在分配片材的設備中使用的供給包和用於分配片材的設備的製作方法

2023-10-28 13:14:02

專利名稱：在分配片材的設備中使用的供給包和用於分配片材的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種供給包(supply package),其用在根據權利要求 1的前序部分所述的分配片材的設備中。特別地，本申請涉及用在這 樣一種設備中的供給包，該設備通過使用連接到進給機構的電機從片 材供給-尤其從巻形式的供給-分配片材幅，其中所述進給機構根據 設置在所述供給包上的無線射頻識別標籤中的存儲電路中存儲的信 息，在所述電機啟動時分配片材。本發明還涉及一種根據權利要求6的前序部分所述的用於分配片 材的設備。
背景技術：
用於分配片材的分配器在本領域是公知的。分配器或者是手動操 作的，即通過手動致動由所述分配器供給片材，或者直接設置在手動 提供動力的紙或進給機構上，或者是自動操作的。在所述分配器為自 動操作的情況下，該分配器中包括用於操作進給機構的電機。本發明 涉及用於包括電機和進給機構的自動操作的分配器的供給包。通常， 用於分配片材的自動分配器可被劃分為兩個獨立的組，即，適合於分 配以摺疊或非摺疊方式堆疊設置在供給中的單獨的預切割的紙巾的分 配器，和適合於從連續的巻分配片材的分配器，其中所述片材被切割 為具有適當長度的段。所述切割的動作可以是手動的，例如由鋸齒形 的刀刃撕斷，或者是自動的。在自動執行所述切割動作的情況下，在 所述裝置中結合有刀具和刀具驅動機構。用於分配片材的自動分配器的例子可由WO00/63100獲知。 WO00/63100涉及一種用於從連續的巻中分配片材幅的設備，該設備 包括具有排出口的殼體，可旋轉地支撐紙巻的支撐件，推進所述片材的進給機構，和向電機供電以驅動所述進給機構的控制器。所述控制 器實現預定的但仍可變長度的紙張的自動分配。此外，該控制器被用於監控所述分配器的使用和功能。所述控制器通過遠紅外(IR)發射 雙色LED與帶有集成的IR收發器的手持裝置來通訊。可通過手動地 按壓設置在所述分配器的控制面板上的按鈕來更新系統參數，例如紙 巾長度、分配延遲和操作模式。當管理多個分配器以確保這些分配器可操作並且確保它們的片材 供給不會在不必要的長時間內保持為空時，重要的是，用於每個站的 維修所需的時間儘可能的短，並且維護例如補充供給的需求被有效地 傳達給管理人員。分配器的片材供給通常具有不同的長度，這取決於所使用片材的 個體差異以及其質量和類型。多個由WO00/63100中所公開的類型的 分配器構成的系統的管理，對於必須確保所述控制系統中記錄的供給 的尺寸與裝入所述分配器的供給的實際尺寸相一致的操作者來說可能 是很耗時的。為了確保適當的操作，操作者必須檢查所記錄的供給尺寸的值， 並將該尺寸與再裝物的實際尺寸作比較，這兩個操作都是枯燥、耗時 並且需要集中注意力的，以確保不會被錯誤地操作。首先，供給的長 度通常只在裝有單個供給的貨箱或在裝有多個供給的盒子或箱子上標 注。供給在被裝入分配器之前與包裝材料分離。因此操作者在重新裝 填分配器時無法核對信息。此外，由於操作者必須通過多次按壓按鈕 來選擇操作模式和增大或減小所記錄的供給的尺寸，因此更新過程是 很耗時的。此外，WO00/63100中公開的控制系統類型相對地易於被 篡改，這是因為用於設定分配器的操作參數的控制按鈕設置在所述分 配器的控制面板上。因此存在著對系統進行未經許可的操作的風險。 最後，甚至還存在這樣的可能，即，操作者將已在一個分配器中使用 過因此不再具有初始尺寸的供給卸下並將其作為再裝物填裝到另一個分配器中，這將是非常耗時的，因為操作者必須知道所述供給的實際 長度，這也許是不可能實現的，並將該數據輸入所述系統中，而這是很耗時的。在US2005/0145745中公開了 一種根據權利要求6的前序部分所述 的用於分配片材的設備。其中公開的片材分配器包括一控制器，該控 制器通過識別巻筒上的片材的類型並分配適當長度的識別後的片材， 以自動地控制由連續的巻分配的片材的長度。所述分配器具有用於旋 轉地支撐一巻帶有與所述巻上的片材類型相應的標識符的片材的支撐 結構，和設置在所述分配器中或附近以識別所述巻筒上的片材的類型 的識別器。所述識別器可以是無線射頻識別(RFID)標籤。處理器接 收來自識別器的數據，處理所述數據並生成輸出指令，並且控制器響 應所述輸出指令控制從所述巻中分配的片材的長度。通過這種方式， 能夠以更短的長度分配更多的吸收性產品以及以更長的長度分配更少 的吸收性產品。US2005/0145745中公開的分配器可以有效地處理片材源，這是因 為片材的進給可適合所使用的材料的類型，以及所述分配器可被編程 控制以在不同的狀況下減少紙張的浪費。即便如此，複雜的識別器例 如RFID標籤的使用還是帶來了其他的問題，這是因為這種類型的識 別器包括由金屬、半導體、塑料和其他材料製成的部件，而這些材料 在回收時需要特別注意。回收可用於降低由於商業和工業活動而帶來 的環境負擔。在造紙工業中，回收是廣泛採用的。例如，通常將使用 過的紙巾回收以進一步用作造紙工業中的原料。紙巻中用過的芯部也 可被回收利用，而不會對環境產生負面的影響。儘管RFID標籤的使 用可提高分配器的效率和服務水平，但更重要的是保證簡單和有效的 回收利用。US2005/0145745暗示在芯部中引入RFID標籤將4吏所述芯 部的回收變得困難。事實上，由紙製成的所述芯部元件將導致消費者 傾向於將所述芯部與其他紙質產品一起回收利用，這將導致包括金屬、 半導體和塑料的所述RFID電路汙染紙原料，並且複雜的電路在紙的 回收利用的過程中被銷毀，這兩者在再利用方面都是具有負面影響的。 當前還已知廢料中的RFID電路可按照預定的方式影響附近設備的功 能。發明內容本發明的目的是提供一種用於分配器的供給包，其可以實現對於 供給的再填裝的有效和精確的管理，從而處理大量分配器所需的預計的時間消耗被減少並且向系統輸入不準確數據的風險^L降低。本發明 的另一個目的是提供一種在分配器中使用的供給包，其中所述供給包 可實現簡單有效的回收。這兩個目的是通過權利要求1的特徵部分所 述的供給包實現的。根據本發明，所述供給包包括片材供給和以能夠在所述片材供給 為空之前從所述片材供給中釋放的附接到所述片材供給的支撐元件， 從而所述支撐元件可在不同的片材供給之間轉換並且被布置成與設置 在所述設備中的連接器裝置協作，以將所述片材供給定位在所述設備 中的分配位置。所述支撐元件包括無線射頻識別標籤，該無線射頻識別標籤包括 天線和存儲電路，其中天線適於與設置在所述分配器中的無線射頻識 別基站通信，並且其中存儲電路包含適於由所述分配器中的控制器讀 取的儲存信息。由於所述支撐元件被可釋放地附接到所述片材供給，因此所述支 撐元件可再次用於承載其他供給，這在常規生命循環分析的意義上降 低了所述支撐的環境負擔。在所述支撐元件以當前形狀再次使用的情 況下，它不需要作為原料回收，而是附接到新的片材供給上，所述無 線射頻標籤必須在所述標籤被再次使用之前從定義所述供給為空的狀 態解鎖。支撐的使用，可在所述片材供給的生產過程的後期，優選地在所 述片材供給的生產完成之後附接到所述片材供給上，當所述片材供給 涉及一堆紙巾時，意味著所述堆包括預定數目的紙巾，當所述片材供 給涉及紙巻時，意味著所述紙巻被形成為預定的尺寸。支撐元件後期 附接到片材供給上意味著可以使用比片材供給的實際數目更有限數目 的支撐元件，這是因為所述支撐元件可以重複地使用。因此有利的是 在將所述供給包裝起來交付消費者之前附接所述支撐元件。在優選的實施例中，所述支撐元件用於繞於芯部上的片材巻形式 的片材供給，所述芯部具有圓筒形的外殼和兩個端部部分。在這種情 況下，所述支撐元件優選地由至少 一個可釋放地插入所述芯部的其中 一個所述端部部分的端塞構成，以向所述芯部提供在設置於所述分配 器中的連接器裝置中的支撐。還可能在使用無芯的巻的情況下，提供 一個與所述巻的側面部分的中心位置相接合的支撐元件以形成所述巻 的旋轉軸。所述支撐元件可沿所述旋轉軸延伸穿過所述巻的整個寬度， 從而它在所述巻的兩側突出，以在所述支撐元件的兩端形成對於所述 巻的旋轉的支撐，或所述支撐元件可由兩個獨立的支撐元件形成，每 個支撐元件插入所述巻的相對的側面部分。在這種情況下，其中一個支撐元件包括RFID標籤就足夠了。在所述片材供給由具有或不具有 芯部的巻構成的情況下，通常優選的是所述支撐元件包括在使用中延 伸進入所述巻超過所述巻的端面的巻接合部分，和從所述端面中延伸 出來的突出部分以構成由布置在所述分配中的連接器裝置承載的支 撐，所述連接器裝置例如為保持器的形式。在所述片材供給為具有圓筒形外殼和兩個端部部分的實心或無芯 巻形式的情況下，所述支撐元件優選地由一適配器構成，所述適配器 具有適於附接到所述連接器裝置的第一端部和包括一平面表面的第二 端部，其中所述平面表面塗敷有粘合劑從而適於附接到所述巻的端部部分。在所述片材供給為具有圓筒形外殼和兩個端部部分的無芯巻形式 的情況下，所述支撐元件優選地由一適配器構成，所述適配器具有適於附接到所述連接器裝置的第一端部和包括一優選地為錐形突起的第 二端部，其中所述第二端部被插入到所述巻的端部部分的中心開口中。可選擇地，所述片材供給可為筒中的一堆片材的形式，其中所述 筒包括一個或多個片材堆。在一個優選的實施例中，所述支撐元件為 所述筒或所述筒的至少一部分，優選地為所述筒的內部下部部分。在一個實施例中，所述片材供給為由手風琴狀的摺疊的片材幅構 成的具有連續長度的摞的形式。多個這種摞可設置在彼此的頂部並且通過連接裝置彼此連接，其中所述連接裝置可以是將一個摞的端部與 下一個摞的起始部連接起來的粘合劑的形式。 本發明還涉及一種分配片材的分配器。根據本發明的分配器釆用控制器向電機提供動力，其中所述電機 連接著用於進給片材的進給機構，所述控制器配備有無線射頻識別(RFID)基站，該基站具有適於與應用在所述供給包上的無線射頻識 別標籤上的天線進行通信的天線。當所述供給被裝入分配器中時，所 述RFID基站上傳設置在所述RFID標籤上的存儲電路中儲存的信息。所述設備包括用於定位所述片材供給的連接器裝置，以接收載有 無線射頻識別標籤的、相對於所述片材供給可釋放地設置的支撐元件。在本發明的另一個實施例中，所述支撐元件可以在所述片材供給 已被消耗完之後由所述分配器自動地收集，以用於回收。在使用具有 芯部的巻的情況下，可實現所述芯部和支撐元件的自動分離。該分離 可通過在所述芯部的軸向延伸部上推動所述芯部遠離所述支撐元件同 時保持所述支持元件的位置的方式實現。這可以通過當設置在分配器 中的控制器斷定所述巻為空時被驅動的槓桿實現。在使用拼合芯部的 情況下，可以僅通過在最後一張片材被移除時允許所述拼合芯部從其 工作(active)位置掉落的方式來分離所述芯部，並且形成所述芯部的 兩個或多個元件分開。在一個實施例中，所述支撐元件可具有一接合 部分，該接合部分具有窄端與所述芯部相接合的短錐形部分，所述支 撐元件可通過只要最後一層片材被移除就允許所述芯部掉落的方式而 釋放。所述支撐元件在從所述芯部釋放之後可落入所述分配器的獨立 的儲存室中。在使用無芯巻的情況下，可以僅僅在從紙釋放所述支撐 元件時允許所述支撐元件落入一儲存室。在這種情況下，有利的是用 錐形的巻接合部分形成所述支撐元件。所述控制器可接下來利用上傳的信息確定用於進給所述片材的電 機的驅動程序。作為本發明的一個說明性的實施例，所述RFID標籤的存儲器可 包含如下信息控制狀態ID尺寸質量所述控制數據在常規方式下使用，以確保可靠和安全的通訊。狀態欄位可用於檢查所述巻是否為空。ID欄位用於確定分配器中所用的 特定的供給或供給的類型。尺寸欄位可用於關於供給的尺寸的信息。 所述尺寸欄位可以被持續地更新，或可選擇地只包含關於在所述供給 為滿時所述供給的尺寸的信息。質量欄位可用於指示片材的類型和質 量。在本發明的最不精細的實施例中，所述RFID標籤的存儲器可能 只使用ID欄位，其中巻的身份或巻的類型被儲存為編碼。在這種情 況下，控制器應當配有存儲器或通信鏈路，其中已經通過由所述RFID 標籤上的所述ID欄位讀取的信息確定的與供給的尺寸或供給的類型 或身份相關的信息可存儲在所述存儲器或通信鏈路中。在另一個實施例中，所述RFID標籤的存儲器可以只使用尺寸字 段，RFID基站可從所述尺寸欄位讀取與供給的尺寸有關的信息，之 後控制器可相應地修改用於電機的驅動程序。優選地，由於所述控制 器產生與已經分配的片材的量有關的信息，可以從RFID基站持續地 更新所述尺寸欄位。可選擇地，所述控制器可最初上傳與供給的尺寸 有關的信息，並且隨後執行確定供給的最後尺寸的計算，而不更新所 述尺寸欄位。在這種情況下，優選的是，當所述計算顯示所述供給為空時，狀 態欄位由非空更新為空。優選地，所述控制器被布置成包括一控制功 能，當檢測所述供給為空時，該控制功能將所述存儲電路中的狀態字 段由指示供給為非空的值更新為指示供給為空的值，並且只要所述狀 態欄位已經採用指示供給為空的值，所述控制功能可阻止更新所述狀 態欄位的值。從所公開的實施例中的RFID標籤的存儲器所上傳的信息可被所 述控制器使用，以阻止電機驅動帶有空輥筒的進給機構。這樣就節省 了能量和維持分配器操作的成本。這對於由電池驅動的電機來說是特 別重要的，電機通常是這樣驅動的。為了確保分配器在較長的運行時間內不用不必要地經常更換電池，應當避免在供給為空時向電機供電。 因此允許電機根據所述無線射頻識別標籤中的存儲電路中儲存的信息 驅動進給機構的一種方式為，防止所述電機在供給為空時被驅動。允許電機根據所述無線射頻識別標籤中的存儲電路中儲存的信息 驅動進給機構的另一種方式為，當供給不適於在裝載該供給的分配器 類型中使用時，防止所述電機被驅動。這在所述分配器為如下類型時 特別重要，即所述分配器包含一大組獨立的片材紙巾，這些紙巾堆疊 在彼此的頂部並且可能被摺疊和彼此連接以實現一次分配一張紙巾。 在這種情況下，所述驅動機構頻繁地適應紙巾的類型和它們摺疊的方 式。因此，在所述控制器未能確認是否在所述分配器中裝入了適當類 型的供給時，應當阻止所述電機驅動所述進給機構。允許電機根據所述無線射頻識別標籤中的存儲電路中儲存的信息 驅動進給機構的另 一 個例子是允許控制器根據所述供給中的片材的質 量以不同的速度驅動所述電機。允許電機根據存儲電路中儲存的信息驅動進給機構的最終的例子 是根據所述供給中剩餘材料的多少來調節分配的連續片材幅的長度。 通過這種方式，可以放出第一適當長度直到所述供給幾乎為空，並且 此後在等待紙巻更換的同時放出較短的長度。根據不同實施例，所述RFID標籤的存儲電路可只採用ID欄位， 只採用長度欄位，只採用狀態欄位和採用各種組合，例如長度欄位和 狀態欄位組合，狀態欄位與ID欄位組合，長度欄位與ID欄位組合， ID、長度欄位和狀態欄位組合或上述欄位的任意其他組合。根據本發明的實施例，所述分配器可額外地包括一個被布置為檢 測所述供給何時為空的獨立的探測器。當相同類型的供給中的供給尺 寸的獨立變化很小，從而由所述RFID標籤確定的尺寸足夠精確，或 當存儲在供給中的尺寸值通過在填裝所述供給時獨立地指派值而導致 獨立變化時，則不需要這種類型的檢測器。然而，如果大量的獨立變 化存在於相同類型的供給中並且其中這種變化不是在包裝所述供給時 導致的，則可使用一檢測器來精確地確定何時所述供給為空。在這種情況下，使用這樣一種傳感器，所述控制器應當允許片材的分配，即 便是在所述計算指示所述供給為空之後。之後，所述狀態欄位應當優 選地由"非空"更新為"空"，並且應當阻止所述電機進一步操作。在特 別優選的實施例中，所述傳感器應當是被布置成檢測片材的光學特徵 的光學檢測器，從而所述光學檢測器應當被布置為根據所述片材供給 是否為空而產生輸出信號。還可以使用感知所述供給的水平的開關或 機械臂類型的機械檢測器，以檢測所述供給是否為空。為了在不需要過多的能量消耗和/或標籤和基站的天線尺寸的情 況下確保良好的信號質量，所述標籤和基站的位置是很重要的。在優 選的實施例中，分配器用於從包含連續的片材幅的巻中分配片材。在 這種情況下，殼體包括允許所述巻繞該巻的對稱軸線旋轉的支撐元件。 為了確保與標籤緊密接觸，無線射頻識別基站的天線優選地安裝在所 述殼體的與所述對稱軸線的軸向延伸部緊密接觸的區域中。在包括被 設置成支撐纏繞有所述片材供給的芯部的端部部分的支撐表面的分配 器中，所述緊密接觸可有利地通過將所述無線射頻識別基站的天線安 裝在所述支撐表面的與所述芯部的軸向延伸部相對應的區域內。優選地，所述無線射頻識別基站的天線基本上為二維的並且在基 本上垂直於這樣一個軸線的平面內延伸，即當芯部安裝在所述殼體中 時，所述軸線沿所述芯部的軸向長度軸線延伸。然而，還可以將所述 天線布置為三維的，例如為一個陣列或螺旋纏繞的天線。在所述分配器配有用於確定紙中斷的光學檢測器的情況下，所述 片材供給優選地包括一標記，當所述供給為非空時，片材覆蓋所述標 記，當所述供給為空時，則暴露出所述標記，所述標記具有與所述片 材不同的光學特徵，以允許光學檢測器檢測到空的供給。在所述片材供給是施加在芯部上的巻的形式的情況下，所述芯部 有利地通過具有與所述片材不同的光學特徵而構成所述標記。當片材供給為具有圓筒形外殼和兩個端部表面的巻的形式時，為 了確保標籤和基站之間良好的通訊質量，有利的是將無線射頻識別標 籤應用在所述端部表面的至少一個的中心部分上。在所述芯部具有至少一個端塞的情況下，有利的是將所述識別標籤應用在端塞中。本發明還涉及一種在片材分配器中持續追蹤空供給的再裝填需求 的系統，其中所述系統包括如上文所述的一套分配器，其中所述一套 設備包括多個設備組，每個設備組包括與基站通信的無線傳輸鏈路， 所述基站通過信號連接到在所述一組設備中的單個設備持續追蹤空供 給的再裝填需求的伺服器單元。由於上述類型的分配器通常依賴於電 池操作，因此它們不使用電網和數據網。在可以由單個分配器構成的 分配器組使用與基站通信的無線傳輸鏈路的情況下，不需要連接到單 個分配器的獨立的線。所述基站可通過已有的數據網連接到伺服器。 通過按照這樣的方式構成所述系統，當在例如大的辦公樓中實現這種 系統時不需要改造現有的數據通信網絡。所述分配器可根據從分配器分配片材的方法加以控制，所述方法包括由包括在所述分配器中的控制器執行的以下方法步驟一使用包含在所述控制器中的無線射頻識別基站與應用在片材供給上的無線射頻識別標籤中的天線通信；一將信息從設置在所述無線射頻識別標籤中的存儲器單元上傳到所述無線射頻識別基站；和一允許電機根據所述上傳的信息驅動進給機構。在優選的實施例中，所述控制器還可確保以下方法步驟中的一個或它們的組合一光學檢測器檢測片材的光學外觀，從而所述光學檢測器根據所 述片材供給是否為空而產生輸出信號，該輸出信號供所述控制器使用。一當已經產生指示所述片材供給為空的信號時，所述控制器阻止 電機的進一步操作。一所述控制器包括一控制功能，在檢測到所述供給為空時，該控 制功能將所述存儲電路中的狀態欄位由指示所述供給為非空的值更新 為指示所述供給為空的值，並且一旦所述狀態欄位已經釆用指示所述 供給為空的值，則所述控制功能阻止所述狀態欄位的值的更新。一所述控制器持續追蹤由所述供給提供的片材的數量並從應用在所述片材供給上的所述無線射頻識別標籤的存儲電路中取回指示所 述供給的尺寸的信息。_所述控制器通過將所述供給的尺寸減去所述供給進給的片材 的數量，以計算所述供給中剩餘的片材的量。一所述無線射頻識別基站將代表所述供給中剩餘的片材量的值 傳送至所述無線射頻識別標籤，並且所述值被記錄在所述存儲電路中 的代表所述供給的剩餘尺寸的欄位中。一在檢測到所述供給為空時，所述控制器將指示所述供給為空的 信號傳送至所述無線射頻識別標籤以便儲存在其存儲電路中。


本發明的實施例將在下文中參照下面的附圖加以詳細地描述，其中圖1示出了根據本發明的具有紙巻形式的片材供給的分配器的示 意圖，圖2示出了用於保持對根據本發明的片材分配器中的空供給進行 再填裝需求的追蹤的系統，圖3示出了適用於這種應用的可購買到的RFID標籤的存儲器分 配圖，圖4示出了根據本發明的一個實施例所建議的存儲地址的分布， 圖5示出了現有技術的分配器的殼體，其中根據本發明的控制器 安裝在該殼體內，圖6示出根據圖7的分配器的剖視圖，圖7示出了所述殼體側壁中的RFID轉發器的位置，圖7b示出了天線的可選擇的位置，圖7c示出了用於定義所述天線的適當定位的坐標系統，圖8a-h示出了根據本發明的不同實施例的片材供給，圖9a-b示出了根據本發明的分配片材的方法的流程圖。
具體實施方式
圖1示出了一種用於分配片材的裝置，其包括接收片材供給l 的殼體(未示出)、通過所述殼體的排出口 (未示出)推進所述片材的 進給機構2、驅動所述進給機構的電機3和向所述電機供電以驅動所 述進給機構的控制器4。片材供給l以設置成巻筒的連續幅形式提供。 進給機構2可以被布置為圖1中所示的電機3的輸出軸2，其中該輸 出軸直接地或通過連接器裝置間接地與所述巻筒相接合。驅動機構的 其它類型在本領域中是公知的。例如，通常釆用位於所述電機和與所 述供給相接合的連接器裝置之間的傳輸裝置來分配片材。所述控制器4包括與電機控制塊6相通訊的微控制單元5，收 發器形式的RFID基站7，和用戶界面8。電機3連接到電源9。電機3的操作的控制，即根據要求進給片 材的請求，確定所述電機的運行時間以實現來自所述供給的預定的紙 張分派，以及可選擇地控制所述電機的驅動速度，是由電機控制器6 通過利用來自所述微控制單元5的輸入數據而執行的。電機3和電機 控制器之間的通訊可以是雙向的，其中電機控制信號被傳送到所述電 機3並且從例如旋轉編碼器14反饋回信號，所述信號確定了所述電機 的輸出軸的角位移以確定在電機的操作過程中所分派的片材的長度。控制器4被布置為允許電機3根據在片材供給1上應用的無線射 頻識別標籤11中的存儲電路10中儲存的信息驅動所述進給機構2。 因此，RFID基站7通過包含在該RFID基站7中的天線12和RFID 標籤11中的天線13之間建立通訊而收集來自無線射頻識別標籤11中 的存儲電路10的信息。所述RFID基站7從所述RFID標籤11的存 儲電路10下載信息。被下載的信息接下來由所述微控制單元5處理並 用於產生電機控制塊6的控制信號。被下栽的信息可儲存在設置於所 述控制器中的永久存儲器中。可選擇地，所述分配器配備有光學探測器15, 16，其由發光二極 管15和檢測在片材供給上反射的或可替換地由空的供給反射的光的 探測器16構成。光學接口 17設置成從所述探測器中分離信號值，以確定所述供給是否為空。所述光學接口 17與所迷微控制單元進行信號 連接。為了有助於所述片材供給是否為空的檢測，片材供給可包括一標 記M (見圖8b和8c中的示意性例子)，當所述供給為非空時，該標 記被片材覆蓋，並且當所述供給為空時，該標記將暴露出來，所述標 記具有與所述片材不同的光學特徵，以允許光學檢測器檢測到空的供 給。所述分配器還可選擇性地包括通訊界面，根據優選的實施例，所 述通訊界面支持該通訊界面與基站之間的無線通訊。圖1所示的實施例中的用戶界面由按鈕18和兩個LED19， 20構 成。在正確的紙巻被插入並且非空的情況下，按鈕18可驅動紙的進給。在圖2中示出了用於保持對片材分配器中的空供給進行再填裝需 求的追蹤的系統。該系統包括根據本發明的如上文定義的一套分配器 20。這一套設備包括多個設備組21a， 21b,其中每個設備組21a， 21b 包括與房間基站23通訊的無線傳輸鏈路22a， 22b。房間基站23用於 與一個或多個設備組，典型地與布置在單個房間內的一個或多個設備 組通訊。所述無線傳輸鏈路可以是任意公知的類型。所述無線傳輸鏈 路包括布置在每個分配器組中的發送器或收發器24，其中收發器與位 於基站中的接收器或收發器25通訊。每個房間基站23通過信號連接到伺服器單元26。所述伺服器單 元26可布置為一套地面基站27,每個地面基站27連接到主伺服器28。 地面基站27用作網絡的網關並將一個或多個房間基站與主伺服器28 連接。房間基站23和地面基站27之間的通訊可以是無線的或有線的。 伺服器28或伺服器單元26用於持續追蹤一套設備中的單個設備的再 填裝需求。適於與本發明的分配器一起使用的可購買到的標籤是由EM Microelectronic提供的Emmarin 4450標籤。這種標籤用於與由EM Microelectronic提供的Emmarin EM4095基站相通訊。兩者的電路對 於本領域的技術人員來說都是公知的，並將不再詳細地加以描述。在圖3中示出了所述標籤的存儲器分配圖。在所述存儲器中，笫一地址， 字0，構成口令，第二地址，字l，構成保護字，以及第三地址，字2, 構成控制字。所述控制字包括被如下賦值的32位0-7 第一字讀取8-15 最後字讀取16 口令檢查On/Off17 寫入後讀取On/Off 18-31 用戶可用On意味著位被設定為邏輯"l" Off意味著位被設定為邏輯"0" 所述保護字包括被如下賦值的32位 0-7 第一字讀取被保護 8-15 最後字讀取 16-23 第一字寫入被禁止 24-31 最後字寫入被禁止所述口令是只寫的並且沒有讀訪問。所述裝置識別字和序列號字 是可雷射編程只讀的並且不能被更改。所述用戶數據在布置成每個存 儲器地址32位的地址3和地址31之間是可用的。在圖4中公開了一種分配存儲器空間的適當的方法。不同的地址 包括下面的內容口令，保護字，控制字，紙巻狀態，產品ID,生產日期，紙張長 度或張數，重量計算因子，接觸信息和/或客戶連結，用戶信息，裝置 序列號，裝置標識符。所述重量計算因子提供了已使用的張數或已使用的長度與消耗的 片材的重量之間的變換(mapping )。圖5示出了現有技術的分配器的殼體，其中根據本發明的控制器 安裝在所述殼體中。該附圖示出了具有結合紙巻的紙巾分配器形式的 傳感器操作的電子分配裝置80的透視圖。所述分配裝置80具有包括罩帽狀蓋84和可附接到安裝壁(未示出)的後面板86的殼體82。所迷蓋84可旋轉地固定到所迷後面板86 上。所述罩帽狀蓋84包括上表面88，前表面90，下表面92，和側表 面94， 96。所述罩帽狀蓋84的整個表面是閉合的、平坦的和光滑的， 並且獨立的表面88， 90, 92相對於彼此具有以不同的角度，從而可獲 得獨特的和動力學的外觀。特別地，所述上表面88以優選地約8度的角度稍微朝向觀察者傾 斜，從而防止物體例如香菸或其他滾動物體的放置或遺忘。 一過渡區傾斜，從而所述罩帽狀蓋84的光學外觀與用於取出布置在所述前表面 90的下部中的紙巾的取出開口 IOO相配。圖5中所示的殼體82是具有傳感器致動的電力操作的分配裝置的 殼體。為了所述取出開口 IOO在視覺上的標示和傳感器區域101的定 位，兩條水平布置的凹槽102， 104被設置在所述蓋84的前表面90 上。半圓形和浮雕狀的槽將所述分配器殼體82黃金分割，從而可以獲 得均衡的外觀。所述凹槽102， 144被設計為半圓形橫截面的槽，具有 選定的半徑以便確保所迷殼體表面的無瑕疵的清潔。除了所述凹槽 102， 104例如槽的信息性特徵之外，它們還提高了部件的剛性，尤其 是前表面卯的剛性。為了防止直接看到所述取出開口 IOO的內部，具有所述取出開口 100的殼體表面部分106也朝向所述安裝壁(未示出)傾斜。後面板86被所述罩帽狀蓋84整體地封閉，從而它在安裝後的狀 態下是不可見的。分配器後表面上的全方位的邊緣(未示出)確保距 離所述安裝壁約2.5 mm的間距，從而濺出的水、冷凝水等可不受阻 礙地流出並且不會滯留在所述分配器80內側。圖6示出了根據圖5的所述電力操作的分配器裝置80的剖面。所 述分配器裝置80可具有一電容傳感器108，其在該實施例中直接設置 在前表面90的後面。特別地，所述電容傳感器108具有設置在傳感器 區域101後面的二維電極110和反電極112，其中所述傳感器區域101尤其被前表面上的水平延伸的槽102， 104突出。所述電容傳感器108 在前表面上的布置相對於本領域中已知的分配器裝置來說實現了極大 地方便了用戶的使用，這是因為所述傳感器不是必須設置在側面上。
電極110， 112至少在一些區域中與所述傳感器區域101平行或大 致平行地延伸。所述傳感器區域101可覆蓋所述殼體的整個寬度。
同樣，所述傳感器區域可以位於殼體80的鄰接的前表面和側表面 90， 96的區域中，並且位於所述殼體80的邊緣區域中。
電容傳感器108連接到設置在印刷電路板104上的求值電路。
由所述後面板86延伸的保持器形式的連接器裝置116被提供並且 支撐用於接收紙巾巻、尤其是紙巻(未示出)的輥筒118。為了從所 述取出開口 100中分配所述巻的一段，可提供一放出裝置120。
所述進給機構120包括設置在軸122上的牽引輥124,與所述牽 引輥124相對的是設置在軸126上的推進輥128。在形成於所述牽引 輥124和所述推進輥128之間的間隙130中，插入待傳輸的紙帶(未 示出)，並在所述牽引輥124的操作過程中穿過所述取出開口 30將所 述紙帶送到外部。
為了分離所述紙，提供了切割邊132，在此處所示的實施例中， 所述切割邊被設計為金屬片的摺疊部分，其中切割邊由所述金屬片的 所述摺疊部分的邊緣133上齒形圖案形成。位於所述切割邊的縱向邊 緣133上的齒優選地被設計為具有不同的長度。
被傳輸的紙帶在所述取出開口 100的方向上沿弧形的引導表面 104經過。
在根據圖6示出的實施例中，扭矩通過可使用電致動裝置114致 動的電機136傳遞。電機136在輸出側具有齒輪138，該齒輪138可 通過另一個齒輪140與設置在牽引輥124的軸122上的齒輪142相互 作用。
此外，提供設計成可以同時由電池供電和電網供電的電源單元
144。
在所述切割邊132或撕斷邊的布置方面，必須注意，後者設置在所述殼體的內側，從而可以防止或至少^艮大程度地防止任何人進入所
述取出開口 IOO接觸所述切割邊132。
圖7示出了 RFID轉發器在殼體中的位置。該附圖示出了側壁92 的內側部分。保持器116被布置為在該保持器的凹槽150中保持輥筒 118。所述保持器116從而構成允許輥筒118繞所述輥筒的對稱軸線 152 (圖7b )旋轉的支撐元件。無線射頻識別基站7的天線12安裝在 所述殼體的與所述對稱軸線152的軸向延伸部緊密接觸的區域154中。 可以適當地將所述天線12布置為靠近附接有所述RFID標籤的輥筒 118上的位置。由於已經表明，將RFID標籤設置在芯部165上的端 部部分166上或在所述輥筒不包括芯部的情況下設置在輥筒的端部的 中心部分上是有利的，設置所述天線12的區域154應當被布置為緊密 地接觸所述對稱軸線152的軸向延伸部。為了緊密接觸軸向延伸部， 在徑向方向上從所述對稱軸線到所述天線的距離R應當小於一距離Z 的兩倍，其中所述距離Z為在沿所述輥筒的對稱軸線的軸向延伸部上 從所述芯部的端部到所述天線的距離，或者可選擇地在所述芯部的端 部部分具有一適配器並且該適配器提供有所述RFID標籤的情況下， 在沿所述輥筒的對稱軸線的軸向延伸部上從所述適配器到所述天線的 距離。也就是對於所述天線的位置應當保持R<2Z。在所述輥筒118 不具備所述芯部的情況下，所述距離應當從所述輥筒的側壁開始測量。 在該例子中，所述RFID標籤優選地附接在所述側壁的中心位置。
在附圖7b中公開了所述天線的兩個可選擇的位置。根據第一選 擇，天線12，被設置在所述保持器中或所述保持器上。根據第二選擇， 所述天線12"被設置在殼體的側壁92中或所述側壁92上。
在圖7c中，坐標系解釋了測量所述距離R所沿著的所述徑向方 向和沿所述輥筒的對稱軸線在軸向延伸部上的距離Z。
在圖8a-8h中示出了所述RFID標籤在所述片材供給上的適當定 位的不同選擇。所述供給是具有定義了所述供給的外部結構的圓筒形 外殼162 (圖8c)和兩個端部表面160的輥筒的形式。在每種情形下， 所述無線射頻識別標籤10被應用到設置在所述端部表面的至少一個
22的中心位置的支撐元件中。所述標籤的位置應當靠近所述輥筒的對稱
軸線。在使用輥筒的情況下，所述天線應當被設置在位於所述芯部165 的其中一個端部部分166的適配器或支撐元件164上。所述標籤還應 當被設置為靠近所述芯部的其中一個端部部分。在不使用芯部的情況 下，所述天線應當設置在所述芯部的端部表面160的中心。此處的"中 心"指的是，所述標籤的一部分應當覆蓋所述供給的對稱軸線。在使用 無芯輥筒的情況下，可以提供一種在中心位置接合到所述輥筒的側面 部分中的支撐元件，以形成所述輥筒的旋轉軸。所述支撐元件可沿旋 轉軸延伸穿過所述輥筒的整個寬度，從而它可在所述輥筒的兩側突出， 以在所述支撐元件的兩端形成對於所述輥筒的旋轉的支撐，或可由兩 個分離的支撐元件形成，每個支撐元件被插入所述輥筒的相對的側面 部分中。在這種情況下，其中一個支撐元件包括RFID標籤就足夠了。
在圖8a中，標籤12被設置在端塞164形式的支撐元件或適配器 上或內側，所述端塞164在其中一個所述端部部分167可釋放地插入 到芯部165中。所述端塞164用於為連接器裝置中的芯部165提供支 撐，所述連接器裝置可以是保持器116的形式。
在圖8b中，所述標籤12形成端塞。
在圖8c中，包括RFID標籤12的支撐元件164附接在無芯供給 的端部表面160的中心部分。
在圖8d中，支撐元件由適配器構成，所述適配器具有適於附接到 所述連接器裝置116的第一端部167和包括一平面表面P的第二端部 168，所述表面P塗敷有粘合劑，從而適於附接到所述輥筒的端部部 分166上。
在圖8e中示出了適用於無芯或實芯輥筒的支撐元件的實施例，其 中所述第一端部167由平板169製成並且所述第二端部168是設置在 中心處的突出部170。所述支撐元件載有RFID標籤10。所述平面表 面P載有粘合劑。
在圖8f中示出了適用於無芯或實芯輥筒的支撐元件的另一個實 施例，其中所述第一端部167由平板169製成並且所述第二端部168是設置在所述板169的中心處的凹槽171。所述支撐元件載有RFID 標籤IO。所述平面表面P載有粘合劑。
在圖8g中，片材供給的實施例為由具有連續長度的手風琴狀摺疊 的片材幅構成的摞171的形式。
在圖8h中，所述片材摞被一罩172覆蓋，該罩172承載有支撐元 件173，而支撐元件173載有RFID標籤10。
圖8i示出了無芯輥筒形式的片材供給，其具有圓筒形的外殼162 和兩個端部部分166。所述支撐元件164由適配器構成，該適配器具 有適於附接到所述連接器裝置116的第一端部167和包括一優選為錐 形的突出部的第二端部168，所述突出部被插入到所述輥的端部部分 166的中心開口 174中。
圖9a-9b公開了從分配器分配片材的方法的可選擇的實施例，其 中所述分配器包括用於接收片材供給的殼體、推動所述片材穿過所述 殼體的排出口的進給機構、驅動所述進給機構的電機和向所述電機提 供動力以驅動所述進給機構的控制器。
根據圖9a中所示的第一實施例，所述控制器執行下述步驟
在第一方法步驟S10中使用包含在所述控制器中的無線射頻識別 基站，以與應用在所述片材供給上的無線射頻識別標籤中的天線通信； 在笫二方法步驟S20中將來自設置在所述無線射頻識別標籤中的存儲 單元的信息上傳到所述無線射頻識別基站；
在第三方法步驟S30中基於所上傳的信息允許所述電機驅動所述 進給機構。
在圖9b所示的本發明的第二實施例中，所述設備還包括光學探測 器，該光學探測器在第四方法步驟S40中檢測所述片材的光學外觀， 從而所述光學檢測器在第五方法步驟S41中根據片材供給是否為空而 產生輸出信號。
在第六方法步驟S50中，當指示所述片材供給為空的信號已經被 產生時，所述控制器阻斷所述電機的進一步操作。
所述控制器可進一步包括一控制功能，當檢測到所述供給為空時，所述控制功能在第七方法步驟S51中將所述存儲電路中的狀態欄位由 指示所述供給為非空的值更新為指示所述供給為空的值，並且一旦它 已經採用所述指示供給為空的值，則阻止所述控制功能在所述第七方 法步驟中更新所述狀態欄位的值。這可以通過使用"或，，命令實現，所 述"或"命令確定所記錄的狀態值是否為空(邏輯值1)或所計算的狀 態值是否為空(邏輯值l)。只要所儲存的值為空(邏輯值l)，就阻止 所述值的更新。
在本發明的另一個實施例中，所述控制器執行下述方法步驟
所述控制器在可選擇的第八方法步驟S60中持續追蹤由所述供給 提供的片材的數量；並且在可選擇的第九方法步驟S61中從應用在所 述片材供給上的所述無線射頻識別標籤中的存儲電路中取回指示所述 供給的尺寸的信息。
在本發明的實施例中，控制器通過將所述供給的尺寸減去在所述 第九方法步驟S61中由所述供給進給的片材的數量計算所述供給中還 剩下的片材的量。
在可選擇的方法步驟S70中，所述無線射頻識別基站可選擇性地 將代表所述供給中剩餘的片材量的值傳送至所述無線射頻識別標籤， 並且所述值被記錄在所述存儲電路中的代表所述供給的剩餘尺寸的字 段中.
在可選擇的第十一方法步驟S71中，當檢測所述供給為空時，所 述控制器可將表示所述供給為空的信號傳送到所述無線射頻識別標 籤，以儲存在其存儲電路中。
本發明優選地使用從所述RFID基站中獲得其用於操作的能量的 無源RFID標籤。
權利要求
1.一種在分配片材的設備中使用的供給包，所述供給包包括片材供給(1)和支撐元件，所述支撐元件以能夠在所述片材供給(1)變空之前從所述片材供給(1)中釋放的方式附接到所述片材供給(1)，所述支撐元件還被設置為將所述片材供給(1)支撐在連接器裝置(116)上，其中所述連接器裝置(116)設置在所述設備中以將所述片材供給(1)定位在所述設備中的分配位置，其特徵在於，所述支撐元件包括無線射頻識別標籤(11)，該無線射頻識別標籤包括天線(13)和存儲電路(10)，其中天線(13)適於與設置在所述設備中的無線射頻識別基站(7)通信，並且其中存儲電路(10)包含可供所述設備中的控制器讀取的存儲信息。
2. 根據權利要求l所述的供給包，其中所述片材供給是繞在芯部 (165)上的巻的形式，所迷芯部(165)具有圓筒形的外殼(162)和 兩個端部部分(166)，其特徵在於，所述支撐元件由至少一個在其中 一個所述端部部分可釋放地插入所述芯部(165 )的端塞(164 )構成， 以提供對所述芯部(165)在所述連接器裝置中的支撐。
3. 根據權利要求1所述的供給包，其中所述片材供給是實心或無 芯的巻的形式，所述巻具有圓筒形的外殼(162 )和兩個端部部分(166)， 其特徵在於，所述支撐元件由適配器構成，該適配器具有適於附接到 所述連接器裝置(116)的第一端部(167)和包括一平面表面(P)的 笫二端部(168)，其中所述平面表面(P)塗敷有粘合劑，從而適於 附接到所述巻的所述端部部分(166 )上。
4. 根據權利要求l所述的供給包，其中所述片材供給是無芯的巻 的形式，所述巻具有圓筒形的外殼(162)和兩個端部部分(166)，其 特徵在於，所述支撐元件由適配器構成，該適配器具有適於附接到所 述連接器裝置(116)的第一端部(167)和包括一優選地為錐形的突 出部的笫二端部(168)，其中所述突出部被插入到設置在所述巻的所 述端部部分上的中心開口中。
5. 根據權利要求l所述的供給包，其特徵在於，所述片材供給的 形式為由手風琴狀的摺疊的片材幅構成的具有連續長度的摞。
6. 根據權利要求l所述的供給包，其特徵在於，所述片材供給的 形式為由摺疊的或非摺疊的片材構成的堆。
7. 根據權利要求5或6所述的供給包，其特徵在於，所述摞或堆 被容納在載有所述支撐元件的筒中。
8. 根據權利要求l-7中任一項所述的供給包，其特徵在於，所述 供給包(1)包括一標記(M),當所述供給為非空時，所述標記(M) 被所述片材覆蓋，當所述供給為空時，所述標記(M)被暴露，所述 標記具有與所述片材不同的光學特徵，以允許光學檢測器檢測空的供 給。
9. 根據權利要求8所述的供給包，其特徵在於，所述片材供給(l) 的形式為設置在芯部(165)上的片材的巻(161)，所述芯部(165) 構成所述標記(M)並且具有與所述片材不同的光學特徵。
10. 根據權利要求8所述的供給包，其特徵在於，所述支撐元件 (164)包括一標記(M)，當所述供給為非空時，所述標記(M)被所 述片材覆蓋，當所述供給為空時，所述標記(M)被暴露，所述標記 具有與所述片材不同的光學特徵，以允許光學檢測器檢測空的供給。
11. 根據權利要求1-10中任一項所述的供給包，其特徵在於，所 述存儲電路(IO)包括讀和寫存儲器部分，所述讀和寫存儲器部分用 於接收來自所述無線射頻識別基站的指示所述供給的剩餘尺寸的信號 或指示所述供給為空的信號，以更新所述存儲電路(10)。
12. 根據權利要求l-ll中任一項所述的供給包，其特徵在於，所 述用於分配片材的設備包括接收供給包的殼體(82 )、推動所述片材穿 過所述殼體的排出口 (100)的進給機構(2)、驅動所述進給機構(2) 的電機(3)和向所述電機(2a)提供動力以驅動所述進給機構(2) 的控制器(4)，其中所述控制器(4)包括具有天線(12)的無線射頻 識別基站(7)，所述天線(12)適於與應用在所述供給包上的無線射 頻識別標籤(11)中的天線(13)通信，所述控制器(4)被設置為允許所述電機(3 )根據儲存於應用在所述供給包上的所述無線射頻識別 標籤(11)中的存儲電路(10)中的信息來驅動所述進給機構(2)。
13. —種用於分配片材的設備，包括接收供給包的殼體(82)、 推動所述片材穿過所述殼體的排出口 (100)的進給機構(2)、驅動所 述進給機構(2)的電機(3)和向所述電機(2a)提供動力以驅動所 述進給機構(2)的控制器(4)，其中所述控制器(4)包括具有天線 (12)的無線射頻識別基站(7)，所述天線(12)適於與應用在所述供 給包上的無線射頻識別標籤(11)中的天線(13)通信，所述控制器 (4 )被設置為允許所述電機(3 )根據儲存於應用在所述供給包上的所 述無線射頻識別標籤(11)中的存儲電路(10)中的信息來驅動所述 進給機構(2),其特徵在於，用於定位所述片材供給的連接器裝置被 設置在所述殼體中，以接收載有無線射頻識別標籤(11)的、相對於 所述片材供給可釋放地設置的支撐元件。
14. 根據權利要求13所述設備，其特徵在於，所述控制器(4) 包括可將所述存儲電路(10)中的狀態欄位由指示供給為非空的值更 新為指示所述供給為空的值的控制功能，並且所述控制功能淨皮*沒置為 一旦所述狀態欄位已經釆用指示所述供給為空的值，則阻止更新所述 狀態欄位的值。
15. 根據權利要求13或14所述設備，其特徵在於，所述控制器 (4)被設置為—持續追蹤從所述供給進給的片材的數量； —從應用在所述片材供給(1)上的所述無線射頻識別標籤中的 存儲電路(10)中取回指示所述供給的尺寸的信息。
16. 根據權利要求15所述設備，其特徵在於，所述控制器(4) 被設置為通過將所述供給的尺寸減去由所述供給進給的片材的數量來 計算所述供給中剩餘的片材的量。
17. 根據權利要求16所述設備，其特徵在於，所述控制器(4) 被布置為將指示所述供給的剩餘尺寸的信號傳送至所述無線射頻識別 標籤，以更新其存儲電路。
18. 根據權利要求13-17中任一項所述設備，其特徵在於，所述 控制器(4 )被設置為將指示所述供給為空的信號傳送至所述無線射頻 識別標籤，以儲存在其存儲電路中。
19. 根據權利要求13-18中任一項所述設備，其特徵在於，所述 控制器(4)被設置為，在指示所述片材供給(1)為空的信號已經產 生時阻止電機(3)的進一步操作。
20. 根據權利要求13-19中任一項所述設備，其特徵在於，無線 射頻識別基站(7)的所述天線(12)基本為上為二維的，並且當安裝 在所述殼體(82 )中時在基本上垂直於沿所述芯部(165 )的長度軸線 延伸的軸線(152)的平面中延伸。
21. 根據權利要求13-20中任一項所述設備，其特徵在於，所述 供給包包括片材供給(1)和支撐元件，其中所述支撐元件以能夠在所 述片材供給(1)為空之前從所述片材供給(1)釋放的方式附接到所 述片材供給(1)，所述支撐元件被設置成與設置在所述殼體(82)中 的連接器裝置(116)協作，以將所述片材供給(1)定位在所述設備 的分配位置處。
22. —種在片材分配器中持續追蹤再填裝空供給的需求的系統， 所述系統包括—根據權利要求13-21中任一項所述的一套設備，其中所述一套 設備(20)包括多個設備組(21a， 21b)，其中每個設備組包括與一基 站(23)通信的傳輸鏈路(22a， 22b)，所述基站(23)與一伺服器單 元(26)通過信號連接，所述伺服器單元(26)用於持續追蹤所述一 組設備中的各個設備的再填裝需求。
23. 根據權利要求22所述系統，其特徵在於，所述傳輸鏈路(22a， 22b)是無線的。
全文摘要
用於分配片材的供給包和設備，包括用於接收片材供給(1)的殼體(82)、用於推動所述片材通過所述殼體(82)的排出口(100)的進給機構(2)、用於驅動所述進給機構(2)的電機(3)和用於向所述電機(3)提供動力以驅動所述進給機構的控制器(4)。
文檔編號B65H26/00GK101325899SQ200580052263
公開日2008年12月17日 申請日期2005年12月7日 優先權日2005年12月7日
發明者A·奧爾森, R·克林 申請人:Sca衛生產品股份公司