CN101326116B - 用于材料卷的端塞，材料卷和分配器中的保持机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种端塞(5，5’，5”)，用于将插入保持机构(1)中的材料卷，所述端塞包括：接纳部分(60)，具有尺寸以配合在材料卷的中空芯部中，和支承元件(70)，具有尺寸以配合在保持机构中，所述支承元件包括：支承销(80)，包括与接纳部分相对的对置表面(82)；和锁定表面(90)，用于将端塞在保持机构中锁定在端部位置(250)，锁定表面设置在接纳部分和支承销之间，锁定表面具有至少一个这样的部分，所述部分相对于支承销的纵向轴线以角度(α1，α2，α3)倾斜，与支承销的纵向轴线(500)所成的角度(α1，α2，α3)在117°到141°的范围中。

Description

用于材料卷的端塞，材料卷和分配器中的保持机构
技术领域
本发明涉及用于可更换材料卷特别是棉纸卷的分配器的技术领域，和用于将这种卷插入这种分配器中的适合的几何轮廓。特别的，本发明涉及一种用于材料卷特别是棉纸卷的端塞，所述材料卷将插入分配器的保持机构中。
背景技术
多种分配器在现有技术中是已知的，用于分配纸巾、厨房用纸、厕纸、金属薄片、塑料卷绕层和卷绕在滚子上的其它材料。通常，这种分配器设置有支撑引导支架，其具有臂形式的支撑元件，在每一个臂上，可旋转地安装着可更换卷的端部。支撑臂通常承载毂构件，所述毂构件可旋转地支撑在其上，在更换所述卷时，卷芯的一端插入其上。
US4,340,195涉及一种分配器，以容纳源头和保存柔性片状材料卷，其具有壳体，壳体设置有在相对的侧壁上朝内的轨道以及在它的下端处与每个轨道相关的引导装置，以利用储存卷隔离装置驱动地有助于在引导装置和储存卷之间的源头卷分配动作，从而保持储存卷远离源头卷的分配位置，并且迫使引导装置防止片状材料从其处的源头卷偶发回退的过度旋转。
US4,307,639公开了一种分配器，用于柔性片状材料卷绕成的卷，所述材料例如纸、毛巾，厕纸等，具有位于分配器壳体的相对内侧壁上的朝内的轨道，以在其中容纳朝外突出的轴，由卷绕卷承载，从而对于所述卷相对于轨道连续地向下分配，其中，每个轨道的下端的一部分远离安装在分配器壳体下端附近的供送滚子而倾斜，并且每个轨道在这个下端部处具有枢转安装的卷旋转驱动引导装置，该装置被朝着轨道中心偏压，以形成每个轨道部分的下侧，其远离供送滚子倾斜。齿状的切割刀枢转地安装在供送滚子内，以切断片状材料。所述刀上的锯齿被间隔开，以在切断片状材料过程中，在该刀从供送滚子内首先伸出过程中，在其间容纳可变形的偏心部分和压力滚子上的锥形部分。
WO 2005/094653 A1涉及一种用于分配器的锁定机构、可更换的材料卷和使用的端塞，以及一种用于将材料卷插入这种锁定机构中的方法。该卷设置有至少一个端塞，该端塞具有支承销，用于将该卷安装到分配器的锁定机构。锁定机构包括锁定壳体，该壳体具有引导槽，用于插入支承销，引导槽具有第一宽度的第一部分和第二宽度的第二部分，第二宽度小于第一宽度。第一和第二部分沿着垂直于引导槽纵向延伸的方向设置，并沿着支承销的纵向方向设置，从而被接纳。滑动元件安装到锁定壳体，并且可在第一位置和第二位置之间移动，第一位置关闭所述引导槽的宽度，或者使该宽度变窄，第二位置使得所述引导槽开启。锁定元件安装到滑动元件，并且可围绕旋转轴线在锁定位置和解锁位置之间旋转运动。锁定元件设置有接合部分，该部分在锁定位置与锁定壳体的锁定几何轮廓相接合。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于材料卷的端塞，其改善了端塞在保持机构中的可插入性，并且它改善了端塞在保持机构中的锁定力和可更换性。另一个目的是提供一种用于这种端塞的保持机构。
第一个目的通过一种用于材料卷的端塞解决，其用于将插入保持机构(1)中的材料卷，所述端塞包括：支承元件，具有尺寸以配合在保持机构中，接纳部分，具有尺寸以配合在材料卷的中空芯部中，其中所述支承元件包括：支承销，包括与接纳部分相对的对置表面；和锁定表面，用于将端塞在保持机构中锁定在端部位置，锁定表面设置在接纳部分和支承销之间，锁定表面具有至少一个这样的部分，所述部分相对于支承销的纵向轴线以角度(α1，α2，α3)倾斜，相对支承销的纵向轴线所成的角度(α1，α2，α3)在117°到141°的范围中。。解决第二个目的的保持机构用于保持可更换材料卷的端塞，所述保持机构包括：壳体，具有插入槽，用于插入端塞的支承元件，插入槽设置在上部导轨和下部导轨之间，导轨至少具有倾斜的滑动表面，用于与支承元件的倾斜锁定表面相互作用；锁定元件，形成在至少其中一个导轨中，锁定元件形成使得它与支承元件的倾斜锁定表面相互作用，用于将端塞保持在端部位置中；和对置支架，设置在壳体中，所述对置支架具有引导狭缝，用于引导端塞的支承元件的支承销。
本发明的基本思想是提供一种特殊的概念，用于通过在端塞上设置倾斜的锁定表面来将端塞保持在保持机构中。这个思想是为了给端塞提供接纳部分，该接纳部分具有尺寸，以配合在材料卷的中空的芯部中，并且提供支承元件，其具有尺寸，以配合到保持机构中，支承元件包括支承销，该销包括与接纳部分相对的对置表面，和用于将端塞在保持机构中锁定在端部位置的锁定表面。锁定表面设置在接纳部分和支承销之间，锁定表面具有至少一个相对于所述支承销的纵向轴线倾斜的部分，与支承销的纵向轴线所成的角度在117o到141o的范围中。
倾斜的锁定表面的这种特殊的设置用于将端塞锁定在端部位置，相比于简单地设置销，这具有多个优点。这种倾斜表面一方面可以更好地滑动到保持机构中，而且另一方面在不变形的情况下支撑更高的负荷。特别的，当与可由垂直于端塞端面延伸的销承载的负荷相比时，相对于端塞的端面具有这种平坦角度的倾斜表面能够承载高负荷，同时不会变形。
为了获得端塞的甚至更好的插入、支承和锁定特性，锁定表面可以相对于支承销的纵向轴线倾斜一定角度，与支承销的纵向轴线所成角度在120o到122o的范围中。
优选的，该表面相对于支承销的纵向轴线倾斜121.1o的角度。在可由端塞支撑的锁定力方面，这个特定的角度导致更好的特性，并且显示出端塞到保持机构中的提高的可滑动性和可插入性。这个特定的角度导致18N到19N的锁定力，这已经发现是在分配器中的材料卷的使用方面非常适合的锁定力。
倾斜的锁定表面可以由截头锥体限定，截头锥体的底部朝着接纳部分定向，并且截头锥体的顶部朝着支承销定向。特别优选的是为截头锥体的底部提供这样的直径，该直径大于支承销的任何外部直径。截头锥体的顶部可具有这样的直径，该直径基本对应于靠近截头锥体顶部的支承销的部分的外部直径，特别是5毫米的直径。另外，截头锥体的顶部可具有这样的直径，该直径基本对应于支承销的最大外部直径，特别是5毫米的直径。限定锁定表面的截头锥体的这种实施例导致端塞具有特别简单的设计，同时保持非常好的锁定特性，如上面结合端塞的方便的插入和更换特性所描述的。
锁定表面还可以由半球和/或其它基本球形表面设置来限定。这个实施例使得具有了不同设计可能性的自由度。然而重要的是，锁定表面的至少一个表面部分具有在117o到141o范围中的适合的倾斜度。这是使用半球时的特定情况，但是当使用其它球形表面时，必须确保与保持机构接触的锁定表面的部分具有在这个范围中的锁定表面的角度。
为了使得端塞适应于不同的分配器几何轮廓，并且允许端塞的设计选择中增加灵活性，间隔(distance)部分可以设置在锁定表面和接纳部分之间。这种间隔部分可以是圆柱形的，和/或具有倾斜表面，该倾斜表面的角度不同于锁定表面的角度。这种间隔部分可用于调节锁定表面和接纳部分之间的距离，从而将端塞调节成满足特定保持机构的需要。
在优选实施例中，限制元件设置用于限制接纳部分插入材料卷的中空芯部中的深度，限制元件位于接纳部分附近。限制元件可以是凸缘形状的，或者是环形的。限制元件有利的实现了端塞和中空材料卷之间的限定的位置关系，从而在分配器和材料卷之间具有限定的关系，从而材料可以可靠地分配，即不会发生阻塞或者提前破裂。
为了确保用于将端塞锁定在端部位置中的锁定表面可以通过保持机构正确地接近，优选的是锁定表面延伸超过接纳部分的端面，特别是超过这个平面2毫米。该平面可以由限制元件的端面限定。
为了确保端塞的适合的旋转特性，优选的是，沿着支承销的方向延伸超过限制元件和/或超过接纳部分的部分是旋转对称的。
在优选实施例中，支承销至少包括具有第一外部直径的第一部分和具有第二外部直径的第二部分，第二部分位于支承销的第一部分和锁定表面之间，第二外部直径小于第一外部直径。优选的，对置表面设置在支承销的第一部分和第二部分之间。这种设置允许特别方便制造的设置，用于建立对置表面。优选的，对置表面在与支承销的纵向轴线基本垂直的平面中延伸。
在另一个实施例中，端塞包括具有第三外部直径的第三部分，第三部分设置在第二部分和锁定表面之间，第三外部直径大于第二外部直径。优选的，具有倒角半径的倒角位于第二部分和第三部分之间，所述倒角半径优选为0.5毫米的半径。这种具有小倒角半径的倒角的优点在于：通常在注射成形过程中会嵌在支承销中的起泡可以从较小直径的部分移动到支承销中较大直径的部分，即沿着支承销的远端方向。其优点在于支承销的强度被进一步增大。
在优选实施例中，端塞具有锁定表面，该锁定表面形成为使得：当端塞插入保持机构中时，它产生15牛到19牛的锁定力，特别是18牛到19牛(牛顿)。
上述的端塞可用于配合在材料卷的中空芯部中，特别是纸巾卷或者棉纸卷。
本发明另外提供一种材料卷，用在保持机构中，该材料卷至少在该卷的一个纵向端处设置有上述端塞。
分配器中用于保持可更换材料卷的端塞的保持机构由壳体限定，壳体具有插入槽，用于插入端塞的支承元件，插入槽设置在上部和下部导轨之间，该导轨至少具有倾斜的滑动表面，用于与支承元件的倾斜锁定表面相互作用。另外，在导轨的至少其中一个中形成的锁定元件被设置，锁定元件形成为使得它与支承元件的倾斜锁定表面相互作用，用于将端塞保持在端部位置，并且对置支架设置在壳体中，所述对置的支架具有引导槽，用于引导支承元件的支承销。
这种保持机构确保了上述端塞和保持机构本身之间的相互作用允许端塞或者材料卷的较容易的插入和移除，并且确保了15牛到19牛的适合范围中的锁定力，特别是18牛到19牛。
优选的，锁定元件形成在其中一个导轨的倾斜滑动表面上。锁定元件可以是垂直于插入槽延伸的突起。
为了实现限定的插入和移除特征，锁定元件可具有第一倾斜部分和第二倾斜部分，第一倾斜部分沿着插入方向设置在锁定元件之前，第二倾斜部分沿着插入方向设置在锁定元件的后面，第一倾斜部分具有比第二倾斜部分更平滑的斜坡。这样形成的倾斜部分确保了与端塞的倾斜表面适合的相互作用，并且确保了方便的插入和适合的锁定力。不对称形成的倾斜部分允许当插入和抽出所述保持机构时端塞的不同的插入力和移除力。换句话说，这些特征涉及一种保持机构，其允许卷的方便插入，但是将该卷牢固地保持在保持机构中。
在优选实施例中，锁定元件通过下面的方式形成：减小导轨的倾斜滑动表面的倾斜角度。这导致与端塞的倾斜锁定表面的相互作用，其将端塞沿着支承销的纵向轴线的方向挤压到插入槽的外面。
优选的，倾斜的滑动表面相对于沿着插入槽的插入方向延伸、并垂直于壳体外表面的平面以一角度延伸，该角度与平面成117o到141o范围的角度。优选的，该角度在120o到122o的范围中选择。在特别优选的实施例中，倾斜角度是121.1o。这些角度确保了与端塞的倾斜锁定表面的相互作用是可行的，并且确保了端塞平滑地插入到保持机构的端部位置中。
在另一个优选实施例中，防护元件设置在插入槽中，用于防止插入具有不正确尺寸的端塞。通过设置这个防护元件，可以确保仅具有适合尺寸的卷和适合的材料被插入保持机构中，并且除此之外，当在材料卷的端部上设置不同的端塞时，可以确保材料卷以正确的定向插入。
优选的是，对置的支架承载这锁定突起，用于将端塞保持在它的端部位置，对置支架的锁定突起沿着与处于端部位置的导轨的锁定突起相反的方向延伸。优选的，对置支架可在壳体内枢转。这种对置支架有助于拒绝不适合的端塞，并且将适合的端塞可靠地保持在端部位置。
本发明还提供上述保持机构与上述端塞的组合。
附图说明
下面将参考附图详细描述本发明的典型实施例，附图中：
图1是保持机构的示意性剖视图和端塞的侧视图；
图2是第一实施例的端塞的侧视图和透视图；
图3是第二实施例的端塞的侧视图和透视图；
图4是保持机构的剖视图，其中图3的端塞插入其中；
图5是第三实施例的端塞的侧视图和透视图；
图6是保持机构的正视剖视图，其中根据图2的端塞插入其中；
图7是图6的非剖切正视图；
图8是图6和图7的设置的俯视图，其中保持机构的壳体的部件被切开；
图9是在滑过保持机构的锁定元件之前的端塞的位置中的端塞和保持机构的剖视图；
图10是图9的保持机构的剖视图，其中端塞没有插入其中；
图11是保持机构的非剖切正视图，其中端塞插入其中，处于图9所示的位置；
图12是保持机构的俯视图，并且端塞处于图10和11所示的位置，其中保持机构的壳体的部分被切开；
图13是端塞的支承元件和锁定元件之间的接触部分的放大，支承元件与上部导轨相互作用，锁定元件处于保持机构的插入槽中；
图14是保持机构的剖视图，其中端塞插入其中，处于这样的位置，其中端塞滑过保持机构的上部导轨的锁定元件；
图15是图14的非剖切正视图；
图16是保持机构的俯视图，其中端塞插入其中，处于图14和15所示的位置，其中保持机构的壳体的部件被切开；
图17是与上部导轨相互作用的端塞的支承元件与保持机构的插入槽中的锁定元件之间的接触部分的放大；
图18是保持机构的正视剖视图，其中端塞在它的端部位置插入其中；
图19是保持机构和图18的端塞的后部剖视图；
图20是保持机构和图18、19所示位置中端塞的非剖切正视图；
图21是端塞的俯视图，其插入保持机构中的它的端部位置，如图18-20所示，保持机构的壳体部分断开；
图22的放大图示出了端塞的支承部分和插入槽的上部导轨之间的相互作用，其中端塞处于它的端部位置；
图23的透视剖视图示出了处于端部位置位于保持机构内的端塞；
图24是保持机构的壳体的透视图；
图25是正视图中的插入槽的上部导轨的透视图；
图26是插入槽的上部导轨的后侧的透视图；
图27是插入槽的上部导轨的俯视图；
图28是插入槽的上部导轨的仰视图；
图29在俯视图中示出了保持机构，其中端塞插入其中，处于端塞的第一位置，保持机构的壳体的部件被切开；
图30示出了端塞插入保持机构中，如图29所示，处于第二位置；
图31示出了端塞处于保持机构中，如图29和30所示，处于第三位置；
图32示出了端塞在保持机构中处于端部位置，如图29-31所示；
图33示出了对置支架的透视图；和
图34示出了保持机构的壳体的透视图。
具体实施方式
在下面对本发明优选实施例的描述中，不同附图中相同的部件或元件用相同的附图标记表示。
图1是穿过保持机构1的剖视图和端塞5的侧视图，端塞5可以保持在保持机构1中。
保持机构1包括壳体10，壳体10优选由模制塑料材料制成。壳体10包括插入槽20，用于插入端塞5的支承元件70。对置(counter)支架30枢转地设置在壳体10内，并且可围绕枢转轴线32枢转。对置支架30通过弹簧34朝着插入位置被预拉伸，弹簧34在图1中示意性示出。
插入槽20通过壳体中的上部和下部导轨形成，它的上部导轨200在图1的剖视图中示出。插入槽20具有端部位置250，在该位置，端塞5保持在它的端部位置中。
端塞5具有接纳部分60，接纳部分具有尺寸以配合到材料卷(未示出)的中空芯部(未示出)中，特别是棉纸材料卷，例如纸巾或者厕纸。接纳部分包括圆柱形部分62和多个肋64，所述肋64从圆柱形部分62径向扩展。材料卷的中空芯部配合到径向扩展的肋64的最高部分上。当端塞配合在芯部中时，同样从接纳部分60的圆柱形部分62径向延伸的倒钩(fluke)部分66用于将中空的材料卷保持在适合的位置。倒钩部分66延伸超过肋64的径向扩展范围，从而它们进入芯部材料中，从而将端塞固定在芯部中。
端塞5包括支承元件70，元件70从接纳部分沿着端塞5的轴向方向延伸离开。支承元件70具有支承销80，销80包括对置表面82，该表面面向接纳部分60的方向。
支承销80的对置表面82通过具有第一外部直径d1的支承销的第一部分84形成，其回弹到具有外部直径d2的支承销的第二部分86中，然而，第一直径d1大于第二直径d2。对置表面82位于支承销80的第一部分84和第二部分86之间。对置表面82可具有不同的形式，并且可以相对于支承销的纵向轴线倾斜，垂直于支承销80的纵向轴线，或者被倒角。
另外，支承销80包括具有第三外部直径d3的第三部分88，然而第三外部直径d3在实施例中示为等于第一直径d1。
支承销80的第二部分86位于锁定表面90和支承销80的第一部分84之间。
支承元件70还包括锁定表面90，用于将端塞在保持机构1中锁定在端部位置，锁定表面90设置在接纳部分60和支承销80之间。锁定表面90相对于支承销的纵向轴线倾斜的角度在117°到141°的范围中，特别是120°到122°，优选是121.1°。
锁定表面90和对置表面82设置成使得它们沿着相反方向倾斜。换句话说，这两个表面设置成构成势能阱(potential well)。
根据下面对图6-32的描述，端塞5与保持机构1的相互作用将变得显而易见。简而言之，锁定表面90与导轨的相应的滑动表面相互作用，并且与锁定元件相互作用，从而将端塞5锁定在它的端部位置250中。对置表面82与引导支架30相接触，并且与引导支架30的端部310相互作用。在端部位置250，由于与端塞的支承元件相互作用的保持机构1的特定几何轮廓，处于保持机构1中的端塞5的锁定力在15牛到19牛的范围中。这种非常窄的锁定力的范围是必需的，一方面，用于将材料卷保持在适合的位置，并且将材料卷牢固地固定在端部位置250，并且另一方面，使得当所述卷必须更换时能够方便插入和移除该材料卷。
图2是第一实施例的端塞5的侧视图和透视图。端塞5与第一实施例中图1所示的端塞相同。在端塞5的纵向轴线500和锁定表面90之间测量的角度α1为121.1°。端塞5的纵向轴线500同时是支承销80的纵向轴线。与对置表面82相结合，121.1°这个特定的角度确保了端塞5被保持在保持机构内，同时锁定力为18牛到19牛。
图2所示的另外的尺寸是：d1＝5.0+-0.2mm，d2＝3.5+-0.1mm，d3＝5.0+-0.2mm和d4＝3.5+-0.1mm。d4是在倒角85的端部处达到的支承销80的前端面直径。
限制元件68设置在接纳部分60和支承元件70之间。限制元件68用于限制端塞5的接纳部分60在材料卷的中空芯部中的插入深度。换句话说，限制元件68用于将端塞5相对于材料卷的中空芯部带到限定的位置。
支承元件70沿着纵向轴线500的纵向方向具有下列尺寸。锁定表面90沿着纵向方向的长度l1是2毫米。支承销80的第三部分88的长度l2是2.5毫米。支承销80的第二部分86的长度l3是5毫米。支承销80的最远的部分的长度是l4+l5＝5毫米，然而第一部分84具有l4＝3.5毫米的纵向延伸部分，并且倒角部分85具有l5＝1.5毫米的纵向延伸部分。
支承销80的第二部分86和第三部分88之间的倒角89的半径具有0.5毫米的半径。相同的半径可以存在于锁定表面82的根部(foot)区域中。
在端塞5的模制过程中，倒角89是特别有利的，因为通过设置倒角89，在支承销80的较小直径部分86中会随机嵌入的气泡可以被移动到较大直径部分84中。因此，倒角89有助于提高端塞的支承销的稳定性。
图3示出了第二实施例的端塞5’。图3所示的端塞5’几乎与图2所示的相同，除了锁定表面90’朝着支承销80的纵向轴线500倾斜117°的角度α2。
端塞5’的锁定表面90’与保持机构1的相互作用可以从图4看到。锁定表面90’与上部导轨210的相互作用，特别是与上部导轨210的锁定突起220的相互作用，导致这样的情况，其中，端塞5’的端面680’被提升离开保持机构1的外表面，从而克服锁定突起220。然而，端塞5’不能沿着端塞的轴向方向进一步向外移动，因为与端塞5’的对置表面82’相互作用的对置支架30不允许沿着这个方向的任何进一步运动。
换句话说，所示实施例的锁定表面90’的角度α2＝117°是可以滑动到端部位置中的最小的角度(最陡的斜坡)。在甚至更小的角度，端塞不能滑过导轨210的锁定突起220和滑过引导支架30的锁定突起320。换句话说，当锁定表面90的倾斜度小于117°时，端塞5’不能固定在端部位置中。
图5示出了又另一个端塞5”，其基本与图2和图3所示的端塞相同，除了锁定表面的倾斜角度。在端塞5”的第三实施例中，锁定表面90”的倾斜角度α3是141°。这是另一个极端的角度，该角度恰好允许将端塞在保持机构中锁定在端部位置。在大于141°的角度，端塞5”不能由保持机构1的锁定元件锁定。对于大于141°的角度，端塞5”将根本不能被锁定，并且会落到保持机构外。
根据图2-5的讨论，用于将端塞在保持机构中锁定在端部位置的锁定表面的倾斜度是非常重要的。对于在117°和141°范围中的角度，端塞一方面可以滑动到端部位置中，并且另一方面可以以合理的锁定力锁定在保持机构的端部位置中。然而，仅存在一个锁定表面的角度，即121.1°的角度，在该角度，端塞的锁定特征是最优的，并且具有18牛到19牛的锁定力。
这是特别感兴趣的，因为，一方面，锁定力必须足够高，以在使用时将端塞可靠地保持在它的端部位置，但另一方面，卷的安装和移除必须方便，从而使得操作者能够方便更换材料卷，并且另外防止锁定机构和端塞被破坏。角度在121.1°和117°的范围之间越小，越难以将端塞从保持机构牵拉出来。角度在121.1°和141°的范围之间越大，越容易将端塞从保持机构牵拉出来。因此，锁定表面的倾斜角度必须仔细选择，从而保证端塞上最优的插入力和最优的锁定力。
使用非常接近端塞接纳部分的倾斜锁定表面的一个特别的优点在于：当端塞在使用过程中旋转时作用在支承元件上的力几乎完全作用在这个倾斜锁定表面上。因此，支承元件上的杠杆作用非常小，并且当使用时，端塞倾斜。另外，当空卷必须被完整的卷代替时，当它插入保持机构中、或者从保持机构中牵拉出来时，在端塞的插入、保持、和移除过程中防止倾斜。
端塞的这些优点仅可以通过锁定表面的仔细选择的角度与支承销的同样仔细选择的长度的结合来实现，支承销将对置表面支撑到锁定表面。然而，作用在端塞的对置表面82上的力仅沿着端塞的纵向轴线500的方向。基本没有力垂直于端部的纵向轴线500作用在支承销上。
图6是第一实施例的保持机构1和端塞5的正面剖视图(其中锁定表面具有121.1°的倾斜角度)，所述端塞插入保持机构1中。此处，示出了这样一种情况，其中，端塞5插入所述插入槽20中，并且支承销80的对置表面82与对置支架30接合，并且因此，将对置支架30沿着端塞5的方向牵拉。对置表面82在对置支架30上沿着支承销80的纵向轴线500的方向施加力，所述力垂直于插入槽20的插入方向作用，并且导致对置支架朝着壳体10的外壁100摆动。壳体10的外壁100的外表面110和限制元件68的端面680彼此接触，并且提供该牵拉力的反作用力，该牵拉力施加在对置支架30上。
插入槽20形成在壳体10的外壁100中，并且包括下部轨道200和上部轨道210，然而，下部轨道200具有倾斜的滑动表面202，并且上部导轨210具有倾斜的滑动表面212。倾斜的滑动表面202、212倾斜使得它们的倾斜角度基本对应于端塞5的支承元件70的锁定表面90的倾斜角度。在这种情况中，这意味着倾斜的滑动表面202、212倾斜121.1°的角度。根据所使用的端塞，倾斜度也可以被选择成在117°到141°的范围中，并且特别是120°到122°。
然而在图6所示的端塞5的位置中，插入槽20的倾斜表面202、212没有抵靠端塞5的锁定表面90。
图7示出了端塞5在保持机构1中，处于与图6所示相同的构造，但是是以非剖切的视图。在该图中，可以清楚看到支承销80如何进入插入槽20中，并且它如何沿着插入槽引导，从而端塞5仅可以沿着插入槽20滑动。
图8是端塞的俯视剖视图的图示，端塞进一步滑动到保持机构1的插入槽中。在这个图示中，可以更加清楚的看到，支承销80的对置表面82与对置支架30之间的相互作用如何使得对置支架30越来越处于朝着壳体10的外壁100的定向。换句话说，支承销80的对置表面82与对置支架30的相互作用使得对置支架30围绕对置支架30的枢转轴线32朝着壳体10的外壁100枢转，从而，在对置支架30的端部位置，对置支架30平行于外部壳体壁100，并且因此，平行于端塞5的插入方向。
图9到13在不同的视图中示出了端塞5和保持机构1处于这样的位置：其中，端塞5进一步朝着端部位置移动。特别的，在图9中示出了这样的情况，其中，端塞被移动至此使得上部导轨210的倾斜表面212开始抵靠端塞5的锁定表面90。
图10是穿过保持机构1的剖视图，单独示出了保持机构的外壁100，具有上部导轨210，然而，当它朝着保持机构的端部位置250延伸时，倾斜部分212的倾斜度改变。
图11以非剖视正视图示出了端塞5位于保持机构1中，端塞5的倾斜锁定表面90和上部导轨210并且特别是和上部导轨210的倾斜表面212之间的相互作用清楚可见。
图12以顶部剖视图示出了端塞5在保持机构1中的相同位置。端塞5朝着端部位置250移动。端部位置250被锁定突起220限定，并且从下面的附图中清楚可见，突起220形成在上部导轨210中。上部导轨210和锁定突起220与端塞5的支承元件70的相互作用在图13中详细示出。
图13示出了上部导轨210和锁定突起220。上部导轨210的倾斜表面212朝着锁定突起220微微改变它的倾斜度。然而，更重要的是，锁定突起220沿着与支承销的纵向轴线500平行的方向延伸。因此，锁定突起220和端塞5之间的相互作用，特别是锁定表面90和锁定突起220之间的相互作用，导致端塞5沿着支承销80的纵向轴线500的方向运动，从而，限制元件68的端面680被提升离开前壁100的外表面110，如下面参考图14描述的。
换句话说，锁定突起220在倾斜的锁定表面90上施加力，所述力使得端塞5沿着远离保持机构1的壳体10的外表面110的方向移动。另一方面，支承销80的对置表面82与对置支架30(图13中未示出)相互作用，从而弹性拉伸建立在锁定突起220和对置支架30之间。
图14-17示出了端塞5在保持机构1中处于另一个移动的位置，其中，端塞5的限制元件68的外表面680被提升离开保持机构1的外表面110。这是因为下面的事实：端塞5的锁定表面90抵靠上部导轨210的锁定突起220。通过锁定表面90和锁定突起220和对置表面82和对置支架30之间的相互作用，对置支架30被压靠在壳体10的一部分上，从而，弹性拉伸被建立，作用在端塞的支撑元件70上。在这种情况中，端塞5到插入槽20中的插入力高于之前描述的位置中的力。换句话说，插入端塞5的操作者感觉到明显的阻力，抵抗端塞的进一步插入。为了克服这个由于较高的摩擦和弹性拉伸造成的阻力，操作者需要更加用力地将端塞5推动到保持机构1中。换句话说，操作者会感觉到，端塞几乎处于它的端部位置，但是它仍然可以沿着插入方向移动。
图15示出了端塞5在保持机构1中处于与图14相同的位置，但是不是剖切的正视图。此处，再次，清楚可见的是，由于锁定突起220和端塞的锁定表面90的相互作用，端塞5的正面680被提升离开保持机构的壳体10的外表面110。
图16示出了与图14和15相同的情况，但是在俯视图中，其中壳体的一部分被断开。示出了上部导轨210和锁定突起220，其与支承元件70的锁定表面90相互作用。
应当注意，对置支架30还包括锁定突起320，突起320沿着与上部导轨210的锁定突起220相反的方向延伸。对置支架30的锁定突起320与端塞5的支承销80的对置表面82相互作用。结果，支承销80的对置表面82和上部导轨210与端塞5的锁定表面90的接触区域之间的距离增加，从而弹性拉伸建立在这两个相对的表面之间。上部导轨210的锁定突起220、和对置支架30的锁定突起320的尺寸被平衡，从而端塞5可以利用推力在锁定突起220、320上滑动到它的端部位置中，该推力没有过高。
图17以放大的视图示出了：在端塞5在保持机构1中的位置中，端塞5的锁定表面90与上部导轨210的锁定突起220的相互作用，如图16所示。
图18-23示出了端塞5在保持机构1中处于它的端部位置。端面680再次抵靠壳体10的外表面110。换句话说，端塞5已经克服了在图16中讨论的锁定突起220、320，并且已经移动回到这样的位置：该位置抵靠着保持机构1的壳体10。
对置支架30回弹到这样的位置，其中，它平行于保持机构1的外壁100。图18以剖视正视图示出了保持机构1中的端塞5的剖面。图19在后侧视图中示出了端塞5在保持机构1中处于端塞的相同位置。在这个后侧视图中，上部导轨210的锁定突起220可见，其与端塞5的锁定表面90相互作用，并且防止端塞5离开该端部位置。
端塞5在保持机构1中的这个相同位置同样在图20中的非剖切正视图中示出。此处，显而易见的是，锁定表面90的一部分“隐藏”在上部导轨210的锁定突起220的后面，并且因此，将端塞5锁定在它的端部位置。
图21以俯视图示出了处于保持机构1中的端塞5，其中，壳体的一部分被切开。通过与处于端部位置的锁定表面90的相互作用，上部导轨210的锁定突起220保持着端塞5。另外，支承销80的对置表面82与对置支架30的锁定突起320的相互作用同样将端塞保持在端部位置。
图22示出了上部导轨210与锁定突起220和端塞5的锁定表面90的相互作用。应当注意，锁定突起220是非对称的。这种非对称形状形成使得：沿着插入方向，锁定突起220比沿着移除方向具有更加平滑的斜坡。换句话说，锁定突起220的最宽的部分沿着插入方向比沿着相反方向在更长的距离上达到。这导致这样一种情况，其中，端塞5牢固地保持在端部位置，并且18牛到19牛的锁定力施加在端塞5上。
图23以透视剖视图示出了端塞5和保持机构1。插入槽20的下部导轨200和上部导轨210被示出。在上部导轨中，同样示出了锁定突起220。同样示出了对置支架30和对置支架30的锁定突起320，支架30可围绕枢转轴线32枢转。
插入槽20形成在下部导轨200和上部导轨210之间。在插入槽20的入口部分22处，设置有防护部分，该防护部分包括第一防护元件280和第二防护元件282。防护元件280和282形成使得：仅具有适合尺寸的支承销80的端塞5可以插入所述插入槽20中。为了这个目的，第一防护元件280确保了端塞80的第一部分84的外部直径具有正确的外部直径。如果端塞的第一部分84的外部直径太大，那么支承销80不能穿过防护部分的这个第一防护元件280。防护部分的第二防护元件282确保了端塞的支承销80的第二部分86具有正确的外部直径。如果支承销的第二部分86的外部直径太大，那么支承销不能滑过防护部分的这个第二防护元件282。第三防护机构位于对置支架30中，其中，对置支架30中的引导狭缝的尺寸设计成使得仅具有正确外部直径的支承销可以被保持在对置支架30中。特别的，对置支架30中的引导狭缝具有的尺寸使得：具有过大直径的支承销的第二部分86的支承销不能插入引导狭缝中。另外，如果支承销80的第一部份84太小，那么支承销80的锁定表面82不能与轨道接触，所述轨道形成对置支架30中的引导狭缝，并且对置支架30将不能朝着壳体10的外壁枢转。随后，具有错误尺寸的对置表面82的支承销将通过插入槽20的出口部分24落到保持机构外，如图24所示。具有不正确尺寸的这种支承销结果将被保持机构1拒绝。
图25到28以不同的视图和透视图示出了上部导轨210。锁定突起220沿着插入方向X比沿着相反方向具有更平滑的斜坡。特别的，部分222比部分224延伸过更长的距离。插入保持机构中的端塞将因此利用它的锁定表面90被锁定在更陡的部分224的后面。
已经发现，端塞的支承元件的倾斜锁定表面90和锁定突起220的具体形式之间的相互作用导致将端塞插入保持机构中的改进的处理。特别的，由于倾斜表面与锁定突起220的更平滑的倾斜部分222的相互作用，端塞可以方便地滑动到端部位置中。端塞然后卡扣到它的端部位置中，并且牢固地落座在其处，然而，端塞的倾斜锁定表面和锁定突起220的更陡的倾斜部分224之间的相互作用导致18牛到19牛的锁定力。这个特定的锁定力已经发现是有利的，因为它在使用中将端塞和安装在端塞上的棉纸卷保持在固定的位置，但是另一方面，通过简单地将棉纸卷沿着与插入方向相反的方向牵拉出来，允许方便更换棉纸卷。因此，移除过程基本以与插入相同的方式进行，但是是反向的。
图29-32以不同的透视图示出了端塞5插入保持机构中的过程。
图29的俯视图示出了端塞和保持机构1，其中保持机构1的壳体的部分被断开。端塞5示为处于在实际进入插入槽之前的位置。支承销80落座在插入槽的入口部分22中。示出了上面参考图23描述的防护元件282和280。另外，对置支架30示为处于围绕枢转轴线32枢转的插入位置中。
图30示出了端塞5处于这样的位置，沿着插入方向X滑动到插入槽中。支承销80的对置表面82与对置支架30相互作用，从而，对置支架30围绕枢转轴线32朝着壳体10的外壁100枢转。端塞5的锁定表面90已经开始与上部导轨210的锁定突起220相互作用。
图31示出了端塞5在保持机构1中处于第三位置，其中，端塞5的锁定表面90与上部导轨210的锁定突起220相互作用，从而端塞5的端面680被提升离开壳体10的外表面110。支承销80的对置表面82同样与对置支架30的锁定突起320相互作用，从而弹性拉伸通过下面的方式建立在锁定表面90和对置表面82之间，通过对置支架30的轻微变形，和/或通过将对置支架30移动超过它的锁定位置到这样的位置，其中，它在对置表面82上施加更大的拉伸。
图32示出了端塞5在保持机构1中处于它的端部位置。端面680抵靠壳体10的外表面110，并且端塞5的锁定表面90滑动超过上部导轨210的锁定突起220。支承销80的对置表面82同样被移动超过对置支架30的锁定突起320。结果，对置支架30回弹到它的端部位置，通过将图31和32中对置支架30的定向相比较就能够看出。在这个位置，通过端塞5的锁定表面90与锁定突起220的相互作用，端塞5牢固落座在端部位置中。
图33以透视图示出了对置支架30。对置支架30可围绕枢转轴线32枢转，轴线32通过枢转元件32’和32”形成。对置支架30具有引导狭缝360，狭缝360通过下部导轨362和上部导轨364形成。引导狭缝360具有尺寸以与支承销80的对置表面82相互作用，如前面的附图所示。换句话说，引导狭缝360具有宽度，该宽度配合支承销的第二部分86的下部直径，并且能够与对置表面82相互作用。锁定突起320形成在下部导轨362中和上部导轨364中。锁定突起320具有平滑的部分，通向它的最宽的部分和更陡的部分，最宽的部分沿着插入方向设置，更陡的部分沿着相反方向设置。
另外，引导支架30包括弹簧支撑装置340，用于容纳弹簧34，如图1所示。
第四防护元件286设置在引导狭缝360的下游，是盖罩(hood)的形式，其防止插入过于长的端塞5的引导销80。这种过长的引导销结果将被第三防护部分286拒绝。
图34示出了保持机构1的壳体10的透视图。由下部导轨200和上部导轨210形成的插入槽20清楚可见。上部导轨210具有形成在其中的锁定突起220。插入槽20具有入口部分22和出口部分24。出口部分24用于拒绝具有错误尺寸的支承销。特别的，具有过小尺寸的支承销通过出口部分24落到插入槽20外。图34还示出了防护元件280和282同样位于插入槽20的上侧上。

Claims (37)

1.一种端塞(5，5’，5”)，用于要被插入到保持机构(1)中的材料卷，所述端塞包括：
-支承元件(70)，具有尺寸以配合在保持机构中，
其特征在于，
-接纳部分(60)，具有尺寸以配合在材料卷的中空芯部中，
其中所述支承元件包括：
-支承销(80)，包括与接纳部分相对的对置表面(82)；和
-锁定表面(90)，用于将端塞在保持机构中锁定在端部位置(250)，锁定表面设置在接纳部分和支承销之间，锁定表面具有至少一个这样的部分，所述部分相对于支承销的纵向轴线以角度(α1，α2，α3)倾斜，相对支承销的纵向轴线(500)所成的角度(α1，α2，α3)在117°到141°的范围中。
2.如权利要求1所述的端塞，其特征在于，锁定表面相对支承销的纵向轴线倾斜的角度在120°到122°的范围中。
3.如权利要求1或2所述的端塞，其特征在于，锁定表面相对支承销的纵向轴线以121.1°的角度倾斜。
4.如权利要求1或2所述的端塞，其特征在于，锁定表面由截头锥体限定，截头锥体的底部朝着接纳部分定向，并且截头锥体的顶部朝着支承销定向。
5.如权利要求4所述的端塞，其特征在于，截头锥体的底部具有的直径大于支承销的任何外部直径。
6.如权利要求4所述的端塞，其特征在于，截头锥体的顶部具有的直径基本对应于靠近截头锥体顶部的支承销的部分(88)的外部直径(d3)。
7.如权利要求4所述的端塞，其特征在于，截头锥体的顶部具有的直径基本对应于支承销的最大直径。
8.如权利要求1或2所述的端塞，其特征在于，间隔部分设置在锁定表面和接纳部分之间。
9.如权利要求8所述的端塞，其特征在于，间隔部分是圆柱形的和/或相对于支承销的纵向轴线具有倾斜的表面。
10.如权利要求1或2所述的端塞，其特征在于，还包括限制元件(68)，用于限制接纳部分插入材料卷的中空芯部中的深度，限制元件位于接纳部分附近。
11.如权利要求10所述的端塞，其特征在于，限制元件是凸缘形状的或者环形的。
12.如权利要求10所述的端塞，其特征在于，锁定表面延伸到接纳部分的端面外。
13.如权利要求10所述的端塞，其特征在于，沿着支承销的方向延伸超过限制元件和/或接纳部分的部分是旋转对称的。
14.如权利要求1或2所述的端塞，其特征在于，支承销至少包括具有第一外部直径(d1)的第一部分(84)和具有第二外部直径(d2)的第二部分(86)，第二部分位于支承销的第一部分和锁定表面之间，并且第二外部直径小于第一外部直径。
15.如权利要求14所述的端塞，其特征在于，对置表面设置在支承销的第一部分和第二部分之间。
16.如权利要求15所述的端塞，其特征在于，对置表面在与支承销的纵向轴线基本垂直的平面中延伸。
17.如权利要求14所述的端塞，其特征在于，支承销包括具有第三外部直径(d3)的第三部分(88)，第三部分设置在第二部分和锁定表面之间，第三外部直径大于第二外部直径。
18.如权利要求17所述的端塞，其特征在于，具有倒角半径的倒角(89)位于第二部分和第三部分之间。
19.如权利要求6所述的端塞，其特征在于，截头锥体的顶部的直径是5毫米。
20.如权利要求7所述的端塞，其特征在于，截头锥体的顶部的直径是5毫米。
21.如权利要求12所述的端塞，其特征在于，锁定表面延伸超过接纳部分的端面2毫米。
22.如权利要求18所述的端塞，其特征在于，所述倒角半径是0.5毫米的半径。
23.如权利要求1或2所述的端塞的用途，用于配合到材料卷的中空芯部中。
24.如权利要求23所述的端塞的用途，其特征在于，所述材料卷是纸巾卷或者棉纸卷。
25.一种在保持机构中使用的材料卷，在材料卷的至少一个纵向端部处设置有如权利要求1-22中任一项所述的端塞。
26.一种用于分配器的保持机构(1)，用于保持可更换材料卷的如权利要求1-18中任一项所述的端塞(5，5’，5”)，所述保持机构包括：
-壳体(10)，具有插入槽(20)，用于插入端塞的支承元件(70)，
其特征在于：
插入槽设置在上部导轨(210)和下部导轨(200)之间，导轨至少具有倾斜的滑动表面(202，212)，用于与支承元件的锁定表面相互作用，其中所述锁定表面是倾斜的；
-锁定元件(220)，形成在至少其中一个导轨中，锁定元件形成使得它与支承元件的所述锁定表面相互作用，用于将端塞保持在端部位置中；和
-对置支架(30)，设置在壳体中，所述对置支架具有引导狭缝(360)，用于引导端塞的支承元件的支承销(80)。
27.如权利要求26所述的保持机构，其特征在于，锁定元件形成在其中一个导轨的倾斜滑动表面上。
28.如权利要求27所述的保持机构，其特征在于，锁定元件是垂直于插入槽延伸的突起。
29.如权利要求27或28所述的保持机构，其特征在于，锁定元件具有第一倾斜部分(222)和第二倾斜部分(224)，第一倾斜部分沿着插入方向设置在锁定元件(220)的最宽部分的前面，第二倾斜部分沿着插入方向设置在锁定元件的最宽部分的后面，第一倾斜部分具有比第二倾斜部分更平滑的斜坡。
30.如权利要求27-28中任一项所述的保持机构，其特征在于，通过减小所述其中一个导轨的倾斜滑动表面的倾斜角度，形成锁定元件。
31.如权利要求26-28中任一项所述的保持机构，其特征在于，倾斜的滑动表面相对于下面的平面倾斜117°到141°范围中的角度，所述平面沿着插入槽的插入方向(X)延伸，并且垂直于壳体的外表面(110)。
32.如权利要求31所述的保持机构，其特征在于，所述角度在120°到122°的范围中。
33.如权利要求31所述的保持机构，其特征在于，所述角度是121.1°。
34.如权利要求26-28中任一项所述的保持机构，其特征在于，至少用于防止具有不适合尺寸的端塞插入的防护元件(280，282)设置在插入槽中。
35.如权利26-28中任一项所述的保持机构，其特征在于，对置支架承载至少一个锁定突起(320)，用于将端塞保持在它的端部位置，对置支架的锁定突起沿着与处于端部位置的导轨的所述锁定元件(220)相反的方向延伸。
36.如权利要求26-28中任一项所述的保持机构，其特征在于，对置支架在壳体中可从插入位置枢转到锁定位置。
37.如权利要求26-36中任一项所述的保持机构与如权利要求1-22中任一项所述的端塞的组合结构。
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