CN103096771A - 分配器和柔性片材料的卷 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从材料卷（2）分配柔性片材料（20）的分配器（1），所述材料卷具有芯部（22），其中所述柔性片材料的一个端部部分通过拾取胶（24）粘接至所述芯部，所述分配器包括传感器（4，4’）和控制单元（5），所述传感器（4，4’）用于感测所述材料卷的所述拾取胶，所述控制单元（5）用于响应于对所述拾取胶的检测而触发所述分配器的至少一个动作。

Description

分配器和柔性片材料的卷

技术领域

本申请涉及用于从材料卷分配柔性片材料，特别是用于从材料卷分配薄纸巾的分配器，并涉及柔性片材料的卷。

背景技术

在从材料卷分配柔性片材料（特别是薄纸巾或薄卫生纸）的领域中，已知有不同的分配器类型。特别地，在该领域中已知有手动分配器，其由相应的使用者通过从分配器中手动地拉出薄纸巾或薄卫生纸而操作。在该领域中已知还有电动分配器，其对用于控制电动机以进给纸的触发信号做出反应而分配纸巾。该触发信号通常由感测使用者的手的存在的传感器提供，或者由感测纸巾刚好从分配器中移除的传感器提供。

不管使用手动还是电动分配器，当目前的卷即将耗尽并需要用新的满卷替换时，将出现在设计卷类型的分配器时要考虑的问题之一。与分配折叠的薄纸叠并能够简单地通过在几乎耗尽的纸叠顶部放置另外的纸而容易地再填充的纸分配器不同，这种容易的再填充对于卷来说不可用。实际上，在使用卷时，因为卷只能作为整体替换，所以再填充的情形将显著地改变。

特别地，对于设计为用于单个材料卷的分配器而言，需要及时提醒服务于各自工作场所的服务人员替换几乎耗尽的材料卷，以确保相应浴室的使用者总是能够将他们的手干燥，或者有足够用的卫生纸供给。

对于设计为保持两个或更多个材料卷（即目前被分配的材料卷和替换卷）的分配器，替换卷需要在适当的时机替换耗尽的卷。特别地，负责替换耗尽的卷的触发机构必须可靠，使得卷的交换在有效和经济合理的时机顺利地进行。特别地，出于经济和生态的原因，最好在替换卷被设定就位以便分配之前将材料卷完全用完。

为了实现这一点，并且为了确定何时卷已耗尽并需要替换，US2003/0078691A1提出对卷的转数进行计数并由此计算所分配的纸的实际使用情况。然而，显而易见，为了能够在转数的基础上正确计算所分配的量并由这一信息确定卷的实际填充状态，需要准确地知道卷的尺寸以及材料的尺寸。特别地，该计算对材料厚度的小偏差、卷绕芯部的直径以及在该特定卷上的纸的实际长度极其敏感。因此，需要为本公开文件中提出的方案提供关于每种类型的纸的大量数据。

在US4,901,663中提出一种不同的方案，根据该方案，将印刷标记设置到纸巾卷的端面上。根据这些标记，能够确定卷的即将出现的端部。然而，将标记印刷到卷的端面上的步骤需要另外的设备以及在纸的制造过程中的另一步骤，因为标记只有在原材料已经切割成各个卷之后才能印刷至端面。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于从卷分配柔性片材料的分配器以及材料卷，该分配器和该材料卷能提高分配动作的可靠性。

根据权利要求1的方案，提供了一种用于从材料卷分配柔性片材料的分配器。所述卷具有芯部，其中柔性片材料的一个端部部分通过拾取胶粘接至所述芯部。所述分配器包括用于感测拾取胶的传感器和用于响应于对拾取胶的检测而触发分配器的至少一个动作的控制单元。

根据此概念的分配器具有这样的优点，即通过感测拾取胶，能够可靠地进行分配器的相应动作，诸如，例如用新卷替换耗尽的卷，或者提醒服务人员目前的卷即将耗尽。特别地，通过感测材料卷的拾取胶，能够避免复杂的机构和计算，并且分配系统在有关卷的端部的检测方面完全不依赖于纸的质量、芯部的直径和新卷上的纸的长度。因此，能够可靠地感测到卷的纸的端部，并由此感测到即将出现的耗尽。

该拾取胶用于将片材料的一个端部部分附接至卷的芯部，以在卷的制造过程中使片材料得以可靠地卷绕至所述卷。因此，拾取胶总是存在于材料卷中，并且在材料卷将要耗尽时变得易于接近。

在优选的实施例中，可检测物质包含于拾取胶中，该可检测物质能被传感器检测到。因为拾取胶用于携带所要检测的物质，所以除了使用包含可检测物质的拾取胶之外，该系统在卷的制造过程中不要求其他步骤。

特别地，可检测物质必须被添加至拾取胶，从而使其能被分配器中的传感器检测到。因为拾取胶通常穿过已卷绕的卷的最后几个绕卷而渗出/扩散，所以传感器能够检测到穿过在柔性片材料的端部部分上的各层而渗出的拾取胶中的可检测物质，同样地也能够检测到在芯部上的拾取胶中的可检测物质。

因为拾取胶存在于柔性片材料的最后几个绕卷中，所以可检测物质也存在于这些最后几个绕卷中。这意味着柔性片材料的从卷展开的最后部分携带可检测物质。

在卷中施加该标记的其他步骤不是必要的。此外，因为在每个卷中必然存在拾取胶，所以系统能够以极其可靠的方式建立，而不需要关于待分配的纸的其他信息或者卷的具体规格。换言之，感测可检测物质完全不依赖于分配器的几何结构以及卷的尺寸。

关于可检测物质，可以考虑可供传感器检测用的不同的物质。特别地，可以考虑向拾取胶添加金属物质，使得能够使用感测卷的感应和/或导电特性的改变的传感器。此外，可向拾取胶添加磁性物质，使得能够使用感测卷的磁性特性的改变的传感器。可向所述胶添加导电物质，使得能够使用感测卷的导电特性的改变的传感器。可向拾取胶添加着色物质和/或荧光物质，使得能够由传感器和/或呈摄像机形式的传感器检测到颜色或荧光的改变。可向拾取胶添加放射性物质，使传感器感测到相应的辐射。

此外，或者作为替代，可以测定当纸接近其端部并且有拾取胶的纸从卷上展开时所发出的声音的改变，并且这种声音的改变被用作感测信号。可能有必要有一些信号处理，以去除环境声音。

可以使用电容式传感器，其在拾取胶存在于纸中时感测卷的电容的改变。关于使用该电容式传感器，其他可检测物质的存在不是必须的，而只存在常规的拾取胶就可能会因为拾取胶起到电介质的作用而改变电容，从而能够感测到电容的改变。

优选地，分配机构包括驱动辊，并且传感器位于驱动辊的上游，即在待分配的卷和驱动辊之间，使得在柔性片材料的端部部分滑动穿过各驱动辊之前，柔性片材料的端部部分能被传感器感测到。通过传感器的这种布置，能够可靠地检测到何时卷即将耗尽。

另外，或者作为替代，传感器还可以布置在卷的芯部的附近，使其通过检测残留在芯部上的拾取胶中的可检测物质，能够检测到仅剩有芯部的情况。

该传感器还可位于靠近实际的分配口处或者位于实际的分配口处，柔性片材料穿过该分配口被分配。

优选地，传感器对拾取胶和/或拾取胶中可检测物质的颜色的改变和/或荧光材料和/或磁性特性和/或感应特性和/或电容特性和/或电阻特性和/或声学特性和/或辐射特性和/或导电特性敏感。特别地，传感器可设置为光电传感器和/或磁性传感器和/或摄像机和/或电容式传感器和/或声学传感器和/或电阻式传感器和/或辐射传感器和/或感应传感器和/或紫外线光敏传感器的形式，使得柔性片材料沿传感器的移动以及可检测物质在柔性片材料中或柔性片材料上的存在实际上触发传感器。只要可检测物质能通过拾取胶施加至卷和/或拾取胶的特性能相应地被修改，以实现由传感器可靠地感测到，就还可以考虑其他的传感器和可检测物质。

控制单元优选地被构造为一感测到卷即将耗尽就触发分配器的特定动作。这些动作包括，例如，仅在卷耗尽时需要的用替换卷替换材料卷或者唤醒分配器的其他系统，例如提醒服务人员卷即将耗尽的声学、光学或数据系统。还可将相应的信号发送至不同的单元，以提醒在远程位置（例如存储室或职员室）的服务人员。

对于本发明的上述目的，还提供了柔性片材料的卷的形式的方案，该柔性片材料卷包括这种柔性片材料，以及柔性片材料卷绕至其上的芯部。柔性片材料的端部部分通过拾取胶胶接至该芯部，其中该拾取胶可被上文描述的分配器的传感器感测到。

优选地，所述拾取胶包括如上文所讨论的形式的可检测物质。优选地，所述可检测物质是彩色物质和/或磁性物质和/或金属物质和/或放射性物质和/或导电物质和/或荧光物质。然而，所述可检测物质并不限于这些物质，而是扩展至能够包含在所描述类型的拾取胶中以实现对传感器的触发的所有可检测物质。

在优选的实施例中，拾取胶存在于材料卷的几个内部绕卷中或几个内部绕卷上，优选地在最内层的2至5个绕卷中，通常为片材料在展开时的最后45cm。

附图说明

下面将参考附图更详细地描述本公开，在附图中：

图1是分配器的示意图；

图2是材料卷的示意图；以及

图3a至3c是示例性图案的示意图，根据该示例性图案可将拾取胶施加至芯部。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述根据本公开的用于分配薄纸巾的分配器的实施例以及材料卷的各实施例。相同或相似的特征将由相同的附图标记表示，并且其重复说明将被省略，以避免冗余。

虽然所示实施例适合于用于薄纸巾的分配器，但是本发明并不限于此类型的分配器，而是意图适合于所有类型的用于分配柔性片材料的分配器，诸如，仅举几例，例如用于薄纸巾的分配器、用于薄卫生纸的分配器或者用于厨房纸巾的分配器。

图1示意性地示出了分配器1，该分配器包括材料卷2和分配机构3。可以考虑将本领域中已知的各种技术方案用于目前的安装带有围绕芯部22卷绕的纸20的卷2的安装机构。还可以考虑将本领域中已知的各种机构用于分配机构3。

在所示实施例中，分配机构3设置为可由电机（未示出）驱动的两个驱动辊30的形式。分配动作例如由在分配器壳体外面的外部传感器50所触发。该外部传感器可以为感测使用者的手的存在的感应传感器或光电传感器。分配机构3响应于该触发信号而从卷2分配材料片，使得使用者可以使她或他的手干燥。

在图1中示意性地示出用于感测纸的端部的传感器4。传感器4位于分配机构3和卷2之间。该传感器4优选地设置为光电传感器或感应传感器的形式，使其能够感测到存在于卷2的纸20上或纸20中（特别是在其端部部分中）的可检测物质。当然，可以使用如上文所描述和讨论的形式的任何类型的传感器，或各传感器的组合。在纸20的端部部分处被设置至纸20的可检测物质为添加至卷2的拾取（pickup）胶的一种可检测物质。

这种可检测物质可以是，例如，能够将光电探测器和/或感应传感器用作传感器4的彩色物质、荧光物质、磁性物质或金属物质。当然，可以考虑可检测物质和传感器的其他组合，可能有利于进一步提高可靠性。

图1所示的传感器4的布置，即基本上在纸20的两个纵向边之间的中间，具有的优点在于，只检测到存在于纸20上或纸20中的可检测物质，传感器不受任何环境作用的影响。换句话说，在该位置的传感器4检测到可检测物质的“纯的（pure）”信号。

在替代性的实施例中，传感器4可以朝卷2的芯部22更靠近地定位，使其并不测量所分配的纸20上的可检测物质的存在，而是测量芯部22本身上的可检测物质的存在。

在另一实施例中，传感器4’被设置为通过可枢转的臂40与卷2的外表面直接接触。一旦传感器4接触到拾取胶的可检测物质，不管该可检测物质位于卷2的纸20的最后几个绕卷上还是单独位于芯部22上，传感器4都将检测到可检测物质的存在。

在一种变型中，在纸的宽度之上和/或沿纸的展开方向的长度可以存在多于一个传感器4，以提高检测准确度和/或由传感器所提供的信号的信噪比。多个传感器4还能够存在于单个或多个可枢转的臂上。

还可以进一步考虑在单个分配器中使用不同类型的传感器，例如感应传感器和用于感测颜色的光传感器。当然，能够使用提高检测的准确度、效率和/或通用性的各传感器的任何组合。

存在控制单元5，其连接至传感器4，并响应于对可检测物质的检测而触发分配器的至少一个动作。分配器的该动作可以是，例如，更换几乎或完全耗尽的卷，从而自动地移除秃卷/耗尽的芯部22并自动地将新卷插入就位。该机构对于除目前分配的卷之外还保持至少另一替换卷的系统而言是常规的。

可由控制单元5触发的另一动作可以是通过点亮的灯或LED54或者从扬声器52中发出的声音提醒服务人员卷2即将耗尽。

在又一优选的实施例中，信号被发送到可安装至职员室或存储室的远程单元或者诸如寻呼机或移动电话的移动单元，以便在即使服务人员不是亲自处于有问题的分配器处时，也提醒服务人员卷即将耗尽。

图2示意性地示出材料卷2，其中纸20围绕芯部22卷绕。为了能够有效地制造这种卷，有必要以可靠的方式将待卷绕至芯部22上的端部附接至芯部22。为此目的而使用拾取胶24，其中，芯部22在其外侧上设置有拾取胶24，然后待围绕芯部22卷绕的纸20被进给至芯部22。通过拾取胶24，纸的端部部分26被带起并附接至芯部22。在卷绕过程开始时，拾取胶24通常穿过纸20的最内层的一些绕卷而渗出/扩散。

为实现纸的端部到芯部的可靠的附接，需要将足够量的拾取胶施加至芯部。在这方面，作为示例，可以使用每米胶带4-5g拾取胶的量，其中拾取胶通常为纤维素基胶或淀粉基胶，并且可以为纤维素衍生物或淀粉聚合物与聚乙烯醇的组合。还可以将上述量的拾取胶单独设置到柔性片材料的端部部分，或者设置到芯部以及端部部分。

可以向拾取胶24添加可检测物质，使得可检测物质不仅存在于芯部22上，而且还存在于卷2的纸20的最后几个绕卷中，特别是大致在纸的最后45cm中。这种可检测物质可以是，例如，能够将光电探测器和/或感应传感器或者任何其它适合的传感器用作相应传感器4的彩色物质和/或荧光物质和/或磁性物质和/或导电物质和/或金属物质。当然，可以考虑其组合，并且可证明其组合有利于提高对纸的端部的检测的准确度。

可以考虑使用足够将端部部分26附接至芯部22的拾取胶24的量，并且拾取胶24的所述量足够确保拾取胶24在卷2的制造过程中穿过最初几个绕卷可靠地渗出。在替代方式中，拾取胶可以仅被设置到芯部的选定部分。

很明显，所使用的拾取胶的实际量取决于要卷绕在卷上的纸的具体特性、拾取胶本身的特性以及可检测物质的特性。还可以考虑不仅将拾取胶设置在芯部上，而且在纸被拾起之前将拾取胶施加至纸的端部部分。可以喷射和/或经由辊，例如支承辊（annilox roll），施加拾取胶。最终目的是提供足够量的拾取胶，以使其穿过纸的最内层的几个绕卷可靠地渗出，从而一旦纸的最后几个绕卷进入到分配过程，拾取胶就能被检测到。

示意性地，通过将新卷插入到分配器1中并以通常的方式从该卷分配纸来进行分配过程。然而，一旦卷几乎耗尽，就分配纸20的最后那几个绕卷。但是，因为拾取胶穿过纸的最后那几个绕卷渗出，所以纸20的这些最后几个绕卷还包含存在于拾取胶中的可检测物质的踪迹。

由于传感器4能够检测到纸上的可检测物质，它将这样做，并且在此基础上控制单元将触发分配器的相应动作，诸如，例如用新的芯部替换耗尽的芯部或者提醒服务人员卷即将耗尽。

图3a示出了材料卷2的一个实施例，该材料卷具有设置有条纹状的拾取胶24的芯部22，该条纹状的拾取胶24围绕芯部22设置并设置在片材料的端部部分26中。因此，卷绕在芯部22上的纸20也设置有沿卷绕方向延伸的条纹状的拾取胶24。要使用的拾取胶的量应当足够，使得当纸在其制造过程中围绕芯部卷绕时，拾取胶穿过纸的围绕芯部22的最初几个绕卷渗出。

图3b示出将拾取胶24施加至芯部22的另一种可能。根据该实施例，拾取胶24将以在纸20的宽度上延伸的线而存在于卷的最后几个绕卷中。在使用感测特定特征的改变的传感器时，该实施例可能特别有效，因为在卷绕方向上看，对于每条线都能够检测到两种突然改变的情况，即从无拾取胶的纸到有拾取胶的纸的改变，以及从有拾取胶的纸再次到无拾取胶的纸的改变。

图3c示出一实施例，根据该实施例，拾取胶24以螺旋方式施加至芯部，从而在纸上产生斜线。

当然，拾取胶还可以遍布地施加在芯部22的整个表面和/或片材料在其端部部分26的表面上。

Claims (15)

1.一种用于从材料卷（2）分配柔性片材料（20）的分配器（1），所述材料卷具有芯部（22），其中所述柔性片材料的一个端部部分（26）通过拾取胶（24）粘接至所述芯部，所述分配器包括：

传感器（4，4’），用于感测所述材料卷的所述拾取胶；以及

控制单元（5），用于响应于对所述拾取胶的检测而触发所述分配器的至少一个动作。

2.根据权利要求1所述的分配器，其中所述分配机构包括用于从所述卷分配所述片材料的分配机构（3）。

3.根据权利要求1或2所述的分配器，其中所述分配器具有至少两个驱动辊（30），并且所述传感器相对于分配所述柔性片材料的流向位于所述驱动辊的上游。

4.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述传感器布置在所述芯部附近。

5.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述传感器位于被布置为跟随所述卷的外表面的臂（40）上。

6.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述传感器布置为感测所述拾取胶中的可检测物质。

7.根据权利要求6所述的分配器，其中所述可检测物质包括金属物质和/或磁性物质和/或导电物质和/或有色物质和/或荧光物质和/或放射性物质。

8.根据权利要求6或7所述的分配器，其中所述传感器布置为检测在所述卷的所述芯部上的所述可检测物质。

9.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述传感器是声学传感器和/或感应传感器和/或磁性传感器和/或电容式传感器和/或电阻式传感器和/或电导式传感器和/或光传感器和/或摄像机和/或紫外线光敏传感器和/或辐射传感器。

10.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中所述控制单元被构造为响应于对可检测物质的感测而触发由满卷的柔性片材料卷对芯部的替换，以便唤醒其他系统和/或触发动作，以提醒服务人员所述卷即将耗尽，特别是提醒在远程位置的服务人员。

11.根据任一前述权利要求所述的分配器，其中设置有多于一个传感器。

12.一种柔性片材料卷（2），包括：

柔性片材料（20）；以及

芯部（20），所述柔性片材料卷绕至所述芯部（20）上，其中

所述柔性片材料的一个端部部分通过拾取胶（24）胶接至所述芯部，其特征在于

所述拾取胶能由传感器所检测。

13.根据权利要求12所述的材料卷，其中所述拾取胶包括能由传感器所检测的可检测物质。

14.根据权利要求13所述的材料卷，其中所述可检测物质是金属物质和/或磁性物质和/或导电物质和/或有色物质和/或荧光物质和/或放射性物质。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的材料卷，其中所述拾取胶至少部分地存在于所述材料卷的所述柔性片材料的最后几个绕卷中，特别是大约最后45cm中。

Images