CN101917890A - 电动-手动式分配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分配纤网材料片如纸巾的卫生型或非接触式分配器。所公开的分配器通过用手动机构和电动机构来分配片材来给使用者提供纤网材料。这通过使电动机可接合地连接至致动辊来完成。电动机通过电动机操纵机构如开关被启动工作。通过使用者抓住并拉扯从分配器伸出的纤网材料尾端来起动的致动辊运动，引起电动机驱动机构操纵电动机工作，而电动机又驱动致动辊继续转动以便从分配器中分配出片材。

Description

电动-手动式分配器

技术领域

本发明涉及从纤网材料卷分配出片材例如纸巾的分配器。

背景技术

在现有技术中已知许多用于分配和切断纸巾片或其它类似材料的分配器。这些分配器通常被分为两类。第一类是这样的分配器，使用者需要实体接触分配器以从分配器中分配出片材。第二类分配器是卫生型或非接触式分配器。卫生型或非接触式分配器允许使用者通过只接触从分配器中伸出的纤网材料或者通过启动电子传感器使片材前进来获得纤网材料片。使用者无需为了从分配器中获得片材而接触分配器的任何部分。

目前可得到的卫生型或非接触式分配器或是手动操作的，或是电动操作的。在手动的卫生型或非接触式分配器中，纤网材料的分配和切断过程由使用者拉拽从分配器的分配狭缝中延伸出的纤网材料的自由尾端来自动进行。在一种典型的配置结构中，纤网材料接触供应滚筒的粗糙的摩擦增强表面，并且拉拽纤网尾端的动作造成滚筒转动。滚筒通常包括驱动机构，在使用者最初拉拽纤网后，滚筒被驱动转动预定的转动角度，从而分配出常被称为一“片”的定量纤网材料。凸轮驱动式切断机构可以设置在转动滚筒中，它从滚筒的狭缝中枢转伸出，以便按照适当的长度自动切断纤网。这种分配器一般包括蓄能机构，例如偏心凸轮，它在供应滚筒初始转动过程中承受弹簧力。该机构通常提供能量以帮助从纤网材料切分出片材并造成滚筒在已从纤网材料切分出片材后继续转动。该动作造成从分配狭缝中送出一段额外长度的纤网材料，作为下次分配动作的尾端。结果，使用者只在分配出纤网材料片的过程中接触纤网材料的尾端。

尽管是有效的，但采用自动的机械切断和供应机构的传统手动或机械的卫生型分配器可能对某些使用者如小孩和老年人来说使用起来相对困难。对于某些使用者来说，这些手动或机械的分配器存在阻碍从分配器中拉出纤网材料片的过高阻力。当使用者的最初拉拽动作也产生对自动尾端供应机构的势能弹簧加载所需要的力时，情况尤其如此。而且，由在弹簧机构中加载势能而产生的高的拉拽阻力也意味着从分配器中分配出的纤网材料具有相对高的抗拉强度。如果纤网材料的抗拉强度太低，纤网将易于在分配过程中撕裂，这可能造成分配器卡住。结果，下一位使用者将无法以非手触方式使用分配器来从分配器中获得纤网材料片。另外，片材的撕碎部分或小片通常会掉到地面上，让洗手间的地面呈现不期望有的且不雅的脏乱。拉伸性较低的产品是符合期望的，因为它们同拉伸性较高的产品相比通常更柔软并具有更高的吸收性。

在与纯粹的电动卫生型纤网材料分配器相关的领域已经取得了进展。利用这样的分配器，在检测到使用者的手臂或手的动作时，该装置通常被启动。电动机随后通过控制电路和电源被通电，以驱动供应辊并由此分配出确定长度的纤网材料。使用者随后抓住露出的纤网材料，以某个角度将纤网材料拉向分配器盖，使一片材料在刀刃或锯齿撕断杆上被分离。对于下位使用者则重复该操作循环。

电动卫生型分配器的一个重大缺点是电动机消耗电能以从分配器中送出整段长度的纸巾材料。此外，这些分配器需要耗用相对高的能量来克服静止的整卷纤网材料的惯性。就是说，相对重的纤网材料卷需要大量能量来起动纤网材料卷的运动，从而在分配器中使一段纤网材料前进。具有用于检测使用者的手或手臂的运动的传感器的分配器还要求传感器通过电源供电，这造成持续的供电消耗。在这些纤网材料用电动分配器中，电池使用寿命因须用于使卷材前进的高电能和传感器运行用的持续耗电而被大大缩短，这导致频繁的电池更换和维护。具有传感器的电动装置的其它缺点包括造成不小心从分配器中分配出纤网材料的误触发。此外，许多电动分配器还缺乏在电池电量太弱而无法驱动电动机时的应急供应手段。

在现有技术中，人们需要这样一种卫生型或非接触型纤网材料分配器，其能克服上述的手动和电动的卫生型或非接触型分配器的问题。

发明内容

总体而言，本发明提供一种分配器给需要纤网材料的使用者分配纤网材料卷。本发明的分配器既能利用由分配器使用者提供的人力，也能利用供给电动机的电能，电动机又驱动致动辊转动以便从分配器中分配出具有确定长度的纤网材料，称为片材。

在本发明范围内的分配器用于从纤网材料卷中分配片材。在本发明的一个实施例中，分配器具有构成内室的壳体和在内室中支承纤网材料卷的支座。分配器还具有装在致动辊内的切刀，致动辊可转动地安装在内室中并具有转动路径。切刀可在致动辊的转动路径上的第一预定位置从致动辊伸出并在致动辊的转动路径上的第二预定位置缩回。切刀伸出以切断纤网材料，从而形成要从分配器分配出的纤网材料片。分配器还具有可接合地连接到致动辊的电动机和电动机操纵机构，其中电动机操纵机构在转动路径上的第一预定位置处或刚好在该位置前面启动电动机工作，并在转动路径上的第二预定位置处或其附近使电动机停止工作。第二预定位置大致位于致动辊已转动一段足以将一个片材尾端送出分配狭缝以供下一位使用者使用的距离之后。

在本发明的第二实施例中，提供一种从纤网材料卷中分配片材的分配器。分配器具有壳体、壳体中的内室、在内室中支承纤网材料卷的支座。此实施例的分配器还具有可转动地安装在内室中的分配致动辊。该致动辊具有用于使纤网材料前行经过分配器的转动路径。为了切断纤网材料，切刀在致动辊的转动路径上的预定位置切断纤网材料，从而形成要从分配器分配出的纤网材料片。切刀可以布置在致动辊内或者可以布置在其它辊内。电动机可接合地连接至致动辊并且电动机连接至电动机操纵机构。电动机操纵机构在致动辊转动路径上的第一预定位置处启动该电动机工作并且在致动辊转动路径上的第二预定位置处使电动机停止工作。第二预定位置通常就在致动辊已经转动了一段足以将一个片材尾端送出分配狭缝以供下一位使用者使用的距离之后。

在本发明的其它实施例中，上述的本发明的每个实施例可以具有附加机构，例如连接到电动机的电源。通常情况下，电动机操纵机构可以是开关，包括例如弹簧加载开关。

在本发明的其它实施例中，分配器可以具有至少一个轴，它从致动辊中心轴线的一端伸出。在该轴上可以设有致动辊驱动机构。致动辊驱动机构可以具有突出部和非突出部，其中突出部被设计用来接触电动机操纵机构以便启动电动机工作，而非突出部按照使电动机停止工作的方式接触电动机操纵机构。在致动辊驱动机构上可以有类似齿轮的结构。致动辊驱动机构的齿轮结构可以占据不到致动辊驱动机构的整个圆周。

在本发明的另一个实施例中，分配器的电动机可以具有轴，该轴通常将具有与轴相连接的电动机驱动轮。电动机驱动轮具有齿轮结构，该齿轮结构将直接或间接啮合致动辊驱动机构上的齿轮结构。

在本发明分配器的另一个实施例中，分配器可具有应急供应手柄，其安置在与致动辊相同的轴线上。应急供应手柄可被用来在一旦电动机得不到电能时接触致动辊。通常，应急供应手柄在正常工作期间与致动辊分离，但可以与致动辊接合用于应急供应。

在本发明的其它实施例中，纤网材料卷如此放置在支座中，即纤网材料可从分配器中被分配出去。在本发明的另一个实施例中，分配器还可以具有纤网材料识别机构，它识别放置在用于支承纤网材料的支座上的纤网材料。

附图说明

图1示出了根据本发明的分配器的一个实施例的外部透视图。

图2示出了根据本发明的分配器的一个实施例的透视图，其中前壳体处于打开位置以便能看到本发明分配器的一个实施例的内室。

图3示出了辊在位时的分配模块的侧透视图，其中分配组件位于壳体外。

图4A和图4B分别示出了从卷送出至致动辊的纤网材料。

图5A是表示该装置的选定的组成构件的分解视图。

图5B为放大侧视图，表示与可用在本发明分配器的一个实施例中的分配模块相关的分配器的导向夹箍的一部分。

图6是示出了在根据本发明的分配器的一个实施例的致动辊中的切刀的分解视图。

图7至图13是示意性端视图，示出了在分配器的连续操作阶段过程中的、在本发明范围内的分配器实施例的可转动的致动辊、切刀、凸轮从动件和其它构件之间的配合关系，这些图也示出了本发明的一个实施例的一个完整分配周期。

图14是表示包括供电装置、电动机和电线的分配器模块的局部俯视图。

图15是示出了可用在本发明分配器的一个实施例中的框架结构式分配器的左侧视图。

图16A和图16B表示本发明可用的分配器的电动机的操纵方法的一个实施例。

定义

应该注意，当用在本文中时，术语“包括”、“包含”或源于词根“包括”的其它派生词本打算指开放式用语，其明确规定存在所述的特征、元件、集合、步骤、或者组成部分，不打算排除存在或添加一个或多个其它特征、元件、集合、步骤、组成部分或其组合。

本文中的术语“片(材)”是指从分配器分配出的预定长度的纤网材料。

本文中的术语“纤网材料”是指在形成片材之前要从本发明分配器中分配出的材料。纤网材料可以被卷绕成卷或者可以从该卷中部分退卷。

具体实施方式

在以下对本发明的具体说明中，参见构成说明的一部分且举例表示可实施本发明的多个特定实施例的附图。这些实施例的细节描述足以让本领域技术人员实施本发明，并且应该理解可以采用其它的实施例，而且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以完成装置、方法和其它的改变。因此，以下具体说明不应该视为有限制意味，本发明范围只由附属的权利要求以及要求加以保护的整个等同范围来限定。

通常，本发明的分配器被用于分配成卷纤网材料。这样的成卷纤网材料可以包括，但不局限于，织造材料、非织造材料、合成材料、天然材料、金属箔、聚合物膜及其任何组合等等。成卷纤网材料以从纤网材料卷中被切分出或以其它方式取出的具有确定长度的纤网材料片的形式从分配器中被分配出去。可从本发明分配器中分配出的纤网材料的特定例子包括但不限于吸收性片材如纸巾、擦拭巾、面巾纸等等。本发明所适用的纤网材料可以被卷绕在芯(未示出)的周围。或者，纤网材料被卷绕成无芯卷。可选但不是要求或者优选地，可用在本发明分配器中的成卷纤网材料可以具有有规律间隔开的弱化区，所述弱化区基本横跨片材的整个宽度。弱化区被用于将片材分离或者切断成多个单片，并且例如可以由一连串穿孔、基重小许多的区域等限定。通常情况下，从本发明的分配器分配出的纤网材料没有弱化区，因为切刀将会切断纤网材料。在本发明的一个特定实施例中，分配器被用于从一卷适用作纸巾的材料中分配出纸巾片。

转向图1和图2，在本发明范围内的分配器10将具有分配器壳体110，也被称为“盒”。壳体110用于保持和保护分配器的内部零部件。一般，壳体110将具有后壳体部112，本文也称之为“后壳体”，还具有前壳体部114，本文也称之为“前壳体”。后壳体可以具有后壁113、顶壁115、多个侧壁116和底壁117。通常，前壳体114可枢转地连接至后壳体112或者可以从后壳体112上被取下，以便维修或重新装填分配器10。如图2所示，前壳体114可在后壳体112的底壁117附近可枢转地连接至后壳体112。在附图未示出的本发明的替代实施例中，前壳体114能可枢转地安装在后壳体的侧壁116之一或者顶壁115上。或者，前壳体114可以完全从后壳体上取下。

后壳体部112提供用于将本发明的分配器10连接至竖向面例如墙壁上的机构。通常，在分配器10是纸巾分配器的情况下，后壳体112的后壁113将被用于连接分配器10至竖向面如洗手间墙壁、厨房墙壁等。也就是说，后壁113也用作分配器10的安装机构。可以采用任何已知的安装机构将本发明的分配器安装在竖向面上，包括螺钉、胶粘剂及其组合等类似手段。

分配器的壳体110可以由许多种材料制成并且结构不限。通常，用来制造壳体的材料应依据耐用性来选择，以提供正常使用时的抗撞击性和耐磨耗及耐损伤性。例如，壳体可以由金属、塑料或其组合制成，只要壳体耐用就行。还应该提到的是，前壳体部114和后壳体部112可以由不同的材料制成。此外，本发明的分配器壳体110可以具有任何形状、构造、颜色或者其它美观的外形。

分配器10的壳体110形成内室111，该内室中装有分配器10的操纵机构。该分配器的操纵机构可以安放在分配模块12中，该分配模块可操作地安装并固定在壳体110上，如图2所示。通常，分配模块12通过螺纹件、夹子、燕尾型销槽或其它适当的机械紧固件被固定在壳体上。

在本发明的一个实施例中，为了保持要从分配器中分配出的纤网材料13的卷11，也被称为卷支架14和16的卷支座可操作地与分配模块12相互关联，用于可转动地支承纤网材料13卷。确切地说，现在参见图2和图3，卷支架通常将包括两个相互间隔开的双端臂14和16和在这些臂的远端或上端17上用于进入卷11端头中的多个卷接合件18。卷11由多个卷接合件18直接可转动地支承。这些卷接合件18可以包括支承滚轮(未示出)。

卷支承臂14、16可以通过枢转接头20可枢转地连接至分配模块12。枢转接头20位于每个卷支承臂14、16的下端19附近。枢转接头允许卷支承臂14、16向外移动，从而接合件18能被插入纤网材料13卷11的端头中。通常，纤网材料13卷11的重量将对臂14和16持续施力，迫使臂14和16的接合件18合拢并移向该纸巾卷。或者，卷支承臂14和16可以被制造成被向内偏压向卷11并且由柔性材料例如塑料制成，从而它们可以张开以装载材料卷，并且在松开后回移向卷11，以保持接合件18接触该材料卷11。这防止卷11在从分配器中分配纤网材料的过程中移动离开卷接合件18。该纤网材料13卷11可选地具有卷芯(未示出)，卷接合件18与该卷芯接合，而不是与纤网材料13接合。卷芯也可以起到用于卷11的支承辊的作用。

在本发明的一个替代实施例中，卷支承臂可枢转地连接至后壳体112，而不是分配模块12。通常，在连接至后壳体112时，卷支承臂按照与上述相似的方式发挥作用。

分配致动辊22可转动地安装在内室111中。致动辊22通常具有圆柱形外周部并可在预定的转动方向上转动。通常，分配致动辊22安装在分配模块12中，如图2和图3所示。致动辊22与卷支承臂14和16间隔开，从而纤网材料13从致动辊22上方的卷11中被送出，同样如图4A或图4B所示。

致动辊22将如下所述，并且如下所述地具有许多不同特征。打算作为可被用来制备本发明范围内的分配器的实施例来描述这些特征，不打算将致动辊限制到具有这些特征中的每个特征的构造。这些特征打算仅是可用在致动辊22上的众多特征的示例。

在本发明的一个实施例中，如可从图6中看到的，致动辊22或许可以按照组装起来的两个半辊24、26的形式制成。或者，致动辊22可以作为单个构件的形式制成或者可以由多于两个的构件制成。轴28和30可以被分别装接到安装板32和34上，安装板安插在位于两个半辊24、26的端部的槽36内，用于将轴28和30锁定就位。这将使轴28和30随致动辊22结构的其余部分转动。在一个替代实施例中，轴28和30可按照延伸穿过致动辊22的整个长度的单轴的形式制成。一根轴或两根轴28、30用于将致动辊22可转动地安装在分配模块12中。通常，这些轴沿致动辊22的中心轴线设置，从而致动辊在被驱动转动时能均匀转动。致动辊驱动机构38可以被连接至轴28的远端。或者，致动辊驱动机构可以布置在近轴30上。实质上，致动辊驱动机构38位于哪个轴上对本发明来说是不重要的。或者，致动辊驱动机构将是如下所述的多个端板40中的一个。致动辊驱动机构38用于将由电动机206提供的转动力传递给致动辊22。致动辊驱动机构38可以是如图6所示的齿轮，或者可以是将能使电动机或其它驱动机构驱动致动辊22转动的任何已知结构。

通常，致动辊22的两端可以具有环形端板40(参见图5A)，其形成多个中心开口或孔36用于容纳轴28和30。致动辊22的圆柱形外部可以包括多个条带材料42，这些条带材料通常是像橡胶或塑料这样的能提供相当高的摩擦系数的材料。或者，致动辊22可以由具有相当高的摩擦系数的材料制成。由于具有相当高的摩擦系数，所以在纤网材料经过致动辊22

工作过程中，致动辊将具有接触并保持纤网材料13的能力。在可用于本发明的致动辊22的一个实施例中，条带材料42被缠绕在组装好的致动半辊24和26上。这些条带材料42可以被施加至组装好的致动辊上，以限定出平行间隔的槽44。更特别是，条带42可以设置在形成于半辊24、26上的双凸肋46的旁边，以形成所述槽。条带材料42不必围绕组装好的半辊一直延伸。可以采用任何适当的手段来把条带材料固定至两个半辊上。在一个实施例中，条带材料42可以被涂覆在半辊24和26上、胶粘到半辊24和26上或者以机械方式固定在半辊24和26上。

可选地，致动辊22也可以具有可枢转地安装在致动辊内的切刀52。切刀52一般沿其刀刃51具有多个三角形齿53。按照此配置构造的切刀52可枢转地连接到致动辊22，尤其是可绕位于圆柱形致动辊22的外部附近的枢转点连接。通过将切刀52可枢转地安装在致动辊22内，切刀52可以被设计成延伸出致动辊外，以便在致动辊22转动中的某个点将纤网材料13切断成供使用者使用的单片。

此外，多个凹槽54可以从齿53起向内且在齿53组之间延伸。这些凹槽通常与致动辊22中的槽44对齐。就是说，切刀齿53没有在致动辊内的槽44中伸出致动辊22外。切刀52具有多个凸轮从动件60，它们附接在切刀52的每一端55上。可选地，每个凸轮从动件60具有凸轮从动臂62和位于从动臂62上的滚子64，如图5A和图6所示。滚子64帮助防止凸轮从动件60或从动臂62磨损。每个滚子64位于一端板40的外面并且安置在每个凸轮70的槽66中(如图3所示)。凸轮70安置在分配模块框架15的两端上。滚子64(如果有)或者凸轮从动臂62定位在凸轮中并且在致动辊22的转动过程中跟随凸轮70。

致动辊22中的槽44可被设置用来容纳多个导向夹箍56。这些导向夹箍在致动辊22的转动过程中保持固定不动，并且用来引导来自卷11的纤网材料13到致动辊22。导向夹箍56可以由许多材料构成，包括金属类和塑料类材料。导向夹箍56可以比致动辊22中的槽44略窄并且与致动辊22中的槽44间隔开，使致动辊22将在其轴线上自由转动。导向夹箍56通常可以被构造成具有钩型结构，如图5B所示，这允许导向夹箍56被安装在分配模块框架15上。

导辊或张紧机构74也可以安装在该分配模块框架15中。通常，导辊或张紧机构74将可转动地安装在分配模块框架15中。导辊或张紧机构74将用于将来自卷11的纤网材料13引导至致动辊22，如图4A所示。导辊或张紧机构74可定位在致动辊22的旁边并且可以通过偏压机构76如弹簧、O形圈条带等被偏压到致动辊上。通常，偏压可以通过将偏压机构连接至导辊或张紧机构74的端部75和分配模块框架15上来获得。导辊或张紧机构74实质上将大体为圆柱形。

在致动辊的工作过程中，希望导辊或张紧机构74不接触可能位于致动辊22中的切刀52。这些构件之间的接触可能导致切刀52或者导辊或者张紧机构74受损。这些构件中的一个或两个构件受损可能导致不希望有的纤网材料13受损或者使分配器10不可用于其既定功能。为了防止这种不希望有的、切刀和导辊或张紧机构74之间的相互作用，导辊或张紧机构的端部75安置在位于分配模块框架15的两侧的狭缝88中。这将允许导辊或张紧机构74随着致动辊22的切刀52来到导辊或张紧机构74的附近因某些结构被移位。一种造成导辊或张紧机构74移位的方式是在致动辊22上设置多个凸起85。这些凸起的一种可行设置方式是位于致动辊22的两端40上，如图5A所示。通常，这些凸起85将安置在切刀52附近。但是，在不超出本发明范围的情况下，可以采用使导辊或张紧机构74移位的其它方式。或者，可以按照区段方式布置一个或多个导辊或张紧辊74，其中与致动辊22相接触的区段在切刀52上的齿53之间经过，并且没有接触切刀。多个凸起84可以被用作如下所述的纤网控制件84。

本发明的分配器10也可以具有导板80，使用导板是为了遮盖致动辊22并且引导从分配器10中被分配出的纤网材料13。导板80可以利用枢销82可枢转地安装在分配模块框架15上。或者，导板80可以无需使用枢转结构地可拆卸安装。通过将导板可枢转或可拆卸地安装至分配模块框架15，导板80可以被移开，以便维修致动辊22、切刀52或者分配机构的其它部分。导板也可以配备有多个指形件100，它们在致动辊22内的槽44上方延伸。如图5A和图4A所示，导板80也可以具有多个纤网控制件84，它们使纤网材料13在切刀52从致动辊22中伸出时保持与致动辊22接触。纤网控制件84可以起到与上述凸起85相同的作用。纤网控制件84可以如此定位在导向夹箍56的上方，即它们将会接触导向夹箍56。这将防止纤网控制件84在分配器的使用过程中受损，因为切刀52的这些齿53不出现在导向夹箍56所处的槽44中。

本发明的分配器还具有能够给电动机206供电的电源202以及电动机操纵机构208。电动机操纵机构208接通电源202和电动机206之间的电路，造成电能由电源202被供给电动机206，启动该电动机工作。

如上所述，电源202可以装在分配器的内室111或者壳体110中。电源202储蓄电能并供电给电动机和分配器中的任何其它控制电路。电源202可以包括用于一次性直流电池204的电池仓203。或者，电源可以是一个封闭系统，其要求整个电源作为单个单元来更换。尽管附图未示出，但可以采用直流-交流转换器来给分配器10提供交流电源。本实施例在下述情况下是特别有用的，其中分配器10紧挨着交流输出端安装或者期望由具有适当配置和功率的居中设置的变压器给复式分配器供电。用来给电动机供电的电池的数量将取决于选用于分配器的电动机。可用于本发明的一次性电池包括9伏电池、1.5伏电池如D-cell电池或C-cell电池或者其它类似电池。所选用的电池的具体类型对本发明来说是不重要的，只要供给电动机206的电能适用于电动机就行。对于将较少使用分配器10的应用场合，可以使用充电电池。如果分配器要被用在明亮场合中，则电池可以是太阳能充电电池。电源室200可以被构造成位于分配壳体框架中，如图3所示，或者可以被连接到后壳体112上。电源室200的安置位置不是关键的，但应该如此定位，即如果需要，能轻松更换电源202。电源室的安置也应如此选择，即电源室没有干扰到要从分配器中分配出的纤网材料卷或分配器的其它操纵部分。

电动机206也装在分配器10的内室111中。电动机被电连接至电源202和电动机操纵机构208。电动机操纵机构208将接通一条使电能从电源202被供给电动机206的电路，启动电动机工作。通常，可以采用任何电气操作的电动机。一般，电动机可以是直流(DC)电动机，通常在3-12伏特的范围。也可以采用或大或小的电动机并且选择适当尺寸的电动机在本领域技术人员的能力范围内。可用在本发明中的典型电动机将具有如图14所示从电动机一端伸出的轴207，或者可以从电动机的两端伸出的轴。通常，电动机可以利用本领域技术人员所知的任何适当机构安装在分配模块框架15中。

电动机操纵机构208通过电路或电线被导电连接至或线连至电源202和电动机206。合适的电动机操纵机构包括机械开关、光学开关或者本领域技术人员已知被用来以电源202启动电动机206工作的、产生导电连接的任何其它机构。一种特定的电动机操纵机构包括弹簧加载开关208，如图15所示。

电动机206被可接合地连接至致动辊22。可以采用任何将电动机206接合至致动辊22的机构，只要致动辊22可以容易地手动操作。合适的接合机构包括将电动机直接连接至(未示出)致动辊22，利用皮带或链条接合致动辊(未示出)，利用位于电动机轴207上的电动机驱动轮210接合致动辊22(未示出)，或者利用电动机驱动轮210接合致动辊驱动机构38，如图15所示。可以采用这些方式中的任何一种，但是，图15的方法比所述的其它方法有一些优势。

在本发明的一个实施例中，电动机可以通过位于致动辊驱动机构38附近的弹簧加载开关208来操纵。致动辊驱动机构38可以具有接触开关208的突出部212。当突出部212与开关208相接触时，如图16A所示，电路被接通并且电源202给电动机206供电，启动电动机工作。当突出部212未与开关208接触时，如图16B所示，电能没有供给电动机。应注意，这是操纵电动机206的机构的一个例子，也可以在不脱离本发明范围的情况下采用其它类似的机构来操纵电动机206。

电动机驱动轮210可以是具有粗糙表面的轮或具有直接(示出)或间接(未示出)接触致动辊驱动机构38的齿轮齿的轮。通过间接接触，可以将一个或多个附加的转动件安置在驱动轮210和致动辊驱动机构38之间。致动辊驱动机构38也可以具有接触电动机驱动轮210的粗糙表面。或者，电动机驱动轮210可以是齿轮，并且致动辊驱动机构38上也可以设有齿轮齿，如图15所示。当电动机驱动轮210是齿轮时，致动辊驱动机构38也可以是齿轮。致动辊驱动机构38可以具有围绕致动辊驱动机构38的整个周长的多个齿，如图6所示，或者可以具有仅围绕致动辊驱动机构38周长的一部分的多个齿，如图15所示。

本发明的分配器也可以配备有附加特征例如应急供应机构。图6示出了这样一种机构，它包括手柄102，该手柄可安装在与致动辊22相关联的轴28和30之一上。在图6所示的情况下，应急供应手柄102安置在与致动辊驱动机构38相对的轴30上。手柄102可如此设置在轴30上，即手柄102将不会转动，除非被接合上。手柄102可以用偏压机构(未示出)来安装，该偏压机构将需要使用者将手柄102按向致动辊22，或者反过来，拉动手柄102离开致动辊22，以使手柄接合致动辊22。或者，手柄102可被构造成始终与轴30接合，从而手柄102将随致动辊22转动。在本发明的又一个实施例中，如果轴28和30相互连接且形成穿过致动辊22的整个长度的单轴，则手柄102和轴28、30可被构造成能沿致动辊22的中心轴线移动。在那种情况下，手柄102和轴的组合件能用于移动致动辊驱动机构38，从而致动辊驱动机构将不会操纵开关或与电动机驱动轮210接合。手柄102可利用盖106被保持就位。为防止使用者在与致动辊22转动的正常方向相反的方向上转动手柄102，可以在致动辊上设置单向离合器104。如图6所示，单向离合器104可以安置在其中一个轴30上并且可以与手柄102关联起来。

可结合入本发明分配器的另一个特征是夹子90，所述夹子可枢转地连接在导辊或张紧机构74的端部并且被弹簧(未示出)偏压以夹紧地接合导辊或张紧机构74上的平面94。夹子90帮助维护人员将纤网材料穿过分配机构并允许纤网材料卷的余下部分被分配，而新的一卷纤网材料被装入，如美国专利US6314850所述，此美国专利的全文被引用纳入本文。导辊或张紧机构74也具有位于平面94之间的光滑倒圆的壁96并且可以被配置成形成多个周向延伸槽98，所述周向延伸槽对应于槽44和导向夹箍56的安放。导板80上的指形件100伸入周向延伸槽98。

或许可被加入本发明分配器中的其它特征包括附加的导辊78，如图4B所示。附加的导辊可以帮助防止在分配过程中卷的过度旋转并且帮助引导来自卷11的纤网材料13到致动辊。可选地，本发明的分配器也可以具有位于分配狭缝118附近的分配辊79，如图3所示。

为帮助理解本发明范围内的分配器实施例的操作，请参照图7至图13。图7至图13表示在本发明一个实施例中的分配器的一个完整分配周期。在分配器10的正常工作情况下，给使用者提供纤网材料13的尾端121，此尾端从位于前壳体114的前底部上的分配狭缝118(图1)中伸出。使用者抓住纤网材料13的尾端121并且用向下的力从分配器中拉扯出尾端121，如图8所示。这个向下的力122导致致动辊22开始在图7所示的转动方向上移动。凸轮从动件60和切刀52也跟随该转动方向123。

在致动辊22转动过程中，凸轮从动臂62或者凸轮滚子64(如果有)在限定的槽66中沿凸轮表面移动。这又将造成切刀52相对致动辊22转动。切刀52在图7、8所示的第一位置和图11、12所示的第二位置之间转动。在第一位置，切刀52基本平放在致动辊22上，或者安置在致动辊22内，其中切刀52的刀刃或者齿形边53紧挨着致动辊22或在致动辊22内。在第二位置，切刀52以一个角度相对致动辊22的外表面设置，其中其多个齿53与致动辊22分隔开。当处于第二位置时，切刀52在与致动辊22转动方向大致相反的方向上突出于枢轴外。这在图11和图12中被清楚示出。

图7至图13表示切刀52因凸轮致动而相对致动辊22的动作。图7用弧形箭头123示出了致动辊22、凸轮从动件60和切刀52的转动方向。图7表示处于其第一位置的切刀52，这是在致动辊22处于静止时切刀所处的位置。这也是不分配片材时的致动辊22的初始位置或静止位置。来自卷11的纤网材料13位于致动辊22上并由致动辊22支承，纸巾在与致动辊22形成辊隙的导辊或张紧机构74下方经过。导辊或张紧机构74可以是固定不动的或者可以转动。导辊或张紧机构74的作用是在正分配纤网材料13时对致动辊22施压以保持纤网材料处于张紧状态。

参见图7至图12，可以看到在分配过程中切刀52枢转的同时致动辊22旋转。使用者通过抓住纤网材料的自由端121施加拉力122，并且在图8至图12所示的方向上拉拽自由端。切刀52的刀刃或齿形边53接触在致动辊22上的纤网材料的底面并如图9所示地向上推压纤网材料。此刻，纤网材料13实际上被拉靠到切刀52的多个齿53上。这使切刀52的齿53开始切割纤网材料13，这种切割在致动辊继续转动的过程中将持续进行，如图10和图11所示。应注意，如图4A所示的纤网控制件84也可以帮助保持纤网材料13始终接触切刀52的齿53。在分配过程中，使用者保持施加作用于纸巾的张力，对纤网材料13施力的导辊或张紧机构74和致动辊22也对纤网材料的张紧做出了贡献。图11表示纤网材料切割已经开始进行，图12表示正与新形成的尾端121′分离开的片材124。此刻，从分配器中取出片材124。图13示出了返回其如图7所示的静止位置的致动辊。如图7至图13中的视图所示，一个完整的分配周期是致动辊22转动一整圈。

在分配器10的正常工作下，给使用者提供纤网材料尾端，该尾端穿过在前壳体22的前底部上的分配狭缝24。使用者抓住纤网材料尾端并将尾端从分配器中拉出。这将因为纤网材料在分配器中行进而造成致动辊22开始转动和将促成卷11开始转动。当切刀52开始延伸出致动辊22时，如图8和图9所示，阻止致动辊22转动的阻力增大，这需要消耗更大的能量来从分配器中分配出纤网材料。就是在致动辊22转动过程中的此刻或者之前不久在本文中被称为第一预定位置，在第一预定位置上，电动机被供电并且被设计用来直接或间接地接合致动辊22。换句话说，在图7所示的静止位置和切刀52伸出之间的某个时刻，图9所示的电动机被通电并且直接或间接地接合致动辊22。电动机继续工作并驱动致动辊22，直到纤网材料13已经被切断并且已经分配出一片124材料。一般，电动机将一直工作到图12所示的时刻或者其后不久，这在本文中被称为第二预定位置。这是因为需要相对小的力来使致动辊22从图12所示的片材分配位置返回图7所示的静止位置，和/或致动辊22的转动力矩将造成致动辊22继续其运动，直到到达图7所示位置。或者，电动机206可以运行到致动辊22已经返回其图7所示的初始位置，该初始位置也被称为静止位置。

如果电动机被启动太早，则电动机将需要克服静止的卷11的惯性。这将造成能耗增加，结果，在电池被用作供电装置的情况下，可能导致电池耗用增加。通过让使用者拉拽尾端121，使用者使纤网材料13卷11开始动起来，克服了卷11的惯性。这将导致更长的电池使用寿命，以及更少的电能被用于从分配器中分配出纤网材料片。

如果电动机启动太迟，则致动辊22的动量有可能造成致动辊22继续越过其图7所示的静止位置，结果，将使电动机重新启动。通常，使电动机在片材分配完成的时刻或左右脱离致动辊或关停将大体上给致动辊提供足以使其返回图7所示的静止位置的转动动量。当然，根据电动机的尺寸和致动辊22的转动特性，实际的电动机脱离或关停可能必须被修正，以保证致动辊22返回静止位置并且前边沿或尾端被定位成可被抓住以便后来使用，如图7所示。

在分配器的正常使用中，电动机在此被通电的第一预定位置大致位于从静止位置算起致动辊转动一整圈的四分之一和二分之一之间。在此不给电动机通电的第二预定位置大致位于从静止位置算起致动辊转动一整圈的三分之一和从静止位置算起致动辊转动一整圈之间。当然，第二预定位置必须在第一预定位置之后。通常，在致动辊的转动路径上的第一预定位置大约在从静止位置算起致动辊转动一整圈的三分之一处，第二预定位置在从静止位置算起致动辊转动一整圈的三分之二和从静止位置算起致动辊转动一整圈之间。

在本发明的一个实施例中，如图15所示，电动机操纵机构208可以是弹簧加载开关，其安装在分配模块框架15上，在致动辊驱动机构38附近。如上所述，致动辊驱动机构具有突出部或者凸起212，其将接触开关。当在致动辊驱动机构38的突出部212和开关之间产生这种接触时，电动机206将通过电源202启动工作。当开关与致动辊驱动机构的非突出的部分接触时，开关不会产生接通，由此造成电动机206不工作。致动辊驱动机构38上的突出部212应该相对开关如此设置，即当致动辊22大致处于图8所示的位置时，通过开关形成连接，而在大致处于图12所示的位置时，连接被断开。

尽管本文描述了一个实施例，但应该理解，切刀、切刀驱动机构等的各种不同构造均是可行的，从而切刀在分配周期的一个较早或最好较晚时刻被推出。不过，无论如何构造，本发明分配器不需要电动机在整个分配周期中驱动致动辊22。在上述的分配器说明中，使用者通过拉拽片材而在大约整个分配周期的四分之一至大约二分之一的期间内提供分配能量。相反，电动机在整个分配周期的大约二分之一至大约四分之三的期间内供能。通常，在本发明的上述实施例中，使用者大致在分配周期的三分之一期间内施力，电动机在分配周期的大约三分之二期间内供能。应该注意，电动机所供能量可以通过使电动机运行整个周期的大约三分之一时间来保证。本说明书不应被认为是限制性的，因为可以将切刀和相关的驱动机构配置成使用者在周期的二分之一以上时间内供能，由此每个周期需要较少的电能。

在本发明中，第一预定位置是在转动阻力开始增大的时刻。通常，这是切刀52开始伸出以切断纤网的时刻。就在此刻，电动机206应该被启动来驱动致动辊22。在切刀52切断纤网并且开始回撤之后，完成整个周期所需的能量开始减少。随后，电动机在该时刻停止工作，即电动机给致动辊22施加足以使该致动辊继续转动并返回静止位置的能量，使纤网材料的新尾端或前边沿从分配器中走出，结果，分配器为下次分配事件做好准备。

在本发明分配器的工作过程中，通常，使用者将在整个分配周期或致动辊转动一整圈的大约四分之一至大约二分之一期间内供能。电动机随后在分配周期的大约二分之一至大约四分之三期间内被通电，然后电动机停止工作。随后，由电动机提供的能量通常足以继续完成分配周期，无需供能的使用者或电动机供应额外能量。这发生在整个分配周期的大约四分之一至二分之一期间内。例如，使用者在整个分配周期的大约头三分之一期间内拉扯纤网材料的尾端，电动机206在分配周期的下个三分之一期间内被接通工作，并且在分配周期的下个三分之一期间内使电动机停止工作。通常，在使电动机206停止工作之后，在电动机与致动辊驱动机构38接合时由滚子供给致动辊22的能量通常足以使致动辊22继续转动回到静止位置。不过应该注意，如果需要，电动机可以继续驱动致动辊移动至其静止位置。

在本发明的一个特定实施例中，分配器用于分配出擦手纸巾片。

本发明分配器的优点包括能够使用抗拉强度低的纤网材料，这是因为从分配器中分配出纤网材料片只需要较小的拉力。这将会降低与制造要从分配器中分配出的纤网材料相关的成本，因为需要较少的原材料来制造待分配的纤网材料。而且，抗拉强度低的纸巾通常比抗拉强度高的纸巾更软和具有更高的吸收性。

此外，本发明的分配器与传统的电动分配器相比带来以下优势，即，使用者在电动机被启动以帮助使用者从分配器中分配出片材之前提供初始能量来开始分配过程，由此一来，每个分配事件需要较少的功率消耗。本发明不需要用于给传感器通电以便探测需要纤网材料片的使用者的电源。因此，本发明分配器所用的电池使用寿命可以比其它电动分配器长许多。

在本发明的另一个实施例中，分配器可配备有纤网材料识别机构(未示出)。在刘易斯等人的美国专利申请公开号2005/0145745中描述了这种机构的例子，该文献的全文通过引用被纳入本文。通过在分配器中设置纤网材料识别机构，分配器可识别从分配器中分配出的纤网材料是否是抗拉强度低的材料。如果纤网材料是抗拉强度低的材料，则电动机将如上所述地被启动工作。如果发现材料不是抗拉强度低的纤网材料，则分配器可以设定为电动机将不会如上所述地被启动工作并且使用者将施加所有的能量来分配片材。

通常，纤网材料识别机构可以是读取器或扫描器，其读取来自纤网材料13上或纤网材料卷11芯上的识别标记的信息。在此情况下，识别标记可包括标签、标识、条形码、磁条、射频识别器件(RFID)如智能签条或芯片、或者在片材卷上的全息图。在本发明的此附加方案的一个实施例中，纤网材料卷上的识别标记被编码，分配器包括用于对该编码信息解码的解码器。或者，纤网材料识别机构可以包括红外发射器/探测器电路，其被布置用来发射红外线至纤网材料卷芯中并且探测在卷11芯上的被照亮的识别标记的反射。在美国专利申请公开号2005/0145745中更具体地描述了这些类型的识别机构。

尽管已经参照不同的实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会认识到，可以在不超出本发明的精神和范围的情况下对形式和细节做出修改。因此，期望上述详细说明被视为是示范性而非限制性的，并且打算由包括所有等同在内的后附的权利要求书来限定本发明的范围。

Claims (16)

1.一种用于从纤网材料卷分配出片材的分配器，包括：

形成内室的壳体；

用于在该内室中支承纤网材料卷的支座；

安装在致动辊中的切刀，该致动辊具有转动路径，该切刀能在该致动辊的转动路径中的第一预定位置从该致动辊伸出并且在该致动辊的转动路径中的第二预定位置缩回，其中该切刀从该致动辊伸出以切断该纤网材料，从而形成要从该分配器分配出的纤网材料片；

可接合地连接到该致动辊的电动机；

电动机操纵机构，其中该电动机操纵机构在该转动路径的所述第一预定位置处或附近启动该电动机工作并且在该转动路径的所述第二预定位置处或附近使该电动机停止工作。

2.一种用于从纤网材料卷分配出片材的分配器，包括：

壳体；

定位在该壳体内的内室；

用于支承纤网材料卷的支座，该支座安置在该内室中；

可转动地安装在该内室中的分配致动辊，该致动辊具有转动路径；

在该致动辊的转动路径中的预定位置处切断该纤网材料的切刀，其中该切刀切断该纤网材料而形成要从该分配器分配出的纤网材料片；

可接合地连接到该致动辊的电动机；

用于启动该电动机工作的电动机操纵机构，其中该电动机操纵机构在该致动辊的转动路径中的第一预定位置处启动该电动机工作并且在该致动辊的转动路径中的第二预定位置处使电动机停止工作。

3.根据权利要求1或2所述的分配器，其特征是，还包括连接至所述电动机的电源。

4.根据权利要求1或2所述的分配器，其特征是，该电动机操纵机构包括开关。

5.根据权利要求1或2所述的分配器，其特征是，该致动辊包括从该致动辊的中心轴线的一端伸出的至少一根轴，并且致动辊驱动机构安置在该轴上。

6.根据权利要求5所述的分配器，其特征是，该致动辊驱动机构包括突出部和非突出部，该突出部被设计成用来接触该电动机操纵机构以便启动该电动机工作，该未突出部以使电动机停止工作的方式接触该电动机操纵机构。

7.根据权利要求6所述的分配器，其特征是，该电动机包括轴，该轴具有连接至该轴的电动机驱动轮。

8.根据权利要求7所述的分配器，其特征是，该致动辊驱动机构还包括齿轮结构，该电动机驱动轮包括齿轮结构，其中该电动机驱动轮的所述齿轮结构与该致动辊驱动机构的所述齿轮结构啮合。

9.根据权利要求8所述的分配器，其特征是，该电动机驱动轮的所述齿轮结构直接啮合该致动辊驱动机构的所述齿轮结构。

10.根据权利要求8所述的分配器，其特征是，该致动辊驱动机构的齿轮结构没有环绕该致动辊驱动机构的整个周长。

11.根据权利要求1或2所述的分配器，还包括布置在与该致动辊相同的轴线上的应急供应手柄。

12.根据权利要求11所述的分配器，其特征是，该手柄在正常操作期间与该致动辊分离，但能与该致动辊接合以便应急供应。

13.根据权利要求1或2所述的分配器，其特征是，还包括定位在该支座内的成卷纤网材料。

14.根据权利要求1或2所述的分配器，其特征是，在该致动辊的转动路径上的该第一预定位置位于从静止位置起该致动辊转动一整圈的四分之一和二分之一之间，第二预定位置位于从静止位置起的该致动辊转动一整圈的三分之一和从静止位置起该致动辊转动一整圈之间。

15.根据权利要求14所述的分配器，其特征是，在该致动辊的转动路径上的该第一预定位置大致在从静止位置起该致动辊转动一整圈的三分之一处，该第二预定位置位于从静止位置起该致动辊转动一整圈的三分之二和从静止位置起该致动辊转动一整圈之间。

16.根据权利要求1或2所述的分配器，其特征是，还包括纤网材料识别机构，用于识别安置在用于支承纤网材料的支座上的纤网材料。

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