CN101325899A - 在分配片材的设备中使用的供给包和用于分配片材的设备 - Google Patents

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Abstract

用于分配片材的供给包和设备，包括用于接收片材供给(1)的壳体(82)、用于推动所述片材通过所述壳体(82)的排出口(100)的进给机构(2)、用于驱动所述进给机构(2)的电机(3)和用于向所述电机(3)提供动力以驱动所述进给机构的控制器(4)。

Description

在分配片材的设备中使用的供给包和用于分配片材的设备
技术领域
本发明涉及一种供给包(supply package)，其用在根据权利要求1的前序部分所述的分配片材的设备中。特别地，本申请涉及用在这样一种设备中的供给包，该设备通过使用连接到进给机构的电机从片材供给-尤其从卷形式的供给-分配片材幅，其中所述进给机构根据设置在所述供给包上的无线射频识别标签中的存储电路中存储的信息，在所述电机启动时分配片材。
本发明还涉及一种根据权利要求6的前序部分所述的用于分配片材的设备。
背景技术
用于分配片材的分配器在本领域是公知的。分配器或者是手动操作的，即通过手动致动由所述分配器供给片材，或者直接设置在手动提供动力的纸或进给机构上，或者是自动操作的。在所述分配器为自动操作的情况下，该分配器中包括用于操作进给机构的电机。本发明涉及用于包括电机和进给机构的自动操作的分配器的供给包。通常，用于分配片材的自动分配器可被划分为两个独立的组，即，适合于分配以折叠或非折叠方式堆叠设置在供给中的单独的预切割的纸巾的分配器，和适合于从连续的卷分配片材的分配器，其中所述片材被切割为具有适当长度的段。所述切割的动作可以是手动的，例如由锯齿形的刀刃撕断，或者是自动的。在自动执行所述切割动作的情况下，在所述装置中结合有刀具和刀具驱动机构。
用于分配片材的自动分配器的例子可由WO00/63100获知。WO00/63100涉及一种用于从连续的卷中分配片材幅的设备，该设备包括具有排出口的壳体，可旋转地支撑纸卷的支撑件，推进所述片材的进给机构，和向电机供电以驱动所述进给机构的控制器。所述控制器实现预定的但仍可变长度的纸张的自动分配。此外，该控制器被用于监控所述分配器的使用和功能。所述控制器通过远红外(IR)发射双色LED与带有集成的IR收发器的手持装置来通讯。可通过手动地按压设置在所述分配器的控制面板上的按钮来更新系统参数，例如纸巾长度、分配延迟和操作模式。
当管理多个分配器以确保这些分配器可操作并且确保它们的片材供给不会在不必要的长时间内保持为空时，重要的是，用于每个站的维修所需的时间尽可能的短，并且维护例如补充供给的需求被有效地传达给管理人员。
分配器的片材供给通常具有不同的长度，这取决于所使用片材的个体差异以及其质量和类型。多个由WO00/63100中所公开的类型的分配器构成的系统的管理，对于必须确保所述控制系统中记录的供给的尺寸与装入所述分配器的供给的实际尺寸相一致的操作者来说可能是很耗时的。
为了确保适当的操作，操作者必须检查所记录的供给尺寸的值，并将该尺寸与再装物的实际尺寸作比较，这两个操作都是枯燥、耗时并且需要集中注意力的，以确保不会被错误地操作。首先，供给的长度通常只在装有单个供给的货箱或在装有多个供给的盒子或箱子上标注。供给在被装入分配器之前与包装材料分离。因此操作者在重新装填分配器时无法核对信息。此外，由于操作者必须通过多次按压按钮来选择操作模式和增大或减小所记录的供给的尺寸，因此更新过程是很耗时的。此外，WO00/63100中公开的控制系统类型相对地易于被篡改，这是因为用于设定分配器的操作参数的控制按钮设置在所述分配器的控制面板上。因此存在着对系统进行未经许可的操作的风险。最后，甚至还存在这样的可能，即，操作者将已在一个分配器中使用过因此不再具有初始尺寸的供给卸下并将其作为再装物填装到另一个分配器中，这将是非常耗时的，因为操作者必须知道所述供给的实际长度，这也许是不可能实现的，并将该数据输入所述系统中，而这是很耗时的。
在US2005/0145745中公开了一种根据权利要求6的前序部分所述的用于分配片材的设备。其中公开的片材分配器包括一控制器，该控制器通过识别卷筒上的片材的类型并分配适当长度的识别后的片材，以自动地控制由连续的卷分配的片材的长度。所述分配器具有用于旋转地支撑一卷带有与所述卷上的片材类型相应的标识符的片材的支撑结构，和设置在所述分配器中或附近以识别所述卷筒上的片材的类型的识别器。所述识别器可以是无线射频识别(RFID)标签。处理器接收来自识别器的数据，处理所述数据并生成输出指令，并且控制器响应所述输出指令控制从所述卷中分配的片材的长度。通过这种方式，能够以更短的长度分配更多的吸收性产品以及以更长的长度分配更少的吸收性产品。
US2005/0145745中公开的分配器可以有效地处理片材源，这是因为片材的进给可适合所使用的材料的类型，以及所述分配器可被编程控制以在不同的状况下减少纸张的浪费。即便如此，复杂的识别器例如RFID标签的使用还是带来了其他的问题，这是因为这种类型的识别器包括由金属、半导体、塑料和其他材料制成的部件，而这些材料在回收时需要特别注意。回收可用于降低由于商业和工业活动而带来的环境负担。在造纸工业中，回收是广泛采用的。例如，通常将使用过的纸巾回收以进一步用作造纸工业中的原料。纸卷中用过的芯部也可被回收利用，而不会对环境产生负面的影响。尽管RFID标签的使用可提高分配器的效率和服务水平，但更重要的是保证简单和有效的回收利用。US2005/0145745暗示在芯部中引入RFID标签将使所述芯部的回收变得困难。事实上，由纸制成的所述芯部元件将导致消费者倾向于将所述芯部与其他纸质产品一起回收利用，这将导致包括金属、半导体和塑料的所述RFID电路污染纸原料，并且复杂的电路在纸的回收利用的过程中被销毁，这两者在再利用方面都是具有负面影响的。当前还已知废料中的RFID电路可按照预定的方式影响附近设备的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于分配器的供给包，其可以实现对于供给的再填装的有效和精确的管理，从而处理大量分配器所需的预计的时间消耗被减少并且向系统输入不准确数据的风险被降低。本发明的另一个目的是提供一种在分配器中使用的供给包，其中所述供给包可实现简单有效的回收。这两个目的是通过权利要求1的特征部分所述的供给包实现的。
根据本发明，所述供给包包括片材供给和以能够在所述片材供给为空之前从所述片材供给中释放的附接到所述片材供给的支撑元件，从而所述支撑元件可在不同的片材供给之间转换并且被布置成与设置在所述设备中的连接器装置协作，以将所述片材供给定位在所述设备中的分配位置。
所述支撑元件包括无线射频识别标签，该无线射频识别标签包括天线和存储电路，其中天线适于与设置在所述分配器中的无线射频识别基站通信，并且其中存储电路包含适于由所述分配器中的控制器读取的储存信息。
由于所述支撑元件被可释放地附接到所述片材供给，因此所述支撑元件可再次用于承载其他供给，这在常规生命循环分析的意义上降低了所述支撑的环境负担。在所述支撑元件以当前形状再次使用的情况下，它不需要作为原料回收，而是附接到新的片材供给上，所述无线射频标签必须在所述标签被再次使用之前从定义所述供给为空的状态解锁。
支撑的使用，可在所述片材供给的生产过程的后期，优选地在所述片材供给的生产完成之后附接到所述片材供给上，当所述片材供给涉及一堆纸巾时，意味着所述堆包括预定数目的纸巾，当所述片材供给涉及纸卷时，意味着所述纸卷被形成为预定的尺寸。支撑元件后期附接到片材供给上意味着可以使用比片材供给的实际数目更有限数目的支撑元件，这是因为所述支撑元件可以重复地使用。因此有利的是在将所述供给包装起来交付消费者之前附接所述支撑元件。
在优选的实施例中，所述支撑元件用于绕于芯部上的片材卷形式的片材供给，所述芯部具有圆筒形的外壳和两个端部部分。在这种情况下，所述支撑元件优选地由至少一个可释放地插入所述芯部的其中一个所述端部部分的端塞构成，以向所述芯部提供在设置于所述分配器中的连接器装置中的支撑。还可能在使用无芯的卷的情况下，提供一个与所述卷的侧面部分的中心位置相接合的支撑元件以形成所述卷的旋转轴。所述支撑元件可沿所述旋转轴延伸穿过所述卷的整个宽度，从而它在所述卷的两侧突出，以在所述支撑元件的两端形成对于所述卷的旋转的支撑，或所述支撑元件可由两个独立的支撑元件形成，每个支撑元件插入所述卷的相对的侧面部分。在这种情况下，其中一个支撑元件包括RFID标签就足够了。在所述片材供给由具有或不具有芯部的卷构成的情况下，通常优选的是所述支撑元件包括在使用中延伸进入所述卷超过所述卷的端面的卷接合部分，和从所述端面中延伸出来的突出部分以构成由布置在所述分配中的连接器装置承载的支撑，所述连接器装置例如为保持器的形式。
在所述片材供给为具有圆筒形外壳和两个端部部分的实心或无芯卷形式的情况下，所述支撑元件优选地由一适配器构成，所述适配器具有适于附接到所述连接器装置的第一端部和包括一平面表面的第二端部，其中所述平面表面涂敷有粘合剂从而适于附接到所述卷的端部部分。
在所述片材供给为具有圆筒形外壳和两个端部部分的无芯卷形式的情况下，所述支撑元件优选地由一适配器构成，所述适配器具有适于附接到所述连接器装置的第一端部和包括一优选地为锥形突起的第二端部，其中所述第二端部被插入到所述卷的端部部分的中心开口中。
可选择地，所述片材供给可为筒中的一堆片材的形式，其中所述筒包括一个或多个片材堆。在一个优选的实施例中，所述支撑元件为所述筒或所述筒的至少一部分，优选地为所述筒的内部下部部分。
在一个实施例中，所述片材供给为由手风琴状的折叠的片材幅构成的具有连续长度的摞的形式。多个这种摞可设置在彼此的顶部并且通过连接装置彼此连接，其中所述连接装置可以是将一个摞的端部与下一个摞的起始部连接起来的粘合剂的形式。
本发明还涉及一种分配片材的分配器。
根据本发明的分配器采用控制器向电机提供动力，其中所述电机连接着用于进给片材的进给机构，所述控制器配备有无线射频识别(RFID)基站，该基站具有适于与应用在所述供给包上的无线射频识别标签上的天线进行通信的天线。当所述供给被装入分配器中时，所述RFID基站上传设置在所述RFID标签上的存储电路中储存的信息。
所述设备包括用于定位所述片材供给的连接器装置，以接收载有无线射频识别标签的、相对于所述片材供给可释放地设置的支撑元件。
在本发明的另一个实施例中，所述支撑元件可以在所述片材供给已被消耗完之后由所述分配器自动地收集，以用于回收。在使用具有芯部的卷的情况下，可实现所述芯部和支撑元件的自动分离。该分离可通过在所述芯部的轴向延伸部上推动所述芯部远离所述支撑元件同时保持所述支持元件的位置的方式实现。这可以通过当设置在分配器中的控制器断定所述卷为空时被驱动的杠杆实现。在使用拼合芯部的情况下，可以仅通过在最后一张片材被移除时允许所述拼合芯部从其工作(active)位置掉落的方式来分离所述芯部，并且形成所述芯部的两个或多个元件分开。在一个实施例中，所述支撑元件可具有一接合部分，该接合部分具有窄端与所述芯部相接合的短锥形部分，所述支撑元件可通过只要最后一层片材被移除就允许所述芯部掉落的方式而释放。所述支撑元件在从所述芯部释放之后可落入所述分配器的独立的储存室中。在使用无芯卷的情况下，可以仅仅在从纸释放所述支撑元件时允许所述支撑元件落入一储存室。在这种情况下，有利的是用锥形的卷接合部分形成所述支撑元件。
所述控制器可接下来利用上传的信息确定用于进给所述片材的电机的驱动程序。
作为本发明的一个说明性的实施例，所述RFID标签的存储器可包含如下信息：
  控制   状态   ID   尺寸   质量
所述控制数据在常规方式下使用，以确保可靠和安全的通讯。状态字段可用于检查所述卷是否为空。ID字段用于确定分配器中所用的特定的供给或供给的类型。尺寸字段可用于关于供给的尺寸的信息。所述尺寸字段可以被持续地更新，或可选择地只包含关于在所述供给为满时所述供给的尺寸的信息。质量字段可用于指示片材的类型和质量。
在本发明的最不精细的实施例中，所述RFID标签的存储器可能只使用ID字段，其中卷的身份或卷的类型被储存为编码。在这种情况下，控制器应当配有存储器或通信链路，其中已经通过由所述RFID标签上的所述ID字段读取的信息确定的与供给的尺寸或供给的类型或身份相关的信息可存储在所述存储器或通信链路中。
在另一个实施例中，所述RFID标签的存储器可以只使用尺寸字段，RFID基站可从所述尺寸字段读取与供给的尺寸有关的信息，之后控制器可相应地修改用于电机的驱动程序。优选地，由于所述控制器产生与已经分配的片材的量有关的信息，可以从RFID基站持续地更新所述尺寸字段。可选择地，所述控制器可最初上传与供给的尺寸有关的信息，并且随后执行确定供给的最后尺寸的计算，而不更新所述尺寸字段。
在这种情况下，优选的是，当所述计算显示所述供给为空时，状态字段由非空更新为空。优选地，所述控制器被布置成包括一控制功能，当检测所述供给为空时，该控制功能将所述存储电路中的状态字段由指示供给为非空的值更新为指示供给为空的值，并且只要所述状态字段已经采用指示供给为空的值，所述控制功能可阻止更新所述状态字段的值。
从所公开的实施例中的RFID标签的存储器所上传的信息可被所述控制器使用，以阻止电机驱动带有空辊筒的进给机构。这样就节省了能量和维持分配器操作的成本。这对于由电池驱动的电机来说是特别重要的，电机通常是这样驱动的。为了确保分配器在较长的运行时间内不用不必要地经常更换电池，应当避免在供给为空时向电机供电。因此允许电机根据所述无线射频识别标签中的存储电路中储存的信息驱动进给机构的一种方式为，防止所述电机在供给为空时被驱动。
允许电机根据所述无线射频识别标签中的存储电路中储存的信息驱动进给机构的另一种方式为，当供给不适于在装载该供给的分配器类型中使用时，防止所述电机被驱动。这在所述分配器为如下类型时特别重要，即所述分配器包含一大组独立的片材纸巾，这些纸巾堆叠在彼此的顶部并且可能被折叠和彼此连接以实现一次分配一张纸巾。在这种情况下，所述驱动机构频繁地适应纸巾的类型和它们折叠的方式。因此，在所述控制器未能确认是否在所述分配器中装入了适当类型的供给时，应当阻止所述电机驱动所述进给机构。
允许电机根据所述无线射频识别标签中的存储电路中储存的信息驱动进给机构的另一个例子是允许控制器根据所述供给中的片材的质量以不同的速度驱动所述电机。
允许电机根据存储电路中储存的信息驱动进给机构的最终的例子是根据所述供给中剩余材料的多少来调节分配的连续片材幅的长度。通过这种方式，可以放出第一适当长度直到所述供给几乎为空，并且此后在等待纸卷更换的同时放出较短的长度。
根据不同实施例，所述RFID标签的存储电路可只采用ID字段，只采用长度字段，只采用状态字段和采用各种组合，例如长度字段和状态字段组合，状态字段与ID字段组合，长度字段与ID字段组合，ID、长度字段和状态字段组合或上述字段的任意其他组合。
根据本发明的实施例，所述分配器可额外地包括一个被布置为检测所述供给何时为空的独立的探测器。当相同类型的供给中的供给尺寸的独立变化很小，从而由所述RFID标签确定的尺寸足够精确，或当存储在供给中的尺寸值通过在填装所述供给时独立地指派值而导致独立变化时，则不需要这种类型的检测器。然而，如果大量的独立变化存在于相同类型的供给中并且其中这种变化不是在包装所述供给时导致的，则可使用一检测器来精确地确定何时所述供给为空。在这种情况下，使用这样一种传感器，所述控制器应当允许片材的分配，即便是在所述计算指示所述供给为空之后。之后，所述状态字段应当优选地由“非空”更新为“空”，并且应当阻止所述电机进一步操作。在特别优选的实施例中，所述传感器应当是被布置成检测片材的光学特征的光学检测器，从而所述光学检测器应当被布置为根据所述片材供给是否为空而产生输出信号。还可以使用感知所述供给的水平的开关或机械臂类型的机械检测器，以检测所述供给是否为空。
为了在不需要过多的能量消耗和/或标签和基站的天线尺寸的情况下确保良好的信号质量，所述标签和基站的位置是很重要的。在优选的实施例中，分配器用于从包含连续的片材幅的卷中分配片材。在这种情况下，壳体包括允许所述卷绕该卷的对称轴线旋转的支撑元件。为了确保与标签紧密接触，无线射频识别基站的天线优选地安装在所述壳体的与所述对称轴线的轴向延伸部紧密接触的区域中。在包括被设置成支撑缠绕有所述片材供给的芯部的端部部分的支撑表面的分配器中，所述紧密接触可有利地通过将所述无线射频识别基站的天线安装在所述支撑表面的与所述芯部的轴向延伸部相对应的区域内。
优选地，所述无线射频识别基站的天线基本上为二维的并且在基本上垂直于这样一个轴线的平面内延伸，即当芯部安装在所述壳体中时，所述轴线沿所述芯部的轴向长度轴线延伸。然而，还可以将所述天线布置为三维的，例如为一个阵列或螺旋缠绕的天线。
在所述分配器配有用于确定纸中断的光学检测器的情况下，所述片材供给优选地包括一标记，当所述供给为非空时，片材覆盖所述标记，当所述供给为空时，则暴露出所述标记，所述标记具有与所述片材不同的光学特征，以允许光学检测器检测到空的供给。
在所述片材供给是施加在芯部上的卷的形式的情况下，所述芯部有利地通过具有与所述片材不同的光学特征而构成所述标记。
当片材供给为具有圆筒形外壳和两个端部表面的卷的形式时，为了确保标签和基站之间良好的通讯质量，有利的是将无线射频识别标签应用在所述端部表面的至少一个的中心部分上。在所述芯部具有至少一个端塞的情况下，有利的是将所述识别标签应用在端塞中。
本发明还涉及一种在片材分配器中持续追踪空供给的再装填需求的系统，其中所述系统包括如上文所述的一套分配器，其中所述一套设备包括多个设备组，每个设备组包括与基站通信的无线传输链路，所述基站通过信号连接到在所述一组设备中的单个设备持续追踪空供给的再装填需求的服务器单元。由于上述类型的分配器通常依赖于电池操作，因此它们不使用电网和数据网。在可以由单个分配器构成的分配器组使用与基站通信的无线传输链路的情况下，不需要连接到单个分配器的独立的线。所述基站可通过已有的数据网连接到服务器。通过按照这样的方式构成所述系统，当在例如大的办公楼中实现这种系统时不需要改造现有的数据通信网络。
所述分配器可根据从分配器分配片材的方法加以控制，所述方法包括由包括在所述分配器中的控制器执行的以下方法步骤：
-使用包含在所述控制器中的无线射频识别基站与应用在片材供给上的无线射频识别标签中的天线通信；
-将信息从设置在所述无线射频识别标签中的存储器单元上传到所述无线射频识别基站；和
-允许电机根据所述上传的信息驱动进给机构。
在优选的实施例中，所述控制器还可确保以下方法步骤中的一个或它们的组合：
-光学检测器检测片材的光学外观，从而所述光学检测器根据所述片材供给是否为空而产生输出信号，该输出信号供所述控制器使用。
-当已经产生指示所述片材供给为空的信号时，所述控制器阻止电机的进一步操作。
-所述控制器包括一控制功能，在检测到所述供给为空时，该控制功能将所述存储电路中的状态字段由指示所述供给为非空的值更新为指示所述供给为空的值，并且一旦所述状态字段已经采用指示所述供给为空的值，则所述控制功能阻止所述状态字段的值的更新。
-所述控制器持续追踪由所述供给提供的片材的数量并从应用在所述片材供给上的所述无线射频识别标签的存储电路中取回指示所述供给的尺寸的信息。
-所述控制器通过将所述供给的尺寸减去所述供给进给的片材的数量，以计算所述供给中剩余的片材的量。
-所述无线射频识别基站将代表所述供给中剩余的片材量的值传送至所述无线射频识别标签，并且所述值被记录在所述存储电路中的代表所述供给的剩余尺寸的字段中。
-在检测到所述供给为空时，所述控制器将指示所述供给为空的信号传送至所述无线射频识别标签以便储存在其存储电路中。
附图说明
本发明的实施例将在下文中参照下面的附图加以详细地描述，其中：
图1示出了根据本发明的具有纸卷形式的片材供给的分配器的示意图，
图2示出了用于保持对根据本发明的片材分配器中的空供给进行再填装需求的追踪的系统，
图3示出了适用于这种应用的可购买到的RFID标签的存储器分配图，
图4示出了根据本发明的一个实施例所建议的存储地址的分布，
图5示出了现有技术的分配器的壳体，其中根据本发明的控制器安装在该壳体内，
图6示出根据图7的分配器的剖视图，
图7示出了所述壳体侧壁中的RFID转发器的位置，
图7b示出了天线的可选择的位置，
图7c示出了用于定义所述天线的适当定位的坐标系统，
图8a-h示出了根据本发明的不同实施例的片材供给，
图9a-b示出了根据本发明的分配片材的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了一种用于分配片材的装置，其包括：接收片材供给1的壳体(未示出)、通过所述壳体的排出口(未示出)推进所述片材的进给机构2、驱动所述进给机构的电机3和向所述电机供电以驱动所述进给机构的控制器4。片材供给1以设置成卷筒的连续幅形式提供。进给机构2可以被布置为图1中所示的电机3的输出轴2，其中该输出轴直接地或通过连接器装置间接地与所述卷筒相接合。驱动机构的其它类型在本领域中是公知的。例如，通常采用位于所述电机和与所述供给相接合的连接器装置之间的传输装置来分配片材。
所述控制器4包括：与电机控制块6相通讯的微控制单元5，收发器形式的RFID基站7，和用户界面8。
电机3连接到电源9。电机3的操作的控制，即根据要求进给片材的请求，确定所述电机的运行时间以实现来自所述供给的预定的纸张分派，以及可选择地控制所述电机的驱动速度，是由电机控制器6通过利用来自所述微控制单元5的输入数据而执行的。电机3和电机控制器之间的通讯可以是双向的，其中电机控制信号被传送到所述电机3并且从例如旋转编码器14反馈回信号，所述信号确定了所述电机的输出轴的角位移以确定在电机的操作过程中所分派的片材的长度。
控制器4被布置为允许电机3根据在片材供给1上应用的无线射频识别标签11中的存储电路10中储存的信息驱动所述进给机构2。因此，RFID基站7通过包含在该RFID基站7中的天线12和RFID标签11中的天线13之间建立通讯而收集来自无线射频识别标签11中的存储电路10的信息。所述RFID基站7从所述RFID标签11的存储电路10下载信息。被下载的信息接下来由所述微控制单元5处理并用于产生电机控制块6的控制信号。被下载的信息可储存在设置于所述控制器中的永久存储器中。
可选择地，所述分配器配备有光学探测器15，16，其由发光二极管15和检测在片材供给上反射的或可替换地由空的供给反射的光的探测器16构成。光学接口17设置成从所述探测器中分离信号值，以确定所述供给是否为空。所述光学接口17与所述微控制单元进行信号连接。
为了有助于所述片材供给是否为空的检测，片材供给可包括一标记M(见图8b和8c中的示意性例子)，当所述供给为非空时，该标记被片材覆盖，并且当所述供给为空时，该标记将暴露出来，所述标记具有与所述片材不同的光学特征，以允许光学检测器检测到空的供给。
所述分配器还可选择性地包括通讯界面，根据优选的实施例，所述通讯界面支持该通讯界面与基站之间的无线通讯。
图1所示的实施例中的用户界面由按钮18和两个LED19，20构成。在正确的纸卷被插入并且非空的情况下，按钮18可驱动纸的进给。
在图2中示出了用于保持对片材分配器中的空供给进行再填装需求的追踪的系统。该系统包括根据本发明的如上文定义的一套分配器20。这一套设备包括多个设备组21a，21b，其中每个设备组21a，21b包括与房间基站23通讯的无线传输链路22a，22b。房间基站23用于与一个或多个设备组，典型地与布置在单个房间内的一个或多个设备组通讯。所述无线传输链路可以是任意公知的类型。所述无线传输链路包括布置在每个分配器组中的发送器或收发器24，其中收发器与位于基站中的接收器或收发器25通讯。
每个房间基站23通过信号连接到服务器单元26。所述服务器单元26可布置为一套地面基站27，每个地面基站27连接到主服务器28。地面基站27用作网络的网关并将一个或多个房间基站与主服务器28连接。房间基站23和地面基站27之间的通讯可以是无线的或有线的。服务器28或服务器单元26用于持续追踪一套设备中的单个设备的再填装需求。
适于与本发明的分配器一起使用的可购买到的标签是由EMMicroelectronic提供的Emmarin 4450标签。这种标签用于与由EMMicroelectronic提供的Emmarin EM4095基站相通讯。两者的电路对于本领域的技术人员来说都是公知的，并将不再详细地加以描述。在图3中示出了所述标签的存储器分配图。在所述存储器中，第一地址，字0，构成口令，第二地址，字1，构成保护字，以及第三地址，字2，构成控制字。所述控制字包括被如下赋值的32位：
0-7      第一字读取
8-15     最后字读取
16       口令检查On/Off
17       写入后读取On/Off
18-31    用户可用
On意味着位被设定为逻辑“1”
Off意味着位被设定为逻辑“0”
所述保护字包括被如下赋值的32位：
0-7      第一字读取被保护
8-15     最后字读取
16-23    第一字写入被禁止
24-31    最后字写入被禁止
所述口令是只写的并且没有读访问。所述装置识别字和序列号字是可激光编程只读的并且不能被更改。所述用户数据在布置成每个存储器地址32位的地址3和地址31之间是可用的。
在图4中公开了一种分配存储器空间的适当的方法。不同的地址包括下面的内容：
口令，保护字，控制字，纸卷状态，产品ID，生产日期，纸张长度或张数，重量计算因子，接触信息和/或客户链接，用户信息，装置序列号，装置标识符。
所述重量计算因子提供了已使用的张数或已使用的长度与消耗的片材的重量之间的变换(mapping)。
图5示出了现有技术的分配器的壳体，其中根据本发明的控制器安装在所述壳体中。该附图示出了具有结合纸卷的纸巾分配器形式的传感器操作的电子分配装置80的透视图。
所述分配装置80具有包括罩帽状盖84和可附接到安装壁(未示出)的后面板86的壳体82。所述盖84可旋转地固定到所述后面板86上。
所述罩帽状盖84包括上表面88，前表面90，下表面92，和侧表面94，96。所述罩帽状盖84的整个表面是闭合的、平坦的和光滑的，并且独立的表面88，90，92相对于彼此具有以不同的角度，从而可获得独特的和动力学的外观。
特别地，所述上表面88以优选地约8度的角度稍微朝向观察者倾斜，从而防止物体例如香烟或其他滚动物体的放置或遗忘。一过渡区域98或中间区域位于上表面88和前表面90之间并且朝向所述安装壁倾斜，从而所述罩帽状盖84的光学外观与用于取出布置在所述前表面90的下部中的纸巾的取出开口100相配。
图5中所示的壳体82是具有传感器致动的电力操作的分配装置的壳体。为了所述取出开口100在视觉上的标示和传感器区域101的定位，两条水平布置的凹槽102，104被设置在所述盖84的前表面90上。半圆形和浮雕状的槽将所述分配器壳体82黄金分割，从而可以获得均衡的外观。所述凹槽102，144被设计为半圆形横截面的槽，具有选定的半径以便确保所述壳体表面的无瑕疵的清洁。除了所述凹槽102，104例如槽的信息性特征之外，它们还提高了部件的刚性，尤其是前表面90的刚性。
为了防止直接看到所述取出开口100的内部，具有所述取出开口100的壳体表面部分106也朝向所述安装壁(未示出)倾斜。
后面板86被所述罩帽状盖84整体地封闭，从而它在安装后的状态下是不可见的。分配器后表面上的全方位的边缘(未示出)确保距离所述安装壁约2.5mm的间距，从而溅出的水、冷凝水等可不受阻碍地流出并且不会滞留在所述分配器80内侧。
图6示出了根据图5的所述电力操作的分配器装置80的剖面。所述分配器装置80可具有一电容传感器108，其在该实施例中直接设置在前表面90的后面。特别地，所述电容传感器108具有设置在传感器区域101后面的二维电极110和反电极112，其中所述传感器区域101尤其被前表面上的水平延伸的槽102，104突出。所述电容传感器108在前表面上的布置相对于本领域中已知的分配器装置来说实现了极大地方便了用户的使用，这是因为所述传感器不是必须设置在侧面上。
电极110，112至少在一些区域中与所述传感器区域101平行或大致平行地延伸。所述传感器区域101可覆盖所述壳体的整个宽度。
同样，所述传感器区域可以位于壳体80的邻接的前表面和侧表面90，96的区域中，并且位于所述壳体80的边缘区域中。
电容传感器108连接到设置在印刷电路板104上的求值电路。
由所述后面板86延伸的保持器形式的连接器装置116被提供并且支撑用于接收纸巾卷、尤其是纸卷(未示出)的辊筒118。为了从所述取出开口100中分配所述卷的一段，可提供一放出装置120。
所述进给机构120包括设置在轴122上的牵引辊124，与所述牵引辊124相对的是设置在轴126上的推进辊128。在形成于所述牵引辊124和所述推进辊128之间的间隙130中，插入待传输的纸带(未示出)，并在所述牵引辊124的操作过程中穿过所述取出开口30将所述纸带送到外部。
为了分离所述纸，提供了切割边132，在此处所示的实施例中，所述切割边被设计为金属片的折叠部分，其中切割边由所述金属片的所述折叠部分的边缘133上齿形图案形成。位于所述切割边的纵向边缘133上的齿优选地被设计为具有不同的长度。
被传输的纸带在所述取出开口100的方向上沿弧形的引导表面104经过。
在根据图6示出的实施例中，扭矩通过可使用电致动装置114致动的电机136传递。电机136在输出侧具有齿轮138，该齿轮138可通过另一个齿轮140与设置在牵引辊124的轴122上的齿轮142相互作用。
此外，提供设计成可以同时由电池供电和电网供电的电源单元144。
在所述切割边132或撕断边的布置方面，必须注意，后者设置在所述壳体的内侧，从而可以防止或至少很大程度地防止任何人进入所述取出开口100接触所述切割边132。
图7示出了RFID转发器在壳体中的位置。该附图示出了侧壁92的内侧部分。保持器116被布置为在该保持器的凹槽150中保持辊筒118。所述保持器116从而构成允许辊筒118绕所述辊筒的对称轴线152(图7b)旋转的支撑元件。无线射频识别基站7的天线12安装在所述壳体的与所述对称轴线152的轴向延伸部紧密接触的区域154中。可以适当地将所述天线12布置为靠近附接有所述RFID标签的辊筒118上的位置。由于已经表明，将RFID标签设置在芯部165上的端部部分166上或在所述辊筒不包括芯部的情况下设置在辊筒的端部的中心部分上是有利的，设置所述天线12的区域154应当被布置为紧密地接触所述对称轴线152的轴向延伸部。为了紧密接触轴向延伸部，在径向方向上从所述对称轴线到所述天线的距离R应当小于一距离Z的两倍，其中所述距离Z为在沿所述辊筒的对称轴线的轴向延伸部上从所述芯部的端部到所述天线的距离，或者可选择地在所述芯部的端部部分具有一适配器并且该适配器提供有所述RFID标签的情况下，在沿所述辊筒的对称轴线的轴向延伸部上从所述适配器到所述天线的距离。也就是对于所述天线的位置应当保持R＜2Z。在所述辊筒118不具备所述芯部的情况下，所述距离应当从所述辊筒的侧壁开始测量。在该例子中，所述RFID标签优选地附接在所述侧壁的中心位置。
在附图7b中公开了所述天线的两个可选择的位置。根据第一选择，天线12’被设置在所述保持器中或所述保持器上。根据第二选择，所述天线12”被设置在壳体的侧壁92中或所述侧壁92上。
在图7c中，坐标系解释了测量所述距离R所沿着的所述径向方向和沿所述辊筒的对称轴线在轴向延伸部上的距离Z。
在图8a-8h中示出了所述RFID标签在所述片材供给上的适当定位的不同选择。所述供给是具有定义了所述供给的外部结构的圆筒形外壳162(图8c)和两个端部表面160的辊筒的形式。在每种情形下，所述无线射频识别标签10被应用到设置在所述端部表面的至少一个的中心位置的支撑元件中。所述标签的位置应当靠近所述辊筒的对称轴线。在使用辊筒的情况下，所述天线应当被设置在位于所述芯部165的其中一个端部部分166的适配器或支撑元件164上。所述标签还应当被设置为靠近所述芯部的其中一个端部部分。在不使用芯部的情况下，所述天线应当设置在所述芯部的端部表面160的中心。此处的“中心”指的是，所述标签的一部分应当覆盖所述供给的对称轴线。在使用无芯辊筒的情况下，可以提供一种在中心位置接合到所述辊筒的侧面部分中的支撑元件，以形成所述辊筒的旋转轴。所述支撑元件可沿旋转轴延伸穿过所述辊筒的整个宽度，从而它可在所述辊筒的两侧突出，以在所述支撑元件的两端形成对于所述辊筒的旋转的支撑，或可由两个分离的支撑元件形成，每个支撑元件被插入所述辊筒的相对的侧面部分中。在这种情况下，其中一个支撑元件包括RFID标签就足够了。
在图8a中，标签12被设置在端塞164形式的支撑元件或适配器上或内侧，所述端塞164在其中一个所述端部部分167可释放地插入到芯部165中。所述端塞164用于为连接器装置中的芯部165提供支撑，所述连接器装置可以是保持器116的形式。
在图8b中，所述标签12形成端塞。
在图8c中，包括RFID标签12的支撑元件164附接在无芯供给的端部表面160的中心部分。
在图8d中，支撑元件由适配器构成，所述适配器具有适于附接到所述连接器装置116的第一端部167和包括一平面表面P的第二端部168，所述表面P涂敷有粘合剂，从而适于附接到所述辊筒的端部部分166上。
在图8e中示出了适用于无芯或实芯辊筒的支撑元件的实施例，其中所述第一端部167由平板169制成并且所述第二端部168是设置在中心处的突出部170。所述支撑元件载有RFID标签10。所述平面表面P载有粘合剂。
在图8f中示出了适用于无芯或实芯辊筒的支撑元件的另一个实施例，其中所述第一端部167由平板169制成并且所述第二端部168是设置在所述板169的中心处的凹槽171。所述支撑元件载有RFID标签10。所述平面表面P载有粘合剂。
在图8g中，片材供给的实施例为由具有连续长度的手风琴状折叠的片材幅构成的摞171的形式。
在图8h中，所述片材摞被一罩172覆盖，该罩172承载有支撑元件173，而支撑元件173载有RFID标签10。
图8i示出了无芯辊筒形式的片材供给，其具有圆筒形的外壳162和两个端部部分166。所述支撑元件164由适配器构成，该适配器具有适于附接到所述连接器装置116的第一端部167和包括一优选为锥形的突出部的第二端部168，所述突出部被插入到所述辊的端部部分166的中心开口174中。
图9a-9b公开了从分配器分配片材的方法的可选择的实施例，其中所述分配器包括用于接收片材供给的壳体、推动所述片材穿过所述壳体的排出口的进给机构、驱动所述进给机构的电机和向所述电机提供动力以驱动所述进给机构的控制器。
根据图9a中所示的第一实施例，所述控制器执行下述步骤：
在第一方法步骤S10中使用包含在所述控制器中的无线射频识别基站，以与应用在所述片材供给上的无线射频识别标签中的天线通信；在第二方法步骤S20中将来自设置在所述无线射频识别标签中的存储单元的信息上传到所述无线射频识别基站；
在第三方法步骤S30中基于所上传的信息允许所述电机驱动所述进给机构。
在图9b所示的本发明的第二实施例中，所述设备还包括光学探测器，该光学探测器在第四方法步骤S40中检测所述片材的光学外观，从而所述光学检测器在第五方法步骤S41中根据片材供给是否为空而产生输出信号。
在第六方法步骤S50中，当指示所述片材供给为空的信号已经被产生时，所述控制器阻断所述电机的进一步操作。
所述控制器可进一步包括一控制功能，当检测到所述供给为空时，所述控制功能在第七方法步骤S51中将所述存储电路中的状态字段由指示所述供给为非空的值更新为指示所述供给为空的值，并且一旦它已经采用所述指示供给为空的值，则阻止所述控制功能在所述第七方法步骤中更新所述状态字段的值。这可以通过使用“或”命令实现，所述“或”命令确定所记录的状态值是否为空(逻辑值1)或所计算的状态值是否为空(逻辑值1)。只要所储存的值为空(逻辑值1)，就阻止所述值的更新。
在本发明的另一个实施例中，所述控制器执行下述方法步骤：
所述控制器在可选择的第八方法步骤S60中持续追踪由所述供给提供的片材的数量；并且在可选择的第九方法步骤S61中从应用在所述片材供给上的所述无线射频识别标签中的存储电路中取回指示所述供给的尺寸的信息。
在本发明的实施例中，控制器通过将所述供给的尺寸减去在所述第九方法步骤S61中由所述供给进给的片材的数量计算所述供给中还剩下的片材的量。
在可选择的方法步骤S70中，所述无线射频识别基站可选择性地将代表所述供给中剩余的片材量的值传送至所述无线射频识别标签，并且所述值被记录在所述存储电路中的代表所述供给的剩余尺寸的字段中。
在可选择的第十一方法步骤S71中，当检测所述供给为空时，所述控制器可将表示所述供给为空的信号传送到所述无线射频识别标签，以储存在其存储电路中。
本发明优选地使用从所述RFID基站中获得其用于操作的能量的无源RFID标签。

Claims (23)

1.一种在分配片材的设备中使用的供给包，所述供给包包括片材供给(1)和支撑元件，所述支撑元件以能够在所述片材供给(1)变空之前从所述片材供给(1)中释放的方式附接到所述片材供给(1)，所述支撑元件还被设置为将所述片材供给(1)支撑在连接器装置(116)上，其中所述连接器装置(116)设置在所述设备中以将所述片材供给(1)定位在所述设备中的分配位置，其特征在于，所述支撑元件包括无线射频识别标签(11)，该无线射频识别标签包括天线(13)和存储电路(10)，其中天线(13)适于与设置在所述设备中的无线射频识别基站(7)通信，并且其中存储电路(10)包含可供所述设备中的控制器读取的存储信息。
2.根据权利要求1所述的供给包，其中所述片材供给是绕在芯部(165)上的卷的形式，所述芯部(165)具有圆筒形的外壳(162)和两个端部部分(166)，其特征在于，所述支撑元件由至少一个在其中一个所述端部部分可释放地插入所述芯部(165)的端塞(164)构成，以提供对所述芯部(165)在所述连接器装置中的支撑。
3.根据权利要求1所述的供给包，其中所述片材供给是实心或无芯的卷的形式，所述卷具有圆筒形的外壳(162)和两个端部部分(166)，其特征在于，所述支撑元件由适配器构成，该适配器具有适于附接到所述连接器装置(116)的第一端部(167)和包括一平面表面(P)的第二端部(168)，其中所述平面表面(P)涂敷有粘合剂，从而适于附接到所述卷的所述端部部分(166)上。
4.根据权利要求1所述的供给包，其中所述片材供给是无芯的卷的形式，所述卷具有圆筒形的外壳(162)和两个端部部分(166)，其特征在于，所述支撑元件由适配器构成，该适配器具有适于附接到所述连接器装置(116)的第一端部(167)和包括一优选地为锥形的突出部的第二端部(168)，其中所述突出部被插入到设置在所述卷的所述端部部分上的中心开口中。
5.根据权利要求1所述的供给包，其特征在于，所述片材供给的形式为由手风琴状的折叠的片材幅构成的具有连续长度的摞。
6.根据权利要求1所述的供给包，其特征在于，所述片材供给的形式为由折叠的或非折叠的片材构成的堆。
7.根据权利要求5或6所述的供给包，其特征在于，所述摞或堆被容纳在载有所述支撑元件的筒中。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的供给包，其特征在于，所述供给包(1)包括一标记(M)，当所述供给为非空时，所述标记(M)被所述片材覆盖，当所述供给为空时，所述标记(M)被暴露，所述标记具有与所述片材不同的光学特征，以允许光学检测器检测空的供给。
9.根据权利要求8所述的供给包，其特征在于，所述片材供给(1)的形式为设置在芯部(165)上的片材的卷(161)，所述芯部(165)构成所述标记(M)并且具有与所述片材不同的光学特征。
10.根据权利要求8所述的供给包，其特征在于，所述支撑元件(164)包括一标记(M)，当所述供给为非空时，所述标记(M)被所述片材覆盖，当所述供给为空时，所述标记(M)被暴露，所述标记具有与所述片材不同的光学特征，以允许光学检测器检测空的供给。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的供给包，其特征在于，所述存储电路(10)包括读和写存储器部分，所述读和写存储器部分用于接收来自所述无线射频识别基站的指示所述供给的剩余尺寸的信号或指示所述供给为空的信号，以更新所述存储电路(10)。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的供给包，其特征在于，所述用于分配片材的设备包括接收供给包的壳体(82)、推动所述片材穿过所述壳体的排出口(100)的进给机构(2)、驱动所述进给机构(2)的电机(3)和向所述电机(2a)提供动力以驱动所述进给机构(2)的控制器(4)，其中所述控制器(4)包括具有天线(12)的无线射频识别基站(7)，所述天线(12)适于与应用在所述供给包上的无线射频识别标签(11)中的天线(13)通信，所述控制器(4)被设置为允许所述电机(3)根据储存于应用在所述供给包上的所述无线射频识别标签(11)中的存储电路(10)中的信息来驱动所述进给机构(2)。
13.一种用于分配片材的设备，包括：接收供给包的壳体(82)、推动所述片材穿过所述壳体的排出口(100)的进给机构(2)、驱动所述进给机构(2)的电机(3)和向所述电机(2a)提供动力以驱动所述进给机构(2)的控制器(4)，其中所述控制器(4)包括具有天线(12)的无线射频识别基站(7)，所述天线(12)适于与应用在所述供给包上的无线射频识别标签(11)中的天线(13)通信，所述控制器(4)被设置为允许所述电机(3)根据储存于应用在所述供给包上的所述无线射频识别标签(11)中的存储电路(10)中的信息来驱动所述进给机构(2)，其特征在于，用于定位所述片材供给的连接器装置被设置在所述壳体中，以接收载有无线射频识别标签(11)的、相对于所述片材供给可释放地设置的支撑元件。
14.根据权利要求13所述设备，其特征在于，所述控制器(4)包括可将所述存储电路(10)中的状态字段由指示供给为非空的值更新为指示所述供给为空的值的控制功能，并且所述控制功能被设置为一旦所述状态字段已经采用指示所述供给为空的值，则阻止更新所述状态字段的值。
15.根据权利要求13或14所述设备，其特征在于，所述控制器(4)被设置为：
-持续追踪从所述供给进给的片材的数量；
-从应用在所述片材供给(1)上的所述无线射频识别标签中的存储电路(10)中取回指示所述供给的尺寸的信息。
16.根据权利要求15所述设备，其特征在于，所述控制器(4)被设置为通过将所述供给的尺寸减去由所述供给进给的片材的数量来计算所述供给中剩余的片材的量。
17.根据权利要求16所述设备，其特征在于，所述控制器(4)被布置为将指示所述供给的剩余尺寸的信号传送至所述无线射频识别标签，以更新其存储电路。
18.根据权利要求13-17中任一项所述设备，其特征在于，所述控制器(4)被设置为将指示所述供给为空的信号传送至所述无线射频识别标签，以储存在其存储电路中。
19.根据权利要求13-18中任一项所述设备，其特征在于，所述控制器(4)被设置为，在指示所述片材供给(1)为空的信号已经产生时阻止电机(3)的进一步操作。
20.根据权利要求13-19中任一项所述设备，其特征在于，无线射频识别基站(7)的所述天线(12)基本为上为二维的，并且当安装在所述壳体(82)中时在基本上垂直于沿所述芯部(165)的长度轴线延伸的轴线(152)的平面中延伸。
21.根据权利要求13-20中任一项所述设备，其特征在于，所述供给包包括片材供给(1)和支撑元件，其中所述支撑元件以能够在所述片材供给(1)为空之前从所述片材供给(1)释放的方式附接到所述片材供给(1)，所述支撑元件被设置成与设置在所述壳体(82)中的连接器装置(116)协作，以将所述片材供给(1)定位在所述设备的分配位置处。
22.一种在片材分配器中持续追踪再填装空供给的需求的系统，所述系统包括：
-根据权利要求13-21中任一项所述的一套设备，其中所述一套设备(20)包括多个设备组(21a，21b)，其中每个设备组包括与一基站(23)通信的传输链路(22a，22b)，所述基站(23)与一服务器单元(26)通过信号连接，所述服务器单元(26)用于持续追踪所述一组设备中的各个设备的再填装需求。
23.根据权利要求22所述系统，其特征在于，所述传输链路(22a，22b)是无线的。
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