CN113784651A - 纸产品分配器切割系统 - Google Patents

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CN113784651A CN202080030805.4A CN202080030805A CN113784651A CN 113784651 A CN113784651 A CN 113784651A CN 202080030805 A CN202080030805 A CN 202080030805A CN 113784651 A CN113784651 A CN 113784651A
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Abstract

用于分配纸产品的系统、方法和设备。一种纸产品分配器，所述纸产品分配器包括：壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置。

Description

纸产品分配器切割系统
本申请要求2019年4月30日提交的美国临时专利申请序列号62/841120的优先权，该临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
本公开整体涉及消耗品分配系统。
背景技术
分配消耗品的系统在今天的许多环境中是常见的。例如，消耗品分配器(例如卫生纸分配器)用于许多私人、半私人和公共洗手间。例如，一些洗手间使用者往往拿走过量的卫生纸，而其他人则难以从卷上撕下卫生纸。因此，期望具有一种洗手间分配器，其提供自动切割系统来控制使用的产品量并且帮助使用者从卷上撕下纸巾。
发明内容
一般来讲，本说明书的主题涉及用于诸如卫生纸卷的卷式产品的纸产品分配器(例如，卫生分配器)。本说明书中描述的主题的一个方面可在包括纸产品分配器的系统中实施，所述纸产品分配器包括：壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置。这个方面的其他实施方案包括对应的设备和方法。
本说明书中描述的主题的又一方面可在包括纸产品分配器的系统中实施，所述纸产品分配器包括：壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有远离所述切割刀片的第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间脱离所述切割刀片。这个方面的其他实施方案包括对应的设备和方法。
本说明书中所描述的主题的特定实施方案可被实施以便实现下列一个或多个优点。例如，一些用户从分配器取走过量的纸产品，这可能导致分配器所有者的成本增加并且耗尽分配器，从而没有足够的产品可供下一个用户使用。为解决该问题，分配器包括自动切断功能，每次使用时从卷上割断(切割)指定长度的产品，以确保用户不会过度使用产品，这可能非常浪费。此外，切断系统将产品从卷上割断，以便在分配器的分配端口处保留足够的未卷产品以呈现该未卷部分的尾部。否则，尾部可能不够长，无法呈现在分配端口供用户获取，而用户可能认为分配器没有产品中或发生故障。
附图和下文的描述中阐述了本说明书中所描述主题的一个或多个实现方式的细节。主题的其他特征、方面和优点将从描述、附图以及权利要求书变得显而易见。
附图说明
图1A是示例性纸产品分配器的表示。
图1B是示例性纸产品分配器的侧面剖视图。
图1C是示例性旋转构件的表示。
图2A是示例性切割刀片和旋转构件的详细表示。
图2B是示例性切割刀片和旋转构件的另一详细表示。
各附图中的类似附图标记指示类似的元件。
具体实施方式
本公开大体上涉及卷式纸品分配器。
在一些实施方式中，分配器包括在分配过程中由产品卷(例如，卫生纸卷)的旋转驱动的切割刀片。当卷旋转时，将切割刀片从其初始位置驱动到切割表面并且最终与切割表面接触，以夹紧和割断/切割定位在切割刀片与切割表面之间的卷的展开部分。然后，用户可使用卷的切割、展开部分。当卷进一步旋转时，例如在当前分配周期结束期间或在下一分配循环期间，切割刀片返回到其初始位置，并且再次准备好朝向切割表面驱动以分配展开卷的另一部分。下面参照图1A和图1B更详细地描述分配器，图1A是示例性纸产品分配器100的表示，而图1B是示例性纸产品分配器100的侧面剖视图(参照图1A中的方向A观察分配器100的侧面)。
分配器100可以是例如用于卷式纸产品102的卫生纸分配器100、手巾分配器、擦拭巾/擦拭物分配器等。纸产品描述由纤维素纤维(例如木浆)、合成纤维(例如聚丙烯)或它们的一些组合制成的片状材料，并且包括例如由织造和无编织技术制成的卫生纸、纸巾和擦拭巾/擦拭物。卷式产品(或卷)102是围绕芯或中心轴线卷绕的产品。
分配器100包括主体或壳体108，例如复合物壳体或金属壳体。分配器100还包括产品保持区110以保持卷式产品102(卷102)。通常，产品保持区110是主体108内的空间或腔，卷102可定位在其中用于分配。在一些实施方式中，呈现卷102的尾部103供用户抓取以例如启动分配器循环。
在一些实施方式中，分配器100包括在产品保持区110中的第一主轴臂115a和第二主轴臂115b(或支撑辊115b)。组合起来，第一主轴115a和第二主轴115b用于沿其周边保持卷102，如图1B所示，并且旋转以有助于展开卷102以分配给用户。主轴臂115a、115b例如定位在分配器100的侧面之间。在一些实施方式中，每个主轴臂115a、115b包括辊或其他旋转装置，其与卷102的展开一起旋转(或驱动)。在一些实施方式中，主轴臂115a、115b不旋转。在这种情况下，例如，卷式产品102可响应于用户拉动产品102的暴露部分(例如尾部103)而旋转到适当位置(由主轴臂115a、115b保持和支撑)。
在一些实施方式中，两个主轴臂115a、115b中的一者被定位成低于其所支撑的卷102的芯117。更一般地讲，两个主轴臂115a、115b相对于彼此定位成允许卷102搁置在其上并且不会因重力掉落，并且为此目的，放置在不超过卷102直径的地方。在一些实施方式中，其他支撑装置可另外地或可替代地用于支撑和/或保持卷102，如下文所述。
在一些实施方式中，代替主轴臂115a、115b，分配器100包括芯支撑机构(未示出)。芯支撑机构可以是芯主轴(或杆)，其延伸穿过芯117，并且支撑在分配器100的左侧和右侧两者上(例如，在固定至分配器100的侧的托架上)。在这些实施方式中，芯支撑机构是可移除的，以允许其插入至卷102的芯117中，并且接着例如放置在托架中。
在一些实施方式中，分配器100包括支撑臂，该支撑臂从分配器100的任一侧延伸，并且在每个相应侧上接合卷102的芯117以将卷102保持在产品保持区110中。例如，臂包括在卷102的任一侧上将至少部分插入(例如突出)至芯117中以保持其的凸块或其它延伸部。该臂例如是半刚性的，使得它们可弯曲开，以允许卷102放置在该卷之间，并且然后释放以“夹紧”该卷并且可旋转地保持卷102。
分配器100包括旋转构件104，以响应于卷102的旋转而在第一方向上旋转。例如，响应于卷102在分配循环期间旋转，旋转构件104在逆时针方向(例如，第一方向)上旋转。
在一些实施方案中，旋转构件104包括两个圆形齿轮，如图1C中所示，其是示例性旋转构件104的表示。例如，旋转构件104包括第一圆形齿轮104a和第二圆形齿轮104b，第一圆形齿轮沿小于其全部圆周具有齿轮齿，第二圆形齿轮沿其整个圆周具有齿轮齿。在一些实施方式中，如图1C所示，第一圆形齿轮104a和第二圆形齿轮104b以并排布置的方式联接在一起。如下文所述，对于一些实施方式，这些齿轮104可分别接合主轴115和切割刀片120中的一者以在分配循环期间驱动切割刀片120，从而切割卷102的展开部分。
如上所述，在一些实施方式中，旋转构件104联接到主轴115中的一者。例如，主轴臂115b可以是驱动辊115b，其在分配循环期间(通过机械或机电致动)旋转卷102。因而，驱动辊115b可包括接合装置以联接到旋转构件104，例如，与驱动辊115b一起旋转的驱动辊齿轮115b1。继而，驱动辊齿轮115b1可接合旋转构件104的第二圆形齿轮104b，以响应于卷102的旋转而旋转该旋转构件104。例如，当卷102在逆时针方向上旋转(例如，在分配循环期间)时，驱动辊115b在顺时针方向上旋转，这接着使(例如，通过接合第二环形齿轮104b的驱动辊齿轮115b1)旋转构件104在逆时针方向上旋转。
分配器100包括切割刀片120。切割刀片120用来从卷102的其余部分切割卷102的展开部分，以供用户获取和使用。在一些实施方式中，切割刀片120包括具有齿120b的细长轨道120a和位于轨道120a的端部处的刀120c。例如，在分配循环期间，旋转构件104的第一圆形齿轮104a接合切割刀片120的齿102b，以将刀120c朝向切割表面106驱动并且与该切割表面接触(例如，硬表面，刀120c可将卷102的展开部分抵靠在该硬表面上以将其从卷102的其余部分割断或切割)。下面参考图1B、图2A和图2B更详细地描述该过程，图2A是示例性切割刀片和旋转构件的详细表示，而图2B是示例性切割刀片和旋转构件的另一详细表示。
在一些实施方式中，旋转构件104使切割刀片120在第一位置(例如，切割表面106的远侧)与第二位置之间移动，在第二位置中，切割刀片120(例如，刀120c)与切割表面106接触。切割刀片120处于如图2B所示的第一位置。切割刀片120处于如图1B所示的第二位置。
在操作中，切割刀片120从第一位置(例如，在分配循环之前)开始。随着分配循环的进行，切割刀片120从第一位置朝向第二位置移动(例如，通过例如图2A所示的线性路径或弓形路径)。因此，在一些实施方式中，切割刀片120未完成完全旋转，而是沿线性路径或弓形路径来回移动，但不沿完全圆形路径移动。分配循环可例如通过用户拉动卷102的尾部103并且手动地展开卷102或通过致动马达(例如，联接到旋转驱动辊115b的驱动辊115b)并且展开卷102的触发器(接近传感器或按钮)来启动分配循环。
在一些实施方式中，对于整个分配循环，驱动辊115b通过第二圆形齿轮104b接合旋转构件104以使旋转构件104旋转。继而，旋转构件104的第一圆形齿轮104a通过轨道120b的齿接合切割刀片120(例如，在第一位置处)，以将切割刀片120朝向切割表面106移动并且移动到该切割表面中。这称之为旋转循环的第一部分。如上所述，第一圆形齿轮120a不具有沿其圆周的一部分的齿。因此，第一齿轮104a的该裸露区段(无齿区段)的大小被设定成使得当切割刀片120在第二位置处接触(例如，足以切割卷102)切割表面106时，裸露区段开始。因此，在切割卷102的展开部分时，旋转构件104与切割刀片120之间的接合不再存在，因此切割刀片120例如通过重力或诸如弹簧的偏置装置移动回到第一位置，从而为另一分配循环做好准备。这称之为旋转循环的第二部分。
旋转构件104的圆周的大小可被设定以控制从卷102展开的产品数量。例如，直径较大的旋转构件104将比直径较小的旋转构件104分配更多产品。类似地，可改变轨道120a的长度以适应不同直径的旋转构件104。
在一些实施方式中，旋转构件104直接联接到卷102(例如，旋转构件104接合卷102的周边)，使得卷102的旋转直接转动旋转构件104(与旋转构件104通过主轴或驱动辊115联接到卷102相反)。
如上所述，在一些实施方式中，分配器100包括马达(未示出)。马达联接到卷102，并且操作以在第一方向(例如顺时针)或第二方向(例如逆时针)中的至少一者上旋转卷102。马达可例如通过第一主轴臂115a和第二主轴臂115b或芯支撑机构联接到卷102。在此类实施方式中，马达转动主轴臂115a、115b(一个或两个)、或芯支撑机构(例如，通过齿轮、带或另一类型的传动装置或直接联接)以旋转(例如展开)卷102。
在一些实施方式中，分配器100包括接近传感器(例如IR传感器)，其检测例如在分配器100前部或喉部119附近的用户移动，以指示用户请求分配。例如，在这种检测时，马达致动卷102，并使卷102的一部分通过喉部119展开并且推进到用户。
实施方案
实施方案1.一种纸产品分配器，所述纸产品分配器包括：壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置。
实施方案2.如实施方案1所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件联接到所述卷。
实施方案3.如实施方案1或2所述的纸产品分配器，包括被构造成旋转所述卷的驱动辊，其中所述旋转构件联接到所述驱动辊。
实施方案4.如实施方案3所述的纸产品分配器，包括支撑辊，所述支撑辊水平地偏离所述驱动辊，并且被构造成与所述驱动辊一起支撑所述卷。
实施方案5.如实施方案4所述的纸产品分配器，其中所述支撑辊位于所述卷的芯下方。
实施方案6.如实施方案1至5中任一项所述的纸产品分配器，其中所述切割刀片包括具有齿的细长轨道和位于所述轨道的端部处的刀，并且其中所述旋转构件包括圆形齿轮，所述圆形齿轮具有与所述细长轨道的所述齿匹配的齿轮齿，以在所述旋转构件旋转时将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置。
实施方案7.如前述实施方案中任一项所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件包括第一圆形齿轮，所述第一圆形齿轮具有沿小于其全部圆周的齿轮齿。
实施方案8.如实施方案7所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件包括第二圆形齿轮，所述第二圆形齿轮沿其整个圆周的齿轮齿。
实施方案9.如前述实施方案中任一项所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件被构造成将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置包括通过重力将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置。
实施方案10.如前述实施方案中任一项所述的纸产品分配器，所述切割刀片被构造成从所述第二位置移动到所述第一位置并且沿弓形路径返回。
实施方案11.一种纸产品分配器，所述纸产品分配器包括：壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有远离所述切割刀片的第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间脱离所述切割刀片。
实施方案12.如实施方案11所述的纸产品分配器，包括被构造成旋转所述卷的驱动辊，其中所述旋转构件联接到所述驱动辊。
实施方案13.如实施方案12所述的纸产品分配器，包括支撑辊，所述支撑辊水平地偏离所述驱动辊，并且被构造成与所述驱动辊一起支撑所述卷。
实施方案14.如实施方案13所述的纸产品分配器，其中所述支撑辊位于所述卷的芯下方。
实施方案15.如实施方案12至14中任一项所述的纸产品分配器，其中所述驱动辊包括具有驱动辊齿的齿轮，并且所述驱动辊齿接合所述旋转构件。
实施方案16.如实施方案12至15中任一项所述的纸产品分配器，其中所述驱动辊竖直地位于所述卷的芯下方。
实施方案17.如实施方案12至16中任一项所述的纸产品分配器，包括被构造成旋转所述驱动辊的马达。
实施方案18.如实施方案11至17中任一项所述的纸产品分配器，其中所述分配器是卫生纸分配器。
虽然本说明书含有许多特定实施细节，但是这些细节不应该被解释为对任何发明或可要求保护的内容的范围的限制，而是作为对特定发明的特定实施方案特定的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方案的上下文中所描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合地实施。相反地，在单个实施方案的上下文中所描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合形式在多个实施方案中实施。此外，尽管特征在上文可以被描述为以某些组合形式起作用，甚至最初要求如此，但来自要求保护的组合的一个或多个特征可以在一些状况下从组合中删除，并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。
类似地，虽然操作在附图中是按特定顺序描绘的，但是这不应该被理解为要求此类操作以所示的特定顺序或按先后顺序执行，或所有所示出的操作都被执行，以实现所需结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。此外，在上述实施方案中各种系统部件的分离不应理解为在所有实施方案中都需要这种分离。
此书面说明并不将本发明限于阐述的精确术语。因此，虽然已经参照上述实例详细描述了本发明，但是本领域的普通技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下实现对这些实例的变更、修改和变化。

Claims (18)

1.一种纸产品分配器，所述纸产品分配器包括：
壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；
旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；
切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；
切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置。
2.如权利要求1所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件联接到所述卷。
3.如权利要求1所述的纸产品分配器，包括被构造成旋转所述卷的驱动辊，其中所述旋转构件联接到所述驱动辊。
4.如权利要求3所述的纸产品分配器，包括支撑辊，所述支撑辊水平地偏离所述驱动辊，并且被构造成与所述驱动辊一起支撑所述卷。
5.如权利要求4所述的纸产品分配器，其中所述支撑辊位于所述卷的芯下方。
6.如权利要求1所述的纸产品分配器，其中所述切割刀片包括具有齿的细长轨道和位于所述轨道的端部处的刀，并且其中所述旋转构件包括圆形齿轮，所述圆形齿轮具有与所述细长轨道的所述齿匹配的齿轮齿，以在所述旋转构件旋转时将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置。
7.如权利要求1所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件包括第一圆形齿轮，所述第一圆形齿轮具有沿小于其全部圆周的齿轮齿。
8.如权利要求7所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件包括第二圆形齿轮，所述第二圆形齿轮具有沿其整个圆周的齿轮齿。
9.如权利要求1所述的纸产品分配器，其中所述旋转构件被构造成将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置包括通过重力将所述切割刀片从所述第二位置移动到所述第一位置。
10.如权利要求1所述的纸产品分发器，其中所述切割刀片被构造成从所述第二位置移动到所述第一位置并且沿弓形路径返回。
11.一种纸产品分配器，所述纸产品分配器包括：
壳体，所述壳体包括被构造成保持卷的产品保持区；
旋转构件，所述旋转构件被构造成响应于所述卷的旋转而在第一方向上旋转；
切割表面，所述切割表面位于所述壳体中；
切割刀片，所述切割刀片联接到所述旋转构件并且具有远离所述切割刀片的第一位置和所述切割刀片与所述切割表面接触的第二位置，其中所述旋转构件被构造成(i)在所述卷在所述第一方向上的旋转循环的第一部分期间将所述切割刀片从所述第一位置移动到所述第二位置，以及(ii)在所述卷在所述第一方向上的所述旋转循环的第二部分期间脱离所述切割刀片。
12.如权利要求11所述的纸产品分配器，包括被构造成旋转所述卷的驱动辊，其中所述旋转构件联接到所述驱动辊。
13.如权利要求12所述的纸产品分配器，包括支撑辊，所述支撑辊水平地偏离所述驱动辊，并且被构造成与所述驱动辊一起支撑所述卷。
14.如权利要求13所述的纸产品分配器，其中所述支撑辊位于所述卷的芯下方。
15.如权利要求12所述的纸产品分配器，其中所述驱动辊包括具有驱动辊齿的齿轮，并且所述驱动辊齿接合所述旋转构件。
16.如权利要求12所述的纸产品分配器，其中所述驱动辊竖直地位于所述卷的芯下方。
17.如权利要求16所述的纸产品分配器，包括被构造成旋转所述驱动辊的马达。
18.如权利要求11所述的纸产品分配器，其中所述分配器是卫生纸分配器。
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