多卷帶配送器的制作方法

專利名稱：多卷帶配送器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種卷帶配送器，特別是涉及一種多卷帶配送器。
背景技術：
卷帶配送器在很多作業中用作卷材供給源。在一種應用中，捆扎帶材是在卷盤上供給捆扎機的。很多型式的捆扎機都是在該領域中所共知的，并為該領域的技術人員所認可。
捆扎帶材是從卷盤上喂給捆扎機的。卷盤被支承在卷帶配送器上。配送器向捆扎機提供捆扎帶材的可控來源。從功能上講，配送器必須在向捆扎機喂送捆扎帶材(需要時)時，對帶材產生的阻力很小。但是，配送器還必須在不需要捆扎帶材時阻止卷盤自由轉動從而阻止捆扎帶繼續從卷盤上喂出。所以，配送器必須包括一種在需求結束時使卷盤轉動被放慢或被制動的裝置。
一種已知的配送器包含一個為卷盤繞其旋轉安裝的軸。為旋轉，卷盤的一側安裝一塊圓形側板。此軸固定在底座上。為安裝捆扎帶材卷盤，先打開配送器，卸下側板并置于一側。將卷盤安置到板上，然后將板和卷盤重新裝到配送器上。
配送器包括一個圍繞卷盤軸旋轉的跳動臂。一個滾輪安置在跳動臂與該臂的旋轉軸相對的一端。制動組件安裝在跳動臂上用來使其移動為與側板嚙合或脫離嚙合。跳動臂被偏置成使制動器可與側板嚙合。
配送器包括一個與跳動臂滾輪相隔開的第二滾輪，它安裝在底座上。捆扎帶材繞跳動臂滾輪和底座滾輪從卷盤喂給。當需求增加時，跳動臂脫開制動器而轉動。對捆扎帶的需求使卷盤加速，于是從這里配送出捆扎帶。當需求停止時，跳動臂回到它的制動狀態，于是卷盤的轉動慢下來，以防止自由轉動和無需求的喂給。
另一種單卷盤配送器包括一個固定臂和一個跳動臂。跳動臂圍繞與卷盤軸相隔開的旋轉軸旋轉。每個跳動臂和固定臂都包括位于相應臂一端的多個彼此相鄰(即，并排)安置的滾輪。跳動臂被偏置成遠離固定臂以增大其間的距離。這就提供了一個集聚區，當捆扎帶從卷盤上被拉出時，一定長度的捆扎帶以可控和有序的排列方式集聚在該區。這種配送器包括排列復雜的多根鏈條和鏈輪，以提供制止卷盤自由轉動的制動力。
雖然以上兩種配送器都能很好地完成它們預定的功能，但二者都有不足之處。對于單臂配送器結構，供給捆扎帶(或從卷盤上拉出捆扎帶)的速度是有限的。就是說，雖然這種型式的配送器在慢速捆扎機(工作在大約每秒5次捆扎帶的機器)中工作得很好，但應用于快速捆扎機時則功能不佳。具體說，在這種配送器結構中，沒有用于在配送器處于靜止狀態時大量集聚可喂給捆扎機的捆扎帶的區域。于是，在應用于快速捆扎機時，發現這種配送器曾因其傳送捆扎帶緩慢而造成捆扎機喂給輪咬合的情況。
雖然這些缺點可以用雙臂配送器來解決，但制造這種配送器是相當昂貴的，而且設計相當復雜。具體說，使用鏈條和鏈輪的制動裝置大大增加了配送器的成本，與此同時，也增加了整個設備的復雜性。此外，由于固定和跳動臂都有多個并排的滾輪，當新的捆扎帶喂給捆扎機時，它必須繞這些滾輪系緊或用螺紋扣緊。由于這些滾輪是彼此并排布置的，這種系緊或用螺紋扣緊就會相當費時，也會造成混亂。
此外，還發現這兩種結構在更換捆扎帶卷盤時都需要很多的時間和勞力。另外，在更換捆扎帶卷盤時，捆扎機必須停止使用，直至新的卷盤在配送器上安裝就位后，配送器才能恢復使用。這就延長了機器的“停機時間”，反過來又會影響整個制造或包捆作業。
因此，需要有一種用來從卷盤上配送捆扎帶的卷盤配送器。最好是，這種配送器包含可將多個卷盤安裝于其上的裝置，以減少更換捆扎帶卷盤時的停機時間。更理想的是，這種配送器可提供充足的捆扎帶儲備，足以支持高速捆扎作業。最理想的是，這種配送器在開始新的卷盤時只需最低限度的系緊就或直接使用。此外，這種配送器使用的是操作人員很容易做到的簡單制動系統。

發明內容
多卷盤配送器至少有兩個相關聯的卷盤，用來從其中的一個卷盤上配送柔性材料。該配送器包括底座和至少一個用來支承各相關卷盤旋轉的卷盤支架。
固定臂安裝在底座上，它包括沿其長度布置的多個滾輪。最好是，此臂以向上的角度安裝在底座上。
可動或跳動臂安裝得可朝著或離開固定臂運動。最好是，可動臂借助于一個彈簧而被偏置于遠離固定臂。在本實施例中，可動臂繞樞軸朝向固定臂或離開固定臂轉動。可動臂與固定臂一樣，有多個沿其長度布置的滾輪。在可動臂被置于鄰近固定臂時，固定臂滾輪和可動臂滾輪則相互嵌套地布置在它們的相應臂上。
在一種現行的實施例中，有多個定位器至少與滾輪中的某些相關聯。定位器可以構造成為一個或一個以上定位刷，每一個的布置都使它能在它和它的相關滾輪間與捆扎帶相接觸。或者，也可構造成為輔助滾輪，它布置得能保持捆扎帶與(主)滾輪的接觸。
配送器包括一個制動組件，它可操作地與可動臂聯接，可動臂可在嚙合位置和松開嚙合的位置之間運動，在嚙合位置時可動臂從固定臂移開，而在松開嚙合的位置時可動臂向固定臂運動。制動組件可構造成一個安裝得與相關卷盤一起旋轉的滑輪和一條一端安裝到配送器上，另一端安裝到可動臂上的制動皮帶。制動件的構造應在可動臂離開(在樞軸上轉動)固定臂時給滑輪施加制動力以制止卷盤的轉動。
兩個臂限定了其間的一個空間或聚集區。當可動臂移向或移離固定臂時，該聚集區的大小發生變化。就是說，當可動臂移離固定臂時，聚集區的面積增在，而當可動臂移向固定臂時，該面積減少。這樣，當可動臂離固定臂最遠時，就有大量捆扎帶聚集在聚集區內。
為便利于捆扎帶從兩個卷盤中的任一個喂給居中位置的雙臂，配送器包括一個分叉的捆扎帶滑槽。滑槽包括兩個第一或者說喂給段和一個出口段。在入口和與公共出口的交會點之間，在喂給段上，滑槽可包括第一和第二逆向螺線形段。螺線形段有利于將捆帶從它離開卷盤的地方重新導向通過固定和可動臂的一個中心位置。
本發明的以上及其他一些特性和優點將通過下面的詳細說明，并結合所附的權利說明書而顯見。


對相關領域的一般技術人員來說，在研究下述詳細說明和附圖后，本發明的好處與優點將更容易明白了然，其中圖1是體現本發明原理的多卷盤配送器的側視圖，所示配送器中的跳動臂處于大約中間或穩定喂給的位置；圖2是與圖1相似的一個側視圖，但跳動臂處于低或低速喂給位置；圖3是與圖1和2相似的一個側視圖，這里的跳動臂處于高或快速喂給位置；圖4是沿圖3的4-4線所獲取的配送器的一個部分剖面圖；圖5是展示分叉捆扎帶滑槽的配送器頂視圖；圖6是滾輪組件的部分放大視圖，它展示了位于其上的捆扎帶定位刷；圖7a-c是分支或分叉捆帶滑槽的頂視，前視和側視圖。
具體實施例方式
雖然本發明可以有各種形式的實施例，在附圖中展示并將在以后予以描述的是目前的一個優選實施例，但應理解的是，本公開應視為本發明的一個示例而決無將本發明限于所示具體實施例的意圖。
還應理解的是，本說明書的中這一節的標題，即“本發明的詳細說明”與美國專利局的要求有關，它既不暗示，也不應被推論為對此外所公開的主題內容的限制。
現在來看附圖，特別是圖1，這里給出了體現本發明原理的一種多卷盤配送器10，該配送器10包括一個帶中心立柱或支柱14的底座12。所示配送器10構造成可容納一對卷盤C，用于從這里喂給捆扎帶S。
配送器10的構造使其可從某一個卷盤C將諸如捆扎帶的柔性材料喂給，例如，捆扎機(未示出)。本領域的技術人員都知曉作為商品供應的各種形式的捆扎機。本配送器是準備與自動捆扎機一起使用的，在自動捆扎機中，捆扎帶由傳動裝置繞貨物喂給，拉緊并封接于其本身。
這些機器的運轉速度不斷提高。同樣，它們運行中所用的自動裝置也不斷提升。為此，要求配送器10能高速運行(高達每秒10呎或更高的捆扎帶喂給速度)，而它們的設計又必須考慮到較少的操作是看管。本配送器10能滿足這些要求，它可以適應這樣的高速使用，與此同時，采用了簡化的設計，尤其是在它的重新喂給，卷盤更換和制動結構中采用了簡化的設計。
卷盤C相互并排地布置在底座的有立柱支柱14的相對兩側。輪軸或者說心軸組件16支承著卷盤C，它包括用來將卷盤C安裝于其上的軸18，諸如所示示例性制動裝置的制動機構20，布置在卷盤各側的外盤22或蓋，和用來將卷盤C鎖緊在心軸16上的轂盤24。
配送器10包括一個第一固定或吊桿臂26，它固定在底座12上。在現在的一種實施例中，固定臂26是以一個向上的角度安裝到立柱上的。配送器還包括一個可動或者說跳動臂28，它是為相對于固定臂26和立柱支承14作樞軸運動而安裝的。在現在的一種實施例中，跳動臂28通過軸或者說銷30安裝到立柱14上，以便相對于立柱14作樞軸運動。跳動臂28包括在樞軸銷30一側上的正面部分32和在樞軸銷30對側的背面部分34。偏置體36，如示例卷盤彈簧，在一個末端處安裝到跳動臂正面部分32上，它與樞軸30相隔開，并在相對端處安裝到底座12上。彈簧36將跳動臂28偏置至低或低喂給位置，如圖2中所示。
與已知配送器不同，本多卷盤配送器10包括滾輪裝置以便于捆扎帶S通過臂28，26的運動。在所示實施例中，臂26，28包括多個沿每個臂26，28長度延伸的滾輪組件38-50。在所示實施例中，沿固定臂26布置了四個滾輪組件38，42，46和50，沿跳動臂28布置了三個滾輪組件40，44和48。從圖1-3可看得很清楚，滾輪組件38-50沿固定臂和跳動臂26，28布置成使它們與相對臂上的滾輪組件并不完全對齊。就是說，跳動臂滾輪組件40，44，48“嵌套”在固定臂滾輪組件38，42，46，50之間。這樣，滾輪組件40處于滾輪組件38和42之間，滾輪組件42處于滾輪組件40和44之間，滾輪組件44處于滾輪組件42和46之間，等等。這樣，如圖1-3中所示，捆扎帶S從相繼的各滾輪組件和從它們中間通過時，不會有明確的重迭，也不會有相鄰捆扎帶路徑的明顯接觸。
組件38-50中的每一個都包括一個捆扎帶S繞其通過的主滾輪38a-50a，和定位器38b-50b。定位器38b-50b形成為輔助滾輪，如38b和40b，它被安置成使捆扎帶S保持在輔助滾輪38b，40b，和它對應的主滾輪38a，40a之間。定位器也可以構造成刷子，如42b-50b，如圖6中所示。刷包括柔性硬毛部分52，它被構造成當它駐留在滾輪42a上時，維持與捆扎帶條S的接觸。這樣，刷52將捆扎帶S保持在滾輪42a上，并且捆扎帶S通過配送器滾輪42-50時，又可掃去捆扎帶S上的灰塵或碎屑。已經發現，這種刷52可在隨后的捆扎作業中減少諸如因捆扎機焊接頭所引起的碎屑的集聚。
每個主滾輪38a-50a都包括一個捆扎帶表面54(用虛線表示)和若干從捆扎帶表面54向外(向上)延伸的導向件或者說側壁56，以便將捆扎帶S維持在滾輪組件38-50內。
現在參見圖4，本多卷盤配送器10利用公共的固定和跳動臂26，28容納一對卷盤C。所以，為了提供從捆扎帶離開卷盤用58表示的那點到固定臂26的一條路徑，正如在圖7a-c中看得最清楚的那樣。配送器10包括滑槽機構，這里用固定到底座12上，處于二個卷盤C之間的分叉或分支滑漕60作為示例說明。
滑槽60包括一對基本上是鏡像的第一段或者說喂給段62，它們相互結合而形成公共滑槽部分66。公共滑槽部分66終結于單個公共出口68。當捆扎帶S從卷盤C喂給臂26，28時，為使它保持正確的方向，喂給段62具有逆向螺紋側面并在靠近入口72處有第一扭轉(用70表示)，在交會點76處的第二反向扭轉則形成公共滑槽部分66。
滑槽60允許在一條行進路線T1內收到捆扎帶，并將該S捆扎帶轉送或傳遞到平行的行進路線T2而不會在捆扎帶S中形成不希望有的扭曲。滑槽被構造成可保持捆扎帶始終如一地通過那里，不會造成捆扎帶S的旋轉或扭曲。
再來看圖1-3，這里可以看到制動裝置20，所示為制動結構的一種實施例。在現在的一種實施例中，制動裝置是兩個卷盤所共用的；或者，也可以是每個卷盤有一個制動裝置。制動裝置20包括一個安裝得與卷盤一起旋轉的制動構件或絞纜輪78，和一個制動元件80。制動元件80是一個柔性元件，它在其一端固定到底座12，繞過絞纜輪78行進，在另一端固定至跳動臂背面部分34。從附圖中容易看清，當跳動臂28處于低位時(圖1)，制動元件80沿絞纜輪78拉緊。這為卷盤C的旋轉提供了磨擦制動。相反，當跳動臂28處于高位時(圖3)，制動構件78上的拉緊力減小，因而允許卷盤C自由旋轉。
在一個本發明的實施例中，制動元件80是皮帶，例如離合纖維V-皮帶。皮帶80相當柔軟，可繞過絞纜輪78，與此同時，又相當結實，足以提供必要的制動力。在一個本發明的實施例中，跳動臂28包括一個制動子82，它位于后端34靠近皮帶80固定至臂28的地方。制動子82防止了跳動臂超出低位的過度旋轉。目前，制動子82可阻止跳動臂旋轉至越過水平線大約45°。
現在我們將參照圖1至3并參照捆扎機的操作來描述配送器10的功能和運行。在典型的捆扎機中，當捆扎帶圍繞需要捆扎或打包的貨物喂給時，要求供給(即需求)捆扎帶。當捆扎帶完成了繞貨物的行進時，捆扎需求結束，使捆扎機可進行諸如拉緊，割新和焊接捆扎帶之類的全部必要功能。隨后，捆扎帶被再次喂入捆扎機，準備捆扎另一個貨物。
本領域的技術人員都知道，捆扎機的需求不是穩定需求，而是周期性的。就是說，存在一種對一定數量捆扎帶的即時需求，而在此后，需求就停止了。隨后，為下一次捆扎作業的提出需求。我們也知道，這種需求幾乎是即時的。就是說，捆扎帶的加速度相當高，可高達大約每秒10呎的喂給速度。此外，需求的終止也幾乎是瞬時的。
人們還發現，直接從卷盤喂給捆扎帶不可能滿足這樣高的需求循環。就是說，卷盤不可能在對捆扎帶不產生很大阻力或拖拉的情況下達到能保持穩定喂給捆扎帶所需的足夠快的加速度。因此，希望有一種配送器，在這種配送器中，捆扎帶可以脫離卷盤，以有序的排列方式集聚在一個集聚區內，使捆扎帶可以在很小或無阻力，或可控阻力的情況下喂給捆扎機。
本配送器10的構造可適應這種高速和周期性的需求模式，特別是構造成能適應現代化高速捆扎機的需求。
所以，當對捆扎帶S的需求停止時，偏置件36拉動或迫使跳動臂28到達低或者說低喂給位置(圖2)。正如上面已經陳述的，當臂28移至這個低位置時，制動器20開始嚙合，使卷盤C的轉動減慢。然而，在臂28向這個位置移動時(在臂28完全處于低位之前)，制動器20不是完全嚙合的，所以捆扎帶被繼續從卷盤C上拉出(可喂給)。就是說，捆扎帶S的喂給將隨制動的增加而減慢。一旦臂28到達(完全的)低位置，制動器將完全嚙合，制止卷盤繼續轉動(以及來自卷盤的喂給)。
此外，由于跳動臂28和固定臂26之間為隔開的關系，當捆扎帶S在集聚區84的滾輪38-50之間通過時，發生捆扎帶S的大量集聚。在本配送器10中，大約可集聚22呎的捆扎帶。
現在參見圖3，在捆扎機第一次需求的瞬間，捆扎帶S被推離配送器10，如86處的箭頭所示。在此高喂給位置上，當捆扎帶S被“拉出”時(在此時刻之前，卷盤C是停止的)，跳動臂被向上拉(反抗偏置件36的力)，處于固定和跳動臂26，28之間集聚區84中的捆扎帶供給捆扎機。與此同時，由于跳動臂28被向上推動，制動器20松開，允許卷盤C轉動。當卷盤C轉動，捆扎帶S需求繼續時，捆扎帶S通過滾輪38-50從卷盤C配送。
在即時要求喂給捆扎帶之后，并當穩定需求繼續時，捆扎帶S繼續從卷盤C喂入固定臂26和跳動臂28之間的集聚區84中。照此，因為卷盤C上的阻力較小(因為制動器20已松開和因為卷盤C已在轉動著)，偏置件36開始將跳動臂28往下拉動。當跳動臂28繼續被向下拉時，集聚區84內的聚集繼續進行。可參照圖1，這里示出的是跳動臂28位于中間或“穩定”喂給狀態。
將跳動臂28繼續向下拉，使制動器20嚙合，這又開始使卷盤C的轉動減慢，最終使其轉動停止。此外，隨著捆扎機的需求下隆至零，聚集區84再次被填滿，如圖2中所示。
本領域的技術人員會知道各種布置，構造和結構都能實現制動機構，滾輪機構，滑槽機構和其他公開的功能機構，也知道那些其他布置，構造和結構在本發明的范疇和精神之內。
如前面所述，本配送器10也可以便利地更換或者說換出卷盤C。本領域的技術人員將贊賞的是，換出一個卷盤的作業可在配送器從另一個卷盤喂給捆扎帶的同時進行。為此目的，換出任一卷盤的作業應在整個配送器10處于垂直方向時進行，以允許繼續運行。為更換某個卷盤，先從輪軸16上卸下相應的轂盤24。轂盤24可以是絲扣或螺栓型的。也可以用其他機械緊固結構。轂盤24卸下后，將外盤或側盤22也卸下，以便接觸到卷盤C。然后取出空的卷盤，將更換盤安置到輪軸16上。隨后，重新放好側盤22，并將轂盤24重新放好，固定在應有的位置上。此時，配送器已準備好從已更換的卷盤C上喂送捆扎帶。
在本公開的內容中，詞“a”或“an”應理解為包括單數和復數。相反，對復數物件的引用則在適當的場合應包括單數。
從前面所述可發現，在不偏離本發明創新觀念的真實精神和范疇的情況下，有無數修改和變異可能實現。應該理解的是，這里并沒有限于所示具體實施例的意圖，也不應有此推測。本公開內容意在按所附權利要求書涵蓋權利要求范疇內的全部修正。
權利要求
1.為支撐至少二個相關卷盤和為從其中一個卷盤配送柔性材料的多卷盤配送器，包括底座；至少一個為支持相關卷盤旋轉的卷盤支架；一個固定臂，該固定臂具有沿其長度布置的多個滾輪；一個可動臂，該可動臂可朝向或離開固定臂運動，該可動臂具有沿其長度布置的多個滾輪；一個偏置件，可操作地連接至可動臂，使可動臂可朝著或離開固定臂運動；一個可操作地聯接于可動臂的制動組件，可動臂可在嚙合位置和松開嚙合的位置之間運動，在嚙合位置時可動臂從固定臂移開，而在松開嚙合的位置可動臂移向固定臂；其中，固定臂和可動臂之間的空間限定了一個集聚區，其中，隨著可動臂移向或移離固定臂，該集聚區的大小發生變化。
2.依據權利要求1的多卷盤配送器，其中，可動臂可在樞軸上旋轉地固定在底座上，以便可朝向或離開固定臂運動。
3.依據權利要求1的多卷盤配送器，其中，制動組件包括一個與相關卷盤一起轉動而安裝的絞纜輪和一個一端固定安裝于配送器，其另一端則可動安裝的制動件，該制動件的構造使其能給絞纜輪施加制止卷盤轉動的制動力。
4.依據權利要求3的多卷盤配送器，其中，制動件組件的第二端是固定到可動臂上的。
5.依據權利要求1的多卷盤配送器，其中，當可動臂處于相鄰固定臂時，固定臂滾輪和可動臂滾輪互相嵌套布置在它們的相應臂上的。
6.依據權利要求1的多卷盤配送器包括至少一個布置成至少與滾輪中的一個相接觸的定位器。
7.依據權利要求1的多卷盤配送器包括多個定位器刷，每個刷與一個滾輪相關聯。
8.依據權利要求6的多卷盤配送器，其中，滾輪中的另一些包括一個用來將柔生帶材保持在滾輪上的輔助滾輪。
9.依據權利要求1的多卷盤配送器包括一個中心支柱，其中，至少有一個卷盤架安裝在第一和第二卷盤支架中間的中心支柱上。
10.依據權利要求9的多卷盤配送器，其中，固定和可動臂安裝在中心支柱上。
11.依據權利要求1的多卷盤配送器包括兩個卷盤支架和一個分叉捆扎帶滑槽，該捆扎帶滑槽包括二個喂給段和一個出口段。
12.依據權利要求11的多卷盤配送器，其中，喂給段包括第一和第二逆向螺紋段。
13.依據權利要求12的多卷盤配送器，其中，第一和第二逆向螺紋段相互為鏡像關系。
全文摘要
多卷盤配送器支承一對卷盤并可用來從卷盤之一配送柔性材料。配送器包括底座和至少一個用來支承卷盤旋轉的卷盤支架。固定臂安裝在底座上，它包括沿其長度布置的多個滾輪。可動臂用樞軸安裝在底座上，使其可作朝向或離開固定臂的運動。可動臂具有多個沿其長度布置的滾輪并且被偏置為遠離固定臂。分叉滑槽將捆扎帶從卷盤之一導向各臂，制動組件被可操作地聯接到可動臂上，可動臂可在嚙合位置和松開嚙合的位置之間運動，在嚙合位置時可動臂從固定臂移開，而在松開嚙合的位置時可動臂朝向固定臂運動。固定臂和可動臂之間的空間限定了一個集聚區，它的大小將隨著可動臂向著或離開固定臂的運動而改變。
文檔編號B65H23/06GK1398760SQ02126328
公開日2003年2月26日 申請日期2002年7月17日 優先權日2001年7月23日
發明者阿利森D·蒂普頓, 理查德G·紐曼 申請人:伊利諾斯器械工程公司