DE60213491T3

DE60213491T3 - Spender mit Erdungsvorrichtung und Verfahren dafür

Info

Publication number: DE60213491T3
Application number: DE60213491T
Authority: DE
Inventors: Joshua M. Worthing Broehl; John R. Neenah Moody
Original assignee: Georgia Pacific LLC
Current assignee: Georgia Pacific Consumer Products LP
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2002-02-11
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: EP1232715A2; EP1231823B1; DE60207453D1; ES2267941T5; DE60213491D1; ES2253491T3; DE60213491T2; EP1232715A3; DE60207453T2; ATE335388T1; EP1231823A1; ATE310438T1; DK1231823T3; EP1231823B2; DK1231823T4; DE60202083T2; DE60202083D1; ES2267941T3; EP1232715B1; DK1232715T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft das Gebiet von Papierrollenspendern. Es betrifft insbesondere ein Karussell-Spendesystem für Papierhandtücher, das dafür eingerichtet ist, Papier von mehreren Rollen zu spenden. Diese Erfindung betrifft das Gebiet von Näherungssensoren. Sie betrifft insbesondere das Gebiet von Näherungssensoren mit einem Phasenabgleich.
HINTERGRUND
Wie leicht ersichtlich ist, besteht ein seit langem bestehendes Problem darin, Papierhandtücher in einem Spender verfügbar zu halten und gleichzeitig jede Rolle so vollständig wie möglich aufzubrauchen, um eine Papierverschwendung zu verhindern. Als Teil dieses Systems sollte die Person berücksichtigt werden, die den Handtuchspender wiederauffüllt. Eine optimale Lösung würde es so einfach und ”idiotensicher” wie möglich machen, das Handtuchnachfüllsystem zu betätigen und es so arbeiten lassen, dass das geringste Maß an Verschwendung von Papierhandtüchern auftritt. Diese Verschwendung kann die Form von ”Restrollen” nicht aufgebrauchter Papierhandtücher annehmen.
Transfervorrichtungen werden bei manchen Rollen-Handtuchspendern zum Verringern der Verschwendung und zum Verringern der Betriebskosten verwendet. Diese Transfervorrichtungen arbeiten in einer Vielzahl von Arten. Die wirksameren dieser Vorrichtungen beginnen automatisch mit dem Abziehen von einer Reserverolle, sobald die anfängliche Rolle aufgebraucht ist. Diese Vorrichtungen beseitigen den von einer Wartungsperson hervorgerufenen Abfall, wenn kleine Rollen in einer Bemühung, das Ausgehen von Papier am Spender zu verhindern, durch frische Rollen ersetzt werden. Diese Transfervorrichtungen sind jedoch gewöhnlich schwierig zu laden und/oder zu betreiben. Folglich werden diese Transfervorrichtungen weniger häufig verwendet, wenngleich sie vorhanden sind.
Die gegenwärtigen Transferstangenmechanismen erfordern es gewöhnlich, dass die Wartungsperson alle unerwünschten Kernröhren entfernt, die anfängliche Teilrolle von der Reserveposition entfernt und die anfängliche Teilrolle in der nun freien Restrollenposition positioniert. Diese Prozedur ist, teilweise deswegen, weil die Restrollenpositionen bei diesen gegenwärtigen Papierhandtuchspendern gewöhnlich verborgen und schwer zugänglich sind, verhältnismäßig langwierig und schwierig.
Um eine Rolle im Spender verfügbar zu halten, ist es erforderlich, eine Wiederauffüllung bereitzustellen, bevor die Rolle aufgebraucht ist. Dieser Faktor macht es im Allgemeinen erforderlich, dass eine ”Wiederauffüllung” vorgenommen wird, bevor die gegenwärtige Papierhandtuchrolle aufgebraucht ist. Falls die den Spender wiederauffüllende Person zu spät kommt, wird die Papierhandtuchrolle aufgebraucht. Falls das Wiederauffüllen zu früh stattfindet, wird die Menge an Papierhandtüchern in der fast aufgebrauchten Rolle, der ”Restrolle”, verschwendet, sofern es nicht ein Verfahren und einen Mechanismus zum Aufbrauchen der Restrolle gibt, selbst wenn der Spender wiederaufgefüllt worden ist. Ein weiteres Problem ergibt sich in Hinblick auf die Einfachheit, mit der die neue Nachfüllrolle zum Papierhandtuchspender hinzugefügt wird. Das Ziel besteht darin, die neue Nachfüllrolle ”in den Ablauf einzubringen”, wenn das letzte Handtuch der Restrolle aufgebracht wurde. Falls dies eine für die die Spender wiederauffüllende Person einfache Aufgabe ist, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass die Papierhandtücher der Restrolle tatsächlich aufgebraucht werden und dass auch eine Nachfüllrolle in Dienst gebracht wird, bevor die Restrolle vollständig aufgebraucht wurde. Es ist sehr wünschenswert, wenn ein Papierhandtuchspender zur Verfügung steht, der die Papierverschwendung tendenziell minimiert, indem er in Bezug auf das Nachfüllen und Aufbrauchen der Restrolle nahezu ”idiotensicher” arbeitet.
Als eine Erweiterung und Weiterentwicklung eines Systems zum möglichst kostenwirksamen und benutzerfreundlichen Spenden von Papierhandtüchern an den Endbenutzern ist ein automatisches Mittel zum Spenden von Papierhandtüchern erwünscht, wodurch es unnötig wird, dass ein Benutzer einen Knopf oder Hebel physikalisch berührt.
Es ist seit langem bekannt, dass durch das Einführen eines Objekts mit einer Dielektrizitätskonstante in ein Volumen mit einem elektromagnetischen Feld gewöhnlich die Eigenschaften, die das elektromagnetische Feld sieht, modifiziert werden. Beispielsweise lässt sich manchmal feststellen, dass beim Anordnen einer Hand in der Nähe mancher Radios die Abstimmung dieses Radios verändert wird. In diesen Fällen reicht die Eigenschaft der Hand, nämlich eine Dielektrizitätskonstante in der Nähe derjenigen von Wasser, aus, um die Nettokapazität einer abgestimmten Schaltung innerhalb des Radios zu ändern, wobei diese Schaltung die Abstimmung des von diesem Radio demodulierten RF-Signals beeinflusst. 1973 hat Riechmann ( US-Patent Nr. 3 743 865 ) eine Schaltung beschrieben, bei der zwei Antennenstrukturen verwendet wurden, um ein Eindringen in den wirksamen Raum der Antenne zu erfassen. Die Frequenz und die Amplitude eines Relaxationsoszillators wurden beeinflusst, indem der Wert des Zeitsteuerungskondensators beeinflusst wurde.
Die Kapazität (C) ist definiert als die Ladung (Q), die aufgetrennten Leitern gespeichert ist, wobei zwischen den Leitern eine Differenz der Spannung (V) auftritt: C = Q/V
Für zwei unendliche leitende Ebenen mit einer Ladung je Flächeneinheit von σ, einem Abstand d und einer Dielektrizitätskonstanten ε des Materials zwischen den unendlichen Leitern ist die Kapazität einer Fläche A gegeben durch: C = εAσ/d
Wenn demgemäß ein Teil des trennenden Materials eine Dielektrizitätskonstante ε₁ aufweist und ein Teil des Materials eine Dielektrizitätskonstante ε₂ aufweist, ist die Nettokapazität: C = ε₁A₁σ/d + ε₂A₂σ/d
Der menschliche Körper besteht zu etwa 70% aus Wasser. Die Dielektrizitätskonstante von Wasser beträgt 7,18·10^–10 Farad/Meter, was mit der Dielektrizitätskonstanten von Luft (STP) von 8,85·10^–12 Farad/Meter zu vergleichen ist. Die Dielektrizitätskonstante von Wasser ist etwa 80 Mal so groß wie die Dielektrizitätskonstante von Luft. Für eine in einen Teil des Raums zwischen den Kondensatorplatten eingebrachte Hand, wodurch beispielsweise ein Hundertstel eines Detektionsbereichs zwischen großen, jedoch endlichen, parallelen Leiterplatten belegt wird, beträgt eine erwünschte Detektionsfähigkeit in Bezug auf die Kapazitätsänderung etwa 10^–4. Etwa 10^–2 wird durch die Differenz der Dielektrizitätskonstanten beigetragen, und etwa 10^–2 wird durch die ”Flächendifferenz” beigetragen.
Abgesehen von derjenigen von Riechmann (1973) wurden auch andere Schaltungen für die Näherungserfassung verwendet oder könnten dafür verwendet werden.
Ein wichtiger Aspekt einer Näherungsdetektorschaltung dieses Typs besteht darin, dass sie kostengünstig, zuverlässig und leicht herzustellen sein sollte. Eine Schaltung, die aus wenigen Teilen besteht, hilft gewöhnlich bei der Zuverlässigkeit, den Kosten und der einfachen Herstellung. Eine weitere wünschenswerte Eigenschaft elektronischer Schaltungen dieses Typs besteht darin, dass sie ein hohes Maß an Rauschunempfindlichkeit aufweisen, d. h. dass sie gut dort arbeiten, wo elektromagnetisches Rauschen und Interferenzen auftreten können. Die Schaltung wird besser an mehreren Orten funktionieren. Sie wird eine annehmbare Leistung in mehr Anwendungsbereichen aufweisen.
Die US 4,381,488 offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen von elektrostatischer Ladung in elektrostatischen Druckern durch Aussetzen eines Papiers einer Potentialdifferenz durch eine alternierende Hochspannung. Das Papier wird durch zwei Elektroden hindurch zugeführt, wobei eine der Elektroden mit der alternierenden Hochspannung versorgt wird, wohingegen die andere Elektrode an der Chassismasse bezüglich der alternierenden Hochspannung gehalten wird. Solch eine Vorrichtung benötigt eine alternierende Hochspannung und zwei Elektroden. An vielen Orten jedoch, wo ein Papierhandtuchspender platziert wird, besteht kein, oder kein günstiger Zugang zu einem Erdungsdraht oder Kanal eines elektrischen 110-V- oder 220-V-Versorgungssystems oder Erdungsstäbe oder ein anderer Masse-zu-Erde-Leiter.
Eine Form der Erfindung ist ein Verfahren zur Erdung eines Spenders an einer lokalen Erde bzw. Masse gemäß Anspruch 1.
Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Verbindens einer Quetschwalzenwelle eines Papierhandtuchspenders mit einem Erdungsdraht. Mehr bevorzugt beinhaltet das Verfahren den Schritt der Verwendung eines Federkontakts, um die Quetschwalzenwelle mit dem Erdungsdraht zu verbinden.
In einer weiteren Form ist die Erfindung ein Erdungsmechanismus für einen Papierhandtuchspender gemäß Anspruch 4.
Vorzugsweise ist der Spender ein Papierhandtuchspender und der Erdungsdraht ist angeordnet, dass er zu einer Quetschwalzenwelle des Spenders verbindet.
Der Federkontakt kann angeordnet sein, dass er zu einer Quetschwalzendruckfeder verbindet, die angeordnet ist, dass sie zu einer Metallquetschwalze kontaktiert.
Die Erfindung kann ferner ein Spender sein mit einem beliebigen der oben erwähnten Erdungsmechanismen, wie beispielsweise ein Papierspender gemäß Anspruch 11.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung umfasst ein karussellbasiertes Spendesystem für Papierhandtücher, das insbesondere das Minimieren der Verschwendung von Papierhandtüchern bewirkt. Die Erfindung umfasst Mittel zum Halten und Positionieren wenigstens einer ersten und einer zweiten Papierrolle in Bezug zueinander, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten Rolle, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle gleichzeitig, wenn die erste Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, Mittel zum Positionieren der geleerten ersten Rolle, um diese zu ersetzen, ohne dass es erforderlich wäre, die zweite Rolle zu entfernen, und Mittel zum Spenden von der zweiten Rolle und einer Ersatzrolle gleichzeitig, wenn die zweite Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat.
Die Ausführungsform des Näherungssensors umfasst eine Schaltung nach dem Prinzip einer abgeglichenen Brücke, wobei die Erfassung auf dem Ermitteln einer Phasendifferenz beruht, die von dem Betrag der erfassten Kapazitätsdifferenz oder von der Kapazitätsänderung in einem Erfassungsbereich abhängt.
Eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung umfasst einen zweiten elektronischen Näherungssensor. Die zweite Detektorschaltung ist ein miniaturisierter kapazitätsbasierter Näherungssensor mit einer sehr geringen Leistungsaufnahme, der dafür ausgelegt ist, das Annähern einer Hand an einen Handtuchspender zu erfassen. Er weist einen stabilen Betrieb und einen Empfindlichkeitswähler mit drei Positionen auf.
Eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung umfasst ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Erden statischer elektrischer Aufladungen an Papierhandtuchspendern zu einer lokalen elektrischen Masse bzw. Erde mit hoher Impedanz. Diese Erfindung verwendet einen Leitungsweg mit hoher Leitfähigkeit zum Verbinden einer statischen elektrischen Aufladung ausgesetzter interner Komponenten. Diese interne Masse bzw. Erde mit hoher Leitfähigkeit und niedriger Impedanz führt zu einem elektrisch-mechanischen Kontakt an der Außenseite des Spenders. Ein Metallkontakt zwischen dem Weg hoher Leitfähigkeit und beispielsweise der Wand, an der der Spender angebracht ist, bildet einen elektrisch-mechanischen Kontakt für das Abführen der statischen elektrischen Aufladungen an dem Spender durch eine lokale elektrische Masse hoher Impedanz in der Art der Wand.
Ein Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erden eines Spenders an einer lokalen Erde, einschließend die Schritte: Vorsehen eines internen Niedrigimpedanzwegs für statische elektrische Ladungen, welche sich während der Verwendung des Spenders ansammeln; und, Verbinden des Niedrigimpedanzwegs mit einem Schaltschütz, welches derart angeordnet ist, dass es mit einer Erdungsfläche in Kontakt ist, wenn der Spender angebracht ist. Die statischen elektrischen Ladungen werden zu einer lokalen Erde über die Erdungsfläche entladen.
Vorzugsweise wird der Niedrigimpedanzweg durch einen Erdungsdraht gebildet und das Verfahren beinhaltet ferner die Schritte des Verbindens einer Quetschwalzenwelle des Spenders mit dem Erdungsdraht. Mehr bevorzugt beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Verwendens eines Federkontakts, um die Quetschwalzenwelle mit dem Erdungsdraht zu verbinden.
Gemäß den Ansprüchen 1 und 4 ist das Schaltschütz eine Wandkontaktfeder aus Metall.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Erdungsmechanismus für einen Spender. Der Erdungsmechanismus beinhaltet: Mittel zum Vorsehen eines internen Niedrigimpedanzwegs für statische elektrische Ladungen, welche sich während der Verwendung des Spenders ansammeln; und Mittel zum Verbinden des Niedrigimpedanzwegs mit einem Schaltschütz, welches derart angeordnet ist, dass es mit einer Erdungsfläche in Kontakt ist, wenn der Spender angebracht ist. Statische elektrische Ladungen werden zu einer lokalen Erde über die Erdungsfläche entladen. Der Erdungsmechanismus kann beinhalten: einen Niedrigimpedanzerdungsdraht; einen Federkontakt, der mit dem Erdungsdraht verbunden ist und angeordnet ist, um mit einem Ort mit statischer elektrischer Elektrizitätsansammlung in dem Spender verbunden zu werden; und einen Wandkontaktfedererdungsclip aus Metall, der mit dem Erdungsdraht verbunden ist und angeordnet ist, um durch Federdruck mit einer Wand für elektrischen Kontakt mit einer lokalen Erde in Kontakt zu sein. Vorzugsweise ist der Erdungsdraht angeordnet, um mit einer Quetschwalzenwelle des Spenders verbunden zu werden. Mehr bevorzugt ist der Federkontakt angeordnet, um mit einer Quetschwalzendruckfeder verbunden zu werden, die angeordnet ist, um mit einer Quetschwalze aus Metall in Verbindung zu sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Spender, der den oben erwähnten Erdungsmechanismus enthält. Der Spender kann beinhalten: einen ersten Träger, der angepasst ist, eine erste Papierrolle zu halten; einen zweiten Träger, der angepasst ist, eine zweite Papierrolle zu halten; einen dritten Träger, der starr mit dem ersten und zweiten Träger verbunden ist und um eine Achse drehbar ist; und eine Übertragungsstange, durch welche Papier von der zweiten Rolle zusammen mit Papier von der ersten Rolle gespendet werden kann. Solche Spender können ferner einen Detektor enthalten, der angepasst ist, um das Spenden von Papier von dem Spender auszulösen, wenn die Hand eines Benutzers in dem Feld eines Sensors positioniert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben, in welchen gilt:
1 zeigt einen Seitenriss des Spenders bei geschlossener Abdeckung, wobei keine internen Mechanismen sichtbar sind.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Spenders bei geschlossener Abdeckung, wobei keine internen Mechanismen sichtbar sind.
3 zeigt eine Ansicht der Karussellhalterung, der Verriegelungsstange und der Transferstange.
4A zeigt eine perspektivische Ansicht des Spenders, wobei das Karussell und die Transferstange vollständig mit einer Hauptrolle und einer Restrolle geladen sind.
4B zeigt eine Seitenansicht der Verriegelungsstange, worin die Anordnung der Druckfedern dargestellt ist.
4C zeigt den Verriegelungsmechanismus, wobei die Verriegelungsstange, die der Rückseite des Gehäuses am nächsten liegt, dafür eingerichtet ist, in eine Passstruktur im hinteren Gehäuse zu passen.
5 zeigt eine perspektivische Einzelteilansicht der Karussellbaugruppe.
6A zeigt einen Seitenriss des Papiervorschubs von der Restrolle, während sich der Ausläufer der Hauptrolle unterhalb der Transferstange befindet.
6B zeigt einen Seitenriss der vollständig entleerten Restrolle, so dass die Transferstange den Ausläufer der Hauptrolle in den Transportmechanismus einbringt.
7A zeigt einen Seitenriss des für das Laden bereiten Karussells, wenn die Hauptrolle einen spezifischen Durchmesser erreicht.
7B zeigt einen Seitenriss der vorwärts gezogenen Verriegelungsstange, um zu ermöglichen, dass das Karussell um 180° gedreht wird, wodurch die Hauptrolle in die frühere Position der Restrolle gebracht wird.
7C zeigt die Zugfedern, die dazu neigen, die Beine der Transferstange in Kontakt mit der Restrolle zu halten.
7D zeigt den reinigbaren Boden des Spenders.
8A zeigt eine Schemazeichnung der Näherungsschaltung.
8B (Stand der Technik) zeigt das Schema für den Doppelvergleicher LM393 von National Semiconductor.
9A zeigt die Rechteckwellenausgabe am Stift 1 von U1A.
9B zeigt die exponentiellen RC-Wellenformen am Stift 5.
9C zeigt die exponentiellen RC-Wellenformen am Stift 6.
10 zeigt ein Schema eines zweiten Näherungsschalters.
10A zeigt den asymmetrischen Oszillator und die erste Schaltung zum Schutz vor statischen Aufladungen.
10B zeigt die Antenne, die Antennenrücksetzschaltung, eine zweite Schaltung zum Schutz vor statischen Aufladungen, die Antennenpuffereinheitsfolgerschaltung und die Spitzendetektorschaltung; sowie eine Spitzendetektorschaltung.
10C zeigt das Tiefpassfilter zum Unterdrücken von 50/60 Hz, die Verstärkerschaltung und die Testpunkte zum Einstellen von VR1 auf 3,0 V, wobei alle externen Kapazitäten entsprechenden Lasten an ihrem Ort sind.
10D zeigt den Autokompensationskondensator, den 50/60-Hz-Unterdrückungskondensator und den Ausgangsvergleicher, der einen Ausgangsimpuls für Signale erzeugt, die alle Unterdrückungstests bestanden haben; wobei diese Tests dafür vorgesehen sind, zu verhindern, dass Störsignale einen Ausgangsimpuls auslösen.
10E zeigt einen Empfindlichkeitsauswahlschalter und eine Schaltung.
11A ist eine perspektivische Ansicht eines Papierhandtuchspenders mit einem Zugangsloch für den Erdungsdraht und zeigt eine angeformte Rippe, die verhindert, dass der Niederimpedanz-Erdungsdraht einen Riemenantrieb berührt.
11B zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schraubbosse und angeformter Rippen zum Anbringen der Wandkontaktfeder-Erdungsklammer am Chassis des Spenders.
11C zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Schraubbosse und Rippen zum Anbringen der Wandkontaktfeder-Erdungsklammer am Chassis.
12A zeigt eine perspektivische Ansicht der Getriebeabdeckung mit einer angeformten Rippe, die den Federkontakt an seinem Ort hält.
12B zeigt eine perspektivische Ansicht des Erdungsdrahts, der Kontakt mit der Federklammer herstellt und an seinem anderen Ende in das Zugangsloch eintritt.
12C zeigt einen Seitenriss des Handtuchspenders, worin der Erdungsdraht und der Federkontakt, der mit dem Erdungsdraht und auch mit der Wandkontaktfeder-Erdungsklammer verbindet, dargestellt sind.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wegs des Erdungsdrahts, nachdem er in das Zugangsloch eingetreten ist.
14A zeigt eine perspektivische Hinteransicht der Öffnung für die Wandkontaktfeder-Erdungsklammer des Handtuchspenders.
14B zeigt eine perspektivische Ansicht der Wandkontaktfeder-Erdungsklammer, die sich an ihrem Ort auf der Rückseite der Papierhandtuch-Spendeeinheit befindet.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wegs für das Fließen statischer Ladungen einschließlich der Quetschwalze, der Quetschwalzenwelle, der Druckfeder, des Federkontakts und des Erdungsdrahts; und
16 zeigt einen Aufriss der Druckfeder.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird die Ausführungsform beschrieben, die gegenwärtig als am besten für das Verwirklichen der Erfindung angesehen wird. Diese Beschreibung ist nicht als einschränkend anzusehen, sondern sie dient lediglich dem Beschreiben der allgemeinen Prinzipien der Erfindung. Der Schutzumfang der Erfindung sollte anhand der Ansprüche bestimmt werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein karussellbasiertes Spendesystem mit einer Transferstange für Papierhandtücher, wodurch die tatsächliche Verschwendung von Papierhandtüchern minimiert wird. Als eine Erweiterung und Weiterentwicklung eines Systems zum Spenden von Papierhandtüchern an den Endbenutzer, in kosteneffektiver Weise und einer so benutzerfreundlichen Weise wie möglichen, ist ein automatisches Mittel zum Spenden von Papierhandtüchern erwünscht, bei dem es unnötig ist, dass ein Benutzer einen Knopf oder einen Hebel physisch berührt. Ein elektronischer Näherungssensor ist als Teil des Papierhandtuchspenders aufgenommen. Eine Person kann sich dem Papierhandtuchspender nähern, die Hand ausstrecken und den Näherungssensor das Vorhandensein der Hand erkennen lassen. Die hier dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist ein System, bei dem vorteilhafterweise eine minimale Anzahl von Teilen sowohl für die mechanische Struktur als auch für die Elektronikeinheit verwendet wird. Es hat daher eine verbesserte Zuverlässigkeit und Wartbarkeit, was beides zur Kostenwirksamkeit beiträgt.
Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst ein karussellbasiertes Spendesystem mit einer Transferstange für Papierhandtücher, wodurch die Verschwendung von Papierhandtüchern minimiert wird. Die mit dem Karussellsystem gekoppelte Transferstange lässt sich leicht von einer Service-Person laden; folglich wird sie gewöhnlich verwendet werden, wodurch ermöglicht wird, dass Restrollen vollständig verwendet werden. Zusammenfassend sei bemerkt, dass die Transferstange der Karussellbaugruppe zwei Bestandteile aufweist, nämlich eine Karussellbaugruppe und eine Transferstange. Das Karussell dreht eine aufgebrauchte Restrolle in eine obere Position, in der sie leicht durch eine volle Rolle ersetzt werden kann. Gleichzeitig wird die frühere Hauptrolle, die aufgebraucht worden ist, so dass ihr Durchmesser kleiner ist als p Zoll, wobei p eine rationale Zahl ist, in die Restrollenposition heruntergedreht. Der Ausläufer der neuen Hauptrolle in der oberen Position wird unter den ”Stangenteil” der Transferstange gesteckt. Wenn die Restrolle aufgebraucht ist, bewegt sich die Transferstange unter einer Federbelastung nach unten, bis der Ausläufer der Hauptrolle zwischen der Transportwalze und der Quetschwalze in Eingriff gebracht worden ist. Die Karussellbaugruppe ist um eine horizontale Achse symmetrisch. Eine Verriegelungsstange wird herausgezogen, um die Karussellbaugruppe zu entriegeln und zu ermöglichen, dass sie sich um ihre Achse dreht, und sie wird dann unter der Federbelastung freigegeben, um die Karussellbaugruppe wieder an ihrem Ort zu verriegeln.
Eine in 1 gezeigte Seitenansicht des Spenders 20, wobei sich die Abdeckung 22 an ihrem Ort befindet, zeigt einen oberen kreisförmigen Wulst 24, wodurch Raum für eine volle, an der oberen Position des Karussells installierte, Papierhandtuchrolle bereitgestellt ist. Die Form des Spenders ist derart, dass die vordere Abdeckung nach innen hin zum Unterteil zuläuft, um am Unterteil, an dem sich eine kleinere Restrolle von Papierhandtüchern befindet, ein kleineres Spendervolumen bereitzustellen. Die Form neigt dazu, die Gesamtgröße des Spenders zu minimieren. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Spenders 20, wobei sich die Abdeckung 22 an ihrem Ort befindet, und den kreisförmigen (zylindrischen) Wulst 24 zusammen mit der Rückstellung 26 in Form der aufgehenden Sonne an der Abdeckung 22, wodurch eine Hand gewöhnlich visuell zu der Pseudotaste 28 geführt wird, was zum Aktivieren eines Näherungssensors (nicht dargestellt) führt. Eine Leuchtdiode (LED) 130 befindet sich zentral an der Pseudotaste 28. Die LED 130 (3) dient als ein Hinweis dafür, dass der Spender 20 eingeschaltet ist und Handtücher spendet. Die LED 130 kann ausgeschaltet sein, während der Spender nicht spendet. Alternativ kann die LED 130 leuchten (eingeschaltet), und wenn der Spender 20 betätigt wird, könnte die LED 130 blinken. Die LED 130 könnte grünes Licht zeigen, wenn der Spender 20 spendebereit ist, und grün oder orange blinken, wenn der Spender 20 gerade spendet. Es kann jede beliebige ähnliche Kombination verwendet werden. Der geringste Energieverbrauch tritt auf, wenn die LED 130 nur während eines Spende-Einschaltzyklus leuchtet. Die Rückstellung 26 in Form der aufgehenden Sonne (2) ermöglicht es, dass eine Hand näher an den Näherungssensor (nicht dargestellt) gelangt.
3 zeigt die Hauptelemente der Karussellbaugruppe 30. Die Karussellarme 32 haben reibungsreduzierende drehbare Papierhandtuch-Rollennaben 34, die in die Löcher einer Papierhandtuchrolle (66, 68, 4A) eingreifen. Die Verriegelungsstange 36 dient dazu, das Karussell zu verriegeln und seine Drehung um seine Achse 38 freizugeben. Die Verriegelungsstange 36 läuft auf einer der entsprechenden Stangen 40. Die beiden entsprechenden Stangen 40 dienen als Halterungsstangen. Querelemente 42 dienen als Versteifungen für die Karussellbaugruppe 30, und sie dienen auch als Papierführungen für das über und unter die Transportwalze 50 aus dem Spender 20 herauszuziehende Papier. Diese Querelemente sind starr an den entsprechenden Stangen 40 angebracht und drehen sich in dieser Ausführungsform nicht.
Die Beine 46 der Transferstange 44 ruhen nicht an den reibungsreduzierenden drehbaren Papierhandtuch-Rollennaben 34, wenn keine Restrolle 68 vorhanden ist, sondern sie sind innerhalb der Rollennaben 34 angeordnet. Der Stangenteil 88 der Transferstange 44 ruht an einer Struktur des Spenders, beispielsweise dem Oberteil der modularen Elektronikeinheit 132, wenn keine Restrolle 68 vorhanden ist. Der Stangenteil 88 der Transferstange 44 bewirkt, dass der Ausläufer der neuen Papierhandtuch-Hauptrolle 66 (4A) zu der Transportwalze 50 heruntergebracht wird, welche Zwischenbossen 146 (3) und eine Achse 144 aufweist. Die Karussellbaugruppe ist innerhalb des feststehenden Gehäuses 48 angeordnet. Die Abdeckung ist nicht dargestellt.
Die Transportwalze 50 dient dazu, die Papierhandtücher 66, 68 (4A), die auf die gekrümmten Spenderippen 52 gespendet werden, zu transportieren. Die gekrümmten Spenderippen 52 sind gekrümmt und haben eine kleine Kontaktfläche mit dem gespendeten Papierhandtuch (nicht dargestellt). Wenn der Spender 20 nass wird, helfen die gekrümmten Spenderippen 46 dabei, das Papierhandtuch zu spenden, indem eine geringe Reibung bereitgestellt wird und indem das gespendete Handtuch von den nassen Oberflächen ferngehalten wird, die es andernfalls berühren würde.
Die Transportwalze bzw. -rolle 50 ist typischerweise so breit wie die Papierrolle und beinhaltet Antriebswalzen 142 und Zwischenbossen 146 an der Antriebsachse 144. Die arbeitenden Antriebswalzen oder Antriebsbossen 142 (3) sind typischerweise ein Zoll oder weniger breit, wobei sich zwischen ihnen Zwischenbossen 146 befinden (3). Zwischenbossen 146 weisen einen etwas kleineren Durchmesser auf als die Antriebswalzen oder Antriebsbossen 142, wobei ihr Durchmesser um 0,015 bis 0,045 Zoll kleiner ist als derjenige der Antriebswalzen oder Antriebsbossen 142. Bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Zwischenbossen 146 um 0,030 Zoll kleiner als derjenige der Antriebswalze 142. Diese Konfiguration der Antriebswalzen oder Antriebsbossen 142 und der Zwischenbossen 146 verhindert gewöhnlich, dass das gespendete Papierhandtuch kraus wird, wenn es durch den Antriebsmechanismus hindurch tritt, und sie verringert die Reibung, wodurch weniger Leistung erforderlich ist, um die Transportwalze 50 zu betreiben.
Eine Steuereinheit 54 betreibt einen Motor 56. Batterien 58 führen dem Motor 56 Energie zu. Ein Motor 56 kann neben den Batterien 58 positioniert werden. Ein Licht 60, beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), kann in eine Warneinrichtung vor einer schwachen Batterie aufgenommen werden, so dass das Licht 60 eingeschaltet wird, wenn die Batteriespannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Die Abdeckung 22 des Spenders ist vorzugsweise transparent, so dass das Ausmaß der Benutzung der Hauptrolle (siehe unten) inspiziert werden kann, jedoch auch das Batterieschwächelicht 60 leicht gesehen werden kann. Andernfalls müsste ein individuelles Fenster an einer lichtundurchlässigen Abdeckung 22 bereitgestellt werden, um das Batterieschwächelicht 60 zu sehen. Ein anderes Verfahren könnte darin bestehen, das Licht durch einen faseroptischen Lichtleiter zu einem transparenten Fenster in der Abdeckung 22 herauszuleiten.
Bei einer wasserfesten Version des Spenders ist ein dünnes Stück Schaumgummiband innerhalb einer U-förmigen Rille der eingreifenden Passflächen der Abdeckung 22 und des Gehäuses 48 angeordnet. Das Spendefach 62 ist eine modulare Komponente, die von dem Spender 22 entfernbar ist. Bei der wasserfesten Version des Spenders 20 ist das Spendefach 62 mit den angeformten Drehrippen 52 entfernt. Durch Entfernen der modularen Komponente, des Spendefachs 62, ist es weniger wahrscheinlich, dass Wasser durch das Spendefach 62, das als ein Trichter oder Schacht wirkt, falls ein Wasserschlauch oder ein Wasserstrahl auf den Spender 20 gerichtet werden sollte, in den Spender 20 abgelenkt wird und das Papierhandtuch befeuchtet wird. Das Papierhandtuch wird gerade nach unten gespendet. Eine wasserfeste Version des Spenders ist dort am wahrscheinlichsten erforderlich, wo sich ein Spender in einem Bereich befindet, der durch Wasserstrahlen gereinigt wird. Der Spender 20 hat einen Ein-Aus-Schalter, der in einen Ausschaltzustand übergeht, wenn die Abdeckung 22 nach unten geschwenkt wird. Der eigentliche Schalter befindet sich an der unteren Fläche des Moduls 54 und ist nicht dargestellt.
Bei einer Ausführungsform kann der Benutzer das Spenden eines Papierhandtuchs auslösen, indem er eine Hand in das empfindliche Feld des Spenders bringt. Zwischen Aktivierungen des Sensors können einstellbare Verzögerungen auftreten.
Es gibt einen anderen Aspekt für das Vorhandensein von Wasser an dem Spender 20 oder in der Nähe von diesem. Ein Näherungssensor (nicht sichtbar) wird nachstehend, einschließlich der Einzelheiten seines Betriebs, vollständiger erörtert. Wie jedoch verstanden werden kann, erfasst der Sensor Kapazitätsänderungen, wie sie beispielsweise durch das Einbringen eines Objekts mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten in Bezug zu Luft, wie Wasser, sowie einer Hand, die zu etwa 70% aus Wasser besteht, hervorgerufen werden. Ein Ein-Aus-Schalter 140 ist bereitgestellt, der vor dem Abspritzen ausgeschaltet werden kann und später von Hand eingeschaltet werden kann. Der Schalter 140 kann auch so arbeiten, dass er sich selbst nach einem Zeitraum automatisch wiedereinschaltet. Der Schalter 140 kann in beiden Modi entsprechend vom Benutzer gewählten Modi arbeiten.
Es ist ein getrennter ”manuell betätigter” Aus-Ein-Schalter 64 bereitgestellt, so dass eine Wartungsperson das Papierhandtuch 66 durch Halten eines federbelasteten manuell betätigten Schalters 64, der eine vorübergehende Bewegung der Transportwalze 50 bereitstellt, einführen kann.
4A zeigt das Spendergehäuse 48 mit dem Karussellaufbau bzw. der Karussellbaugruppe 30 und der Transferstange 44. Die Karussellbaugruppe 30 ist mit einer Hauptrolle 66 und einer Restrolle 68 voll beladen, wobei beide an den Karussellarmen 32 angebracht sind und sich an den drehbaren Papierhandtuch-Rollennaben 34 mit verringerter Reibung drehen (nur von der Rückseite der Karussellarme 32 dargestellt). In dem Karussellaufbau 30 drehen sich die beiden Karussellarme 32, die durch entsprechende Stangen 40 und Querelemente 42 verbunden sind, karussellartig um eine horizontale Achse, die durch die Karussellaufbau-Drehnaben 38 definiert ist. Die Verriegelungsstange 36 ist von einer entsprechenden Stange 40 gehaltert oder getragen. Die entsprechende Stange 40 bietet strukturelle Steifigkeit und Unterstützung. Die Verriegelungsstange 36 dient prinzipiell als ein Verriegelungsmechanismus. Jede Papierhandtuchrolle 66, 68 hat eine innere Papierröhre, die als ein zentrales Wickelkernelement wirkt und an jedem Ende ein Loch für das Eingreifen der Naben 34 in der Papierhandtuchrolle 66, 68 bereitstellt.
5 zeigt den Karussellaufbau 30 in einer perspektivischen Einzelteilansicht. Die Anzahl der den Aufbau ausmachenden Teile ist gering. Vom Standpunkt der Zuverlässigkeit ist die Zuverlässigkeit erhöht. Vom Standpunkt der Herstellung ist die Einfachheit der Herstellung dadurch erhöht, und die Herstellungskosten sind verringert. Das Material für die Herstellung ist, abgesehen von den Anforderungen der Kosten, der einfachen Herstellung, der Zuverlässigkeit, der Festigkeit und anderer Anforderungen, die vom Hersteller nach Bedarf gemacht werden, nicht begrenzt.
Wenn die Hauptrolle 66 (4A) und die Restrolle 68 (4A) an ihrem Ort sind, sind die Karussellarme 32 durch diese Rollen 66 und 68 (4A) verbunden. Das Anordnen der Querelemente 42 zum Verbinden der Karussellarme 32 mit der Verriegelung 36 und der entsprechenden Stange 40 führt zu einer besseren strukturellen Stabilität, wobei eine Schrägverziehung verhindert wird. Die Verriegelungsstange 36, die in den vorhergehenden Figuren als eine aus einer einzigen Einheit bestehende Verriegelungsstange 36 dargestellt wurde, wirkt als eine Verriegelungsstange 36 zum Verriegeln des Karussellaufbaus 30 in der richtigen Orientierung. Sie wirkt auch als die Entriegelungsstange, die es dem Karussellaufbau 30 ermöglicht, sich zu drehen, wenn sie entriegelt ist. Es werden zwei Druckfedern 70, 72 verwendet, um die Verriegelungsstange 36 zu zentrieren.
4B zeigt eine Seitenansicht der Verriegelungsstange, worin die Anordnung der Druckfedern dargestellt ist. Die Druckfedern 70, 72 neigen auch dazu, dem Entriegeln der Verriegelungsstange 36 Widerstand entgegenzusetzen, wodurch gewährleistet ist, dass eine bestimmte Kraft erforderlich ist, um die Verriegelungsstange 36 zu entriegeln. Die erforderliche Kraft liegt typischerweise zwischen 0,5 lbf und 3,0 lbf oder mehr. Bei dieser Ausführungsform beträgt die Kraft 2,0 lbf, wenn sich die Feder in einer vollständig zusammengedrückten Position befindet, und 1,1 lbf, wenn sich die Feder in der Ruheposition befindet. In der Ruheposition gleichen die Kräfte der entgegengesetzten Federn einander aus.
Das eigentliche Verriegeln geschieht so, wie in 4C dargestellt ist. Die Verriegelungsstange 36, die der Rückseite des Gehäuses 48 am nächsten liegt, ist dafür eingerichtet, in eine im wesentlichen U-förmige Passstruktur 118 zu passen, die dafür eingerichtet ist, die Verriegelungsstange 36 zu halten und zu verhindern, dass sie und der Karussellaufbau 30 sich drehen. Wenn die Verriegelungsstange 36 von der Rückseite des Gehäuses 48 fortgezogen wird, wird die Verriegelungsstange 36 von der Passstruktur 118 gelöst. Die Passstruktur hat eine obere ”hohe” Seite 120 und eine untere ”niedrige” Seite 122, wobei die niedrige Seite auf ihrer unteren Seite eine ”Rampe” 124 aufweist. Wenn die Verriegelungsstange 36 herausgezogen wird, um die hohe Seite 120 freizugeben, kann sich die Karussellbaugruppe 30 frei drehen, so dass sich der Oberteil der Karussellbaugruppe 30 nach oben und von der Rückseite des Gehäuses 48 fort dreht. Wenn sich der Karussellaufbau 30 zu drehen beginnt, löst der Benutzer die Verriegelungsstange 36, die unter dem Einfluss der symmetrisch angeordneten Druckfedern 70, 72 in ihre Ruheposition zurückkehrt. Wenn sich der Karussellaufbau dreht, dreht sich das Ende der symmetrischen Verriegelungsstange 36, das ursprünglich zum Benutzer hin angeordnet war, und berührt die Rampe 124. Eine Feder der Verriegelungsstange, beispielsweise 70 oder 72, wird zusammengedrückt, wenn sich das Ende der Verriegelungsstange 36, das die Rampe 124 berührt, die Rampe 124 hinauf bewegt. Das Ende der Verriegelungsstange 36 wird in den Raum zwischen der niedrigen Seite 122 und der hohen Seite 120 gedrückt, wenn das Ende der Verriegelungsstange 36 an der niedrigen Seite 122 vorbei gleitet. Es ist nun eine verriegelte Position für den Karussellaufbau 30 wiederhergestellt.
5 zeigt die Karussellarme 32, die dafür eingerichtet sind, mit einer neuen Handtuchrolle 66 geladen zu werden (4A). Die Arme 32 sind etwas flexibel und biegen sich einen kleinen Betrag nach außen, wenn eine Papierhandtuchrolle 66 (4A) zwischen zwei entgegengesetzten Karussellarmen 32 eingeführt wird. Eine reibungsverringernde, drehbare Papierhandtuch-Rollennabe 34 ist in ein Loch einer Papierhandtuchrolle 66 eingeführt (4A), so dass eine Rollennabe 34 in ein Loch auf jeder Seite der Papierhandtuchrolle 66 (4A) eingeführt ist. In 5 sind auch die manipulationssicheren Befestigungselemente 74 dargestellt, welche die reibungsverringernden, drehbaren Papierhandtuch-Rollennaben 34 an den Karussellarmen 32 befestigen.
5 zeigt die Fläche 76 der Rollennaben 34 und die Fläche 78 der Karussellarme 66, die einander berühren. Diese Kontaktflächen 76, 78 können aus einem reibungsärmeren Material bestehen als dasjenige, aus dem die Karussellarme 32 und die Rollennaben 34 bestehen. Beispielsweise kann ein Kunststoff Polytetrafluorethylen (PTFE), z. B. TEFLON, als eine dünne Schicht auf jeder der einander berührenden Flächen verwendet werden. Der Papierhandtuchspender 20 und seine Bestandteile können unter anderem, jedoch nicht darauf beschränkt, aus Kunststoff, Metall, einem organischen Material unter Einschluss von Holz, Pappe, ob behandelt oder unbehandelt, einer Kombination dieser Materialien und anderer Materialien für Batterien, Farbe, falls überhaupt, und Material zum Wasserfestmachen, bestehen.
6A zeigt das von der Restrolle 68 zugeführte Papier 80, während sich der Ausläufer 82 der Hauptrolle 66 unterhalb der Transferstange 44 befindet. Die Beine (das Bein 46 ist sichtbar, während das andere Bein nicht dargestellt ist) der Transferstange 44 drücken gegen die Restrolle. Wenn der Durchmesser der Restrolle 68 um eine Anzahl von Papierhandtuchwicklungen größer ist als die innere Rolle 84, ordnen die Beine 46 der Transferstange 44 die Stange 88 der Transferstange 44 so an, dass sie von der Transportwalze 50 nach oben gedreht werden kann.
6B zeigt die Situation, in der die Restrolle 68 aufgebraucht ist, so dass die Transferstange 44 den Ausläufer 82 der Hauptrolle 66 in den Transportmechanismus 86einführt. 6B zeigt die Position der Restrolle 68 im leeren Zustand, wenn diese aufgebraucht ist. Der Kern 84 der Restrolle ist noch an seinem Ort. Wenn die Restrolle 68 aufgebraucht wurde, bewegen sich die Beine 46 der Transferstange 44 zum Restrollenkern (innere Rolle) 84 hin nach oben, und die Stange 88 der Transferstange wird abwärts zur Transportwalze 50 hin und zum oberen Teil einer Struktureinheit des Spenders 20 (2). wie bspw. das Oberteil des Elektronikmoduls 132 (3), hin befördert. Anfänglich ist die Hauptrolle 66 in Reserve, und ihr Ausläufer 82 befindet sich in einer ”Bereitschaftsposition”, so dass er sich unter der Transferstange 44 befindet. Die Hauptrolle 66 und ihr Ausläufer 82 befinden sich zunächst nicht in einer ”Antriebsposition”. Wenn jedoch die Restrolle 68 aufgebraucht ist, bringt die Abwärtsbewegung der Transferstange 44, getrieben durch ihre Federbelastung, die Stange 88 der Transferstange 44 jedoch nach unten, um den Hauptrollenausläufer 82 in Eingriff mit der Transportwalze 50 zu bringen.
7A zeigt den zum Beladen vorbereiteten Karussellaufbau 30, wenn die Hauptrolle 66 einen spezifischen Durchmesser erreicht. Der Durchmesser der Hauptrolle 66 kann durch Vergleichen dieses Durchmessers mit der aufgeweiteten ”Ohrform” 122 (4A) an jedem Ende der Karussellarme 32 gemessen werden. Dieser Teil jedes Karussellarms 32 ist so eingerichtet, dass er mit einem kritischen Durchmesser einer Hauptrolle 66 übereinstimmt. Der Karussellaufbau 30 ist vorwärts geneigt, wenn sie verriegelt ist. Der Karussellaufbau 30 kann sich infolge der kopflastigen Natur der oberen Rolle unbeaufsichtigt drehen, nachdem die Verriegelungsstange 36 entriegelt wurde. Das heißt, dass das durch das Ziehen der Schwerkraft an der Hauptrolle 66 erzeugte Drehmoment größer als dasjenige ist, das erforderlich ist, um die Reibung und das von der nun leeren Restrolle 68 erzeugte Gegendrehmoment zu überwinden.
7B zeigt den Prozess des Ladens, wobei die Bedienungsperson an der Verriegelungsstange 36 zieht und ermöglicht, dass sich das Karussell um 180° dreht, wodurch die Hauptrolle 66 in die frühere Position der Restrolle 68 gebracht wird. Nun kann eine neue Rolle 66 mit der vollen Größe an die Position der Hauptrolle 66 geladen werden. Die Transferstange 44 setzt sich automatisch selbst zurück. Die Transferstange 44 ist federbelastet, so dass sie so angeordnet ist, dass ihre Beine 46 nach oben gegen die Restrolle 68 und den Kern 84 der Restrolle drücken. Die Beine 46 der Transferstange sind so eingerichtet, dass sie innerhalb der Rollennaben 34 angeordnet sind, so dass die Stange 88 der Transferstange 44 an einer starreren Stelle, in diesem Fall dem Oberteil des Elektronikmoduls 132 (2), einen sicheren Anschlag aufweist.
7C zeigt die Zugfedern 126, 128, die dazu neigen, die Beine 46 der Transferstange in Kontakt mit der Restrolle 68 oder dem Kern 84 der Restrolle zu halten. Die Transferstange 44 weist zwei Zugfedern 126, 128 auf. Die Federkräfte sind typischerweise in der abgesenkten Position der Stange 44 0,05 lbf bis 0,5 lbf und in der angehobenen Position der Stange 44 0,2 lbf bis 1,0 lbf. Bei dieser Ausführungsform sind die Federkräfte in der abgesenkten Position 0,2 lbf und in der angehobenen Position 0,43 lbf. Die Kräfte der beiden Federn 126, 128 sind additiv, so dass die Transferstange 44 in der abgesenkten Position einer Gesamtfederkraft von 0,4 lbf und in der angehobenen Position von 0,86 lbf ausgesetzt ist.
Während modulare Einheiten (7P), wie bspw. das Elektronikmodul 132, das Motormodul 56 und das Batteriegehäuse 150, entfernbar sind, passen oder ”schnappen” sie zusammen, so dass der Oberteil der Elektronikeinheit 132, der Oberteil des Motormoduls 56 und weitere Elemente des ”Bodens” 148 der Spendeeinheit 20 eine glatte reinigungsfähige Oberfläche bilden. Papierstaub und Rückstände neigen dazu, sich am Boden 148 des Spenders 20 anzusammeln. Es ist wichtig, dass der Spender 20 leicht als Teil der Wartungsprozedur gereinigt werden kann. Durch ein schnelles Wischen mit einem feuchten Tuch werden alle unerwünschten Ansammlungen ausgewischt. Das entfernbare modulare Spendefach 64 kann zum Reinigen oder Wischen entfernt werden.
Die Transportwalze 50 kann durch einen Motor 56 angetrieben werden, der wiederum durch eine Batterie oder Batterien 58, eine 100- oder 220-V-Wechselspannungsversorgung oder einen Transformator, der von einer Wechselspannungsschaltung gespeist wird, angetrieben werden kann. Die Batterien können nicht wiederaufladbar oder wiederaufladbar sein. Wiederaufladbare Batterien können unter anderem Lithiumionen-, Metallhydrid-, Metall-Luft- und Nichtmetall-Luft-Batterien einschließen. Die wiederaufladbaren Batterien können unter anderem durch elektromagnetische Wechselspannungsinduktion oder Lichtenergie unter Verwendung von Photozellen wiederaufgeladen werden.
Eine Transportwalze 50 dient dazu, das gespendete Papierhandtuch auf gekrümmte Spenderippen 52 vorzuschieben. Ein Getriebezug (nicht dargestellt) kann sich zum Antreiben der Transportwalze unter dem Gehäuse 86 befinden (3). Eine Steuereinheit 54 (3) für einen Motor 56 (3) kann verwendet werden. Ein Näherungssensor (nicht dargestellt) oder ein handbetätigter Schalter 64 kann dazu dienen, den Motor 56 ein- und auszuschalten.
Als eine Erweiterung und Weiterentwicklung eines Systems zum Spenden von Papierhandtüchern an den Endbenutzer in einer so kostenwirksamen und benutzerfreundlichen Weise wie möglich ist ein automatisches Mittel zum Spenden von Papierhandtüchern erwünscht, wodurch es unnötig wird, dass ein Benutzer einen Knopf oder einen Hebel physisch berührt. Daher ist ein hygienischerer Spender vorhanden. Dieser Spender trägt dazu bei, dass weniger Stoffe, ob Schmutz oder Bakterien, von einem Benutzer auf den nächsten übertragen werden. Das Ergebnis des Waschens der Hände wird dadurch gewöhnlich bewahrt, und die Hygiene wird verbessert.
Ein elektronischer Näherungssensor ist als Teil des Papierhandtuchspenders bereitgestellt. Eine Person kann sich dem Papierhandtuchspender nähern, die Hand ausstrecken und den Näherungssensor das Vorhandensein der Hand erkennen lassen. Nach dem Erkennen der Hand wird ein Motor ausgelöst, der das Papierhandtuch spendet. Es ist seit langem bekannt, dass durch das Einführen eines Objekts mit einer Dielektrizitätskonstante in ein Volumen mit einem elektromagnetischen Feld gewöhnlich die Eigenschaften, die das elektromagnetische Feld sieht, modifiziert werden. Die Eigenschaft der Hand, nämlich eine Dielektrizitätskonstante in der Nähe derjenigen von Wasser, ist ausreichend, um die Nettokapazität einer geeigneten Detektorschaltung zu ändern.
Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst eine abgeglichene Brückenschaltung. Siehe 8A. Der Bestandteil U1A 90 ist ein als Oszillator konfigurierter Vergleicher (TLC3702 158). Die Oszillationsfrequenz dieses Bestandteils VIA 90 der Schaltung kann als beliebig und nicht kritisch angesehen werden, sofern der Betrieb der Schaltung betroffen ist. Die Periode des Oszillators wird durch die Elemente Cref 92, Rhys 94 und den Trimwiderstand Rtrim 96 festgelegt, wobei der Trimwiderstand geändert werden kann und die Bereichswiderstände Rrange 152 festgelegt sind. Die Widerstände Rrange 152 ermöglichen auch das Festlegen von Grenzen für den Einstellungsbereich, was zu einer einfacheren Einstellung führt. Das Einstellungsband ist verschmälert, weil nur ein Teil des Gesamtwiderstands geändert werden kann. Folglich kann ein einziges Potentiometer verwendet werden, wodurch das Einstellen von Rtrim 96 vereinfacht ist. Ein Wert für Rrange 152 für das in 8A dargestellte Schema könnte 100 kΩ sein. Rtrim 96 könnte einen Einstellungsbereich von 10 kΩ bis 50 kΩ aufweisen. Das Ausgangssignal am Stift 1 98 des Bestandteils U1A90 ist eine Rechteckwelle, wie in 9A dargestellt ist. Cref 92 wird durch die Ausgabe zusammen mit ANT 100 geladen, welche beide die Oszillation und das Messen der Kapazität des benachbarten freien Raums aufrechterhalten. Die Signale, die sich aus dem Ladevorgang ergeben, werden am Stift 5 104 und am Stift 6 106 (8A) an einen zweiten Vergleicher U1B 102 angelegt. Diese Signale erscheinen als exponentielle Wellenformen, wie in den 9B und 9C dargestellt ist.
Die einfachste Form eines Vergleichers ist ein entweder mit Transistoren oder mit einem Operationsverstärker hergestellter Differenzverstärker hoher Verstärkung. Der Operationsverstärker geht, entsprechend der Differenz der Eingangsspannungen, in die positive oder in die negative Sättigung, weil die Spannungsverstärkung typischerweise größer als 100.000 ist, so dass die Eingaben innerhalb eines Bruchteils eines Millivolts gleich sein müssen, damit der Ausgang nicht vollständig sättigt. Wenngleich ein gewöhnlicher Operationsverstärker als Vergleicher verwendet werden kann, gibt es spezielle integrierte Schaltkreise, die für diese Verwendung vorgesehen sind. Diese umfassen LM306, LM311, LM393 154 (8A), LM393V, NE627 und TLC3702 158. LM393V ist eine Niederspannungsableitung von LM393 154. LM393 154 ist ein zwei Vergleicher enthaltender integrierter Schaltkreis. TLC3702 158 ist ein Doppelvergleicher mit geringer Leistungsaufnahme, der CMOS-Push-Pull-Ausgänge 156 aufweist. 8B (Stand der Technik) zeigt schematisch die verschiedenen Ausgangsstrukturen für LM393 und TLC3702. Die zweckgebundenen Vergleicher sind viel schneller als die gewöhnlichen Operationsverstärker.
Das Ausgangssignal am Stift 1 98 des Bestandteils U1A 90, beispielsweise ein TLC3702 158, ist eine Rechteckwelle, wie in 9 dargestellt. An den Eingängen des zweiten Vergleichers U2B 102 werden zwei Wellenformen erzeugt. Der erste Vergleicher 90 arbeitet als ein Oszillator, der ein Rechteckwellen-Taktsignal erzeugt, das in den Takteingang des Flipflops U2A 108 eingegeben wird, wobei es sich beispielsweise um einen D-Flipflop 14013 von Motorola handeln kann.
Wenn der erste Vergleicher als ein Schmitt-Trigger-Oszillator betrieben wird, ist der erste Vergleicher U1A 90 so eingerichtet, dass er eine Mitkopplung zu dem nichtinvertierenden Eingang an der Klemme 3110 aufweist. Die Mitkopplung gewährleistet einen schnellen Übergang des Ausgangs, unabhängig von der Geschwindigkeit der Eingangswellenform. Rhys 94 ist so gewählt, dass zusammen mit den Vorspannungswiderständen Rbias1 112und Rbias2 114 die erforderliche Hysterese erzeugt wird. Wenn diese beiden Vorspannungswiderstände Rbias1 112, Rbias2 114 und der Hysteresewiderstand Rhys 94 gleich sind, sind die sich ergebenden Schwellenwerte 1/3 V+ und 2/3 V+, wobei V+ 158 die Versorgungsspannung ist. Die tatsächlichen Werte sind nicht besonders kritisch, abgesehen davon, dass die drei Widerstände Rbias1 112, Rbias2 114 und Rhys 94 für einen geeigneten Abgleich gleich sein sollten. Der Wert 294 kΩ kann in dem in 8A dargestellten Schema für diese drei Widerstände verwendet werden.
Ein externer Pullup-Widerstand, Rpullup1 116, der einen Wert von beispielsweise 470 Ω aufweisen kann, ist nur erforderlich, falls ein Vergleicher mit einem offenen Kollektor in der Art eines LM393 154 verwendet wird. Dieser Vergleicher 154 wirkt zusammen mit einem an Masse gelegten Emitter als ein Ausgang mit einem offenen Kollektor. Für einen niedrigen Leistungsverbrauch wird eine bessere Funktionsweise mit einem CMOS-Vergleicher, beispielsweise TLC3702, erreicht, der einen CMOS-Push-Pull-Ausgang 156 verwendet. Das Signal an der Klemme 3 110 von U1A lädt einen Kondensator Cref 92 und auch einen ANT-Sensor 100 mit einer Kapazität, wobei Cref 92 dafür ausgelegt ist, sich dieser anzunähern. Ein Wert für Cref für das Schema aus 8A für den aktuellsten Platinenentwurf, wovon er abhängt, beträgt etwa 10 pF. Weil die Taktgebungs-Rechteckwelle durch Cref 92 und die Kapazität von ANT 100 wirksam integriert wird, treten an der Klemme 5 104 und der Klemme 6 106 des zweiten Vergleichers U1B über die statischen Schutzwiderstände Rprotect 160 zwei exponentielle Signale auf. Rprotect 160 Widerstände stellen einen Begrenzungswiderstand bereit, der den inhärenten statischen Schutz der Eingangsleitungen eines Vergleichers, insbesondere für den Fall des Stifts 5 104 von U1B 102, erhöht. Bei dem in 8A dargestellten Schema könnte ein typischer Wert für Rprotect 160 2 kΩ sein. Eine der zwei exponentiellen Wellenformen ist, abhängig von den Einstellungen des einstellbaren Widerstands Rtrim 96, Cref 92 und ANT 100, größer. Der Vergleicher U1B 102 löst kleine Differenzen, wobei er Logikpegel an seinem Ausgangsstift 7 118 mitteilt. Die Wellenformen können anfänglich auf der Grundlage der einen gegebenen Betrag aufweisenden Kapazität bei ANT 100 festgelegt werden. Wenn jedoch beispielsweise eine Hand in das Erfassungsfeld der Antenne ANT 100 eindringt, wird die Kapazität von ANT 100 erheblich vergrößert, und die frühere Beziehung der Wellenformen, die mit ANT 100 mit einer niedrigeren Kapazität festgelegt wurde, wird umgeschaltet. Daher wird eine Logikpegelausgabe am Stift 7 118 geändert, und der Zustand des D-Flipflops 108 wird über den Eingang am Stift 5 des D-Flipflops 108 geändert.
Der zweite Vergleicher 102 stellt dem D-Flipflop 108 ein Signal mit digitaler Qualität bereit. Der D-Flipflop U2A 108 verriegelt und hält den Ausgang des Vergleichers U1B 90. Auf diese Weise führt der zweite Vergleicher wirklich eine Analog-Digital-Wandlung aus. Ein geeigneter D-Flipflop ist ein Motorola 14013-Flipflop.
Das Vorhandensein und dann das Nichtvorhandensein einer Hand kann beispielsweise verwendet werden, um einen motorisierten Mechanismus an einem Papierhandtuchspender auszulösen. Bei einer Ausführungsform des Näherungsdetektors wird ein einzelner Draht oder eine Kombination von Draht und Kupferfolienband, die zur Bildung eines Detektionsfelds geformt ist, verwendet. Dieses System ist sehr tolerant für nichtleitende Gegenstände, wie Papierhandtücher, die in das Feld eingebracht sind. Eine Hand ist leitend und mit einem viel größeren Leiter in Bezug auf den freien Raum verbunden. Das Bringen einer Hand in die Nähe der Antenne dient dazu, die scheinbare Kapazität der Antenne in Bezug auf den freien Raum zu erhöhen, wodurch eine Erkennung erzwungen wird.
Es stellt sich heraus, dass die Form und die Anordnung des Näherungsdetektors der Antenne (8A, 100) von einer gewissen Wichtigkeit sind, um den Näherungssensor richtig arbeiten zu lassen. Experimente haben gezeigt, dass sich ein geeigneter Ort in der Nähe des unteren Vorderteils der Spendereinheit befand. Die Antenne (8A, 100) wurde in einer modularen, austauschbaren Einheit oberhalb des entfernbaren Spendefachs 62(3) etwa zwei Drittel über die Länge der Spendeeinheit ausgezogen. Diese modulare Einheit ist in 3 mit 120 bezeichnet.
Eine Erfassung bzw. Detektion durch die Näherungsdetektionsschaltung (8A) in dem Modul 120 richtet einen motorgesteuerten Flipflop ein, so dass das Entfernen der Hand den Beginn des Motorzyklus auslöst. Das Ende des Zyklus wird durch einen Begrenzungsschalter erfasst, der, wenn er geschlossen ist, das Rücksetzen des Flipflops hervorruft und den Motor anhält. Ein Zyklus kann auch durch Schließen des manuellen Schalters eingeleitet werden.
Es kann ein breiter Empfindlichkeitsbereich erhalten werden, indem die Geometrie der Antenne geändert wird und der Referenzkondensator koordiniert wird. Kleine Antennen haben kurze Reichweiten, die für kontaktfreie Drucktasten geeignet sind. Eine große Antenne könnte als ein Detektor mit der Größe eines Korridors für Personen verwendet werden. Ein weiterer Faktor für die Empfindlichkeit ist das als Rtrim verwendete Element. Falls Rtrim 96 durch einen einstellbaren Induktor ersetzt wird, werden die exponentiellen Signale zu resonanten Signalen mit Phaseneigenschaften, die sehr stark durch kapazitive Änderungen beeinflusst werden. Dementsprechend kann ein Trimmen mit Induktoren verwendet werden, um die Reichweite und die Empfindlichkeit zu erhöhen. Schließlich kann eine Schaltungsanordnung zur Antenne 100 hinzugefügt werden, um die Reichweite und den Richtungssinn zu verbessern. Diese Schaltungen werden als eine Klasse als ”Schutz” oder ”Schutzelektroden” bezeichnet, welche auf dem Fachgebiet seit langem bekannt sind, wobei es sich um einen Abschirmungstyp handelt, der auf dem gleichen Potential wie die Antenne angesteuert wird. Das gleiche Potential stellt sicher, dass kein Ladungsaustausch stattfindet, wodurch der geschützte Bereich der Antenne wirksam ausgeblendet wird und sie gerichtet gemacht wird.
Die Antennenkonstruktion und die Trimanordnung für die Papierhandtuchspender-Anwendung werden für eine angemessene Reichweite und minimale Kosten gewählt. Die Vorteile der Verwendung einer geschützten Antenne und eines einstellbaren Induktors bestehen darin, dass die Erfassungseinheit kleiner wird.
In Hinblick auf die Sicherheit ist die Schaltung so ausgelegt, dass durch eine Erfassung der motorgesteuerte Flipflop im Rücksetzzustand gehalten wird, wodurch der Mechanismus angehalten wird. Der Zyklus kann dann nach dem Ende der Erfassung wieder beginnen.
Der Spender weist am Steuermodul 54 zusätzliche Schalter auf. 3 zeigt einen Schalter 134 für ”die Länge des zu einer Zeit zu spendenden Handtuchs” (”Länge”). Dieser Schalter 134 ist wichtig, um zu steuern, mit welcher Länge ein Papierhandtuch bei jedem Spenden abgegeben wird. Dies ist eine wichtige Einstellung, damit der Besitzer des Spenders auf einer täglichen Basis die Kosten (für den Besitzer) in Abhängigkeit von der Bequemlichkeit (für den Benutzer) beim Erhalten eines großen Papierhandtuchstücks zu einer Zeit bestimmen kann.
Ein n gewisser Weise ähnlicher zweiter Schalter 136 ist ein Schalter für ”die zeitliche Verzögerung, bevor das Spenden eines anderen Papierhandtuchs aktiviert werden kann” (”Verzögerung”). Je länger die Verzögerung gesetzt ist, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass ein Benutzer darauf wartet, dass zahlreiche Handtücher gespendet werden. Hierdurch werden gewöhnlich Kosten für den Besitzer gespart. Durch Verkürzen der Verzögerung wird gewöhnlich der Komfort für einen Benutzer erhöht.
Ein dritter Schalter 138 ist die Empfindlichkeitseinstellung für die Detektionsschaltung. Diese Empfindlichkeitseinstellung ändert den Widerstand von Rtrim 96 (8A). Sobald eine wirksame Konfiguration für die Antenne 100 (8A) eingestellt wurde, kann der Abstand vom Spender geändert werden. Typischerweise kann die eigentliche Verwendung eine Empfindlichkeit bis zu ein oder zwei Zoll statt vier oder sechs Zoll erfordern. Dies dient dazu, ein unerwünschtes Spenden eines Papierhandtuchs zu vermeiden. In einer Krankenhausumgebung oder einer Arztpraxis kann die Empfindlichkeitseinstellung recht niedrig gemacht werden, um ein unerwünschtes Spenden eines Papierhandtuchs zu vermeiden. An einem bestimmten Arbeitsort kann die Empfindlichkeit andererseits recht hoch gemacht werden, so dass Papierhandtücher sehr leicht gespendet werden.
Wenngleich es auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist, diese Schalter mit den gewünschten Funktionalitäten einzurichten, kann die Schaltertriade die Nützlichkeit der Ausführungsform dieser Erfindung vergrößern. Das in dieser Ausführungsform dargestellte System hat die Eigenschaften, dass es die Kosten senkt, die Hygiene verbessert und die Einfachheit des Betriebs und der Wartung verbessert. Diese Ausführungsform der Erfindung ist dafür ausgelegt, wenig Energie zu verbrauchen, so dass sie mit einem Batteriebetrieb oder einem Batteriepackbetrieb verträglich ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine 6-Volt-Gleichspannungsversorgung verwendet. Ein Batterieeliminator kann für einen Dauerbetrieb an einem festen Ort verwendet werden. Es gibt eine passive Batterieversorgungs-Überwachungseinrichtung, die einen LED-Indikator einschaltet, wenn die Eingangsspannung unter einen spezifizierten Wert abnimmt.
Eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung umfasst einen zweiten elektronischen Näherungssensor. Die zweite Detektorschaltung ist ein miniaturisierter kapazitätsbasierter Näherungssensor mit einer sehr geringen Leistungsaufnahme, der dafür ausgerichtet ist, das Annähern einer Hand an einen Handtuchspender zu erkennen. Sie weist die Merkmale eines stabilen Betriebs und eines Empfindlichkeitswählers mit drei Positionen auf.
10 zeigt die gesamte Schaltung des Näherungsdetektors. Um die Schaltung sorgfältiger zu untersuchen, ist 10 in Abschnitte 10A bis 10E unterteilt. Diese Schaltungsbestandteile sind entsprechend dem in 10 dargestellten Ausschnitt als 10A bis 10E getrennt dargestellt.
Im Herzen des Näherungsdetektors befindet sich ein einstellbarer asymmetrischer Rechteckwellenoszillator, der in einem Bereich von 24 kHz bis 40 kHz arbeitet, wie in 10A dargestellt ist. Wenn einmal eine anfängliche Einstellung vorgenommen wurde, wird sie normalerweise während des Betriebs nicht neu angepasst. Das asymmetrische Merkmal, dass eine längere Einschaltzeit und eine kürzere Ausschaltzeit gegeben sind, ermöglicht es, dass das verwendbare Signal, d. h. die Einschaltzeit, überwiegt. Dieser 24-kHz- bis 40-kHz-Oszillationsbereich bietet eine Basis für eine hohe Abtastrate der Umgebung für das Erfassen von Kapazitätsänderungen, wie nachstehend detailliert angegeben wird. Wie dargestellt ist, hat ein schneller Vergleicher XU2A 200 über XR18 202 von der Ausgangsklemme 1 204 (XU2A) zur positiven Eingangsklemme 3 206 (XU2A) eine Mitkopplung. Der Vergleicher arbeitet als ein Schmitt-Trigger-Oszillator mit einer Mitkopplung zum nichtinvertierenden Eingangsanschluss. Die Mitkopplung gewährleistet, unabhängig von der Geschwindigkeit der Eingangswellenform, einen schnellen Ausgangsübergang. Wenn der Kondensator XC6 208 aufgeladen wird, erreicht die Klemme 3 206 des Vergleichers XU2A 200 2/3 XV_DD. Diese Spannung 2/3 XV_DD wird durch das Spannungsteilernetzwerk XR17 212 und XR20 214 und den Mitkopplungswiderstand XR18 202, der parallel zu XR17 212 ist, an der Klemme 3 206 gehalten, wobei XR17 212 und XR20 214 sowie XR18 202 alle gleiche Widerstände sind. Die einfachste Form eines Vergleichers ist ein Differenzverstärker mit einer hohen Verstärkung, der entweder mit Transistoren oder mit einem Operationsverstärker gebildet ist. Der Operationsverstärker geht entsprechend der Differenz der Eingangsspannungen in eine positive oder eine negative Sättigung, weil die Spannungsverstärkung typischerweise größer als 100.000 ist und die Eingänge innerhalb eines Bruchteils eines Millivolts gleich sein müssen, damit der Ausgang nicht vollständig sättigt. Wenngleich ein gewöhnlicher Operationsverstärker als Vergleicher verwendet werden kann, gibt es spezielle integrierte Schaltkreise, die für diese Verwendung vorgesehen sind. Für einen geringen Leistungsverbrauch wird eine bessere Funktionsweise mit einem CMOS-Vergleicher in der Art von TLC3702CD (markengeschützt) 158 von TEXAS INSTRUMENT (markengeschützt) erreicht (8B). TLC3702 158 ist ein Doppelvergleicher mit geringer Leistungsaufnahme mit CMOS-Push-Pull-Ausgängen 156 (8B). Diese zweckgebundenen Vergleicher sind viel schneller als die gewöhnlichen Operationsverstärker.
Wenn der Übergang auftritt, geht der Ausgang an der Ausgangsklemme 1 204 relativ ins Negative, XD5 216 befindet sich dann in einem in Durchlassrichtung leitenden Zustand, und der Kondensator XC6 208 wird vorzugsweise über den Widerstand XR15 218 (100 kΩ) und die Diode XD5 216 entladen.
Die Zeitkonstante für das Laden des Kondensators XC6 206 ist durch die Widerstände XVR1 220, XR13 222 und XR15 218 festgelegt. Der Widerstand XR15 218 und die Diode XD5 216 legen die Zeitkonstante für das Entladen des Kondensators XC6 208 fest.
Die Rücksetzzeit ist durch XD5 216 und XR15 218 fest auf 9 μs gelegt. Die Rechteckwellenquelle, die der Antenne das exponentielle Signal zuführt, kann jedoch unter Verwendung des veränderlichen Widerstands XVR1 220 und der Widerstände XR13 222 und XR15 218 von 16 μs bis 32 μs geändert werden. Sobald er für den Betrieb festgelegt wurde, wird der veränderliche Widerstand nicht geändert. Der asymmetrische Oszillator kann mehr Signal erzeugen (16 μs bis 32 μs, verglichen mit der Rücksetzzeit). Die Rücksetzzeit ist nicht speziell wichtig, das Rücksetzniveau ist jedoch sowohl entscheidend als auch konsistent. Die exponentielle Wellenform beginnt infolge des Spannungsabfalls der in Durchlassrichtung vorgespannten Diode XD2 224 (10B) immer einen ”Diodenspannungsabfall” (vbe) oberhalb der negativen Schiene. Ein ”Diodenspannungsabfall” (vbe) liegt typischerweise im Bereich von 0,5 V bis 0,8 V oder typischerweise von etwa 0,6 V.
Die Doppeldiode XD4 226 (10A) bietet einen Schutz vor statischer Elektrizität. Die Klemme 1 228 von XD4 226 leitet, wenn die Klemme 3 230 um wenigstens einen Diodenspannungsabfall unter der Masse oder der negativen Schiene liegt. Die Klemme 2 232 leitet, wenn die Klemme 3 230 wenigstens einen Diodenspannungsabfall oberhalb von VDD 234 liegt. Daher ist der Signalpegel an der Klemme 3 230 auf den Bereich von –vbe bis VDD +vbe begrenzt, wodurch für ”statische Aufladungen” charakteristische Spannungsspitzen, die beispielsweise durch Blitzschläge oder den Betrieb von Elektromotoren induziert werden können, beseitigt werden. Die statischen Aufladungen werden in erster Linie durch die internen Mechanismen des Handtuchspenders und die Bewegung des Papiers aufgebaut und entladen, indem eine winkende Hand in die Nähe des Sensors gebracht wird.
Die asymmetrische Rechteckwelle lädt die Antenne 236 (10B) durch die Widerstände XR9 238 und XR4 240. Der Summenwiderstand XR beträgt für die in den 10 und 10B dargestellten Beispielwerte XR9 238 plus XR4 240 oder 1,7 MQ. Die Antenne 236 bildet eine leitende Seite eines Kondensators, während die Atmosphäre und andere Materialien zwischen der Antenne als ein leitendes Element und anderen leitenden Materialien einschließlich Gebäuden und der eigentlichen Erde als ein zweites leitendes Element ein Dielektrikum bilden. Die Kapazität C der Antenne 236 in Bezug auf den ”freien Raum” beträgt, wie durch ein Experiment bestimmt wurde, etwa 7 pF bis 8 pF, woraus sich eine Zeitkonstante t, die etwa gleich RC ist, ergibt. Auf diese Weise beträgt die Zeitkonstante für die Beispielwerte etwa 13 μs.
Falls eine Hand einer Person in der Nähe der Antenne der Schaltung angeordnet wird, kann sich die Kapazität der Antenne zum freien Raum auf etwa 15 pF verdoppeln, woraus sich eine exponentielle Wellenform mit einer längeren Zeitkonstante und einer kleineren Amplitude ergibt. Die Zeitkonstante τ wird auf etwa 26 μs vergrößert. Wenngleich es möglich ist, die Signale direkt zu vergleichen, ist es auch erwünscht, dass die arbeitende Schaltung so stabil wie möglich ist, während eine hohe Empfindlichkeit aufrechterhalten wird und falsche positive und falsche negative Ergebnisse bei der Erfassung minimiert werden. Um dabei zu helfen, diese Ziele zu erreichen, wird das Signal zuerst konditioniert oder verarbeitet.
Wenn der Operationsverstärker XU1A 242 betrachtet wird, sieht die Wellenform (Signalwellenform) eine sehr hohe Impedanz, weil Operationsverstärker eine sehr hohe Eingangsimpedanz aufweisen. Die Impedanz auf der Antennenseite 236 des Operationsverstärkers 242 in Form eines Widerstands beträgt etwa 1,9 MΩ. Die Impedanz auf der anderen Seite des Operationsverstärkers liegt in der Größenordnung von 5 kΩ. Um einen Impedanzpuffer für das Signal bereitzustellen, ist der Operationsverstärker UX1A 242 als ein Einheitsfolger mit einer Spannungsverstärkung von 1,0 eingerichtet, so dass die durch V_out/V_in gegebene Verstärkung eins ist. Der Einheitsfolger hat einen eingangsseitigen (des Operationsverstärkers) Widerstand von etwa 1,0 TΩ (10¹³ Ω). Die Ausgangsimpedanz (des Operationsverstärkers) liegt im Bereich von etwa 40 bis 600 bis zu mehreren Tausend Ohm. Folglich dient die Einheitsfolgerkonfiguration dazu, die stromaufwärts gelegene Hochimpedanzschaltung von der stromabwärts gelegenen Niederimpedanzschaltung zu isolieren oder zu Puffern.
Der Widerstand XR2 244 wirkt als ein Strombegrenzer, weil der Strom i bei XR2 244 v/XR2 beträgt. Ein weiterer Schutz vor statischen Aufladungen ist in gleicher Weise wie beim Diodenpaar XD4 226 (10A) durch das Diodenpaar XD3 246 bereitgestellt. Eine Klemme 1 248 von XD3 246 leitet, wenn eine Klemme 3 250 wenigstens einen Diodenspannungsabfall unter der Masse oder der negativen Schiene liegt. Eine Klemme 2 252 leitet, wenn eine Klemme 3 250 wenigstens einen Diodenspannungsabfall über VDD liegt. Daher ist der Signalpegel an der Klemme 3 250 auf den Bereich –vbe bis VDD +vbe begrenzt, so dass Spannungsspitzen, die für ”statische Aufladungen” charakteristisch sind, beseitigt werden.
Asymmetrische Oszillatorimpulse wirken nach dem Erfassen der Kapazität, die eine nahe dielektrische Entsprechung zu einer nahen Hand enthält oder nicht, auf die positive (nichtinvertierende) Eingangsklemme 254 des Einheitsfolger-Operationsverstärkers 242, um an seiner Ausgangsklemme 256 eine lineare Ausgabe zu erzeugen. Der Zustand der Ausgangsklemme ist zuerst durch die Länge des asymmetrischen Einschaltimpulses und innerhalb der Zeit des ”Einschaltimpulses”, durch die Zeit, die erforderlich ist, um die Antenne 236 (als Kondensator) aufzuladen, und die Zeit für das Entladen durch XR2 244 zur nichtinvertierenden Eingangsklemme 254 bestimmt. Die Zeitkonstante für das Laden beträgt 13 μs bis 26 μs. Die Zeitkonstante für das Entladen beträgt 0,8 μs bis 1,6 μs. Für das Laden der Antenne 236 auf eine bestimmte Ladung Q ist für eine Kapazität, die auf der Dielektrizitätskonstanten ε₀ für den ”freien Raum” beruht, d. h. Cε₀, eine Spannung V = Q/Cε₀ erforderlich. Für den Fall einer Kapazität, d. h. Cε₀ + ε, die eine erfassbare Hand im ”freien Raum” enthält, ist die zum Speichern der Ladung Q erforderliche Spannung Q/Cε₀ + ε. Cε₀ + ε ist jedoch etwa zwei Mal so groß wie Cε₀, so dass die Spannungsspitze für die erfasste Hand etwa die Hälfte derjenigen in dem Fall, in dem keine Hand vorhanden ist, beträgt.
Die Diode XD1 258 ermöglicht eine Leitung in Durchlassrichtung, schneidet jedoch die Leitung eines veränderlichen Signalimpulses in Sperrrichtung ab. Der Strom in Durchlassrichtung oder die positive Spitze des Stroms neigt dazu, den Kondensator XC5 260 zu laden. Die Diode XD1 258, der Widerstand XR8 262, der Kondensator XC5 260 und der Ableitungswiderstand XR10 264 bilden ein Spitzendetektornetzwerk. XD1 258 und XC5 260 erfassen die positive Spitze der exponentiellen Wellenform. XR8 262 verhindert die Oszillation von XU1A 242. XR8 262 begrenzt die Ladezeitkonstante auf 5 ms, wobei XR8 262 4,99 kΩ beträgt und XC5 260 0,1 μF beträgt. Dies hat eine Mittelungswirkung auf die Spitzenerfassung und verhindert, dass Rauschspitzen den Detektor pumpen. Der Widerstand XR10 264 entlädt den Detektor bei einer Zeitkonstante von einer halben Sekunde.
Wenn die Hand erfasst wird, ist die gespeicherte Ladung an XC8 260 derart, dass die Spannung ausreicht, um den Eingang an der nichtinvertierenden Klemme 266 des Operationsverstärkers XU1B 268 über 1/2XV_DD anzuheben, so dass der Ausgang dieses Operationsverstärkers zu einem verwendbaren linearen Spannungsbereich getrieben wird.
Die Kombination des Widerstands XR1 270 (beispielsweise 499 kΩ) und des Kondensators XC1 272 (beispielsweise 0,1 μF) bildet ein Tiefpassfilter mit einer Eckfrequenz von 1/XR1XC1 (beispielsweise 20 Hz), die einer Zeitkonstanten von XR1XC1 (beispielsweise 50 ms) entspricht. Dieses Filter dient der Unterdrückung von starkem 50-Hz- oder 60-Hz-Rauschen. Diese ”hohen” Frequenzen werden wirksam zur Masse bzw. Erde kurzgeschlossen. Es ist besonders hilfreich, wenn der Näherungsdetektor des Handtuchspenders von einer wechselspannungsgekoppelten Versorgung gespeist wird. Die Allgegenwärtigkeit der Wechselspannungs-Netzfrequenz macht diesen Schutz jedoch in jedem Fall wünschenswert.
Das Signal wird als nächstes durch einen Operationsverstärker XU1B 268 verstärkt, der eine Verstärkung von 22 aufweist. Der Widerstand XR5 277 dient als ein Rückkopplungswiderstand für die negative (invertierende) Eingangsklemme 279 des Operationsverstärkers 268. Durch das Spannungsteilernetzwerk von XR3 274 und XR11 276 wird ein Offset von 1/2XV_DD bereitgestellt. Der Ausgang liegt auf der negativen Schiene, bis eine Spitze 1/2XV_DD übersteigt. Die Ladezeiteinstellung XVR1 wird zu einem sehr einfachen und empfindlichen Weg für das Einstellen dieser Schwelle. Eine Einstellung von 3 V zwischen den Testpunkten XTP1 278 und XTP2 280 ist zu empfehlen. Diese Einstellung wird vorgenommen, wobei alle externen kapazitiven Lasten (d. h. Kunststoff- und Metallkomponenten) an ihrem Ort sind.
Der Ausgangsvergleicher 282 (10D) ist durch den selbstkompensierenden Kondensator XC3 284 (10D) mit der Signalverarbeitung vom Operationsverstärker 268 verbunden (10C). Dies macht die Schaltung für Gleichspannungs-Signalpegel unempfindlich, jedoch für Transienten, beispielsweise eine winkende Hand, empfindlich. Solange die Ladezeit-Einstellungsfunktion in einem linearen Bereich bleibt, ist die Empfindlichkeit für eine sich bewegende Hand stabil.
Der Kondensator XC4 286 ermöglicht, dass der Referenzpegel (REF) 288 Rauschen auf dem Signal 290 mit etwa 50 Hz oder 60 Hz verfolgt und keine falschen Ausgangsimpulse hervorruft, weil das Wechselspannungsrauschen auch am Eingang REF 288 (nichtinvertierenden Eingang) des Vergleichers 282 verfolgt wird.
Die Ausgangsstufe des Näherungsdetektors ist als ein Vergleicher XU2B 282 mit veränderlicher Schwelle implementiert. Das Signal ist mit einer Offset-Spannung eingerichtet, wobei die Widerstände XR7 292 und XR12 294 gleich sind und die Spannung VDD in zwei 1/2V_DD-Segmente unterteilen. Von SW1 296 werden drei Empfindlichkeitseinstellungen, nämlich hoch, mittel und niedrig, bereitgestellt. Diese Einstellungen schließen die Bereiche ein, in denen die Referenzspannung der Spannungsabfall an XR6 298 (499 kΩ) ist, wobei der Rest des Spannungsteilers gleich X19 300 (453 kΩ) plus XR16 302 (20 kΩ) plus XR14 304 (10 kΩ) ist. Dies ist die hohe Einstellung, weil die Basis-Referenzspannung (V_DD – 499/[499 + 483]) größer als der Basis-Signalwert (V_DD – 499/[499 + 499]) ist, diesem jedoch fast gleicht. Das Signal muss die Referenzspannung überwinden, d. h. kleiner werden als diese (weil der Eingang ein invertierender Eingang ist), um den Ausgang 306 des Vergleichers XU2B 282 hochzuziehen und beispielsweise eine motorgesteuerte Latch-Stufe (in 10D nicht dargestellt) zu aktivieren. Die mittlere Empfindlichkeitseinstellung des Schalters XSW1 296 (der XR14 304, 10 kΩ umgeht) in 10E vergrößert die Differenz zwischen dem Signal- und dem Referenzpegel. Die niedrige Empfindlichkeitseinstellung (in der XR14 304, 10 kΩ und XR16 302, 20 kΩ durch den Schalter XSW1 296 umgangen werden) vergrößert diese Differenz zwischen dem Signal- und dem Referenzpegel noch mehr. Folglich muss eine größere Differenz zwischen dem Signal und der Referenzspannung überwunden werden, um den Motor durch den Vergleicher XU2B 282 und die Latch-Stufe für die Motorsteuerung (in 10D nicht dargestellt) zu aktivieren.
Die ganze Sensorschaltung läuft bei einer Versorgungsspannung (XV_DD 234) von 5 V kontinuierlich bei etwa 300 μA.
Das spektakulärste Beispiel eines Aufbaus statischer elektrischer Ladung, der durch mechanische Ladungstrennung hervorgerufen wird, ist ein starkes Gewitter, bei dem sich heftige Blitze und die entsprechenden Donner zeigen. Ein ruhigeres, jedoch gefährlicheres Problem eines statischen Aufbaus ist dasjenige, das mit der Zerstörung von Chips integrierter elektronischer Schaltkreise durch unerwünschte statische Entladung an empfindlichen Leitungen des Schaltkreises verbunden ist. Ein Entladen eines mechanisch hervorgerufenen statischen Ladungsaufbaus tritt häufig auf, wenn eine Person aufgeladen wird, die an einem trockenen, typischerweise kalten Tag auf einem Teppich läuft, wobei sie die unangenehme, jedoch nicht verletzende Erfahrung des Entladens dieser Ladung durch Berühren eines geerdeten Objekts macht.
Eine ähnliche Situation tritt bei einem Papierhandtuchspender auf. Hierbei wird die Ladungstrennung jedoch gewöhnlich hervorgerufen, wenn ein Papierhandtuch von der Hauptrolle getrennt wird, indem es entlang einer Führungsstange oder einem glatten oder gezahnten Messer abgerissen wird. Eine gewisse mechanische Ladungstrennung kann auch durch die Wirkung der Papierhandtuchbahn auftreten, die entlang Rippenstrukturen und Walzen des Spenders gleitet. An vielen Orten, an denen sich ein Papierhandtuchspender befindet, gibt es keinen oder keinen bequemen Zugang zu einem Erdungsdraht oder einer Erdungsladung eines elektrischen 110-V- oder 220-V-Versorgungssystems oder Erdungsstangen oder anderen Erdungsleitern.
Folglich wird stattdessen das Verfahren dieser Erfindung verwendet. Zum Erden an einem Papierhandtuchspender aufgebauter statischer Elektrizität verbindet ein Erdungsdraht mit einer hohen Leitfähigkeit interne Bestandteile des Spenders, an denen sich statische elektrische Ladungen ansammeln. Der Erdungsdraht mit einer hohen Leitfähigkeit ist mit einem elektrischen mechanischen Kontakt auf der Außenseite des Spenders verbunden. Ein Metallkontakt zwischen dem Weg hoher Leitfähigkeit und beispielsweise der Wand, an der der Spender angebracht ist, bietet einen elektrischen Leitungsweg zum Abführen der am Spender aufgebauten statischen Elektrizität zu einer lokalen elektrischen Masse.
Der erste Schritt besteht darin, einen Niederimpedanz-Leitungsweg zum Sammeln der statischen elektrischen Ladung am Spender bereitzustellen und ihn in Wandkontakt zu bringen. 11A zeigt eine Seite eines Papierhandtuchspenders 2002 mit einem Zugangsloch 2004 für den Erdungsdraht (nicht dargestellt), und es ist darin eine angeformte Rippe 2006 dargestellt, die verhindert, dass der Niederimpedanz-Erdungsdraht (nicht dargestellt) einen Riemenantrieb berührt. Der Riemenantrieb ist nicht dargestellt. Diese Rippe 2006 kann in die Struktur eingeformt werden. Die Rippe hilft dabei, den Erdungsdraht aus dem Weg eines möglicherweise störenden Mechanismus zu leiten. Der Erdungsdraht 2016 ist in 12B ersichtlich. Das Zugangsloch bietet einen zweckmäßigen Eingang, um das Leiten des Erdungsdrahts niedriger Impedanz zum Rückwandkontakt zu ermöglichen.
Merkmale der Chassisstruktur ermöglichen ein Verfahren zum Befestigen sowohl des Erdungsdrahts 2016 (12B, 12C, 15) am Rückwandkontakt 2020 (12C, 13, 14B) als auch des Metallwandkontakts 2020 am Chassis des Spenders. Für den Wandkontakt (nicht dargestellt) sind eine Schraube 2008 (11C) und Rippen 2010 (11C) zum Anbringen des Wandkontakts am Chassis bereitgestellt. Dies ist in 11B und in einer anderen Ansicht in 11C ersichtlich. Der Wandkontakt kann an das Chassis angeschraubt werden, und der am Wandkontakt befestigte Erdungsdraht kann mit derselben Schraube befestigt werden.
Weil die Quetschwalzen dazu neigen, die anfängliche statische elektrische Ladung aufzunehmen, ist der Erdungsdraht von den Quetschwalzen zum Wandkontakt geführt. Demgemäß zeigt 12A die Getriebeabdeckung 2012, an die eine Rippe 2014 angeformt ist, die den Federkontakt 2018 (12C, 13, 14B) an ihrem Ort hält. Durch Halten des Erdungsdrahts in einer verhältnismäßig geraden Linie von der Ladungssammlung in der Nähe der Ladungserzeugungsquelle wird eine minimale Länge für den Erdungsdraht 2016 ermöglicht (12B, 12C).
Das eigentliche Kontaktieren erfolgt durch ein Federklammer-Anbringungsmittel (2026, 12C) vom Erdungsdraht 2016 zu einer Federklammer 2018. Die Feder hat ein Federklammermittel als Teil ihrer Struktur. 12B zeigt den Erdungsdraht 2016 und seine Verbindung mit der Federklammer 2018 (12C, 13, 14B). Eine Druckfeder 2019 (16) berührt die Achse der Metall-Quetschwalze (2022, 15) durch Federdruck, wodurch ein mechanischer und elektrischer Kontakt bereitgestellt ist. Die an den Quetschwalzen angesammelte statische Elektrizität kann von den Quetschwalzen auf die Metall-Quetschwalzen-Achse (2022, 12B, 12C, 15) übertragen werden. Dann kann die statische Elektrizität über die Federklammer 2018 auf den Erdungsdraht 2016 übertragen werden. Der Erdungsdraht 2016 wird durch ein Federklammernmittel (2026, 15) an der Federklammer 2018 (12C. 13. 14B) gehalten.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der die Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 und der Erdungsdraht 2016 dargestellt sind, wobei dieser teilweise verborgen ist, weil er in das Zugangsloch 2004 eintritt. Die Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 befindet sich auf der Rückseite des Papierhandtuchspenders. Sie ist mit dem Erdungsdraht 2016 verbunden, der durch einen Teil der Struktur des Spenders 2002 verborgen ist. In 12C ist der Erdungsdraht 2016 zur Vorderseite des Spenders 2002 hin mit dem Federkontakt 2018 verbunden, der durch Federdruck elektrisch und mechanisch mit der Achse 2022 der Quetschwalze verbindet. Wie 12C zeigt, verläuft der Erdungskontakt über eine Federklammer 2018 (12C, 13, 14B) von der Quetschwalze (nicht dargestellt) zur Achse 2022 der Metall-Quetschwalze. Der Erdungskontakt setzt sich über den Erdungsdraht 2016 zur Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 fort. Wenn der Spender 2002 an einer Wand angebracht ist, drückt die als eine teilweise zusammengedrückte Feder wirkende Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 gegen die Wand, um einen mechanischen Druckkontakt aufrechtzuerhalten, der von den Bereichen aufgebauter statischer Aufladung am Handtuchspender 2002 einen elektrischen Leitungsweg zur Wand bereitstellt.
13 zeigt den Leitungsweg des Erdungsdrahts 2016 von dort, wo er in das Zugangsloch 2004 eintritt, bis zum Inneren des Spenders 2002. Der Erdungsdraht 2016 setzt sich fort, bis er die Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 berührt. Der Erdungsdraht 2016 ist durch Schrauben, Bolzen, Löten oder andere übliche Verfahren zum Befestigen eines Erdungsdrahts an einem Metallkontakt, der dazu dient, einen Erdungsweg zu vervollständigen, an der Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 befestigt.
Es wird verständlich sein, dass ein Spender auch aus alternativen Materialien oder Kombinationen von Materialien bestehen kann. In dem Fall, in dem das hintere Chassis des Spenders beispielsweise aus galvanisiertem Stahl oder Edelstahl besteht, kann das Chassis selbst mit einer oder mehreren integriert ausgebildeten Federwandkontakten versehen sein. Der Erdungsdraht kann bei diesen Ausführungsformen durch ein Mittel angebracht sein, das Schrauben, Bolzen, Löten, Hartlöten oder Schweißen einschließt, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann das hintere Chassis aus einem Kunststoff, der mit Metallstreifen versehen ist, bestehen. Diese Metallstreifen können auch mit einem oder mehreren integriert ausgebildeten Federkontakten versehen sein. Der Erdungsdraht kann dann an den Metallstreifen befestigt werden. Wiederum kann der Spender vollständig aus Metall, beispielsweise aus Edelstahl, bestehen. Bei dieser Ausführungsform kann das Erdungsdrahtsystem verwendet werden, oder der elektrische Erdungsweg kann durch einen oder mehrere integriert ausgebildete Federwandkontakte vom Federkontakt, der gegen die Quetschwalze drückt, zum Metallgehäuse des Papierhandtuchspenders zur Rückwand verlaufen.
14A zeigt die Öffnung 2026 in der hinteren Abdeckung 2028 für die Wandkontaktfeder-Erdungsklammer. Die Anordnung der Öffnung wird gewöhnlich, zusammen mit strukturellen Überlegungen zur Herstellung des Papierhandtuchspender-Chassis, dadurch bestimmt, dass der Erdungsdraht am kürzesten gehalten wird.
14B zeigt die Wandkontaktfeder-Erdungsklammer 2020 an ihrem Ort, so dass die Papierhandtuch-Spendeeinheit 2002 dafür vorbereitet ist, so angebracht zu werden, dass diese Wandkontaktfeder-Erdungsklammer gegen die Wand gedrückt wird und ein guter mechanischer und elektrischer Kontakt aufrechterhalten wird.
Die 15 und 16 zeigen den Spender 2002, wobei die vordere Abdeckung entfernt wurde, und es sind darin weitere Einzelheiten der Verbindung von der Quetschwalze (nicht dargestellt) zur Quetschwalzenwelle 2022 aus Metall über einen Federkontakt 2018, der mit der Quetschwalzen-Druckfeder (nicht dargestellt) verbindet, und ein Federklammer-Anbringungsmittel 2026, das mit dem Erdungsdraht 2016 und mit der Wandkontaktfeder-Erdungsklammer (nicht dargestellt) mit der Wand (nicht dargestellt) verbindet, dargestellt.
Die Erfindung wird in den folgenden abschließenden Abschnitten dieser Offenbarung, die weitere zusätzliche Aspekte der Erfindung beschreiben, weiter beschrieben.
Ein erster zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spenden von Papier von Rollen, die aufweist: Mittel zum Halten und Positionieren von wenigstens einer ersten und einer zweiten Papierrolle in Beziehung zueinander, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten Rolle, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle gleichzeitig, wenn die erste Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, Mittel zum Positionieren der geleerten ersten Rolle, um diese zu ersetzen, ohne dass es erforderlich wäre, die zweite Rolle zu entfernen; und Mittel zum Spenden von der zweiten Rolle und einer Ersatzrolle gleichzeitig, wenn die zweite Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat.
Ein zweiter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Spender für eine Papiergeweberolle. Dieser Spender umfasst: eine erste Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine erste Papierrolle zu halten; eine zweite Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine zweite Papierrolle zu halten; eine dritte Halterung, die mit der ersten und der zweiten Halterung starr verbunden ist wobei die dritte Halterung um eine Achse drehbar ist; und eine Transferstange, wobei Papier von der zweiten Rolle mit Papier von der ersten Rolle abgegeben werden kann, um sie gemeinsam zu spenden.
Vorzugsweise umfasst der Spender des zweiten zusätzlichen Aspekts der Erfindung weiter ein Gehäuse mit einer in eine offene Position schwenkbaren Abdeckung, wobei die erste, die zweite und die dritte Halterung zugänglich sind, wenn die Gehäuseabdeckung offen ist.
Vorzugsweise weist der Spender des zweiten zusätzlichen Aspekts der Erfindung weiter eine Verriegelungsstange auf, wobei die dritte Halterung dafür eingerichtet ist, durch die Verriegelungsstange in einer verriegelten Position angeordnet zu werden und die Verriegelungsstange dafür eingerichtet ist, die dritte Halterung zu entriegeln, um zu ermöglichen, dass sich die Karussellbaugruppe um die Achse dreht. Bevorzugter ist die dritte Halterung vorgespannt, so dass sie sich dreht, wenn sie entriegelt wird.
Vorzugsweise weist die Transferstange weiter zwei Beine auf, die dafür eingerichtet sind, in Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrolle zu gelangen, um Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrollen-Kernröhre herzustellen, wenn die Restrolle aufgebraucht ist und nur die Kernröhre verbleibt, wobei die beiden Beine durch eine lang gestreckte Stange verbunden sind. Bevorzugter weist der Spender eine Transportwalze zum Abziehen von Papier von den Rollen auf. Die Transferstange ist drehbar angeordnet, wobei sich ihre lang gestreckte Stange neben der Transportwalze befindet und sich die Beine der Transferstange neben den drehbaren Rollennaben befinden, wenn sich die Restrolle in ihrer Position befindet. Noch bevorzugter weist der Spender weiter eine Quetschwalze auf, die eingerichtet ist, um mit der Transportwalze zusammenzuwirken und Papier von den Rollen zwischen der Transportwalze und der Quetschwalze abzuziehen.
Ein dritter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Spender für eine Papiergeweberolle, der aufweist: eine erste Halterung für eine erste Papierrolle, eine zweite Halterung für eine zweite Papierrolle und eine dritte Halterung für die erste und die zweite Halterung, wobei die dritte Halterung um eine Achse drehbar ist; eine Transportwalze; eine Quetschwalze, die eingerichtet ist, um mit der Transportwalze zusammenzuwirken; und einen Antriebsmechanismus zum Antreiben der Transportwalze, um zwischen der Transportwalze und der Quetschwalze befindliche Papierhandtücher zu spenden. Bevorzugter weist der Spender weiter eine Transferstange auf, die dafür eingerichtet ist, Papier gleichzeitig von der ersten und der zweiten Rolle abzuziehen. Noch bevorzugter weist die Transferstange weiter zwei Beine auf, die dafür eingerichtet sind, in Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrolle zu gelangen, um Kontakt mit den entgegengesetzten Enden einer Restrollen-Kernröhre herzustellen, wenn die Restrolle aufgebraucht ist und nur die Kernröhre verbleibt, wobei die beiden Beine durch eine lang gestreckte Stange verbunden sind. Noch bevorzugter weist der Spender weiter eine Transportwalze zum Abziehen von Papier von den Rollen auf, wobei die Transferstange drehbar angeordnet ist, wobei sich ihre lang gestreckte Stange neben der Transportwalze befindet und sich die Beine der Transferstange neben den drehbaren Rollennaben befinden, wenn sich die Restrolle in ihrer Position befindet. Noch bevorzugter ist die dritte Halterung vorgespannt, damit sie sich dreht, wenn sie entriegelt wird. Noch bevorzugter weist der Spender weiter eine Verriegelungsstange auf, wobei die dritte Halterung dafür eingerichtet ist, durch die Verriegelungsstange in einer verriegelten Position angeordnet zu werden, wobei die Verriegelungsstange dafür eingerichtet ist, die dritte Halterung zu entriegeln, um zu ermöglichen, dass sich die Karussellbaugruppe um die Achse dreht. Noch bevorzugter weist der Spender weiter ein Gehäuse mit einer in eine offene Position drehbaren Abdeckung auf, wobei die erste, die zweite und die dritte Halterung zugänglich sind, wenn die Gehäuseabdeckung offen ist.
Ein vierter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Spenden von Papier von einer Rolle. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Halten einer ersten Papierrolle in einer ersten Position; Halten einer zweiten Papiergeweberolle in einer zweiten Position; Drehen festgehaltener erster und zweiter Rollen zwischen der ersten und der zweiten Position um eine horizontale Achse und gleichzeitiges Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle. Vorzugsweise weist das Verfahren weiter die folgenden Schritte auf: Verriegeln der Rollen, so dass sie sich nicht zwischen der ersten und der zweiten Position drehen können, und Entriegeln der Rollen, so dass sie sich frei um die horizontale Achse drehen können. Noch bevorzugter weist das Verfahren weiter den Schritt des Vorspannens der ersten Rolle auf, damit sie sich dreht, wenn sie entriegelt wird. Noch bevorzugter weist das Verfahren weiter den folgenden Schritt auf: Positionieren zweier Beine einer Transferstange, um Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrolle herzustellen, und um Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrollen-Kernröhre herzustellen, wenn die Restrolle aufgebraucht ist und nur die Kernröhre verbleibt, und Verbinden der beiden Beine durch eine lang gestreckte Stange. Das Verfahren weist weiter die folgenden Schritte auf: Verwenden einer Transportwalze zum Abziehen von Papier von den Rollen, wobei die Transferstange drehbar angeordnet ist, wobei sich ihre lang gestreckte Stange neben der Transportwalze befindet und sich die Beine der Transferstange neben den drehbaren Rollennaben befinden, wenn sich die Restrolle in ihrer Position befindet. Noch bevorzugter weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Verwenden einer Quetschwalze, die eingerichtet ist, mit der Transportwalze zusammenzuwirken, um Papier von den Rollen zwischen der Transportwalze und der Quetschwalze abzuziehen.
Ein fünfter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren, das die folgenden Schritte aufweist: Halten einer ersten Papierrolle an einer ersten Halterung; Halten einer zweiten Papierrolle an einer zweiten Halterung; Halten der ersten und der zweiten Halterung mit einer dritten Halterung, wobei die dritte Halterung um eine horizontale Achse drehbar ist; und Spenden von Papierhandtüchern zwischen einer Transportwalze und einer Quetschwalze. Bevorzugter weist das Verfahren den Schritt des Verwendens der Transferstange auf, wobei die zweite Rolle mit der ersten Rolle befördert werden kann, um diese gemeinsam zu spenden. Das Verfahren kann bevorzugter die folgenden Schritte aufweisen: Positionieren zweier Beine einer Transferstange, so dass sie in Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrolle gelangt und in Kontakt mit entgegengesetzten Enden einer Restrollen-Kernröhre gelangt, wenn die Restrolle aufgebraucht ist und nur die Kernröhre verbleibt; und Verbinden der beiden Beine durch eine lang gestreckte Stange. Das Verfahren weist noch bevorzugter den Schritt des Verwendens einer Transportwalze zum Abziehen von Papier von den Rollen auf, wobei die Transferstange drehbar angeordnet ist, wobei sich ihre lang gestreckte Stange neben der Transportwalze befindet und sich die Beine der Transferstange neben den drehbaren Rollennaben befinden, wenn sich die Restrolle in ihrer Position befindet. Noch bevorzugter weist das Verfahren weiter den Schritt des Vorspannens der ersten Rolle auf, damit sie sich dreht, wenn sie entriegelt wird. Noch bevorzugter weist das Verfahren die folgenden Schritte auf Verriegeln der Rollen, so dass sie sich nicht zwischen der ersten und der zweiten Position drehen können, und Entriegeln der Rollen, so dass sie sich frei um die horizontale Achse drehen können.
Ein sechster zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Näherungserfassungsschaltung, die aufweist: eine Oszillatorschaltung mit einer durch einen Hysteresewiderstand festgelegten Periode, einem veränderlichen Trimwiderstand und einem Referenzkondensator, eine abgeglichene Brücke mit einem Sensor, der eine Kapazität an einem Arm der Brücke und einen Referenzkondensator am anderen Arm der Brücke aufweist, wobei der veränderliche Trimwiderstand dafür eingerichtet ist, Spannungsamplituden auf jedem Arm der Brücke einzustellen, einen Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, die Spannungen an jedem Arm der Brücke zu vergleichen und eine Ausgangsspannung bereitzustellen, und einen flankengetriggerten D-Flipflop, der an der ansteigenden Flanke der Ausgangsspannung des Vergleichers verriegelt und hält. Die Schaltung weist bevorzugter einen Motoraktivierungsschalter auf, der geschaltet ist, um eine Ausgabe des Flipflops zu empfangen.
Ein siebter zusätzlicher Aspekt der Erfindung umfasst: eine Oszillatorschaltung mit einem ersten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, ein Taktsignal als eine Ausgabe bereitzustellen, einen Sensor mit einer Kapazität, einen Referenzkondensator, der dafür eingerichtet ist, die Kapazität des Sensors in etwa auszugleichen, wobei eine Seite des Referenzkondensators an Masse gelegt ist, einen veränderlichen Trimwiderstand in Reihe zwischen der Kapazität des Sensors und dem Referenzkondensator, einen Hysteresewiderstand, der in Zusammenhang mit dem veränderlichen Trimwiderstand und dem Referenzkondensator dafür eingerichtet ist, die Oszillationsfrequenz des Oszillators festzulegen, einen Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, Spannungen an seinen beiden Eingangsstiften, die am veränderlichen Trimwiderstand gemessen werden, zu vergleichen, und einen flankengetriggerten D-Flipflop, der dafür eingerichtet ist, die Ausgabe des zweiten Vergleichers zu verriegeln und zu halten, wobei der Flipflop durch das Ausgangssignal des ersten Vergleichers getaktet wird.
Ein achter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erfassen kleiner Kapazitätsänderungen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen von Spannungsoszillationen in einem ersten Vergleicher, der einen Oszillator mit einer von einem Hysteresewiderstand, einem veränderlichen Trimwiderstand und einem Referenzkondensator festgelegten Periode aufweist, Bilden einer Abgleichsbrücke aus zwei Armen, wobei der erste Arm einen Sensor mit einer Kapazität und der zweite Arm den Referenzkondensator aufweist, Vergleichen der Spannungen von jedem Arm einer abgeglichenen Brücke, wobei der veränderliche Trimwiderstand Spannungsamplituden in jedem Arm der Brücke einstellt, Erfassen einer ersten Spannungsamplitude an einem Ort zwischen dem Sensor und dem veränderlichen Trimwiderstand, wobei die erste Spannung an den positiven Eingangsstift des zweiten Vergleichers angelegt wird, Erfassen einer zweiten Spannung an einem Ort zwischen dem Referenzkondensator und dem Kondensator, wobei die zweite Spannung an den negativen Eingangsstift des zweiten Vergleichers angelegt ist, Bereitstellen einer Ausgangsspannung am Ausgangsstift des zweiten Vergleichers, wobei die Ausgangsspannung des zweiten Vergleichers so eingerichtet wird, dass sie niedrig wird, wenn die Amplitude der ersten Spannung niedriger als die Amplitude der zweiten Spannung ist, Verriegeln und Halten an der ansteigenden Flanke der Ausgangsspannung des zweiten Vergleichers unter Verwendung eines flankengetriggerten D-Flipflops und Umkehren eines Ausgangszustands des Flipflops, wenn ein Objekt mit einer gegenüber der Dielektrizitätskonstanten von Luft erhöhten Dielektrizitätskonstanten erfasst wird, wobei das Objekt die Kapazität in dem Sensorarm der abgeglichenen Brücke erhöht und die Amplitude der ersten Spannung ändert. Vorzugsweise weist das Verfahren weiter den Schritt des Aktivierens eines Motorschalters auf, wenn eine Änderung des Ausgangszustands des Flipflops erfasst wird.
Ein neunter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erfassen kleiner Kapazitätsänderungen unter Verwendung einer Näherungserfassungsschaltung mit den folgenden Schritten: Erzeugen von Spannungsoszillationen in einem als ein Oszillator eingerichteten ersten Vergleicher mit einer von einem Hysteresewiderstand, einem veränderlichen Trimwiderstand und einem Referenzkondensator festgelegten Periode, Bilden einer Abgleichsbrücke mit zwei Armen, wobei ein erster Arm einen Sensor mit einer Kapazität und ein zweiter Arm den Referenzkondensator aufweist, näherungsweises Abgleichen einer Sensorkapazität mit dem Referenzkondensator, wobei der Referenzkondensator eine an Masse gelegte Seite aufweist, Festlegen eines veränderlichen Trimwiderstands, wobei der Trimwiderstand in Reihe zwischen die Sensorkapazität und den Referenzkondensator geschaltet ist, Festlegen der Oszillationsfrequenz des Oszillators unter Verwendung eines Hysteresewiderstands, des Referenzkondensators und einer Einstellung des veränderlichen Trimwiderstands, Erfassen einer ersten Spannung an einem Ort zwischen dem Sensor und dem veränderlichen Trimwiderstand, Anlegen einer ersten Spannung an den positiven Eingangsstift des zweiten Vergleichers, Erfassen einer zweiten Spannung an einem Ort zwischen dem Referenzkondensator und dem Kondensator, Anlegen einer zweiten Spannung an den negativen Eingangsstift des zweiten Vergleichers, Erzeugen eines niedrigen Ausgangszustands des zweiten Vergleichers, wenn die erste Spannungsamplitude kleiner als die zweite Spannungsamplitude ist, Erzeugen eines hohen Ausgangszustands des zweiten Vergleichers, wenn die erste Spannungsamplitude höher als die zweite Spannungsamplitude ist, Anlegen der Ausgangsspannung am Ausgangsstift des zweiten Vergleichers an einen flankengetriggerten D-Flipflop, Verriegeln und Halten des Ausgangs des zweiten Vergleichers unter Verwendung eines flankengetriggerten Flipflops, Takten des Flipflops durch das Oszillatorausgangssignal des ersten Vergleichers und Erfassen einer erhöhten Dielektrizitätskonstanten, wenn ein Objekt in das Detektionsfeld des Sensors eintritt, wobei das in das Feld eintretende Objekt bewirkt, dass die effektive Kapazität des Sensors ansteigt und sich die Amplitude der ersten Spannung ändert, wodurch bewirkt wird, dass der Ausgang des zweiten Vergleichers den Zustand wechselt. Vorzugsweise weist das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Aktivierens eines Motorschalters auf, wenn eine Änderung des Ausgangszustands des Flipflops erfasst wird.
Ein zehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spenden von Papier von Rollen, die aufweist: Mittel zum Halten und Positionieren von wenigstens einer ersten und einer zweiten Papierrolle in Beziehung zueinander, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten Rolle, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle gleichzeitig, wenn die erste Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, Mittel zum Positionieren der geleerten ersten Rolle, um diese zu ersetzen, ohne dass es erforderlich wäre, die zweite Rolle zu entfernen, Mittel zum Spenden von der zweiten Rolle und einer Ersatzrolle gleichzeitig, wenn die zweite Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, und einen Näherungsdetektor, der dafür eingerichtet ist, das Spendemittel auszulösen, wenn die Hand eines Benutzers innerhalb des Felds des Sensors positioniert wird. Vorzugsweise weist der Näherungsdetektor weiter auf: eine Oszillatorschaltung mit einer von einem Hysteresewiderstand, einem Trimwiderstand und einem Referenzkondensator festgelegten Periode, eine abgeglichene Brücke, wobei ein Arm der Brücke einen Sensor mit einer Kapazität aufweist und der andere Arm der Brücke einen Referenzkondensator aufweist, wobei der veränderliche Trimwiderstand dafür eingerichtet ist, die Spannungen an jedem Arm der Brücke einzustellen, einen zweiten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, die Spannungen an jedem Arm der Brücke zu vergleichen, und einen flankengetriggerten D-Flipflop, der die ansteigende Flanke der Ausgangsspannung des zweiten Vergleichers verriegelt und hält.
Ein elfter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Spender für eine Papiergeweberolle, der aufweist: eine erste Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine erste Papierrolle zu halten, eine zweite Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine zweite Papierrolle zu halten, eine dritte Halterung, die mit der ersten und der zweiten Halterung starr verbunden ist und um eine Achse drehbar ist, eine Transferstange, wobei Papier von der zweiten Rolle mit Papier von der ersten Rolle abgegeben werden kann, um sie gemeinsam zu spenden, und einen Näherungsdetektor, der dafür eingerichtet ist, das Spenden von Papier auszulösen, wenn die Hand eines Benutzers innerhalb des Felds des Sensors positioniert wird. Der Detektor umfasst: eine Oszillatorschaltung mit einem ersten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, ein Taktsignal als eine Ausgabe bereitzustellen, einen Sensor mit einer Kapazität, einen Referenzkondensator, der dafür eingerichtet ist, die Kapazität des Sensors in etwa auszugleichen, wobei eine Seite des Referenzkondensators an Masse gelegt ist, einen veränderlichen Trimwiderstand in Reihe zwischen der Kapazität des Sensors und dem Referenzkondensator, einen Hysteresewiderstand, der in Zusammenhang mit dem veränderlichen Trimwiderstand und dem Referenzkondensator dafür eingerichtet ist, die Oszillationsfrequenz des Oszillators festzulegen, einen Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, Spannungen an seinen beiden Eingangsstiften, welche am veränderlichen Trimwiderstand gemessen werden, zu vergleichen, und einen flankengetriggerten D-Flipflop, der dafür eingerichtet ist, die Ausgabe des zweiten Vergleichers zu verriegeln und zu halten, wobei der Flipflop durch das Ausgangssignal des ersten Vergleichers getaktet wird. Vorzugsweise weist der Spender weiter Mittel zum Bereitstellen einer auswählbaren Länge gespendeten Papiers auf, wobei die Mittel aufweisen: ein Motormittel zum Spenden von Papier von wenigstens einer Rolle, eine erste Motorsteuerungs-Unterschaltung, einen ersten Schalter, der dafür eingerichtet ist, die erste Unterschaltung zu steuern, wobei die erste Unterschaltung dafür eingerichtet ist, die Länge des vom Motormittel gespendeten Papiers entsprechend der Einstellung des ersten Schalters festzulegen. Der Spender gemäß diesem Aspekt der Erfindung kann weiter Mittel zum Bereitstellen einer auswählbaren zeitlichen Verzögerung, bevor der Spender zum Spenden eines weiteren Stücks Papier reaktiviert werden kann, aufweisen. Die Mittel umfassen: Motormittel zum Spenden von Papier von wenigstens einer Rolle, eine zweite Motorsteuerungs-Unterschaltung, einen zweiten Schalter, der dafür eingerichtet ist, die zweite Unterschaltung zu steuern, wobei die zweite Unterschaltung dafür eingerichtet ist, eine zeitliche Verzögerung für das Spenden von Papier durch das Motormittel entsprechend der Einstellung des zweiten Schalters festzulegen. Vorzugsweise weist der Spender weiter Mittel zum Bereitstellen einer auswählbaren Empfindlichkeit des Näherungssensors auf, wobei die Mittel umfassen: einen veränderlichen Kondensator in einem Bein des auf einer abgeglichenen Kapazitätsbrücke basierenden Näherungsdetektors, einen dritten Schalter, der dafür eingerichtet ist, den veränderlichen Kondensator zu steuern, wobei der veränderliche Kondensator dafür eingerichtet ist, die Empfindlichkeit des auf einer abgeglichenen Kapazitätsbrücke basierenden Näherungsdetektors festzulegen. Vorzugsweise weist der Spender weiter Mittel zum Bereitstellen einer Auge-Hand-Gehirn-Führung auf, wobei die Führung dafür eingerichtet ist, eine Hand zum Näherungssensor des Spenders zu leiten, wobei die Mittel umfassen: eine Pseudotaste, die innerhalb einer Rückstellung in Form der aufgehenden Sonne an der Abdeckung angeordnet ist, wobei die Pseudotaste in der Nähe des Näherungssensors angeordnet ist, wobei die Rückstellung in Form der aufgehenden Sonne und die Pseudotaste dafür eingerichtet sind, das Gesichtsfeld eines Benutzers so zu fokussieren, dass ein Benutzer dazu neigt, seine Hand zu der Pseudotaste zu führen.
Ein zwölfter zusätzlicher Aspekt ist ein Verfahren zum Abgeben bzw. Spenden von Papier von einer Rolle beim Erfassen kleiner Kapazitätsänderungen durch einen Näherungssensor von einer Hand oder einem vergleichbaren Objekt, das sich in der Nähe des Spenders befindet. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Halten einer ersten Papierrolle in einer ersten Position, Halten einer zweite Papiergeweberolle in einer zweiten Position, Drehen festgehaltener erster und zweiter Rollen zwischen der ersten und der zweiten Position um eine horizontale Achse, gleichzeitiges Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle, Betreiben eines ersten Vergleichers, der dafür eingerichtet ist, als ein Oszillator zu arbeiten, als eine Oszillatorschaltung, wobei die Oszillatorschaltung dafür eingerichtet ist, dass ihre Periode durch einen Hysteresewiderstand, einen veränderlichen Trimwiderstand und einen Referenzkondensator festgelegt wird, Abgleichen von zwei Komponenten als eine abgeglichene Brücke, wobei die erste Komponente ein Sensor mit einer Kapazität auf einem ersten Arm der Brücke ist und die zweite Komponente der Referenzkondensator auf einem zweiten Arm der Brücke ist, Einstellen der Spannungsamplituden auf jedem Arm der Brücke durch einen veränderlichen Trimwiderstand, Vergleichen der Spannungen an jedem Arm der Brücke unter Verwendung eines zweiten Vergleichers und Verriegeln und Halten an der ansteigenden Flanke der Ausgangsspannung des zweiten Vergleichers unter Verwendung eines flankengetriggerten D-Flipflops. Vorzugsweise weist das Verfahren den weiteren Schritt des Aktivierens eines Motorschalters auf, wenn eine Änderung des Ausgangszustands des Flipflops erfasst wird.
Ein dreizehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Näherungserfassungsschaltung, die aufweist: eine asymmetrische Oszillatorschaltung, deren Einschaltperiode durch ein Widerstandsnetzwerk mit mehreren festen Widerständen und wenigstens einem veränderlichen Widerstand festgelegt wird und deren Ausschaltperiode durch wenigstens einen festen Widerstand und wenigstens eine erste einzelne Diode festgelegt wird, eine erste Schaltung zum Schutz vor statischen Aufladungen mit einer ersten Anzahl von Dioden, wobei eine der Dioden dafür eingerichtet ist, von der Masse weg zu leiten, und eine andere der Dioden dafür eingerichtet ist, zur Versorgungsspannung hin zu leiten, einen Rücksetzweg, wobei eine zweite einzelne Diode einen Entladungsweg für eine Antenne bereitstellt, wobei die Antenne in jeder Zeitperiode auf die gleiche Spannung aufgeladen wird, wobei der asymmetrische Oszillator dafür eingerichtet ist, während seiner Einschaltperiode eine in etwa gleiche Ladungsmenge zur Antenne zu senden, wobei die Antennenspannung verringert wird, wenn die Kapazität der Antenne durch ein erfasstes Objekt erhöht wird, eine zweite Schaltung zum Schutz vor statischen Aufladungen mit einer zweiten Anzahl von Dioden, wobei eine der Dioden dafür eingerichtet ist, von der Masse weg zu leiten, und eine andere der Dioden dafür eingerichtet ist, zur Versorgungsspannung hin zu leiten, einen Antennenimpedanzpuffer mit einem Operationsverstärker, der als ein Verstärkungsfolger arbeitet, wobei die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers zur invertierenden Eingangsklemme zurückgeführt ist, einen Spannungsspitzendetektor mit einer dritten einzelnen Diode, einem Strombegrenzungswiderstand, einem Spitzenspeicherkondensator und einem Ableitungswiderstand, wobei die dritte einzelne Diode und der Spitzenspeicherkondensator dafür eingerichtet sind, die positive Spitze der exponentiellen Wellenformen zu erfassen, der Strombegrenzungswiderstand dafür eingerichtet ist, den Stromfluss zu begrenzen und die Antennenimpedanz-Pufferausgabe mit einer größeren Phasentoleranz bereitzustellen, um Oszillationen zu verhindern, wobei der Ableitungswiderstand dafür eingerichtet ist, einen Entladungsweg für den Spitzenspeicherkondensator bereitzustellen, ein Tiefpassfilter, das dafür eingerichtet ist, Wechselstrom-Interferenzfrequenzen mit etwa 50 oder etwa 60 Hz herauszufiltern, wobei das Tiefpassfilter einen eingefügten Widerstand und einen Kondensator aufweist, wobei eine Seite an Masse gelegt ist, einen Verstärker mit einer Verstärkung und einem Spannungsoffset, einen Autokompensationskondensator, der dafür eingerichtet ist, Änderungen in Gleichspannungspegeln von Signalen herauszufiltern, während er es ermöglicht, dass transiente Signale hindurchlaufen, einen Dreipositionsschalter, der dafür eingerichtet ist, drei Erfassungsempfindlichkeitsniveaus bereitzustellen, und einen Ausgangsvergleicher, der dafür eingerichtet ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die an den nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Vergleichers angelegte Signalspannung größer als die Referenzspannung ist, die an den invertierenden Eingangsanschluss des Vergleichers angelegt ist. Vorzugsweise weist das erfasste Objekt ein Material mit einer Dielektrizitätskonstante auf, die wenigstens gleich der Hälfte der Dielektrizitätskonstanten von Wasser ist. Vorzugsweise wird das Transientensignal durch eine sich bewegende Hand erzeugt. Vorzugsweise weist die Schaltung weiter einen Motoraktivierungsschalter auf, der geschaltet ist, um eine Ausgabe eines durch das Ausgangssignal des Ausgangsvergleichers aktivierten Flipflops zu empfangen.
Ein vierzehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Näherungserfassungsschaltung, die aufweist: eine Oszillatorschaltung mit einem ersten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, ein asymmetrisches Signal als Eingabe in einen Antennensensor bereitzustellen, einen Antennensensor, der dafür eingerichtet ist, auf eine Änderung der Dielektrizitätskonstanten in der Nähe des Sensors anzusprechen, einen ersten Operationsverstärker, der dafür eingerichtet ist, den Antennensensor zu einem Spitzendetektor zu Puffern, wobei der Antennensensor eine hohe Impedanz hat und der Spitzendetektor eine niedrige Impedanz hat, ein Tiefpassfilter, das dafür eingerichtet ist, Leitungsrauschfrequenzen im 50-Hz- und 60-Hz-Leitungsbereich herauszufiltern, einen zweiten Operationsverstärker, der dafür eingerichtet ist, einen Spannungsoffset für ein Eingangssignal des zweiten Operationsverstärkers bereitzustellen und ein Signal vom Spitzendetektor zu verstärken, das vom zweiten Operationsverstärker ausgegeben wird, einen zweiten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, wobei das Ausgangssignal vom zweiten Operationsverstärker ein Eingangssignal für den zweiten Vergleicher ist und eine ausreichende Dauer, Amplitude und Änderungsgeschwindigkeit aufweist, um den Ausgangsimpuls zu erzeugen.
Ein fünfzehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erfassen kleiner Kapazitätsänderungen mit den folgenden Schritten: Erfassen einer Ladungsintegrationszeit für einen Antennendetektor mit einer größeren Dielektrizitätskonstanten, Integrieren einer zur Ladungsintegrationszeit proportionalen Spitzenspannung, wobei die Ladungsintegrationszeit umgekehrt proportional zur Widerstands-Kapazitäts-Zeitkonstanten ist, Erzeugen eines Ausgangssignals von einer Spitzenspannungsimpulsintegration, wobei das Ausgangssignal dafür eingerichtet ist, eine Motorsteuer-Logikschaltung zu aktivieren. Vorzugsweise weist das Verfahren weiter den folgenden Schritt auf: Aktivieren eines Motorschalters, wenn eine Änderung des Ausgangszustands des Flipflops erfasst wird.
Ein sechzehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erfassen kleiner Kapazitätsänderungen unter Verwendung einer Näherungserfassungsschaltung. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Erzeugen einer asymmetrischen Oszillatorschaltung, deren Einschaltperiode durch ein Widerstandsnetzwerk mit mehreren festen Widerständen und wenigstens einem veränderlichen Widerstand festgelegt wird und deren Ausschaltperiode durch wenigstens einen festen Widerstand und wenigstens eine erste einzelne Diode festgelegt wird, Bereitstellen eines Schutzes vor statischen Aufladungen unter Verwendung einer ersten Schaltung zum Schutz vor statischen Aufladungen mit einer ersten Anzahl von Dioden, wobei eine der Dioden dafür eingerichtet ist, von der Masse fort zu leiten, und eine andere Diode dafür eingerichtet ist, zur Versorgungsspannung hin zu leiten, Rücksetzen einer Antennensensorspannung auf einen festen Betrag unter Verwendung eines Rücksetzwegs, wobei eine zweite einzelne Diode einen Entladungsweg für eine Antenne bereitstellt, wobei die Antenne in jeder Zeitperiode auf die gleiche Spannung entladen wird, Aufladen einer Antenne mit einer Antennenspannung, wobei eine in etwa gleiche Ladungsmenge durch den asymmetrischen Oszillator während seiner Einschaltperiode zur Antenne gesendet wird, wobei die Spannung verringert wird, wenn die Kapazität der Antenne durch ein erfasstes Objekt mit einer verhältnismäßig hohen Dielektrizitätskonstanten erhöht wird, Schützen vor statischen Aufladungen im Näherungsdetektor durch die Verwendung einer zweiten Schaltung zum Schutz vor statischen Aufladungen mit einer zweiten Anzahl von Dioden, wobei eine der Dioden dafür eingerichtet ist, von der Masse fort zu leiten, und eine andere der Dioden dafür eingerichtet ist, zur Versorgungsspannung hin zu leiten, Impedanzpuffern mit einem Antennenimpedanzpuffer, wobei der Puffer einen Operationsverstärker mit einer Verstärkung von eins aufweist, wobei der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers zum invertierenden Eingangsanschluss zurückgeführt ist, Erfassen einer Spitzenspannung unter Verwendung eines Detektors, der eine dritte einzelne Diode, einen Strombegrenzungswiderstand, einen Spitzenspeicherkondensator und einen Ableitungswiderstand aufweist, Erfassen der positiven Spitze der exponentiellen Wellenformen unter Verwendung der dritten einzelnen Diode und des Spitzenspeicherkondensators zum Erfassen der positiven Spitze der exponentiellen Wellenformen, Begrenzen des Stromflusses unter Verwendung des Strombegrenzungswiderstands zum Begrenzen des Stroms, Verhindern einer Oszillation durch Bereitstellen der Ausgabe des Antennenimpedanzpuffers mit einem größeren Phasenspielraum durch Verwenden des Strombegrenzungswiderstands, Bereitstellen eines Entladungswegs für den Spitzenspeicherkondensator unter Verwendung eines Ableitungswiderstands, Herausfiltern von Wechselstrom-Interferenzfrequenzen mit etwa 50 Hz und etwa 60 Hz unter Verwendung eines Tiefpassfilters, wobei das Tiefpassfilter einen eingefügten Widerstand und einen Kondensator aufweist, wobei eine Seite an Masse gelegt ist, Bereitstellen eines Spannungsoffsets, Verstärkern des Signals mit einem Operationsverstärker, Herausfiltern von Änderungen in Gleichspannungs-Signalpegeln, während transiente Signale, wie sie durch eine winkende Hand erzeugt werden, durchgelassen werden, Bereitstellen von drei Erfassungsempfindlichkeitsniveaus unter Verwendung eines Dreipositionsschalters und Erzeugen eines Ausgangssignals unter Verwendung eines Ausgangsvergleichers, wenn die an den invertierenden Eingangsanschluss des Vergleichers angelegte Signalspannung kleiner als die Referenzspannung ist, wobei die Referenzspannung an den invertierenden Eingangsanschluss des Vergleichers angelegt ist. Vorzugsweise weist das Verfahren weiter den Schritt des Anlegens der Ausgangsspannung am Ausgangsstift des zweiten Vergleichers an eine flankengetriggerte Steuerlogikschaltung auf. Bevorzugter umfasst das Verfahren den Schritt des Aktivierens eines Motorschalters, wenn eine Änderung des Ausgangszustands des zweiten Vergleichers erfasst wird.
Ein siebzehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spenden von Papier von Rollen. Die Vorrichtung weist auf: Mittel zum Halten und Positionieren von wenigstens einer ersten und einer zweiten Papierrolle in Beziehung zueinander, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten Rolle, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle gleichzeitig, wenn die erste Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, Mittel zum Positionieren der geleerten ersten Rolle, um diese zu ersetzen, ohne dass es erforderlich wäre, die zweite Rolle zu entfernen, Mittel zum Spenden von der zweiten Rolle und einer Ersatzrolle gleichzeitig, wenn die zweite Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, und einen zweiten Näherungsdetektor, der dafür eingerichtet ist, das Spendemittel auszulösen, wenn die Hand eines Benutzers innerhalb des Felds des Sensors positioniert wird. Vorzugsweise weist der zweite Näherungsdetektor auf: eine Oszillatorschaltung mit einem ersten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, ein asymmetrisches Signal als Eingabe in einen Antennensensor bereitzustellen, einen Antennensensor, der dafür eingerichtet ist, auf eine Änderung der Dielektrizitätskonstanten in der Nähe des Sensors anzusprechen, einen ersten Operationsverstärker, der dafür eingerichtet ist, den Antennensensor zu einem Spitzendetektor zu Puffern, wobei der Antennensensor eine hohe Impedanz aufweist und der Spitzendetektor eine niedrige Impedanz aufweist, einen zweiten Operationsverstärker, der dafür eingerichtet ist, einen Spannungsoffset für ein Eingangssignal des zweiten Operationsverstärkers bereitzustellen und ein Signal vom Spitzendetektor als Ausgabe vom zweiten Operationsverstärker zu verstärken, und einen zweiten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, wobei das Ausgangssignal vom zweiten Operationsverstärker ein Eingangssignal des zweiten Vergleichers ist und eine ausreichende Dauer, Amplitude und Änderungsgeschwindigkeit aufweist, um den Ausgangsimpuls zu erzeugen.
Ein achtzehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Spender für eine Papiergeweberolle. Der Spender weist auf: eine erste Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine erste Papierrolle zu halten, eine zweite Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine zweite Papierrolle zu halten, eine dritte Halterung, die starr mit der ersten und der zweiten Halterung verbunden ist, wobei die dritte Halterung um eine Achse drehbar ist, eine Transferstange, wobei Papier von der zweiten Rolle mit Papier von der ersten Rolle abgezogen werden kann, um sie gemeinsam zu spenden, und einen zweiten Näherungsdetektor, der dafür eingerichtet ist, das Spenden von Papier auszulösen, wenn die Hand des Benutzers innerhalb des Sensorfelds positioniert wird. Der Detektor umfasst: eine Oszillatorschaltung mit einem ersten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, ein asymmetrisches Signal als Eingabe in einen Antennensensor bereitzustellen, einen Antennensensor, der dafür eingerichtet ist, auf eine Änderung der Dielektrizitätskonstanten in der Nähe des Sensors anzusprechen, einen ersten Operationsverstärker, der dafür eingerichtet ist, den Antennensensor zu einem Spitzendetektor zu Puffern, wobei der Antennensensor eine hohe Impedanz hat und der Spitzendetektor eine niedrige Impedanz hat, ein Tiefpassfilter, das dafür eingerichtet ist, Leitungsrauschfrequenzen im 50-Hz- und 60-Hz-Leitungsbereich herauszufiltern, einen zweiten Operationsverstärker, der dafür eingerichtet ist, einen Spannungsoffset für ein Eingangssignal des zweiten Operationsverstärkers bereitzustellen und ein Signal vom Spitzendetektor zu verstärken, das vom zweiten Operationsverstärker ausgegeben wird, und einen zweiten Vergleicher, der dafür eingerichtet ist, einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, wobei das Ausgangssignal vom zweiten Operationsverstärker ein Eingangssignal für den zweiten Vergleicher ist und eine ausreichende Dauer, Amplitude und Änderungsgeschwindigkeit aufweist, um den Ausgangsimpuls zu erzeugen. Vorzugsweise weist der Spender weiter Mittel zum Bereitstellen einer auswählbaren Länge gespendeten Papiers auf, wobei die Mittel aufweisen: ein Motormittel zum Spenden von Papier von wenigstens einer Rolle, eine erste Motorsteuerungs-Unterschaltung, einen ersten Schalter, der dafür eingerichtet ist, die erste Unterschaltung zu steuern, wobei die erste Unterschaltung dafür eingerichtet ist, die Länge des vom Motormittel gespendeten Papiers entsprechend der Einstellung des ersten Schalters festzulegen. Vorzugsweise weist der Spender weiter Mittel zum Bereitstellen einer auswählbaren zeitlichen Verzögerung, bevor der Spender zum. Spenden eines weiteren Stücks Papier reaktiviert werden kann, auf, wobei die Mittel umfassen: Motormittel zum Spenden von Papier von wenigstens einer Rolle, eine zweite Motorsteuerungs-Unterschaltung, einen zweiten Schalter, der dafür eingerichtet ist, die zweite Unterschaltung zu steuern, wobei die zweite Unterschaltung dafür eingerichtet ist, eine zeitliche Verzögerung für das Spenden von Papier durch das Motormittel entsprechend der Einstellung des zweiten Schalters festzulegen. Vorzugsweise weist der Spender weiter Mittel zum Bereitstellen einer auswählbaren Empfindlichkeit des Näherungssensors auf, wobei die Mittel aufweisen: einen Spannungsteiler in einem Zweig einer Referenzspannung, einen dritten Schalter, der dafür eingerichtet ist, Widerstandskombinationen in dem Referenzspannungszweig auszuwählen, wobei die ausgewählten Widerstände dafür eingerichtet sind, die Empfindlichkeit des Näherungssensors festzulegen.
Ein neunzehnter zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Erden eines Spenders zu einer lokalen Masse bzw. Erde. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines internen Niederimpedanzwegs von Positionen innerhalb des Spenders und an der Oberfläche von diesem, wo sich gewöhnlich statische elektrische Ladungen ansammeln, Verbinden des Niederimpedanzwegs mit einer metallischen Wandkontaktfeder, die so eingerichtet ist, dass sie eine Erdungsfläche berührt, wenn der Spender montiert ist, und Ableiten der statischen elektrischen Ladungen zu einer lokalen Masse über die Erdungsgrenzfläche. Vorzugsweise weist das Verfahren weiter den Schritt des Verbindens einer Quetschwalzenwelle eines Papierhandtuchspenders mit einem Erdungsdraht auf. Bevorzugter weist das Verfahren weiter den Schritt des Verwendens eines Federkontakts zum Verbinden der Quetschwalzenwelle mit dem Erdungsdraht auf, wobei der Federkontakt mit der Quetschwalzenwelle verbindet.
Ein zwanzigster zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Erden eines Spenders. Die Vorrichtung weist einen Spender auf, der aufweist: einen Niedrigimpedanz-Erdungsdraht, eine metallische Kontaktfeder-Erdungsklammer, einen Federkontakt, der eingerichtet ist, um mit einem Ort einer Ansammlung statischer Elektrizität im Spender zu verbinden, wobei der Niedrigimpedanz-Erdungsdraht eingerichtet ist, um Kontakt mit dem Federkontakt und mit der metallischen Kontaktfeder-Erdungsklammer herzustellen, die metallische Kontaktfeder-Erdungsklammer eingerichtet ist, um Kontakt mit einer Wand herzustellen und die metallische Kontaktfeder-Erdungsklammer eingerichtet ist, um elektrisch mit einer lokalen Masse bzw. Erde zu verbinden. Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiter den Erdungsdraht auf, der eingerichtet ist, um Kontakt mit einer Quetschwalzenwelle eines Papierhandtuchspenders herzustellen. Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiter den Federkontakt auf, der eingerichtet ist, um Kontakt mit einer Quetschwalzen-Druckfeder herzustellen, wobei die Quetschwalzen-Druckfeder eingerichtet ist, um Kontakt mit einer metallischen Quetschwalze herzustellen.
Ein einundzwanzigster zusätzlicher Aspekt der Erfindung weist auf: eine erste Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine erste Papierrolle zu halten, eine zweite Halterung, die dafür eingerichtet ist, eine zweite Papierrolle zu halten, eine dritte Halterung, die starr mit der ersten und der zweiten Halterung verbunden ist, wobei die dritte Halterung um eine Achse drehbar ist, eine Transferstange, wobei Papier von der zweiten Rolle mit Papier von der ersten Rolle zugeführt werden kann, um sie gemeinsam zu spenden, einen Detektor, der dafür eingerichtet ist, das Spenden von Papier auszulösen, wenn die Hand eines Benutzers innerhalb des Felds des Sensors angeordnet wird, und eine Erdungsvorrichtung. Die Erdungsvorrichtung umfasst: einen Niedrigimpedanz-Erdungsdraht, eine metallische Wandkontaktfeder-Erdungsklammer und einen Federkontakt, der eingerichtet ist, um mit einem Ort angesammelter statischer Elektrizität in einem Spender zu verbinden. Der Niedrigimpedanz-Erdungsdraht ist eingerichtet, um mit dem Federkontakt und mit der metallischen Wandkontaktfeder-Erdungsklammer Kontakt herzustellen. Die metallische Wandkontaktfeder-Erdungsklammer ist eingerichtet, um durch Federdruck Kontakt mit einer Wand herzustellen. Die metallische Wandkontaktfeder-Erdungsklammer ist eingerichtet, um elektrisch mit einer lokalen Masse bzw. Erde zu verbinden.
Wenngleich die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile detailliert beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom in den anliegenden Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus soll der Umfang der Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsformen des Verfahrens bzw. Prozesses, der Vorrichtung, der Herstellung, der Zusammensetzung des Gegenstands, der Mittel, der Verfahren und der Schritte beschränkt sein, die in dieser Beschreibung beschrieben sind. Wie ein Durchschnittsfachmann leicht von der Offenbarung der vorliegenden Erfindung verstehen wird, können Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen des Gegenstands, Mittel, Verfahren oder Schritte, die gegenwärtig vorhanden sind oder zu entwickeln sind, die im Wesentlichen dasselbe Ergebnis erzielen wie die jeweiligen hierin beschriebenen Ausführungsformen, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Folglich sollen die angehängten Ansprüche innerhalb ihres Schutzbereichs solche Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen des Gegenstands, Mittel, Verfahren oder Schritte beinhalten.
Jedes Merkmal, das in dieser Beschreibung (wobei dieser Begriff die Ansprüche beinhaltet) offenbart ist, und/oder das in den Zeichnungen gezeigt ist, kann in die Erfindung eingearbeitet werden, unabhängig von anderen offenbarten und/oder dargestellten Merkmalen.
Der Text der Zusammenfassung wird hier als Teil der Beschreibung wiederholt.
Eine Vorrichtung zum Spenden von Papier von Rollen, die fortlaufend Rolle für Rolle zuführt und keine zusätzliche Prozedur benötigt, um eine Restrolle in Position zu bringen. Die Vorrichtung umfasst Mittel zum Halten und Positionieren wenigstens einer ersten und einer zweiten Papierrolle in Bezug zueinander, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten Rolle, Mittel zum Spenden von Papier von der ersten und der zweiten Rolle gleichzeitig, wenn die erste Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat, Mittel zum Positionieren der geleerten ersten Rolle, um diese zu ersetzen, ohne dass es erforderlich wäre, die zweite Rolle zu entfernen, und Mittel zum Spenden von der zweiten Rolle und einer Ersatzrolle gleichzeitig, wenn die zweite Rolle auf einen vorgegebenen Papierdurchmesser abgenommen hat. Die Vorrichtung weist auch einen Näherungssensor auf der Basis von Kapazitätsänderungen auf, welcher eine Schaltung nach dem Prinzip einer abgeglichenen Brücke aufweist, wobei die Detektion auf dem Erfassen einer Phasendifferenz beruht, die vom Ausmaß der erfassten Kapazitätsdifferenz oder -änderung abhängt. Der Näherungsdetektor stellt fest, wenn eine Hand in der Nähe des Spenders angeordnet wird und spendet daraufhin ein Handtuch mit einer festgelegten Größe. Er setzt das Spenden des Handtuchs nicht fort. Die Hand muss zurückgezogen werden und wieder in die Nähe des Sensors gebracht werden. Der Näherungssensor weist eine Schaltungsanordnung für ”statische Aufladungen” und zum Erzielen einer Rauschunempfindlichkeit auf. Der Spender weist Mittel zum Abführen statischer Aufladungen an eine lokale Masse bzw. Erde auf.

Claims

Verfahren zur Erdung eines Papierhandtuchspenders (20) an einer lokalen Erde, welches die folgenden Schritte aufweist: Vorsehen eines internen Niedrigimpedanzwegs (2016) für statische elektrische Ladungen, welche sich während der Verwendung der Spenders (20) ansammeln; Verbinden des Niedrigimpedanzwegs (2016) mit internen Bestandteilen (2022) des Spenders (20), die von einer derartigen Ansammlung statischer elektrischer Ladungen betroffen sind; und Verbinden des Niedrigimpedanzwegs (2016) mit einem Schaltschütz (2018), welcher derart angeordnet ist, dass er mit einer Erdungsfläche in Kontakt ist, wenn der Spender (20) angebracht ist; wobei die statischen elektrischen Ladungen zu einer lokalen Erde über die Erdungsfläche entladen werden, wobei das Schaltschütz (2018) eine Wandkontaktfeder aus Metall ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Niedrigimpedanzweg (2016) durch einen Erdungsdraht gebildet wird, der Spender (20) eine Quetschwalze aus Metall zum Führen von Papier mit einer Quetschwalzenwelle (2022) aufweist und die Quetschwalzenwelle (2022) mit dem Erdungsdraht verbunden ist
Verfahren gemäß Anspruch 2, welches weiter den Schritt des Verwendens eines Federkontakts aufweist, um die Quetschwalzenwelle (2022) mit dem Erdungsdraht zu verbinden.
Erdungsvorrichtung für einen Papierhandtuchspender (20), welche aufweist: Mittel zum Vorsehen eines internen Niedrigimpedanzwegs (2016) für statische elektrische Ladungen, welche sich während der Verwendung der Spenders (20) ansammeln; und Mittel zum Verbinden des Niedrigimpedanzwegs (2016) mit internen Bestandteilen (2022) des Spenders (20), die von einer derartigen Ansammlung statischer elektrischer Ladungen betroffen sind; und Mittel zum Verbinden des Niedrigimpedanzwegs (2016) mit einem Schaltschütz (2018), welcher derart angeordnet ist, dass er mit einer Erdungsfläche in Kontakt ist, wenn der Spender (20) angebracht ist; wobei die statischen elektrischen Ladungen zu einer lokalen Erde über die Erdungsfläche entladen werden, wobei der Schaltschütz (2018) eine Wandkontaktfeder aus Metall ist.
Erdungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, welche aufweist: einen Niedrigimpedanz-Erdungsdraht; einen Federkontakt, der mit dem Erdungsdraht verbunden ist und angeordnet ist, um mit einem Ort mit statischer elektrischer Elektrizitätsansammlung in dem Spender (20) verbunden zu werden; und einen Wandkontaktfedererdungsclip aus Metall, der mit dem Erdungsdraht verbunden ist und angeordnet ist, um durch Federdruck mit einer Wand für elektrischen Kontakt mit einer lokalen Erde in Kontakt zu sein.
Erdungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Erdungsdraht angeordnet ist, um mit einer Quetschwalzenwelle (2022) des Spenders (20) verbunden zu werden.
Erdungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Federkontakt angeordnet ist, um mit einer Quetschwalzendruckfeder verbunden zu werden, die angeordnet ist, um mit einer Quetschwalze aus Metall (2022) in Verbindung zu sein.
Spender (20), welcher die Erdungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7 enthält.
Spender (20) gemäß Anspruch 8, wobei der Spender enthält: einen ersten Träger, der angeordnet ist, um eine erste Papierrolle zu halten; einen zweiten Träger, der angeordnet ist, um eine zweite Papierrolle zu halten; einen dritten Träger, der starr mit dem ersten und zweiten Träger verbunden ist und um eine Achse drehbar ist; und eine Übertragungsstange, durch welche Papier von der zweiten Rolle zusammen mit Papier von der ersten Rolle gespendet werden kann.
Spender (20) gemäß Anspruch 8 oder 9, welcher weiter einen Detektor enthält, der angepasst ist, um das Spenden von Papier von dem Spender auszulösen, wenn die Hand eines Benutzers in dem Feld eines Sensors positioniert wird.
Papierhandtuchspender (20), welcher aufweist: einen Spender gemäß Anspruch 8; einen Träger, der in der Lage ist, eine Papierrolle zu halten (66, 68); einen durch einen Motor (56) angetriebenen Zufuhrmechanismus, der angepasst ist, Papier von der Rolle (66, 68) zu erhalten und zu spenden; eine Flächenkontaktfeder (2018), die angepasst ist, direkt mit einer Anbringfläche außerhalb des Spenders (20) in Kontakt zu sein, wenn der Spender an der Anbringfläche befestigt ist.