纸材包覆装置及薄片材料包覆装置 |
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| 申请号 | CN200880019603.9 | 申请日 | 2008-05-07 | 公开(公告)号 | CN101910011B | 公开(公告)日 | 2012-08-08 |
| 申请人 | 圣玛丽斯博克斯公司; | 发明人 | 唐纳德W·彼斯特纳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种纸材包覆装置及薄片材料包覆装置，包含：一运输单元，其接收从一纸材来源来的纸材；以及一构成单元，其用来将纸材包覆成一 支撑 构件，并位于运输单元的下游处，且把从运输单元运作到的纸材缠绕成一支撑构件，构成单元包含一第一缠绕支臂、一第二缠绕支臂及一钳夹组件，分别可绕于一旋 转轴 线而旋转，钳夹组件含有一钳夹，其可相对于其中一个缠绕支臂而移动且与其交接，在缠绕处理程序的至少一局部过程中，钳夹与缠绕支臂间握持纸材的一局部。本发明可将一纸材薄片或条带转换成一含有多个经缠绕、经包覆的纸材层而适用于作为支撑构件或一托板 纵梁 的可用长型物品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.纸材包覆装置，其特征在于：包含： |
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| 说明书全文 | 纸材包覆装置及薄片材料包覆装置技术领域[0001] 本发明涉及一种用于将薄片或滚卷等，最好是瓦楞纸薄片或滚卷，处理成可用物品的装置。更详细地说，本发明是涉及一种纸材包覆及薄片材料包覆装置，此装置可将一纸材薄片或条带转换成一含有多个经缠绕、经包覆的纸材层而适用于作为支撑构件或一托板纵梁的可用长型物品。 背景技术[0002] 运送及制造的产业界多年来既已运用像是原木、木盘及铺板的木材物品以作为用于各种货物或其他材料的支撑、拉条和隔板。木材物品虽具有耐久性，然而还是拥有多项缺点。 [0003] 这些缺点包括木材密度相当地高，故而沉重。木材物品的重量会增加运送成本，同时降低可供运送的材料量。其进一步缺点在于木材表面为粗糙且通常不均匀，这可能会损伤到材料成品，特别是对于紧邻或所支撑的易碎材料。此外，当受曝于湿气时，木材物品可能卷曲，从而变成不平坦且不适合于一定用途。 [0004] 托板是一种可携式平台，通常含有一平面式的水平构件，此构件可用来作为一基底构件而用以堆栈、贮存、处置与运送材料或货物，以及一般为两个以上的间隔器、纵柱、支撑构件等等，可将所述基底构件保持离于地面的一定距离以便较为方便地搬移。一般说来，托板可由木材及钉子或肘钉所建构。托板亦由纸材式材料及塑料所建构。托板在其结构上通常具有多个开口以便容纳堆高机卡车等等的叉架，并可供将所述托板自一楼板托起。 [0005] 现已提出各种方法、建构及装置以生产例如运用于托板中并且作为木材替换物品的组件的方式。 [0006] 美国专利编号6,736,074是关于一种由瓦楞纸所备制的轻量级支撑构件或物品，此者可用来作为取代像是原木、木盘和铺板等等的木材物品。支撑构件具有高强度的对重量比并且可节省运送与燃料成本。支撑构件经建构如一绕于一核心或中央区域的连续或半连续、平型或长型瓦楞纸缠绕。 [0007] 美国专利编号6,612,247是关于一种轻量级托板，此者可由可回收的瓦楞纸或类似材料制造以便载运货物与材料。所述托板包含一上板构件、下板构件以及多个连接于他们之间的支撑构件。所述上下板构件经独立地设置于一水平平面处，并且大致平行于地面。所述支撑构件由一单一瓦楞纸薄片的连续缠绕所构成，这样来提供所述托板的强度与硬固性。 [0008] 美国专利编号5,569,148是有关一种用一单件盲板构成一托板间隔器的设备，所述单件盲板具有至少一第一末端及一第二末端，一持留节段设置于所述第一及第二末端之间，所述持留节段定义一持留孔径，而所述第二末端含有一具有一铰链的切出凸缘，所述设备包含一基底、一旋转心轴组件，此架置在所述基底上以便绕其本身而包覆所述单件盲板及一冲孔，其用以将所述切出凸缘推入所述持留孔径内藉以将所述单件盲板保持于一线圈形状而构成一托板间隔器，以及一剥离器，以利于所述旋转心轴组件移除所述托板间隔器。 [0009] 美国专利编号5,385,625是有关一种用于由一皱折式材料的基底面板、一皱折式材料的顶部面板以及多个间隔器区块来制造皱折式托板的设备。所述间隔器区块各者贴附于所述基底薄片及所述顶部薄片。所述设备包含一负载站台，以便接收所述等基底面板和顶部面板，以及一胶剂涂布器，以便将多个连续胶剂薄片挤出至所述基底面板和顶部面板的预定区域。一组件站台含有一定位系统，这样在当所述顶部面板被放置在所述多个间隔器区块上时按关联于所述基底面板来接收且定位所述基底面板、间隔器区块和顶部面板，以利于构成所述皱折式托板。设置一传送压缩站台，这样在当按一水平方向上传送所述皱折式托板时，在所述皱折式托板的基底和顶部面板处将一连续初始压力施加于所述皱折式托板，以及一最终压缩站台，以便将一最终胶剂设定压力施加于所述皱折式托板。一用以从所述负载站台经所述胶剂涂布器而传送设置在所述些基底及顶部面板的运输器，其中所述运输器亦将所述基底及顶部面板从所述胶剂涂布器传送至所述组件站台。所述压缩运输器将所述皱折式托板从所述组件站台传送至所述最终压缩站台。 [0010] 美国专利编号3,853,670是关于一种用以制造可放置、可回接收托板的机器，并且含有一机器框架，此框架经调适以支撑一托板薄片堆栈，所述堆栈是由可回收材料所组成，并且用以支撑多个由木材或其他可回收材料所组成的托板区块堆栈。所述机器亦含有一黏剂系统，此系统提供黏剂材料以用于将组件内的所述托板区块和所述托板薄片固定。所述机器并有一机制，以便将托板薄片一次一个地传送至一由所述框架所定义的托板组件区段。在运送经过所述黏剂系统以便将黏剂涂布于其上方表面之后，由一运输器机制将所述托板区块放置在所述托板薄片的下方且与其相隔。然后操纵一机制以将所述托板薄片向下移动至所述托板区块的组件内，并且将足够的机械性压力施加于所述组件一预定时段以便固化所述黏剂材料。由所述机器所制造的托板可拥有一单一托板薄片，或者可具备夹层于所述托板区块的双托板薄片，同时可调整制造不同尺寸的托板。 [0011] 美国专利编号3,513,053是有关于一种用以制作具合成建构的托板的设备及方法，其中具有一塑料聚合核心，以及如皱折式板盘的纤维薄片材料的外部要件。所述设备包含一运输器、一跳跃装置，将所述核心馈送至所述运输器、一与所述运输器相关以便将黏剂涂布于所述核心的装置、一切割装置，与所述运输器相关联而将所述核心分割成多个离散核心要件、一移动支撑装置，以便支撑薄片构件并且将所述构件运送至一邻近于所述运输器的位置、一传送装置，以便交接于所述离散核心构件并且按一预定的彼此关系将所述构件运送至所述运输器上的一薄片构件，以及一与所述运输器相关的装置，以便将另一薄片构件运送为垂直并置于所述离散核心构件和所述首述的薄片构件，同时将所述薄片构件放置在所述离散核心构件上方而与所述离散构件的个别面部相接触。所述方法包含下列步骤，即提供一塑料聚合材料的核心，此者具有多个互连离散节段；切割所述核心以分离所述节段；将黏剂涂布于所述节段的个别相对面部；将所述节段按一预定距离所相隔；将所述节段按一相隔关系而放置在一具有预定维度的薄片要件上；以及放置一具有预定维度的第二薄片构件而接触于所述离散节段的相对面部。 [0012] 为生产支撑构件，例如前文所述而在此依参考方式完整地并入本案的美国专利编号6,736,074及6,612,247中所公开的，会希望提供一种自动化装置而能够透过大量生产的方式快速地生产高质量支撑构件，来降低制造一支撑构件的成本。可通过本发明的纸材包覆装置来解决大量生产具有可重复、正确维度的支撑构件的问题。 发明内容[0013] 为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种纸材包覆装置及薄片材料包覆置，其可将一纸材薄片或条带转换成一含有多个经缠绕、经包覆的纸材层而适用于作为支撑构件或一托板纵梁的可用长型物品，是一种可以快速且有效率地制造一具有多个缠绕成长型支撑构件的装置。 [0014] 本发明的一种纸材包覆装置，其可运用由例如瓦楞纸的纸材来构成物品。一较佳物品为一长型、经缠绕构成的支撑构件，可用以取代如原木、木盘及铺板等等的木材物品。所述支撑构件亦可运用作为托板的支撑或纵梁。 [0015] 所述包覆装置含有一运送单元，其接收一最好为连续的纸材薄片或条带，而可接收来自一纸材滚卷的纸材进行包覆或缠绕。所述运输单元运用一馈送控制器，来调节纸材行流、指向等等，通过一贴附介剂涂布装置将所述纸材传送至一构成单元，其中所述涂布装置可在由所述构成单元进行缠绕之前先将一黏剂选择性地涂布于所述纸材。所述构成单元含有至少一对缠绕支臂，并且所述纸材缠绕在所述缠绕支臂上，此支臂绕一轴线旋转，直到绕到所述核心层达到一定数量的包覆层为止，藉以构成一支撑构件。所述支撑构件从所述缠绕支臂及所述纸材来源移除，同时由一传送站台传送至一按压单元，在此所述支撑构件受到钳夹的一压力，藉此设定或固化所述支撑构件黏剂。 [0016] 本发明提供的一种装置，所述装置含有一运输单元，可将一例如纸材，且以瓦楞纸为佳的材料传送至一构成单元，此构成单元产生一核心，并且进一步按一或更多层绕于所述核心而按一顺时针或逆时针方向包覆额外层，藉以构成一具有多个连续层的实心包覆的支撑构件。 [0017] 在本发明的纸材包覆装置，其中包含一运输单元，其从一纸材来源接收纸材，所述运输单元包含一馈送控制器，此控制器运用一传感器以控制接收所述纸材来源的纸材的指向，并且若所述传感器测到所述纸材并未对准时则调整所述指向；以及一构成单元，将所述纸材包覆于一支撑构件内且位于所述运输单元的下游处，同时可接收来自所述运输单元的纸材以将所述纸材缠绕在一支撑构件内，所述构成单元包含一第一缠绕支臂支臂、一第二缠绕支臂和一钳夹组件，各者可绕一旋转轴线而旋转，所述钳夹组件包含一钳夹，其可相对于其中一个所述缠绕支臂而移动且与其交接在所述缠绕处理程序的至少一部份的过程中在所述钳夹与所述缠绕支臂之间握持所述纸材的一局部。 [0018] 在本发明的薄片材料包覆装置，其中包含一构成单元，其具有缠绕支臂，所述支臂可连接于一马达的可旋转羽轴，其中各个所述缠绕支臂可绕一旋转轴线而旋转，并且将从来自一薄片来源的薄片材料缠绕到一具有一或更多包覆层的支撑构件，其中所述构成单元包含一钳夹，其可相对于且交接于其中一个所述缠绕支臂而运作移动以在所述缠绕支臂旋转的至少一部份过程中在所述钳夹与所述缠绕支臂之间握持所述薄片材料的一局部；一末端切割装置，此者含有一切割构件，此构件按一相对于与所述薄片材料之馈送方向相垂直的方向上成0°至约45°角度切割所述薄片材料；以及一握持构件装置，其包含一握持构件，所述构件在一切割操作过程中接触所述薄片材料，并且其中在进行一切割操作之后，所述握持构件装置在其中一个所述缠绕支臂与所述钳夹之间导引所述薄片材料的一末端局部。 [0019] 在本发明的纸材包覆装置，其中包含一构成单元，此单元包含一具有一可旋转羽轴的马达，其中一长度调整构件连接于所述可旋转羽轴，其中一第一缠绕支臂连接于所述长度调整构件并且一第二缠绕支臂连接于所述可旋转羽轴或所述长度调整构件，其中所述第一及第二缠绕支臂可绕一旋转轴线而旋转，并且将来自一纸材来源的纸材缠绕成一具有一或更多包覆层的支撑构件，其中所述构成单元还含有一钳夹组件，其含有一钳夹而可相对于且交接于其中一个所述缠绕支臂移动，藉以在所述缠绕支臂旋转的至少一部份的过程在所述钳夹与所述缠绕支臂之间握持所述纸材的一局部，同时其中所述构成单元连接于一缠绕支臂并且可相对于所述纸材的馈送方向而大致横向地移动，以及能够在已构成一支撑构件之后划分所述支撑构件与所述等缠绕支臂之间的接触。 [0020] 本发明可将一纸材薄片或条带转换成一含有多个经缠绕、经包覆的纸材层而适用于作为支撑构件或一托板纵梁的可用长型物品，能够通过工业生产的方式快速地生产高质量支撑构件，来降低制造一支撑构件的成本。可通过本发明的纸材包覆装置来解决大量生产具有可重复、正确维度的支撑构件的问题。附图说明 [0021] 图1为一本发明的纸材包覆装置一局部的具体实施例的截面侧视图，其中包含一运输单元、一构成单元、一末端切割装置及一传送站台； [0022] 图2为一本发明的纸材包覆装置一局部的具体实施例的截面俯视图，其中包含一运输单元、一构成单元及一末端切割装置； [0023] 图3为所述纸材包覆装置的一按压单元的一具体实施例的截面侧视图； [0024] 图4为主视图，其中说明所述纸材包覆装置的运输单元的馈送控制器的一具体实施例； [0025] 图5为一经图4的直线5-5的截面侧视图； [0026] 图6为一部份立体图，其中特别说明本发明的一末端切割装置及一握持构件的局部的具体实施例。 [0027] 2纸材来源 3纸材滚卷 [0028] 4纸材来源滚轮 6纸材 [0029] 8支撑构件 10纸材包覆装置 [0030] 12机框 20运输单元 [0031] 22导引滚轮 24贴附介剂涂布器装置 [0032] 25涂覆装置 26涂布器 [0033] 27托起器 28贴附介剂供应器 [0034] 29张力支臂 30构成单元 [0035] 31缠绕支臂机匣 32马达 [0036] 33羽轴 34旋转轴线 [0037] 36缠绕支臂 37缠绕支臂 [0038] 38长度调整构件 39调整凹槽 [0039] 40钳夹组件 42钳夹 [0040] 44钳夹组件活塞汽缸 46凸杆 [0041] 60传送站台 61升降器平台 [0042] 62传送支臂 63放置支臂 [0044] 66压力导引 70末端切割装置 [0045] 72切割构件 73切割机床 [0047] 80控制单元/面板 90按压单元 [0048] 92基底平板 94力度单元 [0049] 96压力平板 98负载站台 [0050] 100馈送控制器 102传感器 [0051] 104张力平板 106致动器 [0052] 120握持构件装置 122握持构件梭器 [0053] 124驱动器单元 126握持构件 [0054] 128握持构件致动器 130固定装置 具体实施方式[0055] 下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明： [0056] 本发明的一种包覆装置，此装置用类似纸材，而以瓦楞纸为最佳，的薄片材料的薄片、(多个)条带、滚卷等等来构成可用物品。最好，一支撑构件是由纸材所构成，而以瓦楞纸为最好，并且可用以取代例如原木、木盘、铺板、托板纵梁等等的木材物品。所述支撑构件为一长型物品，其中含有一所述材料的核心以及多个绕于所述核心所包覆的外部层。所述支撑构件通常具有曲型末端，以及一位于所述末端之间而较佳地大于一宽度的长度。在一较佳具体实施例里，一运用本发明的装置所制造的支撑构件运用于两个皱折板构件之间以构成一托板。所述包覆装置可有利地按如一单一建构物而同时地构成多个支撑构件，此建构物可切割成多个具有所希望或预定高度的个别支撑构件。 [0057] 可运用本发明的装置来处理的薄片材料包含自然及人工合成材料两者，或是它们的组合。一般说来，任何具备相当弹性并且可供绕于两个以上轴线进行缠绕或包覆的薄片材料皆可运用。适当的薄片材料包含纸材、聚合物、共聚合物、橡胶及弹性体，无论是否经强化、经编织或非编织的纤维材料，而以纸材为宜，尤以瓦楞纸为佳，但不限于此。本发明提供详细说明虽特定地参照于纸材，如瓦楞纸中所描述的，然而应了解所述装置并不受限于此。 [0058] 所述包覆装置包含一纸材运输单元，其接收来自一类似纸材滚卷的纸材来源的纸材。所述运输单元备妥所述纸材以便缠绕并且传送至一构成单元。在传送至所述构成单元之前，所述运输单元最好是先将所述纸材运输通过或经过一贴附介剂涂布装置，在此会在由所述构成单元缠绕之前先将一贴附介剂选择性地涂布于所述纸材上的所希望位置处，这样当缠绕时能够大致贴附于邻近的纸材层。所述构成单元包含至少两个，且最好是一对，缠绕支臂，其中一个可运作捕捉自所述运输单元所接收的纸材的一末端部分，亦即前导边缘局部。所述构成单元经启动，并且所述纸材经缠绕在所述缠绕支臂，所述支臂绕一轴线而旋转，直到绕于一核心层获致一定数量的包覆层为止，来构成一支撑构件。所述缠绕支臂释放其在所述纸材上的夹持，并且最好是在一末端切割装置将所述纸材馈送切离于所缠绕的支撑构件之后，横向地撤离于所述所构成支撑构件。所述支撑构件由一传送站台传送至一按压单元，在此所述支撑构件依一所欲压力而被钳夹一段时间，最好是直到所述贴附介剂既已获得一足够固化度或足够干燥为止。所述支撑构件可为依现况而运用，或予进一步处理，例如可分切或切割所述支撑构件，而如此最好是与所述构件的高度相垂直，比如当所述纸材为瓦楞纸时垂直于所述等长管的纵向。 [0059] 现将参照于图式以特定地说明根据本发明的纸材包覆装置及相关组件的具体实施例，其中在全篇图式里类似编号是表示相仿的对应部份。 [0060] 图1为一本发明的纸材包覆装置的一局部的具体实施例的截面侧视图，其中包含一运输单元20，其来自一类似一纸材滚卷3的纸材来源2接收纸材6，所述滚卷可在生产一支撑构件的处理过程中视需要而自所述纸材来源滚轮4所解绕。在其他具体实施例里，所述运输单元可直接地从一皱折器接收纸料，此皱折器可在先前步骤中构成瓦楞纸。此皱折器为行业内熟悉本项技术的人士所了解。因此，所述纸料具有一宽度、每层一厚度以及一长度，而长度是由所运用的纸料来源所决定。一般说来，任何可弯折的瓦楞纸皆可加以运用。所述运输单元20可经建构以接受一所希望的纸材宽度。例如，在一具体实施例里，所述运输单元20制作以接受具有一概自约0.5英寸至约63英寸，并且最好是自约36英寸至约60英寸，范围的宽度的纸料。此外，一般说来可运用任何厚度的纸材，比如具有例如A、B或C长管的业界标准瓦楞纸。 [0061] 所述运输单元20含有一馈送控制器100，如图1左侧所示，此者可备制纸材以便缠绕。在一具体实施例里，所述馈送控制器100含有一或更多个传感器102，即如图4及图5所示，其测到所述纸材相对于所述装置的一特定参考点的对齐或指向情况，同时所述馈送控制器100可运用此项信息以校正对齐不准，并因而维护经所述馈送控制器100所传送的纸材的适当对齐情况。在一具体实施例里，所述传感器102为一光电传感器，如业界所众知的回溯反射传感器。所述馈送控制器100含有至少一，且最好是多个，纸材馈送控制构件，例如导引滚轮22，其可旋转地架置于一被固定在所述运输单元20的一机框局部的羽轴上，并且经组态设定以自所述纸材来源2接受一适当宽度的纸材，而且将此者传送或导引至所述构成单元30，即如后文所进一步详述。在一具体实施例里，所述导引滚轮具有一约63英寸(160cm)的纵向长度以及一约3.5英寸(8.89cm)的直径。 [0062] 即如图4及图5所示，所述馈送控制器100含有一导引滚轮22以及多个张力平板104，其放置在所述导引滚轮22的紧密邻近处，且最好是如图所示置于其上，并经调适以在当纸材被馈送经过所述纸材包覆装置10时提供对齐辅助。一个或更多个致动器106，最好是气体致动，经运用，可在所述张力平板104与所述等导引滚轮22间沿所馈送的纸材的宽度上在一或更多局部处将压力选择性地施加于一或更多个张力平板104以便对齐所述纸材。所述传感器102可调整，并且能够运用于具有各种宽度的纸材。图4说明三个张力平板104，其铰链连接于所述馈送控制器100的机框。最好，至少一致动器106是连接于一中心或张力平板104，故而能够通过运用来自所述致动器106的气体压力以施加一固定压力，此压力可在所述张力平板104上施予一向下力度，促使所述张力平板104朝向所述导引滚轮22。若经过所述馈送控制器100所运输的纸材是例如由右轨行至左，则压力会由所述致动器106选择性地施加在所述张力平板104的其中一个上，亦即右侧平板或左侧平板，对所述纸材复原所希望的对齐情况。因此，所述馈送控制器100提供一种系统，此系统可用以主动地校正并优化送入所述装置10之内的方向性、指向性纸材馈送。 [0063] 所述馈送控制器100将所述纸材导引至一贴附介剂涂布器装置24，而所述装置可在当所述纸材6的一局部通过、经过或穿越所述涂布器装置24时，将一贴附介剂选择性地涂布于此。即如图1所示，所述纸材6通过所述张力平板104及所述导引滚轮22，然后额外地通过所述额外导引滚轮22下方，并接着前往所述贴附介剂涂布器装置24。至少一导引滚轮22是经马达驱动。所述导引滚轮的速度可由行旅于其上方的纸材的速度所提高或降低。在一具体实施例里，可运用一编码器以感测所述纸材速度。所述馈送控制器100的导引滚轮22通常并不会驱动所述纸材，而是确保所述纸材平顺地、经导引地移动至所述构成单元30。一般说来，纸材馈送和速度是由所述缠绕支臂36的旋转来控制，即如后文所述者。在离出所述涂布器装置24之后，所述纸材最好是在被传送至所述构成单元前先在一组额外的导引导引滚轮22之间传送，如图1中所示的。所述等导引滚轮22最好是绕于一水平轴线而旋转。当所述纸材6并未被主动地馈送至所述构成单元30时，所述纸材6会停驻在所述纸材下方的下方导引滚轮22的一上方表面上。 [0064] 所述涂布器装置24中可运用任何适当的贴附介剂。而通常会运用水溶性的贴附介剂。适当贴附介剂的范例包含水基式黏剂、橡胶式黏剂及压克力式黏剂，然而不限于此。一种较佳黏剂为一聚醋酸乙烯乳剂，其可从美国纽约Orchard Park市的Pioneer Adhesive Products of AmericaCorporation公司购买。所述贴附介剂可存置在所述贴附介剂供应器 28之内，直到需要时涂布于所述纸材6。 [0065] 所述贴附介剂涂布器装置24含有一涂布器26，比如一滚轮、盘板等等，而以一滚轮比较好。所述涂布器26可具备一平滑表面或一多孔表面，如一纤维、盘板等等，可有助于将胶剂涂布在所述纸材上、与其相接触。在一较佳具体实施例里，所述涂布器26为一滚轮，比如一5英寸直径滚轮，拥有如铝质的金属的表面，而所述滚轮是由多个节段所构成，并于其之间具有凹洞或空间。在一较佳具体实施例里，所述贴附介剂供应器28含有一泵，其运用可将一所希望量值的贴附介剂递送至一可运作连接于所述涂布器26的贮库，视需要调整经涂布所述纸材6的贴附介剂的量值，视需要而构成支撑构件的邻近层或局部间获得一强力贴附。 [0066] 所述涂布器26最好是含有多个轴向凹洞或沟隔，这些可在当希望对通过所述涂布器26上的纸材涂覆所述贴附介剂时能够提供呈载一或更多，且最好是多个托起器27。所述托起器27具有一末端局部，其可运作连接于所述装置10，使得当启动时，所述托起器27的一第二局部会在所述涂布器26之内，亦即在滚轮等等间的凹洞或承载处浮现，来防止所述纸材6接触于所述涂布器26。在一较佳具体实施例里，一托起器27的第一末端局部经铰链连接于所述装置10的机框12的一局部。所述托起器本体延伸至一所述涂布器26的一凹洞内的位置，并且在非作用位置处不会接触到所述纸材6或是干扰所述涂布器26的功能。在一较佳具体实施例里，所述托起器27是由一气体汽缸所控制，而此汽缸则是由所述装置 10的一编码器及可程序化逻辑控制器所控制。所述编码器向所述可程序化逻辑控制器告知通过一预定点的纸材的长度，并因而视必要情况启动所述气体汽缸以启动或关闭所述托起器27。一般说来，当所述托起器27被启动时，位于所述涂布器26的凹洞内的托起器27的第二末端会向上移动以及接触于所述纸材6，同时，最好是在一缠绕步骤的开始处，所述纸材6在所述涂布器表面上并且直接地在后续导引滚轮22之间沿所述托起器27的一上方边缘而跨乘，因此所述纸材6的前导边缘不会被涂覆，来防止黏剂堆积于所述缠绕支臂36、37上。在所述贴附介剂涂布器装置24内最好是含有一张力支臂29，即如图1中所示，将一压力施加于所述纸材6上，维持接触所述涂布器26来强化对所述纸材的黏剂涂布。在一具体实施例里，会希望不要将一贴附介剂涂布于经传送至所述构成单元30的纸材6的一第一前导末端部分，来避免贴附介剂等等黏着或堆积于所述构成单元，如一缠绕支臂。因而，在一具体实施例里，所述纸材的第一末端部分是没有贴附介剂，直到可能由含有黏剂的另一层所接触到时为止。所述涂布器装置24可视需要将黏剂涂布于所述纸材6的其一或两侧处，然而在一些具体实施例里是以仅将所述贴附介剂涂布于所述纸材6的单一侧为好。 [0067] 在本发明的又一个具体实施例里，所述贴附介剂涂布器装置24含有一涂覆装置25，如图1中所示的，其可用以将一黏剂涂布于所述纸材6的一上方表面。所述涂覆装置25是由所述编码器及可程序化逻辑控制器所控制。所述涂覆装置25可用例如藉由喷洒方式，或浸没涂覆等等方式来涂布一黏剂。所述涂覆装置25可涂布与所述涂布器26所涂布者为相同或相异的黏剂。 [0068] 所述纸材6通过所述运输单元20传送经过或通过所述构成单元30的一末端切割装置70，以及握持构件装置120，在下文作进一步描述。所述构成单元30含有一第一缠绕支臂36，其接收所述纸材6的一自由末端局部，如图1中所示。所述缠绕支臂36按可调整方式设置在一距一旋转轴线34的一定距离处，并且当马达32启动后可绕其旋转。在一较佳具体实施例里，所述旋转轴线34大致水平，并且延伸穿过所述马达32的羽轴33。所述缠绕支臂36连接于一长度调整构件38，又连接于所述马达32的可旋转羽轴33。在一具体实施例里，所述缠绕支臂36为一具有一一定长度的凸杆，而所述支臂的纵向轴线为平行于所述构成单元30的旋转轴线34。所述缠绕支臂36的纵向轴线为略垂直于长度调整构件38，并可有所变化。当在一具体实施例里运用一单一缠绕支臂时，所述缠绕支臂的长度略大于所述纸材宽度。而当运用两个以上的缠绕支臂时，如图1及图2所示，所述缠绕支臂应具备足够长度，使得能够适当地支撑所处理纸材，而在缠绕处理过程中不致出现显著弛坠。所述缠绕支臂36距所述中央轴线34的距离可利用调整凹槽39所调整。从而，可仅由调整所述缠绕支臂36其一或两者距所述旋转轴线的距离即能生产出具有不同长度的支撑构件。在一具体实施例里，所述缠绕支臂的其中一个沿所述旋转轴线设置，并且可为所述羽轴33的延伸。换言之，可视需要改变两个缠绕支臂之间的距离，以构成一具有一特定长度的支撑构件。例如，在两个缠绕支臂间的长度的范围可为约4英寸(10cm)至约96英寸(244cm)，并且最好是在约32英寸(78cm)至约72英寸(183cm)之间。当然，纸材绕第一层或核心的缠绕或覆层的数量亦将影响到所述支撑构件的整体纵向长度。所述构成单元30有一钳夹组件40，如图1及2图中所示，其选择性地互动于、接触于、或活动连接于所述缠绕支臂36，因而能够在所述缠绕支臂36与缠绕在一支撑构件内的钳夹组件40的一钳夹42间捕捉到纸材。所述钳夹组件40活动连接于所述长度调整构件38，并且在构成所述支撑构件的过程中与所述缠绕支臂36一起旋转。所述钳夹组件40最好是气充动力式的活塞组件，例如美国伊利诺伊州Lake Forest之Grainger Inc.公司生产的双作用突鼻架置汽缸。所述钳夹组件活塞汽缸44最好是被固定在所述长度调整构件38的一局部上，并且所述凸杆46可相对于此而移动。所述凸杆46的行经距离可视需要而改变，以在所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间连接所述纸材。具有与所述缠绕支臂36的形状为互补的钳夹42，如一v形构件、弧形构件或其他构件，最好是连接至相对于所述活塞汽缸44的凸杆46尾部末端。所述钳夹 42可具有任意长度，此长度通常是按垂直于长度调整构件38所测量，并且最好是在约5英寸(12.7cm)至约24英寸(61cm)的范围，而以约8英寸(20cm)至约18英寸(46cm)为宜，又以约10英寸(15cm)至约12英寸(30.5cm)为较佳。 [0069] 在一具体实施例里，所述钳夹42与所述缠绕支臂36的互动如下文所述。接收所述运输单元20的纸材6的一前导末端局部放置于所述缠绕支臂36上，此局部位于所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间，其是在一缩回位置处而离于所述缠绕支臂36，如图1所示。在首次运行所述纸材包覆装置10之前，所述纸材6最好是以人工方式放置经过所述运输单元20、所述贴附介剂涂布器装置24，使得所述纸材6的前导末端局部设置定位于所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间予以钳夹。所述钳夹组件40经启动并且所述凸杆46从所述汽缸44延伸，同时所述纸材6的末端局部在所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间被握持，因而能够进行缠绕操作。所述钳夹42在整个缠绕过程中最好是被维持靠在所述凸杆36。 [0070] 当所述纸材6连接至所述构成单元30后，即开始进行缠绕处理程序。所述马达32启动，令所述羽轴33按顺时针或逆时针方向旋转。所述缠绕支臂36绕所述旋转轴线34旋转，并且绕所述缠绕支臂36包覆纸材层。所述纸材6的核心层大致为线性方式所构成，原因在于所述第一层是由连接于所述纸材6的一末端局部的第一缠绕支臂36而绕于所述第二缠绕支臂36所缠绕。所述纸材6在缠绕处理程序过程中会被所述构成单元30抽取一足够长度，直到所构成的支撑构件8具有一定数量的包覆层为止。一支撑构件可为由所述缠绕支臂绕所述旋转轴线34的至少一完整旋转所构成。一般说来，所述缠绕支臂36会进行约1.5至约30次旋转或循环，并且最好是约3至约15次旋转，以构成一支撑构件。 [0071] 在绕所述缠绕支臂36而包覆一定数量覆层后，所述长度调整构件38会停止在所述负载/卸除位置处，此位置最好如图1所示，一般为水平，而所述马达32即行关闭。如图1所示，所述末端切割装置70及所述握持构件装置120被向内移动至定位，这通常是朝向绕于所述缠绕支臂36所包覆的支撑构件的末端，并且所述切割构件72将所构成的支撑构件切截或移离于所述纸材馈送。之后，将所述构成单元30，包含所述缠绕支臂36在内，移离于所构成的支撑构件。在移除所述缠绕支臂36之前，会先关闭所述钳夹42并将其移离于所述缠绕支臂，并将所述纸材6的第一末端局部释离于所述缠绕支臂36及所述钳夹42。 此时，在本处理程序具体实施例里，所述支撑构件按大致水平的方式所放置，亦可通过所述曲形末端绘出一水平线。所述传送站台60中一可活动连接于所述包覆装置10的机框的升降器平台61会从所述装置的楼板扬升，所以可将所述支撑构件8放置在这里。所述平台61最好是含有一支臂或其他构件，其接触所包覆的支撑构件8，以在所述纸材6的切割过程中能够将所述支撑构件在所述平台上握持定位，并将所述纸材馈送移开所包覆的支撑构件8。 之后，所述构成单元30相对于所述支撑构件8而横向移动，同时利用一缠绕支臂机匣31将所述缠绕支臂36从所述支撑构件8之内取出，所述机匣为一轨道或梭器系统，如图2中所示。基本上，所述缠绕支臂36经取出放入一缠绕支臂储存区域48内，如图2所示。 [0072] 所述末端切割装置70含有一切割构件梭器74，其可供横向移动所述切割构件72而朝向与离于所述缠绕支臂。按此方式，所述末端切割装置70在缠绕过程中会缩回至所述位置内，如图1中所示，并且避免对缠绕所述支撑构件造成任何干扰。在一具体实施例里，一切割构件梭器74包含一经控制串链驱动器75以提供轨行移动。按一类似方式，所述握持构件装置120含有一握持构件梭器122，如图1中所示，此梭器含有一驱动器单元124，以移动所述握持构件126而朝向且离于所述缠绕支臂36及其组件。 [0073] 在已形成一定支撑构件之后，所述末端切割装置70及所述握持构件装置120会被启动且移动进入一邻近于所述缠绕支臂36其中一个的作用位置内。当延伸至一希望作用位置时，所述握持构件装置120的握持构件126会被移低而接触到所述纸材6的一局部。在此处理程序中，所述纸材6此刻会被握持在所述握持构件126与所述切割机床73之间，此机床为一如钢材的支撑，而其内设有一用于所述切割构件72的信道。所述握持构件126含有一可启动固定装置130，如图6中所示，此装置可将所述纸材6至少暂时地固定于所述握持构件126，其中所述固定装置130可含有一或更多叉齿、扣件等等，在一具体实施例里可穿透所述纸材6的一局部或另为抓攫所述纸材6。而在一些具体实施例里则可运用真空握持等等。当所述握持构件126定位并接触在所述纸材6之后，所述切割构件72即行经一轨迹，同时划切所述纸材6以自所述纸材馈送切割、划切出所构成的支撑构件，所述切割构件最好是含有一如割刀、刀锋等等的切割装置或尖端。所述切割装置最好是可移除地连接于所述切割构件72，故而当刀锋劣化或破损时可简易地进行更换。在一较佳具体实施例里，所述切割构件72经固接在两个如金属平板的构件之间，以对所述切割边缘提供稳定性。在一具体实施例里，会希望是垂直于所述纸材馈送之线性边缘而行越所述纸材，如图6中所示。在一具体实施例里，所述切割构件会按一0°至约45°的角度切割所述纸材或薄片材料，此角度相对于一与所述薄片材料或纸材的馈送方向为垂直的方向所测得。所述切割构件72为自所述装置70的一侧，跨过并穿越所述纸材，而移动至所述装置的另一侧。在下一循环里，所述切割构件72则是跨在后续支撑构件的下一末端而按相反方向进行一回返运行。在切割过所述纸材之后，所述握持构件126即向上缩回而朝向所述握持构件梭器122，并且所述末端切割装置70缩回朝向所述纸材送入区域，亦即朝向所述运输单元。所述末端切割装置70因而被置离于路径之外，以利于进行下一缠绕循环。所述握持构件126透过所述握持构件致动器128而下降，同时所述纸材的新近建立末端局部垂落于所述缠绕支臂36上且位于所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间。所述钳夹42经启动以于与所述缠绕支臂36之间固定所述纸材。接着，将所述握持构件126及所述固定装置130自所述纸材6释放，并且向上回缩而朝向所述握持构件梭器122。所述梭器构件122缩离于所述缠绕支臂36的途径而朝向所述运输单元20，因此可开始进行构成一进一步支撑构件的额外循环。 [0074] 在所构成的支撑构件抽离所述缠绕支臂36之前，会先扬升所述传送站台60的一局部，这最好是一升降器平台61，同时将其带往接触于所述支撑构件8。在一具体实施例里，所述传送站台构成如一托起单元，此单元具有一平台61，而高度则可透过所述站台60的一齿轮单元65加以调整。在缠绕处理过程中，所述平台61是在一回缩位置处，同时位于所述构成单元30的下方且离于所述旋转缠绕支臂36，如图1中所示。 [0075] 在所述缠绕支臂36停止之后，这最好是在水平位置处，如图1所示，所述平台61会被扬升而直到接触于所构成的支撑构件为止。之后，所述缠绕支臂被抽离以将所述支撑构件留驻于所述平台61上，所构成的支撑构件8被所述末端切割装置70切离于所述纸材来源4的纸材6，并且所述传送站台60的平台61从所述构成单元30接收所述支撑构件。然后降下所述平台61而低于所述构成单元30。所述传送站台60含有一传送支臂62，其略位于邻近所述平台61处而相对于所述按压单元90。所述传送支臂621含有一末端局部，此局部当在一降低位置处时接触于所述平台61上的支撑构件的一末端，并且将所述支撑构件推促或移动朝向所述按压单元90。所述传送支臂62启动，可让所述传送支臂62接触于所述支撑构件而且从所述平台61移离，将所述支撑构件发送并递交至所述按压单元90。 在一具体实施例里，所述传送站台60含有一或更多放置支臂63，如图3中所示，其在启动后可向外且向下延伸，同时在所述传送支臂的移动过程中接触于所述支撑构件的一上方表面。所述放置支臂63最好是包含一气充动力式的活塞组件，此组件经铰链连接于所述机框 12，而且具有加重末端，此末端在朝外延伸后会被重力向下拉动，同时在所述传送支臂的移动过程中接触于所述支撑构件的上方表面。所述放置支臂63在当行径朝向所述按压单元时可有助于握持所述纸材的终结末端，所以所述支撑构件不会解绕。 [0076] 在一较佳具体实施例里，所述传送支臂62在所述支撑构件的末端上推动，并且将所述支撑构件水平地移入所述按压单元90。一或更多如滚轮的导引64出现在所述按压单元90的进入处，以便接收所述支撑构件。当所述传送支臂推动所述支撑构件的末端时，所述相反末端会接触到所述等一或更多导引64，如此可进一步协助将所述支撑构件移入所述按压单元90。在一具体实施例里，所述支撑滚轮可为马达驱动，并且由所述可程序化逻辑控制器加以控制。即如图3所示，在一具体实施例里，所述传送站台60含有一或更多个压力导引66，在一储存位置启动时，其中所述位置是略位于所述构成单元30室体的外部以避免干扰到所述支撑构件的缠绕处理，会朝外延伸进入所述构成室体，并且向下以停驻于所述平台61上的支撑构件的上方表面上。在一较佳具体实施例里，一压力导引66接触于由所述末端切割装置70所构成的所述纸材6曝出末端，并对其施加压力，藉以辅助于防止所述纸材的末端扬升而离于所述支撑构件的表面。所述压力导引66最好是含有一或更多滚轮，在所述按压单元90里于所述支撑构件的使用及移动过程中会接触于所述支撑构件。所述压力导引66可含有一或更多突鼻架置汽缸，此等向前延展将所述滚轮并且接触到所述支撑构件。 [0077] 所述按压单元90含有一基底平板92，而所述传送支臂62可于其上运送所述支撑构件8。所述按压单元90进一步含有一压力平板96，略相对于所述基底平板92而由一力度单元94所操作。当启动后，所述力度单元94将所述压力平板96移动向下而朝向所述基底平板92，而所述支撑构件8则位于其间。然后将一预定压力施加于所述支撑构件藉以产生一支撑层，此层具有一形式且拥有各种彼此贴附的缠绕层，而其中一黏剂涂布于其表面上。在一具体实施例里，会将约50psi(345kPa)至约200psi(1379kPa)，且以约80psi(345kPa)至约200psi(1379kPa)为佳，压力施加于所述支撑构件如约40秒的预定时段，直到所述装置被用以备制，稍后送入所述按压单元之内的后续支撑构件为止。在对所述支撑构件8进行按压操作之后，所述支撑构件8即被传送至一负载站台98，并且若有必要会将一进一步支撑构件装载于所述按压单元90上以进行完工操作。 [0078] 本发明的包覆装置10含有一适当的控制单元或面板80以由一操作者使用。所述控制面板让所述操作者能够对由所述纸材包覆装置10所执行的大致所有操作进行设定、控制和优化。在一具体实施例里，所述控制面板含有一或更多可程序化控制器，例如可程序化逻辑控制器。一可程序化逻辑控制器通常为一组数字继电器，可控制本发明的纸材包覆装置10的组件参数。传感器、致动器等等连接于所述可程序化逻辑控制器。一般说来，所述可程序化逻辑控制器是经调适以读取出现在所述装置内的各式组件或系统的限制开关、处理变量和位置。所述可程序化逻辑控制器控制马达、气充或液压汽缸、螺线管、继电器等等的操作。此等可程序化逻辑控制器为业界所众知，并且可从如Allen-Bradley Company及EatonCutler-Hammer的供应厂商购买。所述可程序化逻辑控制器包含一用户接口，以便末端用户视需要来操纵各种处理变量。在一具体实施例里，所用的可程序化逻辑控制器为一Eaton Cutler-Hammer ELC。利用所述控制面板来控制变量的范例包含运行器宽度、包覆计数、运行长度、贴附介剂容积量以及对于各种处理步骤的处理速度，然不限于此。此外，即如本段所述，所述逻辑控制器控制所有的气体数值，压力与时间两者、各种中继传送、贴附介剂涂布作业以及开始和结束。所述逻辑控制器控制所述末端切割装置及所述握持构件装置的行径与功能。可对循环数量及所生产的支撑构件，以及纸材通量，进行追踪，并且所述逻辑控制器能够根据缠绕数量与缠绕支臂之间的长度以对将会耗用多少纸材来制作一单一支撑构件进行计算。 [0079] 一种运用本发明的包覆装置10以构成一支撑构件8的方法如下。将来自于一纸材滚卷3的纸材6行置至所述运输单元20。即如图1所示，所述纸材6是经一馈送控制器100所馈送，此控制器位于追踪平板104的下方而在所述导引滚轮22的上方，如图5所示，通过所述贴附介剂涂布器装置24，经由一组导引滚轮22，并且其一末端则被传送至所述缠绕支臂36。所述纸材的末端设置于所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间。所述钳夹组件40经启动，并且所述钳夹42在所述钳夹42与所述缠绕支臂36之间夹住所述纸材6的一末端局部。所述马达32经启动，并且所述水平调整构件38开始绕于一旋转轴线34而旋转。所述纸材被自所述滚卷3拉动并绕所述缠绕支臂而缠绕，直到已获致一定数量的缠绕为止。在缠绕处理过程中会利用所述贴附介剂涂布器装置24以视需要将黏剂选择性地涂布于所述纸材6的其一或两侧。 [0080] 而在进行所述缠绕操作之后，所述长度调整构件38的旋转即告停止并返回至一位置处，如图1中所示，因而能够将所述构成单元从构成于其上的支撑构件移离。所述平台61经扬升以便支撑所构成的支撑构件8。一末端切割装置70经启动，经移入所述构成室体内，并且最好是藉由利用所述切割构件72的切割边缘而行径一垂直于所述纸材馈送的路径，将所构成的支撑构件8切割或另划离于所述纸材6的纸材馈送。所述握持构件装置120亦经启动并被移入所述构成室体内，且最好是与所述末端切割装置70同时进行。所述握持构件126接触于所述纸材6，且最好是在由所述末端切割装置70切割纸材之前和在其过程中进行。所述固定装置130最好是延伸穿过所述纸材6，藉以在切割操作过程中固定地抓攫所述物。所述钳夹42自其位置释放而靠于所述缠绕支臂36，同时所述构成单元30返回并离出所述支撑构件，且所述缠绕支臂36自所述支撑构件的内部局部移出。所述末端切割装置70回返至其非作用中位置。为开始下一循环，将所述握持构件126放低，因而所述纸材6的前导边缘在所述缠绕支臂36与所述钳夹42之间延伸，于此之后所述钳夹42一经启动，且在所述钳夹42与所述缠绕支臂36之间固定所述纸材的前导边缘。所述握持构件26被从所述纸材6释放且返回至所述握持构件梭器122，同时所述握持装置120回返至其非作用中位置，直到下一缠绕循环有所需要为止。所述平台61被放低，并且所述传送支臂62将所构成的支撑构件推入所述按压单元90之内。然后将一预定力度施加于所构成的支撑构件一希望时段，故而所述黏剂接触于所述支撑构件的一邻近层，并先予干燥或固化，之后再将所述支撑构件传送至所述卸除站台。 [0081] 在一替代性具体实施例里，可将一个以上的纸材薄片同时地馈送至所述运输单元，且多个纸材薄片运作连接于所述构成单元，并因此缠绕于一支撑构件内。不过，利用一单一纸材薄片可为较佳。 [0082] 经运用以构成本发明的支撑构件的瓦楞纸可为单壁式、双壁式或三壁式等等。即如业界众知，单壁式皱折式薄片是由两个面部薄片构成，而由一长管层所连接。而较好运用单壁式皱折式纸材以利用本发明的包覆装置来构成支撑构件。所述长管可经描述如具有重复性的「S」形样式、正弦或非正弦样式，或是波纹廓形。长管的高度，亦即从尖峰至谷底，可如业界所众知而改变，同时可为A、B、C及D等级，然不限于此。即如前述，所述支撑构件是由一或更多的瓦楞纸片段绕于其本身按一方向所缠绕或包覆而构成，因此具有一所欲长度以及宽度或厚度。 [0083] 所述纸材包覆装置以及其组件的大小决定能在其内制造的支撑构件8的尺寸。由于所述纸材宽度能够改变，故而能够单一次构成多个支撑构件。在所述纸材包覆装置10内的处理后，可将所述经延展宽度的支撑构件切割成多个具有一定维度的支撑构件，例如其中按垂直于所述等长管的纵向方向来执行所述切割作业。所述支撑构件的整体大小可随高度而改变，此高度的范围概为自约3英寸(7.62cm)至约5英寸(12.7cm)或约6英寸(15.24cm)，最好是自约3.5英寸(8.89cm)至约4英寸(10.16cm)，并以约3.5寸(8.89cm)为佳。宽度的范围概为自约2英寸(5cm)至约4英寸(10.16cm)或约6英寸(15.24cm)，最好是自约2英寸(5cm)至约3英寸(7.62cm)，并以自约2英寸(5cm)至约2.5寸(6.35cm)为佳。而长度的范围则概为自约6英寸(15.24cm)或约12英寸(30.5cm)至约72英寸(183cm)，并且最好是自约32英寸(81.28cm)至约72英寸(183cm)为佳。所述构成方法可提供一支撑构件8，此构件具有一经缠绕或曲形的末端局部和一自一第一层所构成的核心，一绕于所述核心而按顺时针或逆时针方向所包覆的连续层实心包覆，以及一或更多构成具有一所欲长度、高度和宽度之支撑构件的覆层。最好，所述支撑构件长度为所述支撑构件宽度的至少两倍。 [0084] 由本发明所构成的支撑构件可有利地运用于托板，如在美国专利编号6,612,247以及美国专利编号6,736,074中所描述的。此外，一支撑构件可用来作为一拉条，例如运用在一卡车、牵引车或铁路车厢的楼板之上，或是运用于邻近物品或多个物品横列之间。若有需要，甚可将两个以上的支撑构件扣固合一以提供一较大面积。 [0085] 本发明的支撑构件具有优异强度。经包覆结构可对所述支撑构件提供硬固性及稳定性。曲形末端局部极为稳定，并且有助于防止所述等覆层之间的分离。所述支撑构件可运用在任何需要拉条、支撑等等之处。所述支撑构件提供缓冲性质，并且吸收在运送过程中可能会出现的震动，藉以降低对一产品的损害。同时，所述支撑构件不含会对产品造成损伤的钉子、尖片或其他突出物，而可藉此予以支撑。所述等支撑构件可回收使用并可重新纸浆化，藉以减少土地掩埋的废弃物。 [0086] 即如前述，本发明提供一种用以按快速方式制造皱折式支撑构件的纸材包覆装置，并且可予塑形以配合于一特定需要。 [0087] 现已根据专利法规陈述最佳模式与较佳具体实施例；然本发明范畴并不局限于此，而由后载的权利要求范围的界域所令定。但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。 |
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