專利名稱：具有振動砧座的捆扎機熔接頭的制作方法
技術領域：
捆扎機在本領域是公知的。一般說，這些機器被用于系緊圍繞貨物的捆扎帶。一種類型的捆扎器使用塑料或聚合物捆扎帶，且是一種固定的裝置，其中捆扎器是整個制造或包裝系統的一部分。
背景技術：
一種典型的捆扎器包括安裝有各種部件的機架。一槽體被安裝在機架上，經該槽體捆扎材料被饋送以便圍繞貨物。一捆扎頭和一驅動器或饋送機構被安裝在機架上。使用饋送部件將捆扎材料從一捆扎材料源饋送到捆扎頭。捆扎材料繞槽體通過并返回到捆扎頭。可以有多種導向部件被安裝在機架上，為捆扎帶提供一條路徑。例如，導向部件可以被定位在饋送部件處從而將捆扎帶導入饋送輪中。導向部件也可被定位在饋送部件和捆扎頭之間，為捆扎帶提供一條從饋送部件到捆扎頭的路徑。
捆扎或熔接頭具有許多功能。首先，捆扎頭包括一具有一個或多個夾子的夾持器，在捆扎作業期間夾持捆扎帶。捆扎頭還包括一切割器，該切割器將捆扎帶從捆扎帶源或捆扎帶供給處切割下來。最后，捆扎頭包括一封接器，該封接器將與自身重疊起來的捆扎材料封接在一起。這種封接通常稱為熔接，它是通過使用振動元件加熱捆扎帶的一部分而實現的。
已知的捆扎頭包括一本體和一砧座，在捆扎作業期間捆扎材料通過本體和砧座之間，且在熔接作業期間捆扎材料被夾持在本體和砧座之間。夾持器被安裝在本體中，且可操作地被連接到其上有多個凸輪的凸輪軸上。凸輪的凸起部運動夾持器，使其與捆扎材料相嚙合或脫離，從而實現捆扎作業期間所需的夾持功能。砧座被剛性靠在本體上，且本體中的振動元件發生振蕩或振動，從而產生摩擦和熱量以實現熔接。
該振動元件被設置在捆扎頭本體中。在捆扎材料與其自身相熔接的過程中，夾持器必須在捆扎帶上保持足夠的壓力，貼在砧座上，以保證在振動元件振動時(即，進行封接時)捆扎帶不發生滑動。為此，需要復雜的連接，以保證在振動元件被驅動時夾持器(安裝在本體中)能保持與捆扎帶(和砧座)的接觸。按照如上所述，捆扎頭的結構和設計可以很復雜，尤其是當需要較大張力以保持貨物被捆在一起時。
因此，存在一種需求，即一種應用于捆扎機中的簡化的熔接或捆扎頭。所希望的是，這種熔接頭不需要在其他情況下為保持振動元件被啟動時夾持部件與捆扎帶(和砧座)接觸所必須的復雜連接。更理想的是，這種捆扎頭是一種緊湊的設計。最理想的是，在這種捆扎頭中，振動元件被從捆扎頭本體中移出。
發明內容
用于一種具有饋送部件和槽體的捆扎機類型中的捆扎頭。該捆扎機被構成為將捆扎材料圍繞貨物定位，拉緊和封接起來。捆扎頭被定位在槽體附近。
該捆扎頭包括一本體和一安裝在本體上且可相對于本體運動的砧座。在本實施例中，捆扎頭包括一樞軸旋轉地安裝于本體上的側板，所述砧座被固定地安裝到該側板上。
捆扎頭還包括一設置在本體中的夾持器部件，以及一設置在進行振蕩運動的砧座中的封接元件。一驅動器可操作地與封接元件連接，為封接元件提供振蕩運動。
在捆扎頭中捆扎材料的第一和第二部分彼此重疊，且鄰近封接元件。封接元件的振蕩實現了捆扎材料的第一部分與第二部分彼此的封接。
在一優選實施例中，封接元件驅動器為與砧座一起運動而被安裝到側板上。為了實現振蕩，驅動器包括一偏心驅動元件，且封接元件包括一連接部，用于與偏心驅動元件連接。所述偏心驅動元件可以被形成為一偏心軸，且連接部可以包括一非圓形接收口，用于接收該軸。在這種結構中，一軸承被設置在軸上，用于與接收口接觸。
為了容納封接元件，砧座中形成有一通道。軸承可以被設置在該通道中，用于接收封接元件。
捆扎頭可以包括一板，該板用于保持捆扎材料的第一和第二部分被壓向封接元件。該板可以被設置在夾持器部件中的第一和第二夾子之間，且切割器被設置在板附近。
根據以下詳細說明，以及所附的權利要求，本發明的這些和其它特征及優點將變得更清楚。
在參照下文的詳細說明和附圖之后，對于相關領域的普通技術人員，本發明的益處和優點將變得更加清楚，其中圖1為一示例性捆扎機的透視圖，它有一個帶有體現本發明原理的振動元件砧座的捆扎頭；圖2為該示例性捆扎機的示意圖，示出了一貨物被定位在槽體區域中，經由一饋送部件從捆扎帶源向機器饋送捆扎帶；圖3為該捆扎頭的側面透視圖，示出了安裝到捆扎頭側板的熔接馬達；圖4為砧座和振動元件的底部透視圖；圖5為圖4的砧座和振動元件的底視圖；圖6為沿著圖3中線6-6截取的捆扎頭的截面圖；具體實施方式
本發明容許各種形式的實施例，在附圖中將示出且在下文將描述的是一種目前較佳實施例，可以理解，所公開內容只是發明的一個范例，而并無將本發明限制在該特定實施例的意圖。
還應理解的是，說明書中該部分的標題，即，“發明的詳細說明”涉及的是美國專利局的一個要求，而并不隱含且不能推斷出限制于在此公開的主題內容。
參照附圖，特別是圖1，示出了一種捆扎機10，該捆扎機包括具有體現本發明原理的振動元件砧座14的捆扎或熔接頭12。該捆扎機10通常包括一機架16，一捆扎帶槽體18和一饋送部件20。一控制器22提供對捆扎器10的自動或半自動作業和控制。熔接頭12通常包括一本體24和一砧座26。一夾持器部件28和一切割器30由本體24攜帶。優選的是切割器30被設置在夾持器部件28中。
參照附圖3，砧座26被可運動地安裝到捆扎頭本體24上。在一種優選的布置中，砧座26被固定地安裝到相對于本體24運動的側板32上。優選的是，側板32(及砧座26)相對于本體24作樞軸旋轉。砧座26在一封閉位置和一開放位置之間運動，在封閉位置中捆扎帶S被夾持，切割和熔接，在開放位置中捆扎帶S隨著捆扎作業的進行被容許從捆扎頭12中自由拉動。側板32(及砧座26)可通過一樞軸旋轉銷釘34可樞軸旋轉地安裝到捆扎頭本體24。
參照附圖6，板32和砧座26的旋轉運動可以通過例如安裝在設置于捆扎頭本體24中的凸輪軸38上的凸輪36來提供。軸38上可以有其它凸輪40，42，44(將在下文中說明)，用于移動夾持部件28的若干部分和切割器30與捆扎帶S相接合或脫離。板凸輪36與側板32相嚙合，從而使板32和砧座26向外旋轉，離開本體24并進入開放位置。通過一個偏置元件，例如彈簧(未示出)，側板32被偏置到閉合位置。馬達46驅動凸輪軸38。
夾持部件28包括至少兩個夾持部件(稱為夾子)。在一種當前實施例中，夾持部件28包括一端夾子(end grip)48和一環夾子(loop grip)50。優選的是，一壓板52或類似元件被設置在夾持器28附近或夾持器28中，在熔接作業過程中其與捆扎帶S接觸，在下文中將作詳細描述。在一種當前實施例中，壓板52位于端夾子48和環夾子50之間，且毗鄰切割器30。
現在參照附圖3-5，與已知的捆扎頭不同，本發明的捆扎頭12使用一種封接元件，例如被設置在砧座26中的振蕩元件54。即，已知的捆扎頭將振動或熔接元件設置在頭本體中，而本發明的捆扎頭12將振動元件54定位在運動砧座26中。該振動元件54包括一熔接端56，該熔接端具有一熔接墊盤或熔接區域58，以及一聯軸節端60。
一馬達62被可操作地連接到振動元件54，以實現元件54的振動或振蕩。在一種當前實施例中，馬達62被安裝到側板32上，這樣就可與砧座26一起運動或旋轉。以這種方式，馬達62相對于砧座26和振動元件54被固定地安裝。
振動元件54被設置在砧座26中的開放槽體64中。在熔接作業期間元件54的熔接墊盤部分58與捆扎帶S接觸。振動元件54通常以往復方式沿著由雙向箭頭66所示的方向在槽體64中振蕩。
在圖5中看得最清楚，為了實現振動元件54的振蕩，馬達62包括一偏心驅動元件，例如偏心驅動軸68，該偏心驅動軸延伸并穿過振動元件聯軸節端60中的接收口70。一軸承72被安裝在軸68上。所述偏心軸68被形成為使旋轉軸A1與偏心軸A2相互是中心偏移的。
接收口70是一個非圓形開口。該開口70被沿著橫穿元件54的往復運動方向66的方向(由74表示)拉長。開口70在往復運動方向(由76表示)上的尺寸與偏心軸68的直徑D近似相同。這樣，軸68(其上安裝軸承72)沿著運動方向66緊密配合在開口70中，但是沿著橫穿往復運動方向66的方向上則具有自由空間。所以，當軸68偏心旋轉時，其使振動元件54發生往復運動(即，線性運動)，但不使元件54發生任何側向運動。
本領域技術人員將意識到，也可以使用其它裝置來驅動振動元件54。例如，可以使用聯動機構，齒輪機構(cogs)，傳動裝置(gears)以及類似機構為元件54提供振動運動。同樣，也可以使用其它機電的，機械的或電動裝置。所有這些裝置都在本發明的領域和精神范圍內。
現在參照附圖5，軸承78被設置在振動元件54和限定槽體64的壁80之間。在一種當前實施例中，使用針型軸承78使振動元件54能夠進行自由往復運動或振蕩66，且減小了振動元件54和槽體壁80之間的摩擦。軸承78也保證了元件54在槽體64中的運動被限定為往復運動，而不進行側向運動。
如上文所述，振動元件54包括一熔接墊盤或熔接區域58。在振動期間，該區域接觸捆扎材料S，以實現熔接或封接。在一種當前實施例中，熔接墊盤58是由熔接墊盤58中由82表示的刻紋(例如，鋸齒)形成的。本領域技術人員將可以了解，有多種配置或結構可用來實現熔接區域58。
現在參照附圖6來說明封接頭12的運行情況。捆扎材料S經開口84被送入捆扎頭12中，通過捆扎頭12，穿過槽體18并圍繞貨物L，然后返回到捆扎頭12，進入第二開口85。捆扎材料的第一部分S1停止在捆扎頭12中由86表示的預定位置。這一停止位置86是靠將在這一點上通過頭12的路徑高度h限制在捆扎帶S厚度的1-1/2倍來實現的。
一旦捆扎材料的第一部分S1到達停止位置86，傳感器(未示出)給控制器22發送信號，以停止捆扎帶的饋送。然后通過使凸輪40與夾子48接觸，端夾子48朝著砧座26運動。一旦端夾子48到位，捆扎帶S就被固定在砧座26上夾子48和夾持器襯墊49之間。在一種優選的結構中，夾持器襯墊49是可更換的。所述捆扎帶S可以通過例如回拉捆扎帶S而被拉緊。
當捆扎帶S達到所需緊度時，通過凸輪42與夾子50的接合，環夾子50移動至與捆扎帶S和砧座26接合。此時，端夾子48和環夾子50均與固定在夾子48，50和砧座26中的夾子持器襯墊49之間的捆扎帶S完全接合。
然后通過將凸輪44與壓板52相接合，使切割器30和壓板52朝著砧座26運動。切割器30切割捆扎帶S的一部分，從而將捆扎帶S從捆扎帶供給端P上分離。同時，壓板52將捆扎帶S朝著砧座26施壓。
然后熔接馬達62被啟動，使熔接元件振蕩，從而在捆扎材料S的通常由88表示的區域中進行熔接。經過預定時間，達到可接受的熔接強度，并冷卻之后，端夾子48與環夾子50以及壓板52和切割器30移離砧座26(通過進一步轉動凸輪軸38)，且側板32和砧座26向外轉動，離開本體24。這就將捆扎帶S從頭12上松開。
然后貨物L被從槽體區域18中取出，一新的貨物被放置就位等待捆扎。然后側板32和砧座26返回到閉合位置，捆扎材料S又被饋送經過捆扎頭12，進入到圍繞貨物L的槽體18中，并返回捆扎頭，重復捆扎過程。
在本說明書中，“一”應理解為包含單數和復數。相反的，任何復數內容在適宜的場合，也包括單數。
由上文可知，在不背離本發明創新概念的精神和領域的情況下，可以實現許多改進和變化。應當理解，不能從用作說明的特定實施例推斷出對本發明的任何限制。通過所附的權利要求，本公開文本意在覆蓋落入權利要求范圍內的所有改進。
權利要求
1.用于一種類型捆扎機中的捆扎頭，這種類型的捆扎機具有一饋送部件和一槽體，該捆扎機被構成為對圍繞貨物的捆扎材料進行定位，張緊和封接，所述捆扎頭被構成為位于槽體附近，且該捆扎頭包括—本體；—被安裝到本體且相對于本體可進行運動的砧座；—設置在本體中的夾持器部件；—設置在砧座中的封接元件，用于進行振蕩運動；和—可操作地連接到封接元件的驅動器，用于為封接元件提供振蕩運動，其中捆扎材料的第一和第二部分在封接元件附近彼此重疊，其中封接元件的振蕩使捆扎材料的第一和第二部分彼此封接在一起。
2.根據權利要求1所述的捆扎頭，其特征在于，砧座可相對于本體進行樞軸旋轉運動。
3.根據權利要求2所述的捆扎頭，包括一可樞軸旋轉地安裝到本體上的側板，其中砧座被安裝到該側板上。
4.根據權利要求3所述的捆扎頭，其特征在于，驅動器被安裝到側板。
5.根據權利要求1所述的捆扎頭，其特征在于，驅動器包括一偏心驅動元件，且封接元件包括一用于與偏心驅動元件連接的連接部。
6.根據權利要求5所述的捆扎頭，其特征在于，所述偏心驅動元件為一偏心軸、且所述連接部包括一用于接收上述軸的非圓形接收口。
7.根據權利要求6所述的捆扎頭，其特征在于，所述軸包括一設置于其上的軸承，用于與接收口接觸。
8.根據權利要求1所述的捆扎頭，其特征在于，砧座中包括一槽體，用于接收封接元件。
9.根據權利要求8所述的捆扎頭，包括設置在槽體中的軸承，用于接收封接元件。
10.根據權利要求1所述的捆扎頭，包括一壓板，用于保持捆扎材料的第一和第二部分被壓向封接元件。
11.根據權利要求10所述的捆扎頭，其特征在于，壓板被設置在夾持器部件中的第一和第二夾子之間。
12.根據權利要求11所述的捆扎頭，包括一設置在壓板附近的切割器。
13.根據權利要求1所述的捆扎頭，其特征在于，驅動器相對于砧座被固定地安裝到捆扎頭。
全文摘要
用于一種類型捆扎機中的捆扎頭，這種類型的捆扎機具有一饋送部件和一槽體，該捆扎機被構成為對圍繞貨物的捆扎材料進行定位，張緊和封接，該捆扎頭包括一本體和一被安裝到本體且相對于本體可進行運動的砧座。一封接元件被設置在砧座中，用于進行振蕩運動。一驅動器被可作業地連接到封接元件，且可相對于本體進行運動，用于為封接元件提供振蕩運動。捆扎材料的第一和第二部分在封接元件附近彼此重疊，封接元件的振蕩使捆扎材料的第一和第二部分彼此封接在一起。
文檔編號B65B13/00GK1406817SQ0212632
公開日2003年4月2日 申請日期2002年7月17日 優先權日2001年7月18日
發明者戴維B·格哈特, 韋恩J·撒斯, 蒂莫西B·皮爾遜 申請人:伊利諾斯器械工程公司