УЗЕЛ ОПОРНОГО ШПИНДЕЛЯ ДЛЯ РУЛОНА Российский патент 2021 года по МПК A47K10/38 B65H75/30 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2420-565722RU/022

УЗЕЛ ОПОРНОГО ШПИНДЕЛЯ ДЛЯ РУЛОНА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к узлу опорного шпинделя для вращательной поддержки рулона бумаги без сердечника для выдачи.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Выдача с рулона бумаги с сердечником или без сердечника, без механизма торможения вращения может привести к чрезмерному вращению рулона, то есть рулон вращается свободно, и пользователь извлекает больше бумаги, чем предназначено. Такое свободное вращение выдачи приводит к образованию бумажных отходов, что является дорогостоящим и неэкологичным. Чрезмерное вращение может также привести к тому, что передний конец бумаги попадет внутрь диспенсера и, таким образом, станет недоступным для следующего пользователя.

Были предложены решения, в которых используется язычок, который захватывает рулон бумаги во время выдачи. Проблема с этим узлом, однако, заключается в том, что тормозное усилие полностью зависит от трения между элементом шпинделя и центром рулона без сердечника, что делает затруднительным прогнозирование или управление тормозным усилием, прилагаемым к рулону.

Следовательно, существует необходимость в узле опорного шпинделя, который позволяет усилию быть контролируемым, с предсказуемым усилием торможения, и который предотвращает свободное вращение рулона без сердечника, установленного на вращательном элементе шпинделя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном варианте осуществления, предусмотрен узел опорного шпинделя для вращательной поддержки рулона бумаги без сердечника для выдачи. Узел опорного шпинделя содержит основание шпинделя и элемент шпинделя, имеющий центральную продольную ось, и содержащий первый конец и второй конец. Элемент шпинделя прикреплен к основанию шпинделя на первом конце и закреплен с возможностью вращения относительно основания шпинделя. Вращающаяся втулка расположена с возможностью вращения вокруг элемента шпинделя и является вращающейся относительно основания шпинделя и элемента шпинделя. Узел опорного шпинделя дополнительно содержит упругий элемент, расположенный вокруг первого конца элемента шпинделя, при этом упругий элемент выполнен с возможностью взаимодействия с основанием шпинделя и с вращающейся втулкой для того, чтобы обеспечить вращающуюся втулку сопротивлением вращению.

Вращающаяся втулка предназначена для вставки в центральную полость рулона бумаги без сердечника и для поддержки с возможностью вращения рулона бумаги без сердечника во время выдачи. Вращающаяся втулка предназначена для приема элемента шпинделя, прикрепленного к основанию шпинделя, причем основание шпинделя выполнено с возможностью быть установленным в корпус диспенсера или быть неотъемлемой частью корпуса диспенсера. Упругий элемент расположен между основанием шпинделя и вращающейся втулкой для взаимодействия с обоими компонентами. Упругий элемент прямо или косвенно оказывает осевое усилие на вращающуюся втулку, что вызывает сопротивление вращению, вызванное трением. Это сопротивление предотвращает свободный ход, то есть чрезмерное вращение рулона бумаги без сердечника во время разматывания.

Вращающаяся втулка предусмотрена с внешней периферийной поверхностью для фрикционного зацепления с периферийной боковой поверхностью радиально внутреннего намотанного участка тканевого полотна, составляющего рулон ткани без сердечника.

Вращающаяся втулка содержит корпус, который является в осевом направлении удлиненным в направлении центральной продольной оси элемента шпинделя. Вращающаяся втулка содержит первый конец, расположенный прилегающим к основанию шпинделя, и второй конец, расположенный на расстоянии от основания шпинделя. Первый конец указанной вращающейся втулки содержит увеличенную часть, имеющую радиус больше, чем радиус основного участка корпуса вращающейся втулки, продолжающегося ко второму концу. Упругий элемент выполнен с возможностью прямого или косвенного взаимодействия с подходящей противолежащей поверхностью на увеличенной части. Следовательно, упругий элемент может либо находиться в прямом контакте с вращающейся втулкой, в этом случае он зафиксирован от вращения, либо в контакте с промежуточным компонентом, который контактирует с вращающейся втулкой.

Первый конец вращающейся втулки может быть расширенным, так что увеличенная часть является, по меньшей мере, частично в форме усеченного конуса или частично сферической. Первый конец также может быть снабжен кольцевой увеличенной частью, содержащей, по существу, радиально продолжающийся фланец, причем этот фланец может иметь цилиндрическое или коническое удлинение, продолжающееся к основанию шпинделя, чтобы, по меньшей мере, частично охватывать упругий элемент. Увеличенная часть может продолжаться поверх упругого элемента, так что упругий элемент прямо или косвенно взаимодействует с поверхностью внутри увеличенной части. Увеличенная часть может продолжаться поверх упругого средства в осевом направлении центральной продольной оси. За счет частичного или полного охвата упругого средства, увеличенная часть может удерживать упругое средство на месте, защищать упругое средство и минимизировать риск порчи упругого средства. Увеличенная часть может быть или не быть неотъемлемой частью вращающейся втулки.

Основание шпинделя может быть выполнено с возможностью установки в корпусе диспенсера или может быть неотъемлемой частью корпуса диспенсера.

По меньшей мере, одно основание шпинделя, удерживающее узел опорного шпинделя, может быть установлено в диспенсере посредством направляющих каналов в диспенсере с тем, чтобы иметь возможность скольжения в этих направляющих каналах. Направляющие каналы могут быть расположены в задней части или задней стенке диспенсера или быть расположены в любой из боковых стенок диспенсера. Основание шпинделя также может быть съемным образом прикреплено к корпусу диспенсера или неотъемлемой частью корпуса диспенсера. В качестве альтернативы, по меньшей мере, два основания шпинделя, удерживающие узлы опорных шпинделей, могут быть установлены на опоре или составлять одно целое с опорой, выполненной с возможностью удержания двух или более рулонов в многорулонном диспенсере. Опора, содержащая, по меньшей мере, два основания шпинделя, удерживающих узлы опорных шпинделей, может быть снабжена второй опорой, обращенной к первой опоре. Вторая опора может быть установлена в диспенсере или быть его неотъемлемой частью или прикреплена к элементам шпинделя на первой опоре с образованием блока. Блок этого типа может быть повернут в диспенсере, чтобы представить пользователю новый рулон. Таким образом, элемент шпинделя может быть или подвижным или неподвижным относительно корпуса диспенсера.

Вращающаяся втулка может быть установлена с возможностью съема вокруг элемента шпинделя. Вращающаяся втулка устанавливается посредством смещения ее вдоль элемента шпинделя к основанию шпинделя. Упругий элемент будет сжиматься, когда вращающаяся втулка приближается к своему рабочему положению. Первый конец вращающейся втулки сжимает упругое средство между увеличенной частью и основанием шпинделя после приема средства шпинделя, тем самым вызывая заданную предварительную нагрузку на упругое средство. Затем упругое средство будет вызывать силу трения, чтобы оказывать тормозное усилие на вращающуюся втулку.

В одном примере, вращающаяся втулка не может быть снята с элемента шпинделя после того, как она приняла элемент шпинделя. Второй конец элемента шпинделя, и второй конец вращающейся втулки могут быть суженными. Таким образом, суженный второй конец вращающейся втулки может зажиматься вокруг первого конца элемента шпинделя. Второй конец элемента шпинделя может быть снабжен головкой и радиальным фланцем на его внешнем конце, причем этот фланец отстоит на заданном расстоянии от головки на втором конце. Тело элемента шпинделя суживается ко второму концу, так что диаметр второго конца меньше диаметра удлиненного тела элемента шпинделя, прилегающего к первому концу. Головка и радиальный фланец имеют диаметры, превышающие диаметр удлиненного тела, прилегающего ко второму концу элемента шпинделя. Суживающийся второй конец вращающейся втулки содержит пару упругих язычков, разделенных продолжающимися в осевом направлении вырезами на суживающемся втором конце вращающейся втулки. Во время сборки, вращающаяся втулка выполнена с возможностью надевания на элемент шпинделя, при этом головка и радиальный фланец выполнены с возможностью расширения и прохождения через упругие язычки на втором конце вращающейся втулки. Затем расширенные упругие язычки защелкнутся в положении сзади радиального фланца. Вращающаяся втулка затем будет удерживаться в желаемом осевом положении упругим элементом, заставляя второй конец вращающейся втулки контактировать с радиальным фланцем на элементе шпинделя.

Согласно одному примеру, первый конец упругого средства выполнен с возможностью упираться в основание шпинделя, то есть упругое средство находится в контакте с основанием шпинделя, но не прикреплено или закреплено на указанном основании шпинделя. Основание шпинделя может быть снабжено круглой или кольцевой прорезью или канавкой, которая может вмещать первый конец упругого элемента для удержания его на месте.

Согласно дополнительному примеру, узел опорного шпинделя дополнительно содержит промежуточный компонент, такой как вкладыш, расположенный между упругим средством и увеличенной частью вращающейся втулки. Вкладыш может быть расположен вокруг элемента шпинделя. Второй конец упругого средства может быть расположен так, чтобы упираться во вкладыш, и вкладыш находится в контакте, по меньшей мере, с участком увеличенной части вращающейся втулки в осевом направлении узла. Вкладыш расположен с тем, чтобы прижиматься против соответствующей поверхности увеличенной части вращающейся втулки в направлении центральной продольной оси.

Увеличенная часть вращающейся втулки может быть снабжена подходящей поверхностью трения, такой как кольцевое ребро, на ее внутренней, радиально продолжающейся поверхности, обращенной к вкладышу, при этом вкладыш упирается в поверхность трения. Радиально продолжающаяся поверхность может быть радиальной поверхностью или конической поверхностью, продолжающейся в радиальном направлении. Это позволяет задавать размеры контактной поверхности между вкладышем и вращающейся втулкой для обеспечения заданной поверхности, которая в сочетании с упругим элементом, имеющим заданную жесткость пружины, будет давать желаемое тормозное усилие для данного размера и типа рулона, который должен быть выдан.

Вращающаяся втулка может быть изготовлена из подходящего пластикового материала. Неограничивающие примеры подходящих материалов для втулки содержат термопластичные полимеры, такие как полиамид (PA), акрил нитрильный сополимер бутадиена и стирола (ABS), полипропилен (PP), полиэтилен (PE), поликарбонат (PC) и т.п., которые обеспечивают достаточную прочность и подходят для литья под давлением. Вкладыш может быть изготовлен из любого подходящего пластикового материала, который обеспечивает контролируемое трение между контактирующими поверхностями вкладыша и вращающейся втулки. Одним неограничивающим примером подходящего материала для вкладыша является ацеталь (POM).

Вкладыш расположен для прижатия против увеличенной части вращающейся втулки в осевом направлении и, таким образом, вызывает трение между вкладышем и увеличенной частью для предотвращения излишнего вращение вращающейся втулки относительно элемента шпинделя. Таким образом, упругое средство облегчает торможение вращающейся втулки, поддерживающей рулон бумаги без сердечника, во время выдачи и предотвращает выдачу бумаги чрезмерной длины.

В одном примере, первый конец упругого элемента прикреплен к основанию шпинделя вместо того, чтобы просто упираться в основание шпинделя, как описано выше. Прикрепление упругого средства к основанию шпинделя преимущественно снижает вероятность скручивания упругого средства во время вращения вращающейся втулки, когда бумага выдается с рулона бумаги без сердечника. Это позволяет избежать скручивания или накручивания упругого средства во время выдачи, что в противном случае привело бы к раскручиванию упругого средства после завершения выдачи и втягиванию переднего конца последующего участка рулона в диспенсер под действием пружины.

Вкладыш может иметь кольцевую форму, в которой радиально внутренний участок может упираться в основание шпинделя или элемент шпинделя. Радиально внутренний участок может быть, по меньшей мере, частично цилиндрическим и гарантирует, что вкладыш удерживается в центре относительно основания шпинделя или элемента шпинделя.

В одном примере, радиально внутренний участок вкладыша входит в зацепление с основанием шпинделя или элементом шпинделя в радиальном направлении, с вкладышем, заблокированным от вращения относительно основания шпинделя и элемента шпинделя. Как указано выше, вкладыш может иметь удлиненное в осевом направлении цилиндрическое тело и продолжающийся в радиальном направлении фланец. По меньшей мере, часть радиально внутреннего периферийного участка тела вкладыша, обращенная к основанию шпинделя или к элементу шпинделя, может быть снабжена одним или несколькими подходящими по форме элементами, такими как выступающие ребра, продолжающиеся в осевом направлении вдоль внутренней поверхности удлиненного тела. Подходящие по форме элементы, такие как одно или несколько выступающих ребер, могут быть расположены так, чтобы взаимодействовать с соответствующими продолжающимися в осевом направлении прорезями или канавками в основании шпинделя или элементе шпинделя, соответственно. Таким образом, вкладыш блокируется от вращения и может перемещаться только в осевом направлении основания шпинделя и/или элемента шпинделя под действием силы, прилагаемой упругим средством.

Блокировка вкладыша от вращения относительно основания шпинделя и элемента шпинделя дает преимущество в устранении риска скручивания упругого средства во время вращения вращающейся втулки во время выдачи бумаги с рулона бумаги без сердечника. Причина этого состоит в том, что упругое средство будет расположено между двумя составными частями, которые не вращаются относительно друг друга.

Упругий элемент может иметь форму пружины сжатия. Примеры подходящих пружин сжатия включают цилиндрические или конические спиральные пружины сжатия, которые могут быть изготовлены из подходящим образом выбранного металлического или пластикового материала. Материал и жесткость пружины сжатия выбираются в зависимости от размера диспенсера и/или размера и типа рулона, подлежащего выдаче. Упругое средство облегчает торможение рулона бумаги без сердечника во время выдачи за счет силы, действующей на внутреннюю поверхность увеличенной части вращающейся втулки. В вариантах осуществления, в которых упругий элемент представляет собой пружину сжатия, сопротивление вращению и торможение вращающейся втулки зависят от свойств пружины, например жесткости пружины и степени сжатия пружины.

Преимущества использования пружины сжатия включают в себя, например, и без ограничения, тот факт, что относительно длинная пружина сжатия при относительно низкой жесткости пружины сводит к минимуму влияние производственных допусков узла опорного шпинделя; тот факт, что пружину относительно легко моделировать и изготавливать; и тот факт, что поверхности износа и трения собранного узла не зависят от пружины, т.е. использования стальной пружины и пластикового вкладыша. Дополнительно, пружина сжатия собирается в узел на линии вытяжки деталей, полученных литьем под давлением, что упрощает изготовление пластиковых компонентов.

В одном примере, второй конец опорного шпинделя может взаимодействовать с запорным элементом, когда узел опорного шпинделя находится в своем рабочем положении. Такой запорный элемент может обеспечивать дополнительную поддержку, по меньшей мере, для одного элемента шпинделя для облегчения нагрузки на соответствующее основание шпинделя. Такой запорный элемент может быть предусмотрен на корпусе диспенсера, например, на стенке, противоположной стенке, на которой находится основание шпинделя. В качестве альтернативы, узел опорного шпинделя может содержать, по меньшей мере, два элемента шпинделя, установленных на расстоянии на общей первой опоре и продолжающихся в том же направлении. В этом случае запорные элементы могут быть предусмотрены на соответствующей второй опоре, расположенной параллельно первой опоре внутри диспенсера и обращенной к ней. В дополнении к обеспечению дополнительной опоры, запирающий элемент предотвращает бумажный рулон без сердечника, поддерживаемый для выдачи узлом опорного шпинделя, от перемещения в осевом направлении. В этом контексте, запорный элемент может содержать средство для запирания или защелкивания на конце элемента шпинделя или средство для простого контакта и поддержки конца элемента шпинделя.

Термин «осевое направление» здесь определяется как направление, проходящее вдоль центральной продольной оси элемента шпинделя. Вращающаяся втулка выполнена с возможностью вращения вокруг центральной продольной оси элемента шпинделя. Термин «радиальное направление» здесь определяется как направление, перпендикулярное центральной продольной оси элемента шпинделя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение иллюстрируется примерами, и не ограничивается прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции указывают на аналогичные элементы:

Фиг.1 представляет собой покомпонентный вид узла опорного шпинделя в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид сечения элемента шпинделя, узла по фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид сечения, иллюстрирующий элемент шпинделя и основание шпинделя узла по фиг.1, прикрепленные друг к другу;

Фиг.4 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий вкладыш узла по фиг.1;

Фигуры 5A-B представляют собой схематичные виды сбоку, иллюстрирующие примеры вращающихся втулок, прикрепляемых к элементу шпинделя узла по фиг.1;

Фиг.6А представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий двойной узел опорного шпинделя в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг.6B представляет собой покомпонентный вид в перспективе двойного узла опорного шпинделя рулона по фиг.6A;

Фиг.6C представляет собой вертикальный вид сбоку узла по фигурам 6A и 6B в полностью собранном состоянии;

Фиг.7 представляет собой вид в перспективе диспенсера, который включает в себя двойной узел опорного шпинделя по фигурам 6А-6С узла; а также

Фиг.8 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий диспенсер, который включает в себя узел опорного шпинделя для одного рулона.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что нижеследующее является описанием только примера вариантов осуществления и не предназначено для ограничения более широких аспектов настоящего раскрытия.

Со ссылкой на фигуры, и в частности, к фиг.1, предусмотрен узел 10 опорного шпинделя, сконфигурированный для поддержки с возможностью вращения рулона бумаги без сердечника для выдачи. Узел 10 опорного шпинделя содержит основание 11 шпинделя и элемент 12 шпинделя, содержащий первый конец 13 и второй конец 14. Элемент 12 шпинделя является удлиненным вдоль центральной продольной оси X и прикреплен к основанию 11 шпинделя своим первым концом 13. Основание 11 шпинделя имеет продолжающуюся в осевом направлении часть 15, предназначенную для приема первого конца 13 элемента 12 шпинделя. Первый конец 13 элемента 12 шпинделя вставляется в отверстие 16 в продолжающейся в осевом направлении части 15. Первый конец 13 содержит запирающее средство 17, выполненное с возможностью взаимодействия с соответствующим подходящим по форме участком 18 отверстия 16 в основании 11 шпинделя. Таким образом, элемент 12 шпинделя фиксируется с возможностью вращения относительно основания 11 шпинделя. Продолжающаяся в осевом направлении часть 15 основания 11 шпинделя снабжена продолжающимися в осевом направлении канавками или прорезями 19 вдоль ее внешней периферийной поверхности.

Вращающаяся втулка 20, вращающаяся вокруг центральной продольной оси X, расположена вокруг элемента 12 шпинделя. Вращающаяся втулка 20 является вращающейся относительно основания 11 шпинделя и элемента 12 шпинделя, прикрепленного к основанию 11 шпинделя. Вращающаяся втулка 20 имеет первый конец 21, содержащий, по меньшей мере, частично, увеличенную часть 22 в форме усеченного конуса, обращенную к основанию 11 шпинделя.

Цилиндрическая винтовая пружина 23 сжатия расположена вокруг первого конца 13 элемента 12 шпинделя. Пружина 23 сжатия размещена поверх и расположена на продолжающейся в осевом направлении части 15. Цилиндрическая винтовая пружина 23 сжатия, взаимодействующая с основанием 11 шпинделя и вращающейся втулкой 20, выполнена с возможностью обеспечения осевой силы трения, и тем самым, действия в качестве части тормозного механизма во время выдачи рулона бумаги без сердечника, поддерживаемого узлом 10 опорного шпинделя.

Вкладыш 24 расположен вокруг первого конца 13 элемента 12 шпинделя. Фланец 25 вкладыша расположен между пружиной 23 сжатия и вращающейся втулкой 20 в направлении центральной продольной оси X. Фланец 25 упирается во внутреннюю поверхность увеличенной части 22 в форме усеченного конуса вращающейся втулки 20. Цилиндрическая часть 26 вкладыша 24 расположена на продолжающейся в осевом направлении части 15 основания 11 шпинделя. Цилиндрическая часть 26 вкладыша 24 содержит внутренние, продолжающиеся в осевом направлении ребра 28, предназначенные для взаимодействия с продолжающимися в осевом направлении канавками или прорезями 19 на продолжающейся в осевом направлении части 15 основания 11 шпинделя. Этот узел предотвращает относительное вращение между вкладышем 24 и основанием 11 шпинделя, в то время как вкладыш 24 может смещаться относительно основания 11 шпинделя в направлении продольной оси X. Первый конец 31 пружины 23 сжатия упирается в основание 11 шпинделя 11, в то время как второй конец 32 пружины 23 сжатия упирается во вкладыш 24. Следовательно, пружина 23 сжатия расположена между двумя составными частями, которые не могут вращаться относительно друг друга. Вкладыш 24, таким образом, расположен с тем, чтобы давить на увеличенную часть 22 в форме усеченного конуса вращающейся втулки 20 в осевом направлении под действием сжатой пружины 23, и между вкладышем 24 и вращающейся втулкой 20 создается трение для торможения вращения рулона, поддерживаемого на вращающейся втулке 20. Вкладыш 24 позволяет лучше контролировать трение и, таким образом, лучше контролировать сопротивление вращению. Это также помогает избежать перекручивания пружины 23 сжатия в ее сжатом состоянии во время выдачи.

Как описано выше, первый конец 13 элемента 12 шпинделя прикреплен к основанию 11 шпинделя. Второй конец 14 элемента 12 шпинделя содержит головку 29 и радиальный фланец 30, причем фланец 30 расположен на заданном расстоянии от головки 29. Корпус элемента 12 шпинделя суживается к второму концу 14, так что диаметр второго конца 14 меньше диаметра удлиненного корпуса элемента 12 шпинделя, прилегающего к первому концу 13. Головка 29 и радиальный фланец 30, оба, имеют диаметры, превышающие диаметр удлиненного корпуса, прилегающего ко второму концу 14 элемента 12 шпинделя. Вращающаяся втулка 20 содержит цилиндрический корпус 33 на большей части своей продольной протяженности и суживается к своему второму концу 34, удаленному от основания 11 шпинделя. Суживающийся второй конец 34 содержит пару упругих язычков 35, 36, разделенных продолжающимися в осевом направлении вырезами на суживающемся втором конце 34 вращающейся втулки 20.

Во время сборки, вращающаяся втулка 20 выполнена с возможностью надевания на элемент 12 шпинделя, при этом головка 29 и радиальный фланец 30 выполнены с возможностью расширения и прохождения через упругие язычки 35, 36 на втором конце 34 вращающейся втулки 20. В конце сборки, смещение вращающейся втулки 20 к основанию 11 шпинделя вызовет предварительную нагрузку на пружину 23 сжатия. Затем расширенные упругие язычки 35, 36 защелкнутся обратно в положение за радиальным фланцем 30. Вращающаяся втулка 20 затем будет удерживаться в желаемом положении пружиной 23 сжатия, заставляя второй конец 34 вращающейся втулки 20 войти в контакт с радиальным фланцем 30 на элементе 12 шпинделя.

Продолжая ссылаться на фиг.1 и дополнительно на фиг.2, первый конец 13 элемента 12 шпинделя прикреплен к основанию 11 шпинделя (см. фиг.1; «11»). Второй конец 14 содержит головку 29 и радиальный фланец 30. Корпус элемента 12 шпинделя сужается по направлению ко второму концу 14, так что диаметр второго конца меньше диаметра первого конца 13 и большей части удлиненного корпуса элемента 12 шпинделя.

Первый конец 13 содержит запирающее средство 17, например, радиально выступающее ребро, выполненное с возможностью взаимодействия с соответствующим подходящим по форме участком, таким, как канавка отверстия в основании шпинделя (см. фиг.1), для закрепления элемента 12 шпинделя от вращения. В примере варианта осуществления по фиг.2, показано запирающее средство в виде единственного ребра, но запирающее средство 17 может альтернативно содержать несколько продолжающихся в осевом направлении ребер, участок, имеющий многоугольное сечение, или другое аналогичное подходящее средство.

Фиг.3 показывает первый конец 13 элемента 12 шпинделя, прикрепленный к основанию 11 шпинделя посредством элемента 38 крепления. Первый конец 13 элемента 12 шпинделя входит в центральную полость или отверстие 16 в продолжающейся в осевом направлении части 15 основания 11 шпинделя. Элемент 12 шпинделя содержит внутреннее резьбовое отверстие 39, удлиненное в осевом направлении центральной продольной оси X. Крепежный элемент 38, в данном примере винт, входит в зацепление с резьбой отверстия 39. Головка винта упирается в основание 11 шпинделя. Таким образом, элемент 12 шпинделя запирается с возможностью вращения относительно основания 11 шпинделя.

Вкладыш 24 расположен около первого конца 13 элемента 12 шпинделя. Вкладыш 24 окружает продолжающуюся в осевом направлении часть в радиальном направлении относительно центральной продольной оси X. Продолжающийся в радиальном направлении фланец 25 вкладыша 24 расположен так, чтобы взаимодействовать с пружиной 23 сжатия и фрикционным ребром 37 вращающейся втулки 20 в осевом направлении. Фрикционное ребро 37 расположено на внутренней поверхности увеличенной части 22 в форме усеченного конуса на первом конце 21 вращающейся втулки 20. Форма и площадь поверхности фрикционного ребра 37 могут быть выбраны для обеспечения желаемой силы трения между вкладышем 24 и вращающейся втулкой 20. Первый конец 21 вращающейся втулки 20 открывается в направлении основания 11 шпинделя и продолжается за пределы и охватывает вкладыш 24 и, по меньшей мере, участок пружины 23 сжатия. В этом примере, увеличенная часть 22 в форме усеченного конуса может переходить в суживающуюся часть 42 аналогичной формы, имеющую более крутое сужение, чем увеличенная часть 22 в форме усеченного конуса. Суживающаяся часть 42 охватывает, по меньшей мере, участок пружины 23 сжатия. В качестве альтернативы, увеличенная часть 22 в форме усеченного конуса может переходить в цилиндрический участок (не показана). Суживающаяся часть 42 или цилиндрический участок имеет минимальный внутренний диаметр, превышающий внешний диаметр вкладыша 24. Кольцевая прорезь 40 в основании 11 шпинделя устанавливает и удерживает пружину 23 сжатия, центрированную вокруг продолжающейся в осевом направлении части 15 элемента 12 шпинделя.

Фиг.4 в дополнительной детализации показывает вкладыш 24. Вкладыш 24 включает в себя продолжающийся в радиальном направлении фланец 25 и цилиндрический корпус 26, который, в данном конкретном варианте осуществления, представляет собой удлиненную, по существу, цилиндрическую структуру. Фланец 25 выполнен с возможностью упираться во вращающуюся втулку 20 (см. Фиг.3; «20»). Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса 26 снабжена ребрами 28, продолжающимися в осевом направлении вдоль цилиндрического корпуса 26. Выступающие ребра 28 входят в соответствующие прорези на основании шпинделя. Прорези 19, продолжающиеся в осевом направлении на периферийной поверхности основания 11 шпинделя, показаны на Фиг.1. Количество и размер взаимодействующих ребер и канавок могут варьироваться в рамках объема настоящего раскрытия. В качестве альтернативы, продолжающиеся в осевом направлении ребра или канавки на вкладыше, могут быть расположены так, чтобы взаимодействовать с подходящими средствами на элементе шпинделя (не показаны). Таким образом, вкладыш 24 блокируется во вращении и может перемещаться в осевом направлении только под давлением упругого элемента, такого как пружина 23 сжатия.

С продолжающейся ссылкой к фигурам 1-4, и обращаясь теперь также к фигурам 5A и 5B и, в частности, к фиг.5A, вращающаяся втулка 20a в проиллюстрированном примере варианта осуществления имеет первый конец 21a, содержащий, по меньшей мере, частично увеличенную часть 22a в форме усеченного конуса, расположенную обращенной к основанию шпинделя (не показано). Вращающаяся втулка 20а содержит цилиндрический корпус 33а на большем участке своего продольного удлинения и суживается к своему второму концу 34а, удаленному от основания шпинделя. В примере варианта осуществления, показанного на фиг. 5B, вращающаяся втулка 20b имеет первый конец 21b, содержащий ступенчатую увеличенную часть 22b, расположенную обращенной к основанию шпинделя (не показано). Вращающаяся втулка 20b содержит цилиндрический корпус 33b на большей части своей продольной протяженности и имеет вторую ступенчатую часть на своем втором конце 34b, удаленном от основания 11 шпинделя. В обоих примерах (фигуры 5A и 5B) вращающиеся втулки имеют уменьшенный диаметр на своих вторых концах, диаметры которых меньше диаметров основного участка и первого конца соответствующей вращающейся втулки. Фланец 25 вкладыша 24, описанного на фигурах 1 и 3 может упираться в продолжающуюся наружу внутреннюю поверхность 41а, 41b увеличенной части на первом конце любой вращающейся втулки. Варианты осуществления, показанные на фигурах 5A-5B, также могут быть скомбинированы, так что вращающаяся втулка может иметь один суживающийся конец и один ступенчатый конец.

Фиг.6А показывает двойной узел 50 опорного шпинделя. Узел 50 опорного шпинделя содержит опору 51 шпинделя, содержащую два основания 55, 65 шпинделя (см. фигуры 1 и 3, «основания 15 шпинделя») с прикрепленными элементами 52, 62 шпинделя и снабженную вращающимися втулками 53, 63. Элементы 52, 62 шпинделя прикреплены к своим соответствующим основаниям 55, 65 шпинделя на своих первых концах и выполнены с возможностью приема рулона на своих вторых концах. Вращающиеся втулки 53, 63 имеют первый конец, содержащий, по меньшей мере, частично, увеличенную часть 54, 64, имеющую форму усеченного конуса, обращенную к основанию 55, 65 шпинделя. Соответствующие первые концы каждой вращающейся втулки 53, 63 содержат узел для торможения вращения рулона, опирающегося на соответствующую вращающуюся втулку 53, 63. Этот узел описывается более подробно со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг.6B ниже.

Фиг.6В представляет собой покомпонентный вид узла 50 опорного шпинделя для вращательной поддержки рулона бумаги без сердечника для выдачи. Узел 50 опорного шпинделя содержит основание 51 шпинделя и два элемента 52, 62 шпинделя, каждый из которых содержит первый конец и второй конец 14. Элементы 52, 62 шпинделя являются удлиненными вдоль соответствующей центральной продольной оси X₁, X₂ и прикреплены к основанию 51 шпинделя своими первыми концами 13. Основание 51 шпинделя содержит продолжающиеся в осевом направлении части 55, 65, расположенные для приема первых концов соответствующих элементов 52, 62 шпинделя. Первые концы элементов 52, 62 шпинделя вставлены в отверстие 56, 66 в продолжающиеся в осевом направлении части 55, 65. Каждый первый конец содержит запирающее средство, выполненное с возможностью взаимодействия с соответствующим подходящим по форме участком отверстий 56, 66 в основании 51 шпинделя. Таким образом, элементы 52, 62 шпинделя фиксируется с возможностью вращения относительно основания 51 шпинделя. Продолжающиеся в осевом направлении части 55, 65 основания 51 шпинделя снабжены продолжающимися в осевом направлении прорезями вдоль их внешних периферийных поверхностей.

Вращающиеся втулки 53, 63 вращающиеся вокруг центральных продольных осей X₁, X₂, расположены вокруг соответствующих элементов 52, 62 шпинделя. Вращающиеся втулки 53, 63, вращаются относительно основания 51 шпинделя и элементов 52, 62 шпинделя, прикрепленных к основанию 51 шпинделя. Каждая вращающаяся втулка 53, 63 имеет первый конец, содержащий, по меньшей мере, частично, увеличенную часть 54, 64, имеющую форму усеченного конуса, обращенную к основанию 51 шпинделя.

Цилиндрическая пружина 57, 67 сжатия расположена вокруг каждого из первых концов соответствующего элемента 52, 62 шпинделя. В показанном примере, пружины 57, 67 сжатия размещены поверх и расположены по продолжающимся в осевом направлении частям 55, 65. Цилиндрические винтовые пружины 57, 67 сжатия взаимодействуют с основанием 51 шпинделя и вращающейся втулкой 53, 63, чтобы обеспечивать осевую силу трения, и тем самым, действовать в качестве части пары тормозных механизмов во время выдачи рулонов бумаги без сердечника, поддерживаемых узлом 50 опорного шпинделя.

Вкладыши 58, 68 расположены вокруг первого конца каждого элемента 52, 62 шпинделя. Фланец 59, 69 каждого вкладыша расположен между соответствующей пружиной 57, 67 сжатия и вращающимися втулками 53, 63 в направлении центральных продольных осей X₁, X₂. Каждый фланец 59, 69 упирается во внутреннюю поверхность соответствующих конических увеличенных частей 54, 64 вращающихся втулок 53, 63. Цилиндрическая часть каждого вкладыша 58, 68 расположена на продолжающейся в осевом направлении части 55, 65 основания 51 шпинделя. Цилиндрическая часть каждого вкладыша 58, 68 содержит внутренние, продолжающиеся в осевом направлении ребра, расположенные для взаимодействия с продолжающимися в осевом направлении прорезями на продолжающихся в осевом направлении частях 55, 65 основания 51 шпинделя. Это расположение предотвращает относительное вращение между соответствующим вкладышем 58, 68 и основанием 51 шпинделя, в то время как вкладыши могут смещаться относительно основания 51 шпинделя в направлении продольных осей X₁, X₂. Первые концы пружин 57, 67 сжатия упираются в основание 51 шпинделя, а вторые концы пружин 57, 67 сжатия упираются в соответствующий вкладыш 58, 68. Таким образом, пружины 57, 67 сжатия каждая расположена между двумя составными частями, которые предотвращены от относительного вращения. Вкладыши 58, 68, таким образом, расположены с тем, чтобы давить против соответствующих увеличенных частей 54, 64 в форме усеченного конуса вращающихся втулок 53, 63 в осевом направлении под действием сжатых пружин 57, 67 с трением, создаваемым между вкладышами 58, 68 и соответствующими вращающимися втулками 53, 63 для торможения вращения рулонов, поддерживаемых на вращающихся втулках 53, 63. Функция и преимущества, достигаемые посредством этого узла, были подробно описаны в связи с вариантами осуществления по фигурам 1 и 3 выше.

Со ссылкой к фиг.6C, первая опора 51 шпинделя, показанная на этой фигуре, имеет два основания 55, 65 шпинделя. Элементы 52, 62 шпинделя (см. Фиг.6B) прикреплены к основаниям 55, 65 шпинделя на их первых концах, и каждый содержит вращающуюся втулку 53, 63, установленную на соответствующем элементе 52, 62 шпинделя. Вторые концы элементов 52, 62 шпинделя поддерживаются углублениями 60a, 60b во второй опоре 61 шпинделя, обращенной к первой опоре 51 шпинделя.

В одном примере, вторые концы элементов 52, 62 шпинделя могут быть вставлены в углубления 60а, 60b во второй опоре 61 шпинделя и поддерживаться ими. В этом примере, вторая опора 61 шпинделя может быть установлена в корпусе диспенсера или быть его неотъемлемой частью на стенке, противоположной стенке, на которой расположено основание шпинделя.

В другом примере, каждый из вторых концов элемента 52, 62 шпинделя содержит головку 29 (фигуры 1 и 2), которая может взаимодействовать с запирающими элементами (не показаны) в углублениях 60a, 60b второй опоры 61 шпинделя, когда узел опорного шпинделя находится в его рабочем положении. Примером подходящих запирающих элементов являются упругие элементы или язычки, расположенные с возможностью защелкивания на головках элементов 52, 62 шпинделя при их вставке в углубления 60а, 60b. В этом примере, первая и вторая опоры 51, 61 шпинделя и соединительные элементы 52, 62 шпинделя образуют блок, который может быть установлен, поддерживаться или направляться в корпус диспенсера.

Предоставление второй опоры шпинделя улучшает стабильность узла опорного шпинделя и уменьшает нагрузку на элементы шпинделя. Это также уменьшит прогиб элементов шпинделя во время выдачи. В дополнении к обеспечению дополнительной опоры, запирающий элемент предотвращает бумажный рулон без сердечника, поддерживаемый для выдачи узлом опорного шпинделя, от перемещения в осевом направлении.

Фиг.7 показывает диспенсер 70, содержащий узел опорного шпинделя типа, описанного выше в связи с предшествующими фигурами и их вариантами. В примере варианта осуществления по фиг.7, диспенсер 70 имеет корпус 75, окружающий узел опорного шпинделя, содержащий опоры 71, 72 (одна показана) для двух основания шпинделя, удерживающих два бумажных рулона 73, 74. Узел опорного шпинделя может быть установлен на или составлять единое целое с корпусом диспенсера. В этом примере, корпус 75 может поворачиваться вниз, чтобы раскрыть узел опорного шпинделя, прикрепленный к задней раме (не показано) диспенсера 70.

Фиг.8 показывает другой пример диспенсера 80, содержащего узел опорного шпинделя описанного выше типа. В примере на фиг.8, диспенсер 80 имеет корпус 82, который показан в его открытом положении. В своем рабочем, закрытом положении, корпус 82 выполнен с возможностью вложения узла 81 опорного шпинделя, содержащего основание шпинделя, элемент шпинделя и вращающуюся втулку (фиг.1) для удержания рулона бумаги (не показан). Узел 81 опорного шпинделя установлен на или за одно целое с настенной задней рамой 83 корпуса 82 диспенсера. В показанном примере, корпус 82 повернут вниз, чтобы раскрыть узел опорного шпинделя.

Изобретение не ограничивается примерами рулонов без сердечника, которые изображены на фигурах. Применение продукта впитывающего полотна является широким и охватывает множество применений вне дома, в быту или в санитарии, например полотенца, кухонные полотенца, полотенца для рук, туалетная бумага, салфетки для вытирания, салфетки для лица, банные салфетки, пеленки и т.д., которые являются дозируемыми с рулона.

Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны быть истолкованы в качестве ограничивающих заявку. Слово "содержащий" не исключает наличия элементов, отличных от тех, которые перечислены в формуле изобретения. Использование единственного числа “a” или “an” или, "по меньшей мере, один", предшествующее элементу, не исключает наличия множества таких элементов.

Изобретение относится к узлу (10) опорного шпинделя для поддержки с возможностью вращения рулона бумаги без сердечника для выдачи, при этом узел (10) опорного шпинделя включает основание (11) шпинделя, элемент (12) шпинделя, имеющий центральную продольную ось (Х), и имеющей первый и второй концы (13, 14), причем элемент (12) шпинделя прикреплен к основанию (11) шпинделя на первом конце (13) и закреплен с возможностью вращения относительно основания (11) шпинделя, при этом вращающаяся втулка (20) с возможностью вращения расположена вокруг элемента (12) шпинделя и может вращаться относительно основания (11) шпинделя и элемента (12) шпинделя. Узел (10) опорного шпинделя включает упругий элемент (23), расположенный вокруг первого конца (13) элемента (12) шпинделя, при этом упругий элемент (23) выполнен с возможностью взаимодействия с основанием (11) шпинделя и с вращающейся втулкой (20) для того, чтобы обеспечить вращающуюся втулку (20) сопротивлением вращению, вызываемым трением во время разматывания. 14 з.п. ф-лы 11 ил.

1. Узел (10) опорного шпинделя для вращательной поддержки рулона бумаги без сердечника для выдачи, при этом узел (10) опорного шпинделя содержит:

- основание (11) шпинделя;

- элемент (12) шпинделя, продолжающийся вдоль центральной продольной оси (X) и имеющий первый конец и второй конец (13, 14), при этом указанный элемент (12) шпинделя прикреплен к указанному основанию (11) шпинделя на указанном первом конце (13) и закреплен с возможностью вращения относительно указанного основания (11) шпинделя; и

- первую вращающуюся втулку (20), расположенную с возможностью вращения вокруг указанного элемента (12) шпинделя и вращающуюся относительно указанного основания (11) шпинделя и указанного элемента (12) шпинделя; и

отличающийся тем, что содержит

- упругий элемент (23), расположенный вокруг указанного первого конца (13) указанного элемента (12) шпинделя и выполненный с возможностью взаимодействия с указанным основанием (11) шпинделя и с указанной первой вращающейся втулкой (20) для прямого или косвенного приложения осевого усилия к вращающейся втулке (20) для того, чтобы обеспечить указанную вращающуюся втулку (20) сопротивлением вращению, вызываемым трением во время разматывания.

2. Узел (10) опорного шпинделя по п.1, в котором указанная первая вращающаяся втулка (20) включает в себя корпус, который является в осевом направлении удлиненным в направлении центральной продольной оси (X) указанного элемента (12) шпинделя, причем указанная первая вращающаяся втулка (20) включает первый конец и второй конец (21, 34), при этом указанный первый конец (21) указанной первой вращающейся втулки (20) имеет увеличенную часть (22), имеющую радиус больше, чем радиус корпуса указанной первой вращающейся втулки (20), причем указанный упругий элемент (23) выполнен с возможностью прямого или косвенного взаимодействия с указанной увеличенной частью (22).

3. Узел (10) опорного шпинделя по п.2, в котором указанная увеличенная часть (22) продолжается поверх указанного упругого элемента (23) таким образом, что упругий элемент (23) взаимодействует с внутренней поверхностью указанной увеличенной части (22).

4. Узел (10) опорного шпинделя по любому из пп. 2 или 3, в котором указанная увеличенная часть (22) является интегральной частью указанной первой вращающейся втулки (20).

5. Узел опорного шпинделя по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная первая вращающаяся втулка (20) установлена с возможностью съема вокруг указанного элемента (12) шпинделя, а указанный упругий элемент (23) сжимается, когда указанная первая вращающаяся втулка (20) устанавливается вокруг указанного элемента (12) шпинделя.

6. Узел опорного шпинделя по любому из предшествующих пунктов, в котором указанное упругое средство включает в себя первый конец (31), причем указанный первый конец (31) указанного упругого средства (23) упирается в указанное основание (11) шпинделя.

7. Узел опорного шпинделя по любому из пп. 1-5, в котором указанное упругое средство включает в себя первый конец (31), причем указанный первый конец (31) указанного упругого средства (23) прикреплен к указанному основанию (11) шпинделя.

8. Узел опорного шпинделя по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий вкладыш (24), расположенный между указанным упругим средством (23) и указанной первой вращающейся втулкой (20), причем указанное упругое средство (23) включает второй конец, примыкающий к указанному вкладышу (24), а указанный вкладыш (24) находится в контакте с указанной вращающейся втулкой (20) в осевом направлении и выполнен с возможностью прижатия к указанной первой вращающейся втулке (20) в направлении центральной продольной оси (X).

9. Узел опорного шпинделя по п.8, в котором увеличенная часть указанной первой вращающейся втулки (20) включает в себя поверхность трения на ее внутренней поверхности, при этом указанная поверхность трения обращена к указанному вкладышу (24), причем вкладыш (24) находится в примыкающем зацеплении с указанной поверхностью трения.

10. Узел опорного шпинделя по п.9, в котором указанная поверхность трения представляет собой кольцевое фрикционное ребро.

11. Узел опорного шпинделя по любому из пп. 8 или 9, в котором указанный вкладыш (24) входит в зацепление с указанным основанием (11) шпинделя или указанным элементом (12) шпинделя в радиальном направлении так, что указанный вкладыш (24) блокируется от вращения относительно указанного основания (11) шпинделя и указанного элемента (12) шпинделя.

12. Узел опорного шпинделя по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный упругий элемент (23) представляет собой пружину сжатия, при этом указанная пружина сжатия выполнена с возможностью сжатия и оказания усилия на указанную первую вращающуюся втулку (20).

13. Узел опорного шпинделя по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный второй конец указанного элемента (12) шпинделя выполнен с возможностью зацепления запирающего элемента.

14. Узел опорного шпинделя по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий по меньшей мере два элемента (12) шпинделя и вторую вращающуюся втулку (20), причем каждая из указанных первой и второй вращающихся втулок (20) с возможностью вращения расположена вокруг соответствующего одного из указанных по меньшей мере двух элементов (12) шпинделя.

15. Узел опорного шпинделя по п.14, в котором по меньшей мере два указанных элемента (12) шпинделя, соответственно, прикреплены к основанию (11) шпинделя в их соответствующих первых концах и вращательно закреплены относительно указанного основания (11) шпинделя.