CN102803111A - 心轴和用于心轴的保持器 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于在其上支安装擦拭材料卷的心轴(2)。所述心轴(2)具有纵向延伸范围和纵向且包括主体(4)和沿所述纵向延伸的至少三个细长弹簧元件(12)。所述主体(4)具有适于保持所述卷的中央部段(6)，并且每个所述细长弹簧元件(12)具有第一末端(14)和第二末端(16)。所述心轴(2)适于保持所述卷并且要绕基本水平的轴线旋转。所述至少三个细长弹簧元件(12)被设置为将所述卷稳定在所述中央部段上。每个所述弹簧元件(12)的所述第一末端(14)和第二末端(16)固定地连接于所述主体(4)，从而所述弹簧元件(12)沿所述纵向固定地定位在所述主体(4)上。还提供了包括这种心轴的一种用于擦拭材料卷的保持器。

Description

心轴和用于心轴的保持器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序特征部分的一种在其上支撑片材卷的心轴。
本发明还涉及用于保持上述类型心轴的保持器。
背景技术
从GB 971057已知一种心轴和保持器，其特别公开了用于绘图室或包装站内的纸张存储和配送装置。该装置包括竖直外壳，其中设置有空心圆柱形滚筒，该滚筒带有其上设置纸张的硬纸管。带有纸张的该硬纸管下端被轴颈连接在小齿轮上的滚筒所支撑。在滚筒上设置有由弹簧钢制成的多根线。这些线的末端插入滚筒内的孔中。
GB 971057公开的纸张存储和配送装置特别为竖直使用而设置。此外，为使得当带有纸张的管子要被安装在滚筒上时由弹簧钢制成的线屈服，它们被松散地配合在滚筒内的孔中。这就导致线可能在滚筒上采取了不正确的位置并且甚至从这些孔掉出。因此在滚筒上安装管子可能很困难。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于支撑擦拭材料卷的心轴，其中卷沿径向居中且被牢牢地保持在心轴上，从而当心轴和卷被置于心轴保持器内或从其移除时很容易操作它们。
根据本发明的一个方面，通过提供一种用于在其上支撑片材卷的心轴来实现本发明的目的。所述心轴具有纵向延伸范围和纵向且包括主体和沿所述纵向延伸的至少三个细长弹簧元件。所述主体具有适于保持所述片材卷的中央部段，并且每个所述细长弹簧元件具有第一末端和第二末端。所述心轴适于保持擦拭材料卷并且绕基本水平的轴线旋转。所述至少三个细长弹簧元件被设置为将所述擦拭材料卷稳定在所述中央部段上。此外，每个所述弹簧元件的所述第一末端和第二末端固定地连接于所述主体，从而所述弹簧元件固定地沿所述纵向定位在所述主体上。
要了解，术语片材指的是相对长度和宽度来说很薄的材料。术语擦拭材料将以更广的含义被诠释，尤其包括纸张、薄棉纸和适用于擦拭表面和物体的无纺材料。
因为细长弹簧元件固定地连接于主体，当擦拭材料卷安装在心轴上时它们将保持到位。卷将被保持在心轴上，从而因为细长弹簧元件接合于卷，心轴/卷单元的操作变得很简单。此外，因为第一末端和第二末端的固定连接，细长弹簧元件将不再沿主体的圆周方向折叠。因此，卷将通过细长弹簧元件沿径向居中在主体上。
因此，可实现上述目的。
所述心轴适用于在保持器上水平地保持比通常家用的擦拭材料卷尺寸更大的擦拭材料卷。这种保持器可用于例如大型厨房、工业或车间环境并且可重达3-7kg或更重。
根据示例实施例，当所述心轴上不设置擦拭材料卷时所述细长弹簧元件在其距离所述心轴本体最大径向延伸范围处沿径向从所述主体延伸5-10mm，当所述心轴上设置擦拭材料卷时所述细长弹簧元件可在其距离所述主体最大径向延伸处沿径向从所述心轴本体延伸0.2-4mm。这样可以确保细长弹簧元件接合卷且以适当的力将卷居中在心轴上。该细长弹簧元件可接合卷，从而需要沿纵向的5-35牛顿的力来将心轴插入卷中或将心轴从卷中移除。
根据示例实施例，当所述心轴上不设置擦拭材料卷时所述心轴具有跨越所述细长弹簧元件测得的68-90mm的直径。因此心轴适于安装的卷的中心孔口的内径为60-80mm，这是普遍用于上述环境中卷的内径。
根据示例实施例，心轴本体由ABS塑料材料制成并且所述细长弹簧元件由PA 6GF30塑料材料制成。因此，ABC本身适用于安装心轴本体并且将提供适宜强度的心轴。PA 6GF30提供了细长弹簧元件内的适宜强度和弹性特性。
根据示例实施例，心轴本体可为空心的。以这种方式，材料可布置在其提供最大强度的地方。
根据示例实施例，所述至少三个细长弹簧元件每个都可以在所述心轴径向上的刚度低于圆周方向上的刚度。当细长弹簧元件承受负载即当心轴插入擦拭材料卷的中央孔口内时这可确保细长弹簧元件的径向移动。由此可避免细长弹簧元件沿心轴圆周方向的弯曲并且确保卷筒沿径向在心轴上居中。
根据示例实施例，主体可包括至少三个隆起，这些隆起每个上布置所述至少三个细长弹簧元件之一。跟圆形主体相比，配备有隆起的主体增加了主体的刚度。特别是当心轴本体由塑料材料制成时这是格外优选的。主体可包括四个隆起，每个隆起上布置一个细长弹簧元件。
根据示例实施例，主体的外侧可配备有用于每个细长弹簧元件的狭槽，并且其中每个细长弹簧元件至少部分设置在狭槽内从而沿心轴圆周方向被主体所支撑。例如，细长弹簧元件的第一末端和第二末端可设置在狭槽内，从而在这些末端处细长弹簧元件基本与主体的外表面对齐，并且在第一末端与第二末端之间细长弹簧元件可逐渐延伸出狭槽。因此可提供细长弹簧元件的侧向支撑。此外，当细长弹簧元件承受负载即当心轴插入擦拭材料卷时这可确保细长弹簧元件的径向移动。由此可避免细长弹簧元件沿心轴圆周方向的弯曲并且确保卷在心轴上居中。
根据示例实施例，所述至少三个细长弹簧元件卡扣配合于所述主体。适宜地，每个细长弹簧元件的第一末端和第二末端可配备有适于配合在心轴本体的孔内的弹性元件。弹性元件的保持端部可与孔的边缘部接合。因此确保了细长弹簧元件很容易安装于主体。此外，可通过卡扣配合连接来沿圆周方向支撑细长弹簧元件。
根据示例实施例，主体可包括形成所述主体的至少两个体部。所述至少两个体部被配合在一起。以这种方式很容易形成所述主体。特别地，可有助于由塑料材料浇铸主体。所述至少两个体部可为相同的。这就极大了促进了心轴本体的制造。在一个模具内浇铸相同体部大大地减少了制造成本。所述至少两个体部可卡扣配合在一起。这就提供了很容易组装的心轴本体。
根据示例实施例，所述体部具有两个轴承面，分别位于主体的中央部段外侧的两个末端处。在主体上提供轴承面可有助于保持器的构造适于承载其上安装有擦拭材料卷的心轴。
根据示例实施例，主体在其两个外端的每个处可配备有把手。特别是当沉重的擦拭材料将被安装在保持器内时，提供专用的把手可改善心轴的操作。不需要围绕卷或在轴承面处进行抓持。把手可具有比心轴的中央部段更小的直径。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于擦拭材料卷的保持器，包括根据上述示例实施例的各个方面的心轴，其中所述心轴被大体水平地布置在所述保持器内。
根据示例实施例，保持器可包括两个轴承座，分别位于心轴的两个末端处，被设置为保持心轴本体的轴承面。
根据示例实施例，所述保持器适于保持所述心轴，同时能够从所述轴承座的外侧接近所述把手。
根据示例实施例，所述保持器可以是单独的单元且包括支脚装置。可选地，所述保持器可是壁安装式单元且包括至少一个壁安装连接。
在研究了所附的权利要求和下面的描述后，本发明的其它特征和优点将更为清楚。本领域技术人员将意识到，本发明的不同特征可被合并从而形成与下面所述实施例不同的实施例而不脱离所附权利要求限定的本发明范围。
附图说明
根据下面的详述和附图更容易理解本发明包括特定特征和优点的不同方面，其中：
图1和2示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷的心轴，
图3示意性地示出根据示例实施例用于心轴的细长弹簧元件的一部分，
图4示意性地示出根据示例实施例的心轴本体的体部，
图5和6示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷的心轴本体的体部，
图7示意性地示出根据示例实施例的壁安装式保持器，以及
图8示意性地示出根据示例实施例的独立保持器。
具体实施方式
现在参照附图更完整地描述本发明，附图中示出示例实施例。但是，不应当认为本发明局限于所述的实施例。本发明所属领域的技术人员很容易理解，示例实施例的公开特征可被合并。上下文中类似的附图标记表示类似的元件。
此处使用的术语“包括”是开放式的，并且包含一个或多个所说明的特征、元件、步骤、部件或功能但不排除一个或多个其它特征、元件、步骤、部件、功能或其组合的存在或增加。
如此处使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列物品的任何和所有组合。
此处使用的普通缩写“e.g.”是从拉丁语“exempli gratia”衍生而来，可用于介绍或指定之前提到的物品的普通示例且对其无限定作用。如果此处使用，从拉丁语“id est”衍生而来的普通缩写“i.e.”用于指定更通常引用的特定物品。
此处使用的术语的目的仅为描述特定实施例并且并非对本发明的限定。此处使用的单数“一个”和“这个”也包含复数，除非上下文中明确指出。
除非另有定义，否则此处使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本发明所属领域技术人员一般理解的含义相同。还要了解，这些术语如常用词典里所定义的术语应当被诠释为具有与相关技术背景中含义相一致的含义并且不能诠释为理想化或极其正式的意义，除非此处明确定义了。
要了解，当提到一个元件被“联接”或“连接”于另一元件时，它可被直接地联接或连接于另一元件或者还可存在中介元件。相反，当提到一个元件被“直接联接”或“直接连接”于另一元件时，不存在中介元件。
为简洁和/或清楚起见，已知的功能或构造就不详述了。
图1示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷的心轴2。心轴2包括主体4。主体4具有适于在其上安装擦拭材料卷的中央部段6。主体4配备有四个隆起8，图1可见其中的三个。每个隆起8配备有狭槽10，其中细长弹簧元件12被设置在狭槽10中并固定地连接于主体4。细长弹簧元件12具有弹性并且连接于主体4，从而细长弹簧元件分别在每个细长弹簧元件12的第一末端14和第二末端16处固定并且在第一和第二末端14、16之间沿心轴2的径向移动。所述弹性确保了擦拭材料卷能以稳定状态被保持在心轴2上。狭槽内的固定连接确保了细长弹簧元件不沿心轴2的圆周方向折叠并且因此擦拭材料卷沿径向居中于心轴2上。此外，这就可能沿水平定向操作心轴2而不会令细长弹簧元件脱离原位。
心轴2包括两个轴承面9，在心轴2每端都有一个，其适于支靠着用于心轴2的保持器的轴承座并在其内旋转，其中心轴上安装擦拭材料卷。在每个外端处，心轴2包括把手11。通过这些把手11，心轴2可被托入保持器内或从其离开。特别地，这有助于在因此而适配的保持器内安装大卷的擦拭材料。这些卷可重达3-7kg，有时甚至更重。两个把手11还使得用两只手沿水平位置操作心轴2和安装好的材料卷成为最自然的选择。
主体4可由将提供足够强度-重量比的塑料材料制成，如ABS。细长弹簧元件12优选地可由提供适当强度和弹性特性的塑料材料例如PA 6GF30制造。在细长弹性元件内用塑料材料取代弹簧钢(在GB 971057中公开)的特定优点在于塑料材料提供了弹性特性，从而即使第一和第二末端14、16固定，细长弹簧元件12也将变形。这与弹簧钢形成了鲜明对比，弹簧钢必须可移动地连接于心轴本体才能使细长弹簧元件有充分的变形和位移而不致损坏将被安装在心轴上的卷芯。
图2示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷的心轴2，其中一个细长弹簧元件12被移除从而更细致地示出一个狭槽10，弹簧元件12设置在该狭槽10内。如上所述，狭槽10位于主体4的隆起8内。在狭槽10的每个末端处都设有适于容纳细长弹簧元件12的一部分第一末端14和一部分第二末端16的开口18。
图3示意性地示出根据示例实施例用于心轴的细长弹簧元件12的一部分。细长弹簧元件12的第一末端14配备有适于卡扣连接在心轴本体上的连接装置20。细长弹簧元件12的未示出的第二末端可配备有类似的连接装置。连接装置20包括两个弹性部件22，每个都配备有尖头保持部24。每个尖头保持部24具有适于与孔口或开口的边缘部接合的唇缘26。
例如，连接装置20可适于配合到心轴2的主体4内狭槽10底部处的开口18内，如图2所示。因此，当图3所示的细长弹簧元件12卡扣配合于图2所示的主体4时，可进行如下步骤：
-细长弹簧元件12插入狭槽10.
-第一末端14和第二末端16均被一个力朝心轴2的中央挤压。
-这样做时，被压入开口18内的各尖头保持部24的外侧使得各弹性部件22朝彼此弯曲。
-当尖头保持部24已经穿过开口18时，弹性部件22向外弹起并且唇缘26与开口18的边缘部接合。
图4示意性地示出根据示例实施例的心轴本体的体部。心轴本体可包括两个或更多个分离的体部。在本示例中，形为两个半体的两个相同体部被结合以形成心轴。半体28由中心线34两侧上的第一部分30和第二部分32构成。在半体28的形成心轴本体外表面的部分(图4中主要朝下)的一侧上，第一部分30和第二部分32基本相同。在半体28的形成心轴本体内表面的部分的一侧上，第一部分30和第二部分32不同。由于该设计，两个相同的半体28可被结合以形成一个心轴本体。
两个半体28的第一部分30均包括第一螺栓保持栓36，其中螺栓可在第一螺栓保持栓中被设置为旋入在两个半体28的第二部分32每个上设置的第一螺栓容纳栓38内。类似地，第二部分32均包括第二螺栓保持栓40，其中螺栓可在第二螺栓保持栓中被设置为旋入两个半体28的第一部分30每个内设置的第二螺栓容纳栓42内。为了进一步改善两个半体28的结合，每个半体28的第一部分30在半体28的边缘44内侧处至少部分地配备有凸条(bead)46。该凸条46配合在沿边缘44的位于第二部分32处的相应部段设置的凹槽48内。
除使用螺栓以外的用于结合两个或更多心轴本体部的其他方法包括例如铆接、胶合、焊接或体部被卡扣配合在一起。
图5和6示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷的心轴本体的体部。在本示例中，心轴本体包括四个独立部分，即两个相同的第一体部50和两个相同的第二体部64。第一体部50配备有均包括弹性部件的多个卡扣配合连接器56、58、60、62、68、参照图3的尖头保持部和唇缘、以及细长弹簧元件12。卡扣配合连接器56、58、60、62、68适于与结合体部的专用边缘部接合或与下面将解释的结合体部的另一卡扣配合连接器相接合。
第一体部50适于与绕心轴本体的中心轴线52旋转180度并绕垂直于中心轴线52的第二轴线54旋转180度的同一第一体部50相结合(即，为彼此相结合，两个第一体部相对彼此的定位类似于参照图4的上述两个半体28)。因此，两个第一体部50的第一卡扣配合连接器56与两个第一体部50的第二卡扣配合连接器58接合，并且两个第一体部50的第三卡扣配合连接器60与两个第一体部50的第四卡扣配合连接器62接合。要注意，第一和第三卡扣配合连接器56、60被设置为其唇缘指向心轴本体的内部，并且第二和第四卡扣配合连接器58、62被设置为其唇缘指向心轴本体的外侧，这就能够在卡扣配合连接器56、58、60、62之间形成接合。如上参照图4所述，为进一步改善两个第一体部50之间的结合，第一体部的边缘内侧的一部分可配备有凸条46并且第一体部边缘的不同部分可配备有凹槽48。
现在看图6，第二体部64形成心轴本体将的与两个结合好的第一体部50相接合的端盖。为此，第二体部64在其内表面上配备有四个凹槽66(两个可见于图6)。凹槽66的边缘适于与设置在第一体部50每个末端处的第五卡扣配合连接器68接合(仅在图5的第一体部的一个末端上示出)。
通过将一个第二体部64压到一对结合好的第一体部50的相应末端，得到的心轴本体配备有端盖并且心轴本体彼此牢牢地保持在一起。
图7示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷72的壁安装式保持器70。保持器70包括形成安装连接的两个支架74，其可被紧固于壁或类似结构。卷72通过水平安装的所述示例实施例的心轴2被水平地安装在保持器70上。每个支架74配备有轴承座76，心轴2的轴承面9(参见图1)位于其上且旋转。
图8示意性地示出根据示例实施例用于擦拭材料卷72的单独保持器80。保持器80包括支脚装置82，其下端配备有脚84和/或轮子并且其上端配备有两个臂86(图8中示出一个)。在两个臂86上水平地安装了根据上述示例实施例的心轴2。每个臂86配备有轴承座76，心轴2的轴承面9(参见图1)位于其上且旋转。
在使用图7和8示出的保持器70、80时，使用者抓持卷72上擦拭材料片的末端78，展开所需量的擦拭材料，随后撕下展开的这片擦拭材料。在展开擦拭材料期间卷72旋转时，因为心轴2的细长弹簧元件12在心轴2上接合和稳定卷72，心轴2也在轴承座76上在保持器70中旋转。还因为细长弹簧元件12在心轴2上稳定卷72，卷72平滑地旋转而不振动或颤动。为了有利于撕下擦拭材料，可提供如图8所示的直的或锯齿边缘88。
当擦拭材料卷72已被用完时，心轴2从相应的保持器70、80上被抬起，并且如果合适，用完的卷的空芯从心轴2被取走。因为细长弹簧元件12与芯接合，这就需要15-35牛顿的力。心轴2被插入新的擦拭材料卷72的中央孔口内。(可为配备有分离芯的卷，例如硬纸管形式，或其中通过环绕擦拭材料形成中央孔口的卷)。将心轴插入新卷的中央时也因为细长弹簧元件12接合该卷而需要15-35牛顿的力。通过使用者握住心轴2末端处设置的把手11，带有新安装的卷的心轴2被放回保持器70、80及其轴承座76上。
本领域技术人员应当理解的是，示例实施例可被合并，并且尽管参照示例实施例描述了本发明，本领域技术人员很容易想到不同的改变、改进等是显而易见的。心轴可配备有不同于3或4个的不同数目的弹簧元件，例如6个或8个。也可用所述连接器和所述方法的组合将心轴的各体部配合在一起。
因此要了解，前述仅为对不同示例实施例的例示，而非对公开的特定实施例的限定，并且对公开实施例的改进、公开实施例的特征的组合以及其它实施例都在所附权利要求包括的范围内。

Claims (15)

1.一种用于在其上支撑片材卷的心轴(2)，所述心轴(2)具有纵向延伸范围和纵向且包括主体(4)和沿所述纵向延伸的至少三个细长弹簧元件(12)，所述主体(4)具有适于保持所述片材卷的中央部段(6)，并且每个所述细长弹簧元件(12)具有第一末端(14)和第二末端(16)，其特征在于，
所述心轴(2)适于保持擦拭材料卷(72)并且要绕基本水平的轴线旋转，并且所述至少三个细长弹簧元件(12)被设置为将所述擦拭材料卷(72)稳定在所述中央部段(6)上，并且其中每个所述弹簧元件(12)的所述第一末端(14)和第二末端(16)固定地连接于所述主体(4)，从而所述弹簧元件(12)沿所述纵向固定地定位在所述主体(4)上。
2.根据权利要求1的心轴(2)，其特征在于，当所述心轴(2)上不设置擦拭材料卷时每个所述细长弹簧元件(12)在其距离所述心轴(2)的所述主体(4)最大径向延伸范围处沿径向从所述主体(4)延伸5-10mm。
3.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，当所述心轴(2)上不设置擦拭材料卷时所述心轴(2)具有在所述细长弹簧元件(12)之上测得的68-90mm的直径。
4.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，所述主体(4)由ABS塑料材料制成并且所述细长弹簧元件(12)由PA 6GF30塑料材料制成。
5.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，所述至少三个细长弹簧元件(12)的每个在所述心轴(2)径向上的刚度低于圆周方向上的刚度。
6.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，所述主体(4)包括至少三个隆起(8)，在每个隆起上设置所述至少三个细长弹簧元件(12)之一。
7.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，所述主体(4)在其外侧上具有用于每个所述细长弹簧元件(12)的狭槽(10)，并且其中每个所述细长弹簧元件(12)至少部分地设置在所述狭槽(10)内从而沿所述心轴(2)的圆周方向被主体(4)所支撑。
8.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，所述至少三个细长弹簧元件(12)被卡扣配合于所述主体(4)。
9.根据任意一项前述权利要求的心轴(2)，其特征在于，所述主体(4)是空心的且包括形成所述主体(4)的至少两个体部(28；50，64)，所述至少两个体部(28；50，64)被卡扣配合在一起。
10.根据权利要求9的心轴(2)，其特征在于，所述至少两个体部(28；50，64)是相同的。
11.一种用于擦拭材料卷(72)的保持器(70，80)，包括根据权利要求1-10任意一项的心轴(2)，其中所述心轴(2)包括两个轴承面(9)，在所述主体(4)的位于所述中央部段(6)外侧的每个末端处各一个，并且其中所述保持器(70，80)包括两个轴承座(76)，其被设置为保持所述轴承面(9)从而所述心轴(2)大体水平地被布置在所述保持器(70，80)内。
12.根据权利要求15和16中任一项的保持器(70，80)，其特征在于，所述保持器(70，80)适于通过根据权利要求14的所述把手(11)保持所述心轴(2)，所述把手(11)能够从所述轴承座(76)的外侧接近。
13.根据权利要求15-17中任一项的保持器(70，80)，其特征在于，所述保持器(70，80)是单独的单元且包括支脚装置(82)。
14.根据权利要求15-18中任一项的保持器(70，80)，其特征在于，所述保持器(70，80)是壁安装式单元且包括至少一个壁安装连接(74)。
15.其中，当擦拭材料卷(72)设置在所述心轴(2)上时所述细长弹簧元件(12)在其距离所述主体(4)的最大径向延伸范围处沿径向从所述主体(4)延伸0.2-4mm。
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