РАЗДАТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
SHEET MATERIAL DISPENSER DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к раздаточному устройству для рулонов ленточного материала, такого как бумага и текстильное нетканое полотно, к раздаточному устройству, содержащему кожух, имеющий в нижней части выходное отверстие для ленты материала и пространство по меньшей мере для двух рулонов. Первая часть пространства расположена примыкающей к выходному отверстию и предназначена для первого рулона, предназначенного для раздачи, или рулона в рабочем положении, а вторая часть пространства может быть предусмотрена для содержания второго рулона в резервном положении. Первая часть снабжена удерживающим средством, взаимодействующим со шпиндельным средством в первом рулоне, чтобы удерживать рулон в положении раздачи. Когда первый рулон почти израсходован, он высвобождается и перемещается в положение неполного рулона, в котором предусмотрено удерживающее средство для шпиндельного средства.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Раздаточные устройства для многочисленных рулонов ленточного материала такого, как бумага и текстильное нетканое полотно, часто снабжены положением неполного рулона, в котором располагается по существу израсходованный рулон. Когда неполный рулон полностью израсходован, оставшееся шпиндельное средство или сердечник могут просто извлекаться из раздаточного устройства. Часто в этом случае, используются рулоны, снабженные отдельным шпиндельным средством, вставленным в концы рулона, или рулоны с разъемным сердечником. Раздаточное устройство такого типа известно из US 3437388, где описано рулонное раздаточное устройство для рулонов с разъемным сердечником.
Проблема таких решений состоит в том, что использованное шпиндельное средство или половины сердечника могут выпадать из раздаточного устройства на пол, что создает проблему уборки мусора. Это также может создавать дополнительную, лишнюю работу для обслуживающего персонала, который вынужден собирать с пола использованные шпиндельные средства или половины сердечника.
US 5288032 описывает раздаточное устройство, снабженное контейнером для приема использованных остатков элементов рулонов. В соответствии с этим решением допускается выпадание использованных элементов рулона из раздаточного положения в контейнер для дальнейшего удаления.
Проблема такого типа раздаточного устройства заключается в том, что использованный элемент рулона может захватываться или заклиниваться на раздаточном положении, препятствуя попаданию резервного рулона в раздаточное положение, что может вызвать сбой в работе раздаточного устройства. Кроме того, должен быть оборудован отдельный контейнер или пространство для хранения израсходованных шпиндельных средств или сердечников внутри нижнего конца раздаточного устройства. Поскольку раздаваемое полотно обычно вынимают через отверстие в нижней части раздаточного устройства, такой контейнер может препятствовать доступу пользователя к полотну. Это делает данное решение неподходящим для раздаточных устройств с рулонами, установленными на горизонтальных осях под прямым углом к стене, несущей раздаточное устройство.
Вышеупомянутые проблемы решаются раздаточным устройством согласно настоящему изобретению, причем раздаточное устройство обеспечивает улучшенную конструкцию для оперирования не только отдельным шпиндельным средством, но и шпиндельным средством, вмонтированным в разъемные или сплошные сердечники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения достигается раздаточным устройством для рулонов гибкого листового материала согласно изобретению, имеющим отличительные признаки, приведенных в прилагаемой формуле изобретения.
Согласно одному варианту осуществления изобретение относится к раздаточному устройству для рулонов гибкого листового материала, каждый из которых имеет шпиндельное средство, продолжающееся в осевом направлении наружу, за пределы его концов, в котором первый рулон располагается на раздаточном положении. Второй рулон может предпочтительно, но не обязательно располагаться на резервном положении над упомянутым раздаточным положением. Раздаточное устройство дополнительно содержит положение неполного рулона, выполненное с возможностью приема первого рулона, израсходованного до заданного уровня. Для мониторинга диаметра рулона и высвобождения его с раздаточного положения, с которого он может смещаться в положение неполного рулона, может оборудоваться сенсорное средство. Шпиндельное средство может взаимодействовать с парой направляющих пазов, соединяющих раздаточное положение и положение неполного рулона, для направления перемещения первого рулона вниз. Удерживающие средства могут устанавливаться на обеих сторонах положения неполного рулона для удерживания шпиндельного средства, вставленного в каждый конец рулона, при этом удерживающее средство установлено для одновременного, или по существу одновременного высвобождения шпиндельного средства, когда открывается раздаточное устройство. В зависимости от расположения средства, взаимодействующего с крышкой для высвобождения шпиндельного средства, шпиндельное средство может высвобождаться в любое подходящее время между отпиранием крышки и полным ее открыванием. Предпочтительно, крышка должна быть достаточно открытой для улавливания шпиндельного средства в крышке, во время его высвобождения.
Когда почти израсходованный первый рулон высвобождается в раздаточном положении, он может смещаться по направлению к положению неполного рулона под действием силы тяжести, усилия пользователя, тянущего полотно, резервного рулона, вступающего в контакт с первым рулоном во время перемещения в раздаточное положение, или объединением одного или нескольких из этих действий. Удерживающие средства выполнены с возможностью удерживания с возможностью вращения шпиндельного средства рулона, расположенного в положении неполного рулона и во время извлечения последней секции полотна, и после того, как рулон израсходован.
Для удерживания рулона удерживающие средства и шпиндельное средство оборудованы взаимодействующими входящими в зацепление поверхностями. Удерживающее средство содержит фиксирующий паз, имеющий форму сечения, соответствующую по меньшей мере частично, осевой форме сечения шпиндельного средства. Согласно одному примеру удерживающее средство содержит фиксирующий паз, выполненный с возможностью удерживания шпиндельного средства, оборудованного наружной по направлению оси увеличенной секцией. Предпочтительно, наружная секция шпиндельного средства имеет симметричную форму вращения с относительно большим диаметром, а внутренняя осевая цилиндрическая секция имеет относительно меньший диаметр. Наружная секция может иметь по существу конусообразную форму с вершиной, обращенной к упомянутой внутренней секции. Такая по существу конусообразная наружная секция может предпочтительно, но не обязательно, оборудоваться цилиндрической концевой секцией. Подходящий тип шпиндельного средства описан в международной патентной заявке № WO 2006/050043, которая включена в настоящее описание путем ссылки. Вместе с тем, раздаточное устройство, согласно изобретению может также использовать шпиндельное средство, имеющее фиксированные внешние концы, обеспечивающие взаимодействие формы упомянутых концов с упомянутыми направляющими пазами и фиксаторами. Хотя предпочтительна наружная, по существу конусообразная секция, другие формы, такие как полусферическая и цилиндрическая, также являются возможными. По меньшей мере одно удерживающее средство может содержать фиксатор, упруго удерживаемый в контакте с периферийной поверхностью концевой секции шпиндельного средства. В соответствии с предпочтительным примером фиксатор может устанавливаться на поворотном рычаге с шарнирным соединением, имеющим ось, параллельную оси рулона. Упругое средство, такое как пружина, может держать фиксатор подпружиненным, в активном положении, действующим, как тормозное устройство на шпиндельное средство в положении неполного рулона. Согласно альтернативному примеру фиксатор может оборудоваться на обеих сторонах неполного рулона, чтобы способствовать удержанию шпиндельного средства, когда неполный рулон израсходован.
Удерживающее средство содержит поворотный рычаг, расположенный на обеих сторонах положения неполного рулона. Для обеспечения одновременного высвобождения шпиндельного средства рычаги могут соединяться поперечным стержнем, параллельным оси рулона. Поперечный стержень предпочтительно, но не обязательно, устанавливается для совмещения с осью поворота поворотного рычага. Удерживающее средство может выполняться с возможностью высвобождения шпиндельного средства, когда крышка раздаточного устройства перемещается из закрытого в открытое положение. Крышка содержит переднюю, боковую и верхнюю поверхности и может сниматься отклонением верхнего конца крышки наружу и вниз, вокруг поворотной оси, проходящей сквозь нижнюю секцию боковых поверхностей раздаточного устройства. Рычаг, примыкающий к передней части раздаточного устройства, может оборудоваться контактной поверхностью, находящейся в контакте и опирающейся на поверхность внутренней стороны крышки раздаточного устройства. Когда крышка открывается за пределы заданного угла, контактная поверхность на рычаге должна расцепляться с крышкой, позволяя рычагу повернуться от положения неполного рулона. Это перемещение также расцепляет удерживающее средство от шпиндельного средства для его высвобождения. Рычаги могут выполняться с возможностью приведения в действие под действием силы тяжести, поскольку центр тяжести рычагов расположен по одну сторону от вертикальной плоскости, проходящей через ось поворота рычагов. Альтернативно, упругое средство, такое как упругий гребень на рычаге, может отклонять рычаги и контактную поверхность в контакт с внутренней поверхностью крышки, когда она закрыта. Как только крышка открывается, упругое средство вызывает поворотное перемещение рычагов для высвобождения шпиндельного средства. Фиксирующие пазы в рычагах, составляющие удерживающее средство, могут быть по существу крючкообразными или J-образными. Когда рычаги поворачиваются, шпиндельное средство автоматически выпадает из пазов, при этом шпиндельное средство должно выпадать вниз и улавливаться открытой крышкой.
Согласно предпочтительному варианту осуществления шпиндельное средство содержит отдельные адаптеры, вставленные в каждый конец рулона. Если адаптеры вставлены в каждый конец рулона без сердечника, удерживающее средство должно удерживать шпиндельное средство от выпадения из рулонного раздаточного устройства до тех пор, пока крышка не откроется для дозагрузки. Аналогично, если шпиндельное средство содержит адаптеры, вставленные в каждый конец рулона, снабженного разъемным сердечником, шпиндельное средство и обе половины крышки должны удерживаться в раздаточном устройстве. Хотя это в основном не предназначено для рулонов упомянутого типа, работой раздаточного устройства можно управлять с использованием адаптеров, вставленных в каждый конец рулона со сплошным сердечником или шпиндельного средства, содержащего пару держателей, соединенных осью, или аналогично установленных на центральной оси рулона. Альтернативно, шпиндельное средство может содержать держатели, прикрепленные клеем к каждому концу рулона без сердечника или сплошному рулону. Так можно предотвращать выпадение шпиндельного средства израсходованного рулона из раздаточного устройства и замусоривание пола.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение описывается подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Эти схематичные чертежи используются только для примера и никоим образом не ограничивают объем изобретения.
На фиг.1 показан вид спереди в перспективе раздаточного устройства согласно первому варианту осуществления изобретения.
На фиг.2 показан вид сзади в перспективе раздаточного устройства, показанного на фиг.1.
На фиг.3 показан увеличенный вид удерживающего механизма, показанного на фиг.2.
На фиг.4 показано поперечное сечение поворотного рычага по линии X-X на фиг.3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1
2
1
2
На фиг.1 показан вид в перспективе раздаточного устройства согласно первому варианту осуществления изобретения. В последующем тексте термины «внутренний» и «наружный» используются для обозначения положения компонентов относительно задней секции R, если иное не указано. Задняя секция R предназначена для установки на стену или аналогичную вертикальную, или близкую к вертикальной поверхность. В примерах, описанных ниже, рулоны размещены в раздаточном устройстве с осями, расположенными по существу под прямыми углами к задней секции R установленного на стене раздаточного устройства. Раздаточное устройство, прежде всего, предназначено для рулонов без сердечника, имеющих центральное шпиндельное средство S, S, вставленное в концы рулона и продолжающееся наружу по оси за пределы концов рулона. Раздаточное устройство содержит крышку (указанную штрихпунктирной линией) с передней поверхностью 2, верхней поверхностью 3 и парой боковых поверхностей 4, 5. Крышка 1 открывается отгибанием всей крышки вперед, из положения указанного штрихпунктирными линиями, и вниз в показанное положение. Крышка 1 поворачивается вокруг пары шарниров 6, 7, размещенных на нижнем краю соответствующих боковых поверхностей 4, 5 на обеих сторонах раздаточного устройства. Раздаточное устройство 1 установлено по существу на вертикальной поверхности посредством задней секции R. Средство T для разрывания располагается вокруг нижних краев раздаточного устройства, при этом средство T для разрывания прикреплено к нижнему краю рамы 8, установленной на задней секции R. Раздаточное устройство выполнено с возможностью приема двух рулонов A, B (указаны штрихпунктирной линией), которые вставляются сверху раздаточного устройства посредством размещения шпиндельного средства относительно сходящихся направляющих поверхностей 11, 12 в задней секции R и в раме 8, установленной на задней секции и продолжающейся наружу, чтобы по существу огибать рулоны A, B впереди раздаточного устройства. Рама 8 открыта сверху для предоставления возможности вставления рулонов и открыта внизу для предоставления возможности извлечения материала полотна. Направляющие пазы 14, 15 оборудованы в задней секции R и внутренней поверхности рамы 8, соответственно, для направления рулонов A, B с резервного положения 17 вниз через раздаточное устройство на раздаточное положение 16, как указано, посредством соответствующих шпинделей S, S на фиг.1.
Раздаточное устройство снабжено автоматическим механизмом замены рулона, содержащим первое сенсорное средство 21 для обнаружения того, что первый рулон A, установленный в раздаточном положении 16 почти израсходован, первый фиксатор 22 для удерживания первого рулона A в раздаточном положении, второе сенсорное средство 23 для обнаружения того, что первый рулон высвобожден из раздаточного положения, и второй фиксатор 24 для удерживания второго рулона B на резервное положение 17. В раздаточном устройстве, изображенном на фиг.1, идентичные первые сенсоры и первые фиксаторы расположены на обеих сторонах первого рулона A в задней секции R и внутренней поверхности рамы 8 соответственно. Второй сенсор и второй фиксатор предпочтительно, но не обязательно, установлены только на одной стороне. Когда первый рулон A высвобожден, он перемещается вниз на положение 25 неполного рулона.
1
2
В работе подпружиненное первое сенсорное средство 21, инициирующее смену, должно начинать перемещение, когда первый рулон A уменьшается до определенного заданного диаметра. Перемещение сенсора должно обуславливать перемещение пары первых фиксаторов 22, удерживающих первый рулон A на раздаточном положении 16 в раздаточном устройстве, из контакта с их шпиндельным средством S или адаптером, несущим рулон. Первый рулон A еще имеет малое количество оставшейся бумаги, и под воздействием силы тяжести и/или вытягивания бумаги пользователем, рулон A должен перемещаться в положение 25 неполного рулона. В положении 25 неполного рулона бумага должна извлекаться до тех пор, пока рулон A полностью не израсходуется. Когда первый рулон A перемещается в положение 25 неполного рулона, приводится в действие второе подпружиненное сенсорное средство 23. Приведение в действие второго сенсорного средства 23 должно обуславливать высвобождение вторым фиксатором 24 второго рулона B из резервного положения 17. Высвободившись, второй рулон B должен переместиться под действием силы тяжести, для занятия места в раздаточном положении 16. Когда второй рулон B перемещается в раздаточное положение, концевые поверхности рулона одновременно смещают первые сенсоры 21 наружу против подпружинивания в контакт с соответствующими концевыми поверхностями второго рулона B и перемещают первые фиксаторы в контакт с соответствующим шпиндельным средством S.
Таким образом, бумага всегда имеется в наличии на первом рулоне A во время смены рулонов. Относительно небольшой первый рулон A должен быть перемещен из нормального раздаточного положения 16, для освобождения места для нового, второго рулона В, позволяя ему выпасть в данное положение. Первый рулон A может перемещаться в свое положение неполного рулона силой тяжести, силой вытягивания бумаги пользователем или объединением обеих сил. Чтобы гарантировать, что первый рулон A правильно располагается в положении 25 неполного рулона, второй рулон B может также толкать первый рулон A в положение 25 неполного рулона, перед достижением раздаточного положения 16. Когда это происходит, достаточная сила инерции передается первому или неполному рулону А для проталкивания его в положение 25 неполного рулона. В то же время, уменьшается скорость второго рулона, результатом чего является относительно мягкое приземление нового рулона в раздаточное положение.
1
Неполный рулон удерживается в положении 25 неполного рулона удерживающим механизмом 26, который гарантирует, что внутренний и внешний шпиндели S остаются в раздаточном устройстве, когда полотно израсходовано. Удерживающий механизм 26 показан на фиг.1 и 2 и содержит внутренний и наружный поворотные рычаги 27, 28, расположенные с обеих сторон неполного рулона. На фиг.2 показан вид сзади в перспективе рамы и крышки раздаточного устройства. Для обеспечения одновременного высвобождения шпиндельного средства, рычаги 27, 28 соединены поперечным стержнем 29, параллельным оси рулона. Поперечный стержень 29 выполнен с возможностью совмещения с осью поворота поворотных рычагов 27, 28. Удерживающий механизм 26 выполнен с возможностью высвобождения шпиндельного средства, когда крышка 1 раздаточного устройства перемещается из закрытого в открытое положение. Как описано выше, крышка 1 содержит пару боковых поверхностей 4, 5 и может быть снята отклонением верхнего конца крышки наружу и вниз вокруг оси пары шарниров 6, 7, проходящих через нижнюю секцию боковых поверхностей раздаточного устройства. Наружный рычаг 28 (см. фиг.2), примыкающий к передней поверхности 2 раздаточного устройства снабжен контактной поверхностью в форме выступа 30, контактирующего с внутренней боковой поверхностью 5 крышки 1 раздаточного устройства и опирающегося на нее. Когда крышка 1 открыта за пределы заданного угла, выступ 30 на рычаге 28 должен расцепляться с боковой поверхностью 5, предоставляя возможность рычагам 27, 28 поворачиваться из положения 25 неполного рулона. Рычаги 27, 28 выполнены с возможностью их приведения в действие силой тяжести, поскольку центр тяжести рычагов 27, 28 расположен по одну сторону от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения рычагов. Кроме того, упругое средство в форме упругого гребня 31 на наружном рычаге 28 должно отклонять рычаги 27, 28 и выступ 30 в контакт с внутренней поверхностью боковой поверхности 5 крышки 1, когда она закрыта. Упругий гребень 31 объединен с наружным рычагом 28 и имеет свободный конец в контакте с останавливающим упором 32 на внутренней стороне рамы 8. Когда крышка 1 закрывается, упругий гребень 31 деформируется, так как его свободный конец контактирует с останавливающим упором 32 во время продолжающегося поворота рычагов 27, 28. Кроме того, упругое средство в форме упругого гребня 31 на внешнем рычаге 28 должно отклонять рычаги 27, 28 и выступ 30 в контакт с внутренней поверхностью боковой поверхности 5 крышки 1, когда она закрыта. Упругий гребень 31 встроен в наружный рычаг 28 и имеет свободный конец в контакте с останавливающим упором 32 на внутренней стороне рамы 8. Когда крышка 1 закрывается, упругий гребень 31 деформируется, поскольку его свободный конец контактирует с останавливающим упором 32 во время продолжающегося поворота рычагов 27, 28. Как только открывается крышка 1 за пределы заданного угла, упругий гребень 31 должен инициировать поворотное перемещение рычагов 27, 28 для высвобождения шпиндельного средства.
На фиг.3 показан удерживающий механизм согласно изобретению, где механизм показан установленным на задней секции R раздаточного устройства. Удерживающий механизм оборудован фиксирующими пазами 33, 34 в рычагах 27, 28, при этом пазы являются по существу крючкообразными или J-образными. Когда открывается крышка, рычаги 27, 28 поворачиваются вокруг поперечного стержня 29, и шпиндельное средство должно автоматически выпадать из фиксирующих пазов 33, 34, когда J-образные пазы отклоняются вниз. Шпиндельное средство должно высвобождаться через выходные пазы 35, 36 и выпадать вниз и улавливаться открытой крышкой 1.
1
1
1
На фиг.4 показано сечение рычага по линии X-X, показанной на фиг.3. Чтобы удерживать рулон, рычаги 27 и шпиндельное средство S выполнены с взаимодействующими, входящими в зацепление поверхностями. Оба рычага 27, 28 содержат фиксирующий паз с сечением соответствующим осевому сечению шпиндельного средства. Согласно примеру, показанному на фиг.4, удерживающее средство содержит фиксирующий паз, выполненный с возможностью удерживания продолжающегося вдоль оси шпинделя 41 на шпиндельном средстве S. Шпиндель 41 оборудован наружной по направлению оси конической секцией 42, имеющей относительно больший диаметр, и внутренней по направлению оси цилиндрической секцией 43, имеющей относительно меньший диаметр. Хотя предпочтительна наружная коническая секция, возможны другие формы, такие как полусферическая и цилиндрическая. По меньшей мере одно удерживающее средство 44, установленное на рычаге 27 (см. фиг.2) может содержать фиксатор 45, упруго удерживаемый в контакте с периметрической поверхностью цилиндрического конца по существу конической секции 42 шпиндельного средства S. Согласно этому примеру фиксатор 45 расположен на поворотном рычаге 27 с поворотным шарниром 46, имеющим ось, параллельную оси поперечного стержня 29. Упругое средство в форме пружины 47 удерживает контактную поверхность 48 на фиксаторе 45 в контакте с цилиндрической поверхностью 43 шпинделя. Это поддерживает фиксатор 45 в подпружиненном, активном положении, чтобы действовать в качестве тормоза для предотвращения свободного вращения рулона в процессе раздачи. В то же самое время, перемещающийся рулон в положение 25 неполного рулона может смещать рычаг 27 с противодействием пружине 47. Удерживающее средство 44 может быть установлено на рычагах на одной или на обеих сторонах неполного рулона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, описанному выше, шпиндельное средство содержит отдельные адаптеры, вставленные в каждый конец рулона. Если адаптеры вставлены в каждый конец рулона без сердечника, удерживающее средство должно удерживать шпиндельное средство от выпадения из раздаточного устройства рулона, пока крышка не откроется для загрузки. Аналогично, если шпиндельное средство содержит адаптеры, вставленные в каждый конец рулона, оборудованного разъемным сердечником, шпиндельное средство и обе половины сердечника должны удерживаться в раздаточном устройстве. Хотя устройство в основном не предназначено для таких рулонов, работой раздаточного устройства можно управлять с использованием адаптеров, вставленных в каждый конец рулона со сплошным сердечником. Таким образом имеется возможность предотвратить выпадение шпиндельного средства израсходованного рулона из раздаточного устройства, пока устройство не будет открыто.
Изобретение не ограничивается примерами, приведенными выше, но может свободно изменяться в рамках объема формулы изобретения.