РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТУАЛЕТНОЙ БУМАГИ, В КОТОРЫЙ ПОМЕЩЕН РУЛОН, РУЛОН ТУАЛЕТНОЙ БУМАГИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ
TOILET PAPER DISTRIBUTOR INTO WHICH ROLL IS PLACED, TOILET PARER ROLL AND DISTRIBUTOR

Изобретение относится к распределителю туалетной бумаги, в который помещен рулон, рулону туалетной бумаги и распределителю.
2
2
Распределители туалетной бумаги, особенно находящиеся в общественных местах, обычно состоят из корпуса, в который вставлен рулон бумажной ленты, отматывающейся через распределительное отверстие. Бумажная лента содержит поперечные надрезы по направлению ее разматывания, определяющие собой прямоугольные листы, которые могут отделяться по одному. Туалетная бумага представляет собой бумагу из целлюлозной ваты, гибкую и мягкую на поверхности, состоящую из одного или нескольких слоев, масса квадратного метра которой в граммах как правило в пределах приблизительно от 14 г/м до 30 г/м.
Наиболее распространенные распределители имеют отверстие, или окошко, ширина которого по меньшей мере равна ширине туалетной бумаги, расположенное в нижней части распределителя и через которое отматывают бумагу. Разматывание осуществляют, потянув за свободный конец бумаги, который соответствует наружному слою рулона: в данном случае речь идет о периферийном разматывании бумаги. Когда потребитель получает некоторое количество бумаги, он может отрезать ее при помощи, например, отрезающей кромки отверстия распределителя.
Для лица, эксплуатирующего распределитель и, следовательно, для его разработчика, одной из основных целей при определении характеристик распределителя и его рулона является минимизация потребления бумаги. Недостатком описанного выше устройства является то, что пользователь имеет возможность свободно отматывать листы бумаги в большом количестве, непрерывно вытягивая бумагу за край ленты. Эта возможность, предоставленная пользователю, статистически выражается в значительной трате бумаги, поскольку пользователь отматывает больше бумаги, чем ему необходимо.
Решение состоит в том, чтобы добиться того, что пользователь сможет отматывать бумагу лист за листом. Из уровня техники для хозяйственной бумаги или бумаги для вытирания, т.е. бумаги, которая по сравнению с туалетной бумагой является более плотной, и листы которой более крупного размера, которая также является менее гибкой и менее мягкой, известны распределители с центральным разматыванием, выдающие лист за листом. В этих распределителях бумага разматывается, начиная с центра рулона, и извлекается через отверстие трубки, помещенной в оси рулона или на поверхности распределителя, причем трубка обычно имеет форму усеченного конуса и меньшее сечение на выходе, чтобы обеспечить распределение бумаги лист за листом. Речь идет о центральном разматывании бумаги, в данном случае, лист за листом. Пример такого распределителя описан в документе FR 2761252.
Нужно сразу отметить, что распределение лист за листом обусловлено соотношением силы, необходимой для того, чтобы извлечь лист через трубку, и силы, необходимой для того, чтобы разорвать язычки, связывающие между собой смежные листки бумажной ленты; на это соотношение влияет сечение выходного отверстия трубки: чем оно меньше, тем больше вероятность того, что при каждом извлечении будет оторван только один листок.
Представляется очевидным, что к туалетной бумаге возможно применить принцип распределителей бумаги для вытирания с центральным разматыванием, обеспечивающих распределение бумаги лист за листом благодаря отверстию трубки. Однако реализация этого принципа сталкивается с рядом ставящих в тупик препятствий, в особенности, если необходимо соблюдать критерий минимального потребления.
Действительно, исходя из характеристик, присущих стандартной туалетной бумаге, применяющейся в области товаров для общественного потребления, ширина листов которой обычно около 100 мм и длина 350 мм, был предложен распределитель с трубкой, имеющей выходное отверстие очень малого диаметра, чтобы обеспечить распределение бумаги лист за листом. Недостатком такой трубки была, во-первых, трудность изначального помещения бумаги в трубку, во-вторых, тот факт, что при выходе из этой трубки туалетная бумага была полностью скомкана и представляла собой веревку, неприятную для пользователя, которую он должен был разгладить для того, чтобы ее можно было использовать. Для того чтобы бумага не мялась, увеличили сечение выходного отверстия трубки, но в этом случае распределение лист за листом осуществлялось нерегулярно и в результате снова возникла проблема избыточного потребления бумаги. Применялась также туалетная бумага формата бумаги для вытирания с более широким выходным отверстием трубки распределителя, гарантирующим, как в документе FR 2761252, распределение лист за листом. Однако в этом случае формат листов был слишком большим для использования, и проблема избыточного потребления бумаги появилась опять. Кроме того, оказалось невозможно уменьшить ширину листа.
Задача изобретения - предложить распределитель туалетной бумаги, выдающий лист за листом, с распределительной трубкой, из которой выходят незначительно помятые листы бумаги, что делает их приятными для использования, и при этом обеспечивается минимальное потребление бумаги.
Поэтому изобретение прежде всего касается распределителя туалетной бумаги, состоящего из корпуса, в который помещен рулон бумажной ленты, имеющей поперечные надрезы, определяющие прямоугольные листы бумаги, ширина которых является поперечной, а длина продольной. Корпус содержит трубку с распределительным отверстием, через которое отматывается бумажная лента. Распределитель отличается тем, что трубка и рулон бумаги скомпонованы таким образом, чтобы листы бумаги отматывались один за другим и выходили незначительно смятыми из отверстия трубки. Ширина одного листа бумаги находится в пределах между 125 мм и 180 мм, и отношение ширины одного листа к его длине - в пределах между 0,45 и 1, предпочтительно между 0,5 и 0,65, чтобы бумага потреблялась наилучшим образом.
Автор установил, что применение нового соотношения между шириной и длиной бумажных листов может не только обеспечить выдачу бумаги лист за листом, но также позволяет листу бумаги, когда за него тянут, самостоятельно разглаживаться при выходе из трубки. При этом сохраняется стандартная площадь листа, что дает возможность избежать избыточного потребления бумаги.
Изобретение касается также рулона бумаги для распределителя, который имеет на бумажной ленте поперечные надрезы, определяющие прямоугольные листы бумаги, ширина которых является поперечной, а длина продольной, ширина одного листа находится в пределах между 125 мм и 180 мм, и отношение ширины одного листа к его длине - в пределах между 0,45 и 1, предпочтительно от 0,5 до 0,65.
Изобретение касается распределителя туалетной бумаги, состоящего из корпуса, приспособленного для содержания рулона бумажной ленты, ширина которой находится в пределах между 125 мм и 180 мм, причем корпус содержит трубку с отверстием для выдачи бумаги. Трубка выполнена в форме усеченного конуса, и ее отверстие меньшего диаметра является распределительным отверстием, расположенным в наружной части трубки по отношению к корпусу. Диаметр распределительного отверстия трубки находится в пределах между 6 мм и 8 мм, предпочтительно равен 7 мм.
Изобретение станет более понятным благодаря следующему описанию предпочтительного варианта реализации распределителя, являющегося объектом изобретения, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг.1 представляет собой изображение в перспективе распределителя, являющегося объектом изобретения, с листом в процессе отматывания,
фиг.2 представляет собой изображение в аксонометрии рулона бумаги, являющегося объектом изобретения.
На фиг.1 распределитель 1, являющийся объектом изобретения, представляет собой распределитель туалетной бумаги. Туалетная бумага в данном случае представляет собой бумагу из целлюлозной ваты, состоящую, например, из двух слоев, соединенных между собой любым приемлемым механическим или химическим способом, например накаткой или склеиванием, хорошо известным специалисту в данной области техники. На фиг.2 туалетная бумага представлена в виде ленты 2, которая свернута в рулон 3, причем этот рулон не содержит внутреннего центрального патрона, так как бумага изначально свернута таким образом, что край ленты 2а выступает за пределы центральной части рулона 3 еще до того как бумага может быть размотана из рулона. Лента 2 имеет надрезы 4, поперечные направлению разматывания ленты 2, определяющие листы бумаги 5, которые могут быть оторваны по одному. Эти листы бумаги имеют прямоугольную форму, их поперечная ширина обозначена «I», а продольная длина - «L».
В дальнейшем описании под понятиями «поперечный» или «продольный» всегда подразумевается поперечный или продольный по отношению к ленте 2, в направлении ее разматывания.
Распределитель 1 состоит из корпуса 6 цилиндрической формы, предназначенного для содержания рулона 3, также цилиндрической формы. Корпус 6 выполнен таким образом, что рулон 3 не поворачивается вокруг своей оси, когда его разматывают. Когда рулон 3 помещен в корпус 6, их оси априори совмещаются, если цилиндры идентичны или, по меньшей мере, соответствуют один другому.
Корпус 6 содержит приспособления для прикрепления /не изображенные/ к опоре, в данном случае к стене 7 помещения, в которых предполагается поместить распределитель 1. Приспособления устроены таким образом, что когда распределитель будет прикреплен, оси корпуса 6 и рулона 3 будут перпендикулярны стене 7. Корпус 6 имеет на стороне, противоположной стене 7, прозрачный участок 8, что позволяет видеть рулон 3 и ленту 2 внутри корпуса 6.
Далее будет разъяснено основное действие распределителя 1, являющегося объектом изобретения. Свободный край ленты туалетной бумаги 2а, выходящий из центра рулона 3, помещается в трубку 9 таким образом, что он выступает из распределительного отверстия 10. В данном случае, при том, что трубка 9 расположена на поверхности корпуса 6 и ее ось перпендикулярна осям корпуса 6 и рулона 3, существует угловая передача ленты 2 между осью рулона 3 и осью трубки 9. Эта угловая передача осуществляется здесь естественным образом, без установки дополнительной структурной детали. Тем не менее, можно было бы предусмотреть устройство для угловой передачи, такое как ролик или валик.
Когда пользователь тянет за край 2а ленты, выступающий из трубки 9, лента 2 разматывается, начиная с ее центра. Размеры диаметра распределительного отверстия 10 трубки 9 и листов 5 приспособлены, как изложено далее, для того, чтобы осуществлялась выдача лист за листом. Для этого сила вытягивания бумаги из трубки 9, которая в особенности зависит от трения ленты туалетной бумаги о внутреннюю стенку распределительного отверстия 10 трубки 9, должна быть больше, чем сила разрыва язычков, соединяющих два смежных листа 5 ленты 2, которая в особенности зависит от прочности туалетной бумаги и степени перфорации надрезов 4, равной отношению суммы поперечных размеров язычков одного листа к ширине ленты 2. Таким образом, в то время как пользователь отматывает ленту 2, когда следующая линия надрезов 4 выходит из трубки 9, лист 5, за который тянет пользователь, вследствие описанного выше соотношения силы, отрывается от следующего за ним листа прежде, чем этот последний полностью выйдет из трубки 9. Следовательно, речь действительно идет о выдаче лист за листом. Следующий лист, таким образом, выступает из трубки 9 и может, в свою очередь, быть отмотан.
Это соотношение силы вытягивания и силы разрыва должно быть достаточным, чтобы компенсировать изменения угла между надрезами 4 бумаги и осью распределительного отверстия 10 трубки 9. Угол влияет на разрыв бумаги, а изменения связаны с тем, что бумага не находится постоянно под одним и тем же углом, в частности это зависит от количества бумаги, которое уже было отмотано.
Для того чтобы обеспечить выдачу лист за листом, причем отматываемый лист 5 должен сам разглаживаться при выходе из трубки 9, автор предлагает применить новый формат листов 5, у которых отношение «1/L» ширины листа к его длине должно быть в пределах между 0,45 и 1 для листов, ширина которых от 125 мм до 180 мм.
2
По отношению к прототипу автор решил увеличить ширину «I» листов 5, а также диаметр отверстия 10 трубки 9 для того, чтобы облегчить разглаживание листов 5 при выходе из трубки 9. Кроме того, автор пришел к выводу, что листы 5 должны иметь такую же площадь, как и листы прототипа, для того, чтобы избежать избыточного потребления бумаги и при этом обеспечить чтобы листы 5 выполняли свою функцию вытирания. Обычно, в распределителях, установленных в общественных местах, листы прототипа имеют 98 мм в ширину и 350 мм в длину, следовательно, площадь их равна 34300 мм. Автор изменил соотношение между шириной «I» и длиной «L» листов, соблюдая при этом эквивалентную площадь листа, с близким процентным отношением, которое должен определить конструктор распределителя 1.
Заявитель произвел серию тестов, в том числе и тесты по расчету процента удачного отматывания лист за листом, поведенческие тесты для пользователей, тесты, хорошо известные специалистам в данной области. Из тестов заявитель вывел диапазон предпочтительных параметров и сверх того, соотношения «I/L», позволяющие еще лучше осуществлять совокупность целей изобретения, а именно отматывание бумаги лист за листом, разглаживание листов при выходе из трубки и уменьшенное потребление бумаги по сравнению с прототипом. Эти дополнительные предпочтительные параметры будут представлены далее.
2
Помещенная ниже таблица содержит некоторые данные серии тестов, которые были произведены в отношении рулона прототипа с одной стороны и, с другой стороны, в отношении ряда рулонов 3, соответствующих данному изобретению, листы которых имеют соотношение «1/L» в пределах между 0,45 и 1. Тесты производились с двухслойной бумагой с массой квадратного метра каждого слоя в граммах 16 г/м, с трубкой 9, распределительное отверстие которой имеет диаметр 7 мм.
Прототип
Изобретение
Ширина I (мм)
98
130
136
140
145
150
155
180
Длина L (мм)
350
264
254
245
235
228
221
190
Соотношение I/L
0,28
0,49
0,54
0,57
0,62
0,66
0,70
0,95
Площадь I*L (мм<sup>2</sup>)
34300
34320
34544
34300
34075
34200
34255
34200
Длина рулона (м)
200
200
200
200
200
200
200
200
Число листов в рулоне
571
758
787
816
851
877
905
1053
Среднее количество листов на пользователя
6
5
5
5
5
5
5
5
Количество пользователей на 1 рулон
95
152
157
163
170
175
181
210
Увеличение автономности
59,09%
65,35%
71,43%
78,72%
84,21%
90,05%
121,68%
Из этой таблицы видно другое преимущество изобретения: при увеличении ширины ленты 2 для примерно одинаковой единичной поверхности листа 5 длина «L» листов 5 должна быть уменьшена. Таким образом, для рулона с одинаковой длиной (под длиной рулона 3 подразумевается длина составляющей его ленты 2), например здесь равной 200 м, количество листов 5 рулона 3 и, следовательно, автономность распределителя 1 возрастают. Это позволяет сократить количество действий обслуживающего персонала по заполнению пустых распределителей и, следовательно, сэкономить на их обслуживании.
Кроме того, отмечено, что при новом формате листов 5 пользователи потребляют меньшее количество листов 5 (см. «среднее количество листов на пользователя» в таблице), следовательно, площадь листа менее важна; таким образом, потребление туалетной бумаги пользователем сокращается и автономность распределителя 1 возрастает еще больше.
Вариант осуществления, изображенный на фиг.1, где оси корпуса 6 и рулона 3 перпендикулярны стене 7, в сочетании с расчетом размеров туалетной бумаги по данному изобретению, является выгодным, так как габаритный размер в направлении, перпендикулярном стене туалетов 7, уменьшается. Действительно, этот габаритный размер в данном случае прямо зависит от ширины «I» листов бумаги 5, которая установлена, как это будет видно, между 125 мм и 180 мм. Этот габаритный размер приемлем для помещения и таким образом ограничен. При желании возможно увеличить диаметр корпуса 6, для того чтобы иметь возможность поместить туда рулон 3 большего диаметра, т.е. содержащего большее число листов 5; это увеличение количества листов 5 влияет только на направление, параллельное стене туалетов 7, в плоскостях, ограниченных шириной туалетной бумаги в пределах от между 125 мм и 180 мм. Таким образом, можно без мешающего увеличения габаритных размеров еще более повысить автономность распределителя 1.
В результате этих, а также других разнообразных тестов, а также принимая во внимание многочисленные параметры, такие как габаритные размеры, легкость вытягивания бумаги, обеспечивающую распределение лист за листом, и т.п., заявитель определил диапазон следующих параметров (с предпочтительными дополнительными параметрами, указанными выше) для оптимального функционирования распределителя 1, являющегося объектом изобретения:
2
2
- туалетная бумага из целлюлозной ваты, состоящая из одного или нескольких слоев, предпочтительно, состоящая из двух слоев, причем масса квадратного метра в граммах каждого слоя находится в интервале 14-30 г/м, предпочтительно 15-20 г/м;
- ширина «I» находится в пределах между 125 мм и 180 мм, предпочтительно между 135 мм и 150 мм;
- соотношение «I/L» находится в пределах между 0,45 и 1, предпочтительно между 0,5 и 0,65;
- диаметр распределительного отверстия 10 трубки 9 находится в пределах между 6 мм и 8 мм, предпочтительно равен 7 мм;
- степень перфорации надрезов 4 ленты 2 находится в пределах между 12 и 30%, предпочтительно между 14 и 20%;
- отношение силы вытягивания туалетной бумаги из трубки к силе разрыва язычков двух смежных листов 5 ленты 2 строго выше 1, предпочтительно находится между 1, 1 и 2.
Благодаря данному изобретению получают распределитель 1, состоящий из корпуса 6 и трубки 9, обеспечивающий таким образом защиту рулона 3 в целях гигиены и предотвращения кражи. Распределение бумаги осуществляется лист за листом, замена и установка на место рулона 3 легко осуществимы, при этом распределительное отверстие 10 трубки 9 достаточно велико, чтобы уменьшить смятие листов. Формат листов 5, привязанный к распределению лист за листом, влечет за собой снижение потребления бумаги пользователями. В случае расположения корпуса 6 так, что его ось перпендикулярна опоре 7, габаритный размер ограничен шириной ленты 2, что позволяет увеличить длину ленты 2 и повысить автономность рулона 3, тем более, что этот последний содержит большее число листов 5 на единицу длины.
2
2
2
Автор произвел тесты для того, чтобы рассчитать размеры рулона бумаги 3 и распределителя 1 для достижения наилучшей формы осуществления изобретения, в данном случае при центральном разматывании, с трубкой 9, расположенной на оси рулона 3. Результаты тестов изложены в таблице, приведенной ниже. В отношении двухслойной бумаги с массой квадратного метра в граммах каждого слоя 16 г/м, при наличии трубки 9, распределительное отверстие 10 которой имеет диаметр 7 мм, автор произвел тесты для трех различных степеней перфорации 14%, 16% и 20%, каждый для двух форматов листов ((254×136) мм и (235×16) мм) и находящихся в пределах параметров изобретения. Таким образом, он измерил при помощи динамометра силу вытягивания листов 5 и силу их разрыва в сантиньютонах (сN), указав в таблице стандартное отклонение, прежде всего в начале рулона, когда листы 5 находятся вблизи конуса, при центральном разматывании рулона, с трубкой 9 в оси; затем после отматывания 100 листов, после отматывания 200 листов и после отматывания 300 листов. Полученные средние отношения между силой вытягивания и силой разрыва находятся полностью в требуемых пределах и, таким образом, получен очень хороший результат в том, что касается отматывания лист за листом.
Степень перфорации надрезов
14%
14%
16%
16%
20%
20%
Размер листа (L×I)
254×136
235×146
254×136
235×146
254×136
235×146
Вблизи конуса
645+/-75
830+/-140
615+/-100
835+/-70
750+/-110
990+/-140
Сила
Вытягивания (сМ)
После 100 листов
520+/-40
675+/-70
575+/-90
710+/-70
565+/-70
770+/-230
После 200 листов
540+/-45
650+/-75
555+/-55
650+/-90
520+/-40
620+/-90
После 300 листов
540+/-50
645+/-80
550+/-50
465+/-75
500+/-50
645+/-35
Вблизи конуса
355+/-80
330+/-60
370+/-55
370+/-85
490+/-65
535+/-100
Сила разрыва (cN)
После 100 листов
330+/-70
370+/-75
380+/-75
360+/-170
475+/-75
620+/-80
После 200 листов
310+/-55
345+/-90
345+/-80
400+/-60
520+/-95
555+/-90
После 300 листов
330+/-40
315+/-95
280+/-95
545+/-60
585+/-195
Отношение сила вытягивния/сила разрыва
1,7
2,0
1,6
1,9
1,2
1,3
Процент удачного отрыва лист за листом
100%
100%
100%
100%
99%
99%
Описание изобретения касается центрального разматывания, но, само собой разумеется, что оно применимо также и для бокового разматывания. Кроме того, в случае центрального разматывания трубка 9 может, как здесь описано, находиться на поверхности корпуса 6, но также и на оси рулона 3, которая в этом случае может быть горизонтальной или вертикальной, независимо от выбранного способа реализации. Сверх того, в случае необходимости может быть предусмотрен стержень, поддерживающий рулон 3 в корпусе 6. Наконец, необязательно, чтобы трубка 9 имела форму усеченного конуса; речь может идти о любом калиброванном распределительном отверстии.