CN104703521A - 用于由连续带获得的纸张的分配器的进料和切割单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于由连续带获得的纸张的分配器的进料和切割单元，包括：可旋转地支撑进料滚筒(4)的支撑结构(1、2、3)，进料滚筒(4)内部可旋转地支撑与其平行的轴(5)，轴(5)承载刀片(6)，在刀片承载轴(5)的旋转过程中刀片(6)突出穿过形成在进料滚筒(4)中的对应纵向狭槽，单元包括一对常接合的末端传动装置，常接合的末端传动装置至少由与刀片承载轴(5)一体且同轴的第一齿轮(7)和形成在支撑结构(1、2、3)的与进料滚筒(4)的旋转轴线同轴的位置上的第二齿轮(8)形成。这样，达到了单元的简化以及由常接合保证的更大可靠性和操作的平稳性，由此不管游隙或随着时间可产生的磨损，都没有刀片承载轴(5)与进料滚筒(4)同步旋转的问题。

Description

用于由连续带获得的纸张的分配器的进料和切割单元
技术领域
本申请涉及用于控制来自待用作纸巾的连续带的纸的一些部分的分配的装置，特别是一种手动操作型的分配器，在该分配器中使用者施加在从分配器突出的纸的端部上的拉力控制预定长度的带的进给和带的切割。具体将参考以下用于纸巾的纸分配器，清楚的是该用于纸巾的纸分配器在明显改变的情况下还可应用于厕纸、厨房用纸等等。
背景技术
存在熟知的由连续带获得的纸巾的分配器，其中切割刀片固定且使用者必须携带从分配器拉出的纸的一部分以将该纸的一部分与带切断且因此能够使用该纸的一部分。例如描述在JP 2006034596中的这类装置非常简单和可靠，但是其让使用者决定进料功能(即，导致无法避免的浪费的待切割的纸的一部分的长度的选择)和切割功能，这暗示着刀片存在的区域是使用者可接近的且因此可能是危险的。
该装置的自然进化为仍通过手动操作装置且不依赖更贵、更笨重且更不可靠的电机驱动方案的自动纸切割。
这类装置的一个例子是一种设有刀片驱动的凸轮的装置，刀片驱动的凸轮连接至纸进料滚筒，以便刀片从滚筒本身形成的纵向狭槽内的休息位置径向弹出至刀片与滚筒外部的纸相交的切割位置。这涉及了当使用者在进料滚筒上手动进行纸插入操作时刀片可能弹出的明显危险，此外弹簧驱动机构在切割阶段和当刀片回到其休息位置时有噪音。这类切割机构的一个例子公开于GB 837194中。
与前面的装置类似的另一种装置为其中刀片通过进入进料滚筒的纵向狭槽在从进料滚筒的外部至内部的径向方向上作用在纸带上的装置。这种情况下，刀片通过被枢转且横向引导的叉件安装在切割组上以与滚筒的旋转同步操作，且该装置的一个例子描述在申请人的前面的申请WO 97/36531中。尽管更安全，然而该方案也意味着一个噪音相当大和相当复杂的机构，该方案因此贵且不完全可靠。此外，进料滚筒外部存在切割机构使该装置更笨重。
一种不同类型的切割机构为其中第一刀片安装在进料滚筒上且第二刀片固定安装在进料滚筒的支撑结构上且第二刀片在支撑结构上的位置使其与第一刀片干扰的机构。尽管在这 种情况下，尽管获得更简单和更紧凑的装置，总是有当使用者在进料滚筒上手动进行纸插入操作时存在刀片在可接近和因此可能危险的区域的问题。此外，两个刀片之间的接触导致其磨损且机构的有效性与阻止可减少或取消刀片之间的干扰的游隙增加直接相关。这类机构的例子描述在EP 693268和EP 930039中。
为了克服上述装置的噪音、安全性、笨重和可靠性问题，最近开发的切割机构包括可旋转地容纳在进料滚筒内且以该滚筒的旋转控制的振动移动作用的刀片。这类切割机构的例子描述在WO 2006/30138和WO 2007/17603中，WO 2006/30138和WO 2007/17603都示出了刀片承载轴，刀片承载轴的一端设有齿部，齿部用作齿条且在进料滚筒的旋转过程中周期性地接合形成在滚筒支撑结构上用作小齿轮的对应固定齿部。
这样，刀片在两个齿部的接合弧限定的切割阶段过程中进行部分旋转以转出滚筒，且然后当该齿部分开时在回位弹簧的作用下转回进料滚筒内部。尽管该布置从安全性和笨重性的观点看是有效的，其就噪音、可靠性和操作的平稳性而言仍具有缺点。
第一个缺点是源于每个操作循环中齿部的接合和分开需要刀片承载轴与进料滚筒的旋转的完美同步以阻止机构的堵塞和开始接合的第一齿的过早磨损的事实。实际上，为了这个目的，WO 2006/30138提供了设有滑轮的齿条和小齿轮以及总是在该两个滑轮之间绷紧以同步齿条和小齿轮的移动的带。这明显意味着相当复杂、贵和几乎不可靠的结构，这是因为带的松弛、滑动或磨损足够负面地影响操作的平稳性。
第二个缺点在于刀片在回位弹簧的作用下返回其休息位置导致的噪音，且在这方面WO2007/17603提供了设有在刀片的返回运动中在彼此上滑动的对应凸轮表面的齿条和小齿轮，以使刀片减速且减少噪音。然而，该布置还意味着更复杂的机构，也经历滑动磨损的该机构随着时间的过去将产生噪音。
甚至在机构的理想效率的条件下，齿部的周期性接合固有的另一个缺点由操作循环的不同阶段中机构的阻力变化产生，该阻力变化的结果是更小的操作平稳性和对使用者不方便。实际上，当使用者开始拉纸的突出端部时，他/她遇到最小的阻力，这是由于齿条和小齿轮没有接合，然后在接合时阻力增加且在分开时阻力再次减小。
包括可旋转地容纳在进料滚筒内且以由滚筒的旋转控制的振动移动作用的类似切割机构也公开在相同申请人名下的EP 1153565A1中。同时这种情况下，刀片在切割阶段过程中进行部分旋转以转出滚筒，然后在回位弹簧的作用下转回进料滚筒内部，但是刀片的操作弧不是由与上述机构中类似的两个齿部的接合弧限定，而是由进料滚筒支撑结构的侧面上内部形成的两个弯曲凸起的角度延伸部限定。
更具体地，这些凸起作用在安装在进料滚筒上的杆上以能够相对于进料滚筒旋转和纵向滑动，该杆第一端设有滑块且第二端设有齿轮，该齿轮接合形成在支撑结构上与进料滚筒同轴的位置的固定齿轮。由于该传动装置和沿连续非重叠角度位置延伸的该凸起，进料滚筒的旋转导致杆的恒定旋转和纵向往复运动，当杆的齿轮和与固定齿轮相邻且同轴的凸起接触时该杆滑向左边，且当杆的滑块与相对侧的其他凸起接触时该杆滑向右边。
刀片承载轴安装在与该滑杆同轴的进料滚筒朝向固定齿轮的一端上，而不设有齿部，设有在进料滚筒的旋转过程中周期性接合形成在滑杆的齿轮上的对应第二纵向销的第一纵向销。第二销卷入刀片承载轴的旋转，导致只要该杆位于左边刀片的突出部就抵抗回位弹簧的阻力，然后当杆滑到右边时与第一销分开。这样，滑杆在每个操作循环中完成全部旋转，而刀片承载轴仅进行常规振动移动。
因此清楚的是该机构也具有噪音、可能的销磨损、需要同步、操作循环的不同阶段中机构阻力变化、和增加机构成本且降低机构可靠性的一定的结构复杂性的缺点。
FR 2828084公开了另一种类似的更复杂的机构，其中刀片承载轴不是安装在进料滚筒而是安装在通过末端传动装置被进料滚筒卷入旋转的、与进料滚筒相邻的第二滚筒上。进料滚筒的第二齿轮进一步与可旋转地安装在支撑结构的侧面上且设有凸轮，该凸轮还与可旋转地安装在支撑结构的该侧面上的另一个凸轮接合。该第二凸轮设有第三齿轮，第三齿轮与布置在刀片承载轴的端部的第四齿轮接合，该轴的振动运动由形成在轴的相对端处的突出部限制，该突出部与第二滚筒上形成的止动块邻接。
该复杂机构明显相当贵、几乎不可靠、有噪音且特别容易出现相互作用以用于机构的操作的所有多个部件之间同步的问题。
最后，应该考虑的是，运动通过齿传递的上述四种机构的共同缺点是齿部件仅存在于机构的两端中的一端，这必然意味着作用在机构上的力不平衡。特别是当使用者的拉力不居中时该不平衡负面影响了操作的平稳性。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的用于纸巾的分配器的进料和切割单元。
该目的通过一种进料和切割单元达到，在该进料和切割单元中容纳在进料滚筒内的刀片承载轴的至少一端、优选两端设有齿轮，齿轮用作齿条且与形成在支撑结构上用作小齿轮的对应固定齿轮常接合。其他有利特征在从属权利要求中列出。
本发明的单元的第一个重要优点在于由齿条和小齿轮的常接合保证的更大的可靠性和 操作的平稳性，由此不管游隙或随着时间的过去可能出现的磨损没有刀片承载轴和进料滚筒的同步旋转的问题。这样，此外，操作循环的不同阶段中机构的阻力大体恒定，这是由于传动装置常接合，且由于更大的操作平稳性该单元对使用者的部分需要更低的努力。
该单元的第二个重要优点在于消除了刀片回位弹簧，结果是噪音的减少和更便宜的单元的简化。应当注意的是，简化的原因也包括能够省去上述现有技术中描述的带传动和凸轮轮廓。相对于除了进料滚筒之外设有具有用于刀片承载轴的第二滚筒的仍更复杂结构的现有技术，该节省甚至更明显。
本发明的单元的另一个优点在于由于切割沿着进料滚筒的旋转的最大可能弧进行因此最大时间，有效操作所预知的重量更大的重量的纸的能力，而在具有振动刀片的机构中，旋转弧的一部分被刀片的返回运动占据，可能不具有充足时间完成比该单元设计应用的纸更重的纸的切割。
在优选实施例中每端设有传动装置的该单元的仍然另一个优点源于甚至在使用者的拉力偏离中心的情况下切割机构上应力的对称，结果是更大的可靠性和操作的平稳性。
附图说明
根据本发明的进料和切割单元的这些和其他优点和特征将从参考附图的、以下本发明的实施例的详细描述中对本领域技术人员变得清楚，其中：
图1为进料和切割单元的主要部件的透视爆炸图；
图2为组装状态下的、但为了图的清楚没有左边的部件和前保护部的图1的单元的透视图；
图3为组装状态下的、但没有前保护部的图1的单元的主视图；
图4为具有纸辊的图1的单元的右视立面图，纸辊的端部穿过单元且从单元的下方穿出；
图5为与前面的图类似的主视图；
图6为与前面的图类似的、具有用于完成旋转的另外的弹簧的左视立面图；
图7为更好地示出了通过进料和切割单元的纸带的路径的、沿图5的线A-A做出的截面图；和
图8-15为说明了操作循环的、与前面的图类似的示意图。
具体实施方式
首先参考图1至图5，看出根据本发明的用于纸张的分配器的进料和切割单元大体包括： 后支撑元件1，后支撑元件1具有用于插入横向左肩部2与横向右肩部3的竖直端座，横向左肩部2与横向右肩部3之间可旋转地支撑有由两个半筒4a和半筒4b形成的进料滚筒4，进料滚筒4内部可旋转地支撑承载锯齿形刀片6的、与进料滚筒4平行的轴5，在轴5的一部分旋转过程中，锯齿形刀片6突出穿过形成在滚筒4中的对应纵向狭槽，如以下更好地说明的。
刀片承载轴5的旋转是通过由至少一个末端传动装置、优选如附图中所示的两个末端传动装置产生的滚筒4的旋转获得的，至少一个末端传动装置至少由与轴5一体且同轴的齿轮7形成，齿轮7接合形成在相关左肩部2和右肩部3的内侧与滚筒4的旋转轴线同轴的位置上的对应齿轮8。
反压轴9也可旋转地支撑在肩部2与肩部3之间，反压轴9的旋转轴线与进料滚筒4的旋转轴线平行，且反压轴9的位置使得在预加压的情况下反压轴9与进料滚筒4的上部接触。肩部2和肩部3的外侧分别承载与滚筒4的各个相对支撑销一体的棘轮10和手动加载旋钮11。前保护部12最终安装在肩部2与肩部3上，且前保护部12的中心位置优选设有肋12a，肋12a与形成在滚筒4上的对应槽配合，以便每当带仍粘在进料滚筒4上甚至超过与出口狭槽对应的角度旋转位置时该肋12a确定地将纸带偏置至分配器外部。
还参考图6和图7，看出滚筒4可仅在逆时针方向上旋转(从左图看出)，这是因为位于左肩部2的外侧的棘轮机构10安装为使得在该肩部2上枢转的棘爪10a阻止了与滚筒4的左销一体的锯齿形轮10b的顺时针旋转。明显地，在与所说明的实施例不同的另一个实施例中，如果顺时针是必要的，旋转可仅为顺时针的，这将足以颠倒棘轮10的布置。
图6还示出了布置在锯齿形轮10b的钉与形成在肩部2上的钉之间的弹簧13，提供弹簧13以完成滚筒4的旋转，以便切割的结果是更多的由弹簧13的强度而不是使用者施加在辊R的端部L(从分配器向下突出)上的拉力进行的平稳和轻的操作。此外，弹簧13保证了带的端部L从分配器突出用于下一个使用者。
如图7的截面图所示，来自辊R的纸带首先卷在反压轴9的前部，然后夹在反压轴9与进料滚筒4之间，以穿过滚筒4的后面且通过滚筒4与后支撑部1之间的狭槽从滚筒4的底部离开。刀片承载轴5在滚筒4内绕其旋转轴线旋转，刀片承载轴5与滚筒4一起绕滚筒4的旋转轴线旋转，以便从图7所示的角度位置看刀片6从刀片承载轴5突出约半圈。 
本发明的装置的简单和有效操作可从以上描述中容易地理解，如现在由图8至图15辅助地示出的，图8至图15中刀片承载轴5已被省略以更清楚地示出，由于形成末端传动装置的齿轮7和齿轮8的常接合，刀片6怎样旋转。
为了加载装置，将未卷绕在辊R上的连续纸带从反压轴9与通过旋钮11旋转的滚筒4之间的前部插入，直到端部L出来。当使用者拉端部L时，这导致齿轮7与齿轮8接合的、承载轴5的滚筒4的旋转，进而导致轴5和因此的刀片6的旋转。
从其中刀片6位于滚筒4前部(三点钟位置)且指向滚筒4内部的图8的休息位置，在操作循环的第一阶段中，滚筒4和其上承载的轴5的同时旋转产生与图7大体重合的、图11的位置，图7中刀片6正好位于滚筒4顶部(十一点钟位置)且开始突出穿过滚筒4的纵向狭槽。
在图11的位置与图13的位置之间的操作循环的第二阶段中，纸带的切割沿四分之一圈发生，其中刀片6正好位于滚筒4的后面(八点钟位置)下且与滚筒4大体垂直地突出。这时，通常端部L已从带的剩余部分切割掉以形成使用者可得的纸巾T。然而，在纸更耐切割的情况下，纸巾T的拆卸还可发生在图13的位置的下游，这是因为刀片6继续提供切割动作，直到带离开滚筒4到达刀片6到达不了的地方。
在单元的操作循环的第三阶段中，在上述弹簧13的帮助下，滚筒4和刀片6完成其旋转以穿过图14和图15示出的位置返回图8的休息位置。棘轮8的存在阻止了旋转结束时在弹簧13的推力下滚筒4的任何反向旋转，因此保证了端部L突出用于下个使用者的抽取。
清楚的是，以上描述和说明的根据本发明的进料和切割单元的实施例仅为能做各种改变的示例。特别地，为了通过使刀片6在与纸带的前进方向(即，示例中示出的顺时针方向)相反的方向上从滚筒4出来而使切割获得更大“攻击性”，末端传动装置还可包括插入在齿轮7与齿轮8之间且也由滚筒4承载的第三齿轮以使刀片承载轴5的旋转反向。
类似地，如果齿轮7与齿轮8之间的总齿轮比与实施例示出的1:1比例不同，其他改变是可能的。例如，如果滚筒4每旋转一圈时轴5仅旋转半圈(1:2比例)，可能存在沿着轴5的外周的两个相对刀片6；或如果刀片6总是单个时，你可以分配双倍长度的纸巾T。

Claims (8)

1.一种用于由卷在辊(R)上的连续带获得的纸张的分配器的进料和切割单元，包括：支撑结构(1、2、3)，所述支撑结构(1、2、3)可旋转地支撑进料滚筒(4)，所述进料滚筒(4)内部可旋转地支撑与其平行的轴(5)，所述轴(5)承载至少一个刀片(6)，在所述刀片承载轴(5)的旋转过程中所述至少一个刀片(6)突出穿过形成在所述进料滚筒(4)中的对应纵向狭槽，其特征在于，所述进料和切割单元包括至少一个常接合的末端传动装置，所述至少一个常接合的末端传动装置至少由与所述刀片承载轴(5)一体且同轴的第一齿轮(7)和形成在所述支撑结构(1、2、3)的与所述进料滚筒(4)的旋转轴线同轴的位置上的第二齿轮(8)形成。
2.根据权利要求1所述的进料和切割单元，其特征在于，所述进料和切割单元进一步包括与所述第一传动装置(7、8)相同且位于相对端的第二常接合的末端传动装置。
3.根据权利要求1或2所述的进料和切割单元，其特征在于，所述传动装置的传动比为1:1。
4.根据前述权利要求中任一项所述的进料和切割单元，其特征在于，所述末端传动装置包括插入在前两个齿轮(7、8)之间且也由所述进料滚筒(4)承载的第三齿轮。
5.根据前述权利要求中任一项所述的进料和切割单元，其特征在于，所述进料和切割单元进一步包括由所述支撑结构(1、2、3)可旋转地支撑的反压轴(9)，所述反压轴(9)的旋转轴线与所述进料滚筒(4)的旋转轴线平行且所述反压轴(9)所在的位置使得所述反压轴(9)与所述进料滚筒(4)的顶部接触。
6.根据前述权利要求中任一项所述的进料和切割单元，其特征在于，所述进料和切割单元进一步包括安装在所述支撑结构(1、2、3)上且优选地在中心位置设有肋(12a)的前保护部(12)，所述肋(12a)进入形成在所述进料滚筒(4)中的对应槽，以便每当所述带保持粘在所述进料滚筒(4)上甚至超过与分配器出口狭槽对应的角度旋转位置时，所述肋(12a)将纸带确定地偏置至分配器外部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的进料和切割单元，其特征在于，所述进料和切割单元进一步包括与所述进料滚筒(4)的各个相对支撑销一体的棘轮(10)和手动装载旋钮(11)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的进料和切割单元，其特征在于，所述进料和切割单元进一步包括布置在形成在所述棘轮(10)上的钉与形成在所述支撑结构(1、2、3)上的钉之间的弹簧(13)，所述弹簧(13)适于完成所述进料滚筒(4)的旋转以保证所述带的端部(L)从分配器突出以用于下一个使用者。
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