CN100593996C - 卷筒纸供给装置 - Google Patents

Abstract

一种没有在外部配置操纵开关的卷筒纸供给装置。一用于监控纸张移动的传感器读取用户抽出纸张或者停止抽出的操作。通过来自该传感器的信号开始一控制程序并且卷筒纸供给装置自动执行纸张的切割和供给。从而，用户无需操纵任何开关。该卷筒纸供给装置通过纸张的移动精确地读取用户意愿。即使是单臂者、幼儿、老者或者盲人也可简便地用一只手安全地抽出并切割卷筒纸，例如手纸、餐巾纸或者纸巾。

Description

卷筒纸供给装置

技术领域

本发明涉及一种卷筒纸供给装置，其使得残疾用户，例如单臂者、盲人或者老者或儿童可简便地从纸卷(例如手纸卷、餐巾纸卷或者纸巾卷)中抽出纸张，并且可使用一只手安全地切割或者切断纸张。并且，本发明涉及一种卷筒纸供给装置，其无需由用户刻意地用一个或多个开关来进行操纵。

背景技术

在通常已经广泛应用于使用纸卷的纸张中的纸张容器的应用中，用户用其一只手压下具有刀片或者切割边的容器盖，并用其另一只手抓住纸张端部，然后用力抽拉纸张以利用刀片切割纸张。这样的一系列动作需要用户同时使用双手，而对于手、视力有残疾的人士或者老者和儿童来说这是很费力的。因此，为了将这种困难减至更轻，已经提出并商业应用了一种纸张容器，其中带切割装置的盖子具有添加于其上的附件，例如弹簧，从而盖子的切割边可以按一作用力弹性地压靠在纸卷上，其中该作用力不会大到阻碍抽出纸张以使得可用一只手抽出并切割纸张。然而，即使如此，除非为了切割纸张而对纸张抽出的方向和速度以及将纸张抽取的方向、速度和力度进行适当调节，否则不能无故障地抽出或者切割纸张。然而，首先，不考虑具有切割边的盖子是否具有弹簧或类似装置，在任何情况下，在纸张被切割后保留在纸卷侧的纸张端部留在切割边的隐蔽侧且不可见。出于此原因，下一用户需要首先用手在纸张抽出方向上旋转纸卷至该用户可看见并接触到纸张端部的程度。然后，该用户需要使用手指和指甲撕下纸张端部，其中在被切割时该纸张端部被压下并快速地粘附在纸卷上。对于视力较差或者完全失明以及失去一只手臂而另一只灵活手臂的手指受了伤并绑着绷带的人士来说，这种操作是极为困难的。

为了解决这些不便之处，在近年来所公布的专利申请中，已经越来越多地出现了涉及手动或者电子操纵自动卷筒纸供给装置。虽然本申请人在本专利申请之日未曾见过任何自动卷筒纸供给装置被具体化和商业化，但是由这些专利申请公开所知的自动卷筒纸供给装置通常具有下述元件。这些元件是：用于可旋转支撑纸卷的纸张容器，自动纸张供给设备，供给长度调节设备，供给长度选择开关，自动纸张切割设备，用于容纳被切割并从纸卷分离的纸张的部件，用于在切割后供给一长度纸张的自动纸张供给设备，用于分别启动这些装置的开关，用于在预先建立的程序下操纵各个这些设备的控制单元，为了保证这些控制单元无故障运行的传感器，为了保证这些控制单元无故障运行的计时器，用于容纳这些装置和单元的外壳主体，以及用于该外壳的开放空间的盖子。这些是公知自动卷筒纸供给装置的基本元件。公开于所公布的发明和注册申请中的许多发明和实用新型将这些基本元件重新组合，分别对其进行改进，设计它们的布局和安装方式，设计它们的控制和编程方式，以及将一些元件与这些基本元件相结合以试图消除现有发明和实用新型的不足。然而，许多此类发明和实用新型留下了许多在细节上需要改进之处并且在实际上明显地难以实现。

具体而言，作为实际使用中的障碍，有涉及存在开关的问题。以往的所有发明和实用新型都需要用户操纵开关，例如标准按钮开关或者脚踏开关，抑或红外检测器或者传感器开关，在此，极度弱视或者完全失明的人士将极难找到开关的位置并了解其功能，更不用说分别操纵这些开关以实现为这些开关分配的不同功能。同样，由于过去习惯了的纸张容器和此类传统自动卷筒纸供给装置的使用方法的不同，当突然某天将所习惯的纸张容器替换为自动卷筒纸供给装置时，则需要将用于解释其操作方法的操作指示的通知贴在新装置自身或者其附近的某个地方，但是对于有视觉障碍的人或者其视力变得很微弱而不能阅读操作指示的老者，这只能引起进一步的不便利。而且，通常这些操作指示也是儿童难以理解的内容，并且从而任何此类需要操纵开关或者多个开关的自动卷筒纸供给装置必然也是儿童难以接纳的。此外，对于即使轻微智障的人来说，考虑到“如何？做一些事情？如果它被按下将使得一些东西出现？”，则即使仅存在一个需要操纵的开关也可能带来不方便的感觉。可以想象得到，该用户不能按压即使是一个开关并且可能完全不知道如何使用它。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种卷筒纸供给装置，该装置使得任何用户，例如单臂用户或者有视觉障碍的用户，可用一只手简便地从纸卷中抽出纸张，然后安全地切割该纸张，并且可通过纸张的运动读取用户的意愿，而且无需由用户下意识地用一个或多个开关进行操纵。

根据本发明的卷筒纸供给装置的特征在于其可通过纸张的运动理解用户的意愿。从而，根据本发明的卷筒纸供给装置无需由用户下意识地用一个或多个开关进行操纵，于是用户可简便地从纸卷(例如，手纸卷、餐巾纸卷或者纸巾卷)中抽出纸张并且可安全地切割或者切断纸张。不像现有技术而没有了必须操纵的特定一个或多个开关，根据本发明的卷筒纸供给装置可以由生理或心理有障碍的人士、由于诸如伤害而只有单臂的人士、儿童或者幼儿、老者或者盲人，按过去已经习惯并且即使在初次使用时也没有任何不适应感觉的方式进行简便地使用。同样，在根据本发明的卷筒纸供给装置中，纸张不是如同公知自动卷筒纸供给装置中那样由电机驱动完全供给或者分配，而在其一实施例中可由电机驱动分配约10cm长度的纸张。然后，如果用户抽出1m至2m长度的纸张，在这一长度的纸张被抽出的时间间隔中根本没有消耗电能，意味着能源消耗降低至现有技术的能源消耗的约1/10或者更小。从而，如果本发明商业化为由干电池供电的独立式卷筒纸供给装置产品，转化为时间概念，则用于该产品的干电池将比用于根据现有技术的自动卷筒纸供给装置产品的相同时间的干电池持续长约10倍的时间。从而，需要更少能耗的根据本发明自动卷筒纸供给装置显著增加的节能效益是很明显的。

附图说明

附图中，

图1是根据本发明的实施例的透视图；

图2是根据图1中所示的实施例的简化结构和解释性示图；

图3是说明在本发明的此实施例中纸张按压器或者按压脚的功能的简化结构和解释性示图；

图4是说明在本发明的此实施例中纸张已经被切割的状态的简化结构和解释性示图；

图5是说明在本发明的实施例中切割边已经返回其初始位置的状态的简化结构和解释性示图；

图6是说明在本发明实施例中以其定位发光式光学传感器的方式的简化结构和解释性示图；

图7是说明在本发明实施例中以其定位光反射式光学传感器的方式简化结构和解释性示图；

图8是在其中盖子的部分被横向打开的本发明实施例的简化结构和解释性示图；

图9是在其中盖子的部分被横向打开的本发明实施例的简化结构和解释性示图；

图10是在其中在纸张出口部分配置触发开关的本发明实施例的简化结构和解释性示图；

图11是在其中在纸张出口部分配置触发开关的本发明实施例的简化结构和解释性示图；以及

图12是在其中在纸张分配装置部分配置触发开关的本发明实施例的简化结构和解释性示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图对本发明进行详细说明。

图1中以其透视图示出了作为设计成安全且无故障的本发明实施的纸卷供给装置。形成卷筒纸供给装置的主体的外壳1具有一对支架2a和2b，该对支架上可旋转地支撑纸卷或者纸筒；自动纸张切割器或者切割装置中切割边的出口4；一对锁定突块7a和7b，各个突块包括一弹簧；并且在用于在纸张被切割之后供给或者分配一定长度纸张的自动纸张供给或分配设备或者分配器中配置有一驱动辊3；一对纸张按压器或者按压脚5a和5b，用作自动切割装置的附件；以及一传感器6，用于读取或者感应开始和停止移动的纸张。可掀开以打开其中设置纸卷的主体内空间的盖子8配置有：传感器接受或被驱动辊9，用于正常操纵传感器6；被动或被驱动辊10，用于正常操纵纸张分配设备；以及一对锁定凹槽11a和11b，以在使盖子8绕支点12a和12b转至其关闭位置时与主体中的锁定突块7a和7b相配合。图1示出处于打开位置以允许设置纸卷的盖子8。在图1所示的状态中，支架2a和2b被支撑为向内从主体内壁突出并且此时它们不能接纳纸卷。支架2a和2b被设计为与按压式圆珠笔中一样，当从外侧被推一下时它们一起向内突出，当叉被推一下时它们被缩回。从而，为了设置纸卷并将其置于由支架2a和2b旋转支撑的状态，支架2a和2b可从主体内壁缩回一次以使得纸卷可接纳于它们之间的空间中并且利用纸卷的中心孔或者芯筒与它们对齐来设置纸卷，然后它们可突伸入纸卷的芯筒。

图2是实施本发明图1的卷筒纸供给装置的示意结构和解释性示图，其示出卷筒纸供给装置，该装置上设置有纸卷，其盖子位于关闭位置并且纸张端部60从供给装置的下端略向外突出。为了便于显示，供给装置的下部在图2中显示为比图1中的下部纵向略微延伸。图2中使用的附图标记与图1中的相对应。

下面将具体说明使用所实施的装置的步骤、这些装置的运行以及组成这些步骤的设备的单元。

设置纸卷

(1)将盖子掀开至其打开位置并设置纸卷，从而该纸卷悬挂在支架2a和2b上。然后，将源自该卷的纸张定位在其垂直路径中并且使得其端部从外壳主体的下端露出并悬垂3cm至8cm的长度。

关闭该装置

(2)然后可转下该盖子至其关闭位置。

(3)在此，如果在该装置的设计中将该盖子被完全关闭的状态确定为这一状态，即在纸张厚度方向上其中引导悬垂纸张端部通过的任何间隙具有使得纸张可以自由通过的宽度(大于或等于0.5mm)且防止幼儿手指进入的宽度(小于或等于3.0mm)，就可保证该装置的功能性和安全性。

(4)当盖子完全关闭时，包括在外壳主体中的传感器13感应由盖子中包括的磁体58施加的磁力以向开启第一电源开关的电源控制单元提供一信号，从而向装置中的电子系统供电。这种结构保证了当和正在打开盖子时，装置中的各个操纵单元或者设备变成断电且关闭并保持断电且关闭，从而保证在替换纸卷时的安全性。作为磁体和感应器结合的替代，也可使用配置在外壳主体中的电源开关与盖子上的6mm高的突块的结合。主开关可定位在外壳主体中钻出的开口的最内凹陷处，从而在盖子上的突块压在该主开关上时就可开启该开关。将该开口制造得足够小(例如，3mm)以免幼儿的手指进入来保证足够的安全性。

(5)第一电源开关开启后，用于感应被抽出的纸张的移动的传感器6与其他设备和单元一起变为有效。在图2中所示的实施例中，传感器6通常是旋转解码式传感器，纸张在传感器6和传感器接收辊9之间被引导。

(6)自动纸张分配设备包括电机14，其具有减速器和功率传动轮；功率传动带15；以及驱动辊3，其具有功率传动轮。后一功率传动轮在其轴上具有一与其分离的离合器或者单向离合器，从而即使电机14保持静止，驱动辊3和被驱动辊10也可在致使纸张被抽出的方向上自由旋转，因此允许在任何时间抽出纸张。自动纸张分配设备通常可以是使用一对或者多对橡胶辊的类型，在所述辊之间纸张被夹持并传出，虽然通过多对传送带的方式的自动纸张分配设备也是公知的，其中在所述传送带之间纸张被夹持并传出。

开始抽出纸张并夹紧盖子

纸张出口

(7)当开始用手抽出纸张时，传感器6读取或感应开始移动的纸张。

(8)传感器6输出可激活安全单元中的控制单元的信号以开启第二电源开关。

(9)在第二开关被开启后，盖子被例如电磁力地夹紧在其锁定位置。为了安全目的的该盖子保持锁定或者夹紧直至完成以下一系列操作。在此，一特定的、大致最简单的电磁锁定方式是使用电磁铁或类似装置，从而防止了制造成可如结合图1所述的利用弹簧自由突出和缩回的夹紧突块7a和7b向后移动。在此，在源自纸卷的纸张的自动分配设备中，如果盖子被打开或者在纸张切割设备被操纵为向前突出锋利的切割边时通过纸张出口部插入手指，则是最危险的。从而，至少直到通过将切割边缩回至外壳主体内而完成切割操作，盖子需要保持锁定或者夹紧，并且在纸张厚度方向上需要将纸张出口部的宽度保持得足够小(特别是3mm或更小)以防止幼儿手指进入。

用户停止抽出纸张

(10)已经抽出所需长度纸张的用户或者完全停止抽出纸张，或者暂时停止抽出纸张并且当不满足于该长度时重新开始抽出纸张并当得到满足的长度时完全停止抽出纸张。

(11)然后，传感器6运行以读取或感应停止移动的纸张。传感器6具有一控制单元，该控制单元被编程为如果停止持续例如大于等于0.5秒则识别完全“停止”。然后，仅持续小于0.3秒的任何抽出中断不被认为是“停止”，而是“未下决定”或者“暂时停止”而使得传感器6继续工作并等待完全“停止”。

自动纸张切割设备的循环操作

图3是传感器和自动纸张分配系统的示意结构和解释性示图，该传感器和自动纸张分配系统被部分省略以示出带有纸张按压器的自动纸张切割设备的循环操作。抓住纸张端部的手指显示为停止抽出纸张。

(12)传感器6运行以将纸张运行“停止”传输至其控制单元，从而辅助切割的纸张按压器5a和5b从外壳主体1突出，以使得如图3所示，纸张夹持在盖子8的内壁和按压器5a、5b之间。在此，按压器5a和5b分别通过压缩弹簧16a和16b连接在切割边17的后端。当具有减速器的电机59开始在箭头19的方向上旋转齿轮18时，具有与齿轮18啮合的齿条的切割边17与其作为一体的基座一起被移向盖子8，以使得按压器5a和5b首先从外壳主体1突出并且然后致使它们与纸张牢固结合。此时，切割边的顶部未到达纸张。当电机58在箭头19的方向上继续旋转齿轮18时，压缩弹簧16a和16b被压缩，而利用按压器5a和5b牢固夹持纸张。在此值得注意的是，纸张按压器5a和5b优选为其纸张接触表面由具有多个小的防滑突起的橡胶材料形成。

(13)当电机59在箭头19的方向上进一步旋转齿轮18时，达到如图4所示的状态，从而纸张被切割边17切割并被完全切断。电机59优选为具有可以按照适于切割的速度旋转齿轮18的减速器的电机，并且也配置有用于读取电机轴的旋转角度传感器，因此其可分别读取其对应于切割边向前和向后位置的角位，从而确定这些角位。切割边的向前和向后位置也可利用一结构来简单并有效地确定，该结构为在其中切割边上具有一突起，作为表示切割边向前和向后位置的突起的位置可通过一对微开关来读取。

(14)当纸张被切割并被切断时，切割边17和纸张按压器5a和5b经由图3所示的状态返回图5所示的状态。另一方面，当纸张按压器5a和5b松开对纸张牢固夹持时，从纸卷切断并从外壳主体离开的一长度的纸张留在用户手中。除了源自纸卷的纸张端部是位于自动切割器附近(即在外壳主体内)的、被切断的纸张端部并且避免被手指抓住或者接触之外，图5显示的设备的状态与图2所示的状态相同。通过使用带有延伸孔的前后滑移板与带有圆形突起的圆盘结合，也可按照公知方式前后移动切割边，从而具有圆形突起的圆盘的一次旋转就使得切割边在单一运行中向前和向后移动。JP PH05-111442A说明了一种通常利用这种配置来移动波纹切割器以切割纸张的技术。也可使用这样一种公知技术，即连接于盖子的固定切割边与安装在外壳主体上并由电机或凸轮转动的转动切割边结合，以如同剪刀或者强力切割刀片一样切割纸张。这些技术详细描述于JP P H10-14811A，JP PH09-206237A，JP P H04-20340B和JP UM H06-19693A中。如果所用的卷筒纸具有有助于切割的穿孔线，则可以用光学传感器读取此穿孔线以确定其位置并且将切割边精确地定位为与所确定位置对齐。在此情况下，切割边无需锋利的金属边，而可以是薄的塑料板，该塑料板的边缘锋利到一定程度但会不造成伤害。利用作为切割的附件的纸张按压器将穿孔线的相对侧牢固地夹持在纸张上并使薄板沿穿孔线与纸张结合，可足以切割并切断该纸张。然后，即使在使切割边突出时安全单元偶尔失灵并且盖子被打开，用户也可免受非切割边的边缘部分的伤害。另外，使用带有穿孔线的纸卷使得允许使用自动切割器，通过将穿孔线的相对侧拉开而撕开，而不用切割边进行切割。通过光学传感器读取穿孔线的位置并停止纸张供给的方法以及通过将穿孔线的相对侧拉开而撕开的方法是公知的，其在JP P2000-515273A和JP P H11-244189A中有详细说明。

自动纸张分配设备的循环动作

(15)当自动纸张切割设备结束其循环操作并且纸张按压器5a和5b被返回其初始位置以打开纸张路径时，自动纸张分配设备开始工作。

(16)自动纸张分配设备在其控制单元中被编程以分配所选长度的纸张并且随后停止分配纸张，并操作从而当所选长度的纸张已经被分配时其停止分配。从外壳主体悬垂3cm至8cm长度的纸张的端部被确定为适当的并被选择。这种控制单元是公知、简单并有效的，其使用计时器指示所选择长度的纸张已经被分配。

返回初始状态

(17)当表示自动纸张分配设备结束其循环操作的信号由其控制单元发出，安全设备中的控制器相应该信号，以松开从纸张开始被抽出时就被锁定的盖子8，从而允许打开盖子8以便在需要的情况下自由更换纸卷。

下面将说明本发明的其他实施例。

用于可旋转地支撑纸卷的装置可不同于具有使用如图1中所示纸卷芯筒的支架2a和2b的装置。其可以是图6和7中所示的装置，其中利用纸张支撑20和21从下面可旋转地支撑纸卷，纸张支撑之一21可以是纸张支撑辊22的部分，该支撑辊22安装为使得纸张可如图所示平滑地从纸卷抽出，另一个20也可以是另一支撑辊的相同部分，然而，由于这些支撑辊不是必须的，所以其中的一个或者全部也可被省略。

对于用于读取开始和停止移动的纸张的传感器，可在其类型和安装方法的多种选择中进行选择。

在传感器读取旋转的情况下

图1中所示的支架2a或2b可具有此类读取纸卷芯筒的旋转的传感器。如果图6中的纸张支撑辊22的旋转轴具有这种传感器，这也是有效的。另外，驱动辊3或者被驱动辊10的旋转轴可具有此类传感器，以读取开始和停止移动的纸张。

在传感器是对光透射响应的光电探测器的情况下

如图6所示，从发射器23发出的光线如箭头24指示那样穿透由纤维制成的纸张进入光电探测传感器25。当纸张开始移动时，传感器前的纸张纤维的状态改变，而改变穿透纸张纤维的间隙进入光电探测传感器25的光线密度。光电探测传感器25发出对应于其接收的光线密度的信号并且该信号被传输给控制单元。该控制单元判断纸张在移动只要其接收的信号在改变，并且响应在预定时间间隔后未变化的信号而判断纸张已经完全停止。

在传感器是响应光反射的光电探测器的情况下

如图7所示，从发射器26发出的光线如箭头27指示那样行进并且如箭头28指示那样由纤维制成的纸张的表面反射并进入光电探测传感器29。当纸张开始移动时，传感器前的纸张纤维的状态改变，而改变由纸张纤维的表面反射而进入光电探测器传感29的光线密度。光电探测传感器29发出对应于其接收的光线密度的信号并且该信号被传输给控制单元。该控制单元判断纸张在移动只要其接收的信号在改变，并且响应在预定时间间隔后未变化的信号而判断纸张已经完全停止。具有与个人计算机的图像感应鼠标中所用的传感器相同功能水平的任何此类传感器都可以完全读取即使纸张的微小移动和其停止。

图8是示出改进的实施例的示意结构和解释性示图，其中用于打开图1中主体的盖子8在传感器被驱动辊9稍上的位置被分为上盖30和下盖32。上盖30配置为其可按箭头31指示那样被开启以打开其下的空间，从而使得可以在其中设置纸卷，而容纳传感器被驱动辊9和被驱动辊10的下盖32配置为其可横向开启。这是没有配置支架2a和2b以使用纸卷的芯筒可旋转地支撑该纸卷的可能的实施例之一。下盖32利用垂直铰链33连接于外壳主体34，绕该铰链可将其转至打开位置和关闭位置，并且为该下盖配置有锁定钩35。该锁定钩35也可用虚线显示以在该下盖32被关闭时表示其用于参考的位置。该上盖30也可配置有锁定钩36，并且为了安全该外壳主体36在其内壁中配置有上锁定元件37和下锁定元件38。在如图8所示设置纸卷后，当如图9所示用户开始在箭头39的方向上抽拉纸张时，传感器9读取保持在传感器9和传感器被驱动辊之间的纸张的移动，以向安全设备中的控制单元发送信号。然后，安全设备中的控制单元使得上下盖锁定元件37和38分别在箭头40和41的方向上移动，从而上盖和下盖30、32保持夹紧，直至完成一系列自动循环，即在用户停止抽出纸张之后自动纸张切割并分配的循环。当这些自动循环完成时，安全设备中的控制单元使上下盖锁定元件37和38返回其初始位置，在该位置上如果必要用户可以替换纸卷并清理整个装置。在如图8和9所示的装置中，所显示的凹槽42提供为在其中容纳切割边。

图10和11具体示出根据权利要求5的实施例并且是在纸张出口部的区域的该实施例的剖视图。参照图10，外壳主体的内壁43和盖子的内壁44之间的间隙约2mm至3mm，并且该盖子具有外盖部件45，该外盖部件45具有经由支轴46连接于其上的摆动部件47。虽然如果摆动部件47的宽度大于纸张则该摆动部件47将更好的工作，但是如果当其沿纸张对中时其宽度窄到3cm至5cm，其也可以充分实现其功能。已经由自动分配设备分配的纸张48显示为沿外壳主体的内壁43和盖子内壁44之间的中路自然悬垂下来。

图11示出在箭头49方向上抽拉纸张48的状态。当纸张48在箭头49的方向上被抽拉时，摆动部件47绕支轴46在箭头50的方向上被转动以使得金属片51与金属片52上的凸起结合。金属片51和金属片52的接触使得在装置的整体控制单元中流过触发电流，其使得每个其他传感器的电源被开启并被保持以使其工作并保持其运行。这也使得自动纸张分配设备、自动纸张切割设备和安全设备的各个控制单元的电源开启并保持以使得它们在程序下运行并保持它们的运行。从而，作为触发开关，金属片51和52当然可以代替市面上可见的微开关产品。为了便于理解，触发开关在图10和11的实施例中显示为置于纸张路径的出口区域，然而，在该区域触发开关可直接与用户的手指接触。该触发开关制造的十分精细并且通常按以下方式装配，即其对于即使是纸张的轻微移动都敏感并且如果用户的手指接触其任何精密部件则其可能是装置故障的诱因。出于此点考虑，触发开关优选地设置于纸张路径中稍微远离其出口的位置。然后，外壳主体的内壁43可以部分地以平滑弯曲形凹陷，并且摆动部件47部分地对应于此而变形，从而在这种弯曲形状中由重力导致纸张悬垂，同时纸张可以在两者之间(具有2mm至3mm的间隙)通过。虽然触发开关很敏感，但是可将其设定为不对如此小的重力产生反应。当用户想要在此状态下抽出纸张时，由重力产生变形而进入平滑弯曲形状的纸张被张力直线拉紧并且随后强制凸起的摆动部件47返回，从而使得金属片51和金属片52电性接触。

对于触发开关的其他可能形式，下面将示出一具体实施例，该实施例采用利用离心力的开关。图12示出纸张53被置于图1和2中的驱动辊3和被驱动辊10之间并且在箭头54的方向上被抽拉的状态。为驱动辊3的轴配置单向离合器以使得驱动辊3可以不受电机14和功率传送带15的影响但是跟随纸张53的移动而旋转。连接于驱动辊3的齿轮55与小齿轮56啮合，以提供加速传动装置，并且连接于小齿轮56的轴的偏心开关57可获得足够大的转矩并响应即使纸张53的轻微移动而被开启。触发电流从偏心开关流入其控制单元，以对各个其他传感器供电，以开启传感器并被保持以使其工作并保持其运行。这也使得自动纸张分配设备、自动纸张切割设备和安全设备的各个控制单元的电源被开启并被保持以使得它们在程序下运行并保持它们的运行。对图10和12中所示的设备同样起作用的触发开关可以通过使用永磁体来间接地产生电性接触而被制造出来。偏心开关是在一些发光玩具中公知的内部结构就足够了。

通过使用锥齿轮水平地转动偏心开关对于提高传感器的灵敏度也是有效的。此外，与内部装配有弹簧、重物及电触点的常规偏心开关不同的，可以使用由金属球充电的水银的开关。如上所述，触发开关的使用首先动作并被调节为在纸张开始被抽出时运行，以开启用于读取或感应开始和停止移动的纸张的传感器的电源，从而使得传感器首先工作，这提供了节电效果，以使得不工作的卷筒纸供给装置的能耗完全为零。然后，被启动以电性控制设备的这个和其他传感器随后被保持通电状态，以持续不变地监控。如果将光激励或者电或物理激励应用在各个传感器上，则连接于该传感器的控制单元比较施加激励前后的状态并且读取两者之间的变化，以在预定程序下运行并控制连接于此类控制单元的各设备的工作。

从而，在当将用作为有限能源的干电池供电时提供独立式卷筒纸供给装置中，在此即使用小电流使传感器一天24小时保持通电也是根本不经济的，触发开关的使用极其有效地提高了节能效率。当然，如果在安装卷筒纸供给装置的位置(例如卫生间)为该卷筒纸供给装置准备专用家用电源，毫无疑问可使用需要一天24小时持续供电的标准电、光或物理传感器。虽然已经结合图11和12显示并说明了若干形式的触发开关，以及其中向采用触发开关的传感器供电的可能方式，但是在此使用的术语“触发开关”不是表示任何其他事物，而是一种传感器，该传感器物理检测或者响应于纸张的移动，该移动当用户抓住纸张端部后开始抽出纸张时开始，以产生指示该移动的电信号。下面将说明为控制单元响应来自传感器(包括触发开关)的信号而运行的程序，该传感器读取一种状态，在该状态中纸张从移动开始被抽出，以循环运行自动纸张分配和切割设备。虽然已经公知自动纸张分配和切割装置在其表面需要开关，例如按钮形式开关，以启动其运行，但是本发明设计为省略并取消现有技术中的此类外部安装开关(包括作为诸如按钮的开关的替代品的任何接近开关，从而使用户可以看见)，代之以采用传感器(包括触发开关)，该传感器设计为通过监控纸张的移动来感应用户意愿，以通过启动一程序来运行响应来自传感器的信号的所需循环操作而启动该装置。启动而运行此类程序使得自动纸张分配设备可通过分配设定为适于使用的长度的纸张来运行，然后通过切割纸张来运行自动纸张切割设备，并且随后自动纸张分配设备通过在一定程度上分配纸张来重新运行，该程度为适于用户用手指抓住的长度的纸张从纸张出口部悬垂下来，即到达恢复该循环的初始开始之处以等待下一用户抽出纸张。从而，即使在用户由于种种原因而只有单臂的情况下也可使用该设备，而不像现有技术在纸张开始被分配时要用手指牢固地抓住纸张端部，因此不会出现现有技术中可能出现的不卫生的情况，在现有技术中，在开启开关后被强制分配的纸张突然在用户手中被切割并且被切割的纸张没被用户抓住并最终掉在地板上。值得注意的是，构成如上所述的传感器的触发开关可置于纸张路径中的任何位置或者置于与卷筒纸移动对应转动的任何轴上。如果带有外部安装启动开关的公知自动卷筒纸供给和切割装置由单臂者使用，则当开关被按下时(或当利用红外线的接近开关反应时)纸张必定开始立即自动强制分配，需要用户利用按压开关的一只手快速抓住纸张端部。然而有可能当用户试图抓取时，给定长度的纸张早已经被分配并切割，然后掉在地板上，如果用户是生理或者心理残疾者，则这种情况很有可能发生。另外，如果盲人使用根据现有技术的自动卷筒纸分配和切割装置，首要问题是是否有启动开关以及其在何处，并且同样可以想象的到在灵活地抓取纸张之初的一段时间内该装置将不会很好地工作，除非存在某物以抓住该纸张。根据本发明，由于只有在用户已经牢固地抓住纸张端部并开始抽出纸张后该装置才可开始运行，从而不会遇到此类困难。

从而，作为用户的盲人可以按照与使用早已习惯的传统纸张容器相同的感受来使用根据本发明的新颖卷筒纸供给装置。此外，无需图像开关(没有通过视觉指示而按压的按钮并且没有通过视觉指示以使手接近的接近开关)并且无需使用指示，如果突然某天在家中为这些人们将他们早已习惯的纸张容器替换为根据本发明的这种新颖卷筒纸供给装置，这种装置可以很顺利地被引入，在此用户没有任何不适应的感觉，除了他们可能仅感到这个纸张容器已经有些东西被更新了。使用该卷筒纸供给装置的用户可能会有一两次惊奇于“纸张从那里出来了”，但是由于他/她已经抓住纸张端部以将其抽出并且注意到纸张正在被分配，如果纸张被自动切割他/她将不再感到困惑并且迅速对该装置的使用具有认同感。

由于在其实施中本发明在其他问题之中主要涉及如何安装传感器以读取或者感应开始和停止移动的纸张并被操纵，所以将省略对电源、接线、电子控制系统、偏心开关等的进一步地详细说明。值得理解的是，本发明不局限于已经说明的实施例并且其实施方式可根据元件的变形和它们的安装方式的不同而进行改变。例如，图8和9中所示的实施例可改变为去除具有锁定钩36的上盖30以及上盖锁定元件37，以提供变形，称之为变形A。其省略了盖子和盖子锁定装置，它们配置为保证装置的安全性并使其无故障。在其中省略盖子的变形A中，在纸张正被分配时用户的手可接触并压下纸卷。于是，如果分配设备的抽力大于纸张的强度则可从纸卷上撕下纸张。或者，可向分配设备施加过大的载荷，该分配设备的耐用性不是足够好并且重复施加该载荷可能导致齿轮的破坏以及将分配辊磨损到纸张不能被很好地分配和/或电机和电路板变热并失效的一定程度。从而这种变形使得该装置在整体性以及可能的故障消除方面不完全，但是其仍将是有用的产品，其可以通过缩减成本而以减少的价格上市，并且如果坏了也可重新购买，从而其对于消费者市场仍具有新的有价值的商业机会。

下面将说明变形A的应用示例--应用A，在其中在洗手间中早已安装的纸张容器下安装该变形A。在不同于图8和9所示的实施例的现存纸张容器中，通过轴向支撑其芯筒来设置纸卷，从而该纸卷可绕其轴旋转。从而，在该应用A中，通过使用现存纸张容器如此设置一卷筒纸，然后将纸张抽出得长一些以使纸张可由变形A抓取。纸张将被延长一尺度，从而其端部将到达图8所示的位置。这样做是为了使得用户可一只手轻易地抽出纸张以可以安全地切割该纸张。随着锁定钩35与锁定元件38结合以防止下盖32被打开，可防止切割边被暴露并且保护用户免受伤害，从而就保证了安全性。虽然存在可能引起故障的纸卷可能被接触并推下的担心，但是这并不如是那样糟糕。在设计为精确地读取用户意愿并且使得可用一只手抽出纸张然后可被自动切割的本发明中，可包括诸如盖子、盖子锁定元件和用于可旋转地支撑纸卷的装置的元件，以使得该装置便于使用、安全、无故障并且质量好，但是这些元件并非完全必要元件。在应用A中，用户无需拆下并抛弃已经安装的现存纸张容器，而仅需要购买并安装通过省略若干部件而降低了价格的变形A的产品。从低开支、不费力和少产生废物的观点出发，被认为在其完整性和耐用性方面不完全的变形A变成了适于普通和较低收入水平的人们并适于环境的实施例。对在其中纸张开始被抽出的时刻的读取，将精确地读取用户的“现在开始抽出纸张”的意愿或愿望；而对在其中纸张已经停止被抽出的时刻的读取，将精确地读取用户的“由于长度足够了而在此处附近切割纸张”的意愿或愿望。在本发明中，仅仅如果用户的手接近或者如果纸张仅被轻微地接触，则将不允许该装置开始运行。首先并且仅当纸张已经被抓住并开始被抽出时判断“用户已经抽出纸张或者需要一张纸”。通过监控纸张的移动，该装置精确地读取用户的意愿。无意抽出纸张的任何使手接近装置或者轻微接触纸张的动作不被视为需要一张纸所进行的动作。从而，本发明提供了一种卷筒纸供给装置，其可在精确读取用户意愿后运行。

工业适用性

综上所述，值得理解的是，本发明提供了一种卷筒纸供给装置，其特征在于通过纸张的移动精确地读取用户的意愿。从而，其无需用户下意识地用任何开关操纵该装置并使得可由单臂用户简便地从纸卷中抽出手纸、餐巾纸和纸巾并可被安全地自动切割。由于没有任何特定开关需要操纵，该装置可由心理上或者生理上有残疾的人士、由诸如伤害的任何原因导致的单臂人士、儿童、老者或者盲人简便地使用，而即使在初次使用也没有任何不适应并且可按照其已经习惯的方式使用。

Claims (2)

1、一种允许用户从纸卷上抽出纸张的卷筒纸供给装置，从而手动分配纸张，该卷筒纸供给装置包括：

一传感器装置，其用于感应纸张的移动，以检测用户开始从纸卷上抽出纸张的时刻和用户停止从纸卷上抽出纸张的时刻中的一个时刻；

一自动纸张切割装置，其适于在控制程序的控制下自动运行，所述纸张切割装置可响应检测其中所述一个时刻的所述传感器装置而运行，用于在控制程序的控制下自动切割被手动分配的纸张；

一自动纸张分配装置，其适于在控制程序的控制下自动运行，所述纸张分配装置在所述纸张切割装置进行的自动纸张切割操作终止时被操纵，用于在控制程序的控制下从纸卷上按选定长度自动分配纸张；

具有一控制器的安全装置，该控制器可响应来自通过检测其中所述一个时刻的监控纸张移动的所述传感器装置的信号而运行，以启动所述安全装置，从而至少在由所述自动纸张切割装置进行的纸张切割过程中，在纸张厚度方向上将纸张通道口的宽度保持为足以防止幼儿的手指进入的尺寸。

2、一种允许用户从纸卷上抽出纸张的卷筒纸供给装置，从而手动分配纸张，该卷筒纸供给装置包括：

一传感器装置，其用于感应纸张的移动，以检测用户开始从纸卷上抽出纸张的时刻和用户停止从纸卷上抽出纸张的时刻中的一个时刻；

一自动纸张切割装置，其适于在控制程序的控制下自动运行，所述纸张切割装置可响应检测其中所述一个时刻的所述传感器装置而运行，用于在控制程序的控制下自动切割手动分配的纸张；

一自动纸张分配装置，其适于在控制程序的控制下自动运行，所述纸张分配装置在所述纸张切割装置进行的自动纸张切割操作终止时被操纵，用于在控制程序的控制下从纸卷上按选定长度自动分配纸张；

盖子装置，其可被打开以在供给装置的主体内设置纸卷；以及

安全装置及用于其的控制器，该控制器可响应来自通过检测其中所述一个时刻的监控纸张移动的所述传感器装置的信号而运行，以启动所述安全装置，从而至少在由所述自动纸张切割装置进行的纸张切割操作过程中维持所述盖子装置处于用户不能打开的状态。

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