РОЛИКОВЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВЫДАЧИ РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА
ROLLER UNIT FOR DEVICE OF ROLL MATERIAL DISPENSING

Область техники
Изобретение относится к области устройств выдачи, используемых для выдачи полотен рулонного материала, имеющих заданный формат или выбранный формат. В частности, изобретение относится к роликовому узлу для подачи полотна и роликам для использования в таких узлах.
Предпосылки изобретения
Устройства выдачи, используемые для выдачи рулонного материала, широко используются и имеют множество вариантов использования для салфеток для рук, туалетной бумаги и других вытирающих средств. Для облегчения понимания объекта изобретения на фиг.1 показано обычное устройство выдачи этого типа. Это устройство содержит в корпусе (1) ролик (2), который содержит механизм (3) для резки полотна материала, поступающего из рулона (4) материала. Этот рулон или висит на несущей боковой пластине (5) на корпусе устройства в плоскости, которая перпендикулярна задней стенке, или указанный рулон материала опирается на существующий ролик непосредственно. Ролик имеет концы, которые формируют выступающие пальцы, которые опираются на боковую пластину корпуса и допускают центрирование относительно него. Для достижения этого и в этом случае, ролик имеет по его длине и по его периферийному краю захватный район, который позволяет быстро удерживать рулонный материал для облегчения его разматывания. В альтернативном варианте и как показано на фиг.1, нажимной ролик (6) прижимается к ролику. Промежуток между ними оставляет зазор для рулонного материала. Ролик имеет параллельные промежуточные диски с вырезом, оставляющим пространство для держателя лезвия. Такое устройство описано в патенте Франции №2701016.
В зависимости от качества вытирающего материала, который обычно сделан из целлюлозной ваты, и его толщины, которая изменяется в зависимости от конкретного рынка (европейского или американского, например), необходимо обеспечивать удерживание бумаги при оптимальных условиях. Одно предложенное решение предусматривает снабжение ролика средством для обеспечения удерживания рулонного материала или с использованием лент типа "липучка", которые, таким образом, шероховатые, или с использованием рукавов, сделанных из эластомерного материала, расположенных вдоль ролика по всей или части его поверхности отдельно от района, через который проходит режущее лезвие.
Это описано, например, в патенте Франции №8319815. Последний также предусматривает снабжение ролика множеством параллельных дисков, расположенных вдоль продольной оси ролика, на котором лежит полотно материала, которое будет отрезано, как показано в патенте Франции №2701016.
Предложенные решения показали себя удовлетворительными в очень большом количестве промышленных вариантов применения.
Тем не менее, остается проблема изменений характеристик вытирающего материала и также долговечности эластомерных рукавов, которые имеют тенденцию терять их способность прилипать к существующему ролику и больше не удерживать полотно вытирающего материала.
Изобретение имеет целью получение усовершенствованного ролика для выдачи листов вытирающего материала из устройства выдачи. Решение согласно изобретению также имеет целью получение роликового узла, который позволяет уменьшить силу, требуемую для извлечения листа из устройства выдачи, при сохранении адгезионной способности поверхностей ролика относительно выдаваемого материала.
Описание изобретения
Изобретение нацелено на решение вышеупомянутых проблем посредством получения усовершенствованного роликового узла и ролика, используемого в таком роликовом узле, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
Решение, обеспечиваемое в соответствии с изобретением, просто, легко в использовании и не требует какой-либо модернизации устройства для выдачи вытирающего материала, которая, возможно, приведет к существенным затратам на матрицы или другие инвестиции этого рода.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения изобретение относится к роликовому узлу в устройстве выдачи вытирающего материала, содержащему, по меньшей мере, одну пару взаимодействующих параллельных роликов, которые приспособлены для подачи вытирающего материала. Роликовый узел может содержать, по меньшей мере, первый и второй ролики, причем каждый ролик содержит центральный продольный сердечник, на котором установлено множество параллельных и разнесенных в осевом направлении дисков. Ролик может иметь районы уменьшенного диаметра между смежными дисками, и первый и второй ролики, предпочтительно, расположены так, что осевое местоположение разнесенных дисков на первом ролике совпадает с районами уменьшенного диаметра между смежными дисками на втором ролике. Оба ролика могут быть подающими роликами, или один из роликов может быть снабжен режущим устройством для резки вытирающего материала в пространстве или зазоре между роликами.
Согласно первому альтернативному варианту осуществления изобретения внешние поверхности первого и второго роликов могут быть расположены с разнесением таким образом, что между роликами нет контакта. Расстояние между роликами зависит от предназначенного использования роликового узла. Например, когда необходимо подать лист или полотно материалов через вращающиеся ролики в по существу плоском состоянии, но с достаточным трением, для предотвращения проскальзывания полотна между роликами ролики могут быть расположены так, чтобы их внешние диаметры по существу совпадали по длине роликов. В этом случае, расстояние между тангенциальными плоскостями на внешней периферии первого и второго роликов может быть подобрано так, чтобы оно было равно или меньше, чем толщина вытирающего материала, который проходит между роликами. Если упомянутое расстояние подобрано согласно толщине подаваемого материала, контактное давление, прилагаемое к материалу, может быть уменьшено до нуля или около нуля. Вытирающий материал в этом случае подается вперед только силами трения между роликами и материалом или полотном.
Согласно второму альтернативному варианту осуществления изобретения тангенциальные плоскости через внешнюю периферию первого и второго роликов расположены так, что они совпадают или пересекают диски соответствующего взаимодействующего ролика. Когда тангенциальные плоскости роликов совпадают, вытирающий материал начнет формировать волнистую конфигурацию в сечении через центральные оси первого и второго роликов. Это расположение будет увеличивать контактное давление между роликами и вытирающим материалом и может также увеличивать силы трения между роликами и вытирающим материалом. Если большее трение или сила требуются для подачи листа или полотна, расстояние между роликами можно дополнительно уменьшить. Это может приводить к тому, что подаваемый материал принимает общую форму внешнего контура взаимодействующих роликов.
Задание расстояния между роликами определяется качеством и прочностью подаваемого роликами материала, а также допустимой или максимальной желательной деформацией материала.
Для приспособления к полотнам или листам различной толщины, поверхностной структуры или прочности промежуток между роликами может быть регулируемым. Согласно одному примеру роликовый узел содержит зафиксированный нижний ролик и подвижный верхний ролик. Подвижный верхний ролик может быть подвешен при помощи пружинной подвески.
При использовании верхний ролик или барабан, прежде всего, предназначен для подачи и/или резки полотна в устройстве выдачи вытирающего материала. Ролик может содержать центральный продольный сердечник, который соответствует длине ролика и выступает на его концах таким образом, что он может быть установлен относительно установочных боковых пластин корпуса устройства выдачи. Если он используется для резки материала, указанный ролик может быть снабжен торцевым диском, имеющим отверстие для перемещения держателя лезвия и против него другой торцевой диск с вырезом со смещенной установочной опорой для другого конца держателя лезвия. Между торцевыми дисками ролика ролик снабжен множеством промежуточных дисков, параллельных друг другу и установленных с заданным интервалом между смежными дисками. Промежуточные диски и один торцевой диск снабжены вырезом, который определяет район, в котором размещено режущее устройство, допускающий его шарнирное соединение и поворот. На ролике размещен один или более рукавов, сделанных из эластомерного материала. В его самой простой форме ролик конфигурирован для размещения единственного рукава, сделанного из эластомерного материала, который натянут вокруг дискообразных компонентов указанного ролика. В его первоначальном состоянии такой рукав может иметь внутренний диаметр, который незначительно меньше, чем внешний диаметр дисков, и может иметь заданные свойства упругой деформации.
Рукав может содержать одно или более средств натяжения рукава для нажима на секцию рукава к дну разных вырезов и удерживания ее в этом положении. Когда оно закреплено, крепежное средство вызывает упругую деформацию рукава, который будет захватывать внешние периферийные кромки промежуточных дисков, таким образом, вызывая формирование районов уменьшенного диаметра между смежными промежуточными дисками. Рукав также может быть приспособлен для накрывания одного или обоих торцевых дисков ролика.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения изобретение относится к ролику или барабану в роликовом узле для устройства выдачи вытирающего материала, причем ролик содержит центральный продольный сердечник, на котором расположено множество параллельных и разнесенных в осевом направлении дисков. Ролик снабжен, по меньшей мере, одним рукавом из фрикционного материала, который расположен вокруг дисков, снабжая ролик районами уменьшенного диаметра между смежными дисками. Фрикционный материал отобран в зависимости от типа вытирающего материала, который будет выдаваться. Примерами соответствующих фрикционных материалов являются наждачная бумага, натуральный каучук или эластомерный материал. Согласно одному примеру, по меньшей мере, один рукав сделан из пригодного термопластического эластомера. Такой эластомерный материал может упруго деформироваться и может экструдироваться на один или более дисков или может быть натянут на них. Изобретение не ограничено конкретным способом наложения или покрытия внешней периферии одного или более дисков.
Изобретение, прежде всего, относится к роликам или барабанам, используемым в устройствах выдачи, как описано выше. Для сравнения, барабан может быть определен как ролик относительно большого диаметра. В последующем тексте термин "ролик" будет использоваться для этих типов компонентов.
Согласно одному варианту осуществления изобретения ролик может быть покрыт рукавом или кольцом из упругодеформируемого материала, окружающим внешнюю периферию каждого индивидуального диска. Сечение в радиальной плоскости такого рукава или кольца, предпочтительно, но не обязательно, закруглено, по меньшей мере, на его внешней периферии. Материал может быть наклеен, вулканизирован или просто натянут вокруг внешней кромки диска. В случаях, когда ролик содержит режущий инструмент, упругое кольцо или рукав может быть натянут вокруг одного или множества дисков посредством натяжного средства, расположенного в пазе во внешней периферии каждого диска. В этом варианте осуществления изобретения ролик будет иметь его наибольший диаметр в местоположении каждого диска, в то время как наименьший диаметр определен размером центрального сердечника между смежными дисками. В альтернативном варианте наименьший диаметр может быть определен относительно меньшим диаметром множества промежуточных дисков, каждый из которых расположен между смежными дисками большего диаметра.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, ролик покрыт упругодеформируемым материалом по его полной ширине. В зависимости от толщины рукава и величины натяжения, прилагаемого вокруг дисков, профилю поперечного сечения в радиальной плоскости через рукав в продольном направлении ролика может быть придана форма, изменяющаяся от по существу синусоидальной до по существу трапецеидальной формы. Ролик будет иметь наибольший диаметр в местоположении каждого диска и относительно меньший диаметр между смежными дисками.
Альтернативой последнему варианту осуществления изобретения является снабжение ролика двумя или более упругодеформируемыми рукавами, расположенными на расстоянии друг от друга по ширине ролика. Например, при снабжении ролика двумя рукавами равной длины рукава могут быть отделены центральным интервалом для получения возможности установки приводного ремня в этом пространстве.
При комбинировании роликов в пару роликов для подачи полотна материала также можно комбинировать ролики различных типов. Например, ролик с дисками, имеющими индивидуальные рукава или кольца из упругого материала, может быть расположен для взаимодействия с роликом, имеющим рукав из упругого материала, проходящий по всей или части длины ролика.
Для получения возможности натяжения удлиненного рукава из упругодеформируемого материала вокруг дисков ролик может быть снабжен, по меньшей мере, одним натяжным средством для каждого рукава. В этом случае, рукав, имеющий незначительно больший внутренний диаметр, чем диски на ролике, скользит на ролик, содержащий сердечник и заданное количество разнесенных дисков, которые требуется покрыть. Натяжное средство предназначено для вызова упругой деформации рукава, который приспособлен для захвата внешних кромок дисков и для вызова формирования районов уменьшенного диаметра между смежными дисками. Согласно одному примеру натяжное средство может содержать, по меньшей мере, одну удлиненную рейку для каждого рукава или ролика. Следовательно, рейка или подобное натяжное средство может проходить над одним или более рукавов по всему ролику или только по индивидуальным рукавам. Рейка может быть вставлена в радиальные вырезы во внешней периферии дисков, причем указанные вырезы расположены по образующей цилиндра, окружающего диски. В этом случае, рейка может быть прикреплена к ролику либо посредством прикрепления ее к концам ролика или секции ролика, либо непосредственно к дискам. В альтернативном варианте диски могут быть снабжены двумя или более противоположными вырезами для получения возможности натяжения рукава двумя или более рейками или подобным крепежным средством.
Вырезы, предусмотренные для натяжного средства, могут также служить установочным средством для режущего устройства для резки листов вытирающего материала, как будет описано более подробно ниже.
Может также использоваться другое пригодное натяжное средство для достижения желательного действия и формы ролика. Например, можно зажать рукав на обоих концах ролика или секции ролика и расположить натяжное средство вокруг его окружности между смежными дисками.
В альтернативном варианте рукав, имеющий соответствующие характеристики эластичности и чувствительности к теплу, может быть помещен на ролик и подвергнут тепловой обработке для усадки рукава для достижения желательного натяжения в материале рукава.
Согласно другому варианту осуществления изобретения диски могут быть расположены в промежуточном положении и параллельно торцевым дискам, установленным на каждом конце ролика. Это расположение может использоваться, когда ролик представляет собой режущий ролик, в котором один торцевой диск и промежуточные диски снабжаются вырезом, в который установлено режущее устройство. Первый конец ролика может быть снабжен торцевым диском с отверстием для привода, приспособленного для воздействия на первый конец держателя лезвия. Второй, противоположный, конец ролика снабжен торцевым диском с вырезом с опорой для второго конца держателя лезвия.
Диски, составляющие ролик, могут быть разнесены на заданное постоянное расстояние. В альтернативном варианте диски разнесены на расстояние, которое изменяется по ширине ролика. Расстояние между смежными дисками может быть определено ожидаемой нагрузкой на ролик или может быть уменьшено вблизи конца ролика или рукава.
Эти и другие объекты станут очевидными из нижеследующего описания.
Краткое описание чертежей
Объект настоящего изобретения описан только для примера на прилагаемых чертежах, на которых:
фиг.1 - вид спереди, показывающий устройство выдачи согласно предшествующему уровню техники;
фиг.2 - вид в перспективе ролика согласно изобретению;
фиг.3 - вид конфигурации ролика с пространственным разделением деталей перед сборкой в первом варианте осуществления изобретения, в котором используется натяжение рукава (рукавов), причем режущее устройство не показано;
фиг.4 - частичный вид в перспективе ролика после сборки;
фиг.5 - вид ролика с торца;
фиг.6 - вид альтернативного способа фиксации посредством натяжения;
фиг.7 - схематический вид сечения роликового узла согласно изобретению;
фиг.8 - вид сечения диска согласно альтернативному варианту осуществления изобретения.
Варианты осуществления изобретения
Для того чтобы можно было легче понять объект изобретения, ниже в качестве примера дано нижеследующее описание со ссылками на прилагаемые чертежи.
Ролик для устройства для выдачи вытирающего материала представлен в целом ссылочной позицией (10). Он имеет продольный центральный сердечник (10a), который соответствует длине ролика и выступает на его концах (10b) таким образом, что он может быть установлен относительно установочных боковых пластин корпуса устройства. Известным образом, этот ролик имеет торцевой диск (10c), который имеет отверстие (10d), допускающее движение держателя лезвия, и на противоположном конце другой торцевой диск (10e) с вырезом со смещенной установочной опорой (10f) для другого конца держателя лезвия. Между торцевыми дисками (10c-10e) ролика последний снабжен множеством промежуточных дисков (10g), расположенных параллельно друг другу и разнесенных в соответствии с заданным интервалом.
Согласно изобретению ролик приспособлен для расположения одного или более рукавов (11), выполненных из эластомерного материала, причем рукава натянуты вокруг дискообразных составляющих частей указанного ролика. В его первоначальном состоянии этот или эти рукава имеет/имеют диаметр, который по существу превышает диаметр ролика и имеет/имеют некоторую упругость деформации. Промежуточные диски (10g) и торцевой диск (10e) ролика, таким образом, снабжены квадратным вырезом (10h), причем все вырезы совмещены, как показано на фиг.3. Вырезы образуют район, в который помещают режущее устройство (12), и допускают шарнирное соединение и поворот лезвия известным образом. Вырезы также обеспечивают расположение средства (13) для натяжения рукава (рукавов) для нажима и удерживания его/их у основания различных вырезов. Для учета длины ролика и также возможного расположения средней части ролика для применения направляющего фланца для приводного ремня, соединяющего ролик с нажимным роликом, эластомерный рукав может быть составлен одной или двумя частями, которые расположены по всему ролику. Одна часть используется, если последний не снабжен приводным ремнем. Две части могут использоваться на двух половинах длины ролика, как показано на фигурах, если применяют приводной ремень или если ролик относительно длинный или имеет относительно малый диаметр. В последнем случае, может требоваться больше одного натяжного средства для поддержания ровного натяжения рукава по полной длине ролика.
Согласно изобретению средство (13) для натяжения части или частей рукавов предназначено для нажима на верхнюю открытую часть последнего, для прижимания его/их к основанию (10h) выреза. Это движение вниз, таким образом, вызывает упругую деформацию части или частей рукавов, которые, в этом случае, захватывают верхние кромки промежуточных дисков и одного торцевого диска ролика, таким образом, вызывая формирование складок или районов уменьшенного диаметра между последовательно следующими друг за другом промежуточными дисками для обеспечения лучшего удерживания материала, когда он используется как нажимной, подающий или режущий ролик.
Натяжное средство (13), таким образом, выполнено в форме короткой горизонтальной рейки (13a) для каждого рукава или части рукава, причем эта плоская короткая рейка вставляется в вырезы вышеупомянутого диска. Короткую рейку прикрепляют к ролику двумя возможными способами, как показано для примера на фигурах. На фиг.3, 4 и 5 короткая рейка (13a) имеет на ее концах зубцы (13b) с профильным наконечником в форме крюка (13c), который устанавливается и закрепляется в сопрягаемой выемке в центральном сердечнике ролика. В этом примере сердечник снабжен захватами, которые позволяют закреплять защелкиванием короткую рейку. Средство действует как U-образный болт и может легко демонтироваться, если необходимо. В альтернативном варианте, показанном на фиг.6, короткая рейка (13a) прикреплена соединительными винтами (14), которые проходят сквозь рукав в основание промежуточных дисков.
Закрепление средства (13) натяжения рукава позволяет получить максимальное натяжение с улучшенным плотным контактом с полотном из рулона материала. Использование средства (13) также позволяет предотвратить любой электростатический заряд вследствие контакта с полотном материала, сделанного из нетканой ватной основы или подобной бумаги.
Срок службы ролика, таким образом, более продолжителен, и нет риска отделения рукавов, поскольку они удерживаются в положении, будучи прочно зажатыми короткими рейками. Если используются короткие рейки в форме U-образного болта, нет риска ослабления рукавов, поскольку требуются преднамеренные действия оператора для их отсоединения, только если существует потребность замены рукавов.
Количество коротких реек в форме U-образного болта зависит, например, от количества рукавов, помещенных на ролик, в зависимости от характеристик последнего и от того, как он установлен в устройства выдачи вытирающего материала.
На фиг.7 показано схематическое сечение роликового узла 20, снабженного парой роликов 22, 23, согласно изобретению. Роликовый узел 20 содержит первый и второй ролики 21, 22, причем каждый ролик содержит центральный продольный сердечник, на котором установлено множество параллельных и разнесенных в осевом направлении дисков 21a, 22a, как описано выше в связи с фиг.3 и 4. Каждый ролик 21, 22 снабжен единственным рукавом 23, 24, натянутым вокруг дисков, как описано выше. Ролики 21, 22 имеют районы 21b, 22b уменьшенного диаметра между смежными дисками 21a, 22a соответственно. Первый и второй ролики расположены так, что осевое местоположение разнесенных дисков 21a на первом ролике 21 совпадает с районами 22b уменьшенного диаметра между смежными дисками 22a на втором ролике 22.
В примере, показанном на фиг.7, внешние поверхности первого и второго роликов 21, 22 расположены с отнесением друг от друга. Расстояние x между тангенциальными плоскостями P1, P2 на внешней периферии первого и второго роликов равно толщине вытирающего материала М, который проходит между роликами 21, 22.
В показанном роликовом узле первый ролик 21 представляет собой подвижный верхний ролик, и второй ролик 22 представляет собой зафиксированный нижний ролик, установленный в опорах 25, 26. Подвижный верхний ролик подвешен на пружинной подвеске 27, 28. Интервал между роликами, представленный расстоянием x, является регулируемым для получения возможности регулирования роликового узла для различных толщин и качества вытирающего материала.
На фиг.8 показано сечение диска 30 согласно альтернативному варианту осуществления изобретения. Вместо рукава из упругого материала, натянутого поверх нескольких дисков, каждый диск 30 может быть снабжен индивидуальным рукавом или кольцом 31 из материала, расположенного вокруг окружности диска. Диск 30 может быть установлен на центральном сердечнике 10a, как показано на фиг.3.
Изобретение не ограничено вариантами осуществления изобретения, описанными выше, но может свободно изменяться в пределах объема формулы изобретения.