ВЫДАЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА
SHEET MATERIAL FEEDER

Выдачные устройства для рулонов или стопок листового материала имеют выходное отверстие, которое обычно позволяет выдавать через него один лист материала за раз. Один типичный вид устройства для выдачи листового материала выполнен так, что выдает полотенце снизу. Этот вид выдачного устройства, в котором рулонный товар выдается из дозатора на его нижней стороне, чаще всего связан с выдачей рулонного полотенца с центральной подачей. Такие выдачные устройства обычно имеют проблемы с правильной выдачей такого рулонного товара. Слишком часто выдается много товара из-за сбоев его отрыва в выдачном устройстве или товар отрывается преждевременно, оставляя пользователя с небольшим клочком полотенца. Любой из таких результатов считается отказом в выдаче.
Некоторые пытались усовершенствовать такие выдачные устройства с помощью различных деталей и способов. Например, в выдачных устройствах, представленных в патентах США: U.S. 5,765,718, выданном Grasso и др., и U.S. 6,869,041, выданном Allegre и др., в каждом, для подачи концевой части рулонного полотенца в зауженное выдачное отверстие используют конический желоб. Такое зауженное отверстие выполнено с возможностью осуществления отрыва листового материала по предусмотренной в листе перфорации, не ограничивая в то же время подачу настолько, чтобы вызвать преждевременный отрыв до такой перфорации. Дополнительно в выдачном устройстве по патенту, выданному Allegre и др., применен элемент смещения для прижатия листового материала к выдачному отверстию с величиной усилия, воздействующего на листовой материал, достаточной для удержания нижней части в отверстии и осуществления отделения листового материала по предусмотренной в листе перфорации.
В патенте США U.S.Patent No.6,629,667, выданном Tramontina, раскрыт другой вид выдачного устройства с центральной подачей рулона. Этот патент включает одного из авторов настоящего изобретения и имеет аналогичное назначение. В одном из раскрытых Tramontina выдачных устройств листовой материал проходит по Z-образному пути, который заставляет материал отделяться по желанию, без использования зауженного отверстия.
Одной проблемой всех таких выдачных устройств является то, что они выполнены с возможностью наилучшей выдачи, когда листовой материал тянут прямо вниз по вертикальной оси, проходящей вниз из выдачного отверстия. Однако пользователи данных выдачных устройств часто естественно выдают листовой материал под некоторым углом отклонения относительно вертикальной оси выдачи. Пользователь часто тянет полотенце к себе или поперек выдачного устройства, когда проходит мимо него. В любом случае пользователь тянет под некоторьм углом отклонения от предпочтительной вертикальной выдачи. Обычно при большем угле отклонения, под которым пользователь пытается тянуть, выдача листового материала будет неправильной или ее не будет. Изобретатели установили, что для обычного выдачного устройства с центральной подачей отказ в выдаче не является редкостью лишь в 5-8% времени работы, когда пользователь осуществляет выдачу с вертикальным вытягиванием. Однако когда пользователь тянет тот же самый листовой материал под углом 45° от вертикали, частота отказов может увеличиться до 50%. Если угол вытягивания возрастает примерно до 60°, то отказ в выдаче обычных выдачных устройств с центральной подачей листового материала составляет от 85 до 100% общего количества попыток.
Используемый здесь термин "калибр" относится к измерению толщины листа, снятому при постоянном натяжении. Калибр может быть определен по методике испытаний TAPPI 411-ОМ-89.
2
Используемый здесь термин "вес основы " (далее "BW") представляет собой вес единицы площади образца и может быть определен как грамм-сила одного м и далее оцениваться по методике испытаний ASTM D3776 - 96.
Используемый здесь термин "машинное направление" (далее "MD") является направлением материала, параллельным направлению его прохождения во время обработки.
Используемый здесь термин "разрыв в машинном направлении" (далее "MDT") является разрывной силой в машинном направлении, необходимой для разрыва образца. Результаты могут быть представлены как грамм-сила и сокращенно "gf". "MDT" можно определить по методике испытаний ASTM D5035 - 95.
Используемый здесь термин "прочность метки" является разрывной силой в машинном направлении, необходимой для разрыва листового товара вдоль его перфорации. Результаты могут быть представлены как грамм-сила и сокращенно "gf".
Используемый здесь термин "выходное отверстие" или "выдачное отверстие" является отверстием в корпусе выдачного устройства для выхода листового материала из него.
Используемый здесь термин "рулон с центральной подачей" или "рулонный товар с центральной подачей" означает цилиндрически намотанный вокруг центра листовой материал, но допускающий удаление материала из центра. Предпочтительно, при расходовании рулона с центральной подачей листовой материал в итоге выдается с периферии рулона. Выдача рулонных товаров с центральной подачей описано в многочисленных патентах, но без ограничения, таких как патенты США U.S. Pat. No.5,370,338, выданный Lewis, и No.6,082,663, выданный Tramontina и др.
Используемый здесь термин "листовой материал" означает материал, который является тонким по сравнению с его длиной и шириной. Говоря в общем, листовые материалы должны обладать относительно плоской планарной конфигурацией и быть гибкими, чтобы допускать фальцовку, свертывание, укладку и т.п. Типичные листовые материалы включают в себя, но без ограничений, бумажные салфетки, бумажные полотенца, этикеточные рулоны или другие волокнистые, пленочные, полимерные или нитевидные товары.
Используемый здесь термин "крепежные элементы" означает устройства, которые крепят, прикрепляют, соединяют, блокируют, удерживают или сжимают компоненты вместе. Крепежные элементы включает в себя, но без ограничения, шурупы, гайки и болты, заклепки, взаимные защелки, кнопки, петлевые зажимы и взаимозамыкаемые соединители по типу принимающий элемент/входящий элемент, например, соединители по типу рыболовного крючка, причем такой соединитель включает в себя штыревой участок с выступом по его периферии. Введение входящего участка в принимающий участок, по существу, постоянно соединяет два участка вместе.
Используемый здесь термин "пара" включает в себя, но без ограничения, сочленение, соединение, скрепление, сцепление или объединение двух предметов целиком или интерстициально вместе. Используемый здесь термин "свободно соединенные" относится к двум или более предметам, которые стабильно спарены вместе и при этом их можно в то же время разъединить.
Используемый здесь термин "формировать" или "форма" означает сконструировать, выполнить, установить или сформировать с целью конкретного применения или использования. Например: военная техника, которая была выполнена для условий пересеченной местности; настроенный установкой системных параметров компьютер.
Используемый здесь термин "шарнир" относится к сочлененному или гибкому устройству, которое соединяет и допускает качание или поворот части относительно стационарного компонента. Шарниры включают в себя, но без ограничения, металлические поворотные соединители, например, которые применяют для крепления двери к коробке, и вращающиеся шарниры. Вращающиеся шарниры могут быть изготовлены из пластика и выполнены в целом между двумя элементами. Вращающийся шарнир допускает поворотное перемещение одного элемента относительно другого соединенного элемента.
Используемый здесь термин "по существу" относится к чему-то, что происходит на большом протяжении или угле; например, "по существу покрытый" означает, что предмет покрыт по меньшей мере на 95%.
Используемый здесь термин "выравнивание" относится к характеристике пространства, занятого устройством, или положению вещей по прямой линии или параллельным линиям.
Используемые здесь попеременно термины "ориентация" или "положение" относятся к пространственной характеристике места или направления, в котором что-то расположено; например, "положение рук на часах".
Используемый здесь термин "потребитель" относится к лицу (или лицам), которые могут быть ответственны за выбор, покупку, обеспечение, установку, сохранение, перезаправку, формирование и/или другие аналогичные административные функции, относящиеся к устройству, его компонентов и/или выдаваемых данным устройством товаров. Используемый здесь термин "пользователь" относится к лицу, которое может применять устройство и/или выдаваемые данным устройством товары.
В свете рассмотренных выше проблем существует потребность в выдачном устройстве с вертикальной выдачей, способном выдавать листовой материал по вертикальной оси выдачи, но также осуществлять успешную выдачу таких материалов, когда пользователь пытается выдавать листовой материал под углом отклонения от предпочтительной вертикальной оси выдачи.
Данное изобретение направлено на выдачное устройство, выполненное с возможностью выдачи листового материала, в общем, в вертикальном направлении. Выдачное устройство включает в себя корпус, имеющий платформу, выходную пластину и вертикальную ось выдачи. Платформа выполнена с возможностью поддержания листового материала и имеет отверстие, расположенное на первой оси. Выходная пластина разнесена с платформой и имеет выходное отверстие, расположенное на второй оси. Вторая ось параллельна первой оси и разнесена с ней. Листовой материал проходит через выдачное устройство, перемещаясь от отверстия и выходного отверстия по третьей оси. Выходная пластина выполнена с возможностью изменения положения, когда листовой материал оказывает давление на нее при его выдаче пользователем под углом отклонения относительно вертикальной оси выдачи.
Изобретение также направлено на выдачное устройство, выполненное с возможностью выдачи листового материала, и включает в себя корпус, имеющий выдачную пластину, выходную пластину, выходное отверстие и вертикальную ось выдачи. Выдачная пластина имеет расположенное в ней отверстие, а выходная пластина разнесена с выдачной пластиной. Листовой материал проходит через выдачное устройство между отверстием и выходным отверстием, в общем, по Z-образному пути. Наконец, выходная пластина выполнена с возможностью изменения положения, когда листовой материал оказывает давление на нее при его выдаче под углом отклонения относительно вертикальной оси выдачи.
Наконец, изобретение также направлено на выдачное устройство, выполненное с возможностью выдачи листового материала, включающего в себя корпус, имеющий платформу, выдачное отверстие и вертикальную ось выдачи. Выдачное устройство также включает в себя средство регулирования перемещения размещенного в корпусе листового материала через выдачное отверстие и реконфигурации выдачного отверстия для приема выдаваемого листового материала под углом отклонения относительно вертикальной оси выдачи. Средство регулирования содержит отверстие, расположенное на первой оси, и подвижное выходное отверстие, расположенное на второй оси.
Фиг.1 - вид в перспективе выдачного устройства для листового материала, с нижнего конца выдачного устройства, показывающий рулон с центральной подачей листового материала, расположенный в выдачном устройстве (показанном пунктирными линиями), и листовой материал, продолжающийся из выходного отверстия;
Фиг.2 - вид в перспективе выдачного устройства по Фиг.1, показывающий открытое выдачное устройство и расположенный в нем рулон с центральной подачей листового материала;
Фиг.3 - вид в перспективе, аналогичный фиг.2, но показывающий корпус выдачного устройства, когда рулон с центральной подачей листового материала удален;
Фиг.4 - частичный покомпонентный вид платформы для рулона выдачного устройства по фиг.3, показывающий подвижную верхнюю выдачную пластину;
Фиг.5 - частичный покомпонентный вид устройства выходной динамической пластины показанного на фиг.1-4 выдачного устройства;
Фиг.6 - вид в перспективе выдачного устройства по Фиг.1 в сечении по линиям 6-6, и показывающий устройство выходной динамической пластины в нейтральном положении выдачи;
Фиг.7 - вид в перспективе, аналогичный фиг.6, выдачного устройства по Фиг.1, в сечении по линиям 6-6, и показывающий устройство выходной динамической пластины в полностью включенном положении выдачи;
Фиг.8 - частичный вид в сечении нижнего участка выдачного устройства по Фиг.1, показывающий устройство выходной динамической пластины в нейтральном положении выдачи;
Фиг.9 - частичный вид в сечении нижнего участка выдачного устройства по Фиг.1, аналогичный фиг.8, и показывающий устройство выходной динамической пластины в полностью включенном положении;
Фиг.10 - вид сверху одного варианта осуществления верхней выдачной пластины;
Фиг.11 - вид в сечении по Фиг.10 по линиям 11-11;
Фиг.12 - вид сверху другого варианта осуществления верхней выдачной пластины;
Фиг.13 - вид в перспективе выдачного устройства для листового материала, очень сходного выдачному устройству по Фиг.1, и показывающий устройство выходной динамической пластины с шаровым шарниром, показанным в частично детализированном виде;
Фиг.14 - вид в перспективе в сечении выдачного устройства по Фиг.13, и показывающий устройство выходной динамической пластины в нейтральном положении выдачи;
Фиг.15 - частичный вид в сечении нижнего участка выдачного устройства по Фиг.13 и показывающий устройство выходной динамической пластины в нейтральном положении выдачи;
Фиг.16 - вид частичного разреза нижнего участка выдачного устройства по Фиг.1, аналогичный Фиг.15, и показывающий устройство выходной динамической пластины в полностью включенном положении; и
Фиг.17 - вид в перспективе выдачного устройства для листового материала, аналогичного выдачному устройству по Фиг.1 и Фиг.13, и показывающий устройство выходной динамической пластины с универсальным шарниром.
Обратимся теперь к изложенным подробно, действительно предпочтительным вариантам осуществления изобретения, одному или более примеров, которые представлены на чертежах. Каждый пример снабжен пояснением изобретения и не является его ограничением. Например, отличительные признаки, представленные или описанные как часть одного варианта осуществления или чертежа, могут быть использованы в другом варианте осуществления или чертеже, при их представлении. Понятно, что данное изобретение включает в себя такие модификации и изменения.
На фиг.1-9 и фиг.14-17 представлено выдачное устройство 10 для листового материала. Выдачное устройство 10 имеет корпус 12 выдачного устройства. Корпус 12 выдачного устройства включает в себя рулонный корпус 14 и крышку 16.
Рулонный корпус 14 выполнен с возможностью закрепления выдачного устройства 10 на стене или соответствующей поверхности (не показано). Рулонный корпус 14 включает в себя платформу 18 для рулона, которая расположена около нижнего конца 20 рулонного корпуса 14. Как показано на фиг.4 и 14, платформа 18 для рулона имеет щель или отверстие 22. Другая щель 24 выполнена на переднем краю 26 нижнего конца 20 рулонного корпуса 14. Платформа 18 для рулона и нижний конец 20 разнесены на расстояние 28 друг от друга (см. фиг.8 и 15).
Как показано на фиг.1-7, 13, 14 и 17, крышка 16 соединена с одной стороной 49 рулонного корпуса 14 с помощью вертикального шарнира 50, который прикреплен как к участку стороны 49, так и к участку крышки 16. Шарнир 50 позволяет поворачивать крышку 16 от рулонного корпуса 14, что обеспечивает полный доступ к рулонному корпусу 14 и платформе 18 для рулона. Несмотря на использование в данном варианте осуществления шарнира, можно использовать другое крепежное средство. Крепежное средство 56 расположено на противоположной стороне 54 рулонного корпуса 14 и крышки соответственно, для удерживания крышки 16 в закрытом положении.
Крышка 16 может быть выполнена из непрозрачного материала или альтернативно, крышка 16 или любой ее участок могут быть выполнены из прозрачного, тонированного или полупрозрачного материала, чтобы оператору было видно уменьшение рулона 58 с центральной подачей, расположенного в выдачном устройстве 10. Например, выдачное устройство 10, представленное на фиг.1-7, 13, 14 и 17, имеет окна 17, через которые оператор может видеть количество остающегося для выдачи листового материала. Крышка 16 закруглена, чтобы, по меньшей мере, частично соответствовать кривизне рулона 58 с центральной подачей листового материала 48, расположенного в нем, хотя могут быть использованы другие формы.
Крышка 16 имеет нижний концевой участок 60, который вместе с нижним концом 20 платформы 18 для рулона образует нижний конец 62 корпуса 12 выдачного устройства. Как показано на фиг.2, 3, 4, 13, 14 и 17, устройство 90, 190, 290, включающее выходную динамическую пластину 64, связано с нижним концевым участком 60.
Выдача листового материала 48 осуществляется через обходной путь между рулоном 58 с центральной подачей, покоящимся на платформе 18 рулонного корпуса 14, мимо верхней выдачной пластины 38, мимо выходной динамической пластины 64 и через выходное отверстие 70. Верхняя выдачная пластина 38 ориентирована выше и разнесена с выходной динамической пластиной 64 на расстояние 28. Дополнительно верхняя выдачная пластина 38 и выходная динамическая пластина 64, каждая, имеют отверстие или щель 43, 66, через которое проходит листовой материал 48, по пути 77 выдачи. Листовому материалу 48 предоставлена возможность свободно проходить между щелями 43, 66 верхней выданной пластины 38 и выходной динамической пластиной 64 без какого-либо спуска, воронки или другого устройства для сужения потока листового материала 48.
Верхняя выдачная пластина 38 ориентирована ближе к платформе 18 для рулона и рулону 58 с центральной подачей, хотя выходная динамическая пластина 64 ориентирована ближе к выходному отверстию 70 выдачного устройства 10. Верхняя выдачная пластина 38 может быть, по существу, в той же самой плоскости, что и платформа 18 для рулона, например, показанной на фиг.3, 6, 7, 8, 9 и 17, или может быть в другой плоскости, например, показанной на фиг.14, 15 и 16. Аналогично, выходная динамическая пластина 64 может быть, по существу, в той же самой плоскости, что и нижний конец 20 рулонного корпуса 14, например, показанной на фиг.6-9, или может быть в другой плоскости, например, показанной на фиг.13-17.
Кроме того, верхняя выдачная пластина 38 может быть выполнена съемной, может быть составной частью корпуса 12 выдачного устройства, или может быть составной частью устройства 190, 290 выходной динамической пластины. Для приема такой съемной верхней выдачной пластины 38 рулонный корпус 14 может быть выполнен аналогично типовой форме, представленной на фиг.3, 4 и 6-12. Причем типовая верхняя выдачная пластина 38, представленная на фиг.3, 4 и 6-12, показана круглой, хотя могут быть использованы другие формы. В этой типовой форме платформа 18 рулонного корпуса 14 имеет фланцевый элемент 30, выполненный по периферии 32 отверстия 22 и слегка утопленный относительно верхней поверхности 34 платформы 18 для рулона. Фланцевый элемент 30 включает в себя множество разнесенных щелей 36. Верхняя выданная пластина 38 расположена с возможностью размещения на фланцевом элементе 30. Кроме того, верхняя выданная пластина 38 выполнена с возможностью расположения на фланцевом элементе 30 и соответствия значительному участку периферии 32 отверстия 22 платформы 18 для рулона. Верхняя выдачная пластина 38 имеет множество расположенных по ее периметру 41 язычков 40. Каждый язычок 40 расположен с возможностью прохода через одну щель 36 и продолжается ниже фланцевого элемента 30. Когда верхняя выдачная пластина 38 расположена соответствующим образом и слегка повернута, язычки 40 проскальзывают по щелям 36 и располагаются напротив нижней поверхности 42 фланцевого элемента 30 для удержания верхней выдачной пластины 38 в положении для выдачи, как показано на фиг.3, 6, 7, 8 и 9.
Верхняя выдачная пластина 38, съемная или несъемная, имеет образованный по ее периферии 41 вогнутую криволинейную щель 43, в общем, расширенной U-образной формы, как показано на фиг.3, 4, 10, 12, 13 и 17. Т.е. каждая сторона U-образной формы больше расстояния 44 до вершины расширенной U-образной формы и меньше расстояния 45 до нижнего закругленного конца 46 U-образной формы.
Глубина 47 U-образной щели 43, как и ее ширина, определяется видом товара из листового материала 48, расположенного в выдачном устройстве 10. Например сравнение верхней выдачной пластины 38, представленной на фиг.10, с альтернативной верхней выдачной пластиной 38', представленной на фиг.12, показывает, что ширины 44, 44' верхних выдачных пластин 38, 38' соответственно приблизительно равны, однако глубина 47' верхней выдачной пластины 38' больше глубины 47 верхней выдачной пластины 38. Большая глубина 47' щели 43' верхней выдачной пластины 38' оказывает меньшее сопротивление трению, и используется при более толстых, т.е. с большей основной массой, видах листового материала. Более тонкие, т.е. с меньшей массой товары, требуют меньшей глубины 47 щели 43 выдачной поверхности 38. При работе щель 43 выровнена с отверстием 22 в платформе 18 для рулона, чтобы обеспечить легкий проход через нее листового материала 48.
В этом случае конструкция щели 43 верхней выдачной пластины 38 может быть рассчитана в соответствии с выдаваемым товаром. В вариантах осуществления, где верхняя выдачная пластина 38 съемная, наличие лишь нескольких разных верхних выдачных пластин 38, 38' обеспечит соответствующую выдачу товаров разного вида.
Понятно, что в альтернативном варианте осуществления в рулонном корпусе 14 можно хранить (не показано) дополнительную верхнюю выданную пластину (ы).
Выходная динамическая пластина 64 также имеет вогнутую криволинейную щель 66, выполненную по ее периметру 68. Криволинейная щель показана полуэллиптической формы, хотя могут быть применены полукруглая форма или другие формы. Щель 66 выходной динамической пластины может быть выполнена по тем же самым соображениям, которые обсуждались выше для щели 43 верхней выдачной пластины 38.
В дополнение к тому, что верхняя выдачная пластина 38 криволинейная по форме, край 81 щели выдачной пластины 38 может быть закругленным по ее толщине, так что листовой материал 48 при проходе над краем 81 пластины 38 будет контактировать с закругленным краем 81, а не с острым углом. Аналогично может быть закруглен край 80 щели выходной динамической пластины 64. Дополнительная кривизна краю 80 щели может быть придана включением изогнутого прилива 84. Такой прилив 84, как показано на фиг.2 и фиг.5-9, позволяет листовому материалу 48 проходить вдоль большей поверхностной зоны, чем та, которая была бы при незакругленном угле или простом скругленном крае. При наличии, прилив 84 является предпочтительно составной частью пластины 64, но может быть отдельным элементом, который прикреплен к краю 80 пластины 64.
Когда крышка 16 выдачного устройства 10 закрыта, нижний конец 20 рулонного корпуса 14 и нижний концевой участок 60 крышки 16 соединяются вместе для обеспечения закрытого положения выдачи, как показано на фиг.1, 6, 7, 8 и 9. В закрытом положении выдачи выходная динамическая пластина 64 перемещается в объединенное со щелью 24 положение в рулонном корпусе 14, чтобы обеспечить выходное отверстие 70. В этом случае выходное отверстие 70 включает в себя одну криволинейную сторону (образованную криволинейным краем 80 выходной динамической пластины 64) и одну прямолинейную сторону (образованную отверстием 24 в нижнем конце 20 рулонного корпуса 14), но возможны другие формы. При работе листовой материал 48 из рулона 58 с центральной подачей, расположенного на платформе 18, проходит через щель 43 в верхней выдачной пластине 38 и мимо щели 66 в выходную динамическую пластину 64, которая образует участок выходного отверстия 70. Выходное отверстие 70 достаточно большое, чтобы обеспечить прохождение через него листового материала 48 без смятия; зауженное отверстие 70 вызывало бы нежелательные отказы выдачи.
Как показано на фиг.8-9 и фиг.15-16, листовой материал 48 следует, в общем, по Z-образному пути 77 выдачи, когда он проходит соответственно через щели 43, 66 верхней выдачной пластины 38 и выходную динамическую пластину 64. Этот тип обходного пути создает сопротивление трения листового материала 48, вызванное формой пути 77 выдачи, и сопротивление листового материала 48 на краях 81, 80 щелей 43, 66. Сопротивление трения также создается выбором размера и формы щели 43 верхней выдачной пластины 38. Эти параметры объединяют, чтобы обеспечить выдачу соответствующего количества листового материала, т.е. один листовой материал единовременно, тем самым исключая чрезмерную или недостаточную выдачу листового материала.
Вогнутый участок щели 66 выходной динамической пластины 64 расположен, в общем, перед вогнутым участком щели 43 верхней выдачной пластины 38, и расположен позади щели 43 верхней выдачной пластины 38, когда выдачное устройство 10 находится в своем закрытом, нейтральном положении выдачи, представленном на фиг.6, 8, 14, 15 и 17. Вертикальная ось 78 выдачи проходит вертикально через выходное отверстие 70 и является предпочтительным направлением, по которому должна осуществляться выдача листового материала 48.
Дополнительно первая ось 72 проходит вертикально через щель 43 верхней выдачной пластины 38. Вторая ось 74 проходит вертикально через щель 66 выходной динамической пластины 64 и разнесена и параллельна с первой осью 72. Как первая, так и вторая оси 72, 74 также, в общем, параллельны вертикальной оси 78 выдачи, когда устройство 90, 190, 290 выходной динамической пластины находится в нейтральном положении (см. фиг.6, 8, 14 и 15). Третья наклонная ось 76 проходит как через щель 43 верхней выдачной пластины 38, так и щель 66 выходной динамической пластины 64, пересекая как первую ось 72, так и вторую ось 74.
1
Когда пользователь выдает листовой материал 48 наиболее предпочтительным образом, а именно, прямо вниз из выходного отверстия 70 вдоль вертикальной оси 78 выдачи, то устройство 90, 190, 290 выходной динамической пластины, в общем, будет оставаться в нейтральном положении. Однако, как обсуждалось выше, пользователи часто не выдают листовой материал 48 из этих выдачных устройств 10 в предпочтительном вертикальном направлении. Вместо этого пользователи будут получать листовой материал под некоторым углом к вертикальной оси 78 выдачи, когда они тянут листовой материал вниз и вперед или вниз и вбок от выдачного устройства 10. Такой угол θ показан на фиг.8 и 15, как угол между вертикальной осью 78 выдачи и осью 79, по которой осуществляет выдачу пользователь. Ось 79 выдачи является, в общем, направлением, по которому пользователь тянет передний край 82 листового материала 48.
1
Следует отметить, что угол отклонения измеряется и описывается относительно вертикальной оси 78 выдачи в трехмерном пространстве; угол отклонения может иметь вертикальную составляющую (т.е. некоторый угол от вертикали вниз) и горизонтальную составляющую (т.е. некоторый угол влево или вправо прямо перед выдачным устройством). Обсуждаемый здесь угол θ отклонения является, в общем, вертикальной составляющей выдачи. Горизонтальное отклонение в значительной степени определяется кривизной щели 66 выходной динамической пластины 64.
1
1
В традиционных выдачных устройствах с вертикальной выдачей такой угол θ отклонения создает напряжение большой величины в точке контакта листового материала 48 с краем выходного отверстия и потом приводит к разрыву листового материала 48 или, иначе, к отказу в правильной выдаче. Однако выходная динамическая пластина 64 данного изобретения выполнена с возможностью сама изменять положение, чтобы снизить эти напряжения в листовом материале 48. Это обеспечивает более высокий процент случаев успешной выдачи листового материала, даже когда пользователь осуществляет выдачу под углом θ отклонения.
1
1
1
1
2
Фиг.8, 9, 15 и 16 показывают выдачное устройство 10, когда пользователь осуществляет выдачу листового материала 48 по своей оси 79 выдачи, т.е. под некоторым углом θ отклонения от вертикали. В этот момент выдачи листовой материал 48 включает устройство 90, 190, 290 и передает усилие на край 80 выходной динамической пластины 64. Приложенное усилие заставляет выходную динамическую пластину 64 менять положение, чтобы угол θ отклонения снизился практически до уменьшенного угла θ отклонения относительно вертикальной оси 78 выдачи (см. фиг.9 и 16). Снижением угла θ отклонения в нейтральном положении до уменьшенного угла θ отклонения во включенном положении, напряжения на листовой материал 48 уменьшаются и вероятность успешной выдачи значительно повышается.
Такое изменение положения выходной динамической пластины 64 может быть выполнено с помощью различных форм устройства 90, 190, 290 выходной динамической пластины. Устройство 90 формы, представленной на фиг.1-9, выполнено из выходной динамической пластины 64 и средства 94 смещения, которое удерживает выходную динамическую пластину 64 смещенной в нейтральное положение (показанное на фиг.1, 2, 3, 4, 6 и 8). Выходная динамическая пластина 64 и средство 94 смещения удерживаются на месте упорной пластиной 96 и парной закрывающей пластиной 92 (см. фиг.5). Упорная пластина 96 выполнена с возможностью сочленения с парной закрывающей пластиной 92 для удержания выходной динамической пластины 64 и средства 94 смещения во время перемещения выходной динамической пластины 64 по плоскости между нейтральным положением (фиг.6 и 8) и положением полного включения (фиг.7 и 9). Как показано на фиг.5, упорная пластина 96 может представлять собой выступы и желобы, в целом, выполненные на нижнем концевом участке 60 крышки 16. Альтернативно упорная пластина 96 может быть отдельной частью, прикрепленной к крышке 16.
1
1
2
1
2
В форме, представленной на фиг.1-9, устройство 90 выполнено с возможностью обеспечения изменения положения выходной динамической пластины 64 по направлению ее плоскости. Нейтральное положение устройства 90 выходной динамической пластины показано на фиг.6 и 8. Когда пользователь выдает листовой материал 48 по своей оси 79 выдачи, под углом θ отклонения относительно вертикальной оси 78 выдачи, листовой материал 48 будет оказывать давление на криволинейный край 80 выходной динамической пластины 64. Это давление, оказываемое листовым материалом 48, прижимает выходную динамическую пластину 64 к средству 94 смещения и перемещает устройство 90 выходной динамической пластины во включенное положение, показанное на фиг.7 и 9. Как видно на фиг.8 и 9, угол θ отклонения снижается до уменьшенного угла θ отклонения, когда вторая ось 74 перемещается влево (из нейтрального положения, показанного на фиг.8, во включенное положение, показанное на фиг.9) с перемещением выходной динамической пластины 64. Когда пользователь продолжает тянуть в ту же самую точку, его ось 79 выдачи будет практически поворачиваться на краю 80 пластины 64, а угол θ отклонения снижаться до уменьшенного угла θ отклонения.
Как видно на фиг.8 и 9, путь 77 выдачи листового материала 48 по краю 80 во включенном положении на фиг.9 значительно меньше пути, который был до изменения положения выходной динамической пластины 64 (фиг.8). Таким образом, снижение угла отклонения относительно вертикальной оси выдачи будет значительно повышать вероятность успешной выдачи листового материала 48.
В некоторых вариантах осуществления, например, рассмотренных выше, устройство 90, 190, 290 выходной динамической пластины может включать в себя средство 94 смещения, выполненное с возможностью возврата выходной динамической пластины 64 из включенного положения в нейтральное положение, под действием давления, оказываемого листовым материалом 48, при выдаче пользователем под углом 9i отклонения. Такое средство смещения, в не ограничивающих примерах, может включать в себя винтовую пружину (растягивающую или сжимающую), пластинчатую пружину, V-образную пружину, торсионную пружину, газовый грифон, эластичный бандаж, или шнур, или им подобное. В качестве средства 94 смещения может быть применена любая механическая, или структурная часть, или форма, которая позволяет изменять положение выходной динамической пластины 64, находящейся под силовым давлением листового материала 48, к нейтральному положению, пока не исчезнет это силовое воздействие.
Средством 94 смещения, используемым в плоской форме устройства 90 выходной динамической пластины, показанном на фиг.1-9, является предпочтительно винтовая пружина сжатия, хотя можно применить любое средство смещения. Специалисту в данной области техники понятно, как следует выполнить применяемое конкретное средство 94, чтобы принять конкретный выдаваемый листовой материал 48. Сопротивление средства 94 смещения должно быть таковым, чтобы выходная динамическая пластина 64 под воздействием оказываемого на нее листовым материалом 48 давления могла изменить положение, когда пользователь выдает лист под углом отклонения от вертикали. Дополнительно средство 94 смещения и размер выходного отверстия 70 должны быть выполнены так, чтобы выходная динамическая пластина 64 устройства 90 при нахождении его в своем нейтральном положении не оказывала какого-либо сжимающего давления на листовой материал 48, а лист 48 чрезмерно не сжимался при прохождении через выходное отверстие 70. Такие усилия сжатия или другое сужение листа 48 внутри выходного отверстия 70 может вызвать нежелательные отказы выдачи.
При другой форме устройство 190 выходной динамической пластины может быть в виде шарового шарнира, например, показанного на фиг.13-16. В такой форме полусферическое шаровое устройство 192 может включать в себя как верхнюю выдачную пластину 38, так и выходную динамическую пластину 64. Как при рассмотренной выше форме, верхняя выдачная пластина 38 может быть выполнена с возможностью ее удаления из шарового устройства 192. Шаровое устройство 192 выполнено с возможностью его установки в гнезде 194 в корпусе 12 выдачного устройства 10. Гнездо 194 может быть выполнено внутри платформы 18 для рулона, выполненной в нижнем конце 20, или может быть отдельной частью, прикрепленной иначе к корпусу 12 выдачного устройства. Гнездо 194 выполнено с возможностью приема и удержания шарового устройства 192, допуская его свободное движение в кармане 194. Материалы, применяемые как в шаровом устройстве 192, так и в гнезде 194, известны как допускающие такую свободу перемещения. Как хорошо известно, перемещение шарового устройства 192 в гнезде 194 может быть дополнительно облегчено применением смазки или другой формы опор.
В нейтральном положении, показанном на фиг.14 и 15, выдача листового материала 48 сходна с нейтральным положением плоского устройства 90 выходной динамической пластины, показанном на фиг.6 и 8. А именно, первая и вторая оси 72, 74 параллельны друг другу и параллельны вертикальной оси 78 выдачи.
1
При выдаче листового материала 48 пользователем по оси 79 выдачи под углом θ относительно вертикальной оси 78 выдачи, листовой материал 48 будет оказывать давление на край 80 выходной динамической пластины 64. Это давление, оказываемое листовым материалом 48 на выходную динамическую пластину 64, будет вынуждать устройство 190 перейти во включенное положение, как показано на фиг.16. При устройстве 190 выходной динамической пластины в виде шарового шарнира шаровое устройство 192 будет поворачиваться в гнезде 194, чтобы практически снизить угол отклонения.
1
2
1
2
Как видно на фиг.15 и 16, перемещением второй оси 74 угол θ будет опять снижаться до уменьшенного угла θ. Вместо движения взад и вперед, как в плоской форме устройства 90 выходной динамической пластины, показанной на фиг.1-9, вторая ось 74 будет поворачиваться с шаровым устройством 92, когда листовой материал 48 оказывает давление на выходную динамическую пластину 64. Когда вторая ось 74 поворачивается (из нейтрального положения, показанного на фиг.15, во включенное положение, показанное на фиг.16) с перемещением выходной динамической пластины 64, то ось 79, по которой осуществляет выдачу пользователь, будет практически поворачиваться, перемещаясь с краем 80 пластины 64, и вызывать снижение угла θ отклонения до уменьшенного угла θ отклонения.
При другой форме устройство 290 выходной динамической пластины может быть в виде универсального шарнира, например, показанного на фиг.17. Такая форма будет работать аналогично рассмотренному выше шаровому шарниру. Как показано на фиг.17, внутреннее кольцо может включать в себя верхнюю выданную пластину 38 и выходную динамическую пластину 64, ориентированную аналогично шаровому устройству 192, представленному на фиг.13-16. Затем внутреннее кольцо можно было бы прикрепить к наружному кольцу парой продольных осевых штифтов 292. Тогда наружное кольцо можно было бы прикрепить парой боковых осевых штифтов 294 к платформе 18 для рулона. В этом случае устройство 290 выходной динамической пластины было бы выполнено с возможностью одновременно поворота или вращения 293 на продольных осевых штифтах 292 и поворота или наклона 295 на боковых осевых штифтах 294. В альтернативных вариантах осуществления продольные и боковые осевые штифты 292, 294 могут быть переключаемыми (т.е. внутреннее кольцо могло бы быть прикрепленным к наружному кольцу боковыми осевыми штифтами 294).
Как рассмотрено выше для формы в виде шарового шарнира, устройство 290 в форме универсального шарнира позволит выходной динамической пластине 64 изменять положение, когда листовой материал 48 выдают под углом отклонения к вертикальной оси 78 выдачи. Устройство 290 выходной динамической пластины будет наклоняться 295 и/или вращаться 293, чтобы снизить угол отклонения и, тем самым, повысить вероятность успешной выдачи, как подробно рассмотрено выше.
В примерном способе применения установки листового материала 48 предусмотрено выдачное устройство 10, имеющий выходное отверстие 70. Оператор открывает корпус 12 выдачного устройства освобождением крышки 16 и отводит ее от рулонного корпуса 14, чтобы обеспечить доступ к платформе 18 для рулона. Платформа 18 для рулона включает в себя верхнюю выдачную пластину 38 с расположенной в ней щелью 43, причем в которой верхняя выдачная пластина 38 имеет форму щели 43, выбранную оператором для выдачи фактического количества листового материала 48 через щель 43 и выходное отверстие 70. Рулон 58 с центральной подачей листового материала 48 устанавливают на платформе 18 для рулона, а передний край 82 листового материала 48 пропускают через щель 43 в верхней выдачной пластине 38; передний край 82 располагают несколько вытянутым. Затем крышку 16 корпуса 12 выдачного корпуса закрывают, а передний край 82 листового материала 48 вытягивают из выходного отверстия 70.
В способе регулирования подачи листового материала 48 из выдачного устройства 10 предусмотрен корпус 12 выдачного устройства, который включает в себя рулонную платформу 18 для поддержания на ней листового материала 48. Корпус 12 выдачного устройства также имеет выходное отверстие 70. Платформа 18 для рулона может быть выполнена с возможностью удерживания съемной верхней выданной пластины 38, имеющей выполненную в ней щель 43. Верхнюю выдачную пластину 38 выбирают в соответствии с видом товара листового материала, и вводят в платформу 18 для рулона. Затем листовой материал 48 загружают на платформу 18 для рулона и пропускают передний край 82 через щель 43 в верхней выдачной пластине 38; передний край 82 листового материала 48 несколько вытягивают. Корпус 12 выдачного устройства закрывают, а передний край 82 вытягивают из выходного отверстия 70.
Выдачное устройство 10 выполнено с возможностью открытия пользователем корпуса 12 выдачного устройства, выбора выданной пластины, например, 38 или 38', и расположения выбранной выдачной пластины 38 или 38' в отверстии 22 платформы 18 для рулона, с помощью только одной руки. Кроме того, выдачное устройство 10 выполнено с возможностью размещения пользователем нового рулона 58 с центральной подачей листового материала 48 в выдачном устройстве 10, пропуска его переднего края 82 через щель 43 или 43' в выдачной пластине 38 или 38' и закрытия корпуса 12 выдачного устройства с помощью только одной руки.
ПРИМЕР
Выдачное устройство по данному изобретению прошло сравнительное испытание с промышленным выдачным устройством с подачей рулона по центру. В качестве сравнительного образца было принято выданное устройство "IN-SIGHT  Roll Control-Pull Towel Dispenser" (Product Code 19989), полученное из "Kimberly-Clark Professional", Roswell, GA. Выдачное устройство по данному изобретению было представлено модифицированным серийным выдачным устройством, включающим в себя узел 90 динамической пластины, представленной на фиг.1-9.
По протоколу испытаний каждое выдачное устройство было закреплено на стене с расположением выдачного отверстия выданного устройства на высоте 56 дюймов (1,42 м) от пола. В канестве выдаваемого использовали листовой материал "SCOTT  Roll Control Center-Pull Towels" (Product Code 01032), полученный из "Kimberly-Clark Professional", Roswell, GA. Каждое выдачное устройство было испытано при выдаче листового материала под тремя разными углами отклонения: вертикально (угол отклонения - 0°), угол 45° отклонения от вертикали и угол 60° отклонения от вертикали. Каждый угол выдани для каждого выдачного устройства испытан шестью разными испытателями, причем каждый испытатель выдавал все листы рулонного товара (в рулоне приблизительно 700 листов).
Испытатель осуществлял выдачу каждого рулона одним и тем же способом. При выдаче листового материала испытатель пользовался одной рукой. В промежутке между выдачей каждого листа испытатель опускал пальцы своей руки, осуществляющей выдачу, в ванну с водой. На каждом выдачном действии испытатель поддерживал постоянную скорость. При каждом угле выдачи каждым испытателем половина рулонов была испытана со средней скоростью выдачи (80 раз/мин, по метроному) и половина рулонов с высокой скоростью выдачи (104 раза/мин). Во время испытаний регистрировали имевшие место дефекты выдачи. Регистрируемые дефекты выдачи включали в себя:
Язычок: когда язычок или кусочек полотенца [>1,5" на 1,5" (38,0 мм на 38,0 мм)] отстает в месте захвата от основной части полотенца. Иногда он, очень маленького размера, может остаться прилипшим к основной части полотенца.
Разрыв: разрыв в полотенце [>1,5" длиной (38,0 мм)], который происходит в любом месте полотенца, кроме места захвата.
Дырка: когда полотенце прорвано [диаметр >0,5" (13,0 мм)], но не разорвано полностью, до удаления куска полотенца. Это может иногда происходить, когда палец или большой палец протыкает полотенце.
Разрыв перфорации: разрыв в полотенце [>1,5" (38,0 мм)] от центральной точки нарушения до угла выдаваемого листа, который происходит только в точке перфорации.
Смятие рулона: когда рулон теряет свою форму. Когда это случается, испытатель удаляет рулон и подсчитывает количество попавших в это происшествие листов и регистрирует их в информационной карте.
Открытие корпуса: когда замятие или другая проблема требует открытия корпуса для осуществления необходимой корректировки.
Расслоение слоев: при выдаче ламинированные листы отделяют.
Сцепление: когда 1 или более соединенных полотенец выходит из выданного устройства за одно вытягивание. В этом случае испытатель считает лист в руке.
Нет нижней части: когда полотенце обрывается внутри выдачного устройства.
Короткая нижняя часть: когда выступающее из нижней части выдачного устройства полотенце в длину [<0,5" (13,0 мм)] и испытателю трудно захватить полотенце для выдачи.
2 прилипших листа: когда 2 прилипших полотенца выдаются за одно вытягивание. Это отличие между 2 листами и "сцеплением" состоит в том, что полотенце легко отрывается по перфорации. При "сцеплении" есть ощущение, что большее количество полотенец будет выдаваться, однако, угол вытягивания (к испытателю) не позволяет выдать больше полотенец.
2 неприлипших листа: когда за одно вытягивание из выдачного устройства выходят вместе 2 неприлипших полотенца.
Поток: когда одно или более полотенец выходят из выдачного устройства за одно вытягивание и лист, который удерживают, обрывается по перфорации.
Другое: любой неустановленный дефект.
Результаты испытания как выдачного устройства по данному изобретению, так и сравнительного промышленного выдачного устройства приведены ниже в таблице 1. Результаты представлены в процентном выражении дефектов выдачи (т.е. количество дефектов выдачи по сравнению с общим числом выданных листов) для каждого выдачного устройства при каждом угле выдачи. Установлен более низкий процент дефектов выдачи.
Таблица 1
Выдача
Выдача
Выдача
0°
45°
60°
Промышленное выдачное устройство
5,5%
47,7%
88,5%
Модифицированное выдачное устройство (с выходной динамической пластиной)
1,4%
4,4%
21,7%
Как показывают результаты табл.1, применение устройства выходной динамической пластины серьезно повысило способность выдачного устройства успешно выдавать листовой материал при возрастающих углах отклонения относительно вертикальной оси выдачи.
Несмотря на то что данное изобретение было описано применительно к определенным предпочтительным вариантам осуществления, понятно, что по существу данное изобретение не ограничивается этими конкретными вариантами. Наоборот, оно предусматривает включение всех альтернатив, модификаций и эквивалентов, которые находятся в пределах существа и объема изобретения, определенных в следующей формуле изобретения.