ДИСПЕНСЕР И РУЛОН ГИБКОГО ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА
DISPENSER AND REEL OF FLEXIBLE MATERIAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящая заявка относится к диспенсеру для дозирования листового материала из рулона материала, в частности для дозирования полотенец из бумаги тиссью из рулона материала, и к рулону гибкого листового материла.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В области дозирования гибкого листового материала из рулона материала, в частности полотенец из бумаги тиссью или туалетной бумаги тиссью, известны различные типы диспенсеров. В частности, в этой области известны ручные диспенсеры, которые приводятся в действие соответствующим пользователем путем ручного вытягивания полотенец из бумаги тиссью или туалетной бумаги тиссью из диспенсера. В этой области также известны электрические диспенсеры, которые выдают бумажные полотенца в ответ на сигнал запуска, который используется для управления электрическим двигателем для подачи бумаги. Сигнал запуска обычно выдается датчиком, который обнаруживает присутствие руки пользователя, или датчиком, который обнаруживает то, что полотенце было только что удалено из диспенсера.
Независимо от того, какой диспенсер используется - ручной или электрический, один из вопросов, который необходимо учитывать при конструировании диспенсеров рулонного типа, возникает в случае, когда действующий рулон почти израсходован и нуждается в замене на новый полный рулон. В отличие от диспенсеров бумаги, которые дозируют стопки сложенной санитарно-гигиенической бумаги и которые можно легко пополнить просто путем помещения дополнительной бумаги сверху почти израсходованной стопки листов бумаги, такая легкая заправка недоступна для рулонов. Фактически, при использовании рулонов, ситуация с заправкой значительно изменяется, так как рулоны можно заменять только целиком.
В частности, для диспенсера, который предназначен для одного рулона материала, обслуживающий персонал, который обслуживает соответствующее помещение, необходимо предупреждать своевременным образом о замене почти израсходованного рулона материала для гарантии того, чтобы пользователи соответствующего санузла всегда имели возможность вытереть руки или имели в своем распоряжении достаточное количество туалетной бумаги.
Для диспенсеров, которые выполнены с возможностью удержания двух или более рулонов материала, то есть фактически израсходованного рулона материала, и сменного рулона(ов), где сменный рулон предназначен для своевременной замены израсходованного рулона. В частности, механизм запуска, который отвечает за замену израсходованного рулона, должен быть надежным, чтобы замена рулонов выполнялась беспрепятственно в эффективные и экономически целесообразные промежутки времени. В частности, по экономическим и экологическим причинам желательно полностью израсходовать рулон материала перед установкой запасного в месте для дальнейшей раздачи.
Для того чтобы выполнить это и для того, чтобы определить, когда рулон израсходован, и когда его необходимо заменить, в US 2003/0078691 предлагается подсчитывать число оборотов рулона и вычислять из этого фактическое использование израсходованной бумаги. Однако становится сразу очевидным, что для того, чтобы иметь возможность правильного вычисления количества выданной бумаги на основании числа оборотов и определить из этого информацию о статусе фактического заправки рулона, необходимо точно знать размеры рулона, а также размеры материала. В частности, вычисление очень чувствительно к небольшим отклонениям по толщине материала, к диаметру намоточной втулки и к фактической длине бумаги на этом конкретном рулоне. Соответственно, для устройства, предложенного в этой публикации, необходимо обеспечивать целый ряд данных каждого типа бумаги.
В US 4901663 и DE 20013470 Ul предложено другое решение, согласно которому на торце рулона полотенца напечатаны метки. На основе этих меток можно определить приближающийся конец рулона. Однако этап печати меток на торце рулона требует дополнительного оборудования и еще одного этапа в процессе изготовления бумаги, так как метки можно только печатать на торце после того, как лог был разрезан на отдельные рулоны.
Из DE 9315604 Ul известно обнаружение реакции внешнего диаметра раздаточного рулона для индикации приближающегося израсходования рулона.
Рулон согласно DE 9416976 Ul снабжен цветной меткой на внутреннем концевом участке полотна материала. Фотоэлектрический датчик обнаруживает данную цветную метку и переключает операцию диспенсера. DE 9416976 Ul является наиболее близким аналогом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить диспенсер для выдачи гибкого листового материала из рулона, а также рулон материала, который повышает надежность действия раздачи.
Согласно решению по п.1, предложен диспенсер для выдачи гибкого листового материала из рулона материала, причем рулон имеет втулку, и один конечный участок гибкого листового материала приклеен к втулке посредством считываемого клея. Раздаточное устройство содержит датчик для обнаружения считываемого клея и блок управления для запуска по меньшей мере одного действия диспенсера в ответ на обнаружение считываемого клея.
Диспенсер, согласно этой концепции имеет преимущество, состоящее в том, что посредством обнаружения считываемого клея можно выполнить надежным образом соответствующие действия диспенсера, такие, например, как замена израсходованного рулона на новый рулон или оповещение обслуживающего персонала о приближающемся израсходовании текущего рулона. В частности, за счет обнаружения считываемого клея рулона материала можно избежать сложных механизмов и вычислений, и раздаточная система по отношению к обнаружению конца рулона полностью не зависит от качества бумаги, диаметра втулки и длины бумаги на новом рулоне. Соответственно, можно надежным образом обнаружить конец бумаги рулона и таким образом приближающееся израсходование.
Считываемый клей используется для приклеивания одного конечного участка листового материала к втулке рулона для того, чтобы обеспечить надежную намотку листового материала на рулон во время его изготовления. Соответственно, считываемый клей всегда присутствует в рулонах материала и становится доступным, когда рулон материала будет почти израсходован.
В предпочтительном варианте осуществления, обнаруживаемое вещество включено в считываемый клей, и это обнаруживаемое вещество можно обнаружить с помощью датчика. Так как этот считываемый клей используется для переноса вещества, которое будет обнаруживаться, эта система не требует дополнительных этапов в процессе изготовления рулона за исключением использования считываемого клея, который включает в себя обнаруживаемое вещество.
В частности, обнаруживаемое вещество необходимо добавлять в считываемый клей таким образом, чтобы его можно было обнаружить с помощью датчика в диспенсере. Так как считываемый клей обычно просачивается/диффундирует через последние несколько витков намотанного рулона, датчик может обнаружить обнаруживаемое вещество в считываемом клее, который просочился через слои на конечном участке гибкого листового материала, а также на втулке, как таковой.
Так как считываемый клей присутствует в последних нескольких витках гибкого листового материала, обнаруживаемое вещество также присутствует в этих последних нескольких витках. Это означает, что последний участок гибкого листового материала, который не сматывается с рулона, несет в себе обнаруживаемое вещество.
Дополнительные этапы для применения этого маркера в рулоне необязательны. Кроме того, так как считываемый клей обязательно будет присутствовать в каждом рулоне, систему можно настроить очень надежным образом без необходимости в дополнительной информации относительно бумаги, которую необходимо выдавать, или относительно специфического формата рулона. Другими словами, обнаружение обнаруживаемого вещества совершенно не зависит от геометрии диспенсера, а также от размеров рулона.
В качестве обнаруживаемого вещества рассмотрены различные вещества, которые доступны для обнаружения датчиком. В частности, рассматривается добавление металлического вещества в считываемый клей так, чтобы можно было использовать датчик, обнаруживающий изменение в индуктивных и/или проводящих свойствах рулона. Кроме того, магнитное вещество можно добавить в считываемый клей так, чтобы можно было использовать датчик, определяющий изменение магнитных свойств. Электропроводящее вещество можно добавить в клей для того, чтобы можно было использовать датчик, определяющий изменение проводящих свойств рулона. Красящее вещество и/или флуоресцентное вещество можно добавить в считываемый клей так, чтобы датчик и/или датчик в виде камеры мог обнаружить изменение цвета или флуоресценцию. Радиоактивное вещество можно добавить в считываемый клей, чтобы датчик регистрировал соответствующую радиацию.
В дополнение или в качестве альтернативы, можно определить изменение звука, издаваемого при приближении бумаги к своему концу, и когда бумага, несущая считываемый клей, не разматывается с рулона, и это изменение звука будет использоваться в качестве сигнала обнаружения. Некоторая обработка сигнала может потребоваться для того, чтобы избавиться от звуков окружающей среды.
Можно использовать емкостной датчик, который обнаруживает изменение емкости рулона в случае, когда считываемый клей находится в бумаге. Для использования этого емкостного датчика наличие дополнительного обнаруживаемого вещества необязательно, но наличие только одного обычного считываемого клея позволяет изменить емкость, так как считываемый клей служит в качестве диэлектрика, таким образом, можно обнаружить изменение емкости.
Предпочтительно, раздаточный механизм содержит приводные ролики, и датчик расположен выше по потоку приводных роликов, то есть между рулоном, который будет раздаваться, и приводными роликами, таким образом, чтобы конечный участок гибкого листового материала можно было обнаружить с помощью датчика перед тем, как конечная часть гибкого листового материала переместится через приводные ролики. Посредством этого размещения датчика можно надежным образом обнаружить то, когда рулон будет почти израсходован.
В дополнение или в качестве альтернативы, датчик можно также разместить вблизи втулки рулона с тем, чтобы он мог обнаружить случай, когда осталась только втулка, путем обнаружения обнаруживаемого вещества в считываемом клее, который остается на втулке.
Датчик можно также расположить рядом с или у фактического разгрузочного отверстия, через которое выходит гибкий листовой материал.
Предпочтительно, датчик реагирует на изменение цвета и/или флуоресцентного материала, и/или на магнитные свойства, и/или на индуктивные свойства, и/или на емкостные свойства, и/или на резистивные свойства, и/или на акустические свойства, и/или на свойства излучения, и/или на радиоактивные свойства, и/или на проводящие свойства считываемого клея и/или обнаруживаемого вещества в считываемом клее. В частности, датчик можно выполнить в виде фотодатчика, и/или магнитного датчика, и/или камеры, и/или емкостного датчика, и/или акустического датчика, и/или резистивного датчика, и/или датчика радиации, и/или индуктивного датчика, и/или датчика УФ-излучения с тем, чтобы перемещение гибкого листового материала вдоль датчика и наличие обнаруживаемого вещества на или в гибком листовом материале фактически запускало датчик. Другие датчики и обнаруживаемые вещества также рассматриваются при условии, что пока обнаруживаемое вещество можно применить в рулоне посредством считываемого клея, и/или свойство считываемого клея можно модифицировать соответственно для того, чтобы достигнуть надежного обнаружения с помощью датчика.
Блок управления предпочтительно выполнен с возможностью запуска определенных действий диспенсера сразу после обнаружения приближающегося израсходования рулона. Эти действия включают в себя, например, замену рулона материала на сменный рулон или активирование других систем диспенсера, которые необходимы только после того, как рулон израсходован, например, акустической, оптической или системы данных, которая оповещает обслуживающий персонал о приближающемся израсходовании рулона. Соответствующий сигнал можно также отправить в другой блок для того, чтобы оповестить обслуживающий персонал в удаленном местоположении, например в складском помещении или в служебном помещении.
Решение вышеупомянутой задачи настоящего изобретения также обеспечено в виде рулона гибкого листового материала, который содержит гибкий листовой материал, как таковой, а также втулку, на которую намотан гибкий листовой материал. Конечный участок гибкого листового материала приклеен к этой втулке посредством считываемого клея, где этот считываемый клей обнаруживается датчиком раздаточного устройства, как описано выше.
Считываемый клей содержит обнаруживаемое вещество в виде, который был обсужден выше. Обнаруживаемое вещество является цветным веществом, и/или магнитным веществом, и/или металлическим веществом, и/или радиоактивным веществом, и/или проводящим веществом, и/или флуоресцентным веществом. Однако обнаруживаемое вещество не ограничивается этими веществами, но распространяется на все обнаруживаемые вещества, которые можно включить в считываемый клей типа, который описан для того, чтобы обеспечить запуск датчика.
Считываемый клей в предпочтительном варианте осуществления присутствует в или на нескольких внутренних витках рулона материла, предпочтительно на самых внутренних 2-5 витках, обычно на последних 45 см листового материала при его размотке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее раскрытие будет описано более подробно ниже со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематичный вид диспенсера;
Фиг.2 - схематичный вид рулона материала; и
Фиг.3а-3с - схематичные виды примерных рисунков, согласно которым считываемый клей можно наносить на втулку.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее, со ссылкой на прилагаемые чертежи, приводится описание предпочтительного варианта выполнения раздаточного устройства для выдачи полотенец из бумаги тиссью, а также вариантов выполнения рулонов материала согласно настоящему раскрытию. Идентичные или подобные элементы будут обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их повторное описание может быть опущено во избежание избыточности.
Несмотря на тот факт, что показанный вариант выполнения предназначен для диспенсера для полотенец из бумаги тиссью, настоящее изобретение не ограничивается этим типом диспенсеров, но предназначено для всех типов диспенсеров для выдачи гибкого листового материала, например диспенсеров для полотенец из бумаги тиссью, диспенсеров для туалетной бумаги тиссью или диспенсеров для кухонных полотенец, которые приведены только в качестве нескольких примеров.
На фиг.1 схематично показан диспенсер 1, причем диспенсер включает в себя рулон материала 2 и раздаточный механизм 3. Различные технические решения, которые известны в технике, рассматриваются для фактического механизма установки, предназначенного для установки рулона 2, который несет в себе бумагу 20, намотанную на втулку 22. Различные механизмы, которые известны в технике, также рассматриваются для раздаточного механизма 3.
В показанном варианте осуществления, раздаточный механизм 3 выполнен в виде двух приводных роликов 30, которые могут приводиться в действие с помощью электродвигателя (не показан). Раздаточное действие запускается, например, с помощью внешнего датчика 50, установленного снаружи корпуса диспенсера. Этот внешний датчик может быть индуктивным датчиком или фотодатчиком, обнаруживающим присутствие руки пользователя. В ответ на сигнал запуска раздаточный механизм 3 выдает лист материала из рулона 2 таким образом, чтобы пользователь мог вытереть руки.
Датчик 4 для обнаружения конца бумаги схематично показан на фиг.1. Датчик 4 расположен между раздаточным механизмом 3 и рулоном 2. Этот датчик 4 предпочтительно выполнен в виде фотодатчика или индуктивного датчика так, чтобы он мог обнаруживать обнаруживаемое вещество, присутствующее на или в бумаге 20 рулона 2, в частности в его конечном участке. Естественно, можно использовать любой тип датчиков или комбинацию датчиков в виде, который описан и обсужден выше. Обнаруживаемое вещество, которое предусмотрено в бумаге 20 на своем конечном участке, представляет собой обнаруживаемое вещество, которое было добавлено в считываемый клей рулона 2.
Такое обнаруживаемое вещество может представлять собой, например, цветное вещество, флуоресцентное вещество, магнитное вещество или металлическое вещество, которое позволяет использовать фотодатчик и/или индуктивный датчик, в качестве датчика 4. Разумеется, рассматриваются другие комбинации обнаруживаемых веществ и датчики и могут быть преимущественными для дополнительного повышения надежности.
Устройство датчика 4, показанного на фиг.1, то есть по существу посередине между двумя продольными сторонами бумаги 20, имеет преимущество в том, что только обнаруживаемое вещество, которое присутствует на или в бумаге 20, обнаруживается, и на датчик не влияют какие-либо воздействия окружающей среды. Другими словами, датчик 4 в этом положении обнаруживает "чистый" сигнал обнаруживаемого вещества.
В альтернативном варианте осуществления, датчик 4 может располагаться ближе к втулке 22 рулона 2 так, чтобы он не измерял присутствие обнаруживаемого вещества на выдаваемой бумаге 20, а обнаруживал только втулку 22.
В еще одном варианте осуществления, датчик 4' выполнен в прямом контакте с внешней поверхностью рулона 2 через поворотный рычаг 40. Как только датчик 4 входит в контакт с обнаруживаемым веществом считываемого клея, будь он на последних витках бумаги 20 рулона 2 или только на одной втулке 22, он обнаруживает наличие обнаруживаемого вещества.
В модификации более чем один датчик 4 может присутствовать по ширине бумаги и/или по длине направления, в котором бумага не разматывается для того, чтобы повысить точность обнаружения и/или отношение сигнал/шум сигнала, выдаваемого датчиками. Множество датчиков 4 может также присутствовать на одном или множестве поворотных рычагов.
Дополнительно рассматривается использование различных типов датчиков в одном диспенсере, например индуктивный датчик и оптический датчик для обнаружения цветов. Естественно, можно использовать любые комбинации датчиков, которые повышают точность, эффективность и/или универсальность обнаружения. Предусмотрен блок управления 5, который подсоединен к датчику 4 и который запускает по меньшей мере одно действие диспенсера в ответ на обнаружение обнаруживаемого вещества. Этим действием диспенсера может быть, например, замена почти или полностью израсходованного рулона так, чтобы остаток рулона/израсходованная втулка 22 автоматически удалялась, и новый рулон вставлялся автоматически на свое место. Этот механизм является обычным для систем, которые удерживают, кроме рулона, который фактически израсходован, по меньшей мере другой запасной рулон.
Другим действием, которое может запускать блок 5 управления, будет оповещение обслуживающего персонала о приближающемся израсходовании рулона 2 посредством лампы или светодиода 54, который выдает световой сигнал, или звука, издаваемого из громкоговорителя 52.
В другом предпочтительном варианте осуществления, сигнал передается на удаленный блок, который можно установить в служебном помещении, или складском помещении, или мобильном блоке, таком как пейджер или мобильный телефон, для того, чтобы оповестить обслуживающий персонал о приближающемся израсходовании рулона даже в случае, когда они физически не присутствуют у раздаточного устройства, о котором идет речь.
На фиг.2 схематично показан рулон материала 2, в котором бумага 20 намотана на втулку 22. Для того чтобы иметь возможность эффективного изготовления такого рулона, необходимо, чтобы конец, который необходимо намотать на втулку 22, приклеивался на втулку 22 надежным способом. Считываемый клей 24 используется для этой цели, при этом втулка 22 снабжена считываемым клеем 24 на своей внешней стороне, и затем бумага 20, которая будет наматываться на втулку 22, подается на втулку 22. Посредством считываемого клея 24, конечный участок 26 бумаги закрепляется и приклеивается к втулке 22. Считываемый клей 24 обычно просачивается/диффундирует через некоторые самые внутренние витки бумаги 22 вначале процесса намотки.
Для того чтобы достигнуть надежного приклеивания конца бумаги к втулке, необходимо нанести на втулку достаточное количество считываемого клея. Можно использовать количество 4-5 г на метровую полоску клея считываемого клея, в качестве примера, где считываемый клей обычно изготовлен на основе целлюлозы или на основе крахмала и может быть комбинацией производных целлюлозы или полимеров крахмала с поливиниловым спиртом. Количество считываемого клея, которое упомянуто выше, можно также предусмотреть на конечном участке только одного гибкого листового материала или на втулке, а также на конечном участке.
В считываемый клей 24 можно добавить обнаруживаемое вещество так, чтобы обнаруживаемое вещество присутствовало не только на втулке 22, а также в конце нескольких витков бумаги 20 рулона 2, в частности приблизительно на последних 45 см бумаги. Такое обнаруживаемое вещество может представлять собой, например, цветное вещество и/или флуоресцентное вещество, и/или магнитное вещество, и/или проводящее вещество, и/или металлическое вещество, которое позволяет использовать фотодетектор, и/или индуктивный датчик или любой другой подходящий датчик в качестве соответствующего датчика 4. Разумеется, рассматриваются их комбинации, и они могут оказаться преимущественными для повышения точности при обнаружении конца бумаги.
Рассматривается использование количества считываемого клея 24, которое достаточно для приклеивания конечного участка 26 к втулке 22 и которое достаточно для обеспечения того, чтобы считываемый клей 24 надежным образом просачивался через несколько первых витков во время изготовления рулона 2. В альтернативе, считываемый клей можно предусмотреть на выбранных участках только одной втулки.
Очевидно, что фактическое количество используемого считываемого клея зависит от специфических свойств бумаги, которую необходимо наматывать в рулон, от свойств самого считываемого клея, а также от свойств обнаруживаемого вещества. Кроме того, рассматривается не только обеспечение считываемого клея на втулке, но также нанесение считываемого клея на конечный участок бумаги перед ее захватом. Считываемый клей можно распылять и/или наносить посредством ролика, например анилоксового ролика. Конечной целью является обеспечение достаточного количества считываемого клея так, чтобы он надежным образом просачивался через самые внутренние витки бумаги, чтобы его можно было обнаружить сразу, как только последние несколько витков бумаги окажутся в процессе раздачи.
Схематично процесс раздачи выполняется путем вставки нового рулона в диспенсер 1 и выдачи бумаги из него обычным способом. Однако как только рулон будет почти израсходован, выдаются самые последние витки бумаги 20. Вместе с тем, эти самые последние витки бумаги 20 также включают в себя следы обнаруживаемого вещества, которое находилось в считываемом клее, так как считываемый клей просочился через самые последние витки бумаги.
Так как датчик 4 может обнаруживать обнаруживаемое вещество на бумаге, он будет выполнять это, и блок управления будет запускать соответствующие действия диспенсера на этой основе такие, например, как замена израсходованного рулона на новый рулон или оповещение обслуживающего персонала о приближающемся израсходовании рулона.
На фиг.3а показан вариант выполнения рулона материала 2 со втулкой 22, которая снабжена считываемым клеем 24 в виде полосок, которые выполнены вокруг втулки 22 и на конечном участке 26 листового материала. Соответственно, бумага 20, которая намотана на втулку 22, также выполнена с считываемым клеем 24 в виде полосок, которые продолжаются вдоль направления намотки. Количество считываемого клея, которое необходимо использовать, должно быть достаточным для того, чтобы он просачивался через первые несколько витков бумаги вокруг втулки 22, когда бумага наматывается на втулку во время изготовления рулона.
На фиг.3b показан другой возможный вариант нанесения считываемого клея 24 на втулку 22. Согласно этому варианту, считываемый клей 24 будет находиться на последних витках рулона в виде линии, продолжающейся по ширине бумаги 20. Этот вариант может быть специфическим образом эффективным при использовании датчиков, которые обнаруживают изменение определенных характеристик, так как два случая внезапного изменения можно обнаружить для каждой линии, если смотреть в направлении намотки, то есть изменение от бумаги, свободной от считываемого клея, до бумаги, несущей считываемый клей, и, с другой стороны, изменение от бумаги, несущей считываемый клей, до бумаги, свободной от несущего клея.
На фиг.3с показан вариант осуществления, согласно которому считываемый клей 24 наносится на втулку спиральным образом, что приводит к наклонным линиям на бумаге.
Разумеется, считываемый клей можно также наносить на всю поверхность втулки 22 и/или поверхность листового материала на его конечном участке 26.