ДОЗАТОР ДЛЯ РУЛОНОВ
ROLL BATCHER

Область техники
Настоящее изобретение относится к дозатору для рулонов ленточного материала, такого как бумага или текстильные нетканые полотна, причем указанный дозатор включает в себя корпус, содержащий в своей нижней части выходное отверстие для ленточного материала и отделение для, по меньшей мере, двух рулонов. Первая часть отделения расположена рядом с выходным отверстием и предназначена для первого рулона в положении распределения или использования, и вторая часть отделения содержит стопорное средство, предназначенное для удержания второго рулона в резервном положении. Первая часть оснащена удерживающим средством для удержания первого рулона в положении использования, причем указанное удерживающее средство упруго подпружинено пружиной и взаимодействует со стопорным средством таким образом, что когда рулон расположен на месте в первом отделении, стопорное средство предотвращает падение резервного рулона, но когда первый рулон высвобожден из первого отделения, стопорное средство будет отпущено и позволит резервному рулону переместиться в положение распределения в первом отделении. Одновременно первый рулон смещается в положение для неполного рулона.
Уровень техники
Дозаторы с автоматической сменой рулона хорошо известны. Во время работы автоматические дозаторы часто требуют рулоны с разрезным стержнем, который должен разламываться на две части при израсходовании рулона и выпадать из дозатора, перед тем как произойдет смена рулона. Хотя имеется в наличие большой ряд альтернативных устройств известного уровня техники, на их функцию и надежность может влиять ряд проблем, типичных для этого типа дозатора.
В патенте США № 3770222 описан дозатор, включающий в себя средство для поддержания первого рулона, содержащее шпиндель, проходящий в осевом направлении наружу за его концы, в положении распределения, из которого гибкий листовой материал может извлекаться. Опорное средство выполнено с возможностью перемещения шпинделя первого рулона из первого положения, когда первый рулон полный, во второе положение, когда первый рулон, по существу, израсходован. Дополнительное средство предназначено для удержания с возможностью съема второго рулона в резервном положении над положением распределения и состоит из, по меньшей мере, одного рычага, установленного с возможностью поворота, проходящего от положения распределения в резервное положение, причем указанный рычаг может зацепляться со шпинделем первого рулона и выполнен с возможностью определения его положения, причем указанный рычаг дополнительно выполнен с возможностью удержания второго рулона в резервном положении, в то время как шпиндель первого рулона перемещается из первого положения во второе положение, и автоматического съема второго рулона из резервного положения, когда указанный шпиндель первого рулона перемещен во второе положение, и средства для направления второго рулона из резервного положения в положение распределения, когда рычаг освобождает второй рулон.
Одной проблемой, связанной с данным устройством, является трудность определения, когда рулон, по существу, израсходован. Если рулон удаляется до того, как он будет израсходован, бумага тратится излишне. С другой стороны, рулон должен удаляться до того, как он будет полностью израсходован. Последний случай может привести к другой проблеме, когда рулон, который становится израсходованным до того, как он будет перемещен в свое второе положение, может остаться в положении распределения или около него. Это фактически препятствовало бы перемещению второго рулона в положение распределения. Другая проблема относится к трению между опорой для рулона в дозаторе и шпинделями или держателями, поддерживающими рулон. Для обеспечения того, чтобы рулон легко удалялся из положения распределения, силы трения должны быть относительно небольшими, но, одновременно, силы трения должны быть достаточными для предотвращения распределения излишних количеств бумаги, если рулон относительно сильно натягивается.
Основной проблемой для дозаторов этого типа, в основном, является то, что автоматическая смена рулона зависит от нескольких разных обстоятельств, происходящих более или менее одновременно. Ряд факторов может влиять на работу дозатора этого типа. Например, силы трения между рулоном и дозатором с учетом размера рулона и контактной поверхности должны быть меньше заданного предела для обеспечения смещения рулона. На вращающийся рулон действуют силы, обусловленные натяжением бумаги или силой тяжести, и его необходимо удалять с места до того, как разжимной механизм сможет освободить новый рулон из исходного положения. Во время этих операций бумага должна полностью или в значительной степени быть израсходована. Во многих случаях происходит какая-нибудь неполадка, и автоматическая смена рулона приостанавливается.
Указанные проблемы решаются с помощью усовершенствованного дозатора с автоматической сменой рулона в соответствии с настоящим изобретением. Дозатор устраняет проблемы, относящиеся к согласованию во времени смены рулона, когда рулон, по существу, израсходован, и обеспечивает усовершенствованный механизм для удаления израсходованного рулона и замены его запасным рулоном.
Краткое описание изобретения
Цель настоящего изобретения достигнута с помощью способа распределения рулонов в соответствии с настоящим изобретением и дозатора для осуществления данного способа, включающего отличительные признаки, указанные в прилагаемой формуле изобретения.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящее изобретение относится к способу распределения рулонов гибкого листового материала, причем каждый из указанных рулонов содержит шпиндель, проходящий в осевом направлении наружу за его концы. Шпиндель может содержать любой пригодный тип пробки или втулки, вставленной в концы стержня рулона или приклеенной к ним, бесстержневого рулона или сплошного рулона. Пары пробок или втулок могут быть отдельными элементами или соединены через центр рулона. Шпиндель может перемещаться между первым положением, в котором наружные концы шпинделя находятся заподлицо с торцевыми поверхностями рулона для облегчения упаковки и транспортировки, и вторым выступающим положением, в котором шпиндели могут взаимодействовать с направляющими пазами и зацепляться в дозаторе рулона. Этот тип шпинделя описан в международной заявке № WO 2006/050043, которая, таким образом, включена сюда посредством ссылки. Однако дозатор в соответствии с настоящим изобретением также может использовать шпиндели с закрепленными наружными концами, при условии, что форма указанных концов может взаимодействовать с указанными направляющими пазами и зацепляться с ними. В дозаторе первый рулон расположен в положении распределения, а второй рулон расположен в резервном положении над указанным положением распределения. В последующем тексте термин «положение распределения» означает положение, в котором основная часть бумаги или ленты распределяются с рулона. Подобным образом, термин «положение для неполного рулона» является положением, в котором распределяется оставшаяся незначительная часть бумаги или ленты. Способ может включать в себя этапы:
измерения диаметра первого рулона с помощью, по меньшей мере, одного первого измерительного средства в контакте с торцевой поверхностью рулона;
приведения в действие указанного, по меньшей мере, одного первого измерительного средства, когда диаметр меньше заданной величины, в результате чего первое измерительное средство смещается за плоскость торцевой поверхности;
высвобождения, по меньшей мере, одного первого захватывающего приспособления, удерживающего первый рулон на месте, причем указанное, по меньшей мере, одно первое захватывающее приспособление отпускается посредством смещения указанного, по меньшей мере, одного первого измерительного средства;
обеспечения перемещения первого рулона из положения распределения для последующего приведения в действие, по меньшей мере, одного второго измерительного средства;
высвобождения, по меньшей мере, одного второго захватывающего приспособления, удерживающего второй рулон в резервном положении, причем указанное, по меньшей мере, одно второе захватывающее приспособление отпускается посредством перемещения первого ролика из положения распределения; и
обеспечения перемещения второго рулона из резервного положения в положение распределения.
Способ может включать в себя удержание, по меньшей мере, одного первого измерительного средства в контакте с торцевой поверхностью первого рулона посредством поворота части первого измерительного средства в положение контакта с указанной торцевой поверхностью рулона.
В соответствии с одним примером, по меньшей мере, одно первое измерительное средство может удерживаться в контакте с торцевой поверхностью рулона посредством использования упругого средства, такого как эластомерный материал или пружина. Подобное упругое средство может быть установлено для воздействия на, по меньшей мере, одно первое захватывающее средство, которое взаимодействует с одним или обоими шпинделями для удержания первого рулона в положении распределения. В соответствии с другим примером, упругое средство, воздействующее на, по меньшей мере, одно первое захватывающее средство, также может воздействовать на, по меньшей мере, одно первое измерительное средство. При приведении в действие, первое измерительное средство может быть повернуто и/или перемещено в осевом направлении под прямыми углами относительно плоскости торцевой поверхности намотанной ленты, образующей рулон.
После приведения в действие первого измерительного средства первый рулон будет перемещаться из положения распределения и, затем, приводить в действие указанное, по меньшей мере, одно второе измерительное средство. Когда первый рулон переместится за первое измерительное средство, второе измерительное средство может быть смещено торцевой поверхностью первого рулона или его шпинделем, таким образом отпуская второе захватывающее приспособление и перемещая второе захватывающее приспособление из положения контакта со вторым рулоном. Второй датчик может перемещаться из положения контакта с торцевой поверхностью второго рулона и/или шпинделем второго рулона. В качестве альтернативы, второе захватывающее приспособление может непосредственно поддерживать тангенциальную наружную поверхность второго рулона. В последнем случае, второе захватывающее приспособление перемещается из положения контакта с наружной поверхностью второго рулона. Это обеспечивает перемещение второго рулона из резервного положения вниз в положение распределения.
Когда первый рулон перемещается из положения распределения за первый и второй датчики, он может переместиться в положение для неполного рулона, в котором оставшаяся часть бумаги или ленты может быть удалена пользователем.
Настоящее изобретение также относится к дозатору для осуществления указанного способа. Дозатор содержит один или более рулонов из гибкого листового материала, причем каждый из указанных рулонов содержит шпиндель, выступающий в осевом направлении наружу за его торцы, при этом первый рулон расположен в положении распределения, а второй рулон расположен в резервном положении над указанным положением распределения. Рулоны могут, предпочтительно, но не обязательно, быть расположены в дозаторе с их осями под, по существу, прямыми углами к задней поверхности настенного дозатора. Это расположение рулонов также позволяет располагать рулоны с относительно большим диаметром в дозаторе при прохождении относительно небольшого расстояния от стенки. Основанием для этого является то, что хотя размеры будут увеличиваться с увеличением диаметра, ширина рулонов остается, по существу, одной и той же для одного и того же типа распределяемой ленты.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, дозатор содержит, по меньшей мере, одно первое измерительное средство, выполненное с возможностью измерения диаметра первого рулона, в котором, по меньшей мере, одно первое измерительное средство находится в контакте с торцевой поверхностью рулона, и это указанное, по меньшей мере, одно первое измерительное средство способно смещаться между первым положением в контакте с указанной торцевой поверхностью и вторым положением за плоскостью торцевой поверхности, когда диаметр рулона меньше заданной величины. Часть первого измерительного средства находится в контакте с торцевой поверхностью части намотанной ленты первого рулона при его заданном радиальном положении. Когда рулон израсходован до заданной степени, измерительное средство больше не поддерживается торцевой поверхностью рулона и будет перемещаться за плоскость торцевой поверхности. Контактирующая часть первого измерительного средства, затем, может располагаться в положении между плоскостью торцевой поверхности и вертикальной плоскостью, походящей через центр первого рулона.
Дозатор дополнительно содержит, по меньшей мере, одно первое захватывающее приспособление, удерживающее первый рулон на месте. Такое первое захватывающее приспособление, предпочтительно, но не обязательно, размещено в контакте со шпинделем, расположенным с обеих сторон первого рулона, поддерживая с возможностью съема вращающийся первый рулон в положении распределения. По меньшей мере, одно первое захватывающее приспособление выполнено с возможностью высвобождения посредством смещения указанного, по меньшей мере, одного первого измерительного средства. Первый рулон, затем, может перемещаться из положения распределения под действием силы тяжести или под действием усилия, прилагаемого пользователем, извлекающим часть ленты.
Когда первый рулон смещается из положения распределения, по меньшей мере, одно второе измерительное средство может смещаться между первым положением и вторым положением. Смещение может быть вызвано усилием пружины, действующим на второе измерительное средство, когда, по меньшей мере, один шпиндель и/или торцевая поверхность первого рулона перемещаются из положения контакта со вторым измерительным средством. Второе измерительное средство прямо или косвенно соединено с, по меньшей мере, одним вторым захватывающим приспособлением, удерживающим второй рулон на месте в резервном положении. Второе захватывающее приспособление выполнено с возможностью высвобождения посредством смещения указанного, по меньшей мере, одного второго измерительного средства.
В соответствии с одним вариантом осуществления, по меньшей мере, одно первое измерительное средство установлено на шарнирном соединении, по существу, параллельном торцевой поверхности первого рулона. Указанное первое измерительное средство может быть выполнено с направляющим пазом, позволяющим шпинделю, проходящему из торцевых поверхностей рулона, проходить первое измерительное средство. Это устройство обеспечивает перемещение рулона из резервного положения и, по меньшей мере, частично за первое измерительное средство в положение контакта с первым захватывающим приспособлением в положении распределения.
Когда первый рулон расположен в положении распределения, часть, по меньшей мере, одного первого измерительного средства, удаленная от шарнирного соединения, выполнена с возможностью поворота в положение контакта с указанной торцевой поверхностью. В этом положении основная часть первого измерительного средства расположена, по существу, параллельно плоскости торцевой поверхности соседнего первого рулона или под относительно небольшим углом к плоскости торцевой поверхности соседнего первого рулона. Для удержания каждого первого измерительного средства в контакте с указанной торцевой поверхностью первого рулона, по меньшей мере, одно первое измерительное средство оснащено упругим средством, выполненным с возможностью воздействия прямо или косвенно на первый датчик.
Подобным образом, по меньшей мере, одно первое захватывающее приспособление может быть оснащено упругим средством, выполненным с возможностью удержания каждого первого захватывающего приспособления в контакте с указанным шпинделем на первом рулоне. Первое захватывающее приспособление может быть установлено на шарнирном соединении, прикрепленном к дозатору и/или второму измерительному средству.
В качестве альтернативы, одно и то же упругое средство может использоваться как для первого измерительного средства, так и соседнего первого захватывающего приспособления. В этом случае, упругое средство может быть выполнено с возможностью воздействия на, по меньший мере, одно первое захватывающее приспособление, при этом первое захватывающее приспособление выполнено с возможностью воздействия на, по меньшей мере, одно первое измерительное средство для удержания его в контакте с торцевой поверхностью первого рулона.
Первое измерительное средство может содержать единственный датчик на любой стороне рулона или по одному датчику на обеих сторонах. Когда первый датчик расположен в рабочем положении на торцевой поверхности первого рулона, смещающее усилие, действующее на указанный первый датчик, может также позволить ему действовать в качестве тормоза на первый рулон для предотвращения распределения излишних количеств ленты.
Второе измерительное средство может быть установлено на шарнирном соединении, по существу, параллельном торцевой поверхности первого рулона. Когда первый рулон расположен в положении распределения, часть, по меньшей мере, одного второго измерительного средства, удаленная от шарнирного соединения, выполнена с возможностью поворота в положение, находящееся рядом с указанной торцевой поверхностью первого рулона. В соответствии с предпочтительным примером, второй датчик может поворачиваться по направлению к центру дозатора при его перемещении из положения контакта с торцевой поверхностью второго рулона и/или шпинделем второго рулона. В соответствии с альтернативным примером, указанное второе измерительное средство может содержать направляющий паз с переменной глубиной, позволяющий шпинделю, проходящему из торцевых поверхностей рулона, проходить в направляющий паз. Так как глубина направляющего паза уменьшается, шпиндель будет входить в контакт и смещать второе измерительное средство. Затем, первый рулон может выходить из направляющего паза и перемещаться вниз через направляющие в дозаторе в положение для неполного рулона, где он, впоследствии, полностью используется. Шпиндель может удерживаться до тех пор, пока дозатор не будет открыт. Второе измерительное средство и второе захватывающее приспособление также могут быть расположены на рычаге. Такой рычаг может содержать второй датчик, расположенный на первом конце рычага, и второе захватывающее приспособление, расположенное на втором конце рычага. Рычаг может быть выполнен с возможностью приведения в действие в результате потери контакта с торцевой поверхностью первого рулона или шпинделем первого рулона после смещения рулона из положения распределения. При приведении в действие второе захватывающее приспособление на втором конце рычага может быть выполнено с возможностью поворота из положения контакта с, по меньшей мере, одним шпинделем второго рулона для освобождения второго рулона из резервного положения. Как описано выше, в качестве альтернативы, второе захватывающее приспособление может непосредственно поддерживать второй рулон. Второй рулон может перемещаться вниз через направляющие в дозаторе или в верхней части самого датчика в положение распределения.
Второе измерительное средство может, предпочтительно, но не обязательно, содержать единственный датчик на одной стороне первого рулона. Кроме того, первое измерительное средство может быть установлено с возможностью поворота на втором измерительном средстве, при этом шарнирное соединение первого датчика может быть установлено на смежной стороне второго датчика, обращенного к первому рулону. В соответствии с одним примером, шарнирное соединение первого датчика установлено рядом с шарнирным соединением второго датчика, предпочтительно, между шарнирным соединением второго датчика и частью второго датчика, выполненной с возможностью контакта с первым рулоном. В качестве альтернативы, первое измерительное средство и второе измерительное средство могут быть установлены на общей оси поворота.
Во время работы смена рулона осуществляется последовательно в ряде последовательных этапов. Каждый этап начинается пользователем посредством приложения усилия к ленте для распределения длины ленты из дозатора. После начала одного или более из указанных этапов, пользователь также может способствовать перемещению рулона через направляющие в дозаторе в положение распределения. В этом контексте положение для неполного рулона может формально быть определено как положение распределения, хотя термин «положение для неполного рулона» используется для отличия его от обычного положения распределения. Прежде всего, пара упруго подпружиненных пружиной первых датчиков, инициирующих смену рулона, начнет перемещаться, когда первый рулон уменьшится до определенного заданного диметра. Перемещение датчика будет заставлять пару первых захватывающих приспособлений, поддерживающих первый рулон в положении распределения в дозаторе, перемещаться из положения контакта с их шпинделем или опорной втулкой рулона. Первый рулон все же имеет небольшое количество оставшейся бумаги, и под воздействием силы тяжести и/или усилия, прикладываемого пользователем для вытягивания бумаги, рулон будет перемещаться через направляющие в дозаторе в положение для неполного рулона. В положении для неполного рулона бумага будет удаляться до тех пор, пока рулон не будет полностью израсходован. Когда рулон перемещается по направлению к положению для неполного рулона, второй упруго подпружиненный пружиной датчик будет приведен в действие. Приведение в действие второго датчика будет заставлять второе захватывающее приспособление освобождать второй рулон из резервного положения. При освобождении второй рулон будет перемещаться через направляющие в дозаторе под воздействием силы тяжести для занятия своего места в положении распределения. Для управления перемещением рулонов в дозаторе, по меньшей мере, одна из указанных направляющих может содержать, по существу, вертикальный первый участок для обеспечения того, что соответствующие рулоны будут перемещаться вниз при освобождении. За вертикальным участком направляющие могут содержать наклонный второй участок под углом, выбираемым в диапазоне 130-180°, к вертикальному участку. Наклонный второй участок обеспечивает степень регулирования скорости смещенных рулонов, скорость которых может регулироваться посредством выбора соответствующего угла для второго участка. Два наклоненных направляющих участка могут иметь одинаковые или разные углы, и переход между первым и вторым участками, предпочтительно, но не обязательно, закруглен. В качестве альтернативы, одна или обе направляющих могут содержать единственный вертикальный или наклонный участок. Посредством регулирования скорости рулонов смена рулона может осуществляться без создания чрезмерного шума, когда рулон достигает своего заданного положения. Когда второй рулон перемещается в положение распределения, торцевые поверхности рулона будут одновременно смещать первые датчики наружу против усилия пружины в положение контакта с соответствующими торцевыми поверхностями второго рулона и перемещать первые захватывающие приспособления в положение контакта с их соответствующим шпинделем. Таким образом, второй рулон будет закреплен с возможностью поворота в положении распределения. Датчики и захватывающее приспособление, затем, повторно устанавливаются для последующей смены рулона, которая может осуществляться, как только новый запасной рулон будет размещен в дозаторе.
Таким образом, бумага всегда имеется в первом рулоне во время смены рулона. Относительно небольшой первый рулон необходимо перемещать из постоянного положения распределения для освобождения места для нового второго рулона, обеспечивая его опускание на место. Первый рулон может быть перемещен в свое положение для неполного рулона под действием силы тяжести, под действием тянущего усилия, прилагаемого пользователем при удалении бумаги, или в результате объединения обоих действий. Для обеспечения того, чтобы первый рулон точно располагался в положении для неполного рулона, второй рулон может выталкивать первый рулон в положение для неполного рулона как раз перед достижением своего положения распределения. Когда это происходит, достаточная сила инерция может быть сообщена неполному рулону для выталкивания его в положение для неполного рулона. Одновременно, скорость второго рулона уменьшается, приводя к относительно мягкой выгрузке нового рулона в положении распределения.
Краткое описание чертежей
Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи. Эти схематические чертежи используются исключительно для иллюстрации, а не ограничения объема настоящего изобретения. На чертежах:
фиг.1 - схематический каркас для настенного дозатора в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 - вид в перспективе задней части R с фиг.1;
фиг.3 - вид в перспективе задней части крышки на фиг.1;
фиг.4a - вид в перспективе механизма для смены рулона в первом положении;
фиг.4b - вид в перспективе механизма для смены рулона во втором положении;
фиг.5 - вид в перспективе с пространственным разнесением деталей механизма для смены рулона с фиг.4a; и
фиг.6-9 - этапы, включенные в автоматическую операцию смены рулона.
Варианты осуществления настоящего изобретения
Фиг.1 изображает схематический каркас для настенного дозатора в соответствии с настоящим изобретением. На чертеже наружная крышка C, окружающая переднюю и боковые стороны дозатора удалена для упрощения и обозначена только пунктирными линиями. В последующем тексте термины «внутренний» и «наружный» используются для обозначения положения элементов относительно задней части R, если не указано особое. Задняя часть R предназначена для установки на стену или подобную вертикальную или почти вертикальную поверхность. В примерах, описанных ниже, рулоны расположены в дозаторе с их осями под, по существу, прямыми углами к задней части R настенного дозатора. Дозатор в данном конкретном примере может быть использован с любым подходящим типом бесстержневых рулонов, рулонов со стержнями и сплошных рулонов, как описано выше. Однако, пример, приведенный ниже, описывает только рулоны со стержнями, содержащими центральные шпиндели S1, S2, вставленные в концы рулона и проходящие в осевом направлении наружу за концы рулона.
Дозатор выполнен с возможностью вмещения двух рулонов A, B, которые вставляются в верхней части дозатора посредством размещения шпинделей относительно суживающихся направляющих поверхностей 1, 2 в задней части R и рамы 3, установленной на задней части и проходящей наружу, по существу, для ограждения рулонов A, B на передней стороне дозатора. Рама 3 открыта в верхней части для обеспечения вставки рулонов и открыта в нижней части для обеспечения удаления ленточного материала. Направляющие пазы 4, 5 образованы рядом с задней частью R и внутренней поверхностью рамы 3, соответственно, для направления рулонов A, B вниз через дозатор в положение 6 распределения и резервное положение 7.
На фиг.2 показан вид в перспективе задней части R на фиг.1, причем рама 3 удалена для упрощения. Дозатор оснащен автоматическим механизмом для смены рулона, содержащим первое измерительное средство 11 для определения того, что первый рулон A, расположенный в положении распределения (см. фиг.1), почти израсходован, первое захватывающее приспособление 12 для поддержания первого рулона в положении распределения, второе измерительное средство 13 для определения того, что первый рулон освобожден из положения распределения, и второе захватывающее приспособление 14 для поддержания второго рулона B в резервном положении (см. фиг.1). В дозаторе, изображенном на фиг.1 и 2, идентичные первые датчики и первые захватывающие приспособления расположены на обеих сторонах первого рулона A. Второй датчик и второе захватывающее приспособление, предпочтительно, но не обязательно, расположены только на одной стороне. Механизм для смены рулона будет подробно описан ниже со ссылкой на фиг.4 и 5.
1
В задней части R первое измерительное средство 11 содержит, по существу, плоскую пластину 15, расположенную, по существу, параллельно торцевой поверхности первого рулона в положении распределения. Пластина 15 содержит шарнирное соединение 16 на ее верхнем конце и вырезанную часть 17 на ее противоположном нижнем конце. Вырезанная часть 17 имеет форму для соответствия с круглым сечением, взятым под прямыми углами относительно центральной оси рулона, имеющего заданный диаметр. Формой вырезанной части может быть любая подходящая форма, например, криволинейная или угловая форма, которая, по существу, соответствует части наружной периферии рулона, имеющего указанный заданный диаметр. Пластина 15 также содержит центральный направляющий паз 18 в, по существу, вертикальной плоскости через пластину 15, этот направляющий паз 18 выполнен с возможностью обеспечения прохождения шпинделя, расположенного на стержне рулона, через пластину 15 по направлению к положению распределения. Нижний конец пластины 15 упруго подпружинен пружиной по направлению к торцевой поверхности рулона, так что его следует проталкивать с усилием в положение контакта с торцевой поверхностью рулона, расположенного в положении распределения. Контактная поверхность образована на нижнем конце пластины 15 на каждой стороне направляющего паза 18. Контактные поверхности будут параллельны торцевой поверхности рулона, когда пластина 15 находится в своем рабочем положении, и будут обеспечивать тормозящее усилие для предотвращения нерегулируемого распределения первого рулона. Когда первый рулон уменьшится до указанного заданного диаметра, вырезанная часть 17 потеряет контакт с торцевой поверхностью рулона, и пластина 15 повернется наружу, как показано на фиг.2. Пластина 15 упруго подпружена пружиной, действующей на первое захватывающее приспособление 12, расположенное под пластиной 15 к стороне первого рулона A. Первое захватывающее приспособление 12 выполнено с возможностью поддержания с возможностью съема первого шпинделя S (см. фиг.1) вращающегося первого рулона в положении распределения.
На фиг.3 показан вид в перспективе задней части крышки, показанной на фиг.1, включающей в себя внутреннюю поверхность рамы 3. Многие элементы, расположенные на задней части R и раме 3, соответственно, по существу, являются идентичными и выполняют одну и ту же функцию В последующем тексте такие элементы, расположенные на раме 3, будут обозначены одними и теми же ссылочными позициями, содержащими апостроф. На раме 3 первый датчик 11' содержит, по существу, плоскую пластину 15', расположенную, по существу, параллельно торцевой поверхности первого рулона в положении распределения. Пластина 15' содержит шарнирное соединение 16' на своем верхнем конце и вырезанную часть 17' на своем противоположном нижнем конце. Пластина 15' также содержит центральный направляющий паз 18' в, по существу, вертикальной плоскости через пластину 15'. Пластина 15' упруго подпружинена пружиной, действующей на первое захватывающее приспособление 12', расположенное под пластиной 15, к стороне первого рулона A.
На фиг.4a показан вид в перспективе механизма для смены рулона в соответствии с настоящим изобретением. На чертеже изображен вид с частичным разрезом механизма по линии X-X с фиг.2. Изображенный механизм расположен на задней части R дозатора. Как описано выше, механизм содержит первое измерительное средство для определения того, что первый рулон A, расположенный в положении распределения (см. фиг.1), почти израсходован, первое захватывающее приспособление 12 для поддержания первого рулона в положении распределения, второе измерительное средство 13 для определения того, что первый рулон освобожден из положения распределения, и второе захватывающее приспособление 14 для поддержания второго рулона B в резервном положении. Как можно видеть на фиг.4a, первое измерительное средство 11 с его пластиной 15 и первое захватывающее приспособление 12 установлены на втором измерительном средстве 13, которое в свою очередь жестко соединено со вторым захватывающим приспособлением 14. Пластина 15 расположена в выемке в первом измерительном средстве 13 таким образом, что ее наружная поверхность, по существу, находится заподлицо с поверхностью второго измерительного средства 13 при контакте с торцевой поверхностью рулона. Это показано на фиг.1, на которой также можно видеть, что второе измерительное средство 13 расположено в выемке на задней части R таким образом, что его наружная поверхность, по существу, находится заподлицо с поверхностью задней части, обращенной к рулону. Первое захватывающее приспособление 12 установлено с возможностью поворота на шарнирном соединении 19 на задней части R.
Первая пружина 20a установлена между первым захватывающим приспособлением 12 и пластиной 15 для упругого подпружинивания пластины 15 первого измерительного средства по направлению к торцевой поверхности рулона в положении распределения. Первая пружина 20a будет также удерживать первое захватывающее приспособление 12 в его рабочем положении, поддерживая первый рулон в положении распределения. При уменьшении диаметра рулона до заданного диаметра, вырезанная часть 17 пластины 15 будет перемещаться из положения контакта с торцевой поверхностью рулона в положение распределения, в результате чего пластина 15 смещается за плоскость торцевой поверхности рулона, как показано на фиг.4b. Вторая пружина 20b установлена в выемке между вторым измерительным средством 13 и пластиной 15 для обеспечения смещения пластины 15 и удержания ее в смещенном положении. Во время этого перемещения выступ 22, проходящий от задней поверхности пластины 15, расположен для взаимодействия с соответствующим выступом 23 на концевой части первого захватывающего приспособления 12 для поворота первого захватывающего приспособления 12 из положения контакта со шпинделем в рулоне. Затем, рулон освобождается вниз через направляющий канал 24 на нижнем конце второго измерительного средства 13. Взаимодействующие выступы 22, 23 также действуют в качестве упора для ограничения углового смещения пластины 15. Подобное расположение для пластины 15', расположенной на раме 3, показано на фиг.3.
Основное отличие между внутренним и наружным первым измерительным средством 11, 11' и внутренним и наружным первым захватывающим приспособлением 12, 12' состоит в том, что элементы, установленные на раме 3, расположены в выемке на внутренней поверхности рамы 3, и в том, что первая пружина 20a' расположена между рамой 3 и плоскостью 15'. Подобным образом, первое захватывающее приспособление 12' расположено в направляющем канале 24' на раме 3. Назначение внутреннего и наружного первого измерительного средства 11, 11' и внутреннего и наружного первого захватывающего приспособления 12, 12' является одним и тем же.
Приведение в действие первого измерительного средства 11, 11' посредством смещения пластины 15, 15' в положение, изображенное на фиг.4b, будет одновременно вызывать поворот первого захватывающего приспособления 12, 12' из направляющего канала 24, 24' во втором измерительном средстве 13 и на раме 3 соответственно. При удалении внутреннего и наружного захватывающих приспособлений 12, поддерживающих шпиндели рулона, рулон начнет опускаться вниз из положения распределения или под действием силы тяжести, или в результате вытягивания конца ленты пользователем по направлению к положению 25 для неполного рулона. Во время этого перемещения шпиндели первого рулона будут вначале проходить через направляющие каналы 24, 24' под соответствующее первое измерительное средство 11, 11'. Затем, шпиндели рулона будут проходить в пару нижних направляющих пазов 26, 26' на задней части R и раме 3 соответственно. Нижние направляющие пазы 26, 26' ведут вниз в положение 25 для неполного рулона, расположенное внизу и на одной стороне положения распределения. Второе измерительное средство 13 и его направляющий канал 24 удерживаются в контакте с торцевой поверхностью внутреннего шпинделя рулона. Перемещение вниз рулона будет, в конечном счете, заставлять шпиндель выходить из направляющего канала 24 во втором измерительном средстве 13 и входить в соседний нижний направляющий паз 26. Затем, направляющий канал 24 будет терять контакт с концом шпинделя, и нижний конец второго измерительного средства 13 будет отклоняться по направлению к торцевой поверхности рулона при повороте датчика 13 вокруг шарнирного соединения 27 под действием усилия пары шпинделей 21a, 21b. Шпиндели 21a, 21b расположены между вторым измерительным средством 13 и задней частью R. Шарнирное соединение 27 выполнено с возможностью удержания второго измерительного средства 13 в выемке на задней части R. Поворот второго измерительного средства 13 будет приводить в действие второе захватывающее приспособление 14.
2
Второе захватывающее приспособление 14 является составляющей единое целое частью второго измерительного средства 13 и содержит верхнюю опорную поверхность 29, выполненную с возможностью поддержания внутреннего шпинделя 22 второго рулона B в резервном положении (см. фиг.1). Второе захватывающее приспособление 14 расположено на верхнем конце верхнего направляющего паза 28 над внутренним первым измерительным средством 11 рядом с задней частью R дозатора. В этом примере, верхний направляющий паз 28 является составляющей единое целое частью второго измерительного средства 13 и выполнен с возможностью прохождения вверх от шарнирного соединения 27. Верхняя опорная поверхность 29 расположена на верхнем конце указанного направляющего паза 28. Соответствующий верхний направляющий паз 28' расположен на раме 3 над наружным первым измерительным средством 11'. Направляющие пазы 28, 28' выполнены с возможностью взаимодействия со шпинделями на концах рулона и открыты на верхней части для обеспечения вставки рулонов сверху в дозатор. Оба верхних направляющих паза 28, 28' ведут вниз к центральным направляющим пазам 18, 18' пластин 15, 15' в первых измерительных средствах 11, 11'. При приведении в действие второго измерительного средства 13, его нижний конец поворачивается наружу в направлении внутренней торцевой поверхности первого рулона. Поворот наружу нижнего конца вызывает одновременное перемещение внутрь опорной поверхности 29, выводя ее из положения контакта с внутренним шпинделем S второго рулона B (см. фиг.1). Затем, второй рулон будет опускаться из своего резервного положения через верхние направляющие пазы 28, 28' и вниз по направлению к положению распределения для завершения автоматической операции смены рулона.
На фиг.5 показан вид в перспективе с пространственным разнесением деталей механизма для смены рулона, описанного со ссылкой на фиг.4a. На данном чертеже показано, как пластина 15 первого измерительного средства и расположенная в промежуточном положении первая пружина 20a установлены в выемке на наружной поверхности второго измерительного средства 13. Кроме того, первое захватывающее приспособление 12 для поддержания первого рулона в положении распределения и расположенная в промежуточном положении вторая пружина 20b установлены в выемке на внутренней поверхности второго измерительного средства 13. Пружины 21a, 21b, расположенные между вторым измерительным средством 13 и задней частью R (не показана), также находятся в контакте с внутренней поверхностью второго датчика 13.
Механизм, изображенный на фиг.4a-5, описан при расположении только на задней части R, но он также может быть установлен на раме 3 или как на задней части R, так и раме.
На фиг.6-9 проиллюстрированы этапы, включенные в автоматическую операцию смены рулона. Этапы описаны относительно механизма, установленного на задней части R дозатора. На фиг.6 показан дозатор рулона, содержащий первый рулон A, расположенный в положении распределения, и второй рулон B, расположенный в резервном положении. Первый рулон A удерживается на месте с помощью первого захватывающего приспособления 12, а второй рулон B удерживается на месте с помощью второго захватывающего приспособления 14 (см. фиг.2). Пластина 15 первого измерительного средства 11 упруго подпружинена пружиной в положение контакта с торцевой поверхностью первого рулона A.
1
На фиг.7 показан дозатор во время первой фазы операции сдвига рулона. Диаметр первого рулона A уменьшился и стал меньше заданного размера, в результате чего пластина 15 потеряла контакт с торцевой поверхностью первого рулона A. Это заставило пластину 15 повернуться вокруг своего шарнирного соединения 16 таким образом, что вырезанная концевая часть 17 сместилась за плоскость торцевой поверхности первого рулона A под действием усилия пружин 20a, 20b, действующих на пластину 15 и первое захватывающее приспособление 12 (см. фиг.4a). Смещение пластины 15 вызывает одновременный отвод первого захватывающего приспособления 12, поддерживающего шпиндель S первого рулона A. Это будет заставлять первый рулон A перемещаться вниз в направляющем канале 24 и, затем, будет вызывать приведение в действие второго измерительного средства 13.
На фиг.8 показан дозатор во время второй фазы операции сдвига рулона. Почти израсходованный первый рулон A вошел в нижний направляющий паз 26 и находится на пути к положению 25 для неполного рулона. Это вызвало приведение в действие второго измерительного средства 13 для высвобождения второго захватывающего приспособления 12. Второй рулон B высвобожден из резервного положения посредством приведения в действие второго измерительного средства 13 и опускается по верхнему направляющему пазу 28 по направлению к положению распределения. Внутренняя торцевая поверхность второго рулона B контактировала и повернула пластину 15 в выемку во втором измерительном средстве 13 для повторной установки механизма для смены рулона.
На фиг.9 показан дозатор после завершенной операции сдвига рулона. Почти израсходованный первый рулон A вошел в положение 25 для неполного рулона. Второй рулон B прошел центральный направляющий паз 18 в пластине 15 и повторно установил первое захватывающее приспособление 12 (см. фиг.2), поддерживающее указанный второй рулон в положении распределения. Первый рулон A, в конце концов, будет полностью израсходован в положении 25 для неполного рулона, после чего пользователь может схватить конец ленты второго рулона B в положении распределения. Шпиндели израсходованного первого рулона A будут удерживаться в положении для неполного рулона до тех пор, пока крышка дозатора не будет удалена для пополнения дозатора.
Настоящее изобретение не ограничивается указанными вариантами осуществления, и может быть свободно изменено в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Например, шпиндель может включать в себя любой подходящий тип пробки или втулки, вставленный в концы стержня рулона или прикрепленный с помощью клея к концам стержня рулона, бесстержневого рулона или сплошного рулона. Пары пробок или насадок могут быть отдельными элементами или соединены через центр рулона.