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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spender für eine Rolle aus Gewebematerial
und insbesondere einen Hygienespender, der automatisch eine bemessene
Menge von Material ausgibt, wenn ein Benutzer das "Schwanz"-Ende des Rollenmaterials
ergreift und daran zieht.
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Eine
Anzahl von Spendervorrichtungen zum Ausgeben und Abschneiden von
Rollen von Gewebematerial, wie beispielsweise Papierhandtücher, sind
in der Technik bekannt. Mit solchen Spendern wird der Prozess des
Ausgebens und Abschneidens des Gewebematerials automatisch durch
einen Benutzer ausgeführt,
der an dem freien "Schwanz"-Ende des Gewebematerials
zieht, das sich aus einem Ausgabeschlitz in der Vorrichtung erstreckt.
In einer typischen Auslegung liegt das Gewebematerial an einer rauen,
reibungsverstärkenden
Oberfläche
einer Zuführtrommel
an, und der Vorgang des Ziehens an dem Gewebeende verursacht, dass
sich die Trommel dreht. Die Trommel umfasst einen Antriebsmechanismus,
und nach dem ersten Ziehen an dem Gewebeende durch einen Benutzer
wird die Trommel in einem vorgegebenen Drehwinkel gedreht, um eine
bemessene Menge des Materials auszugeben. Ein nockengetriebener
Schneidemechanismus kann in der Drehtrommel vorgesehen werden, der
aus einem Schlitz in der Trommel herausschwenkt, um das Gewebe automatisch
mit der richtigen Länge
abzuschneiden. Die Spender umfassen typischerweise einen Mechanismus
für gespeicherte
Energie, wie beispielsweise eine exzentrische Nocke, die während der
ersten Drehung der Zuführtrommel
federbelastet wird. Diese Vorrichtung verursacht, dass die Trommel
ihre Drehung fortsetzt, nachdem das Gewebe abgeschnitten worden
ist. Dieser Vorgang verursacht, dass eine zusätzliche Länge des Gewebematerials aus
dem Ausgabeschlitz als das Ende für die nächste Ausgabesequenz herausgeführt wird.
Diese Arten von Spendern werden im Allgemeinen als "berührungslose" oder "Hygiene-"Spender bezeichnet, weil
der Benutzer keinen Abschnitt des Antriebs- oder Schneidemechanismus
manuell bedient und den Spender eigentlich nicht berühren muss.
Der Benutzer berührt
nur das Schwanzende des Gewebematerials.
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Obwohl
sie effektiv sind, können
die herkömmlichen
mechanischen Hygiene-Spender, die automatische mechanische Schneide-
und Zuführmechanismen
verwenden, von einem Standpunkt mechanischer Komponenten aus gesehen
relativ kompliziert und kostspielig herzustellen und zu warten sein.
Des Weiteren haben einige Benutzer bemerkt, dass solche Spender
eine übermäßige Menge an
Widerstand gegenüber
dem Herausziehen eines Handtuchs aus dem Spender aufweisen. Dies
kann insbesondere zutreffen, wenn der erste Anziehvorgang durch
den Benutzer auch die Kraft bereitstellt, die zum Belasten einer
Feder des automatischen Ende-Zuführmechanismus
erforderlich ist. Daher müssen
Gewebematerialien mit einer relativ hohen Reißfestigkeit bei solchen Spendern
verwendet werden.
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In
der Technik, die sich auf elektronische Handtuchspender bezieht,
wurden Fortschritte gemacht. Bei solchen Spendern wird die Einheit
typischerweise durch das Erfassen einer Bewegung eines Arms oder
einer Hand des Benutzers aktiviert. Über eine Steuerschaltung und
eine Stromquelle wird anschließend
ein Motor mit Energie versorgt, um eine Zuführwalze anzutreiben und damit
eine bemessene Länge
von Material auszugeben. Der Benutzer ergreift dann das freiliegende
Material und zieht daran in irgendeinem Winkel zur Spenderabdeckung, um
zu veranlassen, dass das Materialblatt an einer Schneidekante oder
gezackten Abreißleiste
abgetrennt wird. Der Zyklus wird für den nächsten Benutzer wiederholt.
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Das
U.S.-Patent Nr. 3,730,409 offenbart einen elektronischen Spender,
in dem zu Beginn eine volle bemessene Handtuchlänge aus dem Spender heraushängt. Ein
Benutzer ergreift das Handtuch und trennt es ab, indem er es gegen
eine Abreißleiste zieht.
Ein kraftaktivierter Schalter ist mit der Abreißleiste ausgelegt, der einen
Spendermotor über
eine Stromquelle und eine elektronische Schaltung aktiviert, wenn
der Benutzer an dem Handtuch zieht. Der Motor treibt dann eine Vorschubwalze
an, um eine volle bemessene Länge
von Handtuchmaterial aus dem Spenderkasten auszugeben, wo sie herunterhängt, damit
der nächste
Benutzer sie ergreifen und daran ziehen kann. WO 00/63100 beschreibt
einen elektronischen Spender mit einem ähnlichen Funktionsprinzip.
Diese Spender weisen den Nachteil auf, dass das gesamte Handtuchblatt
vor dem Gebrauch aus dem Spender heraushängt. Dies ist offensichtlich keine
hygienische oder wünschenswerte
Bedingung.
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Eine
Unzulänglichkeit
bei herkömmlichen elektronischen
Spendern besteht darin, dass sie unter Verwendung eines aktiven
Sensors arbeiten, um die Ausgabesequenz auszulösen. Die verschiedenen Arten
von Sensoren unterscheiden sich in ihrer Arbeitsweise, arbeiten
aber alle im Allgemeinen nach dem Prinzip, dass das Vorhandensein
des Benutzers den Spender ansteuert, ohne dass der Benutzer den Spender
berührt.
Der Sensor kann Körperbewegung, Infrarotwärme oder
irgendein anderes physikalisches Attribut des Benutzers erfassen.
Gleichgültig,
wie sie arbeiten, sind solche Sensoren immer "eingeschaltet" und ziehen daher kontinuierlich Strom
von der Stromquelle ab. Dadurch wird die Lebensdauer der Batterie
solcher Systeme in hohem Maße
reduziert, was zu einem häufigen
Ersetzen und Warten der Batterie führt.
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Eine
weitere Unzulänglichkeit
der herkömmlichen
elektronischen Spender ist die Leistungszuverlässigkeit. Die Systeme neigen
zu falschen "Auslösungen" auf Grund von Temperaturschwankungen, Verbraucheraufkommen
und -bewegung, Streu-HF-Signalen usw., was zur Ausgabe von Blättern führt, wenn
kein echter Benutzer tatsächlich
versucht hat, den Spender zu aktivieren. Durch diese falschen Auslösungen wird
Papier verschwendet, die Systembatterien werden leer und die Kunden
sind frustriert.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Hygiene-Spender,
der sich wenigstens einigen der Unzulänglichkeiten von herkömmlichen
mechanischen und elektrischen Spendern abhilft.
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KURZDARSTELLUNG
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Aufgaben
und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung
dargelegt oder sind aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch
Ausübung
der Erfindung erfahren werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen elektronischen Spender zum Ausgeben
von bemessenen Blättern
von einer Rolle von Gewebematerial bereit. Der Spender ist nicht
auf das Ausgeben irgendeiner bestimmten Art von aufgerolltem Gewebematerial beschränkt, sondern
ist insbesondere nützlich
für das Ausgeben
von bemessenen Blättern
von Handtuchmaterial und wird hierin zur leichteren Erklärung als ein
Handtuchspender bezeichnet und veranschaulicht. Der Spender ist
insofern ein "Hygiene"- oder "berührungsloser" Spender, als der
Benutzer nur das Ende des Materials berührt, das sich aus dem Spender
heraus erstreckt, um ein bemessenes Blatt auszugeben, und keinen
Ausgabemechanismus oder irgendeinen Teil des Spenders während des
normalen Gebrauchs aktivieren oder manuell bedienen muss.
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Der
Spender umfasst ein Gehäuse
in irgendeiner Form, Auslegung oder von irgendeinem ästhetischen
Erscheinungsbild. Ein Rollenträger
ist in dem Gehäuse
angeordnet, um eine Rolle des Gewebematerials drehend zu tragen.
Ein Ausgabeschlitz ist in dem Gehäuse definiert, durch den bemessene Längen des
Gewebematerials ausgegeben werden. Eine Länge des Gewebematerials erstreckt
sich aus dem Ausgabeschlitz heraus und definiert einen "Schwanz", den ein Benutzer
ergreift und herauszieht, um die automatische Ausgabesequenz zu
starten.
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Ein
elektrisch angetriebener Zuführmechanismus
ist in dem Gehäuse
angeordnet, um die Blätter
aus Gewebematerial daraus auszugeben. Ein Elektromotor ist für den Antrieb
des Zuführmechanismus
ausgelegt. Eine Stromquelle, wie beispielsweise eine Batterie oder
ein externer Stromkreis, ist vorgesehen, um den Motor und die damit
verbundenen Schaltkreise mit Energie zu versorgen.
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In
einer bestimmten Ausführungsform
umfasst der Zuführmechanismus
eine angetriebene Vorschubwalze, die mechanisch durch den Motor
angestellt wird. Eine Andruckwalze kann an der angetriebenen Vorschubwalze
so angeordnet werden, dass sie einen Walzenspalt definiert, durch
den das Gewebematerial auf seinem Laufpfad durch den Spender hindurchläuft.
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Ein
Sensor ist in dem Gehäuse
an einer Stelle entlang des Laufpfads des Gewebematerials angeordnet.
Dieser Sensor ist so positioniert und ausgelegt, dass er einen Parameter
in dem Gehäuse
erfasst, der sich ändert
oder variiert wird als Ergebnis dessen, dass ein Benutzer das Gewebeende,
das sich aus dem Ausgabeschlitz erstreckt, ergreift und darauf eine
erste ziehende Kraft ausübt.
Die erfassten "Parameter" können irgendeine
Anzahl von Merkmalen oder Variablen sein. Zum Beispiel ist der Sensor
in einer Ausführungsform
ein Kontaktsensor, gegen den sich das Gewebematerial in seinem Laufpfad
presst. In einem statischen oder Schlafmodus, wie beispielsweise,
wenn das Ende ein fach aus dem Spender heraushängt, bewegt sich das Gewebematerial
nicht, und es wird eine sehr kleine Kraft durch das Material auf
den Sensor ausgeübt.
Wenn ein Benutzer das Gewebeende jedoch ergreift und daran zieht,
wird das Material in dem Spender straft gezogen und/oder sein Pfad
wird geändert
oder weicht anderweitig ab. Der Sensor kann durch die Änderung
in dem Gewebematerial gebogen werden oder kann einfach die Änderung
in dem Gewebepfad erfassen, die zur Aktivierung der automatischen
Ausgabesequenz führt.
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In
einer alternativen Ausführungsform braucht
der Sensor nicht mit dem Gewebematerial in Berührung zu stehen. Beispielsweise
kann der Sensor ein Bewegungssensor sein, der direkt oder indirekt
eine Bewegung des Gewebematerials erfasst, wenn ein Benutzer erstmals
an dem Gewebeende zieht. In einer bestimmten Ausführungsform
kann der Sensor eine Drehbewegung einer Walze oder eines ähnlichen
Elements erfassen, das durch den Benutzer, der an dem Ende zieht,
veranlasst wird, sich zu drehen.
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Ungeachtet
der Art des Sensors oder erfassten Parameters weist der Sensor einen
Schlafmodus auf, in dem er nicht von der Stromquelle mit Energie versorgt
wird. Mit anderen Worten, der Sensor ist nicht immer "eingeschaltet", sondern wird nur
beim ersten Ziehen an dem Ende-Material aktiviert. Daher zieht der
Sensor aus der Energieversorgung keine Energie ab.
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Ein
Steuerschaltkreis kann vorgesehen werden, um die Funktion der verschiedenen
Komponenten zu koordinieren. Zum Beispiel kann ein Schaltkreis in
Verbindung mit der Energieversorgung, dem Motor und dem Sensor stehen.
Die Aktivierung des Sensors kann verursachen, dass sich ein Kontakt
in dem Steuerschaltkreis schließt,
in dem dann Energie zu dem Motor zugeführt wird, um eine Länge des
Gewebematerials auszugeben. Ein relativ einfacher Zeitsteuerungs-Schaltkreis
kann vorgesehen werden, der die Betriebszeit des Motors steuert.
Damit wird die Länge
des ausgegebenen Gewebematerials durch die Laufzeit des Motors gesteuert.
Es gibt zahlreiche andere Verfahren, die dem Fachmann zur Verfügung stehen,
um die Länge
von Gewebematerial zu steuern, die durch den Zuführmechanismus ausgegeben wird.
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Der
Spender ist des Weiteren mit einer Gewebeschneide- oder -abtrennvorrichtung
versehen, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die ausgegebene Länge von
Gewebema terial in ein einzelnes Blatt zu schneiden. Verschiedene
geeignete automatische und manuelle Schneidevorrichtungen sind in
der Technik bekannt und können
bei dem vorliegenden Spender verwendet werden. Zum Beispiel kann
die automatische Ausgabesequenz auch eine automatische Schneidesequenz
umfassen. Um jedoch Batterie-Energie
zu sparen und Komplexität
und Herstellungskosten zu minimieren, kann es erwünscht sein, eine
relativ einfache manuelle Schneidevorrichtung zu verwenden, wie
beispielsweise eine Abreißleiste (Klinge),
die benachbart zum Ausgabeschlitz angeordnet ist. Zum Abtrennen
des Gewebematerials zieht der Benutzer einfach an dem Material in
einem Winkel zur Abreißleiste.
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Nachdem
das Gewebe abgetrennt worden ist, muss dafür gesorgt werden, dass für den nächsten Benutzer
ein Ende vorhanden ist. Zu diesem Zweck kann der Spender einen Schneidesensor
aufweisen, der so angeordnet ist, dass er die manuelle Gewebeschneidesequenz
erfasst und ein entsprechendes Signal erzeugt, das den Zuführmechanismus
veranlasst, anschließend
eine zweite bemessene Länge
von Gewebematerial aus dem Ausgabeschlitz auszugeben, um das Ende
für den
nächsten Benutzer
zu definieren. In einer bestimmten Ausführungsform kann der Gewebeschneidesensor
ein Abreißleisten-Sensor
sein, der so angeordnet ist, das er eine Bewegung oder Biegung der
Abreißleiste
erfasst, wenn der Benutzer das Gewebematerial gegen die Leiste zieht.
In einer anderen Ausführungsform kann
ein Sensor eingesetzt werden, um eine Biegung oder Bewegung des
Gewebematerials zu erfassen, wenn es durch den Benutzer gegen die
Abreißleiste gezogen
wird. Dieser Sensor kann der gleiche Sensor wie derjenige, der zum
Erfassen des ersten Ziehens an dem Ende durch den Benutzer verwendet wird,
oder ein anderer Sensor sein.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Ausführungsformen
davon beschrieben, die in den Figuren dargestellt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Spenders gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Spenders gemäß der Erfindung;
und
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform
eines Spenders gemäß der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Im
Folgenden wird ausführlich
auf Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in
den Figuren veranschaulicht werden. Jede Ausführungsform wird als Erläuterung
der Erfindung bereitgestellt und ist nicht als eine Einschränkung der
Erfindung gedacht. Zum Beispiel können Merkmale, die als Teil
einer Ausführungsform
veranschaulicht oder beschrieben werden, zusammen mit einer anderen
Ausführungsform verwendet
werden, um noch eine weitere Ausführungsform zu ergeben. Es ist
beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung diese und andere Modifizierungen
und Variationen umfasst, die innerhalb des Umfangs der Ansprüche im Anhang
liegen.
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Ausführungsformen
eines Spenders 10, der grundlegende Funktionsmerkmale gemäß der vorliegenden
Erfindung integriert, sind in den Figuren dargestellt. Der Spender 10 ist
so ausgelegt, dass er eine primäre
Rolle 12 von Gewebematerial 16 ausgibt, das beispielsweise
eine standardmäßige 20-cm-(8-Zoll-)Handtuchrolle
ist. Da nur zu Veranschaulichungszwecken angegeben, wird die Rolle 12 als
Handtuchrolle bezeichnet, und das Gewebematerial wird als Handtuchmaterial
bezeichnet.
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Der
Spender 10 umfasst ein Gehäuse 18 von irgendeiner
allgemeinen Form und Auslegung. Das Gehäuse 18 umfasst einen
unteren Abschnitt 20, einen vorderen Abschnitt 24 und
einen rückwärtigen Abschnitt 22.
Der Spender 10 kann mit beliebigen herkömmlichen Mitteln an einer vertikalen
haltenden Wandstruktur befestigt werden. Ein Ausgabeschlitz 26 ist
an einer entsprechenden Stelle in dem Gehäuse 18 definiert.
In der dargestellten Ausführungsform ist
der Ausgabeschlitz 26 in dem unteren Abschnitt 20 vorgesehen.
Es sollte klar sein, dass der Ausgabeschlitz 26 an verschiedenen
Stellen in dem Gehäuse
angeordnet sein kann, abhängig
vom Förderpfad des
Handtuchmaterials 16 und der Auslegung der inneren Komponenten
des Spenders 10. Der Ausgabeschlitz ist so angeordnet,
dass ein Benutzer ein Ende 14 des Handtuchmaterials sehen
kann, das sich daraus erstreckt, und leichten Zugriff hat, um das
Ende 14 zu ergreifen und daran zu ziehen.
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Es
sollte verstanden werden, dass der Spender 10 gemäß der Erfindung
in seiner Konstruktion durch keinerlei bestimmte Arten von Materialien
eingeschränkt
ist. Beispielsweise kann der rückwärtige Abschnitt 22 und/oder
untere Abschnitt 20 als eine Baugruppe aus Blech ausgebildet
sein, und der vordere Abschnitt 24 kann eine abnehmbare
oder schwenkbare Kunststoffbaugruppe aufweisen.
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Die
Rolle 12 ist mittels irgendeines geeigneten Halters drehbar
in dem Gehäuse 18 angeordnet, wie
beispielsweise den Seitenarmen 28, die in 1 offenbart
sind. Es sind verschiedene Auslegungen von Haltermechanismen zum
drehbaren Halten einer Materialrolle in einem Spender bekannt, und
jede solche Vorrichtung kann mit der vorliegenden Erfindung verwendet
werden.
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Der
Spender 10 umfasst einen elektrischen Zuführmechanismus,
allgemein mit 30 bezeichnet. Das Handtuchmaterial 16 läuft auf
seinem Laufpfad durch das Spendergehäuse durch den Zuführmechanismus 30 hindurch.
Wie hierin ausführlicher
beschrieben wird, wird der Zuführmechanismus 30 aktiviert,
um eine bemessene Länge
des Handtuchmaterials 16 aus dem Ausgabeschlitz 26 auszugeben, wenn
ein Benutzer einfach das Ende 14 ergreift, das sich aus
dem Ausgabeschlitz 26 erstreckt, und daran zieht. Nachdem
das Material in ein einzelnes Blatt abgetrennt worden ist, indem
der Benutzer es gegen die Abreißleiste 58 zieht,
gibt der Zuführmechanismus 30 automatisch
eine zweite bemessene Länge des
Handtuchmaterials aus dem Ausgabeschlitz 26 aus. Diese
zweite bemessene Länge
des Materials wird das Ende 14 des nächsten Blatts, das durch einen
Benutzer herausgezogen werden soll.
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In
der veranschaulichten Ausführungsform des
Spenders 10 umfasst der Zuführmechanismus 30 eine
Vorschubwalze 36, die mit einem beliebigen herkömmlichen
Befestigungsmechanismus drehbar in dem Gehäuse 18 befestigt ist.
Die Vorschubwalze 36 wird antreibend durch einen elektrisch
mit Energie versorgten Motor 32 angestellt. Die Vorschubwalze 36 kann
durch irgendeine einer Reihe von herkömmlichen Vorrichtungen durch
den Motor angestellt werden. Zum Beispiel kann die Vorschubwalze 36 direkt mit der
Ausgangswelle des Motors 32 gekoppelt sein, wie in den
Figuren dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann ein Kupplungsmechanismus betriebsfähig zwischen
dem Motor 32 und der Vorschubwalze 36 angeordnet
werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Motor 32 eine
Reibungswalze antreiben, die an der Vorschubwalze 36 anliegt
und sie dadurch dreht. Es sollte klar sein, dass jedes Mittel zum Übertragen
von Kraft von dem Antriebsmotor 32 auf die Vorschubwalze 36 innerhalb
des Umfangs der Ansprüche
im Anhang liegt.
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In
der veranschaulichten Ausführungsform ist
eine Andruckwalze 44 gegenüber der Vorschubwalze 36 angeordnet
und definiert einen Walzenspalt mit der Vorschubwalze 36,
durch den das Handtuchmaterial hindurchläuft, wie in den Zeichnungen
dargestellt. Es kann jede Anzahl und Auslegung von Umlenkwalzen 46 verwendet
werden, um den Pfad des Handtuchmaterials 16 in dem Gehäuse 18 zu lenken.
Die Andruckwalze 44 stellt sicher, dass das Handtuchmaterial
reibend an der Oberfläche
der Vorschubwalze 36 anliegt, so dass eine Drehung der Vorschubwalze 36 verursacht,
dass das Handtuchmaterial 16 aus dem Spender ausgegeben
wird.
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Nach
der Ausgabe einer bemessenen Länge von
Handtuchmaterial aus dem Spender 10 stoppt der Zuführmechanismus
seinen Betrieb, wodurch ein Schlupf des Materials 16 verhindert
wird, während der
Benutzer das bemessene Blatt von der Rolle zieht oder abtrennt.
Eine Abreißklinge
oder -leiste 58 kann in dem Gehäuse 18 neben dem Ausgabeschlitz 26 so
angeordnet werden, dass, sobald die gewünschte Länge von Handtuchmaterial 16 ausgegeben
worden ist, der Benutzer die bemessene Länge des Handtuchmaterials in
ein Blatt abtrennen kann, indem er das Handtuch nach vorne und über die
Abreißleiste 58 zieht.
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Der
Spender 10 umfasst einen Sensor, der im Allgemeinen mit 80 bezeichnet
wird, der in dem Gehäuse
an einer Stelle entlang des Laufpfads des Handtuchmaterials 16 angeordnet
ist. Der Sensor 80 ist so positioniert und ausgelegt, dass
er einen Parameter erfasst, der sich ändert oder variiert wird als
Ergebnis dessen, dass ein Benutzer das Gewebeende 14, das
sich aus dem Ausgabeschlitz 26 erstreckt, ergreift und
darauf eine erste ziehende Kraft ausübt. Der erfasste "Parameter" kann jede Anzahl
von Merkmalen oder Variablen sein. Zum Beispiel ist der Sensor 80 in
den Ausführungsformen,
die in den Zeichnungen veranschaulicht werden, ein elektrischer
Kontaktsensor mit einer fe derbelasteten Kontaktoberfläche 82,
gegen die sich das Handtuchmaterial 16 in seinem Laufpfad
presst. In einem statischen oder Schlafmodus, wie beispielsweise,
wenn das Ende 14 einfach aus dem Spender heraushängt, bewegt
sich das Handtuchmaterial 16 nicht, und es wird eine sehr
kleine Kraft oder ein sehr kleiner Druck durch das Material auf
die Kontaktoberfläche 82 ausgeübt. Wenn
ein Benutzer das Ende 14 jedoch ergreift und daran zieht,
wird das Handtuchmaterial 16 in dem Spender straft gezogen
und/oder sein Pfad wird geändert
oder weicht anderweitig ab. Die Bewegung oder durch das Handtuchmaterial 16 ausgeübte Kraft
verursacht eine Biegung der federbelasteten Kontaktoberfläche 82,
die ausreichend ist, um Kontakte in dem elektrischen Sensor 80 zu
schließen. Dies
führt zu
einem Signal, das von dem Sensor 80 zu einer Steuerschaltung
oder einem Schaltkreis 34 gesendet wird, durch den veranlasst
wird, dass dem Motor 32 Energie zugeführt wird.
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Der
Widerstand der Kontaktoberfläche 82 wird
wünschenswerter
Weise so kalibriert, dass eine "substanzielle" Kraft auf das Ende 14,
die derjenigen entspricht, die von einem Benutzer ausgeübt wird, um
ein Blatt des Materials aus dem Spender zu ziehen, erforderlich
ist, um den Sensor zu aktivieren. Der Sensor 80 muss so
kalibriert sein, dass eine überflüssige Bewegung
des Endes 14 den Sensor 80 nicht aktiviert.
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Es
sollte klar sein, dass die Position des Sensors 80 entlang
des Papierpfads in dem Gehäuse 18 oder
außerhalb
des Gehäuses
beliebig variieren kann, so lange er so angeordnet ist, dass er
eine Änderung
in der Kraft oder Richtung des Handtuchmaterials in seinem Laufpfad
erfasst.
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Der
Sensor 80 kann auch von einer Art sein, die indirekt eine
Bewegung des Handtuchmaterials erfasst, wenn ein Benutzer an dem
Ende 14 zieht. Zum Beispiel kann der Sensor einen Parameter
oder Zustand einer Komponente erfassen, die als ein Ergebnis einer
Bewegung des Handtuchmaterials innerhalb des Gehäuses geändert wird. Ein Beispiel einer
derartigen Ausführungsform
ist in 3 veranschaulicht. Der Sensor 80 in dieser
Ausführungsform erfasst
eine drehende Bewegung einer Komponente in dem Gehäuse 18,
die daher stammt, dass der Benutzer an dem Ende 14 zieht.
Beispielsweise ist der Sensor 80 in der dargestellten Ausführungsform
so angeordnet, dass er eine drehende Bewegung der Andruckwalze 44 erfasst.
Für diesen
Zweck steht eine beliebige Anzahl von herkömmlichen Umdrehungs-Zählvorrichtungen
oder ähnlichen
Vorrich tungen zur Verfügung,
wie beispielsweise ein einfacher Tachogeber. Beispielsweise kann
die Walze 44 einen oder mehrere Flügel 84 umfassen, die
an einem Ende davon angeordnet sind. Die Umdrehungen der Flügel 84 werden
erfasst und durch einen Zähler 86 gezählt. Wenn
eine ausreichende drehende Bewegung der Walze 44 durch
den Zähler 86 "gezählt" wird, wird ein Signal
zu der Steuerschaltung 34 gesendet, wodurch veranlasst
wird, dass dem Motor 32 Energie zugeführt wird. Es sollte klar sein,
dass die Getriebeübersetzung
zwischen dem Motor 32 und der Vorschubwalze 36 von
der Art sein muss, dass sie wenigstens einen gewissen Drehungsgrad
der Vorschubwalze 36 zulässt, wenn ein Benutzer das Ende 14 ergreift
und daran zieht.
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Es
sollte klar sein, dass eine Umdrehungs-Zählvorrichtung verwendet werden
könnte, um
eine Drehbewegung irgendeiner Walze oder Komponente in dem Gehäuse 18 zu
erfassen, einschließlich
der Vorschubwalze 36, der Umlenkwalze 46, der
Materialrolle 12 und Ähnlichem.
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Es
sollte verstanden werden, dass dem Sensor 80 in einem Schlaf-
oder statischen Modus des Spenders 10 keine Energie zugeführt wird.
Der Sensor 80 wird "zwangsaktiviert" durch die Handlung
eines Benutzers, der das Ende 14 ergreift und daran zieht.
Sobald der Sensor 80 ausgeläst wird, veranlasst die Steuerschaltung 34,
dass dem Motor 32 Energie von einer Stromquelle 72 zugeführt wird,
um den Zuführmechanismus 30 (in
der veranschaulichten Ausführungsform
die Vorschubwalze 36) automatisch anzutreiben. Dem Motor
wird für
eine ausreichende Zeitspanne für
eine gewünschte
Länge von Handtuchmaterial 16,
die aus dem Ausgabeschlitz 26 ausgegeben werden soll, Energie
zugeführt.
Diese "Zeit" kann auf mehrere
Arten gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Steuerschaltung 34 zu
diesem Zweck eine einfache Zeitsteuerungsschaltung umfassen. In
der Ausführungsform
von 3 kann die Menge von ausgegebenem Material 16 durch
die Umdrehungen der Andruckwalze 44 bestimmt werden, die
von dem Zähler 86 erfasst
werden. Wenn eine ausreichende Anzahl von Umdrehungen der Walze 44 durch
den Zähler 86 erfasst
worden ist, schaltet die Schaltung 34 den Motor 32 ab.
Ein Fachmann auf dem Gebiet der Elektronik ist durchaus in der Lage,
eine Reihe von geeigneten Steuersystemen für den Betrieb des Motors 32 zu
entwickeln.
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Es
sollte verstanden werden, dass der Begriff "Steuerschaltung" hierin verwendet wird, um allgemein
jede Kombination von Relais, Schaltern, Stromquellen, Zählern, Sensoren, integrierten Schaltplatinen
und Ähnlichem
zu definieren, welche die verschiedenen Signale weiterleiten und
die verschiedenen Komponenten des Spenders 10 in der gewünschten
Sequenz aktivieren.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann ein mechanisches Messsystem verwendet werden. Ein solches in
der Technik weithin bekanntes und verwendetes System ist ein Getriebesystem,
wobei die Länge
des Blatts durch den Bogen einer gekrümmten Zahnstange bestimmt wird,
die mit einer Messwalze in Eingriff gebracht wird. Ein solches System
wird beispielsweise in dem Rollenhandtuch-Spender Lev-P-Matic® von
Kimberly-Clark Corporation verwendet. Dieses System verwendet eine
Messwalze mit einem Zahnkranz, der an einem Ende davon befestigt
ist, der mit einem Zahnrad einer gekrümmten Zahnstange (curved rack
gear) über
ein schwimmendes Zahnradgetriebe in Eingriff gebracht wird. Der Zahnkranz
könnte
auf der Vorschubwalze 36 oder der Andruckwalze 44 in
dem vorliegenden Spender vorgesehen werden. Wenn das Handtuchmaterial 16 ausgegeben
wird, dreht sich die Messwalze und treibt die gekrümmte Zahnstange über das
Ritzel. Die Länge
des Blatts wird durch den Grad des zurückgelegten Wegs des Zahnrads
der gekrümmten
Zahnstange bestimmt. An der Stopp-Position des Zahnrads der gekrümmten Zahnstange
würde die
Vorschubwalze 36 blockiert und das Blattmaterial dadurch
gespannt. Das Zahnradgetriebe ist in einer abgewinkelten Bahn untergebracht
und bewegt sich in der Bahn, um sich an der Stopp-Position des Zahnrads
der Zahnstange aus dem Zahnkranz und dem Zahnrad der gekrümmten Zahnstange
zu lösen,
wobei das Zahnrad der Zahnstange an diesem Punkt auf seine Startposition
zurückfällt. Diese
Art ist dem Fachmann bekannt und muss hierin nicht im Detail dargelegt
werden.
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Sobald
das Materialblatt durch den Benutzer abgetrennt worden ist, wird,
wie erwähnt,
eine zweite bemessene Länge
des Handtuchmaterials 16 automatisch ausgegeben, um ein
Ende 14 für
den nächsten
Benutzer zu definieren. Diese Sequenz kann auf verschiedene Arten
erzielt werden, einschließlich
einer Aktivierung des Sensors 80 für das Ziehen an dem Ende oder
eines anderen Sensors. Zum Beispiel kann ein Gewebeschneidesensor
verwendet werden, um einen Parameter oder eine Bedingung zu erfassen,
die angibt, dass der Benutzer das ausgegebene Materialblatt abgetrennt
hat. Ein Beispiel für
diese Art von Auslegung wird bei den Ausführungsformen in 1 und 3 gezeigt.
Die Abreißleiste 58 "schwimmt" zu einem gewissen
Grad auf einem Halter 64, so dass die Klinge 58 veranlasst
wird, sich zu bewegen oder zu biegen, wenn der Benutzer das Handtuchmaterial 16 gegen
die Klinge 58 zieht. In der veranschaulichten Ausführungsform
umfasst die Klinge 58 einen verlängerten Schlitz 62,
in welchen Vorsprünge 60 auf
dem Halter 64 eingreifen. Die Abreißleiste 58 schwimmt
damit in dem Ausmaß,
das durch das Eingreifen der Vorsprünge in den Schlitz gestattet
wird. Ein Sensor, der allgemein mit 68 bezeichnet wird,
erfasst eine Bewegung oder Biegung der Abreißleiste 58 und sendet
ein entsprechendes Signal an die Steuerschaltung 34. In
der veranschaulichten Ausführungsform
ist der Sensor 68 eine relativ einfache Kontaktanordnung
zwischen einem feststehenden Kontakt und dem Ende der Abreißklinge 58. Das
Signal von dem Abreißklingen-Sensor 68 wirkt als
ein Ansteuersignal zum Zuführen
von Energie zum Motor 32, um eine bemessene Länge des
Handtuchmaterials 16 aus dem Ausgabeschlitz 26 herauszuführen. Zum
Steuern der Länge
des Endes 14 können
wiederum verschiedene Mittel verwendet werden, einschließlich einer
Zeitsteuerungsschaltung, einer Umdrehungs-Zählvorrichtung und so weiter.
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In
der Ausführungsform
von 2 wird ein Gewebeschneidesensor durch einen zweiten
elektrischen Kontaktsensor 88, der eine federbelastete Kontaktoberfläche 90 aufweist,
die im Allgemeinen gegenüber
der Kontaktoberfläche 82 angeordnet
ist, bereitgestellt, der dazu verwendet wird, das erste Ziehen an
dem Ende zu erfassen. Es ist ersichtlich, dass, um das Material 16 gegen
und über
die Abreißklinge 58 zu
ziehen, der Benutzer das Material nach vorne gegen die Kontaktoberfläche 90 ziehen
muss. Dies führt
zu einer Biegung der Kontaktoberfläche 90, die ausreichend
ist, um einen Kontakt in dem Sensor 88 zu schließen, wodurch
ein Signal zu der Steuerschaltung 43 zum Zuführen von
Energie zum Motor 32 gesendet wird. Es sollte verstanden
werden, dass der Sensor 88 an jeder geeigneten Stelle angeordnet
werden kann, um eine Bewegung oder Änderung in dem Druck des Handtuchmaterials
als ein Ergebnis dessen zu erfassen, dass der Benutzer das Material
gegen die Abreißklinge 58 zieht.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann ein einzelner Sensor, (wie beispielsweise der Sensor 80)
so ausgelegt werden, dass er eine Bewegung des Gewebematerials 16 oder
eine darauf ausgeübte Kraft
erfasst, wenn zum ersten Mal an dem Ende gezogen wird, wodurch die
Ausgabesequenz und der Abreiß-
oder Abtrennvorgang bereitgestellt werden, um die Ende-Zuführsequenz
zu initiieren.
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Wie
erwähnt
ist eine Stromversorgung 72 in dem Gehäuse 18 enthalten,
um die verschiedenen elektronischen Komponenten und die Steuerschaltung 34 mit
Energie zu versorgen. Die Stromversorgung 72 kann ein Batteriefach
für wegwerfbare Gleichstrombatterien
enthalten. Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, kann ein Wechselstrom/Gleichstrom-Adapter
verwendet werden, um eine alternative Energiequelle für den Spender 10 bereitzustellen. Diese
Ausführungsform
kann besonders nützlich sein,
wobei der Spender 10 in großer Nähe zu einem Wechselstromanschluss
angebracht wird.
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Ein
Notfall-Vorschubknopf 76 kann an dem Spender 10 ebenfalls
vorgesehen werden als eine Möglichkeit
für einen
Techniker oder einen Wartungsmechaniker, die Schaltung zu umgehen
und dem Motor 32 Energie zuzuführen, um eine Länge des
Handtuchmaterials aus dem Spender herauszuführen. Dies kann zum Beispiel
erforderlich sein, wenn das Ende 14 in dem Spender aufgestaut
wurde und sich nicht aus dem Ausgabeschlitz 26 erstreckt.
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In
den Spender 10 ist auch eine Vorrichtung integriert, die
einem Benutzer oder Techniker angibt, dass für den Spender Strom verfügbar ist.
Diese Vorrichtung kann eine relativ einfache Licht- oder LED-Anzeige
sein, die beleuchtet ist, so lange Strom zur Verfügung steht.
In dieser Hinsicht kann eine beliebige Anzahl von entsprechenden
Anzeigevorrichtungen verwendet werden.
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Es
sollte ebenfalls verstanden werden, dass ein Spender 10 gemäß der Erfindung
jede Kombination von zusätzlichen
Merkmalen enthalten kann, die bei herkömmlichen Freihand-Spendern
zu finden sind. Zum Beispiel kann der Spender eine manuelle Notfall-Vorschubvorrichtung
umfassen, wie beispielsweise ein manuelles Handrad oder einen Knopf.
Der Spender kann so ausgelegt sein, dass er eine Abreißrolle (stub
roll) zusätzlich
zu einer primären
Rolle ausgibt. Eine Kombination von solchen zusätzlichen Merkmalen liegt innerhalb
des Umfangs der Ansprüche
im Anhang.
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Für einen
Fachmann sollte klar sein, dass verschiedene Modifizierungen und
Variationen an den Ausführungsformen
der Erfindung, die hierin veranschaulicht und beschrieben wurden,
vorgenommen werden können,
ohne von dem Umfang der Ansprüche
im Anhang abzuweichen.