專利名稱：緊固和熔融粘結帶子的工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種緊固和熔融粘結帶子的工具。尤其涉及一種緊固和熔融粘結帶子的工具，這種工具重量輕，由于省略了人工操作，顯著提高了工作效率，這種工具配備有能方便地調節、以確定一預定的摩擦時間的定時結構，從而為帶子建立合適的熔融粘結條件。
迄今為止，已提出了各種將由諸如聚丙烯(PP)、聚乙烯對苯二酸鹽(PET)或聚酰胺樹脂的熱塑材料制成的帶子纏繞在一包裝物上的工具，由此形成一寬松的帶子，然后用一滾花的滾筒緊固該帶子，形成緊固帶，該帶的重疊部分在一壓力作用下摩擦在一起，這些工具在市場上有售。在這些工具中，例如，由Signode公司申請的已審查的日本專利公開(kokoku)29644/1995(USP 5169480)已公開了最新的型號。為了減少重量，這種工具只有一個用于緊固寬松帶子和驅動振動器以摩擦帶子重疊部分的液壓馬達，通過用一手動桿、一凸輪和一離合器來機械改變液壓馬達。
但在這種工具中，用手操作手動桿將滾花滾筒或振動器的壓力施加到帶子重疊部分，并割斷帶子的多余部分。因此，工具要用兩個手來操作，使工作效率下降，工人操作疲勞，難于繼續延長工作時間。
上述的日本已審查的專利公開(Kokoku)29644/1995采用一流體(氣動)型定時結構來限制公開在日本已審查專利公開(Kokoku)45360/1969和46880/1974以及由本申請的申請人以前申請的USP3654033中的摩擦時間，似乎已達到效果，但是，對應地具有諸如控制摩擦時間的范圍狹窄和由于結構上的原因難以控制操作的諸等問題。
因此，為了改進這些問題，本發明者促進了有關加壓緊固輥和使緊固輥前后轉動的缸體的研制，在付出努力的同時，進一步專有地采用了一用于振動器的流體壓力馬達，改進了定時機構，這樣不會增加重量，獲得了一種本發明所期待的很容易操作的工具。
本發明的目的是提供一種緊固和熔融粘結帶子的工具，這種工具重量輕，容易操作，使工人極少疲勞，在延長的工作時間中也能繼續工作。
本發明的另一目的是提供一種緊固和熔融粘結帶子的工具，這種工具在帶子緊固之后能夠切割帶子的多余部分，并能夠通過施加由流體壓力操作而極少人工操作所產生的壓力來摩擦地熔融粘結帶子的重疊部分，還能夠在帶子緊固之后使工具容易與帶子分離。
本發明的再一個目的是提供一種緊固和熔融粘結帶子的工具，這種工具裝有能夠在一寬的范圍中容易地調節帶子重疊部分的摩擦時間的定時機構。
根據本發明，提供一緊固和熔融粘結帶子的工具，有了這種工具，用放置在帶子重疊部分的緊固輥緊固圍繞在包裝物周圍的松弛帶子，以形成一緊固帶，用一切割裝置割斷和取下多余的帶子，將一摩擦力施加到帶子重疊部分，以熔融粘結帶子，其中，提供一種加壓緊固輥的氣壓缸，一使所示緊固輥正反轉動的第一流體壓力馬達，對將摩擦力提供給帶子重疊部分的振動器進行加壓的一流體壓力缸，和一驅動所述振動器的第二流體壓力馬達(權利要求1)；一如權利要求1所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其中，提供一種能夠調節將加壓流體送到第二流體壓力馬達的時間的定時機構(權利要求2)；一如權利要求2所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其中，定時機構根據流體壓力工作(權利要求3)；一如權利要求2或3所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其中，流體壓力定時機構是可變背壓型的、可變容積型的、或以兩個組合為基礎的可變背壓/容積型的流體壓力定時機構(權利要求4)；一如權利要求2至4中的任何一項所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其中，流體壓力定時機構是可變背壓型的流體壓力定時機構，其中從一主加壓流體線路中分支的至少一個流體積聚腔有一個用于釋放流體背壓的可變背壓閥，所述流體壓力定時機構還裝有一根據儲存在流體積聚腔中的流體壓力將流到第二流體壓力馬達的主加壓流體線路截止的截止閥(權利要求5)；以及一如權利要求2至5中的任何一項所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其中，流體壓力定時機構是可變容積型的流體壓力定時機構，其中從主加壓流體線路中分支的至少一個流體積聚腔是一由從外側直接驅動的螺桿移動的活塞和一圓柱型流體積聚腔構成的可變容積型的，所述流體壓力定時機構還裝有一根據儲存在流體積聚腔中的流體壓力關閉流到第二流體壓力馬達的主加壓流體線路的截止閥(權利要求6)。
圖1是一示出實施例右側的視圖；圖2是一示出實施例的平面圖；圖3是一示出實施例左側的視圖4是一示出實施例的主視圖；圖5是一示意性地示出緊固帶子的視圖；圖6是一示出驅動緊固輥的第一氣動馬達和機構的剖視圖；圖7是一沿圖6的線D-D截取的剖視圖；圖8是一沿圖3的線E-E截取的剖視圖；圖9是一沿被壓之前的圖2的線A-A截取的剖視圖；圖10是一沿被壓之后的圖2的線A-A截取的剖視圖；圖11是一沿被壓之前的圖2的線B-B截取的剖視圖；圖12是一沿被壓之后的圖2的線B-B截取的剖視圖；圖13是一沿圖2的線C-C截取的剖視圖(實施例1)；圖14是圖13的線路圖(實施例1)；圖15是沿圖2的線C-C截取的剖視圖(實施例2)；圖16是圖2的線路圖(實施例2)；圖17是一沿圖2的線C-C截取的剖視圖(實施例3)；圖18是圖17的線路圖(實施例3)，以及圖19是本發明一實施例的總的基本線路的示意圖。
下面通過實施例詳細地描述本發明。
圖1是一示出實施例右側的視圖，圖2是一示出本發明所提出的實施例平面圖，圖3是一示出實施例的左側的視圖，圖4是一示出實施例的主視圖，圖5是一示意性地示出緊固帶子的視圖，圖6是一示出驅動緊固輥的第一氣動馬達和機構的剖視圖，圖7是一沿圖6的線D-D截取的剖視圖，圖8是一沿圖3的線E-E截取的剖視圖，圖9是一沿被壓之前的圖2的線A-A截取的剖視圖，圖10是一沿被壓之后的圖2的線A-A截取的剖視圖，圖11是一沿被壓之前的圖2的線B-B截取的剖視圖，圖12是一沿被壓之后的圖2的線B-B截取的剖視圖，圖13是一沿圖2的線C-C截取的剖視圖(實施例1)，圖14是圖13的線路圖(實施例1)，圖15是沿圖2的線C-C截取的剖視圖(實施例2)，圖16是圖2的線路圖(實施例2)，圖17是一沿圖2的線C-C截取的剖視圖(實施例3)，圖18是圖17的線路圖(實施例3)，以及圖19是本發明一實施例的總的基本線路的示意圖。
在圖1至19中，標號1表示一個實施例，標號2表示一緊固輥，標號2A表示一緊固輥驅動軸，標號2B表示一球軸承，標號2C表示一螺旋從動齒輪，標號3表示一正轉和反轉(用于緊固或釋放帶子)的第一氣動馬達，標號3A表示一轉子，標號3B表示葉片，標號3C表示一有孔的缸體，3D表示一球軸承，3E表示一滾針軸承，3F表示一行星減速齒輪，3G表示一螺旋小齒輪，3H表示一小齒輪軸，4表示一振動器，4A表示一垂直細長孔，4B表示一水平細長孔，4C表示振動器的一滾花表面，5表示一第二氣動馬達(驅動振動器)，5A表示一轉子，5B表示葉片，5C表示第二氣動馬達的一偏心輸出軸，5D表示一球軸承，5E表示一排氣口，6表示一外殼，7表示一基板(軸承架)，7A和7B表示臺階，8表示為振動器和切割裝置加壓的氣缸，8A表示一活塞，8B表示一復位彈簧，8C表示一O形圈，9表示一振動閥，9A表示一振動閥桿，9B表示一尼龍球，9C表示一閥座，9D表示一螺旋彈簧，9E表示一空氣輸入口，9F表示一空氣供應管A，9G表示一空氣供應管B，9H表示一空氣供應管C，9I表示氣腔中的一空氣管，9J表示空氣通道，10表示加壓緊固輥的氣缸，10A表示一活塞，10B表示一活塞桿，10C表示一O形圈，11表示一用于緊固的閥，11A表示一用于緊固的閥桿，12表示一懸構件(hunger)(擺動臂)，12A表示一懸構件銷，12C表示一螺旋彈簧，13表示一切割裝置銷，13A表示一切割裝置，13B表示一球軸承，13C表示一固定的切割裝置，14表示一樞銷，14A表示一滾針軸承，15表示一齒輪箱，16表示一釋放閥，16A表示一釋放銷，21表示一回動閥，21A表示一回動桿，22和23表示軟管，22A和22B表示氣流通道，24表示一排氣通道，26表示一節流閥，30表示一把手，70表示一氣壓源，100表示一定時機構(可變背壓型的)，101表示一小孔，101A表示一小孔螺釘，102表示一空氣積聚腔，103表示一針閥，103A表示一排氣口，104表示一驅動截止閥的氣缸，105表示一復位彈簧，106表示一截止閥，106A表示一截止閥的閥座，200表示一定時裝置(可變容積型的)，201表示一針閥(用于調節小孔)，202表示一空氣積聚腔，203表示可變容積型的空氣積聚腔，203A表示一螺紋擰入的活塞(用于改變容積)，204表示一驅動截止閥的缸體，205表示一復位彈簧，206表示一截止閥，206A表示一截止閥閥座，300表示一定時裝置(可變背壓/容積型的)，301表示一小孔，302表示一空氣積聚腔，302A表示一排氣針閥(用于改變背壓)，302B表示一排氣口，303表示一可變容積型的空氣積聚腔，303A表示一螺紋擰入的活塞(用于改變容積)，304表示一驅動截止閥的缸體，305表示一復位彈簧，306表示一截止閥，306A表示一截止閥的閥座，以及500表示一包裝。
首先參閱圖1至4，實施例主要由一帶子緊固/釋放機構號1和一帶子加壓/熔融粘結機構號2所構成，它們靠一懸構件銷12a可樞轉，其橫截面呈橫躺的V形。機構號1主要由一第一氣動馬達3、減速齒輪3F和15以及一緊固輥2所構成。機構號2主要由一第二氣動馬達5、振動器4、一基板7、一氣缸8、一定時機構100/200/300、一手柄30和多個通過外殼6連接在一起的閥所構成。
一螺旋彈簧12C安裝于一懸構件銷12A上，懸構件銷12A是一沿寬度方向延伸的以可樞轉地連接機構號1和號2的水平軸，由此，以懸構件銷12A作為一軸線朝向增加角度的方向略為推動這兩個機構。希望螺旋彈簧朝向從初始緊固的角度看降低角度的方向來產生一大的驅動力。但是，當一帶子要被插入時，手上需要一大的力抵抗推力來增加角度，使裝配也困難。因此，就操作而言，希望產生一小的推力。所以，為了補償這一點，設置一為緊固輥加壓的氣缸10(見圖19)，以便根據第一氣動馬達的氣壓同時工作。
在與基板7端部的工作表面直角相交的垂直壁中，用一懸構件銷12A作為中心打一為部分拱形的細長孔，以允許緊固輥2的驅動軸2A運動，由此允許緊固輥2與基板7之間可接近和分離。
借助由機構號1的重量產生的轉動力矩來手動放大兩機構號1和2的角度，由此將帶子的重疊部分插在基板7與緊固輥2之間。當工人釋放他的手時，上部帶子ST由滾花緊固輥2在上表面上加壓，使其接合。同時，下部帶子SB由滾花臺階7A在下表面上加壓，使其接合(見圖5)。這里，帶子ST與帶子SB之間的摩擦系數小于帶子于緊固輥2和臺階7A的滾花表面之間的摩擦系數。因此，用受壓接合完成初始緊固。
緊固輥2和可樞轉地支承緊固輥2的懸構件12形成一如圖19左上部所示的楔形擺動臂。當懸構件12傾斜θ，直至一垂直位置，緊固輥2的反作用扭矩T與總壓力W之間建立如下的關系，即T/W＝tanθ，或W＝T/tanθ。
下面描述機構號1。
空氣從氣壓源70供應到輸入口71，并導向至一緊固閥11和一振動閥。首先，緊固閥桿11A被壓下開始工作，空氣通過軟管22和空氣通道22A和22B供應到一第一馬達3，使轉子3A沿圖7中所示的箭頭T的方向(緊固方向，即順時針方向)旋轉。旋轉力通過行星減速齒輪3F傳遞到一螺旋小齒輪3G，由此，沿圖6中的方向T(逆時針方向)驅動一與之嚙合的螺旋從動齒輪2C，使得壓上部帶子ST的緊固輥2如上所述沿方向T(見圖5)被驅動。同時，來自于緊固閥11的空氣通過空氣通道被送到一缸體10中，以對緊固輥加壓，由此如上所述補償緊固輥2的加壓力。供應到第一氣動馬達3的空氣量通過節流閥26調整，由此增加或減少緊固力。第一氣動馬達3沿方向T旋轉，以將所需的緊固力給予帶子ST，然后停轉。保持這種狀態直到由下面將要描述的摩擦完成熔融粘結操作。
下面描述構件號2。
現在已經了解了切割帶子和通過摩擦熔融粘結帶子的機構。下面將結合圖9至12描述本發明的一個實施例。
在本發明中，有一個特征是一振動器構件4通過一樞銷14連接于振動器和氣缸8，以對切割裝置加壓，割斷帶子ST的多余部分，用動力(壓縮空氣)替代迄今為止都是用手完成的移動一手柄，在最佳壓力和摩擦時間的條件下，將帶子ST、SB通過摩擦熔融粘結在一起。
首先，用多個螺栓將外殼6的下端緊固到基板7。氣缸8設置在外殼6的上端，一定時機構與之相鄰。一諸如振動器的振動機構設置在氣缸8的下部，一用于振動的第二氣動馬達5設置在定時機構的下部。
當桿11A被壓下時，緊固輥2仍然保持不動。然后，當桿9A保持下壓時，空氣驅動加壓缸8和振動器的第二氣動馬達5，并進一步流到定時機構100/200/300中的空氣積聚腔中，積聚在其中。圖9和11示出了閥9被打開之前的狀態，其中活塞8A和振動器4處在被一復位彈簧8B推到的頂部死心位置。
其次，圖10和12示出了閥9被打開的狀態，空氣流入氣缸8，從活塞8A的上側對活塞8A加壓，并克服復位彈簧8B的阻力朝下推動活塞8A。活塞8A往下降時，振動器4也下降，由此，與切割裝置銷13嚙合的切割裝置13A下降，切割裝置銷13插在振動器4的水平細長孔4B中。切割裝置13A的刀片開始與已放置在一不動的切割裝置13C上的帶子ST接觸由此切割帶子ST。此外，振動器的一下部滾花表面4C朝下推被切割的帶子的左側部，使得它被重疊和壓到已放置在臺階7B上的帶子SB上。
一被割下的另外的帶子ST(在圖10的右側)保持在固定切割裝置13C上，而且很容易取下。第二氣動馬達5剛好在該位置之前轉動，振動器4由于安裝到振動器4的垂直細長孔4A和球軸承5F的第二氣動馬達的偏心軸5C而左右擺動。因此，帶子ST沿在被臺階7B緊固的帶子SB上的帶子寬度方向高速振動，如圖12所示的右和左方向的摩擦運動在由定時機構100/200/300確定的期間中在帶子ST與SB之間繼續進行。
下面將詳細描述定時機構。
圖13和14剖視圖，它們分別示出了實施例1(可變背壓(back pressure)類型)的定時機構100的主要部分，和其線路圖。
在圖13所示的實施例中，當一尼龍球9B隨著桿9A的下壓而下壓時，一間隙相對于閥座9C而形成，由此，空氣輸入口9E中的氣壓經過空氣供應管9F去推一截止閥106。通常，截止閥106被一弱復位彈簧105推向左側而保持打開。因此，空氣經過一空氣供應管9H驅動第二驅動馬達5并進入排氣口5E。被供應的空氣的一部分流過一小孔101并積聚在一空氣積聚腔102中。當達到一預定壓力時，空氣經過空氣通道9J流入截止閥106的相對側去關閉截止閥。截止閥106由于空氣壓力通過小孔101連續提供而保持關閉，直到下一次操作開始。在這個過程中，經有一針閥103調節的排氣口103A釋放的部分背壓來調節空氣積聚腔102中的背壓，以便最后調節驅動第二氣動馬達5的時間。即，定時機構100作為一調節帶子ST、SB的摩擦/熔融粘結時間的機構工作。
圖15是一剖視圖，它示出了一實施例2的主要部分(可變容積型的)，圖16是其線路圖。在該實施例中，針閥201形成類似實施例1中的固定小孔。桿9A下壓以打開線路，空氣供應到第二氣動馬達5并積聚在平行設置的空氣積聚腔202和203中，同時藉助摩擦的熔融粘結正對帶子ST、SB起作用。此處，一個空氣積聚腔203的左端由一螺紋擰入的活塞(螺旋閉合)所形成，使容積可變。
因此，這個實施例可以通過轉動針閥201和/或從外側螺紋擰入的活塞調節空氣流入量或空氣積聚量。這里，螺紋擰入活塞可由一螺桿和一裝配到該螺桿并花鍵安裝到缸體內壁的活塞構成。
下面描述實施例3(可變背壓/容積型的)。
圖17是一剖視圖，它示出了實施例的主要部分，圖18是其線路圖。在圖17和18所示的實施例中，可變背壓型的空氣積聚腔302和可變容積型的空氣積聚腔303平行設置，并通過一空氣管9I串聯在一起。這樣就可以在一較寬的范圍中調節驅動第二馬達5的時間。此外，當采用一為如同實施例2中的針閥作固定小孔301時，調節范圍可增加到更寬。
圖19是本發明一實施例的總的基本線路圖。
第二氣動馬達5自動進入停止狀態之后，再經過一段時間(1至3秒鐘)之后，使得由于摩擦熱量而熔融的帶子完全粘結在一起，工人輕輕地抓住第一氣動馬達3的右端并用其小手指(圖1)壓下回動閥21的桿21A。然后，空氣由一細長空氣供應孔23B返回到圖7中所示的第一氣動馬達3的有孔缸體3C中，第一氣動馬達3的轉子3A反轉(方向R)。同時，空氣供應管24中沒有空氣進入，沒有壓力施加在為緊固輥加壓的氣缸10內的活塞10A上。
其結果，懸構件15沿圖10的逆時針方向轉動，一懸構件12傾斜和返回，使緊固輥2與基板7分離。當懸構件12上升時，向上推釋放銷16A，使得釋放閥16打開。因此，振動器4在復位彈簧8B的驅使下上升，從而釋放帶子ST、SB。因此，熔融粘結的帶子很容易取出。這樣，一系列的操作結束。
上述的目的由本發明的實施例全部完成。
也就是說，提供了一緊固和熔融粘結帶子的工具，這種工具能夠在一寬的范圍中調節摩擦地熔融粘結帶子的時間，其精度高于已有技術，這種工具重量輕，從而用一只手就能進行高效操作，并能延長工作時間。
權利要求
1.一緊固和熔融粘結帶子的工具，在這種工具中，用一放置在帶子重疊部分的緊固輥緊固圍繞在包裝物周圍的松弛帶子，以形成一緊固帶，用一切割裝置割斷和取下多余的帶子，將一摩擦力施加到帶子重疊部分，以熔融粘結帶子，其中，提供一種對緊固輥加壓的氣壓缸，一使所述緊固輥正反轉動的第一流體壓力馬達，對將摩擦力提供給帶子重疊部分的振動器加壓的一流體壓力缸，和一驅動所述振動器的第二流體壓力馬達。
2.一如權利要求1所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其特征在于，提供一種能夠調節將加壓流體送到第二流體壓力馬達的時間的定時機構。
3.一如權利要求2所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其特征在于，定時機構根據流體壓力工作。
4.一如權利要求2或3所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其特征在于，流體壓力定時機構是可變背壓型的、可變容積型的、或以兩個組合為基礎的可變背壓/容積型的流體壓力定時機構。
5.一如權利要求2至4中的任何一項所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其特征在于，流體壓力定時機構是可變背壓型的流體壓力定時機構，其中從一主加壓流體線路中分支的至少一個流體積聚腔有一個用于釋放流體背壓的可變背壓閥，所述流體壓力定時機構還裝有一根據儲存在流體積聚腔中的流體壓力將流到第二流體壓力馬達的主加壓流體線路關閉的截止閥。
6.一如權利要求2至5中的任何一項所述的緊固和熔融粘結帶子的工具，其特征在于，流體壓力定時機構是可變容積型的流體壓力定時機構，其中從主加壓流體線路中分支的至少一個流體積聚腔是一從外側直接驅動的螺桿所移動的活塞和一圓柱型流體積聚腔構成的可變容積型的，所述流體壓力定時機構還裝有一根據儲存在流體積聚腔中的流體壓力關閉流到第二流體壓力馬達的主加壓流體線路的截止閥。
全文摘要
一種緊固和熔融粘結帶子的工具,重量輕,可用一只手完成一系列操作,即用動力(流體壓力)替代手動操作緊固、加壓和摩擦地熔融粘結帶子,該工具能夠在一寬的范圍中高精度地方便地調節摩擦熔融粘結的時間,能夠使工人保持高效率無疲勞地連續工作。緊固和熔融粘結帶子的工具包括一具有一可逆馬達的緊固輥的裝置、對用于摩擦的振動器加壓的一裝置和一能夠在一寬范圍中精確地調節驅動振動器的時間的定時機構,它們完全設置成一整體結構。
文檔編號B29C65/02GK1257000SQ99124778
公開日2000年6月21日 申請日期1999年12月9日 優先權日1998年12月11日
發明者原田弘 申請人:鋼鈑工業株式會社