Торцевая заглушка для рулона материала, рулон материала и фиксирующее устройство в распределительном устройстве

Торцевая заглушка для рулона материала, рулон материала и фиксирующее устройство в распределительном устройстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической области распределительных устройств (диспенсеров), предназначенных для сменных рулонов материала, в частности рулонов тонкой бумаги, и к соответствующим геометрическим характеристикам для введения подобных рулонов в подобные распределительные устройства. В частности, изобретение относится к торцевой заглушке для рулона материала, в частности рулона тонкой бумаги, подлежащего введению в фиксирующее устройство распределительного устройства.

2. Предшествующий уровень техники

В данной области техники известны многочисленные распределительные устройства, предназначенные для выдачи бумажных полотенец, кухонных бумажных полотенец, туалетной бумаги, фольги, листов оберточного пластика и других материалов, намотанных на рулон. Обычно подобные распределительные устройства предусмотрены с опорным направляющим держателем, имеющим опорные элементы в виде консольных элементов, на каждом из которых конец сменного рулона установлен с возможностью вращения. Опорный консольный элемент обычно несет втулочный элемент, опирающийся на него с возможностью вращения, на котором устанавливают один конец сердечника рулона при замене рулона.

Патент США 4340195 относится к распределительному устройству (диспенсеру), предназначенному для размещения исходного и запасного рулонов гибкого листового материала, которое имеет корпус, предусмотренный с обращенными внутрь направляющими элементами на его противоположных внутренних боковых стенках, и направляющее средство, взаимодействующее с каждым направляющим элементом рядом с его нижним концом для того, чтобы способствовать выдаче исходного рулона с возможностью передачи приводного усилия, при этом устройство для отделения запасного рулона расположено между направляющим средством и запасным рулоном и взаимодействует с ними как для удерживания запасного рулона в стороне от позиции выдачи исходного рулона, так и для поджима направляющего средства с целью торможения, препятствующего чрезмерному вращению исходного рулона, приводящему к непреднамеренному извлечению листового материала из него.

В патенте США 4307639 раскрыто распределительное устройство для намотанных рулонов гибкого листового материала, такого как бумажные полотенца, туалетная бумага или тому подобный материал, которое имеет обращенные внутрь направляющие элементы на противоположных внутренних боковых стенках корпуса распределительного устройства, предназначенные для введения в них выступающих наружу осей, при этом намотанные рулоны, подлежащие выдаче, несут указанные оси с тем, чтобы рулоны перемещались последовательно вниз относительно направляющих элементов, при этом участок нижнего конца каждого направляющего элемента наклонен в сторону от подающего ролика, установленного рядом с нижним концом корпуса распределительного устройства, и каждый направляющий элемент имеет у подобного участка нижнего конца установленное с возможностью поворота приводное направляющее устройство, предназначенное для обеспечения вращения рулона и смещенное по направлению к центру направляющего элемента от нижней стороны части каждого направляющего элемента, наклоненной в сторону от подающего ролика. Зубчатый нож для разрезания установлен с возможностью поворота внутри подающего ролика для разрезания листового материала, при этом зубцы на ноже расположены на некотором расстоянии друг от друга для размещения между ними деформируемого эксцентрического сегмента и конических частей на прижимном ролике во время исходного выдвигания ножа из подающего ролика при разрезании листового материала.

Публикация WO 2005/094653 А1 международной заявки относится к фиксирующему устройству, предназначенному для распределительного устройства, сменному рулону материала и торцевой заглушке для него и к способу введения рулона материала в подобное фиксирующее устройство. Рулон имеет, по меньшей мере, одну торцевую заглушку с опорным пальцем, предназначенным для крепления рулона к фиксирующему устройству распределительного устройства. Фиксирующее устройство содержит корпус фиксатора с направляющим пазом для введения опорного пальца, при этом направляющий паз имеет первый участок с первой шириной и второй участок со второй шириной, которая меньше первой ширины. Первый и второй участки расположены в направлении, перпендикулярном к продольному направлению, в котором проходит направляющий паз, и в продольном направлении опорного пальца, подлежащего введению. Скользящий элемент установлен в корпусе фиксатора и выполнен с возможностью перемещения между первым положением, при котором он закрывает направляющий паз или вызывает уменьшение ширины направляющего паза, и вторым положением, при котором он открывает направляющий паз. Фиксирующий элемент прикреплен к скользящему элементу и выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения между положением фиксации и положением расфиксации. Фиксирующий элемент выполнен с контактирующей частью, которая в положении фиксации входит во взаимодействие с фиксирующей геометрической формой корпуса фиксатора (с поверхностью корпуса фиксатора, геометрические характеристики которой обеспечивают фиксацию).

3. Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в разработке торцевой заглушки для рулона материала, которая улучшает способность торцевой заглушки к введению ее в фиксирующее устройство, а также обеспечивает улучшение усилий фиксации и улучшение заменяемости торцевой заглушки в фиксирующем устройстве. Другая цель заключается в создании фиксирующего устройства для подобной торцевой заглушки.

Данная первая цель достигается посредством торцевой заглушки для рулона материала с признаками пункта 1 формулы изобретения. Фиксирующее устройство, обеспечивающее достижение второй цели, определяется признаками пункта 22 формулы изобретения.

Основная идея изобретения заключается в создании особой концепции удерживания торцевой заглушки в фиксирующем устройстве за счет выполнения наклонной фиксирующей поверхности на торцевой заглушке. Идея заключается в создании торцевой заглушки с приемной частью с размерами, обеспечивающими ее введение в полый сердечник рулона материала, и с опорным элементом с размерами, обеспечивающими его введение в фиксирующее устройство, при этом опорный элемент содержит опорный палец, имеющий противоположную поверхность, обращенную к приемной части, и фиксирующую поверхность, предназначенную для фиксации торцевой заглушки в конечном положении в фиксирующем устройстве. Фиксирующая поверхность расположена между приемной частью и опорным пальцем, при этом фиксирующая поверхность имеет, по меньшей мере, один участок, наклоненный относительно продольной оси опорного пальца под углом к продольной оси опорного пальца, находящимся в диапазоне от 117° до 141°.

Данная определенная конфигурация наклонной фиксирующей поверхности, которая служит для фиксации торцевой заглушки в конечном положении, имеет определенные преимущества по сравнению с простым выполнением пальца. Подобная наклонная поверхность, с одной стороны, может лучше скользить при введении в фиксирующее устройство, но, с другой стороны, выдерживает большие нагрузки без деформирования. В частности, наклонная поверхность с подобным плоским углом относительно торцевой поверхности торцевой заглушки способна нести большие нагрузки без деформирования по сравнению с нагрузками, которые может нести палец, проходящий перпендикулярно торцевой поверхности торцевой заглушки.

Для обеспечения еще лучшего введения торцевой заглушки, а также ее способности нести нагрузку и способности к фиксации фиксирующая поверхность может быть наклонена относительно продольной оси опорного пальца под углом к продольной оси опорного пальца, находящимся в диапазоне от 120° до 122°.

Предпочтительно поверхность наклонена под углом к продольной оси опорного пальца, составляющим 121,1°. Данный определенный угол обеспечивает получение лучших свойств в отношении усилия фиксации, которое может выдерживать торцевая заглушка, и обеспечивает улучшенную способность торцевой заглушки к скольжению и введению в фиксирующее устройство. Данный определенный угол приводит к получению усилия фиксации, составляющего от 18 Н до 19 Н (Ньютонов), которое, как было установлено, представляет собой очень желательное усилие фиксации при применении рулонов материала в распределительном устройстве.

Наклонная фиксирующая поверхность может быть образована усеченным конусом, при этом основание усеченного конуса ориентировано по направлению к приемной части и верхняя часть усеченного конуса ориентирована по направлению к опорному пальцу. Особенно предпочтительно выполнить основание усеченного конуса с диаметром, превышающим любой наружный диаметр опорного пальца. Верхняя часть усеченного конуса может иметь диаметр, по существу соответствующий наружному диаметру части опорного пальца, примыкающей к верхней части усеченного конуса, в частности диаметр, составляющий 5 мм. Кроме того, верхняя часть усеченного конуса может иметь диаметр, по существу соответствующий наибольшему наружному диаметру опорного пальца, в частности диаметр, составляющий 5 мм. Подобный вариант осуществления усеченного конуса, образующего фиксирующую поверхность, позволяет получить торцевую заглушку с особенно простой конструкцией при одновременном сохранении очень хороших способностей к фиксации, как описано выше, в сочетании со свойствами, обеспечивающими легкое введение и смену торцевой заглушки.

Фиксирующая поверхность также может быть образована полусферой и/или конструкцией с другой, по существу, сферической поверхностью. Данный вариант осуществления создает свободу реализации различных возможных конструкций. Тем не менее, важно то, что, по меньшей мере, один участок поверхности, представляющей собой фиксирующую поверхность, имеет заданный наклон в диапазоне от 117° до 141°. Это определенно соответствует случаю, когда используется полусфера, но при использовании других сферических поверхностей следует гарантировать то, что участки фиксирующих поверхностей, которые контактируют с фиксирующим устройством, будут иметь угол наклона фиксирующей поверхности, находящийся в данном диапазоне.

Для приспосабливания торцевой заглушки к различным геометрическим характеристикам распределительного устройства и обеспечения повышенной гибкости конструктивных возможных параметров торцевой заглушки дистанционирующая часть может быть расположена между фиксирующей поверхностью и приемной частью. Подобная дистанционирующая часть может быть цилиндрической и/или может иметь наклонные поверхности, расположенные под углами, отличными от угла наклона фиксирующей поверхности. Подобная дистанционирующая часть может служить для регулировки расстояния между фиксирующей поверхностью и приемной частью для подгонки торцевой заглушки к параметрам определенного фиксирующего устройства.

В предпочтительном варианте осуществления ограничительный элемент предусмотрен для ограничения глубины введения приемной части в полый сердечник рулона материала, при этом ограничительный элемент примыкает к приемной части. Ограничительный элемент может иметь форму фланца или кольцеобразную форму. Ограничительный элемент предпочтителен для достижения определенного взаимного расположения торцевой заглушки и полого рулона материала, чтобы иметь определенное взаимное расположение распределительного устройства и рулона материала с тем, чтобы можно было обеспечить выдачу материала надежным образом, то есть без забивания или преждевременного разрыва.

Для того чтобы гарантировать возможность надлежащего взаимодействия фиксирующего устройства с фиксирующей поверхностью, предназначенной для фиксации торцевой заглушки, находящейся в конечном положении, предпочтительно, чтобы фиксирующая поверхность проходила за торцевую поверхность приемной части, в частности, на 2 мм за данную плоскость. Плоскость может быть образована торцевой поверхностью ограничительного элемента.

Для обеспечения надлежащего вращения торцевой заглушки предпочтительно, чтобы части, которые проходят за ограничительный элемент и/или за приемную часть в направлении опорного пальца, имели вращательную симметрию.

В предпочтительном варианте осуществления опорный палец содержит, по меньшей мере, первую часть с первым наружным диаметром и вторую часть со вторым наружным диаметром, при этом вторая часть расположена между первой частью опорного пальца и фиксирующей поверхностью и второй наружный диаметр меньше первого наружного диаметра. Предпочтительно противоположная поверхность расположена между первой частью и второй частью опорного пальца. Данная конструкция обеспечивает возможность особенно легкого образования противоположной поверхности при изготовлении. Предпочтительно противоположная поверхность проходит в плоскости, по существу перпендикулярной к продольной оси опорного пальца.

В дополнительном варианте осуществления торцевая заглушка содержит третью часть с третьим наружным диаметром, при этом третья часть расположена между второй частью и фиксирующей поверхностью, причем третий наружный диаметр превышает второй наружный диаметр. Предпочтительно закругление, имеющее радиус закругления, предпочтительно составляющий 0,5 мм, расположено между второй и третьей частями. Подобное закругление с небольшим радиусом закругления имеет преимущество, заключающееся в том, что пузырек воздуха, который обычно оказывается включенным в опорный палец во время процесса его литья под давлением (литьевого прессования), может быть перемещен из части с меньшим диаметром в часть с большим диаметром в опорном пальце, то есть в направлении дистального конца опорного пальца. Преимущество этого заключается в том, что прочность опорного пальца дополнительно повышается.

В предпочтительном варианте осуществления торцевая заглушка имеет фиксирующую поверхность, которая образована так, что она создает усилие фиксации, составляющее от 15 Н до 19 Н, в частности от 18 Н до 19 Н, когда торцевая заглушка введена в фиксирующее устройство.

Торцевая заглушка, подобная описанной выше, может быть использована для введения в полый сердечник рулона материала, в частности рулона бумажных полотенец или рулона тонкой бумаги.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, предложен рулон материала, предназначенный для использования в фиксирующем устройстве, которое предусмотрено, по меньшей мере, на одном продольном конце рулона, с торцевой заглушкой, подобной описанной выше.

Фиксирующее устройство в распределительном устройстве, предназначенное для фиксации торцевой заглушки сменного рулона материала, образовано корпусом с пазом для введения, предназначенным для введения опорного элемента торцевой заглушки, при этом паз для введения расположен между верхней и нижней направляющими, а направляющие имеют, по меньшей мере, наклонную поверхность скольжения, предназначенную для взаимодействия с наклонной фиксирующей поверхностью опорного элемента. Кроме того, предусмотрен фиксирующий элемент, образованный на, по меньшей мере, одной из направляющих, при этом фиксирующий элемент выполнен так, что он взаимодействует с наклонной фиксирующей поверхностью опорного элемента для фиксации торцевой заглушки в конечном положении, и противодействующий держатель расположен в корпусе, при этом указанный противодействующий держатель имеет направляющую щель, предназначенную для направления опорного пальца опорного элемента.

Подобное фиксирующее устройство обеспечивает при взаимодействии между торцевой заглушкой, подобной описанной выше, и самим фиксирующим устройством более легкое введение и удаление торцевой заглушки или рулона материала и усилие фиксации в заданном диапазоне от 15 Н до 19 Н, в частности от 18 Н до 19 Н.

Предпочтительно фиксирующий элемент образован на наклонной поверхности скольжения одной из направляющих. Фиксирующий элемент может представлять собой выступ, проходящий перпендикулярно к пазу для введения.

Для обеспечения определенных характеристик введения и удаления фиксирующий элемент может иметь первую наклонную часть, расположенную перед фиксирующим элементом в направлении введения, и вторую наклонную часть, расположенную за фиксирующим элементом в направлении введения, при этом первая наклонная часть имеет более плавный наклон по сравнению с наклоном второй наклонной части. Наклонные части, образованные таким образом, обеспечивают надлежащее взаимодействие с наклонной поверхностью торцевой заглушки и обеспечивают легкое введение и надлежащие усилия фиксации. Асимметрично образованные наклонные части позволяют получить различные усилия введения и усилия извлечения торцевой заглушки при ее введении и извлечении из фиксирующего устройства. Другими словами, данные признаки относятся к фиксирующему устройству, которое обеспечивает возможность легкого введения рулона, но обеспечивает надежное удерживание рулона в фиксирующем устройстве.

В предпочтительном варианте осуществления фиксирующий элемент образован за счет уменьшения угла наклона наклонной поверхности скольжения направляющей. Это приводит к взаимодействию с наклонной фиксирующей поверхностью торцевой заглушки, которое вызывает «выдавливание» торцевой заглушки из паза для введения в направлении продольной оси опорного пальца.

Предпочтительно наклонные поверхности скольжения наклонены относительно плоскости, проходящей в направлении введения паза для введения и перпендикулярно наружной поверхности корпуса, под углом к данной плоскости, находящимся в диапазоне от 117° до 141°. Предпочтительно угол выбран в диапазоне от 120° до 122°. В особенно предпочтительном варианте осуществления угол наклона составляет 121,1°. Данные углы гарантируют то, что взаимодействие с наклонными фиксирующими поверхностями торцевой заглушки будет возможно и будет обеспечено плавное введение торцевой заглушки до ее конечного положения в фиксирующем устройстве.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предохранительный элемент предусмотрен в пазе для введения с целью предотвращения введения торцевой заглушки с ненадлежащими размерами. За счет выполнения данного предохранительного элемента можно гарантировать то, что только рулоны с соответствующими размерами и соответствующим материалом будут вводиться в фиксирующее устройство, и, кроме этого, можно гарантировать то, что рулон материала будет введен в правильной ориентации при обеспечении наличия различных заглушек на концах рулонов материала.

Предпочтительно, чтобы противодействующий держатель имел фиксирующий выступ, предназначенный для удерживания торцевой заглушки в ее конечном положении, при этом фиксирующий выступ противодействующего держателя проходит в направлении, противоположном тому направлению, в котором проходит фиксирующий выступ направляющей в конечном положении. Предпочтительно противодействующий держатель выполнен с возможностью поворота в корпусе. Подобный противодействующий держатель способствует «отклонению» неподходящих торцевых заглушек и обеспечивает надежное удерживание подходящих торцевых заглушек в конечном положении.

4.Краткое описание чертежей

Далее приведенные в качестве примера варианты осуществления изобретения будут описаны подробно со ссылкой на схематические чертежи, на которых:

фиг.1 - схематическое изображение сечения фиксирующего устройства и вид сбоку торцевой заглушки;

фиг.2 - вид сбоку и вид в перспективе торцевой заглушки в первом варианте осуществления;

фиг.3 - вид сбоку и вид в перспективе торцевой заглушки во втором варианте осуществления;

фиг.4 - сечение фиксирующего устройства с торцевой заглушкой с фиг.3, введенной в него;

фиг.5 - вид сбоку и вид в перспективе торцевой заглушки в третьем варианте осуществления;

фиг.6 - выполненный с разрезом вид спереди фиксирующего устройства и торцевой заглушки с фиг.2, введенной в него;

фиг.7 - вид спереди, аналогичный фиг.6 и выполненный без разреза;

фиг.8 - выполненный с вырывом вид сверху конструкции с фиг.6 и 7 при удаленных частях корпуса фиксирующего устройства;

фиг.9 - сечение торцевой заглушки и фиксирующего устройства в положении торцевой заглушки, в котором она находится перед смещением ее мимо фиксирующего элемента фиксирующего устройства;

фиг.10 - сечение фиксирующего устройства с фиг.9 без торцевой заглушки, введенной в него;

фиг.11 - выполненный без разреза вид спереди фиксирующего устройства с торцевой заглушкой, введенной в него и находящейся в положении, показанном на фиг.9;

фиг.12 - вид сверху фиксирующего устройства и торцевой заглушки в положении, подобном показанному на фиг.10 и 11, при этом части корпуса фиксирующего устройства удалены;

фиг.13 - увеличенное изображение зоны контакта между опорным элементом торцевой заглушки, находящейся во взаимодействии с верхней направляющей, и фиксирующим элементом в пазе для введения, предусмотренном в фиксирующем устройстве;

фиг.14 - сечение фиксирующего устройства с торцевой заглушкой, введенной в него, в положении, в котором торцевая заглушка скользит мимо фиксирующего элемента верхней направляющей фиксирующего устройства;

фиг.15 - выполненный без разреза вид спереди конструкции с фиг.14;

фиг.16 - выполненный с вырывом вид сверху фиксирующего устройства с торцевой заглушкой, введенной в него, в положении, показанном на фиг.14 и 15, при удаленных частях корпуса фиксирующего устройства;

фиг.17 - увеличенное изображение зоны контакта между опорным элементом торцевой заглушки, находящейся во взаимодействии с верхней направляющей, и фиксирующим элементом в пазе для введения, предусмотренном в фиксирующем устройстве;

фиг.18 - фронтальное сечение фиксирующего устройства с торцевой заглушкой, введенной в него и находящейся в ее конечном положении;

фиг.19 - заднее сечение фиксирующего устройства и торцевой заглушки по фиг.18;

фиг.20 - выполненный без разреза вид спереди фиксирующего устройства и торцевой заглушки в положении, показанном на фиг.18 и 19;

фиг.21 - вид сверху торцевой заглушки, введенной в фиксирующее устройство и находящейся в ее конечном положении в фиксирующем устройстве, подобном показанному на фиг.18 и 19; при этом корпус фиксирующего устройства показан с частичным вырывом;

фиг.22 - увеличенное изображение, показывающее взаимодействие между опорной частью торцевой заглушки и верхней направляющей паза для введения, когда торцевая заглушка находится в ее конечном положении;

фиг.23 - выполненный с разрезом вид в перспективе, показывающий торцевую заглушку в ее конечном положении в фиксирующем устройстве;

фиг.24 - вид в перспективе корпуса фиксирующего устройства;

фиг.25 - вид в перспективе верхней направляющей паза для введения на виде спереди;

фиг.26 - вид в перспективе задней стороны верхней направляющей паза для введения;

фиг.27 - вид сверху верхней направляющей паза для введения;

фиг.28 - вид снизу верхней направляющей паза для введения;

фиг.29 - фиксирующее устройство с торцевой заглушкой, введенной в него, при первом положении торцевой заглушки на виде сверху, при этом части корпуса фиксирующего устройства удалены;

фиг.30 - торцевая заглушка, введенная в фиксирующее устройство так, как на фиг.29, во втором положении;

фиг.31 - торцевая заглушка в фиксирующем устройстве, подобном показанному на фиг.29 и 30, в третьем положении;

фиг.32 - торцевая заглушка в конечном положении в фиксирующем устройстве, подобном показанному на фиг.29-31;

фиг.33 - противодействующий держатель на виде в перспективе; и

фиг.34 - корпус фиксирующего устройства на виде в перспективе.

5. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

В нижеприведенном описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения соответствующие части или элементы на различных чертежах будут обозначены одними и теми же ссылочными позициями.

Фиг.1 представляет собой сечение фиксирующего устройства 1 и вид сбоку торцевой заглушки 5, которая может быть зафиксирована в фиксирующем устройстве 1.

Фиксирующее устройство 1 содержит корпус 10, который предпочтительно изготовлен из литьевого формованного пластика. Корпус 10 содержит паз 20 для введения, предназначенный для введения опорного элемента 70 торцевой заглушки 5. Противодействующий держатель 30 расположен с возможностью поворота внутри корпуса 10 и может поворачиваться вокруг оси 32 поворота. Противодействующий держатель 30 предварительно подвергнут воздействию растягивающего усилия, действующего по направлению к положению введения со стороны пружины 34, которая схематически показана на фиг.1.

Паз 20 для введения образован верхней и нижней направляющими в корпусе, при этом верхняя направляющая 200 данного паза показана в сечении по фиг.1. Паз 20 для введения имеет конечное положение 250, в котором торцевая заглушка 5 удерживается в ее конечном положении.

Торцевая заглушка 5 имеет приемную часть 60 с размерами, позволяющими вводить ее в полый сердечник (не показан) рулона материала (не показан), в частности рулона тонкого бумажного материала, такого как бумажные полотенца или туалетная бумага. Приемная часть содержит цилиндрическую часть 62 и множество ребер 64, которые проходят наружу в радиальном направлении от цилиндрической части 62. Полый сердечник рулона материала установлен на верхних участках ребер 64, проходящих в радиальном направлении. Лапчатая часть 66, которая проходит одинаково в радиальном направлении от цилиндрической части 62 приемной части 60, служит для удерживания полого рулона материала на месте, когда торцевая заглушка введена в сердечник. Лапчатые части 66 проходят за радиальный выступающий конец ребер 64 так, что они входят в материал сердечника для фиксации торцевой заглушки в сердечнике.

Торцевая заглушка 5 содержит опорный элемент 70, который проходит от приемной части в аксиальном направлении торцевой заглушки 5. Опорный элемент 70 имеет опорный палец 80, который имеет противоположную поверхность 82, которая обращена в направлении приемной части 60.

Противоположная поверхность 82 опорного пальца 80 образована первой частью 84 опорного пальца, имеющей первый наружный диаметр d₁, которая переходит во вторую часть 86 опорного пальца, имеющую наружный диаметр d₂, при этом первый диаметр d₁ больше второго диаметра d₂. Противоположная поверхность 82 расположена между первой частью 84 и второй частью 86 опорного пальца 80. Противоположная поверхность 82 может иметь разные формы и может быть наклонена относительно продольной оси опорного пальца, может быть перпендикулярна продольной оси опорного пальца 80 или может быть скруглена.

Кроме того, опорный палец 30 включает в себя третью часть 88 с третьим наружным диаметром d₃, при этом третий наружный диаметр d₃ показан в варианте осуществления как равный первому диаметру d₁.

Вторая часть 86 опорного пальца 80 расположена между фиксирующей поверхностью 90 и первой частью 84 опорного пальца 80.

Опорный элемент 70 также имеет фиксирующую поверхность 90, предназначенную для фиксации торцевой заглушки в конечном положении в фиксирующем устройстве 1, при этом фиксирующая поверхность 90 расположена между приемной частью 60 и опорным пальцем 80. Фиксирующая поверхность 90 наклонена относительно продольной оси опорного пальца под углом, находящимся в диапазоне от 117° до 141°, в частности от 120° до 122°, предпочтительно составляющим 121,1°.

Фиксирующая поверхность 90 и противоположная поверхность 82 расположены так, что они наклонены в противоположных направлениях. Другими словами, две поверхности расположены так, чтобы образовать потенциальную яму.

Взаимодействие торцевой заглушки 5 с фиксирующим устройством 1 станет более очевидным при описании рассмотренных ниже фиг.6-32. Вкратце, фиксирующая поверхность 90 взаимодействует с соответствующими поверхностями скольжения направляющих и взаимодействует с фиксирующим элементом для фиксации торцевой заглушки 5 в ее конечном положении 250. Противоположная поверхность 82 находится в контакте с направляющим держателем 30 и взаимодействует с концевой частью 310 направляющего держателя 30. В конечном положении 250 усилие фиксации торцевой заглушки 5 в фиксирующем устройстве 1 находится в диапазоне от 15 Н до 19 Н благодаря определенным геометрическим характеристикам фиксирующего устройства 1 при взаимодействии с опорным элементом торцевой заглушки. Данный очень узкий диапазон значений усилия фиксации необходим, с одной стороны, для удерживания рулона материала на месте и надежного крепления рулона материала в конечном положении 250, но, с другой стороны, обеспечивает возможность легкого введения и удаления рулона материала, когда рулон должен быть заменен.

Фиг.2 представляет собой вид сбоку и вид в перспективе торцевой заглушки 5 в первом варианте осуществления. Торцевая заглушка 5 идентична торцевой заглушке, показанной на фиг.1, в данном первом варианте осуществления. Угол α₁, который измеряется между продольной осью 500 торцевой заглушки 5 и фиксирующей поверхностью 90, составляет 121,1°. Продольная ось 500 торцевой заглушки 5 в то же время представляет собой продольную ось опорного пальца 80. В сочетании с противоположной поверхностью 82 данный определенный угол, составляющий 121,1°, обеспечивает то, что торцевая заглушка 5 будет удерживаться в фиксирующем устройстве с усилием фиксации, составляющим от 18 Н до 19 Н.

Дополнительные размеры, показанные на фиг.2, следующие: d₁=5,0±0,2 мм, d₂=3,5±0,1 мм, d₃=5,0±0,2 мм и d₄=3,5±0,1 мм; d₄ представляет собой диаметр передней торцевой стороны опорного пальца 80, который достигается у конца фаски 85.

Ограничительный элемент 68 расположен между приемной частью 60 и опорным элементом 70. Ограничительный элемент 68 предназначен для ограничения глубины введения приемной части 60 торцевой заглушки 5 в полый сердечник рулона материала. Другими словами, ограничительный элемент 68 служит для установки торцевой заглушки 5 во вполне определенном положении относительно полого сердечника рулона материала.

Опорный элемент 70 имеет следующие размеры в продольном направлении продольной оси 500. Длина l₁ фиксирующей поверхности 90 в продольном направлении составляет 2 мм. Длина l₂ третьей части 88 опорного пальца 80 составляет 2,5 мм. Длина l₃ второй части 86 опорного пальца 80 составляет 5 мм. Длина наиболее удаленной части опорного пальца 80 составляет l₄+l₅=5 мм, при этом первая часть 84 имеет протяженность в продольном направлении l₄=3,5 мм, и скошенная часть 85 имеет протяженность в продольном направлении l₅=1,5 мм.

Радиус закругления 89 между второй частью 86 и третьей частью 88 опорного пальца 80 имеет значение радиуса, составляющее 0,5 мм. Тот же радиус может быть в зоне основания фиксирующей противоположной поверхности 82.

Закругление 89 особенно целесообразно во время процесса формования торцевой заглушки 5, поскольку пузырек воздуха, который оказывается включенным случайным образом в часть 86 опорного пальца 80, имеющую меньший диаметр, может быть перемещен за счет выполнения закругления 89 в часть 84 с большим диаметром. Таким образом, закругление 89 способствует повышению стабильности опорного пальца торцевой заглушки.

Фиг.3 показывает торцевую заглушку 5' во втором варианте осуществления. Торцевая заглушка 5', показанная на фиг.3, почти идентична торцевой заглушке, показанной на фиг.2, за исключением того, что фиксирующая поверхность 90' наклонена к продольной оси 500 опорного пальца 80 под углом α₂, составляющим 117°.

Взаимодействие фиксирующей поверхности 90' данной торцевой заглушки 5' с фиксирующим устройством 1 можно увидеть на фиг.4.

Взаимодействие фиксирующей поверхности 90' с верхней направляющей 210, в частности с фиксирующим выступом 220 верхней направляющей 210, приводит к ситуации, при которой торцевая поверхность 680' торцевой заглушки 5' поднимается от наружной поверхности фиксирующего устройства 1 для преодоления фиксирующего выступа 220. Тем не менее, торцевая заглушка 5' не может перемещаться дальше наружу в аксиальном направлении торцевой заглушки, поскольку противодействующий держатель 30, который взаимодействует с противоположной поверхностью 82' торцевой заглушки 5', не позволяет осуществить никакого дальнейшего перемещения в данном направлении.

Другими словами, угол α₂=117° фиксирующей поверхности 90' по показанному варианту осуществления представляет собой наименьший угол (приводящий к самому крутому наклону), при котором можно обеспечить смещение в конечное положение. При еще меньшем угле торцевая заглушка не сможет перемещаться мимо фиксирующего выступа 220 направляющей 210 и мимо фиксирующего выступа 320 направляющего держателя 30. Другими словами, торцевая заглушка 5' не может быть зафиксирована в конечном положении, когда угол наклона фиксирующей поверхности 90 составляет менее 117°.

Фиг.5 показывает еще одну торцевую заглушку 5”, которая по существу идентична торцевым заглушкам, показанным на фиг.2 и 3, за исключением угла наклона фиксирующей поверхности. В третьем варианте осуществления торцевой заглушки 5” угол α₃ наклона фиксирующей поверхности 90” составляет 141°. Данный угол представляет собой другой предельный угол, который действительно обеспечивает фиксацию торцевой заглушки в конечном положении в фиксирующем устройстве. При углах, превышающих 141°, торцевая заглушка 5” не может быть зафиксирована посредством фиксирующего элемента фиксирующего устройства 1. При угле, превышающем 141°, торцевая заглушка 5” вообще не будет зафиксирована и выпадает из фиксирующего устройства.

Из рассмотрения фиг.2-5 следует, что угол наклона фиксирующей поверхности, предназначенной для фиксации торцевой заглушки в конечном положении в фиксирующем устройстве, имеет крайне важное значение. При углах, находящихся в диапазоне от 117° до 141°, торцевая заглушка, с одной стороны, может быть смещена в конечное положение и, с другой стороны, может быть зафиксирована с надлежащим усилием фиксации в конечном положении фиксирующего устройства. Тем не менее, имеется только один угол наклона фиксирующей поверхности, а именно угол, составляющий 121,1°, при котором характеристики фиксации заглушки являются оптимальными и обеспечивают усилие фиксации, составляющее от 18 Н до 19 Н.

Это представляет собой интерес, поскольку, с одной стороны, усилие фиксации должно быть достаточно большим для надежного удерживания торцевой заглушки в ее конечном положении при использовании, но, с другой стороны, загрузка и удаление рулонов должны осуществляться легко, чтобы создать у оператора ощущение легко осуществляемой смены рулонов и, кроме того, предотвратить разрушение фиксирующего устройства и торцевой заглушки. Чем меньше будет угол в диапазоне от 121,1° до 117°, тем труднее будет извлечь заглушку из фиксирующего устройства. Чем больше будет угол в диапазоне от 121,1° до 141°, тем легче будет извлечь заглушку из фиксирующего устройства. Следовательно, угол наклона фиксирующей поверхности должен быть тщательно выбран для обеспечения оптимального усилия введения и оптимального усилия фиксации, действующего на торцевую заглушку.

Одно особое преимущество использования наклонной фиксирующей поверхности, которая находится очень близко к приемной части торцевой заглушки, состоит в том, что усилия, действующие на опорный элемент при вращении торцевой заглушки во время использования, почти полностью действуют на данную наклонную фиксирующую поверхность. Следовательно, действие рычага на опорный элемент очень небольшое и торцевая заглушка не наклоняется при ее использовании. Кроме того, предотвращается наклон во время введения, удерживания (фиксации) и извлечения торцевой заглушки при ее введении в фиксирующее устройство или извлечении