СИСТЕМА ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РУЛОНОВ С ПРОВОДЯЩИМИ ПАТРОНАМИ
SYSTEM FOR DISTRIBUTING ROLLS WITH CONDUCTIVE WORKHOLDERS

Изобретение относится к области рулонов бумаги одноразового использования, особенно используемых массовым потребителем или в коллективах и известных под такими названиями, как туалетная бумага, рулоны [бумаги] для вытирания, рулоны влагопоглощающей бумаги для протирки и рулоны полотенец для рук.
При использовании в коллективах продукт (рулон) чаще всего помещен в распределяющий аппарат, который поддерживает и защищает рулон и обеспечивает распределение бумаги. Среди некоторых важных функций распределителя можно назвать хранение бумаги, гигиену, контроль за потреблением.
Распределитель и продукт, который он содержит, часто рассматриваются как системы. Так они будут называться далее по тексту.
Стоимость распределителей относительно высока и, если ничего другого не предусмотрено, распределитель может подойти для изделий нескольких видов. При этих условиях существует коммерческий риск того, что конкурирующая продукция будет функционировать в распределителе, поставленном другим поставщиком.
Кроме того, изделия, не предназначенные специально для распределителя, могут повредить его функционированию и даже могут быть повреждены до использования.
Чтобы избежать такого рода проблемы, были разработаны специальные системы, называемые «привязанными», которые подходят только к одному виду или к семейству специально адаптированных изделий.
Существуют различные способы, чтобы сделать систему «привязанной», а именно: подбирают пластмассовые наконечники специальной формы. Помещенные, например, внутрь патрона рулона, на который намотано изделие, они взаимодействуют с держателями, находящимися в распределителе. Без этих наконечников рулон не может быть установлен на место или не может быть правильно использован. Основной недостаток распределителей такого типа - экономического порядка: нужно производить дополнительные детали, которые не являются основным интересом для потребителя системы и которые, кроме того, не могут быть использованы после того, как рулон закончится. Таким образом, эти пластмассовые детали означают дополнительную стоимость и дополнительные отходы, когда рулон заканчивается.
Известны также рулоны, имеющие желобки, которые взаимодействуют со специальными держателями: рулон без желобка не может держаться в распределителе или же дверца этого последнего не может закрыться из-за отличающегося размера рулона без желобка. Желобки такого типа очень эффективны, но их производство требует сложного обрабатывающего оборудования.
В механизированных автоматических или полуавтоматических, электрических или электронных распределителях встречаются также патроны со штриховыми кодами, которые читаются считывающими устройствами, находящимися на специальных носителях: рулон без штрихового кода не может функционировать в механизированной системе, в результате бумага не может разматываться. Использование штрихового кода очень эффективно, но производство распределителя влечет за собой дополнительную стоимость из-за наличия устройства, считывающего штриховой код.
Цель изобретения - предоставить простой, экономичный и надежный способ, позволяющий сделать привязанным автоматический или полуавтоматический, электрический или электронный распределитель для бумаги в рулонах, используя при этом обычные простые способы обработки бумаги.
Его принцип следующий: большинство рулонов бумаги, использующихся в распределителях, изготовляют наматыванием на патроны, большей частью картонные, полученные путем свертывания, наложения и склеивания бумажных лент.
Цель изобретения - оптимизировать эти патроны таким образом, чтобы снабдить их дополнительной функцией взаимодействия с распределителем, в который они будут помещены. Эта функция состоит в том, чтобы снабдить патрон свойствами электропроводимости, позволяющими ему играть роль прерывателя внутри приспособленного для этого распределителя.
Таким образом, предметом изобретения является система распределения продукта, намотанного вокруг элемента типа патрона; причем упомянутый продукт представляет собой структуру в виде цилиндра, и упомянутая система содержит преимущественно:
- каркас;
- приспособление поддерживания и соединения рулона в каркасе.
Согласно изобретению, патрон содержит электоропроводящий элемент, предназначенный для взаимодействия с элементом каркаса, с тем чтобы вместе они составляли элемент электрической цепи.
Преимущество изобретения в том, что патрону придается функция «проводника» электричества.
Таким образом, элемент, проводящий ток, может состоять из слоя проводящего материала, контактирующего с частью или со всей внутренней и/или внешней поверхностью патрона.
В наиболее характерных случаях упомянутый проводящий слой может иметь толщину между несколькими микрометрами и приблизительно 1 мм.
Существуют различные технические решения, пригодные для реализации изобретения.
В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом реализации изобретения, патрон состоит из картонного цилиндра, изнутри покрытого проводящим материалом, таким как медь или алюминий.
Таким образом, слой проводящего материала может состоять из металлической ленты, наклеенной на поверхность упомянутого картонного цилиндра.
В соответствии с другим вариантом реализации изобретения, проводящий элемент представляет собой сетку из переплетенных или связанных между собой металлических нитей.
Предпочтительно, проводящие нити могут иметь диаметр порядка 50 мкм.
Не выходя за рамки изобретения, проводящий элемент может состоять из сотканной сетки из полимеров или эластомеров, снабженных проводящими элементами, например углеродом, серебром, никелем, медью или алюминием.
В соответствии с еще одним вариантом реализации изобретения, проводящий элемент состоит из проводящего слоя, образованного краской или чернилами, содержащими проводящие частицы (или заряды).
Кроме того, система, в соответствии с изобретением, содержит по меньшей мере один элемент, предназначенный для обеспечения электрического соединения между патроном и каркасом. Этот элемент может быть в форме наконечника, который представляет собой замыкатель 17, и насаживается на торец патрона.
Изобретение, кроме того, предусматривает проводящий патрон, предназначенный для использования, в системе распределения рулонов.
Другие характеристики, детали, преимущества изобретения лучше станут понятны при ознакомлении с нижеследующим описанием, которое служит для иллюстрации, но ни в коем случае не является ограничивающим, совместно с чертежами, на которых изображены:
- на Фиг.1 - принципиальная схема устройства производства проводящих патронов в соответствии с изобретением;
- на Фиг.2 - иллюстративная схема способа производства патрона путем склеивания в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения;
- на Фиг.3А - схема, иллюстрирующая производство патрона путем свертывания, в соответствии с изобретением;
- на Фиг.3В - схематический разрез патрона по толщине, в соответствии с изобретением;
- на Фиг.4 - фотография внутренней части патрона, частично покрытой проводящей лентой;
- на Фиг.5 - фотография внутренней части патрона, полностью покрытой проводящей лентой;
- на Фиг.6 - принципиальная схема электрической цепи распределителя, содержащего патрон в соответствии с изобретением;
- на Фиг.7А - поперечный разрез и продольный разрез по первому варианту изготовления наконечника распределителя; и
- на Фиг.7В - поперечный разрез и продольный разрез по второму варианту изготовления наконечника распределителя в соответствии с изобретением.
Таким образом, Фиг.1 иллюстрирует установку по производству патрона, преимущественно предназначенного для распределительной системы в соответствии с изобретением. Точнее говоря, Фиг.1 иллюстрирует способ изготовления такого патрона.
Одну или несколько картонных лент 1 сматывают с одной или нескольких бобин (не помечены) одновременно с лентой проводящего материала 2. Эта лента может быть сама из проводящего материала или может быть покрыта проводящим материалом.
В качестве проводящего материала выбирают, например, алюминий, медь, никель и т.п.
Ленты 1 позволяют сделать полученный патрон более жестким и придать ему некоторую толщину.
Различные ленты 1, 2 приводятся к блоку склеивания 3, пример выполнения которого проиллюстрирован более детально на Фиг.2.
При выходе из блока склеивания, ленты 1, 2 располагаются одна рядом с другой, в одной и той же горизонтальной плоскости и приводятся таким образом, к стержню 4, на который они одновременно наматываются, как это будет разъяснено далее, в соответствии с Фиг.3А и 3В.
Ремень 5 обеспечивает протягивание лент 1, 2 вокруг стержня 4, а также прижимание их к стержню 4, для осуществления склеивания лент между собой и придания им формы.
Ленты 1, 2, соединенные таким образом на уровне стержня 4, образуют цилиндр, или полый патрон, который, предпочтительно, не имеет внутри проводящего слоя.
Фиг.2, в качестве иллюстративного примера, демонстрирует блок 3 для наклеивания по меньшей мере одной из лент 1, 2.
Устройство само по себе известно, так что оно будет описано коротко.
Лента 1, предназначенная для наклеивания, подается на первый цилиндр 6, который должен ее прижимать и направлять.
Затем лента 1 входит в контакт со вторым цилиндром нанесения клея 7. Третий цилиндр 8, расположенный ниже второго цилиндра 7 относительно направления разматывания ленты 1, позволяет подавать клей на цилиндр 7.
Три цилиндра 6, 7, 8 представляют собой параллельные оси, расположенные перпендикулярно направлению разматывания ленты на уровне блока склеивания 3.
Понятно, что резервуар 9, расположенный под цилиндрами, содержит клей.
Предпочтительно, со стороны выхода ленты предусмотрен скребок 10 или же любое другое приспособление, позволяющее контролировать и ограничивать количество клея.
Конечно, могут рассматриваться и другие способы нанесения клея на одну из лент 1, 2, не выходя за рамки изобретения: например, клей может выбрасываться из сопел на ленту или ленты; может быть предусмотрено склеивание термоклеем; или также двусторонняя клейкая лента (заранее покрытая слоем клея) может соединяться с, по меньшей мере, одной из лент 1, формируя жесткую структуру конечного патрона.
На Фиг.3А схематически, на виде сверху, изображено устройство наматывания лент 1, 2 вокруг стержня 4.
Обычно ленты 1, 2 поступают под углом а, который не является нулевым относительно перпендикуляра к оси стержня. Они протягиваются вокруг стержня 4 ремнем 5.
Таким образом, получают спиральное (винтообразное) наматывание лент 1, 2 вокруг стержня 4 с более или менее значительным нахлестом.
На Фиг.3В изображен разрез АА на Фиг.3А, который демонстрирует размещение лент: на наружную (картонную) ленту 1 нанесен слой клея С, который обеспечивает сцепление с внутренней проводящей лентой 2; ленты 1, 2 смещены вбок.
Стрелки F на Фиг.3А символизируют усилие прижатия ремня 5 к стержню 4, усилие, которое обеспечивает хорошее сцепление и слипание лент 1, 2 между собой, как уже было сказано.
После нескольких оборотов вокруг стержня 4, различные ленты 1, 2, соединенные между собой, образуют проводящий цилиндр, который затем разрезается на отдельные проводящие патроны 11, как, например, показано на Фиг.4 и 5.
На Фиг.4 патрон 11 изнутри частично покрыт проводящим слоем 11 с, состоящим из ленты 2, в соответствии с описанным выше способом.
На Фиг.5 внутренняя поверхность проводящего патрона 11 полностью покрыта слоем проводящего материала 11 с.
В качестве примера упомянутый проводящий слой может иметь толщину между несколькими микрометрами (около десяти) и приблизительно 1 см.
Структура 1, которая обеспечивает жесткость патрона 11, может сама иметь толщину приблизительно от 1 до 3 мм.
Проводящий слой 11 с может находиться на внутренней и/или внешней поверхности, и/или может быть помещен между структурными слоями (например, картонными 1) каждого патрона.
Ширина проводящей ленты 11 с может быть равна или не равна ширине лент 1.
Описанный выше способ является предпочтительным в том, что касается затрат, так как достаточно, взяв за основу обычную установку по изготовлению патронов, добавить на входе проводящую ленту 2, например, вместо одной имеющейся непроводящей ленты.
Другие способы реализации изобретения, также вполне эффективные, можно осуществить не выходя за рамки изобретения.
А именно, проводящий элемент может состоять из сетки проводящих нитей, соединенных между собой переплетением или связыванием.
2
Сеть проводящих нитей и/или проводящие волокна могут вместе образовывать «нетканую» структуру. Под нетканой в данном случае понимают совокупность нитей и/или волокон, соединенных таким образом, что они образуют полотно, масса квадратного метра которого в граммах может варьироваться приблизительно от 35 до 50 г/м.
«Нить» может иметь длину от нескольких сантиметров до нескольких метров и даже нескольких сотен метров, тогда как «волокно» может иметь длину от нескольких миллиметров до, приблизительно, 100 миллиметров. Эти размеры длины конечно приведены только в качестве примера, для того чтобы пояснить различие между используемыми терминами.
Нити могут, например, состоять из никеля и иметь диаметр около 50 микрометров.
Полученный таким образом слой или пленка соединяется с жестким структурным элементом любым известным способом, например, склеиванием, как разъяснено выше, со ссылкой на Фиг.1.
Другой вариант изготовления проводящего патрона 11, в соответствии с изобретением, может состоять в том, что проводящий элемент 11 с образуется путем нанесения слоя краски или чернил, содержащих проводящие частицы.
Например, может быть применен слой полимеров или эластомеров, в который введены частицы серебра или меди, или никеля, или углерода, полученный путем экструзии, промазки или путем применения другой известной техники.
Частицы обычно имеют диаметр порядка нескольких мм, а слой может иметь толщину от нескольких микронов до 1 мм.
Изготовленные таким образом проводящие патроны должны быть вмонтированы в автоматические или полуавтоматические, электронные или электрические механизированные распределители. Изменения, которые необходимо внести в эти распределители для того, чтобы они могли функционировать с патронами такого типа, являются минимальными.
Действительно, достаточно осуществить параллельное соединение электрической системы таким образом, чтобы получить разомкнутую цепь при отсутствии проводящего патрона и замкнутую цепь при наличии такого патрона.
При этом нужно принять во внимание, что проводящий патрон играет здесь роль «прерывателя».
На Фиг.6 показан принцип действия распределителя в соответствии с изобретением: проводящий патрон 11 соединяют с двумя наконечниками 12, снабженными замыкателями; электрическая энергия может поступать от батареи 13 или от сети: этот источник энергии управляет такими функциями распределителя, как автоматическое продвижение бумаги, выявление уплотнения и т.д.
Известный автоматический распределитель описан, например, в патентных заявках ЕР 1232715, ЕР 1231823, ЕР 1230886.
Распределители такого типа состоят из каркаса, предназначенного для удерживания и размещения одного или нескольких рулонов бумаги, устройств для распределения рулона или рулонов бумаги и средств управления распределительными устройствами. Упомянутые средства управления реагируют на электрические сигналы датчиков. Например, бесконтактные датчики, предназначенные для распознавания присутствия пользователя около распределителя, позволяют отматывать бумагу определенной длины.
Рулон с описанным выше проводящим патроном особенно хорошо подходит для таких распределителей.
Для того чтобы осуществить контакт и адаптацию описанных выше рулонов в автоматических распределителях такого типа, необходимы соединительные детали.
Фиг.7А и 7В представляют собой соответственно поперечный и продольный разрезы наконечников 12, способных взаимодействовать и входить в контакт с проводящим патроном 11.
Каждый наконечник представляет собой цилиндрическую часть 14, предназначенную для контактирования с внутренней поверхностью патрона 11, а также из торцевого ободка 15, который упирается в один из торцов патрона.
Наконечник 12 предпочтительно насаживается с натягом на патрон 11.
В соответствии с Фиг.7А цилиндрическая часть 14 наконечника 12 снаружи покрыта проводящим цилиндром 16, который, когда наконечник помещен на один из торцов патрона 11, вступает в контакт с его внутренней поверхностью, замыкая таким образом электрическую цепь управления, как показано на Фиг.6.
В соответствии со способом выполнения, показанным на Фиг.7В, цилиндрическая часть 14 наконечника 12 частично покрыта замыкателем 17.
В соответствии с другим возможным вариантом выполнения, проводящий элемент (11с) может состоять из проволочного элемента, соединенного любым возможным способом с жесткой структурой 1 патрона; при этом проволочный элемент расположен таким образом, что может вступать в контакт с контактным элементом 17 электрической цепи распределителя.
Разумеется, в рамках изобретения могут рассматриваться также и другие типы соединительных деталей и/или проводящих элементов.