二夹模21b中择一设置细齿215，利用细齿215能提高封尾机构2闭合时的压强使卷纸压合更加紧密，使压合部41更牢固。
在第一夹模21a和第二夹模21b开口时，控制它们的弧形切面与卷筒4切面夹角大于15度小于50度，夹角可以通过销轴进行调节。这样便于夹嘴214与卷筒形成合适的受力部位，以给予卷筒足够的夹力使其能够紧密结合，又不至于夹力过大损坏卷筒。
又参见图1至8所示，在本实施例中，挤压装置包括位于封尾机构2上方的输送带31，该输送带31与封尾机构2之间的间距小于卷筒4的直径以形成对卷筒4的压力，卷筒4在其压力作用下会向的第一夹模21a与第二夹模21b之间的开口挤压以使第一夹模21a和第二夹模21b的夹嘴214嵌入卷筒4外圆周面。
在本实施例中，整理机构包括一对上下布置的压辊5，该对压辊5之间的间距小于卷筒4直径，两压辊5沿同向差速旋转，并且两压辊5的线速度存在极小的差值，因此以带动卷筒4低速向前翻滚旋转。
本实施例的卷筒无胶封尾装置的工作方式如下：
S1.参见图1所示，当卷筒4被输送至卷筒自转工位时，由于输送皮带11和滚轮12以极小的转速差同向转动，因此输送皮带11的线速度与滚轮12的线速度基本反向一致，此时卷筒4会在卷筒自转工位内近乎原地旋转。
S2.参见图2所示，吹气管13向卷筒自转工位内的卷筒4吹气使卷筒4尾端被吹出，同时检测头14会检测到卷筒4尾端，此时滚轮12停止转动而输送皮带11保持运转带动卷筒4向前翻滚。
S3.参见图3和图4所示，卷筒4滚动至封尾机构2上，此时卷筒4尾部刚好对准封尾机构2的开口；同时又由于输送带31与封尾机构2之间的间距小于卷筒4的直径，因此卷筒4在其压力作用下会向的第一夹模21a与第二夹模21b之间的开口挤压以使第一夹模21a和第二夹模21b的夹嘴214嵌入卷筒4外圆周面。
S4.参见图5至图7所示，封尾机构2上的第一夹模21a和第二夹模21b在驱动单元23的驱动下同步闭合在卷筒4的外圆周面形成压合部41。
S5.参见图8所示，完成封尾后的卷筒4在输送带31的带动下向前送至整理机构，卷筒4在整理机构的两压辊5的带动下原地翻滚，同时又由于压辊5之间的间距小于卷筒4直径，因此压辊5还能对卷筒4产生径向压力，在卷筒4的翻滚过程中卷筒4的压合部41会逐渐贴服卷筒4的圆周表面从而形成所述的压痕42。
参见图16至图18所示，为本实施例加工后的卷筒4结构，该卷筒4在靠近其末端 处形成有贴服卷筒4圆周表面的压痕42，卷筒4外层的若干圈卷纸在所述压痕42处压紧贴合。
实施例二
参见图19所示，在本实施例中的卷筒无胶封尾装置与实施例一的区别在于：在本实施例中封尾夹的第一夹模21a和第二夹模21b相对布置，驱动单元23为伸缩气缸并于两侧分别连接推动第一夹模21a和第二夹模21b，通过两侧的伸缩气缸同步伸缩从而带动第一夹模21a和第二夹模21b同步开合；在本实施例中挤压装置包括正对第一夹模21a和第二夹模21b开口上方的的压板32以及连接该压板32用于驱动该压板32下压的挤压气缸33，利用压板32对卷筒4进行挤压。
本实施例的卷筒无胶封尾装置的工作方式如下：
S1.参见图19所示，当卷筒4被输送至卷筒自转工位时，由于输送皮带11和滚轮12以极小的转速差同向转动，因此输送皮带11的线速度与滚轮12的线速度接近一致，此时卷筒4会在卷筒自转工位内近乎原地旋转。
S2.参见图20所示，吹气管13向卷筒自转工位内的卷筒4吹气使卷筒4尾端被吹出，同时检测头14会检测到卷筒4尾端，此时滚轮12停止转动而输送皮带11保持运转带动卷筒4向前翻滚。
S3.参见图21和图22所示，卷筒4滚动至封尾机构2上，卷筒4尾部刚好对准第一夹模21a和第二夹模21b的开口，压板32在挤压气缸33的驱动下对卷筒4行挤压，卷筒4在其压力作用下会向的第一夹模21a与第二夹模21b之间的开口挤压以使第一夹模21a和第二夹模21b的夹嘴214嵌入卷筒4外圆周面。
S4.参见图23至图25所示，封尾机构2上的第一夹模21a和第二夹模21b在驱动单元23的驱动下同步闭合在卷筒4的外圆周面形成压合部41。如图25所示，采用本申请的封尾装置
S5.参见图26所示，完成封尾后的卷筒4在输送带31的带动下向前送至整理机构，卷筒4在整理机构的两压辊5的带动下原地翻滚，同时又由于压辊5之间的间距小于卷筒4直径，因此压辊5还能对卷筒4产生径向压力，在卷筒4的翻滚过程中卷筒4的压合部41会逐渐贴服卷筒4的圆周表面从而形成所述的压痕42。
实施例三
参见附图27所示，在本实施例中的卷筒无胶封尾装置与实施例一的区别在于：在本实施例中第一夹模21a和第二夹模21b相对布置，驱动单元23分别于两侧连接推动第一夹模21a 和第二夹模21b，通过两个驱动单元23同步伸缩从而带动第一夹模21a和第二夹模21b同步开合。
实施例四
参见附图28和29所示，在本实施例中的卷筒无胶封尾装置与实施例一的区别在于：在本实施例中挤压装置包括正对封尾机构2上方的的压板32以及连接该压板32用于驱动该压板32下压的挤压气缸33，利用压板32对卷筒4进行挤压。此外，在本实施例中，第一夹模21a和第二夹模21b的夹嘴214与其内侧面齐平。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (12)

  1. 一种卷筒无胶封尾装置，包括上下相对的封尾机构(2)和挤压装置，其特征在于：所述封尾机构(2)具有多组，并且该多组封尾机构(2)沿卷筒(4)轴向排列，每组所述封尾机构(2)均包括第一夹模(21a)、第二夹模(21b)和驱动单元(23)，所述驱动单元(23)带动第一夹模(21a)和第二夹模(21b)对向移动以实现第一夹模(21a)和第二夹模(21b)相互开合，所述的挤压装置用于将卷筒(4)向第一夹模(21a)和第二夹模(21b)之间的开口挤压以使第一夹模(21a)和第二夹模(21b)的夹嘴(214)嵌入卷筒(4)的外圆周面，通过闭合第一夹模(21a)和第二夹模(21b)在卷筒(4)的外圆周面形成压合部(41)。
  2. 根据权利要求1所述的所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述第一夹模(21a)和第二夹模(21b)的夹嘴(214)凸出于其内侧面。
  3. 根据权利要求1或2所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述第一夹模(21a)或第二夹模(21b)在其夹嘴(214)上成形有细齿(215)。
  4. 根据权利要求1或2所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述第一夹模(21a)和第二夹模(21b)均在其夹嘴(214)上成形有相互啮合的细齿(215)。
  5. 根据权利要求1所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：每组所述封尾机构(2)还包括机架(22)、两相互铰接的钳臂(24)和两相互铰接的连杆(25)，其中所述第一夹模(21a)和第二夹模(21b)分别设置于两钳臂(24)的头部，两钳臂(24)之间通过固定在机架(22)上的销轴(226)相互铰接，两钳臂(24)的尾部分别与两所述连杆(25)一一对应铰接，并且还在两连杆(25)之间的铰接点上连接有升降滑块(221)，所述升降滑块(221)通过安装于机架(22)上的导轨(222)滑动连接，通过钳臂(24)和连杆(25)传动使第一夹模(21a)和第二夹模(21b)同步对向开合。
  6. 根据权利要求1所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述的第一夹模(21a)和第二夹模(21b)相对布置，所述驱动单元(23)分别于两侧连接推动第一夹模(21a)和第二夹模(21b)对向移动。
  7. 根据权利要求5所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述驱动单元(23)的一端连接钳臂(24)其另一端连接有水平滑块(223)，所述水平滑块(223)沿驱动单元(23)的伸缩方向滑动连接于机架(22)上，同时该水平滑块(223)还配置有带动其滑动的调节机构，通过调水平滑块(223)调节第一夹模(21a)和第二夹模(21b)的开合幅度。
  8. 根据权利要求7所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述的调节机构包括螺杆 (224)和螺杆支座(225)，所述螺杆(224)两端的螺纹相反，其一端与水平滑块(223)螺纹连接，其另一端螺纹连接有螺杆支座(225)，所述螺杆支座(225)与机架(22)固定连接。
  9. 根据权利要求1所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：还包括有夹模安装座(211)，所述夹模安装座(211)与第一夹模(21a)和第二夹模(21b)之间分别通过连接螺栓(212)连接，并且夹模安装座(211)在其外侧面螺纹连接有多个调节螺栓(213)，该多个调节螺栓(213)沿夹模安装座(211)的宽度方向布置并贯穿夹模安装座(211)对第一夹模(21a)和第二夹模(21b)顶压以调节第一夹模(21a)和第二夹模(21b)之间的平行度。
  10. 根据权利要求1所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述的挤压装置包括位于封尾机构(2)上方的输送带(31)，该输送带(31)与第一夹模(21a)和第二夹模(21b)的开口之间的间距小于卷筒(4)的直径以形成对卷筒(4)的压力。
  11. 根据权利要求1所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述的挤压装置包括正对第一夹模(21a)和第二夹模(21b)上方的压板(32)以及连接该压板(32)用于驱动该压板(32)下压的挤压气缸(33)。
  12. 根据权利要求1所述的一种卷筒无胶封尾装置，其特征在于：所述封尾机构(2)下游设置有整理机构，所述的整理机构包括一对上下布置的压辊(5)，该对所述的压辊(5)之间的间距小于卷筒(4)直径以对卷筒(4)产生径向压力，并且两压辊(5)沿同向差速旋转以使卷筒(4)在该对压辊(5)之间产生翻滚位移从而使卷筒(4)的压合部(41)形成贴服卷筒(4)外圆周面的压痕(42)。
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