EP3721768A1 - Spender zur ausgabe eines bahnförmigen flächenprodukts - Google Patents

Spender zur ausgabe eines bahnförmigen flächenprodukts Download PDF

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EP3721768A1
EP3721768A1 EP20164860.7A EP20164860A EP3721768A1 EP 3721768 A1 EP3721768 A1 EP 3721768A1 EP 20164860 A EP20164860 A EP 20164860A EP 3721768 A1 EP3721768 A1 EP 3721768A1
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EP
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dispenser
electric motor
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flat product
power source
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    • A47K2010/3675—Braking devices

Definitions

  • Such dispensers are used in particular in the sanitary area for dispensing a sheet-like flat product, in particular paper, for example for dispensing towel paper or toilet paper.
  • a trigger sensor for example a push button or a contactless sensor
  • track sections of the sheet-like sheet product are output by the electric motor driving the output unit in such a way that the desired length of a track section emerges from the dispenser.
  • the user can then tear off this web section himself, preferably at predefined perforation points.
  • the dispenser completely cuts off predetermined web sections and dispenses them sheet by sheet.
  • Such dispensers are mostly operated by a power source arranged in the dispenser, in particular by batteries. When these batteries get too weak, the problem is that the dispensers will stop working until the batteries are replaced.
  • the object of the invention is to create a dispenser which still works even with a weak or empty power source for the electric motor.
  • the dispenser according to the invention therefore automatically switches to a manual operating mode when the power source falls below a predetermined amount of energy (weak or empty battery), in which the user can manually pull the sheet-like flat product out of the dispenser.
  • a predetermined amount of energy weak or empty battery
  • this manual operating mode remains upright until one Service staff has inserted new batteries (power source). Then the dispenser can automatically or manually operated by the service staff resume the motor operating mode.
  • the electric motor can be used in spite of the weak or empty power source, not to drive but to brake the sheet-like flat product in order to facilitate tearing of a sheet section preferably predefined by perforations.
  • the electric motor can be short-circuited by means of an electronic switch, which results in a proven braking effect.
  • This control can in principle take place via a mechanical short-circuit switch, which is controlled, for example, as a function of the angle of rotation of a knife roller of the drive unit.
  • a solution is more elegant in which the electronic control device continues to work despite the weak or empty power source for the output unit, in that it has a separate power storage unit.
  • This separate power store can be, for example, a button battery or the like, which have a long service life because the power consumption of the electronic control device is not particularly high.
  • An embodiment is particularly advantageous in which the motor works as a generator in manual mode and charges the power storage device for power supply for the electronic control device (in particular a capacitor) when the sheet-like flat product is withdrawn from the dispenser.
  • the electronic control device can then continue to work, even if the power source for the output unit is already weak or empty. It is then possible not only to have the above-described engine braking effect controlled at predefined points by the electronic control device by means of electronic switches, but also to control and activate a communication device supply.
  • the current operating mode of the dispenser can be displayed on the one hand to the user but also on the other hand to the service staff or a control center.
  • the Figure 1a shows a dispenser 1 with a dispenser housing 2 and a trigger sensor 3.
  • the dispenser 1 is mounted on a wall 4 in this exemplary embodiment.
  • Other donor trainings and assemblies are of course also quite conceivable and possible.
  • the dispenser 2 has inside a supply (not shown) of a sheet-like flat product which is dispensed in sections.
  • a user 5 is represented by a hand shown schematically.
  • a web section 6a a web-shaped flat product, for example a paper towel or toilet paper, is output.
  • This edition is in Figure 1b shown.
  • the web section 6a can then be torn off from the remaining web-shaped flat product in the dispenser, preferably along a perforation line.
  • the illustrated exemplary embodiments are the motor operating mode, in which an output unit driven by an electric motor outputs the sheet-like flat product.
  • the dispensing unit is driven by an electric motor that is supplied with energy from a power source located in the dispenser.
  • the power source in the dispenser becomes weak or completely empty, i.e. the amount of energy stored falls below a predetermined threshold, it switches Dispenser according to the invention automatically in a switchover mode to the manual operating mode.
  • this manual operating mode in contrast to the motor operating mode according to FIG Figure 1a , now according to Figure 2a a piece 6b from the dispenser 1 that can be grasped by the hand of the user 5. The user can grasp this protruding piece 6b, for example, with both hands on the left and right and pull it downward in the direction of the arrow 8.
  • the user can now manually tear off the web section 6a along the perforation 9 from the remaining web-shaped flat product in the direction of arrow 7.
  • the manually graspable piece 6b remains protruding from the dispenser and can be used for pulling out the next web section.
  • the trigger sensor 3 is in the manual mode according to Figures 2a and 2b functionless.
  • the dispenser can go back to the manual operating mode, according to the motor operating mode Figures 1a and 1b , work. This replacement is preferably carried out by service personnel.
  • FIG 3 a still very schematic embodiment of a dispenser 1 according to the invention is shown.
  • This has a housing 2 in which all essential components are housed.
  • the housing 2 is mounted on the wall 4.
  • the sheet-like flat product 6 wound into a supply roll is guided downwards via an upper deflection roller 10, a knife roller 11 and a lower deflection roller 12 and can exit the dispenser in the direction of arrow 8, electrically driven in motor operating mode and drawn by hand in manual operating mode.
  • the knife roller is from an electric motor 13, for example via a chain drive 14.
  • other drives such as gear wheels or the like are also possible.
  • the motor is constantly in rotary connection with the knife roller 11, so that not only the electric motor 13 can drive the knife roller 11, but also a turning of the knife roller 11 caused by pulling off the sheet-like flat product by hand, conversely, drives the electric motor 13 and this works as a generator.
  • a power source 15, shown schematically, is provided for supplying power to the electric motor 13.
  • An electronic control device 16 is provided to control the electric motor 13.
  • the arrangement of the latter components in the dispenser can vary depending on the space required. The electrical lines are not shown for the sake of clarity.
  • the release sensor 3 responds when a user approaches, in particular with his hand.
  • the electronic control device then causes the electric motor 13 and thus the knife roller 11 to rotate.
  • a web section of a predefined length is output, with a radially movable, serrated knife 17 mounted in the knife roller making a perforation in the web-shaped flat product in a known manner which later makes it easier for the user to tear off a predefined web section 6a.
  • Hall sensors 18 and 19 which interact with a magnet 20 in the knife roller 11, are able to detect the rotary position of the knife roller. They pass on their signals to the electronic control device.
  • the dispenser is equipped with a communication device 21, which can also include or control an optical display 22.
  • the state of the dispenser in particular whether it is in the motor operating mode or in the manual operating mode, can be communicated via the communication device 21.
  • a wireless connection can also be made, for example via W-LAN or Bluetooth, so that the service staff or a Central unit is informed about the status of the dispenser, in particular that the power source has a low amount of energy and therefore a switch to manual mode has taken place.
  • the central component of the electronic control device 16 is a microprocessor which is supplied with power via the connections 16a and 16b. This current comes from the current source 15 for the electric motor 13 and from the separate current storage device 23 (capacitor C2).
  • the power source 15 for the motor has enough energy to operate both the electric motor 13 and to supply the electronic control device 16 with energy.
  • the microprocessor of the electronic control device 16 switches to the manual operating mode.
  • the electric motor 13 is actuated until at least one piece that can be grasped by hand protrudes from the dispenser.
  • the in motor operating mode Trigger sensor 3 used deactivated.
  • the electrical control device 16 is supplied with power by a separate power storage device 23 (capacitor C2), which is charged every time the paper is pulled by the knife roller 11 driven by the pulling of the paper drives the electric motor 13 and this works as a generator.
  • the energy made available is stored in capacitor C2.
  • the diode D prevents unnecessary energy from flowing into the power source 15 for the electric motor in the motor operating mode, because this energy would not be sufficient to charge the super capacitor C1 or any accumulators (instead of the batteries 15a) to such an extent that a motor operating mode is possible again . It is therefore advantageously limited to using the energy supplied by the motor as a generator in the manual operating mode exclusively for the electronic control device by storing it in the capacitor C2.
  • the electronic control device can thus also work in the manual operating mode by communicating the status, for example, via the communication device 21 and the optical display.
  • further operation of the electronic control device can also take place in that the electric motor 13 brakes abruptly at predetermined positions of the knife roller 11 in order to facilitate the tearing off of a web section of the web-shaped flat product. This braking takes place in that the poles of the electric motor 13 are short-circuited via an electronic switch 25.
  • a similarly constructed electronic switch 26 is provided in the supply line to the electric motor 13. When this switch 26 is closed, the motor moves the knife roller and a sheet-like flat product is output.
  • the power source 15 is constructed in "two parts" in the illustrated embodiment. This is because it consists of a battery pack 15a and a super capacitor C1 connected in parallel. This can be charged by the battery pack 15a between the individual deliveries of a sheet-like flat product and then, when the switch 26 is closed, also provides high amounts of current for the electric motor 13 for a short time.
  • the dispenser works electrically.
  • the output of the sheet-like flat product takes place, triggered by the release sensor 13 and controlled by the electronic control device, by electrically driving the knife roller 11.
  • the basic position is in Figure 5 shown above. It is defined by one of the two sensors 18 or 19.
  • the control device 16 controls the electric motor 13 in such a way that the knife roller 11 rotates in the direction of the arrow.
  • the knife 11 emerges from the knife roller via a known mechanism, for example via a lever arrangement or a slide track, and perforates the previously non-perforated sheet-like flat product 6 there. After one full revolution, the starting position is reached again. Essentially, a web section of the desired length protrudes from the dispenser and can be torn off by the user along the perforation. It is helpful if the motor 13 is short-circuited at this end position via the switch 25 so that a high braking effect is achieved.
  • the knife roller is even rotated by a further rotation, so that a total of more than one predefined length of the web section protrudes from the dispenser. This can then be torn off by the user without having to pull on it. Only the next user is then in the purely manual mode and has to pull the sheet-like flat product out of the dispenser by hand.
  • the electric motor 13 works as a generator and charges the power store 23 (capacitor C2) to power the microprocessor.

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Abstract

Spender (1) zur Ausgabe eines bahnförmigen Flächenprodukts (6), insbesondere Papier, mit einer mittels eines Elektromotors (13) angetriebenen Ausgabeeinheit, die von einer im Spender angeordneten Stromquelle (15) mit Energie versorgt wird und über die in einem Motorbetriebsmodus das bahnförmige Flächenprodukt (6) aus dem Spender (1) ausgebbar ist, nachdem ein - vorzugsweise berührungslos arbeitender - Auslösesensor (3) anspricht, wobei eine Einrichtung zum Erfassen der in der Stromquelle (15) gespeicherten Energiemenge vorgesehen ist und dass eine elektronische Steuervorrichtung (16) vorgesehen ist, die bei Unterschreiten einer vorbestimmten Energiemenge in der Stromquelle (15) die Ausgabe eines vom Benutzer erfassbaren Stückes des bahnförmigen Flächenprodukts (6) aus dem Spender (1) hervorruft und den Spender (1) auf einen Handbetriebsmodus umschaltet, bei dem der Benutzer das bahnförmige Flächenprodukt (6) händisch aus dem Spender (1) zieht.

Description

  • Derartige Spender kommen insbesondere im Sanitärbereich zur Ausgabe von einem bahnförmigen Flächenprodukt, insbesondere Papier, zum Einsatz, beispielsweise zur Ausgabe von Handtuch-Papier oder Toiletten-Papier. Von dem im Spendertyp typischerweise aufgerollten bahnförmigen Flächenprodukt werden beim Auslösen eines Auslösesensors (beispielsweise ein Druckknopf oder ein berührungsloser Sensor) Bahnabschnitte des bahnförmigen Flächenproduktes ausgegeben, indem der Elektromotor die Ausgabeeinheit derart antreibt, dass die gewünschte Länge eines Bahnabschnittes aus dem Spender austritt. Der Benutzer kann dann diesen Bahnabschnitt selbst abreißen, vorzugsweise an vordefinierten Perforationsstellen. Es ist grundsätzlich aber auch denkbar, dass der Spender bereits vorbestimmte Bahnabschnitte vollständig abschneidet und blattweise ausgibt.
  • Derartige Spender werden meist von einer im Spender angeordneten Stromquelle, insbesondere von Batterien, betrieben. Wenn diese Batterien zu schwach werden, besteht das Problem, dass dann die Spender nicht mehr funktionieren, bis die Batterien ausgetauscht werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es einen Spender zu schaffen, der auch bei einer schwachen oder leeren Stromquelle für den Elektromotor noch funktioniert.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
  • Der erfindungsgemäße Spender schaltet also bei Unterschreiten einer vorbestimmten Energiemenge in der Stromquelle (schwache oder leere Batterie) automatisch auf einen Handbetriebsmodus um, bei dem der Benutzer das bahnförmige Flächenprodukt händisch aus dem Spender ziehen kann. Typischerweise bleibt dieser Handbetriebsmodus aufrecht bis ein Servicepersonal neue Batterien (Stromquelle) eingelegt hat. Dann kann der Spender automatisch oder händisch bedient durch das Servicepersonal wieder den Motorbetriebsmodus aufnehmen.
  • Im Handbetriebsmodus kann nach einer bevor Ausführungsform der Erfindung der Elektromotor trotz der schwachen oder leeren Stromquelle zum Einsatz kommen und zwar nicht zum Antreiben, sondern zum Bremsen des bahnförmigen Flächenproduktes, um ein Abreißen eines vorzugsweise durch Perforationen vordefinierten Bahnabschnittes zu erleichtern. Für das Abbremsen an vordefinierten Stellen kann man beispielsweise mittels eines elektronischen Schalters den Elektromotor kurzschließen, womit eine erprobte Bremswirkung eintritt. Diese Steuerung kann prinzipiell über einen mechanischen Kurzschlussschalter erfolgen, der beispielsweise in Abhängigkeit vom Drehwinkel einer Messerwalze der Antriebseinheit gesteuert ist.
  • Eleganter ist eine Lösung, bei der trotz der schwachen oder leeren Stromquelle für die Ausgabeeinheit die elektronische Steuervorrichtung noch weiter arbeitet, indem sie einen gesonderten Stromspeicher aufweist. Dieser gesonderte Stromspeicher kann beispielsweise eine Knopfbatterie oder dergleichen sein, die eine lange Lebensdauer aufweisen, weil der Stromverbrauch der elektronischen Steuervorrichtung nicht besonders hoch ist.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der Motor im Handbetriebsmodus als Generator arbeitet und beim Abziehen des bahnförmigen Flächenproduktes aus dem Spender den Stromspeicher zur Stromversorgung für die elektronische Steuervorrichtung (insbesondere einen Kondensator) auflädt. Dann kann die elektronische Steuervorrichtung weiterarbeiten, auch wenn die Stromquelle für die Ausgabeeinheit bereits schwach oder leer ist. Man hat dann die Möglichkeit, nicht nur die oben geschilderte Motorbremswirkung an vordefinierten Stellen durch die elektronische Steuervorrichtung mittels elektronischen Schaltern steuern zu lassen, sondern auch eine Kommunikationseinrichtung anzusteuern und zu versorgen. Mittels dieser Kommunikationseinrichtung kann der aktuelle Betriebsmodus des Spenders einerseits dem Benutzer aber andererseits auch dem Servicepersonal oder einer Zentrale angezeigt werden. Insbesondere ist es möglich, den Umschaltmodus anzuzeigen, bei dem Unterschreiten der Energiemenge in der Stromquelle detektiert wird und anschließend ein Umschalten auf den Handbetriebsmodus erfolgt. Dies ist nämlich für das Servicepersonal oder eine Zentrale als Aufforderung zu sehen, die Batterien in der Stromquelle oder die Stromquelle als Ganzes mit eingebauten neuen Batterien zu wechseln.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
    • Figur 1a und 1b
    zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spenders in stark vereinfachter Form in einer schematischen Seitenansicht, wobei sich der Spender im Motorbetriebsmodus befindet.
    Figur 2a und 2b
    zeigen ähnliche Darstellungen wie die Figuren 1a und 1b jedoch im Handbetriebsmodus.
    Figur 3
    zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein schematisiert dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spenders.
    Figur 4
    zeigt einen elektronischen Schaltplan des Ausführungsbeispiels einer elektronischen Steuervorrichtung.
    Figur 5
    zeigt den Ablauf der Stellung der Ausgabeeinheit, insbesondere Messerwalze zur Ausgabe eines Bahnabschnitts des bahnförmigen Flächenproduktes im Motorbetriebsmodus.
    Figur 6
    zeigt den gleichen Ablauf wie in Figur 5 im Handbetriebsmodus.
    Figur 7
    zeigt den sogenannten Umschaltmodus, bei dem ein Unterschreiten einer vorbestimmten Energiemenge der Stromquelle festgestellt wird und automatisch ein Umschalten vom Motorbetriebsmodus in den Handbetriebsmodus erfolgt.
  • Die Figur 1a zeigt einen Spender 1 mit einem Spendergehäuse 2 und einem Auslösesensor 3. Der Spender 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an eine Wand 4 montiert. Andere Spenderausbildungen und Montagen sind natürlich auch durchaus denkbar und möglich.
  • Der Spender 2 hat im Inneren einen nicht dargestellten Vorrat eines bahnförmigen Flächenproduktes, das abschnittsweise ausgegeben wird.
  • Bei dem in Figur 1a dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Benutzer 5 durch eine schematisch dargestellte Hand dargestellt. Bei Annäherung der Hand an den Auslösesensor 3 erfolgt die Ausgabe eines Bahnabschnittes 6a, eines bahnförmigen Flächenproduktes, beispielsweise eines Handtuchs aus Papier oder eines Toilettenpapiers. Diese Ausgabe ist in Figur 1b dargestellt. Gemäß dem Pfeil 7 kann dann ein Abriss des Bahnabschnittes 6a vom übrigen bahnförmigen Flächenprodukt im Spender, vorzugsweise entlang einer Perforationslinie, erfolgen.
  • Bei dem in den Figuren 1a und 1b dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um den Motorbetriebsmodus, bei dem eine von einem Elektromotor angetriebene Ausgabeeinheit das bahnförmige Flächenprodukt ausgibt. Die Ausgabeeinheit wird von einem Elektromotor angetrieben, der von einer im Spender angeordneten Stromquelle mit Energie versorgt wird. Die Details dazu werden weiter unten, insbesondere anhand der Figuren 3 und 4, beschrieben.
  • Wenn nun im Spender die Stromquelle schwach oder ganz leer wird, also die gespeicherte Energiemenge unter eine vorbestimmte Schwelle fällt, schaltet der Spender erfindungsgemäß automatisch in einen Umschaltmodus auf den Handbetriebsmodus um. Bei diesem Handbetriebsmodus steht im Ruhezustand, im Gegensatz zum Motorbetriebsmodus gemäß Figur 1a, nunmehr gemäß Figur 2a ein von der Hand des Benutzers 5 erfassbares Stück 6b aus dem Spender 1 vor. Dieses vorstehende Stück 6b kann der Benutzer beispielsweise mit beiden Händen links und rechts erfassen und gemäß der Richtung des Pfeiles 8 nach unten ziehen.
  • Gemäß Figur 2b kann nun der Benutzer händisch in Pfeilrichtung 7 den Bahnabschnitt 6a entlang der Perforierung 9 vom übrigen bahnförmigen Flächenprodukt abreißen. Das händisch erfassbare Stück 6b bleibt aus dem Spender vorstehend und kann für den nächsten Bahnabschnitt zum Herausziehen verwendet werden.
  • Der Auslösesensor 3 ist im Handbetriebsmodus gemäß den Figuren 2a und 2b funktionslos.
  • Nach Einlegen von neuen Batterien oder einem Austausch der Stromquelle für den Elektromotor kann der Spender wieder nach dem Handbetriebsmodus, gemäß dem Motorbetriebsmodus in den Figuren 1a und 1b, arbeiten. Dieser Austausch erfolgt vorzugsweise durch ein Servicepersonal.
  • In Figur 3 ist ein immer noch sehr schematisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spenders 1 gezeigt. Dieser weist ein Gehäuse 2 auf, in dem alle wesentlichen Komponenten untergebracht sind. Das Gehäuse 2 ist an der Wand 4 montiert.
  • Das zu einer Vorratsrolle aufgewickelte bahnförmige Flächenprodukt 6 wird über eine obere Umlenkrolle 10, eine Messerwalze 11 und eine untere Umlenkrolle 12 nach unten geführt und kann in Pfeilrichtung 8, im Motorbetriebsmodus elektrisch angetrieben und im Handbetriebsmodus händisch gezogen, aus dem Spender austreten. Die Messerwalze wird von einem Elektromotor 13, beispielsweise über einen Kettenantrieb 14, angetrieben. Es sind aber auch andere Antriebe wie beispielsweise Zahnräder oder dergleichen möglich. Bevorzugt steht der Motor ständig in Drehverbindung zur Messerwalze 11, sodass nicht nur der Elektromotor 13 die Messerwalze 11 antreiben kann, sondern auch eine durch Abziehen des bahnförmigen Flächenproduktes per Hand hervorgerufene Andrehung der Messerwalze 11 umgekehrt den Elektromotor 13 antreibt und dieser als Generator arbeitet.
  • Zur Stromversorgung des Elektromotors 13 ist eine schematisch dargestellte Stromquelle 15 vorgesehen. Zur Steuerung des Elektromotors 13 ist eine elektronische Steuervorrichtung 16 vorgesehen. Die Anordnung der letztgenannten Komponenten im Spender kann je nach Platzbedarf variieren. Die elektrischen Leitungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Im Motorbetriebsmodus spricht der Auslösesensor 3 bei Annäherung eines Benutzers, insbesondere von dessen Hand, an. Die elektronische Steuervorrichtung bewirkt dann eine Andrehung des Elektromotors 13 und damit der Messerwalze 11. Es erfolgt die Ausgabe eines Bahnabschnitts einer vordefinierten Länge, wobei ein in der Messerwalze gelagertes, radial bewegliches, gezacktes Messer 17 in an sich bekannter Weise eine Perforierung im bahnförmigen Flächenprodukt anbringt, die später ein Abreißen eines vordefinierten Bahnabschnittes 6a durch den Benutzer erleichtert.
  • Hall-Sensoren 18 und 19, die mit einem Magneten 20 in der Messerwalze 11 zusammenwirken, sind in der Lage die Drehstellung der Messerwalze zu erfassen. Sie geben ihre Signale an die elektronische Steuervorrichtung weiter.
  • Der Spender ist mit einer Kommunikationseinrichtung 21 ausgestattet, die auch eine optische Anzeige 22 umfassen oder ansteuern kann. Über die Kommunikationseinrichtung 21 kann der Zustand des Spenders, insbesondere ob er sich im Motorbetriebsmodus oder im Handbetriebsmodus befindet, mitgeteilt werden. Dazu kann auch eine drahtlose Verbindung beispielsweise über W-LAN oder Bluetooth erfolgen, sodass das Servicepersonal oder eine Zentrale übe den Zustand des Spenders informiert ist, insbesondere darüber, dass die Stromquelle eine geringe Energiemenge aufweist und daher ein Umschalten auf den Handbetriebsmodus erfolgt ist.
  • Der Spender gemäß Figur 3 ist nur stark schematisch dargestellt. In der Praxis wird man oberhalb der dargestellten Vorwärtsrolle des bahnförmigen Flächenproduktes 6 noch eine weitere Reserverolle anbringen, damit beim Aufbrauch der unteren Vorratsrolle weiterhin ein bahnförmiges Flächenprodukt zur Ausgabe bereitsteht, indem die Reserverolle in die Position der Vorratsrolle nachrückt. Die Konstruktion eines solchen Spenders sowie Aufbauten der Messerwalzen sind beim Stand der Technik bestens bekannt und werden daher nicht im Einzelnen dargestellt.
  • In Figur 4 ist nun ein Ausführungsbeispiel eines Schaltplanes der elektronischen Steuervorrichtung 16 sowie der angeschlossenen Komponenten dargestellt.
  • Zentrale Komponente der elektronischen Steuervorrichtung 16 ist ein Mikroprozessor, der über die Anschlüsse 16a und 16b mit Strom versorgt wird. Dieser Strom stammt aus der Stromquelle 15 für den Elektromotor 13 sowie aus dem gesonderten Stromspeicher 23 (Kondensator C2).
  • Im Motorbetriebsmodus weist die Stromquelle 15 für den Motor genug Energie auf, um sowohl den Elektromotor 13 zu betreiben, als auch die elektronische Steuervorrichtung 16 mit Energie zu versorgen.
  • Fällt nun die Spannung an den Anschlüssen der Stromquelle, genauer gesagt des in Serie geschalteten Batteriepaketes 15a, ab, was von einer Einrichtung 24 erfasst wird, schaltet der Mikroprozessor der elektronischen Steuervorrichtung 16 auf den Handbetriebsmodus um. Dazu wird der Elektromotor 13 betätig, bis zumindest ein mit der Hand greifbares Stück aus dem Spender vorsteht. Im Handbetriebsmodus wird der im Motorbetriebsmodus verwendete Auslösesensor 3 deaktiviert. Die Stromversorgung der elektrischen Steuervorrichtung 16 erfolgt durch einen gesonderten Stromspeicher 23 (Kondensator C2), der jedes Mal, wenn am Papier gezogen wird, aufgeladen wird, indem die durch das Ziehen am Papier angetriebene Messerwalze 11 den Elektromotor 13 antreibt und dieser als Generator arbeitet. Die dabei zur Verfügung gestellte Energie wird im Kondensator C2 gespeichert. Die Diode D verhindert, dass unnötig Energie in die Stromquelle 15 für den Elektromotor im Motorbetriebsmodus abfließt, denn diese Energie würde nicht reichen, um den Super-Kondensator C1 oder allfällige Akkumulatoren (anstelle der Batterien 15a) soweit aufzuladen, dass wieder ein Motorbetriebsmodus möglich ist. Man beschränkt sich daher vorteilhafterweise darauf, die vom Motor als Generator gelieferte Energie im Handbetriebsmodus ausschließlich für die elektronische Steuervorrichtung zu verwenden, indem sie im Kondensator C2 gespeichert wird.
  • Damit kann auch im Handbetriebsmodus die elektronische Steuervorrichtung arbeiten, indem sie über die Kommunikationseinrichtung 21 und die optische Anzeige, beispielsweise den Status, mitteilt. Es kann aber auch ein weiteres Arbeiten der elektronischen Steuervorrichtung dadurch erfolgen, dass der Elektromotor 13, bei vorbestimmten Stellungen der Messerwalze 11 abrupt abbremst, um das Abreißen eines Bahnabschnittes des bahnförmigen Flächenproduktes zu erleichtern. Dieses Abbremsen erfolgt dadurch, dass über einen elektronischen Schalter 25 die Pole des Elektromotors 13 kurzgeschlossen werden.
  • Zum Antrieb des Elektromotors 13 im Motorbetriebsmodus ist übrigens ein ähnlich aufgebauter elektronischer Schalter 26 in der Zuleitung zum Elektromotor 13 vorgesehen. Wenn dieser Schalter 26 geschlossen ist, bewegt der Motor die Messerwalze und die Ausgabe eines bahnförmigen Flächenproduktes erfolgt.
  • Um bei diesem Motorbetriebsmodus ein schnelles und kräftiges Anlauf des Elektromotors 13 zu gewährleisten, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Stromquelle 15 "zweiteilig" aufgebaut. Sie besteht nämlich aus einem Batteriepaket 15a und einem parallel geschalteten Super-Kondensator C1. Dieser kann zwischen den einzelnen Abgaben eines bahnförmigen Flächenproduktes von dem Batteriepaket 15a aufgeladen werden und stellt dann, bei Schließen des Schalters 26, auch hohe Strommengen kurzzeitig für den Elektromotor 13 zur Verfügung.
  • In den Figuren 5, 6 und 7 sind nun die unterschiedlichen Betriebsmodi des Spenders nochmals anhand der Stellung der Messerwalze 11 bzw. des Messers 17 dargestellt.
  • Im Motorbetriebsmodus gemäß Figur 5 arbeitet der Spender elektrisch. Die Ausgabe des bahnförmigen Flächenproduktes erfolgt, ausgelöst durch den Auslösesensor 13 und gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung, durch elektrisches Antreiben der Messerwalze 11. Die Grundstellung ist in Figur 5 oben dargestellt. Sie wird durch einen der beiden Sensoren 18 oder 19 definiert.
  • Wenn nun ein Auslösen des Auslösesensors 18 erfolgt, steuert die Steuervorrichtung 16 den Elektromotor 13 so an, dass sich die Messerwalze 11 in Pfeilrichtung dreht. Dabei tritt das Messer 11 über einen bekannten Mechanismus, beispielsweise über eine Hebelanordnung oder eine Kulissenbahn, aus der Messerwalze aus und perforiert dort das vorher nicht perforierte bahnförmige Flächenprodukt 6. Nach einer vollen Umdrehung ist die Ausgangsstellung wieder erreicht. Es schaut im Wesentlichen ein Bahnabschnitt der gewünschten Länge aus dem Spender hervor und kann entlang der Perforation vom Benutzer abgerissen werden. Dabei ist es hilfreich, wenn der Motor 13 an dieser Endstellung über den Schalter 25 kurzgeschlossen wird, sodass eine hohe Bremswirkung erzielt wird.
  • Im Handbetrieb gemäß der Figur 6 ist die Grundstellung festgestellt durch einen der beiden Sensoren 18 oder 19 eine andere als im Motorbetriebsmodus. Hier schaut nämlich gemäß Figur 2a bereits ein Stück 6b des bahnförmigen Flächenproduktes aus dem Spender 1 hervor, sodass es mit der Hand ergriffen und abgezogen werden kann. Dabei wird von außen die Messerwalze 11 händisch angetrieben. Der Perforationsprozess durch das Messer 17 ist derselbe wie im Motorbetriebsmodus. Nach einer vollen Umdrehung erfolgt wiederum - vorzugsweise durch Kurzschließen der Pole des Elektromotors - ein abrupter Stopp desselben, sodass das Abreißen des gewünschten Bahnabschnittes entlang der vorher angefertigten Perforation leichter möglich ist.
  • Zwischen dem in Figur 5 dargestellten Motorbetriebsmodus und dem in Figur 6 dargestellten Handbetriebsmodus gibt es den in Figur 7 dargestellten Umschaltmodus. Hier erfolgt zunächst auch eine Auslösung durch den Benutzer über den Auslösesensor 3. Der Elektromotor 13 dreht die Messerwalze 11 an. Die Einrichtung zum Erfassung der an der Stromquelle 15 gespeicherten Energiemenge stellt fest, dass diese Energiemenge einen vorbestimmten Wert unterschritten hat und teilt dies der elektronischen Steuervorrichtung 16 (Mikroprozessor) mit. Diese schaltet nun auf den Handbetriebsmodus um, indem er den Elektromotor 13 durch Schließen des Schalters 16 dazu bewegt, nach der Endstellung gemäß Figur 5 (normaler Motorbetrieb), noch weiter zu drehen, bis ein mit der Hand ergreifbares Stück des bahnförmigen Flächenproduktes aus dem Spender vorsteht. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt sogar noch ein weiteres Drehen der Messerwalze um eine weitere Drehung, sodass insgesamt mehr als eine vordefinierte Bahnabschnittslänge aus dem Spender vorsteht. Diese kann dann vom Benutzer gleich abgerissen werden, ohne dass er daran ziehen muss. Erst der nächste Benutzer ist dann im reinen Handbetriebsmodus und muss das bahnförmige Flächenprodukt händisch aus dem Spender ziehen. Dabei arbeitet - wie oben beschrieben - der Elektromotor 13 als Generator und ladet den Stromspeicher 23 (Kondensator C2) zur Stromversorgung des Mikroprozessors auf.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Spender
    2
    Gehäuse des Spenders
    3
    Auslösesensor
    4
    Wand
    5
    Benutzer (oder dessen Hand)
    6
    bahnförmiges Flächenprodukt
    6a
    Bahnabschnitt des bahnförmigen Flächenproduktes
    6b
    aus dem Spender hervorstehendes, erfassbares Stück des bahnförmigen Flächenproduktes 6
    7
    Pfeil
    8
    Pfeil
    9
    Perforation
    10
    obere Umlenkrolle
    11
    Messerwalze
    12
    untere Umlenkrolle
    13
    Elektromotor
    14
    Antriebskette
    15
    Stromquelle
    16
    elektronische Steuervorrichtung
    17
    Messer der Messerwalze 11
    18
    Sensor
    19
    Sensor
    20
    Magnet
    21
    Kommunikationseinrichtung
    22
    optische Anzeige
    23
    Stromspeicher
    24
    Einrichtung zum Erfassen der in der Stromquelle gespeicherten Energiemenge
    25
    elektronischer Schalter
    26
    elektronischer Schalter
    C1
    Super-Kondensator
    C2
    Kondensator

Claims (15)

  1. Spender (1) zur Ausgabe eines bahnförmigen Flächenprodukts (6), insbesondere Papier, mit einer mittels eines Elektromotors (13) angetriebenen Ausgabeeinheit, die von einer im Spender angeordneten Stromquelle (15) mit Energie versorgt wird und über die in einem Motorbetriebsmodus das bahnförmige Flächenprodukt (6) aus dem Spender (1) ausgebbar ist, nachdem ein - vorzugsweise berührungslos arbeitender - Auslösesensor (3) anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Erfassen der in der Stromquelle (15) gespeicherten Energiemenge vorgesehen ist und dass eine elektronische Steuervorrichtung (16) vorgesehen ist, die bei Unterschreiten einer vorbestimmten Energiemenge in der Stromquelle (15) die Ausgabe eines vom Benutzer erfassbaren Stückes des bahnförmigen Flächenprodukts (6) aus dem Spender (1) hervorruft und den Spender (1) auf einen Handbetriebsmodus umschaltet, bei dem der Benutzer das bahnförmige Flächenprodukt (6) händisch aus dem Spender (1) zieht.
  2. Spender nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vom Elektromotor (13) antreibbare Messerwalze (11), um die das bahnförmige Flächenprodukt (6) herumgeführt ist, wobei die Messerwalze (11) im Inneren zumindest ein, vorzugsweise gezacktes, Schneidmesser (17) aufweist, das an vorbestimmten Drehpositionen der Messerwalze (11) durch deren Umfang nach außen tritt und das bahnförmige Flächenprodukt (6) perforiert oder durchtrennt.
  3. Spender nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (13) dauerhaft mit der Ausgabeeinheit in Antriebsverbindung steht, wobei eine durch händisches Ziehen am bahnförmigen Flächenprodukt (6) hervorgerufene Bewegung der Ausgabeeinheit eine Drehung des Elektromotors (13) hervorruft.
  4. Spender nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (13) in einem Handbetriebsmodus, bei dem der Benutzer das bahnförmige Flächenprodukt (6) händisch aus dem Spender (1) zieht, als Generator arbeitet und einen Stromspeicher (23) zur Stromversorgung der elektronischen Steuervorrichtung (16) und/oder die den Elektromotor (13) versorgende Stromquelle (15) aufladet.
  5. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromspeicher (23) für die elektronische Steuervorrichtung (16) einerseits und die Stromquelle (15) für den Elektromotor (13) andererseits gesondert ausgebildet sind.
  6. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromspeicher (23) für die elektronische Steuervorrichtung (16) zumindest einen Kondensator (C2) umfasst und/oder die Stromquelle (15) für den Elektromotor (13) mindestens einen Kondensator aufweist, bevorzugt wobei der Kondensator als Super-Kondensator (C1) ausgebildet ist, besonders bevorzugt wobei der Super-Kondensator (C1) eine Anordnung mehrerer in Serie geschalteter Kondensatoren umfasst.
  7. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Handbetriebsmodus als Generator arbeitende Elektromotor (13) lediglich den Stromspeicher (C2) für die elektronische Steuervorrichtung (16), nicht aber die den Elektromotor (13) versorgende Stromquelle (15), aufladet.
  8. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein - vorzugsweise elektronischer - Schalter (25) und/oder Widerstand zwischen den beiden Anschlüssen des Elektromotors (13) zur Realisierung einer Bremswirkung des Elektromotors (13) und damit der Ausgabeeinheit - vorzugsweise an durch Sensor (18, 19) erfassten, definierten Stellungen derselben - angeordnet ist.
  9. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erfassen der in der Stromquelle gespeicherten Energiemenge eine Einrichtung zum Erfassen der Spannung oder eines Spannungsabfalls bei Belastung an den Anschlüssen der Stromquelle umfasst.
  10. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikroprozessor der elektronischen Steuervorrichtung mit einer Kommunikationseinrichtung (21) in Verbindung steht oder Teil einer Kommunikationseinrichtung (21) ist, die zumindest beim Umschalten auf den Handbetriebsmodus ein Signal vom Mikroprozessor erhält.
  11. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten auf den Handbetriebsmodus mittels der vom Elektromotor (13) angetriebenen Ausgabeeinheit die Ausgabe eines bahnförmigen Flächenproduktes (6) erfolgt, dessen aus dem Spender (1) vorstehende Länge (6b) größer ist als die durch den Abstand von Perforationen (9) definierte Standardlänge eines vom bahnförmigen Flächenprodukt abreißbaren Bahnabschnittes (6a).
  12. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten auf den Handbetriebsmodus eine vom Elektromotor (13) angetriebene Messerwalze (11) sich seit der elektronischen Auslösung um mehr als eine Umdrehung, vorzugsweise um mehr als zwei Umdrehungen dreht.
  13. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuervorrichtung (16) nach dem Umschalten auf den Handbetriebsmodus den Auslösesensor (3) deaktiviert bis neue Batterien in die Stromquelle (15) eingelegt werden.
  14. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuervorrichtung (16) nach einer Ausgabe eines vorbestimmten Bahnabschnittes am Ende desselben den Elektromotor bremst oder abstoppt, vorzugsweise durch Kurzschließen der beiden Anschlüsse des Elektromotors (13) mittels eines elektronischen Schalters (25).
  15. Spender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- oder Stoppposition der Ausgabeeinheit, insbesondere der Drehwinkel einer Messerwalze (11) der Ausgabeeinheit, im Motorbetriebsmodus einerseits und im Handbetriebsmodus andererseits verschieden ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass im Motorbetriebsmodus nach der Ausgabe eines Bahnabschnittes (6a) kein bahnförmiges Flächenprodukt (6) aus dem Spender (1) vorsteht, während im Handbetriebsmodus ein händisch greifbares Stück des bahnförmigen Flächenproduktes (6b) nach jeder Ausgabe eines vorhergehenden Bahnabschnittes (6a) vorsteht.
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