专利名称：易于装载的发放器的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷状产品的发放器，更具体地说，涉及这样的发放器，其特点是能够简单容易地将一卷材料插入该发放器并从中取出。
背景技术：
在诸如机场、制造业工厂以及大型购物中心等商用设施中发放卷纸产品，诸如纸巾、厕纸等等，是十分常见的。卷纸产品在这些设施中的各种区域发放，例如厕所和工作区域。在这样的设施中，以高效的方式使用维护人员是十分重要的，该高效方式就包括将维护人员必须去这些地点的次数以及将每次去时处理这些发放器所用的时间量减到最小。
为了将一卷材料装到多个现有的发放器中，维护人员必须将卷纸产品的引导端穿过一系列的卷轴，从而正确地发放该产品。此外，一些发放器需要纸品卷安装在发放器中，从而使该轴向特定的方向旋转。如果没有正确地装载该纸品卷，就不能正确地发放该产品。这样的发放器需要维护人员花费额外的时间以保证纸品卷被正确地装载到发放器中并正确地穿过发放机构。因此，需要采用一种发放器，其能够以快速高效的方式容易并正确地将纸品卷装载到发放器中。
发明内容
本发明涉及用于支撑一卷材料的对置的悬臂式适配器。该适配器具有卷轴承载面；凸起面，该凸起面具有第一端和第二端，第一端基本上邻接于卷轴承载面并在它们之间形成的界面上的各点处基本垂直于卷轴承载面；以及致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端。悬臂式适配器以共轴对齐且间隔开的关系安装在相对的刚性表面上，使得施加到致动面上的偏移力能够引起适配器向着远离对方适配器的方向挠曲。该适配器还可包括邻接于致动面并远离凸起面的连接部分，用于将适配器连接到对置的刚性表面上。卷轴承载面离对置的刚性表面足够远，从而允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴。
本发明还涉及一种发放器，用于从空心卷轴中发放一种材料，该发放器具有外壳，该外壳具有多个形成内部容积的对置壁以及一个开口；靠近开口处的用于将材料从卷轴上分断的装置；以及，在内部容积中以基本共轴对齐和分开的关系安装于对置壁的至少一对悬臂式适配器。该至少一个适配器还包括卷轴承载面；具有第一端和第二端的凸起面，该第一端基本邻接于卷轴承载面；以及致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端。该第一端和承载面在它们之间的界面上的各点处基本垂直。在致动面上施加偏移力引起适配器向着远离对方适配器的方向挠曲，且去除该偏移力会使适配器朝着对方的适配器突出。该发放器还可包括具有连接部分的适配器，该连接部分邻接于致动面并远离凸起面，用于将适配器连接到对置壁上。该连接部分将卷轴承载面定位得离对置壁足够远，从而允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴。
图1为发放器的透视图；图2示出安装在发放器中的空心卷轴；图3示出装载发放器时的剖视图；图4为发放器中的适配器的透视图；以及图5示出一个示例性的施放机构。
具体实施例方式
本发明涉及一种卷状材料的发放器，例如，卷纸产品的发放器。在图1中示出了根据本发明的发放器的一个实施例。在此示出的发放器20包括外壳22，外壳具有多个壁，包括至少两个侧壁24和26，这些壁形成内部容积32以及穿透外壁的开口34。材料38形成的卷轴36容纳在外壳22的内部容积32中，并从其中发放出去。材料38的尾部40延伸出开口34，使得使用者能够将材料38从外壳22中取出。靠近开口34的刃部42或其它的切割装置用作从外壳22中发放出的材料38的撕开点。外壳22通常安装在刚性表面上，例如厕所的墙壁或隔间板。将外壳22安装到一个表面上的一种可能的方式可包括在外壳22的外表面上提供具有紧固孔46的安装块44。也可以用其它的方法安装发放器20，这些方法对于本领域的技术人员都是公知的。可以选择地，发放器20可具有由半透明或透明材料制成的窗口48，用于观察卷轴36是否耗尽。
图2更为详细地示出了本发明的发放器20。可在外壳22中提供斜角导向件50以在装载过程中辅助引导卷轴36。至少一对悬臂式适配器52安装在对置的刚性表面上，例如，壁24和26；该适配器52处于内侧32内，呈基本上轴向对齐并间隔开的关系，它延伸进卷轴36的心轴54内，并提供固定的安装轴，供材料38在其上发放。每对悬臂式适配器52中的至少一个适配器52具有卷轴承载面58；具有第一端62和第二端64的凸起面60，第一端62基本上邻接于卷轴承载面58并在它们之间形成的界面74上的各点处基本垂直于卷轴承载面58；以及致动面66，该致动面66成角度地邻接于凸起面60的第二端64。在某些实施例中，凸起面60基本平行于安装有适配器52的相对的刚性表面，例如，壁24和26。而且，在某些实施例中，卷轴承载面58基本垂直于安装有适配器52的相对的刚性表面，例如，壁24和26。
适配器52被设计成不仅与用于发放的卷轴36的心轴54相配合，还能够为插入和取出卷轴36提供方便。图3示出将空心卷轴36插入发放器20的情况。卷轴36能够被夹持，从而使心轴54大致平行于发放器开口34并使其取向有利地变成向顺时针或逆时针方向都能旋转，而不像现有技术中的某些装置。当卷轴36沿方向Y移动到外壳22中时，卷轴36通过例如斜角导向件50被推向对置的适配器52。
将卷轴36进一步推入发放器20时，卷轴36将接触到适配器52的致动面66(图5)。适配器52以基本共轴对齐并间隔开的关系安装在对置的刚性表面上，这样，施加在致动面66上的偏移力将使适配器52沿着远离相对适配器的方向X挠曲，消除偏移力将使适配器52朝着相对的适配器52突出。在某些实施例中，对置的刚性表面可以是发放器20的对置壁24、26。因此，每个适配器52都向着远离相对适配器52的方向X挠曲。适配器52应当被设计成能够产生足量的挠曲以使卷轴36避开适配器52的凸起面60。与发放器20的壁24、26或其它部件的接触限制了适配器52偏移的距离。因此，应当恰当地设计适配器52的尺寸并以合适的材料制造之，以允许足量的挠曲。
当卷轴36的心轴54与适配器52的凸起面60对齐时，去除偏移力，适配器52向着卷轴36突出(图2)。之后，凸起面60处于卷轴36的心轴54内部，且卷轴承载面58发挥作用，提供转轴供卷轴36绕其旋转，以便发放材料38(图2)。为此，应当将凸起面60的尺寸设计为能够配合到卷轴36的心轴54内。
尽管示出了两个适配器52都具有致动面66，但应该理解，只有一个适配器52需要设置有致动面66，该致动面的几何形状适合于在施加偏移力时向着远离对置的成对适配器52的方向X挠曲。可以通过插入或取出卷轴36施加这样的偏移力，或者采用施放机构70，如图3-5所示。去除偏移力致使适配器52朝着与其成对的相对适配器52突出，籍此使卷轴承载面58发挥固定卷轴36的作用。当只有一个适配器52具有致动面66时(未示出)，通过以下步骤安装卷轴36首先，将卷轴36的一端置于另一适配器52上，然后朝着具有致动面66的适配器52推动卷轴36的另一端。施加到致动面66上的偏移力将使适配器52沿着远离对方的适配器52的方向X移动，籍此产生足够的空间以便卷轴36越过适配器52并安装在其上。
回到图2，当卷轴36安装在外壳22中时，适配器52与卷轴36的心轴54相接合。卷轴36由适配器52的卷轴承载面58支撑，提供了供卷轴36在其上转动的转轴，以便发放材料38(图2)。可以采用邻接于卷轴36的制动弹簧72以提供摩擦力和压力，从而在发放过程中阻止卷轴36过度旋转。优选地，适配器52被设计成使心轴54便于容易地围绕卷轴承载面58转动。达到这一目的的一种可能的方法是，使用具有较低的动摩擦系数的材料来制造卷轴承载面58，例如，使用聚四氟乙烯。而且，如图4所示，卷轴承载面58与凸起面60之间的界面74可以是曲线形的并且对应于卷轴36的心轴54的曲线，从而使卷轴36紧靠在承载面58上并在其上转动，而不会受到不希望有的摩擦力的阻碍。
当卷轴36完全耗尽之后，可以简单地够到发放器内部并弯曲心轴54，从而使适配器52不再延伸到心轴54中。之后，就可以如希望的那样将心轴54从发放器20中取出并丢弃。
在某些情况下，需要取出整卷的卷轴36或者是部分消耗掉的卷轴36。在预计到会大量使用发放器20的期间，在此期间可能没有机会续装发放器20，这时从发放器20中取出部分消耗掉的卷轴36是恰当的做法。如果卷轴36被弄脏或损坏，也可能需要将整卷的或部分消耗掉的卷轴36取出。
为了取出整卷卷轴36，使用者可以采用一个或多个如图3-5所示的施放机构70。当使用者促动施放机构70时，适配器52向着远离其相对的适配器52的方向X挠曲，同时使适配器52从卷轴36的心轴54上脱开。之后，使用者手工地将卷轴36从相对的适配器52上取下并将卷轴36从外壳22中取出。在为两个对置的适配器52提供施放机构70的位置上，同时触动两个施放机构70会使适配器52完全与卷轴36的心轴54脱离配合。之后，卷轴36从发放器20中掉下，并可将卷轴除去。在图5所示的一个实施例中，当沿着远离开口34的方向S按下施放机构70时，施放机构70以可滑动方式与适配器52相配合。在未示出的另一实施例中，使用者必须按下一个按钮或是类似的东西才能促动施放机构70。也可以用其它的方法施放卷轴36，这些方法都是本领域技术人员公知的。这样的可选的方法都是本发明所预见到了的。
为了取出部分消耗掉的卷轴36，在发放器20中沿着远离开口34的方向Y推动卷轴36(图3)。由心轴54施加在致动面66上的偏移力使得适配器沿着远离相对的适配器52的方向X挠曲(图3)。当卷轴36的心轴不再处于配合状态时，朝着外壳22的后方推动卷轴36，卷轴在此处向着开口34掉落并被手工地清除。
在某些实施例中，例如图2中所示的实施例，发放器20还包括适配器52，该适配器具有邻接于致动面66并远离凸起面60的连接部分68，用于将适配器52连接到对置的刚性表面上。在适配器52和刚性表面由诸如金属或塑料的可铸材料制成的位置处，适配器52和刚性表面可以是一个整体件，可选择地，由连接部分68分开。或者，适配器52可以单独地安装在刚性表面上，例如，发放器20的对置壁24、26。连接部分68应当设计成将卷轴承载面58定位在足够远离相对的刚性表面的位置，从而允许足够的挠曲量以便插入或取出卷轴36。
在图2所示的一个可能的实施例中，连接部分68的外形轮廓基本上是直线形的。但是，连接部分68也可以具有任何的外形轮廓，包括但不限于L形(未示出)或U形(未示出)。可能会需要具有特殊的外形轮廓的连接部分68以使适配器52得到所需的挠曲量或是适应发放器20的设计。
在设计适配器52时额外的考虑是，在高应力的点处是否应该使用圆角半径。在适配器52与其所安装在的刚性表面之间的连接处的尖角以及致动面66与连接部分68(使用时)之间的接合位置都可能是在装载和卸载卷轴36的过程中的高应力点，在这些点处可能发生弯曲或断裂。使用圆角半径能够帮助减小应力并延长适配器52的使用寿命。
适配器52可以由任何合适的材料制成，诸如聚合物、金属等等，只要该材料在所需适配器52的尺寸下具有足够的挠性即可。此外，适配器52的表面可具有任何厚度，只要在插入和取出卷轴36时适配器52的挠曲能力不受妨碍即可。在某些实施例中，如本领域技术人员所公知的，使用模铸工艺由足够挠性的塑料形成适配器52。可选择地，也可采用加热、粘合、焊接等方法由结合在一起的各种组分构成适配器52。
适配器是否具有足够的挠性是由力学的基本原理决定的。适配器52在插入和取出卷轴36的过程中将被多次挠曲，所以，适配器52上的应变必须不能超过在该材料上所能允许的动态应变。在适配器52上的应变是适配器52的尺寸及其挠曲能力的函数。计算在适配器52上的应变的方法对于本领域的一般技术人员来说是公知的。对于给定的材料，所允许的最大动态应变可以从材料供应商处容易地获得，通常呈应力-应变曲线的形式。用于本发明的合适的材料可包括，但不限于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、尼龙、铝、钢，等等。
在不背离其发明特征的范围和主旨的前提下，本发明可以以其它的具体形式实施。因此，现有的实施例在各个方面都应被视为是示意性的而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求所确定，并非由前述的说明书确定，因此，处于各项权利要求的等同物的意义和范围内的所有的变化都应该包含于本发明的范围之中。
权利要求
1.用于支撑一卷材料的对置的悬臂式适配器，该适配器包括卷轴承载面；凸起面，该凸起面具有第一端和第二端，第一端基本上邻接于卷轴承载面并在它们之间形成的界面上的各点处基本垂直于卷轴承载面；以及致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端，其中，该悬臂式适配器以基本上共轴对齐且间隔开的关系安装在对置的刚性表面上，使得施加到致动面上的偏移力能够引起适配器向着远离对方适配器的方向挠曲，并且，去除该偏移力会使适配器朝着对方适配器突出。
2.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，还包括邻接于致动面并远离凸起面的连接部分，用于将适配器连接到对置的刚性表面上。
3.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，卷轴承载面离对置的刚性表面足够远，从而允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴。
4.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，该对置的刚性表面包括适配器的外壁。
5.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，凸起面基本平行于对置的刚性表面。
6.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，卷轴承载面基本垂直于对置的刚性表面。
7.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，在卷轴承载面和凸起面之间形成的界面是曲线形的。
8.如权利要求1所述的适配器，其特征在于，在卷轴承载面和凸起面之间形成的界面是直线形的。
9.一种发放器，用于从卷轴中发放材料，该发放器包括外壳，该外壳具有多个形成内部容积的对置壁以及开口；以及在内部容积中以基本共轴对齐和分开的关系安装于对置壁的至少一对悬臂式适配器，至少一个适配器包括卷轴承载面；具有第一端和第二端的凸起面，该第一端基本邻接于卷轴承载面，从而形成一个界面，且第一端在沿该界面的各点上基本垂直于卷轴承载面；以及致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端，其中，在致动面上施加偏移力引起适配器向着远离对方适配器的方向挠曲，且去除该偏移力会使适配器朝着对方适配器突出。
10.如权利要求9所述的发放器，其特征在于，该适配器还包括邻接于致动面并远离凸起面的连接部分，用于将适配器连接到对置壁上。
11.如权利要求9所述的发放器，其特征在于，该连接部分将卷轴承载面定位得离对置壁足够远，从而允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴。
12.如权利要求9所述的发放器，其特征在于，凸起面基本平行于对置壁。
13.如权利要求9所述的发放器，其特征在于，卷轴承载面基本垂直于对置壁。
14.如权利要求9所述的发放器，其特征在于，在卷轴承载面和凸起面之间形成的界面是曲线形的。
15.如权利要求9所述的发放器，其特征在于，在卷轴承载面和凸起面之间形成的界面是直线形的。
16.用于支撑一卷材料的对置的悬臂式适配器，该适配器包括卷轴承载面；凸起面，该凸起面具有第一端和第二端，第一端基本上邻接于卷轴承载面并在它们之间形成的界面上的各点处基本垂直于卷轴承载面，该界面是曲线形的；致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端，其中，施加到致动面上的偏移力能够引起适配器向着远离对方适配器的方向挠曲，并且，去除该偏移力会使适配器朝着对方适配器突出；以及邻接于致动面并远离凸起面的连接部分，用于将各个适配器连接到相对的刚性表面上，籍此，该连接部分将卷轴承载面定位得离相对的刚性表面足够远，从而允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴。
17.一种发放器，用于从卷轴中发放材料，该发放器包括外壳，该外壳具有多个形成内部容积的对置壁以及开口；靠近开口处的用于将材料从卷轴上分离的装置；以及，在内部容积中以基本共轴对齐和分开的关系安装于对置壁的至少一对悬臂式适配器，至少一个适配器包括卷轴承载面；具有第一端和第二端的凸起面，该第一端基本邻接于卷轴承载面，从而形成一个界面，且第一端在沿该界面的各点上基本垂直于卷轴承载面；致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端；以及邻接于致动面并远离凸起面的连接部分，用于将适配器连接到对而允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴，其中，在致动面上施加偏移力引起适配器向着远离对方适配器的方向挠曲，且去除该偏移力会使适配器朝着对方适配器突出。
18.如权利要求17所述的发放器，其特征在于，该连接部分允许足够的挠曲量，以便插入或取出卷轴。
19.如权利要求17所述的发放器，其特征在于，凸起面基本平行于对置壁。
20.如权利要求17所述的发放器，其特征在于，卷轴承载面基本垂直于对置壁。
21.如权利要求17所述的发放器，其特征在于，在卷轴承载面和凸起面之间形成的界面是曲线形的。
22.在一种包括具有对置壁的外壳的发放器中，一种悬臂式适配器包括卷轴承载面；具有第一端和第二端的凸起面，该第一端基本邻接于卷轴承载面，从而形成一个界面，且第一端在沿该界面的各点上基本垂直于卷轴承载面；以及致动面，该致动面成角度地邻接于凸起面的第二端。
全文摘要
提供对置的悬臂式适配器，用于支撑一卷材料。该适配器具有卷轴承载面；带有第一端和第二端的凸起面，第一端邻接于卷轴承载面并在沿着其间形成的界面上的各点处垂直于卷轴承载面；以及成角度地邻接于凸起面的第二端的致动面。
文档编号A47K10/40GK1599575SQ02824374
公开日2005年3月23日 申请日期2002年4月19日 优先权日2001年12月7日
发明者斯蒂芬·L·菲尔普斯 申请人:金伯利-克拉克环球公司